Битум-полимерные композиции кровельного назначения

• Автор: Мурузина, Елена Васильевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 204 с.

Оглавление
Введение
1. РОЛЬ БИТУМ-ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В
СОВРЕМЕННЫХ КРОВЕЛЬНЫХ ПОКРЫТИЯХ
1.1 Современные тенденции в производстве кровельных и гидроизоляционных материалов
1.1.1 Условия работы кровельных покрытий и требования к ним
1.2 Структура и свойства нефтяных битумов
1.3 Модификация битумов - как способ повышения их эксплуатационных свойств
1.3.1 Эффективность модификации битумов добавками полимеров
1.3.2 Смесевые термоэластопласты, как потенциальные модификаторы битума (получение, свойства)
1.3.3 Теоретические основы совмещения полимеров с битумом
1.4 Процессы старения битумов и полимеров. Оценка долговечности кровельных материалов на их основе
1.5 Заключение
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Битум и его модификаторы
2.2 Оценка совместимости полимеров с битумом
2.3 Методы испытаний и исследований
битум-полимерных композиций
2.4 Методы испытаний рулонных кровельных материалов
2.5 Оценка старения кровельных битум-полимерных
и полимерных материалов
2.6 Методика приготовления образцов
3. ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА БИТУМОВ. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ БИТУМ-ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
3.1 Модификация битумов термоэластопластами, выбор оптимальных составов битум-полимерных композиций
3.2 Совместимость полимеров с битумом
3.3 Изучение релаксационных и реологических характеристик модифицированных композиций
3.4 Исследование модифицированного битума
ТЭПами методом ЯМР
3.5 Исследование физико-технических свойств
модифицированных битумов
3.6 Термомеханические свойства модифицированных битумов
3.7 Оптимизация состава и свойств ТЭП методом математического планирования эксперимента
4. ИЗУЧЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ
6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
8. ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
Нефтяные битумы - самый крупнотоннажный продукт нефтехимии -широко используются в строительстве, оставаясь главным компонентом гидроизоляционных и кровельных материалов.
Однако растущие требования к эксплуатационным свойствам и долговечности материалов на основе битумов, вызывают необходимость в их модифицировании. Основные недостатки битумов - интенсивное атмосферное старение и узкий температурный интервал деформативности обусловлены его химической природой и особенностями дисперсной структуры.
Как показано в работах Колбановской, Руденской, Гохмана, Розенталя, Печеного и др. наиболее перспективным направлением в модификации битумов является использование полимеров. Наибольшее распространение для этих целей получили термоэластопласты, в частности, стирол-бутадиен-стирольные (СБС). Эти блоксополимеры обладают свойствами вулканизованных каучуков при эксплуатации и высокой технологичностью при переработке, как все термопласты. Термоэластопласты придают битуму не только повышенную эластичность, но и расширяют температурный интервал работоспособности, что чрезвычайно важно для эксплуатации битуминозных кровельных покрытий. Однако промышленное производство синтетических ТЭПов довольно ограничено, и как модификаторы битумов они не лишены недостатков - битум-полимерные кровельные материалы на их основе не обладают высокой долговечностью. Гораздо более привлекательны по широте варьирования химическим составом и свойствами - смесевые ТЭПы, представляющие собой высокодисперсные механические смеси одного из промышленных термопластов с одним или двумя типами эластомеров. Этот относительно новый класс полимеров для модификации битумов пока не использовался и сведений об этом в литературе не встречается.
Однако одназначной оценки влияния химического строения полимера на совместимость с битумом в настоящее время нет.
Одним из способов улучшения растворения полимера на поверхности частиц асфальтенов, указывает Гун [152], является повышение температуры, которое вследствие термофлуктуационного механизма сопровождается снижением поверхностного натяжения. Однако, это не всегда приемлемо, особенно если касается маловязких битумов, т.к. с увеличением температуры происходит испарение масляной фракции, предопределяя процессы его старения [62].
Особое внимание необходимо уделить технологии приготовления БПК. Как указывалось выше, ввиду отсутствия универсального полимерного модификатора битумов, вполне, очевидно, не существует универсального способа получения БПК, тем более, что традиционные способы не всегда обеспечивают однородности композиции [102].
Поэтому задача подбора технологии получения БПК и оборудования для этих целей в конкретных случаях, остается на сегодняшний день актуальной. Прогнозирование состава и свойств битум-полимерных композиций базируется на следующих положениях [147,153]:
1. Битум-полимерные композиции в подавляющем большинстве представляют собой высокодисперсные (в т.ч. коллоидные) физические смеси, получение которых не сопровождается образованием новых химических связей, а изменение свойств происходит в результате увеличения качества дисперсной фазы и изменения свойств дисперсионной среды.
2. Получение устойчивых битум-полимерных композиций определяется близостью полярности полимеров с масляной и смоляной фракциями битума, которая может быть охарактеризована по параметрам растворимости Хильдебранта - 5 (МДж/м3)0,5.