Бітумінізована покрівельна плитка та спосіб її одержання
Формула / Реферат
1. Бітумінізована покрівельна плитка, що містить мату з органічного покрівельного картону або скловолокна, яка покрита на зовнішній поверхні першим шаром хімічно модифікованого продутого бітуму, і мата покрита на нижній поверхні другим шаром хімічно модифікованого продутого бітуму, де вказаний хімічно модифікований продутий бітум одержаний за способом модифікування бітуму шляхом повітряного продування бітуму і змішування з бітумом поліфосфорної кислоти до або під час повітряного продування або при комбінуванні даних варіантів для одержання хімічно модифікованого продутого бітуму.
2. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, де поліфосфорна кислота змішана з бітумом у кількості, яка є не більшою ніж приблизно 2,0 мас. % при розрахунку на масу бітуму.
3. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, де поліфосфорна кислота змішана з бітумом у кількості, яка є не більшою ніж приблизно 1,2 мас. % при розрахунку на масу бітуму.
4. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, де поліфосфорна кислота змішана з бітумом у кількості, яка становить щонайменше приблизно 0,5 мас. % і є не більшою ніж приблизно 1,5 мас. % при розрахунку на масу бітуму.
5. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, що додатково містить мінеральний наповнювач, змішаний з хімічно модифікованим продутим бітумом.
6. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 5, де мінеральний наповнювач присутній при концентрації, яка становить щонайменше приблизно 50 мас. % і є не більшою ніж приблизно 70 мас. % при розрахунку на масу хімічно модифікованого продутого бітуму.
7. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, що додатково містить полімерний модифікатор, змішаний з хімічно модифікованим продутим бітумом.
8. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 7, де полімерний модифікатор вибирають із групи, що складається зі стирол-бутадієн-стирольних співполімерів, стирол-бутадієнових співполімерів, блок-співполімеру стиролу, стирол-бутадієнового каучуку, атактичного поліпропілену, функціоналізованих поліолефінів, реакційноздатних етиленових терполімерів.
9. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 7, де полімерний модифікатор присутній при концентрації, що дорівнює щонайменше приблизно 4 мас. % і є не більшою ніж приблизно 15 мас. % при розрахунку на масу хімічно модифікованого продутого бітуму.
10. Спосіб одержання бітумінізованої покрівельної плитки, що містить мату з органічного покрівельного картону або скловолокна, яку покривають на зовнішній поверхні першим шаром хімічно модифікованого продутого бітуму і на нижній поверхні другим шаром хімічно модифікованого продутого бітуму, який відрізняється тим, що включає використання хімічно модифікованого продутого бітуму, який одержують шляхом модифікування бітуму, який включає повітряну продувку бітуму і змішування з бітумом поліфосфорної кислоти до або під час повітряної продувки або при комбінуванні даних варіантів для одержання хімічно модифікованого продутого бітуму.
11. Спосіб за п. 10, де поліфосфорну кислоту змішують із бітумом у кількості, яка є не більшою ніж приблизно 2,0 мас. % при розрахунку на масу бітуму.
12. Спосіб за п. 10, де поліфосфорну кислоту змішують із бітумом у кількості, яка становить щонайменше приблизно 0,5 мас. % і є не більшою ніж приблизно 1,5 мас.% при розрахунку на масу бітуму.
13. Спосіб за п. 10, де до хімічно модифікованого продутого бітуму додатково додають мінеральний наповнювач, що змішують з хімічно модифікованим продутим бітумом.
14. Спосіб за п. 13, де мінеральний наповнювач присутній при концентрації, яка становить щонайменше приблизно 50 мас. % і є не більшою ніж приблизно 70 мас.% при розрахунку на масу хімічно модифікованого продутого бітуму.
15. Спосіб за п. 10, де до хімічно модифікованого продутого бітуму додатково додають полімерний модифікатор, який змішують з хімічно модифікованим продутим бітумом.
16. Спосіб за п. 15, де полімерний модифікатор вибирають із групи, що складається зі стирол-бутадієн-стирольних співполімерів, стирол-бутадієнових співполімерів, блок-співполімеру стиролу, стирол-бутадієнового каучуку, атактичного поліпропілену, функціоналізованих поліолефінів, реакційноздатних етиленових терполімерів.
17. Спосіб за п. 15, де полімерний модифікатор присутній при концентрації, що дорівнює щонайменше приблизно 4 мас. % і не більша ніж приблизно 15 мас.% при розрахунку на масу хімічно модифікованого продутого бітуму.
18. Спосіб за п. 10, де поліфосфорну кислоту змішують із бітумом у кількості, яка є не більшою ніж приблизно 1,2 мас. % при розрахунку на масу бітуму.
Текст
Реферат: Даний винахід стосується бітумінізованої покрівельної плитки та способу її одержання шляхом використання продутого бітуму, модифікованого поліфосфорною кислотою. UA 98313 C2 (12) UA 98313 C2 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ПЕРЕДУМОВИ ВИНАХОДУ ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ Даний винахід стосується бітумінізованих покрівельних матеріалів, що містять добавки, які, як представляється, крім іншого, у матеріалу бітумного покриття, що використовується для виготовлення покрівельних матеріалів, поліпшують адгезію і/або опір роздиранню, а, кажучи більш конкретно, де добавки включають поліфосфорну кислоту. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Як добре відомо, використання бітуму для виготовлення покрівельної плитки є загальновизнаним. Звичайно бітум використовують для нанесення покриття на скловолокнисті мати, а після цього мати з нанесеним покриттям покривають мінеральними або керамічними гранулами. Даний тип покрівельної плитки звичайно називається "скловолокнистою покрівельною плиткою" і "бітумінізованою покрівельною плиткою". Хоча і не в переважаючих масштабах, але бітум також використовується і для виготовлення "органічної покрівельної плитки", у якої бітумом просочують целюлозну основу. Внаслідок просочування органічна покрівельна плитка має тенденцію до наявності більшої маси в порівнянні зі скловолокнистою покрівельною плиткою. Крім того, в порівнянні зі скловолокнистою покрівельною плиткою органічна покрівельна плитка має тенденцію до демонстрації меншої стійкості до впливу тепла і вологи, але більшої довговічності в умовах заморожування. Що стосується скловолокнистої покрівельної плитки, то як результат багаторічної розробки скловолокнистої покрівельної плитки виключно важливою характеристикою визнано опір роздиранню. Кажучи коротко, коли скловолокнисту покрівельну плитку виготовили вперше, 2 2 скловолокнистий мат важив приблизно 3,0 фунтів/480 фут (0,031 кг/м ), і на той момент при даній масі спільно з бітумом в промисловості був прийнятий мінімальний стандарт по опору роздирання у вигляді 1700 грамів в поперечному напрямі ("CD"). "Поперечний напрям" означає проведення випробування на роздирання під кутом, перпендикулярним напряму виходу покрівельної плитки з машини (тобто, "поздовжньому напряму" або "МД"). З плином часу виробники, фокусуючи свої дослідницькі зусилля на технології скломату, змогли зменшити масу скломатів, що знизило їх матеріальні витрати. Кажучи конкретно, скломати, що широко використовуються сьогодні, відповідають діапазону від приблизно 1,5 до приблизно 2,0 2 2 фунтів/480 фут (від приблизно 0,015 до приблизно 0,020 кг/м ). Незважаючи на все ще існуючу можливість задоволення багатьма типами скловолокнистої покрівельної плитки, що використовують більш легкі мати, стандарту по опору роздирання в 1700 грамів, даний стандарт перешкоджає використанню ще більш легких матів для виготовлення в інших аспектах прийнятної бітумінізованої покрівельної плитки при ще більш знижених витратах. Стандарт в 1700 грамів являє собою предмет суперечок між виробниками покрівельного продукту і покупці покрівельного продукту. При цьому при визначенні дефектності скловолокнистої покрівельної плитки покупці майже виключно покладаються на опір роздиранню. Важливість опору роздирання ілюструється тим, що судові тяжби між виробниками і покупцями з приводу експлуатаційних характеристик покрівельної плитки головним чином базуються на тому, задовольняє чи ні покрівельна плитка даній єдиній характеристиці. Незважаючи на одержання виробниками можливості завдяки своїм зусиллям, направленим на поліпшення технології скловолокнистого мата, досягти деякого зниження своїх матеріальних витрат, дане зниження іноді досягалося в збиток прийнятним значенням опору роздирання. Таким чином, продовжує існувати потреба в технології, способі, матеріалах або їх комбінації, які б дозволили виробникам покрівельного продукту надійно виготовляти продукт, що характеризується прийнятними значеннями опору роздирання, при одночасному зниженні своїх витрат, наприклад, внаслідок використання ще більш легких скловолокнистих матів. КОРОТКИЙ ВИКЛАД ВИНАХОДУ Тому, кажучи коротко, даний винахід стосується хімічно модифікованого продутого бітуму, що містить продутий бітум і поліфосфорну кислоту. Даний винахід також стосується бітумінізованого покрівельного продукту, що містить хімічно модифікований продутий бітум. На додаток до цього, даний винахід стосується поліпшеного способу одержання бітумінізованого покрівельного продукту, де поліпшення включає використання при виготовленні згаданого бітумінізованого покрівельного продукту хімічно модифікованого продутого бітуму. Крім того, даний винахід стосується способу модифікування бітуму, де спосіб включає повітряне продування бітуму і перемішування з бітумом поліфосфорної кислоти до, під час або після повітряного продування або при комбінуванні даних варіантів для одержання хімічно 1 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 модифікованого продутого бітуму, який є придатним для використання при виготовленні покрівельного продукту. Даний винахід також стосується хімічно модифікованого продутого бітуму, який одержують за способом модифікування бітуму таким чином, щоб він був би придатним для використання при виготовленні покрівельного продукту, де спосіб включає повітряне продування бітуму і перемішування з бітумом поліфосфорної кислоти до, під час або після повітряного продування або при комбінуванні даних варіантів для одержання хімічно модифікованого продутого бітуму, який є придатним для використання при виготовленні покрівельного продукту. І ще крім того, даний винахід стосується покрівлі, яка включає бітумінізований покрівельний продукт, який містить хімічно модифікований продутий бітум, що містить продуту суміш бітуму і поліфосфорної кислоти. Крім того, даний винахід стосується поліпшеного способу спорудження покрівлі, де поліпшення включає використання бітумінізованого покрівельного продукту, який містить хімічно модифікований продутий бітум, що містить продуту суміш бітуму і поліфосфорної кислоти. Даний винахід також стосується способу одержання модифікованого полімером продутого бітуму, що характеризується зниженою концентрацією полімеру, при цьому даний спосіб включає: повітряне продування бітуму і перемішування з бітумом поліфосфорної кислоти до, під час або після повітряного продування або при комбінуванні даних варіантів для одержання хімічно модифікованого продутого бітуму; і перемішування з хімічно модифікованим продутим бітумом одного або декількох полімерних модифікаторів для модифікування згаданого бітуму і одержання модифікованого полімером продутого бітуму, що характеризується зниженою концентрацією полімеру; де модифікований полімером продутий бітум, що характеризується зниженою концентрацією полімеру, демонструє певні фізичні властивості і сукупну концентрацію полімерних модифікаторів, яка є меншою, ніж та, яка була б необхідна при модифікуванні ідентичного продутого бітуму, який не є хімічно модифікованим поліфосфорною кислотою, для одержання по суті тих же самих певних фізичних властивостей. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ Фігура 1 представляє технологічну схему для загального способу виготовлення органічних покрівельної плитки або рулону з роботи Midwest Research Institute (MRI). 1995. AP-42, 5th Edition, Volume 1, Chapter 11 Mineral Products Industry and printed in the Economic Analysis for Air Pollution Regulations: Asphalt Roofing and Processing, Final Report, (EPA-452/R-03-005, February 2003), prepared by Heller, Yang, Depro, Research Triangle Institute, Health, Social, and Economics Research, Research Triangle Park, NC 27709 for Linda Chappell, U. S. Environmental Protection Agency, Office of Air Quality Planning and Standards, Innovative Strategies and Economics Group, Research Triangle Park, NC 27711. Фігура 2 демонструє графік, що представляє температури розм'якшення для бітумів (модифікованих поліфосфорною кислотою і немодифікованого бітуму) в залежності від часу продування, де температуру розм'якшення визначали відповідно до документа ASTM D36. Фігура 3 демонструє графік, що представляє пенетрацію бітуму, визначену відповідно до документа ASTM D5, в залежності від температури розм'якшення. Фігура 4 демонструє графік, що представляє втрату маси в процентах в залежності від кількості годин впливу відповідно до документа ASTM D4798 для наповнених і ненаповнених бітумів, які були і які не були модифіковані поліфосфорною кислотою. ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ Як було виявлено відповідно до даного винаходу, додання до бітуму поліфосфорної кислоти може привести до модифікування певних характеристик бітуму, роблячи модифікований кислотою бітум придатним для використання при виготовленні бітумінізованого покрівельного продукту. Зокрема, модифікування продутого бітуму поліфосфорною кислотою в результаті привело до значного поліпшення бітуму і готового продукту, що включає: підвищену адгезію бітуму до інших компонентів покрівельного матеріалу (наприклад, волокнистих покрівельних картонів, матів, заповнювачів і/або гранул), підвищений опір роздиранню для бітумінізованої покрівельної плитки, виготовленої з використанням бітуму, підвищену еластичність або їх комбінацію. Таким чином, в одному варіанті реалізації даний винахід являє собою покрівельний бітум, який модифікують внаслідок проведення повітряного продування і додання поліфосфорної кислоти. Незважаючи на застосовність даного винаходу до всіх типів покрівельного продукту на бітумній основі вона фокусується на скловолокнистій бітумінізованій покрівельній плитці, 2 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 оскільки вона складає великий сегмент ринку покрівельних матеріалів, особливо в Сполучених Штатах. І. Бітум У числі своїх компонентів бітуми в характеристичному випадку містять високомолекулярні вуглеводневі сполуки, які називаються асфальтенами. Вони є по суті розчинними в сірковуглеці і ароматичних і хлорованих вуглеводнях. Кажучи більш конкретно, асфальтени є дуже складними молекулами, що приблизно складаються з асоційованих систем поліароматичних шарів, що мають алкільні бічні ланцюги. У асфальтенах також присутні і гетероатоми О, N і S, а також метали V, Ni і Fe. Внаслідок своєї складності точна молекулярна структура асфальтенів в цей час невідома, і звичайно їх характеризують, виходячи з їх розчинності. У широкому значенні асфальтени являють собою фракцію нафти, яка нерозчинна в н-гептані, н-гексані або н-пентані і розчинна в бензолі/толуолі. На додаток до цього, бітум містить насичені вуглеводні, які являють собою відносно легкі масла, і смоли. Бітум демонструє в'язку поведінку при підвищених температурах і еластичне проведення при низьких температурах. При знижених температурах домінують еластичні властивості, і бітум має тенденцію до демонстрації опору течії. Властивостями, які роблять бітум придатним для використання при покрівельних роботах, є його м'якість, гнучкість і міцність. Бітум має здатність розтягуватися і стискуватися разом з поверхнею, на яку його наносять. Це зумовлюється тим, що насичені вуглеводні додають йому м'якість і гнучкість. З іншого боку, асфальтени додають бітуму консистенцію, жорсткість і міцність, в той час як смоли зв'язують насичені вуглеводні і асфальтени і додають бітуму його пружність. Якість бітуму звичайно залежить від джерела сирої нафти, що використовується для його виготовлення. У загальному випадку в галузях застосування покрівельних матеріалів бажаною є сира нафта, що характеризується високою температурою спалаху, оскільки згоряння і випаровування таких легких масел найбільш ймовірно будуть мати місце при підвищених температурах спалаху. У протилежність цьому, знижені температури спалаху мають тенденцію приводити в результаті до одержання більш твердого бітуму, який є краще придатним для використання в галузях застосування при виготовленні дорожнього покриття. Хімія бітуму може бути описана на молекулярному рівні, а також на міжмолекулярному (мікроструктурному) рівні. На молекулярному рівні бітум являє собою суміш складних органічних молекул, молекулярна маса яких знаходиться в діапазоні від декількох сотень до декількох тисяч і навіть мільйонів. Незважаючи на здійснення даними молекулами впливу на поведінкові характеристики бітуму поведінка бітуму в основному визначається мікроструктурою бітуму, яка являє собою мікроструктуру диспергованого полярного текучого середовища. Кажучи конкретно, має місце безперервна тривимірна асоціація полярних молекул (асфальтенів), диспергованих в текучому середовищі з неполярних або відносно малополярних молекул (мальтенів). Всі дані молекули здатні утворювати дипольні міжмолекулярні зв'язки різної міцності. Внаслідок більшої слабкості даних міжмолекулярних зв'язків в порівнянні зі зв'язками, які утримують разом основні органічні вуглеводневі компоненти бітуму, вони будуть руйнуватися першими і будуть визначати поведінкові характеристики бітуму. Тому фізичні характеристики бітуму являють собою безпосередній результат формування, руйнування і повторного формування даних міжмолекулярних зв'язків або інших властивостей, пов'язаних з надмолекулярними структурами. Результатом є матеріал, який поводиться еластичним чином завдяки дії сіток з полярних молекул і в'язким чином завдяки можливості переміщення різних частин сітки з полярних молекул одна по відношенню до одної внаслідок наявності стану дисперсії в неполярних молекулах текучого середовища. Як згадувалося раніше, даний винахід не обмежується яким-небудь конкретним бітумом або комбінацією бітумів. Наприклад, бітумом можуть бути бітум природного походження або виготовлений бітум, одержаний внаслідок нафтопереробки. Крім того, належні бітумиможуть включати бітуми, одержані з фракцій прямої перегонки, крекінг-бітуми, бітуми, одержані внаслідок проведення переробки, такої як окислення бітуму, пропанова деасфальтизація, перегонка з водяною парою, хімічне модифікування і тому подібне. Бітум може бути або модифікованим або немодифікованим, а можуть бути використані і суміші різних типів бітуму. Незважаючи на можливість використання будь-якого бітуму є переважним, щоб покрівельний продукт містив би бітум або комбінацію бітумів, що мають один або декілька фізичних властивостей, які робили б їх придатними для використання в конкретній галузі застосування. Вибір такого бітуму або комбінації бітумів добре відомий фахівцеві у відповідній галузі техніки. Приклади комерційно доступних бітумів, які можуть виявитися придатними для використання при виготовленні бітумінізованого покрівельного продукту даного винаходу, включають мазут з суміші парафінистих, легких, важких сирих нафт з родовища Норт-Слоуп на Алясці, аравійської 3 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 важкої сирої нафти, аравійської легкої сирої нафти, з родовищ Боськан або Бачакеро (Венесуела), з підприємства з Вуд-Рівер і тому подібне. II. Поліфосфорна кислота Поліфосфорна кислота являє собою серію оксикислот фосфору, що описуються загальною хімічною формулою Нn+2(РnO3n+1). Кажучи більш конкретно, поліфосфорна кислота існує у вигляді системи Р2О5-Н2О і характеризується рівнем вмісту Р2О5, який перевищує приблизно 74 проценти. Поліфосфорні кислоти являють собою складні суміші орто- (n=1), піро- (n=2), три(n=3), тетра- (n=4) кислот і більше довголанцюгових полімерних структур, співвідношення між якими знаходиться в безпосередній залежності від рівня вмісту Р2О5 в кислоті. Незважаючи на можливість позначення поліфосфорних кислот через рівень вмісту Р2О5 поліфосфорні кислоти звичайно позначають через еквівалентні концентрацію або процентний вміст Н 3РО4 (фосфорної кислоти). Переважно поліфосфорна кислота, що використовується при модифікуванні бітуму, характеризується еквівалентною концентрацією Н3РО4, яка дорівнює щонайменше приблизно 100 %. Більш переважно поліфосфорна кислота характеризується еквівалентною концентрацією Н3РО4, яка дорівнює щонайменше приблизно 105 %. Ще більш переважно поліфосфорна кислота характеризується еквівалентною концентрацією Н 3РО4, яка дорівнює щонайменше приблизно 110 %. Навіть більш переважно поліфосфорна кислота характеризується еквівалентною концентрацією Н3РО4, яка дорівнює щонайменше приблизно 115 %. Приклади належних поліфосфорних кислот включають кислоти, що характеризуються еквівалентним рівнем вмісту Н3РО4 105 % (рівнем вмісту Р2О5, що дорівнює приблизно 76,05 %), еквівалентним рівнем вмісту Н3РО4 115 % (рівнем вмісту Р2О5, що дорівнює приблизно 83,29 %) або еквівалентним рівнем вмісту Н3РО4 116,4 % (рівнем вмісту Р2О5, що дорівнює приблизно 84,31 %), які комерційно доступні в компанії ICL Performance Products, LP. Поліфосфорні кислоти є неводними і менш корозійно-активними в порівнянні з фосфорними кислотами на водній основі, що в порівнянні з фосфорними кислотами на водній основі є перевагою. Наприклад, перемішування фосфорної кислоти з гарячим бітумом в результаті може привести до спінювання і розпліскування, в той час як введення поліфосфорних кислот протікає легко при незначних спінюванні і розпліскуванні або за їх відсутності. Переважно кількістю поліфосфорної кислоти, доданої до бітуму, є ефективна кількість, тобто, скажімо, кількість, яка збільшує адгезію між бітумом і іншими компонентами покрівельного матеріалу, таким як покрівельні картони, органічні і скловолокнисті мати, заповнювач і тому подібне, в порівнянні з ідентичним модифікованим бітумом, який не містить поліфосфорної кислоти. Більш переважно поліфосфорну кислоту до бітуму додають в кількості, яка забезпечує досягнення максимальних переваг по адгезії. Незважаючи на залежність даної оптимальної кількості від декількох факторів, що включають тип бітуму (тобто, хімічний склад бітуму), типи інших компонентів покрівельного матеріалу, що використовуються для виготовлення покрівельного продукту, рівень вологовмісту в бітумі і заповнювачі, включення полімерних добавок і тому подібне, вона може бути легко визначена внаслідок проведення стандартного емпіричного випробування. Однак, як представляється в загальному випадку, поліпшення адгезії може бути відмічене при доданні в бітум всього лише приблизно 0,05 % (мас.) поліфосфорної кислоти. Переважна кількість поліфосфорної кислоти, доданої до бітуму, становить щонайменше приблизно 0,1 % (мас.) з розрахунку на масу бітуму. Більш переважна кількість поліфосфорної кислоти, доданої до бітуму, становить щонайменше приблизно 0,2 % (мас.) з розрахунку на масу бітуму. Ще більш переважно концентрація поліфосфорної кислоти, доданої до бітуму, становить щонайменше приблизно 0,5 % (мас.) з розрахунку на масу бітуму або навіть щонайменше приблизно 0,7 % (мас.) з розрахунку на масу бітуму. Важливо відмітити те, що "масовий процентний вміст" або в альтернативному варіанті "масовий процент" відповідно до використання в цьому документі означають масовий процентний вміст матеріалу з розрахунку на масу бітуму. Крім того, кількість сполуки, доданого до бітуму, також може бути названа і "концентрацією". Ще крім того, необхідно відмітити те, що сполуки або реагенти, додані до бітуму, такі як поліфосфорна кислота, можуть вступати в реакцію з іншими реагентами або компонентами в бітумі або з тими, які були додані до нього, з утворенням одного або декількох інших реагентів або сполук (дивіться далі). Так говориться тому, що для фахівців у відповідній галузі техніки є звичайним опис складу модифікованого бітуму через додані до бітуму інгредієнти і кількості, навіть незважаючи на можливість участі частини або всіх доданих реагенту/сполуки/інгредієнта в реакції або утворенні одного або декількох інших реагентів/сполук. Наприклад, з даним загальноприйнятим положенням узгоджується позначення бітуму, модифікованого, наприклад, внаслідок додання до нього 1 % поліфосфорної кислоти, як хімічно модифікованого бітуму, що характеризується концентрацією поліфосфорної кислоти 1 % (мас). 4 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Також було виявлено і те, що в деяких обставинах на адгезію може бути здійснений несприятливий вплив внаслідок включення надмірної кількості поліфосфорної кислоти. Незважаючи на залежність того, що може являти собою надмірну кількість, від конкретного бітуму і не в порядку зобов'язання додержуватися нижченаведеного можна сказати те, що, як передбачається в даний час, несприятливим для адгезії ймовірно є додання до бітуму більше ніж приблизно 2 % поліфосфорної кислоти. Власне кажучи, як передбачається в даний час, переважним є включення в бітумне зв'язуюче не більше ніж приблизно 1,5 % поліфосфорної кислоти. Так говориться тому, що для фахівців у відповідній галузі техніки визначення тієї концентрації поліфосфорної кислоти, яка впливає несприятливим чином на адгезію, являє собою питання проведення стандартного випробування, і цілком можливо те, що концентрації поліфосфорної кислоти, що перевищують 2 %, в певних бітумних зв'язуючих можуть виявитися вигідними або нешкідливими з точки зору адгезії. З урахуванням вищевикладеного в одному варіанті реалізації даного винаходу поліфосфорна кислота присутня з концентрацією, яка знаходиться в діапазоні від приблизно 0,05 до приблизно 2,0 % (мас.) з розрахунку на масу бітуму. Переважно поліфосфорна кислота присутня з концентрацією, яка знаходиться в діапазоні від приблизно 0,5 до приблизно 1,5 % (мас.) з розрахунку на масу бітумного зв'язуючого. Більш переважно поліфосфорна кислота присутня з концентрацією, яка знаходиться в діапазоні від приблизно 0,7 до приблизно 1,2 % (мас.) з розрахунку на масу бітумного зв'язуючого. III. ПОВІТРЯНЕ ПРОДУВАННЯ БІТУМУ Перед ініціюванням операцій, необхідних для виготовлення бітумінізованого покрівельного продукту, проводять одержання бітуму за способом, який називається "продування". Спосіб продування, який включає окислення бітуму під дією барботуючого через нього газу (наприклад, повітря, кисню і/або кисню і інертного газу, такого як азот і гелій) при перебуванні бітуму в рідкому стані, в результаті приводить до протікання екзотермічної реакції, яка часто вимагає проведення охолоджування (наприклад, за допомогою сорочки з водяним охолоджуванням або інших пристроїв). Наприклад, витрата повітря, що продувається через конвертер, звичайно знаходиться в діапазоні від приблизно 220 до приблизно 650 літрів (в год./літри переробленого бітуму, а екзотермічна природа реакції може збільшити температуру бітуму до величини в діапазоні від приблизно 400 °F (204,4 °C) до 500-550 °F (260,0-287,8 °C). У залежності від бажаних характеристик покрівельного бітуму окислення може протікати протягом періоду часу тривалістю від приблизно 1 години до приблизно 10 годин або навіть довше. Час переробки залежить від технологічної температури, витрати повітря, характеристик бітуму і технічних умов на бажаний продукт. Повітряне продування змінює властивості, такі як температура розм'якшення і міра пенетрації бітуму. У загальному випадку спосіб повітряного продування приводить до збільшення пенетрації для заданої температури розм'якшення, так що бітум буде ставати менш крихким і схильним до розтріскування під час циклічної зміни температурного впливу. Циклічна зміна температурного впливу являє собою зміну температури від високої до низької, яка може зустрітися для бітумів, що використовуються в покрівельному матеріалі. Бітум буде ставати надзвичайно гарячим під дією прямого сонячного світла, але буде ставати надзвичайно холодним ночами. Для того, щоб бути ефективним покрівельним бітумом, бітум переважно характеризується досить високою пенетрацією, так щоб під час циклічної зміни температурного впливу він не ставав би крихким і не розтріскувався, і температурою розм'якшення, досить високою для збереження достатньої в'язкості, так щоб він не стікав би з покрівлі під час спекотних днів. Спосіб повітряного продування також може включати і введення того, що в промисловості називають "каталізаторами", які мають тенденцію прискорювати процес окислення. Широко використовуваним каталізатором, який також може бути введений в спосіб продування або застосований в ньому, є хлорид тривалентного заліза (FeCb). Відповідно до даного винаходу поліфосфорна кислота може бути додана внаслідок домішування її до бітуму до проведення процесу продування; внаслідок її додання до бітуму в конвертері під час проведення процесу (переважно на ранніх стадіях процесу, звичайно протягом приблизно першої години); до і під час проведення процесу повітряного продування; під час і після проведення процесу повітряного продування; або до, під час і після проведення процесу повітряного продування. Перемішування бітуму і поліфосфорної кислоти може бути здійснене за допомогою будь-якого належного способу (наприклад, з використанням лопаток, лопатей, мішалок, обертання і тому подібного). Крім того, поліфосфорну кислоту перед доданням до бітуму переважно нагрівають, оскільки це зменшує її в'язкість, що сприяє течії і перемішуванню. Без бажання зв'язувати себе жодною конкретною теорією можна сказати те, 5 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 що, як представляється, поліфосфорна кислота не відіграє ролі "каталізатора", оскільки підвищені швидкості реакції окислення не спостерігалися. Швидше, знову-таки без бажання зв'язувати себе жодною конкретною теорією, можна сказати те, що, як представляється в даний час, поліфосфорна кислота замість однорідного диспергування швидше вступає в реакцію з молекулами асфальтену в бітумі, які є полярними і мають тенденцію до агломерування. Кажучи конкретно, як представляється, поліфосфорна кислота вступає в реакцію з активними центрами, такими як гідроксил, амін, сірка і інші групи асфальтенів, і, тим самим, руйнує агломерати. Після цього дисперговані частинки асфальтенів будуть в більшій мірі здатні утворювати сітчасту структуру великої протяжності, яка, як представляється, приведе до одержання більш еластичного бітуму в порівнянні з бітумом, ідентичним в інших аспектах. На додаток до цього, як представляється, поліфосфорна кислота, мабуть, збільшує концентрацію асфальтенів в бітумі. Те, як дане збільшення відбувається, зрозуміло не до кінця, але без бажання зв'язувати себе жодною конкретною теорією можна сказати те, що, як представляється, кислота може вступати в реакцію з деякими вуглеводневими сполуками, модифікуючи їх функціональні групи і перетворюючи їх у відносно більш полярні структури, які тепер будуть поводитися подібно іншим асфальтеновим сполукам. У альтернативному варіанті фактичне збільшення асфальтенів або асфальтеноподібних сполук може і не спостерігатися, а зміна, можливо, може являти собою результат деякого забезпечення/стимулювання/полегшення більш ефективного "витягання" асфальтенів під дією поліфосфорної кислоти при використанні методу випробування SARA (насичені вуглеводні, ароматичні сполуки, смолисті речовини, асфальтени), в якому асфальтенами вважається фракція, нерозчинна в гептані. Незалежно від механізму і не в порядку зобов'язання додержуватися жодної конкретної теорії можна сказати те, що, як представляється, хімічні зміни, викликані доданням поліфосфорної кислоти, є причиною одержання поліпшених фізичних характеристик, таких як поліпшена адгезія, яка, крім іншого, впливає на опір роздиранню для скловолокнистої покрівельної плитки. Наприклад, для ненаповненого бітумного покриття додання поліфосфорної кислоти (приблизно 0,9 масових проценти) згідно з спостереженнями приводило до збільшення опору роздиранню приблизно на десять процентів. Таке збільшення, ймовірно, буде створювати різницю між скловолокнистими покрівельними плитками, що задовольняють і що не задовольняють стандарт в 1700 грамів. Інші вигідні ефекти, зумовлені доданням поліфосфорної кислоти, які можуть бути відмічені, включають підвищену адгезію до заповнювачів і до керамічних гранул, підвищену гнучкість при пониженні температури і/або підвищену пенетрацію при низькій температурі в порівнянні з ідентичними в інших аспектах бітумами або продуктами. Хоча, як представляється, поліфосфорна кислота і не є "каталізатором", вона може бути використана для зниження значних витрат при проведенні повітряного продування, яке є енерговитратним, і використанні каталізаторів, яке має тенденцію до відносно високої вартості. Також були б бажані і зменшення або виключення використання каталізаторів на основі хлориду тривалентного заліза внаслідок їх корозійної активності відносно обладнання для повітряного продування і внеску в забруднення повітря. Кажучи конкретно, як представляється, внаслідок збільшення адгезійної здатності внаслідок додання поліфосфорної кислоти можуть стати можливими поліпшення проведення операції повітряного продування (наприклад, внаслідок зменшення тривалості, температури (температур), величини повітряного потоку і тому подібного або внаслідок комбінування таких дій) і зменшення або виключення використання каталізаторів або комбінація даних варіантів при одночасному одержанні прийнятних властивостей бітуму. IV. Мінеральні наповнювачі Бітум даного винаходу також може містити і мінеральні наповнювачі. У модифікованому поліфосфорною кислотою бітумі даного винаходу можуть бути використані будь-який мінеральний наповнювач або комбінації наповнювачів, відомих своєю придатністю для включення в покрівельний бітум, і/або мінеральний наповнювач або наповнювачі, які звичайно використовують в покрівельному бітумі. Типовим мінеральним наповнювачем є вапняк. Ще одним типовим мінеральним наповнювачем є кам'яний пил. Звичайно частинки мінерального наповнювача характеризуються розміром комірки сита, звичайно у вигляді процентного вмісту, що залишається на ситі або що проходить через сито при просіюванні через сито конкретного розміру. Наприклад, в одному варіанті реалізації розподіл частинок за розмірами для мінерального наповнювача являє собою величину, відповідну проходженню через номер сита 200 від приблизно 75 % до приблизно 95 % частинок. У ще одному варіанті реалізації розподіл частинок за розмірами являє собою величину, відповідну проходженню через номер сита 200 від приблизно 80 % до приблизно 90 % частинок. Однак, даний винахід не обмежується жодним конкретним розподілом частинок за розмірами для мінерального наповнювача у випадку присутності такої. У випадку включення мінерального наповнювача він звичайно присутній з 6 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 концентрацією, яка становить щонайменше приблизно 50 масових процентів і є не більшою, ніж приблизно 70 масових процентів, з розрахунку на масу сукупної рецептури. У ще одному варіанті реалізації даного винаходу наповнювачем є вапняк, що характеризується розподілом частинок за розмірами, який відповідає проходженню через номер сита 200 приблизно 85 % частинок, і він присутній з концентрацією, яка становить щонайменше приблизно 55 масових процентів і є не більшою, ніж приблизно 65 масових процентів, з розрахунку на масу сукупної рецептури. V. Полімерні модифікатори Бітум даного винаходу також може містити і полімерний модифікатор. У загальному випадку полімери звичайно модифікують бітум внаслідок надання тенденції до демонстрації цілісності при різних температурах, збільшення придатного для використання діапазону температур і збільшення вмісту еластичного компонента бітуму. Типові полімерні модифікатори бітуму включають триблочні або розгалужені стирол-бутадієн-стирольні співполімери (СБС), двоблочні стирол-бутадієнові співполімери (СБ), блок-співполімер стиролу (БСС), стирол-бутадієновий каучук (СБК) і атактичний поліпропілен (АПП), функціоналізовані поліолефіни (ΑΠΟ (атактичні поліолефіни)) і реакційноздатні етиленові терполімери (наприклад, Elvaloyo). Однак, найбільш популярними модифікаторами є АПП, ΑΠΟ і СБС, які додають бітуму різні характеристики по гнучкості і міцності. Кажучи конкретно, СБС являє собою еластомер, який поліпшує гнучкість в холодну погоду і стає текучимпри відносно низькій температурі (в порівнянні з іншими полімерами). В порівнянні з поліолефіновими модифікаторами він також характеризується більш високою межею міцності при розтягненні, але гіршим відносним подовженням. Поліолефіни являють собою термопластичні полімери, які розм'якшуються при нагріванні, а плавляться при значно більш високих температурах. У загальному випадку поліолефінові модифікатори вважаються стійкими до погодних впливів, в той час як модифікатори СБС звичайно вимагають захисту поверхні від впливу ультрафіолетового випромінювання. Обидва даних модифікатори використовуються в спробі збільшення температури розм'якшення бітуму без погіршення його гнучкості або атмосферостійкості. Хоча модифікування полімером звичайно вважається вигідним, витрати, пов'язані з доданням полімерів великі. Як такі полімерні модифікатори звичайно додають тільки до бітумів, що використовуються для виготовлення дуже високоякісної покрівельної плитки і невеликого сегмента комерційного покрівельного продукту. Незважаючи на високі витрати дані комерційні покрівельні бітуми містять велику кількість полімеру звичайно від приблизно 4 до приблизно 15 масових процентів. Дана висока міра використання полімерів в результаті приводить до приблизної рівності кількості полімерів, що використовуються в даному комерційному покрівельному продукті, кількості полімерів, що використовуються в бітумі дорожнього покриття в Сполучених Штатах. З урахуванням вищевикладеного виробники такого комерційного покрівельного продукту і висококласної покрівельної плитки завжди знаходяться в пошуку шляхів зменшення кількості полімерів в своїх бітумах при одночасному все ще одержанні бажаних властивостей. Як представляється, у вигідному випадку додання до бітуму поліфосфорної кислоти відповідно до даного винаходу в деяких обставинах такими виробниками може бути використано для зменшення міри використання полімеру. Зокрема, як представляється, внаслідок додання до бітуму належної кількості поліфосфорної кислоти кількість полімеру може бути зменшена на величину в діапазоні від приблизно 10 до приблизно 30 процентів. Так говориться тому, що навіть зменшення кількостей полімеру, що становлять менше ніж приблизно 10 процентів, ймовірно будуть розглядатися як комерційно вигідні. Концентрація полімерного модифікатора, доданого до модифікованого поліфосфорною кислотою бітуму даного винаходу, у випадку включення такого переважно узгоджується з концентрацією (концентраціями), що вважається придатною для використання в конкретній галузі застосування і при відповідних змінних, таких як тип бітуму, тип покрівельного продукту і тому подібне. Звичайно концентрація полімерних модифікаторів знаходиться в діапазоні від приблизно 8 до приблизно 12 % (мас.) з розрахунку на масу бітуму. Проте, може бути так, що концентрація полімеру може бути меншою ніж приблизно 8 масових процентів, але навряд чи вона буде більшою ніж 15 масових процентів. Однак, в ще одному варіанті реалізації модифікований поліфосфорною кислотою бітум даного винаходу переважно полімерами не модифікують. Кажучи іншими словами, в даному варіанті реалізації бітум переважно по суті не містить полімерних модифікаторів. Кажучи конкретно, концентрація таких добавок в порядку збільшення переваги є меншою ніж приблизно 1,0, 0,5, 0,2, 0,1, 0,05 або 0,01 % (мас.) з розрахунку на масу бітуму, або навіть дорівнює 0 %. V. Типи бітумінізованого покрівельного продукту 7 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Бітумінізований покрівельний продукт популярний серед споживачів завдяки своїм чудовим можливостям по водонепроникності. Конкретний тип бітумінізованого продукту, бажаний для кінцевого користувача, змінюється в залежності від ряду факторів. Дані фактори включають бюджет кінцевого користувача, легкість встановлення, тип зони поверхні, на яку наносять продукт, і кліматичні і погодні особливості за місцем становлення покрівельного продукту. Бітумінізований покрівельний продукт звичайно розглядається як такий, що розпадається на чотири основні категорії: покрівельний картон, що просочився бітумом, рулонний покрівельний матеріал (з гладкою поверхнею і з посипкою), бітумінізована покрівельна плитка (скловолокниста і органічна) і модифікований бітумінізований покрівельний матеріал (МБКМ). A. Бітумінізовані покрівельні картони Бітумінізовані покрівельні картони звичайно використовують як внутрішні покрівельні покриття для захисту і ізоляції внаслідок їх тенденції додемонстрації водовідштовхування, переносимості температурних флуктуацій і стійкості до руйнування і розкладання, зумовленим впливом природних факторів. B. Рулонний покрівельний матеріал Рулонні покрівельні матеріали як з посипкою (тобто, при наявності поверхневого заповнювача), так і з гладкою поверхнею являють собою зовнішні покрівельні покриття, що звичайно використовуються замість бітумінізованої покрівельної плитки для малоцінних житлових і службових будівель. Їх майже завжди купують в рулонах, які мають від 36 до 38 футів (від 11,0 до 11,6 метри) в довжину і приблизно 36 дюймів (0,91 метра) завширшки, і які мають тенденцію спрощувати процес нанесення покрівельного покриття. Споживачі, бажаючі скористатися недорогим замінником, який простіше встановлювати в порівнянні з бітумінізованою покрівельною плиткою, мають тенденцію використати рулонний покрівельний матеріал. С. Бітумінізована покрівельна плитка Бітумінізована покрівельна плитка має різні характеристики в залежності від того, чи буде мат її основи складатися з органічного покрівельного картону або з скловолокна. Органічні покрівельні картони звичайно виготовляють з паперових волокон, ганчір'я, деревини або їх комбінацій, в той час як мати на скловолокнистій основі утворені з тонких скляних волокон. Бітумінізована покрівельна плитка на основі органічного покрівельного картону характеризується найменшим з можливих показником вогнестійкості згідно з Американській спілці по випробуванню матеріалів (ASTM) (тобто, клас С). У протилежність цьому, скловолокниста покрівельна плитка характеризується найвищим показником вогнестійкості (клас А). Однак, органічна покрівельна плитка має тенденцію до демонстрації більшої гнучкості в порівнянні зі скловолокнистою покрівельною плиткою, особливо при низьких температурах. Незалежно від типу мата бітумінізовану покрівельну плитку звичайно виготовляють у вигляді смугових покрівельних плиток, покрівельних плиток із замковим з'єднанням і великих окремих покрівельних плиток. Смугова покрівельна плитка звичайно є прямокутною і має розміри приблизно 12 дюймів (0,30 метра) завширшки і 36 дюймів (0,91 метра) в довжину. Смуговою покрівельною плиткою, що найчастіше зустрічається, є трипелюсткова покрівельна плитка. Трипелюсткова покрівельна плитка має вигляд трьох окремих покрівельних плиток і має тенденцію до демонстрації більшої міцності і більшої простоти в укладанні в порівнянні з смуговою покрівельною плиткою. Покрівельну плитку із замковим з'єднанням постачають в різних формах і з різними замковими пристроями, які забезпечують одержання механічного замкового з'єднання, яке має тенденцію збільшувати стійкість до пошкодження, що спричиняється сильними вітрами. Що стосується великих окремих покрівельних плиток, то вони в загальному випадку мають прямокутну або шестикутну форму. У випадку стурбованості кінцевого користувача з приводу кліматичних або погодних особливостей бажаний тип бітумінізованої покрівельної плитки буде залежати від кліматичних умов. В порівнянні з бітумінізованою покрівельною плиткою на органічній основі покрівельна плитка на скловолокнистій основі в загальному випадку є більш придатною для використання в більш теплих кліматичних умовах, оскільки в холодних кліматичних умовах вони можуть набувати жорсткості. Крім того, покрівельна плитка на скловолокнистій основі є переважною для теплих кліматичних умов внаслідок в загальному випадку своїх більшої атмосферостійкості і найвищого показника вогнестійкості згідно ASTM. Це зумовлюється тенденцією покрівельної плитки на скловолокнистій основі до більшого вмісту бітуму у виді покриття, що забезпечує одержання більшої стійкості до викривлення, гниття, здуття і скручування. Бажана форма бітумінізованої покрівельної плитки також змінюється в залежності від географічної території застосування. Формою, що найчастіше зустрічається, є трипелюсткова покрівельна плитка, яка має два пази, прорізаних на її передній грані. Дані пази 8 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 використовуються для забезпечення зняття напруження при розширенні і стисненні покрівельної плитки в залежності від погодних умов. На територіях, що часто характеризуються сильними вітрами, тенденцію до переваги використання демонструє покрівельна плитка з Тподібним замковим з'єднанням, оскільки при встановленні на покрівлю дана покрівельна плитка утворить замкове з'єднання з покрівельними плитками, розташованими вище і нижче себе. D. Модифіковані бітумінізовані мембрани Модифіковані бітумінізовані мембрани знаходять собі декілька галузей застосування. Вони можуть бути нанесені як первинний матеріал для нових покрівель, як покриття для існуючих покрівель і як верхні шари в галузях застосування багатошарового покрівельного покриття (МКП). Звичайно в кожній з даних галузей застосування мембрани на основі співполімеру стирол-бутадієн-стиролу (СБС) встановлюють при використанні гарячого бітуму, пальника, клеїв холодного ствердження або самоотверджуваних клеїв. У протилежність цьому, мембрани на основі атактичного поліолефіну (АПП і ΑΠΟ) звичайно встановлюють тільки при використанні пальника або клеїв холодного отвердження. Мембрани на основі як СБС, так і поліолефіну звичайно придбавають в рулонах і звичайно наносять в декілька шарів. Переваги модифікованих бітумінізованих мембран в порівнянні з іншими покрівельними матеріалами включають універсальність їх використання в галузях застосування для покрівель як з крутим, так і з пологим скатами і їх міцність на проколювання, довговічність і атмосферостійкість. Споживачі можуть вибрати модифіковані бітумінізовані мембрани у випадку бажаності мати продукт, який є універсальним і здатним бути придатним для використання в широкому асортименті потреб в будівництві. Дані мембрани є придатними для використання в галузях застосування для покрівель як з крутим, так і з пологим скатами і характеризуються довговічністю і гнучкістю, необхідною для будівель з великими прольотами, таких як літакові ангари і склади. На додаток до цього, модифіковані бітумінізовані мембрани є ефективними для клімату як з холодною, так і з теплою погодою. VI. Виготовлення покрівельного продукту Після одержання бітуму за способом продування його використовують у виготовленні покрівельного картону, що просочився бітумом, рулонного покрівельного матеріалу з посипкою і гладкою поверхнею, скловолокнистої і органічної (на основі покрівельного картону) покрівельної плитки і модифікованих бітумінізованих мембран. Для кожного з даних видів продуктів, за винятком модифікованих бітумінізованих мембран, виготовлення звичайно складається з шести основних операцій, що наведені далі: (1) просочування покрівельного картону - просочування органічних покрівельних картонів/матів бітумом (звичайно бітумом з низькою температурою розм'якшення); (2) нанесення покриття - нанесення модифікованого бітуму і мінерального наповнювача на просочені органічні покрівельні картони/мати або скловолокнисті покрівельні картони/мати; (3) мінеральне посипання поверхні - нанесення мінеральних гранул на нижню поверхню покрівельних картонів/матів з нанесеним покриттям; (4) охолоджування і висушування - використання методик водяного охолоджування і повітряного висушування для доведення температури продукту до температур навколишнього середовища; (5) остаточна обробка продукту - форматування (наприклад, скочування в рулон або різання) охолодженого бітумінізованого покрівельного продукту; і (6) упаковування готового продукту. Конкретний спосіб виготовлення кожного типу бітумінізованого покрівельного продукту являє собою предмет розгляду в іншій частині даного розділу. А. Виготовлення бітумінізованих покрівельних картонів Одним з найбільш базових типів бітумінізованих покрівельних продуктів є покрівельний картон, що просочився бітумом. Його виготовляють при використанні паперу, подібного промокальному, що називається покрівельним картоном, який виготовляють з целюлозних матеріалів. Як можна бачити, звернувшись до фігури 1, спосіб виготовлення звичайно починається з розмотувального пристрою, де покрівельний картон відмотують на сухий петльовий пристрій. Від сухого петльового пристрою покрівельний картон проходить в просочувальний пристрій, який являє собою резервуар, звичайно заповнений м'яким бітумом або бітумом, що має низьку температуру розм'якшення, що називається просочувальною речовиною. Після цього покрівельний картон проходить через серію валиків, де нижні валики занурені в гарячий бітум при температурі в діапазоні від 205 до 250 °C (від 400 до 480 °F). Відповідно до даного винаходу просочувальна речовина, гарячий бітум або вони обидва можуть містити або повністю являти собою модифікований поліфосфорною кислотою бітум даного винаходу. Наступна стадія способу виготовлення включає нагрівання бітуму для забезпечення 9 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 його проникнення в покрівельний картон. Покрівельний картон не перепускають через аплікатор для нанесення гранул на відміну від випадку виготовлення рулонного покрівельного матеріалу з посипкою і покрівельної плитки, що описується далі. На завершення, просочений покрівельний картон перепускають через валики з водяним охолоджуванням на розрівнювальний петльовий пристрій для готового продукту, а після цього змотують в рулони і розрізають в пристрої для змотування рулонів. В. Виготовлення рулонного покрівельного матеріалу Рулонні матеріали з посипкою і гладкою поверхнею можуть бути виготовлені при використанні як основу або підкладку, або органічний покрівельний картон, або скловолокнистий мат. Як можна бачити, звертаючись знову до фігури 1, яка також може бути застосованою до типового способу виготовлення рулонних матеріалів з посипкою і гладкою поверхнею. Першою стадією в процесі виготовлення є просочування бітумом органічного покрівельного картону. Однак, у випадку підкладки у вигляді скловолокнистого мата етап просочування покрівельного картону звичайно виключають. По завершенні даного етапу або при його опущенні або просочений покрівельний картон, або скловолокнистий мат перепускають в пристрій для нанесення покриття. Пристрій для нанесення покриття звичайно проводить нанесення "наповненого" бітумного покриття, яке одержують внаслідок перемішування бітуму (такого як модифікований поліфосфорною кислотою бітум даного винаходу) і мінерального стабілізатора приблизно в рівних співвідношеннях. Пристрій для нанесення покриття вивільняє наповнене покриття на верхню поверхню покрівельного картону або мата. Після цього віджимні валики наносять наповнене покриття на нижню поверхню покрівельного картону або мата і рівномірно його розподіляють до одержання товстого покриття основи, до якого будуть приставати матеріали посилки. У випадку виготовлення рулонних матеріалів з посипкою бітумінізований лист, виготовлений за допомогою пристрою для нанесення покриття, після цього перепускають через аплікатор для нанесення гранул. Виготовлення рулонного матеріалу з гладкою поверхнею виключає даний етап. Під час проведення стадії нанесення гранул матеріал посилки наносять внаслідок дозування гранул на гарячу поверхню бітумінізованого листа з нанесеним покриттям. Мінеральна посилка, що знаходиться на бітумінізованому продукті, також може змінюватися, при цьому тальк і слюда використовуються найчастіше. Але також можуть бути використані і грубі мінеральні гранули, такі як гранули сланців і гірських порід. Вибір гранул являє собою основний фактор, який впливає на зовнішній вигляд покрівельного матеріалу з посипкою. Звичайно гранули наносять на лист під час його перепускання через притискний валик, що вдавлює гранули в бітумне покриття. Після нанесення матеріалу посипки при виготовленні рулонного матеріалу з посипкою або після проведення стадії нанесення покриття при виготовленні гладкого рулонного матеріалу бітумінізований лист перепускають через кінцеві стадії виготовлення. Лист спочатку швидко охолоджують на валиках з водяним охолоджуванням і/або при використанні водяного зрошування. Після цього у випадку виготовлення рулонних матеріалів з посипкою лист перепускають через притискні валики, що приводяться в дію тиском повітря, які використовують для міцного проникнення гранул в покриття. Потім при виготовленні рулонного матеріалу як з посипкою, так і з гладкою поверхнею бітумінізовані листи висушують на повітрі. Після цього наносять смужку з бітумної мастики, призначенням якої є замазування нещільних кромок покрівельного матеріалу після його встановлення. Дані процеси звичайно полегшують за допомогою петльового пристрою для готового продукту, який робить можливим безперервне переміщення листа при його проходженні через кожну з даних кінцевих стадій виготовлення. Він також використовується і для додаткових охолоджування і висушування листа. Кінцева стадія виготовлення рулонного покрівельного матеріалу полягає в одержанні рулонів. Це здійснюють внаслідок перепускання листа покрівельного матеріалу через намотувальний пристрій, де одержують рулони. С Виготовлення бітумінізованої покрівельної плитки Виготовлення покрівельної плитки на основі органічного покрівельного картону і скловолокнистого мата включає ті ж самі процеси виготовлення, що і у випадку рулонного покрівельного матеріалу з посипкою і гладкою поверхнею, при виключенні етапу одержання кінцевого рулону. Замість одержання рулонів з листів покрівельного покриття листи перепускають через різальний пристрій, який розрізає лист на окремі покрівельні плитки. У випадку наміру перетворення покрівельної плитки в ламінований продукт покрівельна плитка повинна бути пропущена через стадію ламінування, де на нижню поверхню листа у вигляді вузьких смуг наносять ламінуючий матеріал. D. Виготовлення модифікованих бітумінізованих мембран 10 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Виготовлення модифікованих бітумінізованих мембран звичайно включає об'єднання модифікованого полімером бітуму (який відповідно до даного винаходу містить поліфосфорну кислоту) з армуючим елементом, а після цього нанесення мінеральних наповнювачів, полум'ягасних добавок і/або посипки. Як згадувалося раніше, модифікування бітуму полімером в загальному випадку включає додання термопластичного або еластомерного полімеру, таку як АПП, ΑΠΟ, БСС або СБС. Крім того, як згадувалося раніше, представляється те, що модифікування бітуму поліфосфорною кислотою може дозволити виробникам/користувачеві зменшити кількість полімерних модифікаторів при одночасному все ще одержанні прийнятних властивостей. Після модифікування бітуму полімером додають армуючий елемент. Армуючими елементами, що найчастіше використовуються в модифікованому бітумінізованому продукті, є мати на основі складного поліефіру і скловолокна. Мати на основі як складного поліефіру, так і скловолокна використовують у випадку бітуму, модифікованого за допомогою СБС, в той час як у випадку бітуму, модифікованого поліолефіном, найчастіше використовують мати на основі складного поліефіру. Як армуючі елементи в модифікованих бітумінізованих мембранах мати на основі складного поліефіру в загальному випадку вважаються перевершуючими скловолокнисті мати, оскільки в порівнянні зі скловолокном складний поліефір характеризується більш високим відносним подовженням і більш високою міцністю на проколювання. Але в порівнянні зі складним поліефіром скловолокно характеризується більш високою межею міцності при розтягненні. Після додання до модифікованого бітуму армуючого елемента можуть бути нанесені наповнювачі, полум'ягасні добавки і/або посипка. Посипка для мембрани має тенденцію захищати мембрану від впливу природних факторів. Посипку можна наносити або під час виготовлення мембрани, або під час встановлення покрівлі. У випадку її нанесення під час виготовлення можливі матеріали посипки включають: (а) гранули, які впресовують у верхню поверхню мембрани; (b) тонкий шар скловолокна або (с) тонкі листи з міді, алюмінію або неіржавіючої сталі. Посипка, що наноситься під час нанесення мембрани на покрівлю, може складатися з покриття, утвореного з бітуму, нещільного заповнювача або покрівельного покриття з алюмінію-сирця. VII. Приклади А. Температура розм'якшення і пенетрація Великою кількістю фахівців у відповідній галузі техніки, зайнятих в промисловості виготовлення бітумінізованої покрівельної плитки, температура розм'якшення розглядається як стандартна міра оцінки високотемпературних експлуатаційних характеристик покриття на основі продутого бітуму. Температури розм'якшення для підданих випробуванням бітумних рецептур визначали відповідно до методу випробувань ASTM D36. Всі випробування, вибирані з випробування для визначення температури розм'якшення і подальших випробувань, проводили для покриттів покрівельної плитки на основі продутого бітуму, які були наповненими або ненаповненими і містили приблизно 0,9 % (мас.) поліфосфорної кислоти (тобто "містять кислоту") або не містили додаткової поліфосфорної кислоти (тобто "що не містять кислоти"). Бітумом, що використовується в даному і інших випробуваннях, був венесуельський гудрон, і перед проведенням повітряного продування він характеризувався температурою розм'якшення, яка дорівнює приблизно 98 °F (36,7 °C), і пенетрацією при 25 °C, що дорівнює приблизно 220 дмм. Бітум протягом приблизно трьох годин піддавали повітряному продуванню при приблизно 500 °F (260,0 °C) з використанням лабораторного продувального куба відповідно до наступної методики. Приблизно 5000 г гудрону в продувальному кубі нагрівали до приблизно 350 °F (176,7 °C). Поліфосфорною кислотою була 115 %-на поліфосфорна кислота (PLYANT™, доступна в компанії ICL Performance Products LP), і її додавали і перемішували з бітумом при використанні шпателя. Суміш нагрівали до приблизно 450 °F (232,2 °C) і в нижню частину продувального куба при використанні барботера нагнітали повітря, так щоб останній мав би тенденцію до рівномірного диспергування. Протікала екзотермічна реакція, і температура системи збільшувалася, і для витримування температури, яка дорівнює приблизно 500 °F (260,0 °C), було передбачене проведення охолоджування. Покриття, які були "наповненими", на додаток до бітуму і поліфосфорної кислоти (в належних кількостях) містили приблизно 65 % (мас.) мінерального наповнювача, який являв собою вапняк від компанії Franklin Minerals, Anderson Plant, Шервуд, Теннессі, у якого через номер сита 200 проходило приблизно 85 % частинок. Мінеральний наповнювач з бітумом також перемішували за допомогою шпателя. На додаток до оцінки сприйнятливості до температурного впливу визначення температур розм'якшення для рецептур бітумного покриття являє собою засіб перевірки по суті 11 UA 98313 C2 еквівалентності одержання рецептур бітумного покриття, що зіставляються, за винятком вмісту або не вмісту в них кислоти, і тому їх придатності для безпосереднього порівняння. Приклади результатів приводяться в представленій далі таблиці А. Таблиці А № зразка % ПФК % наповнювача 1 0,0 0,0 Температура розм'якшення 223 °F (106, ГС) Пенетрація при 4 °C (дмм) Пенетрація при 25 °C (дмм) 14 17 2 0,9 0,00 223 °F (106,1 °C) 22 23 3 0,0 65 252 °F (122,2 °C) 4* 8* 4 0,9 65 251 °F (121,7 °C) 11* 11* * Значення пенетрації для наповнених систем є наближеними, оскільки частинки наповнювача створюють перешкоди при проведенні випробування, але все ще узгодяться з описаною далі тенденцією. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Як можна бачити, виходячи з результатів, наведених в таблиці А, додання поліфосфорної кислоти здійснювало незначний вплив на температуру розм'якшення бітуму або не здійснювало впливу на неї зовсім, але в результаті приводило до значного збільшення значень пенетрації і забезпечувало регулювання значень пенетрації в залежності від температури, що має тенденцію до вказання на збільшення гнучкості бітуму внаслідок додання поліфосфорної кислоти і на тенденцію до відсутності впливу на гнучкість бітуму зменшення температури. На додаток до вищевикладеного одержували криве "продування" фігур 2 і 3, що зіставляє температури розм'якшення бітуму в залежності від часу продування і пенетрацію в залежності від температури розм'якшення. Для даних випробувань також оцінювали і додання 1,2 масового процента поліфосфорної кислоти. Як продемонстровано на фігурі 2 і відповідно до вищевикладених результатів, значні відмінності температури розм'якшення, зумовлені доданням поліфосфорної кислоти, не спостерігалися (тобто, тенденція, позначена точками, полягає в тому, що в межах експериментальної погрішності збільшення температури розм'якшення, що спостерігалося протягом часу продування, по суті було одним і тим же незалежно від додання поліфосфорної кислоти. У протилежність цьому, фігура 3 демонструє значне збільшення пенетрації бітуму (ASTM D5) при різних температурах, зумовлене введенням поліфосфорної кислоти, при цьому додання 1,2 процента поліфосфорної кислоти в результаті приводить до більшого збільшення в порівнянні з доданням 0,9 процента. Відмінність, мабуть, є більш яскраво вираженою при температурах в діапазоні від приблизно 110 °F (43,3 °C) до приблизно 160 °F (71,1 °C) і зменшується до приблизно 220 °F (104,4 °C). Крім того, як можна бачити, вигідність від присутності додаткової кількості поліфосфорної кислоти (1,2 % в порівнянні з 0,9 %) має тенденцію до зміни в певному діапазоні температур. Кажучи конкретно, в діапазоні від приблизно 100 °F (37,8 °C) до приблизно 120 °F (48,9 °C) міра пенетрації була більшою у випадку 0,9 %, від приблизно 120 °F (48,9 °C) до приблизно 195 °F (90,6 °C) міра пенетрації була більшою у випадку 1,2 %, а в діапазоні від приблизно 195 °F (90,6 °C) до приблизно 220 °F (104,4 °C) міра пенетрації в обох випадках залишалася приблизно однією і тією ж. В. Низькотемпературний вигин на оправці У покрівельній промисловості для оцінки низькотемпературних властивостей бітумного покриття використовують випробування на низькотемпературний вигин на оправці. Випробування звичайно проводять при одержанні для рецептури покриття суб'єктивної оцінки низькотемпературної гнучкості і стійкості до розтріскування від температурних напружень. У загальному випадку в промисловості фахівці у відповідній галузі техніки істотною вважають зміну температури, при якій покриття не проходить випробування вдало, дорівнює всього лише 5 °F (2,78 °C). Звичайно воно є переважним для більш низьких температур невдалого проходження випробування. Результати за випробуванням на низькотемпературний вигин на оправці визначали відповідно до методу випробувань з документа ASTM D 5147 (modified), який розроблений для випробування готового продукту у вигляді покрівельної плитки. У цьому випадку випробування проводили на зразках матеріалу покриття, одержаного поливом, з розмірами у вигляді приблизно 1 дюйм (0,025 метра) 6 дюймів (0,15 метри) 0,125 дюйма (0,0032 метра). 12 UA 98313 C2 5 10 Товщину в одну восьму дюйма (0,0032 метра) вибрали для наближення до товщини покриття у типовій покрівельній плитці. Для кожної температури випробування п'ять зразків піддавали випробуванням незабаром після виготовлення, а ще п'ять зразків перед проведенням випробування на оправці піддавали темновому старінню в печі. Оправка мала діаметр в один дюйм (0,025 метра), і зразки піддавали вигину навколо оправки приблизно на 180° протягом періоду часу, що дорівнює приблизно двом секундам. Температуру зменшували з кроком в 5 °F (2,78 °C) доти, поки чотири з п'яти зразків не руйнувалися, що розглядалося як невдале проходження випробування. Перед проведенням вигину зразки кондиціонували при кожній температурі випробування протягом 60±5 хвилин. Результати наводяться в представленій далі таблиці В. Таблиця В Зразок 1 2 3 4 Ненаповнений зразок Наповнений зразок Без ПФК ПФК Без ПФК ПФК Після Після Після Після Спочатку Спочатку Спочатку Спочатку старіння старіння старіння старіння Успішне проходження випробування або невдале проходження випробування Температура (кількість випадків успішного проходження випробування/кількості випадків (°F (°С)) невдалого проходження випробування) 120 (48,9) Успішно 115 (46,1) Успішно 110 (43,3) Невдало 105 (40,6) Успішно (5/5) 100 (37,8) Успішно 95 (35,0) Успішно 90 (32,2) (5/5) Успішно Невдало Невдало 85 (29,4) (5/5) (5/5) (4/5) Успішно Невдало 80 (26,7) (5/5) (4/5) Успішно 75 (23,9) (5/5) 70 (21,1) 65 (18,3) 60 (15,6) 55 (12,8) Успішно 50 (10,0) (4/5) Успішно 45 (7,2) (4/5) Невдало Невдало 40 (4,4) (1/5) (0/5) Успішно 35 (1,7) (4/5) Невдало Успішно 30 (-1,1) (0/5) (4/5) Успішно 25 (-3,9) (3/5) Невдало 20 (-6,7) (0/5) 15 Як з очевидністю виходить з вищевикладених результатів, у випадку ненаповнених покриттів додання 0,9 % ПФК (зразки 1 і 2, спочатку і після старіння) в результаті приводило до поліпшення, відповідному приблизно 5 °F (2,78 °C). Більш кардинальне поліпшення, відповідне приблизно 20 °F (11,11 °C), було реалізовано у випадку наповнених покриттів (зразки 3 і 4, 13 UA 98313 C2 5 10 15 спочатку і після старіння). Таким чином, внаслідок додання поліфосфорної кислоти у покрівельного бітуму, мабуть, можуть бути поліпшені низькотемпературна гнучкість і стійкість до розтріскування від температурних напружень. Кажучи іншими словами, з урахуванням результатів за випробуваннями на вигин, температуру розм'якшення і пенетрацію додання поліфосфорної кислоти приводить до одержання підвищених значень пенетрації і гнучкості бітуму, причому значної зміни температури розм'якшення бітуму не відбувається. Таким чином, додання поліфосфорної кислоти в результаті приводить до одержання більш широкого діапазону прийнятних температур, в якому бітум може бути використаний. С Деформаційно-міцнісні властивості при простому розтягненні Для того, щоб добитися певного розуміння природи деформаційно-міцнісних властивостей бітумних покриттів, зразки піддавали випробуванням відповідно до протоколу простого розтягнення, який був розроблений для випробувань бітумів для дорожніх покриттів. Методики випробувань були розроблені в Американській асоціації дорожніх і транспортних посадових осіб штатів, а протокол позначається як AASHTO Τ 314, де даний протокол модифікували для покриттів, не піддаючи матеріал старінню і проводячи випробування для зразків при приблизно 25 °C. Результати наводяться в представленій далі таблиці С. Таблиця С Зразок Напруга (МПа) % деформації(довжина розтягнення в мм) 20 25 30 35 40 1 2 3 4 Ненаповнений зразок Наповнений зразок Без ПФК ПФК Без ПФК ПФК Після Після Після Після Спочатку Спочатку Спочатку Спочатку старіння старіння старіння старіння 0,14 0,50 0,05 0,14 0,46 0,42 0,19 0,75 10,0 9,06 10,0 6,8 10,0 3,50 10,0 7,50 Як показано, результати для первинних зразків демонструють перевищення значеннями деформації меж для методики випробування. Представляється те, що вимірні значення деформації можуть бути одержані внаслідок зменшення температури зразків. Незважаючи на неможливість визначення точних значень деформації результати для первинних зразків (як наповнених, так і ненаповнених) передбачають те, що додання поліфосфорної кислоти дозволило покриттям продемонструвати менші напруження. Однак, результати для зразків, підданих старінню, не є настільки узгодженими. У випадку наповнених зразків, підданих старінню, зразок, що містить поліфосфорну кислоту, витримував вплив набагато більш високої деформації (і відповідно до цього досягав більш високого значення напруження) в порівнянні із зразком, що не містить поліфосфорної кислоти. Підданий старінню ненаповнений зразок, що містить поліфосфорну кислоту, мабуть, витримував вплив меншого значення деформації, і його напруження залишалося дуже низьким в порівнянні з випадком зразків, що не містять поліфосфорної кислоти. Незрозуміло, чи то це просто аномалія даного обмеженого дослідження, чи то точний результат. Як представляється, найбільш практичною оцінкою є оцінка для підданих старінню наповнених зразків, і результати для них свідчать про те, що використання поліфосфорної кислоти приводило до одержання більш жорсткого покриття при одночасній все ще наявності розумної величини податливості. D. Адгезія гранул - втрати при стиранні Модельовані зразки покрівельної плитки були одержані такими, що мають як наповнені, так і ненаповнені покриття, і оцінені по адгезії гранул при використанні випробування, відповідного документу ASTM D4977, Granule Adhesion to Mineral Surface Roofing by Abrasion test. Зразки з розмірами 3" (0,076 м) 2" (0,051 м) 0,125" (0,0032 м) відповідно до наступних методик були одержані в лабораторії такими, що мають білі гранули для покрівельного покриття #11 (номер сита+8) внаслідок розмазування гарячого покриття на скломаті, розсипання попередньо заданої кількості гранул на верхній поверхні і їх втиснення за допомогою валиків. Результати наводяться в представленій далі таблиці D. 45 14 UA 98313 C2 Таблиця D Зразок Втрата адгезії гранул (грами) 5 10 15 20 25 30 35 1 2 Ненаповнений зразок Без ПФК ПФК 0,97 0,92 3 4 Наповнений зразок Без ПФК ПФК 0,87 0,63 Як очевидно, додання поліфосфорної кислоти як до ненаповнених, так і до наповнених бітумів поліпшує адгезію гранул. Е. Адгезія гранул - випробування кип'ятінням Як відбраковувального випробування для оцінки адгезії гранул покрівельного покриття до бітумних покриттів були вибрані техаське випробування кип'ятінням (Texas Method Tex-530-C) або випробування відповідно до документа ASTM D 3625, "Effect of Water on Bituminous-Coated Aggregate Using Boiling Water". Техаське випробування кип'ятінням являє собою суб'єктивне випробування, яке широко використовується в промисловості виготовлення бітумного зв'язуючого для оцінки здатності бітумного зв'язуючого приставати до конкретного заповнювача для дорожнього покриття. Випробування модифікували внаслідок використання замість заповнювача для дорожнього покриття гранул для покрівельного покриття. У випадку техаського випробування кип'ятінням випробуванням піддавали тільки ненаповнені бітумні рецептури (що не містять кислоти і містять поліфосфорну кислоту). Замість заповнювача для дорожнього покриття використовували білі гранули для покрівельного покриття #11 (номер сита+8). Відповідно до методик випробувань рецептури бітумного покриття перемішували з гранулами для покрівельного покриття, а температуру суміші збільшували до приблизно 135 °C. Після досягнення приблизно 135 °C суміш виливали в контейнер (наприклад, хімічна склянка) з киплячою водою і вміст кип'ятили протягом приблизно десяти хвилин. Після цього суміш відділяли від води і давали їй можливість висохти при кімнатній температурі. Висушену суміш оцінювали за візуальною оцінкою процентного вмісту заповнювача, який покритий бітумним зв'язуючим, що пристав. Ненаповнені бітумні рецептури, що як не містять кислоти, так і містять поліфосфорну кислоту, демонстрували повну або 100 %-ну адгезію, жодні ознаки погіршення зчеплення були відсутні. Дані результати мають тенденцію вказувати на те, що використання поліфосфорної кислоти має тенденцію не зменшувати адгезію покриття до гранул. F. Опір роздиранню Вплив на опір роздиранню, що надається внаслідок додання поліфосфорної кислоти, визначали в результаті проведення випробування відповідно до документа ASTM D1992, Test Method for Propagation Tear Resistance of Plastic Film and Thin Sheeting by Pendulum Method за винятком того, що випробування модифікували внаслідок проведення випробування для стандартного скловолокнистого мата покрівельної плитки, який імпрегнували точними кількостями як наповнених, так і ненаповнених покриттів при використанні ідентичних технологічних параметрів. Результати наводяться в представленій далі таблиці Е. Таблиця Ε Зразок Опір роздиранню, MD (грамів) Опір роздиранню, CD (грамів) 40 45 1 2 Ненаповнений зразок Без ПФК ПФК 1222 1568 1587 1798 3 4 Наповнений зразок Без ПФК ПФК 1408 1696 2073 2170 Вищевикладені результати свідчать про те, що поліфосфорна кислота поліпшила у бітумного покриття опір роздиранню приблизно на 28 % при MD для ненаповненого зразка і приблизно на 20 % при MD для наповненого зразка. Це передбачає наявність чудового зчеплення або підвищеної адгезії відносно скловолокнистого мата і поліпшений опір роздиранню. G. Вплив атмосферних умов Спочатку бітуми протягом 2500 годин піддавали прискореному процесу старіння при використанні ксенонової дуги, і жоден із зразків не виявив наявності жодних мікроотворів. Після закінчення восьми місяців старіння на відкритому повітрі поза приміщенням кожний зразок не виявив наявності жодних мікроотворів. Наявність мікроотворів передбачала б погіршення якості 15 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 покриття. Покриття, модифіковане кислотою, не виявляло наявності жодних мікроотворів і тому визнавалося прийнятним відповідно до випробування згідно ASTM. Крім того, результати для зразків, що містять поліфосфорну кислоту, не відрізнялися від результату для контрольного зразка, що не містить кислоти. Таким чином, як представляється, додання поліфосфорної кислоти не здійснювало негативного впливу на характеристики старіння бітуму. Крім того, зразки бітуму піддавали випробуванням на атмосферостійкість відповідно до документа ASTM D4798. Результати представлені на фігурі 4, і, мабуть, додання поліфосфорної кислоти не приводило до значного зменшення атмосферостійкості бітумів. Всі посилання, процитовані в даному описі винаходу, в тому числі нижченаведені, але що не обмежуються тільки цими: всі журнальні статті, брошури, посібники, періодичні видання, тексти, рукописи, публікації в інтернеті і всі без виключення інші публікації, за допомогою посилання включаються в цей документ. Обговорення посилань в цьому документі передбачає просто узагальнення припущень, зроблених їх авторами, і жодним чином не визнається те, що якенебудь посилання становить попередній рівень техніки. Заявники залишають за собою право на спростування рівня точності і відповідності процитованих посилань. Необхідно розуміти те, що вищенаведений опис винаходу передбачається як ілюстративний і необмежувальний. Після ознайомлення з вищевикладеним описом винаходу фахівцям у відповідній галузі техніки стануть очевидними багато які варіанти реалізації. Тому об'єм винаходу не повинен визначатися при посиланні на один тільки вищевикладений опис винаходу, а повинен визначатися при посиланні на формулу винаходу і повний об'єм еквівалентів, на які така формула винаходу має право. При введенні елементів даного винаходу або його варіанту реалізації форми однини і слово "згаданий" передбачають позначення наявності однієї або декількох елементів. Терміни "що містить", "той, що включає" і "що має" передбачаються як включаючі і означають можливість наявності додаткових елементів, які відрізняються від перерахованих елементів. На додаток до цього, необхідно розуміти те, що варіант реалізації, який "по суті складається з" або "складається з" вказаних компонентів, також може містити і продукти реакції згаданих компонентів. Наведення чисельних діапазонів по кінцевих точках включає всі числа, що попадають в межі даного діапазону. Наприклад, діапазон, описаний як укладений в межах від 1 до 5, включає 1, 1,6, 2, 2,8, 3, 3,2, 4, 4,75 і 5. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 1. Бітумінізована покрівельна плитка, що містить мату з органічного покрівельного картону або скловолокна, яка покрита на зовнішній поверхні першим шаром хімічно модифікованого продутого бітуму, і мата покрита на нижній поверхні другим шаром хімічно модифікованого продутого бітуму, де вказаний хімічно модифікований продутий бітум одержаний за способом модифікування бітуму шляхом повітряного продування бітуму і змішування з бітумом поліфосфорної кислоти до або під час повітряного продування або при комбінуванні даних варіантів для одержання хімічно модифікованого продутого бітуму. 2. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, де поліфосфорна кислота змішана з бітумом у кількості, яка є не більшою ніж приблизно 2,0 мас. % при розрахунку на масу бітуму. 3. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, де поліфосфорна кислота змішана з бітумом у кількості, яка є не більшою ніж приблизно 1,2 мас. % при розрахунку на масу бітуму. 4. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, де поліфосфорна кислота змішана з бітумом у кількості, яка становить щонайменше приблизно 0,5 мас. % і є не більшою ніж приблизно 1,5 мас. % при розрахунку на масу бітуму. 5. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, що додатково містить мінеральний наповнювач, змішаний з хімічно модифікованим продутим бітумом. 6. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 5, де мінеральний наповнювач присутній при концентрації, яка становить щонайменше приблизно 50 мас. % і є не більшою ніж приблизно 70 мас. % при розрахунку на масу хімічно модифікованого продутого бітуму. 7. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 1, що додатково містить полімерний модифікатор, змішаний з хімічно модифікованим продутим бітумом. 8. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 7, де полімерний модифікатор вибирають із групи, що складається зі стирол-бутадієн-стирольних співполімерів, стирол-бутадієнових співполімерів, блок-співполімеру стиролу, стирол-бутадієнового каучуку, атактичного поліпропілену, функціоналізованих поліолефінів, реакційноздатних етиленових терполімерів. 16 UA 98313 C2 5 10 15 20 25 30 9. Бітумінізована покрівельна плитка за п. 7, де полімерний модифікатор присутній при концентрації, що дорівнює щонайменше приблизно 4 мас. % і є не більшою ніж приблизно 15 мас. % при розрахунку на масу хімічно модифікованого продутого бітуму. 10. Спосіб одержання бітумінізованої покрівельної плитки, що містить мату з органічного покрівельного картону або скловолокна, яку покривають на зовнішній поверхні першим шаром хімічно модифікованого продутого бітуму і на нижній поверхні другим шаром хімічно модифікованого продутого бітуму, який відрізняється тим, що включає використання хімічно модифікованого продутого бітуму, який одержують шляхом модифікування бітуму, який включає повітряну продувку бітуму і змішування з бітумом поліфосфорної кислоти до або під час повітряної продувки або при комбінуванні даних варіантів для одержання хімічно модифікованого продутого бітуму. 11. Спосіб за п. 10, де поліфосфорну кислоту змішують із бітумом у кількості, яка є не більшою ніж приблизно 2,0 мас. % при розрахунку на масу бітуму. 12. Спосіб за п. 10, де поліфосфорну кислоту змішують із бітумом у кількості, яка становить щонайменше приблизно 0,5 мас. % і є не більшою ніж приблизно 1,5 мас.% при розрахунку на масу бітуму. 13. Спосіб за п. 10, де до хімічно модифікованого продутого бітуму додатково додають мінеральний наповнювач, що змішують з хімічно модифікованим продутим бітумом. 14. Спосіб за п. 13, де мінеральний наповнювач присутній при концентрації, яка становить щонайменше приблизно 50 мас. % і є не більшою ніж приблизно 70 мас.% при розрахунку на масу хімічно модифікованого продутого бітуму. 15. Спосіб за п. 10, де до хімічно модифікованого продутого бітуму додатково додають полімерний модифікатор, який змішують з хімічно модифікованим продутим бітумом. 16. Спосіб за п. 15, де полімерний модифікатор вибирають із групи, що складається зі стиролбутадієн-стирольних співполімерів, стирол-бутадієнових співполімерів, блок-співполімеру стиролу, стирол-бутадієнового каучуку, атактичного поліпропілену, функціоналізованих поліолефінів, реакційноздатних етиленових терполімерів. 17. Спосіб за п. 15, де полімерний модифікатор присутній при концентрації, що дорівнює щонайменше приблизно 4 мас. % і не більша ніж приблизно 15 мас.% при розрахунку на масу хімічно модифікованого продутого бітуму. 18. Спосіб за п. 10, де поліфосфорну кислоту змішують із бітумом у кількості, яка є не більшою ніж приблизно 1,2 мас. % при розрахунку на масу бітуму. 17 UA 98313 C2 18 UA 98313 C2 19 UA 98313 C2 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 20
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAsphalt shingle coating and method for its manufacturing
Автори англійськоюFalkiewicz, Michael, Maldonado, Rene
Назва патенту російськоюБитуминизированная кровельная плитка и способ ее получения
Автори російськоюФалкиевич Майкл, Малдонадо Рене
МПК / Мітки
МПК: C08L 95/00, E04D 1/00, C08K 3/32
Мітки: спосіб, покрівельна, бітумінізована, одержання, плитка
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/22-98313-bituminizovana-pokrivelna-plitka-ta-sposib-oderzhannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Бітумінізована покрівельна плитка та спосіб її одержання</a>
Попередній патент: Антагоністи прогестеронового рецептора
Наступний патент: Сапфірні основи і процеси їх виготовлення
Випадковий патент: Роторний гомогенізатор