Композиція для покрівельних та гідроізоляційних мастик і покривних складів листових рулонних покрівельних та гідроізоляційних матеріалів

Изобретение относится к строительным материалам и может применяться для изготовления кровельных безрулонных и гидроизоляционных мастик, а также покровных масс рубероида, кровельных плиток. Известен состав 1, включающий битум, бутилкаучук, наполнитель (мел, известняк, тальк, каолин, отработанную отбеливающую глину), пластификатор (нафтеноароматиче-ские углеводороды, являющиеся продуктом селективной очистки и депарафинизации смеси остаточных и дестилатных экстрактов масел, с содержанием ароматических углеводородов от 40.8 до 53 мас. % и температурой застывания от -10°С до -50°С при следующем соотношении компонентов, мас. %: битум 54-80 бутилкаучук 5-15 нафтеноароматические 3-20 углеводороды наполнитель 5-21. Недостатком данного состава является использование окисленного битума в значительных количествах (5480%), а в качестве пластификатора используют нафтеноароматические углеводороды, являющиеся отходами от селективной очистки масел и депарафинизации смеси остаточных и дистилатных экстрактов масел, которые находятся в еще не использованных маслах, являющимися дефицитным сырьевым материалом. Наиболее близкой к предлагаемой композиции по технической сущности и достигаемому результату является композиция (2), включающая битум, наполнитель (тальк и талькомагнезит, золу или отработанную отбеливающую глину), синтетический каучук, пластификатор (моторное масло или нафтеноароматические углеводороды, являющиеся продуктом селективной очистки и депарафинизации смеси остаточных и дистилатных экстрактов масел) и дополнительно полиоксипропиленамин с мол.м. 500-1000 при следующем соотношении компонентов, мас. %: синтетический каучук 5-15 пластификатор 5-25 наполнитель 10-20 полиоксипропиленамин с 1,5-5,0 мол.м. 500-1000 битум остальное. Недостатком данной композиции является использование в качестве связующего окисленного битума, что приводит к быстрому разрушению кровельного покрытия, а также дорогих и дефицитных компонентов: каучука, моторного масла или нафтеноароматических углеводородов и битума. Недостаточное количество наполнителя (до 20%) не обеспечивает необходимую долговечность и прочность кровельного покрытия. Задачей изобретения является создание композиции для кровельных гидроизоляционных мастик и покровных составов листовых рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов с повышенной морозостойкостью за счет изменения качественного и количественного составов входящих в композицию компонентов. Поставленная задача решается тем, что в композиции, включающей битум, используются в качестве модификатора отходы вторичного полиэтилена, в качестве наполнителя - минеральный порошок, а в качестве пластификатора - шлам нефтяной с установки регенерации отработанных масел при следующем соотношении компонентов, мас. %: отходы вторичного 5-12 полиэтилена наполнитель - минеральный 20-25 порошок шлам нефтяной с установки 30-50 регенерации отработанных масел битум остальное. Применение шлама с другими компонентами композиции обеспечивает повышение морозостойкости, сокращение расхода битума и вследствие этого данный состав компонентов придает композиции новые свойства. В композиции используют неокисленные битумы БНК-45/180 по ГОСТ 9548-74 и БНД по ГОСТ 22245-76, в качестве модификатора - отходы вторичного полиэтилена, соответствующие ТУ 63-178-74-88, в качестве наполнителя могут использоваться тонкомолотый тальк по ГОСТ 21235-75 или минеральный порошок по ГОСТ 16557-78, асбест 7-го сорта по ГОСТ 12871-83. В качестве пластификатора используют шлам нефтяной с установки регенерации отработанных масел (УРОМ) по ТУ 38.401685-88. Шлам представляет собой смесь органических веществ, воды и механических примесей. В таблице 1 представлены физико-механические свойства шлама, полученного с установки регенерации отработанных масел. Шлам получают следующим образом. В масла в процессе эксплуатации попадают механические частицы, пыль, песок, имеющие высокую степень дисперсности, т.е. большую удельную поверхность. На этой поверхности адсорбируются поверхностно-активные вещества (ПАВ), находящиеся в масле и представляющие собой широкий набор присадок, которые вводятся в масла на определенной стадии их приготовления. Присадки представляют собой преимущественно алкилароматические сульфонаты и другие алкилароматические углеводороды. Нафтеноароматические углеводороды в аналогах и прототипе являются составной частью масел, а не вводятся в них, как присадки. Это одно из существенных отличий между предлагаемым пластификатором и известными. На установке УРОМ происходит разделение основного масла от этих высокодисперсных неорганических частиц с адсорбированными частичками ПАВ. Последние с жидкой фазой в количестве до 20% образуют предлагаемый нами пластификатор. Шлам в настоящее время скапливается в местах очистки масел в больших количествах, не находя применения. Для 6и-тумно-полимерных мастик он является высокоэффективным пластификатором, т.к. наличие набора присадок в шламе при введении в битумные композиции увеличивает их интервал пластичности на 10-20°С, т.е. повышает морозостойкость. Для экспериментальной проверки заявляемой композиции были подготовлены образцы композиции для гидроизоляционных и кровельных мастик. Пример 1. Для приготовления образца мастики брали 33 г (33%) битума марки БНД и вводили его в емкость с перемешивающим устройством. Затем вводили 30 г (30%) шлама и нагревали до температуры 160°С, вводили 12 г (12%) отходов измельченного полиэтилена при перемешивании. Затем нагревали до температуры 180°С и все время перемешивая, вводили 25 г (25%) минерального порошка. Перемешивали массу 20-30 мин. и брали пробы для определения температуры размягчения и хрупкости. Пример 2. При приготовлении образца мастики в подогреваемую емкость, снабженную перемешивающим устройством, вводили 27 г битума. Затем вводили 40 г шлама. Смесь компонентов подогревали при перемешивании до температуры 160°С и вводили 8 г отходов полиэтилена. Затем нагревали до температуры 180°С и вводили 20 г минерального порошка и 5 г асбеста. Перемешивали массу20-30 мин, брали пробы. Пример 3. Приготавливали смесь так же, как в примерах 1 и 2, но отмеряли битума - 25 г, шлама - 45 г, отходов полиэтилена -10 г, минерального порошка - 20 г. Пример 4. Приготавливали смесь так же, как в примерах 1 и 2, но отмеряли битума - 25 г, шлама -50 г, отходов полиэтилена -5 г, минерального порошка - 20 г. Пример 5. Приготавливали смесь так же. как в примерах 1 и 2, но отмеряли битума - 42 г. шлама - 25 г. отходов полиэтилена -3 г, минерального порошка -30 г. Пример 6. Приготавливали смесь так же, как в примерах 1 и 2, наотмеряли битума - 13 г, шлама - 55 г, отходов полиэтилена -4 15 г, минерального порошка - 17 г. Составы смеси для изготовления гидроизоляционных и кровельных композиций приведены в таблице 2, а в таблице 3 - свойства композиций. Размягченность мастики определяем в соответствии с требованиями ГОСТ 11506-73 "Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару", а температуру хрупкости по ГОСТ 11507-78 "Битумы нефтяные. Метод определения температуры хрупкости по Фраасу". Опыты показывают, что в предлагаемых составах количество битума по сравнению с известным (48,5%) снижается до 13-42 %. Количество модификатора 5-12% обеспечивает высокую теплостойкость предлагаемой композиции, что позволяет использовать ее в климатических условиях с высокой температурой. Введение модификатора в количестве 3% (образец N" 5) не обеспечивает требуемой теплостойкости (температура размягчения по КиШ67°С). Количество модификатора свыше 12% (образец № 6) приводит к значительному удорожанию мастики, повышенному расходу дефицитного модификатора и снижает технологические свойства мастики(приводит к ее быстрому твердению). В предлагаемой заявке количество наполнителя ограничено 20-25%, т.к. неорганические высокодисперсные частицы, находящиеся в шламе увеличивают количество наполнителя еще до 5%. Количество наполнителя 25% обеспечивает в массе необходимую прочность, теплостойкость и увеличивает долговечность битумных композиций, т.к. защищает битум от разрушения под воздействием ультрафиолетового излучения. Снижение наполнителя менее 20% не обеспечивает выше названных свойств, а увеличение свыше 25% приводит к утяжелению композиции, снижает однородность смеси, вследствие оседания минерального наполнителя, что приводит к зашлаковыванию установок при приготовлении мастики. Пластификатор в количестве 30-50% увеличивает морозостойкость до - 52°С и увеличивает интервал пластичности до 150°С. Количество пластификатора менее 30% (образец № 5) не обеспечивает композиции высокой морозостойкости, а свыше 50% (образец № 6) затрудняет технологические свойства мастики. Из таблицы 3 следует, что композиция обладает лучшей морозостойкостью по сравнению с известными композициями, позволяет снизить количество используемого битума. Такое снижение расхода битума по сравнению с известными композициями очень существенно, т.к. битум является дефицитным и дорогостоящим материалом. Применение отходов - шлама с установки регенерации отработанных масел и полиэтилена, как вторсырья, существенно удешевляет производство и уменьшает загрязнение окружающей среды, а использование неокисленного битума увеличивает долговечность заявляемой композиции.