Композиція на покрівельних та гідроізолюючих мастик

Композиция для кровельных и гидроизолирующих мастик, включающая битум, пластификатор, наполнитель, антисептик, модификатор, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит отработанное моторное масло, пы 29746 тора и способствует увеличению интервала пластичности композиции. Во-вторых, в отличие от наполнителей (тальк, талькомагнезит) в предлагаемой композиции используется сочетание пылевидного и волокнистого наполнителей высокой дисперсности. Так, в качестве пылевидного наполнителя применяется кальцитовая известняковая мука (CaCО3 - 90-92%; MgCО3 - 1-1,37%) ТУ 21 УССР 62-77 [5] дисперсностью 100-200 мкм и плотностью 2,2-2,6 г/см 3. В качестве волокнистого наполнителя - древесная мука, полученная из древесины хвойных пород (сосна, ель и т. д.) (ГОСТ 10014-73), содержащих больший процент смолистых ве ществ дисперсностью 300-400 мкм и плотностью 0,5-0,7 г/см 3. В отличие от известных наполнителей (тальк, каолин) известняковая мука имеет такие достоинства как водостойкость, низкая набухающая способность, морозостойкость, прочность, снижает кислотность композиции [6],а при соответствующей те хнологии варки ее частицы пропитываются смолистыми активными ингредиентами, выделяющимися из древесной муки и битума, чем способствуют увеличению долговечности гидроизоляционной композиции. В-третьих, те хническая задача достигается тем, что вместо пентахлорфенола,1,2-Олигобутадиена и асфальтита, выполняющих функции антисептика, модификатора, соответственно, применяется многофункциональный полимер-гидролизный лигнин нейтральной среды (ТУ 59.02.004.8084) [7], который обладает свойствами адгезивными, антиоксиданта [7], антисептика [8] и модификатора [9], улучшающего физико-механические свойства композиции. Полуэмпирическая формула лигнина может быть представлена как С9Н7,12 О2(Н2 О)0,4(ОСН3)0,93. Макромолекула лигнина обладает жесткой трехмерной пространственной структурой, которая включает ряд фенилпропановых единиц (ФПЕ) и ряд таких функциональных гр упп как: - метоксильная группа - СОН3; - гидроксильная группа - ОН, основную часть которых составляют али фатические гидроксилы; - карбонильные группы - СО. Из ФПЕ формируется макромолекула полимера, а вариабельность ее определяется видом подсоединения единицы к последующим звеньям. В отличие от щелочного или сульфатного лигнина, в предлагаемой композиции предпочтение отдано гидролизному лигнину с нейтральной средой [7]. Нейтральная среда полимера способствует снижению кислотности композиции и повышает эффективность антиокислительных свойств ингредиента в композиции, увеличивая долговечность покровного слоя. Лигнин в композицию вводят в виде порошка с дисперсностью 40-50 мкм. В процессе технологии приготовления композиции - варки в битумно-масляной среде без доступа воздуха происходит термическое разложение древесной муки с последующим выделением из нее смолистых ингредиентов (фенольные смолы, крезолы, ксиленолы и др.) [10, 11]. После завершения приготовления композиции в ней остаются пропитанные битумно-масляной средой волокна древесины [12, 13], выполняющие функции на полнителя и являющиеся поставщиком в композицию древесных смол, содержащих до 60% мас. фенольных соединений [12]. В результате выделения в процессе варки из древесной муки в композицию дополнительных ингредиентов в виде фенольных смол и их производных происходит усиление таких свойств композиции, как адгезивные, антисептические, водоотталкивающие, пластифицирующие и антиокислительные [12, 14]. В-четвертых, для улучшения гомогенности композиции, снижения вероятности образования в ней гетерогенности, а следовательно, уменьшения оседаемости наполнителя - в вяжущее и наполнители вводят эмульгатор, который сильно снижает межфазовое натяжение дисперсной фазы, улучшает свойства и долговечность покрова. В качестве поверхностно-активного вещества (ПАВ) эмульгатора применяется синтетическая жировая кислота ОСТ 38-7-25-73 алкилбензолсульфонат натрия С18Н29SO3 Na [9]. Кроме этого, эмульгатор в процессе варки способствует более интенсивному выходу влаги из дисперсных фрагментов, улучшает заполнение и пропитку пор наполнителей такими активными ингредиентами как лигнин, фенольные смолы, пластификатор и т. д. [15]. Эмульгатор усиливает действие ПАВ, на ходящихся в шламе отработанного моторного масла. В качестве вяжущего для приготовления композиции используется битум, окисленный с температурой размягчения 70°С (БНК-70/30 ГОСТ 6617-76), пластификатора - отработанное моторное масло (ТУ 38 101179-71), пылевидного наполнителя - кальцитовая известняковая мука ТУ 21 УССР 62-77, волокнистого наполнителя - древесная мука хвойных пород дерева (ГОСТ-10014-73), модификатора, антиоксиданта и антисептика - гидролизный лигнин лечебный нейтральной среды (ТУ 59.02.004.80-84), поверхностно-активного вещества алкилбензолсульфонат натрия С18Н29SO 3Na (ОСТ 38-7-25-73). Состав готовят следующим образом: в объем топки загружают битум, растапливают его до жидкой консистенции при температуре не более 160°С. При непрерывной работе перемешивающего устройства в жидкий битум вливают отработанное моторное масло и ПАВ. Через 5 минут засыпают древесную муку, гидролизный лигнин. Перед загрузкой древесную муку и полимер равномерно перемешивают до однородной консистенции. Через 5 минут засыпают пылевидный наполнитель и ПАВ. Перемешивание в процессе варки должно идти непрерывно. В процессе приготовления композиции температура не должна превышать 180°С. Время тепловой обработки композиции с момента загрузки известняковой муки составляет 20-30 минут. По истечению времени, при условии непрерывного перемешивания, удаления влаги и паров воды, мастика становится жидкой, подвижной и готовой к употреблению по прямому назначению. После этого берут пробы для определения температуры размягчения, адгезии, водопоглощения и т. д. Для экспериментальной проверки композиции были приготовлены образцы композиции для гидроизоляционных и кровельных мастик. Пример 1. Для приготовления образца мастики берут 27 мас. час. битума марки БНК и вводят его в емкость с перемешивающим устройством. 2 29746 Опыты показали, что составы по изобретению по своей себестоимости ниже известного за счет применения дешевых, не дефицитных, экологически чистых (древесная, известняковая мука, лигнин) компонентов, ряд из которых являются отходами производства, что существенно удешевляет их производство и делает композицию экономичной. Из табл. 2 следует, что предлагаемая композиция обладает лучшей адгезией, более низким водопоглощением и расширенным температурным интервалом работоспособности. Нагревают до 160°С. После расплавления вводят 15 мас. ч. отработанного масла и 0,5 мас. ч. ПАВ при перемешивании. Затем нагревают до температуры 180°С, все время перемешивая, вводят 10 мас. ч. равномерно перемешанной смеси древесной муки 3 мас. ч. и 7 мас. ч. полимера гидролизного лигнина. Затем нагревают до 180°С и вводят 47 мас. ч. минеральной муки (известняковой) и 0,5 мас. ч. ПАВ. Перемешивают массу 2030 минут и берут пробы для определения температуры размягчения и др. показателей. Пример 2. Для приготовления образца мастики в подогреваемую емкость, снабженную перемешивающим устройством, вводят 39 мас. ч. битума. Затем вводят 1 мас. ч. отработанного масла и 0,5 м.ч. ПАВ. Смесь компонентов подогревают при перемешивании до температуры 160°С и вводят 3 мас. ч. древесной муки и 1 мас. ч. лигнина. Затем нагревают до температуры 180°С и вводят 45 мас. ч. известняковой муки и 0,5 мас. ч. ПАВ. Перемешивают массу 20-30 минут. Пример 3. Приготавливают смесь так же, как в примерах 1 и 2, но отмеряли, мас. ч.: битум - 44; отработанное моторное масло - 10; ПАВ - 1; древесная мука - 4; полимер (лигнин) - 2; известняковая мука - 39. Пример 4. Приготавливают смесь так же, как в примерах 1 и 2, но отмеряют, мас. ч.: битум - 55; отработанное моторное масло - 8; ПАВ - 1; древесная мука - 6; лигнин - 4; известняковая мука - 26. Пример 5. Приготавливают смесь, как в примерах 1 и 2, но отмеряют, мас. ч.: битум - 49; отработанное моторное масло - 9; ПАВ - 1; древесная мука - 5; лигнин - 3;известняковая мука - 33. Пример 6. Приготавливают смесь, как в примерах 1 и 2, но отмеряют, мас. ч.: битум - 35; отработанное моторное масло - 12; ПАВ - 1; древесная мука - 3; лигнин - 1; известняковая мука - 48. Составы смеси для приготовления гидроизоляционных и кровельных композиций приведены в табл. 1, а в табл.2 - свойства композиции. Физико-механические свойства композиции определяются в соответствии с требованиями действующи х нормативных документов [16]. Так, в частности, размягчаемость мастики определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 11506-73 "Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару", а температуру хр упкости по ГОСТ 11507-78 "Битумы нефтяные. Метод определения температуры хр упкости по Фраасу", адгезию - ГОСТ 26589-85 "Мастики кровельные и гидроизоляционные. Метод определения прочности сцепления с основанием". Источники информации: 1. Авторское свидетельство СССР № 1346648, кл. С08L95/00, 1987. 2. Патент Украины UA 2880, кл. С08L95/00, 1994. 3. Авторское свидетельство СССР № 1344765, кл. С08L95/00 , С08К13/06,1987. 4. Петров В.П. Геолого-минералогические исследования уральских белых глин и некоторые выводы по минералогии и генезису глин вообще // Труды Института геологических наук Акад. наук СССР. Петрографическая серия. – 1948. - № 29. вып. 95. 5. Строительные материалы Крыма: спр. издание / П.П. Лушняева. – Симферополь: Таврия, 1987. С. 11. 6. Швецов М.С. Петрография осадочных пород, 2 изд., М.-Л.,1948. 7. Грушников О.П., Елкин В.В. Достижения и проблемы химии лигнина. - М.: Наука, 1973. - С. 5-7, 37, 55, 149. 8. Ботанико-формакогностический словарь: справочное пособие / К.Ф. Блинова и др. / Под ред. К.Ф. Блиновой, Г.П. Яковлева. - М.: Высшая школа,1990. - С. 140-141. 9. Эткинс П. Молекулы / Пер. с англ. - М.: Мир, 1991. - С. 77, 80, 125. 10. Ногин К.И. Смолокурение и дегтекурение, 2 изд. - Л., 1932. 11. Большая Советская Энциклопедия, 2-изд., т.39. - С. 424. 12. Товарные нефтепродукты. Свойства и применение. Справочник. Изд. 2-е. – М: Химия, 1978. С. 86-87. 13. Козлов В.Н. Пиролиз древесины / Под ред. акад. И. П. Бардина. - М.,1952. 14. Большая Советская Энциклопедия, 2-е изд., т.15. - С. 186. 15. Тугов И.И, Костырина Г.И. Химия и физика полимеров. - М., 1989г. - С. 416. 16. Государственные стандарты Союза СССР. Нефтепродукты, масла, смазки, присадки. Часть 1-2. - М.: Издательство стандартов, 1987. Таблица 1 Компонент Битум БНК 70/30 Битум БНК 90/30 Моторное масло отработанное Известняковая мука Древесная мука Гидролизный лигнин 1 27 15 47 3 7 Содержание компонентов, мас.% в композиции предлагаемой контрольные известные 2 3 4 5 6 7 39 44 55 49 35 42 11 10 8 9 12 45 39 26 33 48 3 4 6 5 3 1 2 4 3 1 3 29746 Продолжение табл. 1 Компонент Алкилбензолсульфонат натрия Тальк или талькомагнезит Пентахлорфенол Асфальтит Моторное масло 1,2-Олигобутадиен 1 1 Содержание компонентов, мас.% в композиции предлагаемой контрольные известные 2 3 4 5 6 7 1 1 1 1 1 30 5 12 8 3 Таблица 2 Свойства композиции 1 Температура размягчения по кольцу и шару, °С Теплостойкость в течении 5 час, °С Глубина проникновения иглы 0,1 мм Адгезия к бетону методом нормального отрыва, Мпа Адгезия к стеклоткани, Мпа Адгезия к металлу, Мпа Водопоглощение, % Хр упкость по Фраасу, °С Показатели для композиции Предлагаемые Контрольные 2 3 4 5 6 Известные 7 110 95 107 135 108 98 90 100 47 90 45 102 42 130 40 102 37 92 42 85 4,8 4,5 4,6 4,4 3,2 3,6 4,0 2,8 2,0 0,01 -49 2,5 1,8 0,01 -47 2,0 1,3 0,01 -45 2,7 1,4 0,04 -38 1,8 1,1 0,03 -34 2,0 1,2 0,04 -38 0,1 -26 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4