способ получения адгезионной битумной присадки

Формула изобретения

1. Способ получения адгезионной битумной присадки для модификации дорожных битумов путем синтеза полиэтиленполиамина и жирной основы, отличающийся тем, что в качестве жирной основы используют баковый отстой, образующийся при хранении нерафинированного растительного масла (фуз), при этом содержание фуза в сырьевой композиции составляет 50-70 мас. %.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продукт синтеза разбавляют высокоароматичным нефтяным остатком, например, остаточным экстрактом селективной очистки масел, при этом содержание разбавителя в присадке составляет не более 40 мас. %.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, в частности к способам получения адгезионной битумной присадки, и может быть использовано при строительстве дорог любых категорий, для обустройства поверхностной обработки, для производства ямочного ремонта.

Известна адгезионная присадка для битумов класса имидазолинов, получаемая термической циклоконденсацией синтетических жирных кислот и полиэтиленполиамина /Бабаев В. И. , Королев И.В., Гридчин А.М., Шухов В.И. Технические поверхностно-активные вещества из вторичных ресурсов дорожном строительстве - М.: Транспорт, 1991, с. 47/.

Недостатком указанной присадки является низкая термостабильность в битуме, слабое антиокислительное действие, т.е. слабое замедление старения битума.

Наиболее близкой к заявляемому объекту является адгезионная битумная присадка БП-3М катионно-активного типа, представляющая собой продукт взаимодействия высокомолекулярных органических природных либо синтетических кислот или их кубовых остатков (жирной основы) с полиэтиленполиаминами (фракция 160-210^oС) /Технические условия ТУ 0257-001-00151822-93. Присадка адгезионная БП-ЗМ к дорожным нефтебитумам/.

Недостатки этой присадки - высокое значение температуры каплепадания (до 75^oС), короткое время жизни в смеси с битумом (порядка шести часов при 140^oС), недостаточная активность, что влечет за собой необходимость увеличения концентрации присадки в битуме до 1,5 мас.%. Кроме того, данная присадка имеет специфический резкий запах.

Изобретение направлено на повышение качественных и эксплуатационных характеристик адгезионной битумной присадки с одновременным повышением ее экологической безопасности.

Это достигается тем, что в способе получения адгезионной битумной присадки для модификации дорожных битумов путем синтеза полиэтиленполиаминов и жирной основы в качестве жирной основы используют баковый отстой, образующийся при хранении нерафинированного растительного масла (фуз), при этом содержание фуза в сырьевой композиции составляет 50-70 % по массе.

Кроме того, продукт синтеза разбавляют высокоароматичным нефтяным остатком, например остаточным экстрактом селективной очистки масел, при этом содержание разбавителя в присадке составляет не более 40 % по массе.

Способ осуществляют следующим образом.

Заданное количество обезвоженного фуза загружают в реактор, снабженный рубашкой для подогрева и охлаждения и оборудованный перемешивающим устройством. Включают обогрев и мешалку. При достижении в реакторе температуры 100-110^oС в реактор дозированно подают полиэтиленполиамин (ПЭПА). После подачи расчетного количества ПЭПА температуру в реакторе повышают до 160^oС и при этой температуре проводят синтез в течение четырех часов. По окончании синтеза температуру в реакторе снижают до 100-120^oС и для улучшения технологических свойств конечного продукта (повышения температуры вспышки, снижения температуры каплепадания) разбавляют продукт синтеза высокоароматичным нефтяным остатком.

Пример 1. Согласно вышеописанной технологии осуществляют синтез 60 мас.% фуза с 40 мас.% ПЭПА. Полученный продукт синтеза имеет температуру вспышки 136^oС, температуру каплепадания 34^oС. Продукт синтеза на 20 % разбавили остаточным экстрактом селективной очистки масел с получением адгезионной битумной присадки со следующими показателями: температура вспышки 162^oС, температура каплепадания 28^oС. Термостабильность битума, содержащего такую присадку, 12 часов при 140^oС. Рабочая концентрация присадки в битуме 0,8 мас.%. Обеспечивается надежное сцепление с минеральными материалами любого происхождения (песок, гравий, порфирит, мрамор и т.д.).

Пример 2. Так же, как и по примеру 1, был проведен синтез 70 мас.% фуза с 30 мас.% ПЭПА. Продукт синтеза имеет температуру вспышки 176^oС, температуру каплепадания 26^oС. Обеспечивается надежное сцепление модифицированного битума с минеральными материалами, указанными в примере 1, при этом концентрация присадки в битуме должна составлять не менее 1%. Термостабильность битума с этой присадкой 8 часов при 140^oС. Значение адгезионной активности продукта синтеза может ухудшиться при разбавлении, поэтому он не подлежит разбавлению.

Пример 3. Так же, как и по примерам 1 и 2, был проведен синтез 50 мас.% фуза с 50 мас.% ПЭПА. Продукт синтеза имеет температуру вспышки 151^oС, температуру каплепадания 38^oС. Продукт разбавили на 40% остаточным экстрактом селективной очистки масел. При этом получили присадку с температурой вспышки 184^oС, температурой каплепадания 24^oС. Термостабильность битума с присадкой 16 часов при 140^oС (концентрация 1%); 12 часов при концентрации 0,8 мас.%, 8 часов при концентрации 0,6 мас.%. В пределах концентраций 0,6-1,0% обеспечивается надежное сцепление с любыми минеральными материалами, даже увлажненными.

Для сравнения была получена адгезионная битумная присадка по способу-прототипу - пример 4.

Был проведен синтез 60% кубового остатка производства СЖК с 40% ПЭПА. Полученный продукт синтеза обладает резким раздражающим запахом, имеет температуру вспышки 136^oС, температуру каплепадания 78^oС. Присадка разбавлению не подлежит. Рабочая концентрация присадки в битуме 0,8-1,2%. Обеспечивается надежное сцепление с минеральными материалами любого происхождения (песок, гравий, порфирит, мрамор и т.д.). Время жизни присадки в битуме 1,0%. Термостабильность битума с присадкой 6 часов при 140^oС.

Как следует из приведенных примеров, присадка, полученная по предлагаемому способу, обладает по сравнению с прототипом лучшими эксплуатационными характеристиками (более высокая температура вспышки и низкая температура каплепадания), более высокой активностью (рабочие характеристики в битуме от 0,6 мас%). Смесь битума с предлагаемой присадкой более термостабильна. Следует отметить отсутствие резкого специфического запаха у заявляемой присадки, что обеспечит более благоприятные условия работы с ней.