Герметизирующая композиция

 

Изобретение относится к области получения полимерно-битумных материалов и может быть использовано для покрытия металлических и бетонных поверхностей. Композиция включает мас.%: битум 68 - 80, бутилкаучук 4,5 - 12,0, наполнитель 1,3 - 1,6, экстракты нефтяные селективной очистки масляных фракций 8,0 - 8,5, кубовые остатки производства синтетических жирных кислот фракции C₂₁ и выше 3 - 5, кубовые остатки производства синтетических первичных жирных спиртов фракции C₂₀ и выше 3 - 5, катамин АБ строения I 0,01 - 0,1. Изобретение позволяет повысить прочностные показатели при положительных и отрицательных температурах покрытий и защитить от сероводородного растрескивания и общей коррозии.

Структурная формулы строения I где R = C₁₆H₃₁-C₁₈H₃₅ 5 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области получения полимерно-битумных материалов и может быть использовано для покрытия металлических и бетонных поверхностей, гидроизоляции строительных конструкций, для устройства и ремонта безрулонной кровли крыш и герметизации швов в автодорожном и аэродромном строительстве.

Известны различные полимерно-битумные гидроизоляционные составы на основе битума и полимерных добавок, которые обладают технологичностью приготовления и нанесения (Резниченко П.Т. и др. Мастики в строительстве. - Днепропетровск: Проминь, 1975, с. 66-96).

Однако эти составы характеризуются сравнительно низкими показателями по водостойкости, недостаточной пластичностью, морозостойкостью и биостойкостью.

Известно, что для повышения устойчивости к воздействию микроорганизмов вводят добавки 1-3% перманганата калия, 3-5% сульфата и нафтената меди, солей и окиси цинка, 2-5% производных фенолов: пентахлорфенола, пентафхлорфенолята натрия, парахлорметакрезола, пентахлорфенилового эфира; 2-10% фенольного пека, 5-15% тяжелого каменноугольного масла или дегтя (Руденская И.М., Руденский А.В. Органические вяжущие для дорожного строительства. - М.: Транспорт, с. 61). Однако эти соединения либо дефицитны, либо экологически не чистые и загрязняют фенольными соединениями состав композиции, не улучшают такие эксплуатационные показатели, как морозостойкость и пластичность при низких температурах.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой композици является композиция, включающая битум, бутилкаучук, нафтеноароматические углеводороды и наполнители: тальк, коалин (Авторское свидетельство СССР N 834049, кл. C 09 D 3/24, C 08 L 95/00, БИ N 20, 1981).

Известная композиция характеризуется хорошей эластичностью и адгезионными свойствами.

Однако она обладает недостаточной адгезией и эластичностью при низких температурах, слабой биологической стойкостью и стойкостью к воздействию вредных газов.

Изобретение решает техническую задачу повышения адгезии и эластичности при низких температурах, повышения биологической стойкости и стойкости к воздействиям вредных газов.

Сущность изобретения заключается в том, что композиция для покрытия металлических и бетонных покрытий, включающая битум, бутилкаучук, наполнитель, нафтено-ароматические углеводороды, где в качестве нафтено-ароматических углеводородов она содержит экстракты нефтяные селективной очистки масляных фракций и дополнительно содержит кубовые остатки производства синтетических жирных кислот фракции C₂₁ и выше и кубовые остатки производства синтетических первичных высших жирных спиртов фракции C₂₀ и выше, катамин АБ следующего строения: где R = C₁₆H₃₁ - C₁₈H₃₅ при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум - 68 - 80 бутилкаучук - 4,5 - 12,0 наполнитель - 1,3 - 1,6
указанные нафтено-ароматические углеводороды - 8,0 - 8,5
кубовые остатки производства синтетических жирных кислот фракции C₂₁ и выше - 3 - 5
кубовые остатки производства синтетических первичных жирных спиртов фракция C₂₀ и выше - 3 - 5
указанный катамин АБ - 0,01 - 0,1
Композиция, приготовленная по указанной рецептуре, отличается высокой адгезией и эластичностью при низких температурах, причем каждый ингредиент в составе композиции выполняет определенную роль в улучшении эксплуатационных показателей.

Спектр действия предлагаемого состава катамина АБ очень широк. Катамин АБ в составе герметизирующей композиции выполняет полифункциональные свойства:
- при 0,01 мас.% катамина АБ, является бактерицидной присадкой для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий и псевдомонад. Эффект подавления роста микроорганизмов составляет 100% (см. табл. 2);
- при 0,1 мас.% катамина АБ, проявляет ингибирующее действие и является ингибитором коррозии металла. Степень защиты от сероводородного растрескивания составляет 99,5%, общей коррозии 100%, коррозионной усталости 65% (см. табл. 2);
- кроме того, при 0,1мас.% катамина АБ, выполняет роль катализатора. Происходит реакция этерификации между синтетическими жирными кислотами и синтетическими первичными высшими жирными спиртами по следующей схеме:

где R' = C₂₀ и выше; R'' = C₂₁ и выше.

Образовавшийся новый сложный эфир в составе герметизирующей композиции выполняет роль активного мягчителя, который способствует более равномерному распределению и улучшению диспергирования других ингредиентов в смеси, что приводит к повышению эластичности герметизирующей композиции при низких температурах и стойкости к вредным газам.

Минимальным количеством катамина АБ является 0,01%, т.к. этого количества достаточно, чтобы он начал выполнять роль бактерицидной присадки. Максимальное количество катамина АБ является 0,1%, т.к. при этом количестве он выполняет роль ингибитора коррозии и катализатора в реакции этерификации.

Предлагаемый катамин АБ является промышленным продуктом. Его получают кипячением триэтиламина с н-алкилбензохлоридами в бензоле, затем растворитель отгоняют.

Оптимальное количество кубовых остатков производства синтетических жирных кислот (фракция C₂₁ и выше) и синтетических первичных жирных спиртов (фракция C₂₀ и выше) в герметизиующей композиции составляет 3-5 мас.% и определяется влиянием их на сцепление с мрамором (см. чертеж). Из чертежа видно, что минимальным количеством является 3 мас.% и после 5% ухудшается этот показатель.

Качество кубовых остатков производства жирных кислот представлено в табл. 3, качество кубовых остатков первичных высших жирных спиртов в табл. 4.

В качестве вяжущего для герметизирующей композиции используется нефтяной битум марки БН 60/90 (по ГОСТ 22245-90).

В качестве полимерного составляющего в герметизирующей композиции используется бутилкаучук.

В качестве пластификатора каучука применяют нафтено-ароматические углеводороды - экстракты нефтяные селективной очистки масляных фракций. Характеристика нафтено-ароматических углеводородов представлена в табл. 5.

В качестве наполнителя в композиции добавляется тальк, мел, коалин, известняк. Количество наполнителя составляет 1,3-1,6 мас.%.

Композицию получают следующим образом. В обогреваемую мешалку загружают расчетное количество кубовых остатков производства синтетических жирных кислот (фракция C₂₁ и выше) и синтетических первичных высших жирных спиртов (фракция C₂₀ и выше), расплавляют их и вводят катамин АБ. Смесь доводят до температуры 180^oC и перемешивают в течение 2 часов. Затем при перемешивании вводят бутилкаучук, нафтено-ароматические углеводороды (экстракты нефтяные селективной очистки масляных фракций) и наполнитель. В полученную дисперсию направляют горячий битум, где продолжают перемешивание еще в течение 0,5 час. Готовую композицию охлаждают до температуры 100^oC и для расфасовки сливают в металлические барабаны. В табл. 1 представлены примеры состава конкретного исполнителя известной и предполагаемой герметизирующей композиции.

В табл. 2 представлены физико-механические свойства известной и предлагаемой композиции.

Из приведенных в табл. 2 данных следует, что герметизирующая композиция при достаточно высоких показателях по прочности при положительных температурах имеет отличные показатели по эластичности и прочности при отрицательных температурах, а также высокую степень защиты от сероводородного растрескивания, общей коррозии и коррозионной усталости. Испытания предложенной герметизирующей композиции по подавлению сульфатвосстанавливающих бактерий и псевдомонад показали, что эффект подавления роста микроорганизмов составляет 100%.

Положительные эффекты герметизирующей композиции позволяет использовать ее для покрытия металлических и бетонных поверхностей строительных конструкций на предприятиях нефтедобывающей промышленности, расположенных в Западной Сибири; для герметизации швов в автодорожном и аэродромном строительстве, для ремонта безрулонной и рулонной кровли кыш в районе Крайнего Севера.

Формула изобретения

Композиция для покрытия металлических и бетонных поверхностей, включающая битум, бутилкаучук, наполнитель, нафтеноароматические углеводороды, отличающаяся тем, что в качестве нафтеноароматических углеводородов она содержит экстракты нефтяные селективной очистки масляных фракций и дополнительно содержит кубовые остатки производства синтетических жирных кислот фракции C₂₁ и выше, кубовые остатки производства синтетических первичных высших жирных спиртов фракции C₂₀ и выше и катамин АБ следующего строения:

где R = C₁₆H₃₁ - C₁₈H₃₅,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум - 68 - 80
Бутилкаучук - 4,5 - 12,0
Наполнитель - 1,3 - 1,6
Указанные нафтеноароматические углеводороды - 8,0 - 8,5
Кубовые остатки производства синтетических жирных кислот фракции C₂₁ и выше - 3 - 5
Кубовые остатки производства синтетических первичных жирных спиртов фракции C₂₀ и выше - 3 - 5
Указанный катамин АБ - 0,01 - 0,1

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5