Технология получения модифицированного гидроизоляционного материала

АННОТАЦИЯ

В статье приводятся результаты разработки состава и технологии получения гидроизоляционного материала на основе нефтяного битума и отхода масложировой промышленности –госсиполовой смолы, показаны его свойства и преимущества.

ABSTRACT

In this article results by elaboration the composition and technology of obtain waterproofing material on the base petroleum bitumen and waste of oil-fatty industry-gossipol resign also are presented.

Ключевые слова: гидроизоляционный материал, нефтяной битум, госсиполовая смола, композиция, масложировой отход, резиновая крошка, пластификатор

Keywords: waterproofing material, petroleum bitumen, gossipol resign, composition, oil-fatty industry waste, rubber granulated, plasticization

В настоящее время в республике Узбекистан принята программа локализации, которая предусматривает замену дефицитных и покупаемых за валюту материалов на местное сырьё и комплектующие. Объектом наших исследований является гидроизоляционный материал, который широко используется в качестве мягкой кровли при строительстве зданий, а также при проведении подземных гидроизоляционных работ при строительстве метрополитена, а также при прокладке различных трубопроводов.

Из обзора литературы известна гидроизоляционная композиция, включающая нефтяной битум, полимерное соединение – латекс натуральный, пластификатор и модификатор — триэтилалюминий при следующем соотношении компонентов (масс, части): битум - 100%, латекс натуральный - 2-5, пластификатор - 20-40, триэтилалюминий - 0,05-0,1 [1].

К недостатком данного состава является сложность предлагаемого состава, что выражается в многокомпонентности с использованием дефицитных, дорогостоящих импортных материалов. Эта композиция за счет равномерной полимеризации компонентов имеет достаточно высокие технологические параметры.

Также известен состав другой гидроизоляционной композиции, который включает битум, пластификатор, резиновую крошку и полиэтилен при следующем соотношении компонентов, масс [2].

Битум – 80-83%

Пластификатор – 10-11%

Резиновая крошка – 3-5%

Полиэтилен – 3-5%

Эта композиция имеет достаточно высокие технологические характеристики (прочность на разрыв,  температуру размягчения, стойкость к водопоглощению) при действии интенсивного ультрафиолетового облучения в климатических условиях Среднеазиатского региона.

Недостатком композиции является то, что такие параметры, как температурная устойчивость при различных погодных и сезонных условиях календарного года, которые характеризуются показателями: прочность на разрыв, низкотемпературная хрупкость, гибкость, со временем значительно ухудшаются. Кроме того, технология получения композиции многокомпонентна, требует применения дефицитного материала – полиэтилена, а также пластификатора, а сам процесс получения – продолжителен и сложен [3].

Перед нами стояла задача упрощения технологии производства гидроизоляционной композиции (ГИК), повышение водо- и теплостойкости, улучшение погодной устойчивости за счет применения недефицитных вторичных материалов местного производства. Поставленная задача достигается тем, что для приготовления гидроизоляционной композиции вместе с битумом и резиновой крошкой используется кубовый остаток процесса дистилляции жирных кислот хлопковых соапстоков (КО ДЖК) при следующих соотношениях компонентов, масс.

Битум – 35-40%

Резиновая крошка – 8-10%

Кубовый остаток процесса дистилляции жирных кислот хлопковых соапстоков (КО ДЖК)  -57-51%.

Вторичный продукт переработки хлопкового масла -КО ДЖК, в разработанной гидроизоляционной композиции одновременно выполняет роль стабилизатора, пластифицирующего наполнителя и гидрофобизатора. Он придает  нефтяному битуму добавочную пластичность и синергетически усиливает его водоотталкивающие свойства.

Ниже в таблице 1 приведены состав и основные физико- химические свойства  кубового остатка процесса дистилляции жирных кислот хлопковых соапстоков .

Таблица 1.

Состав и основные физико- химические свойства кубового остатка процесса дистилляции жирных кислот хлопковых соапстоков .

Входящие в состав гидроизоляционной композиции (ГИК) кубовые остатки дистиллированных жирных кислот хлопковых соапстоков (КО ДЖК) содержат продукты превращения - псевдополимеры, (перешедшие из низкомолекулярного в высокомолекулярное состояние), которые имеют насыщенный характер и практически не вступают во взаимодействие с кислородом воздуха (повышение температуры и действие ультрафиолетовых лучей не активизирует процесс). Это приводит к улучшению погодоустойчивости и теплоустойчивости композиции, а также — водопроницаемости, кроме того, кубовые, остатки водонерастворимы, что делает их совместимыми с нефтяным битумом, т.е. в ГИК, повышаются гидрофобизирующие (водоотталкивающие) свойства. Содержащиеся в кубовых остатках жирные и оксижирные кислоты играют роль пластификатора в новой композиции [6]. В целом использование недефицитного отхода дистилляции хлопковых соапстоков позволяет расширить сырьевую базу, утилизировать многотоннажный отход масложировой промышленности и улучшить экологическую обстановку в Республике Узбекистан (на 12 масложировых комбинатах республики в течении 1 года накапливается до 5 тысяч тонн КО ДЖК).Гидроизоляционную композицию готовят следующим образом. Кубовые остатки процесса дистилляции жирных кислот хлопковых соапстоков (КО ДЖК) нагревают до температуры 130-140°С и добавляют впредварительно нагретый до 150°С битум марки БН 90/10 (первая цифра — числитель, указывает температуру размягчения, а вторая цифра в знаменателе, указывает среднее значение глубины проникновения иглы). Оба компонента перемешивают в течение 15-20 мин. до получения смеси единой консистенции. К этой смеси добавляют также при перемешивании структурирующий компонент в виде тонко раздробленной и предварительно просушенной резиновой крошки согласно ГОСТа 5883-89.

Из таблицы 2 :Физико-химические показатели образцов гидроизоляционной композиции (ГИК)следует, что ГИК, содержащая 35- 40% (масс.) битума, 57-50% КО ДЖК и 8-10% резиновой крошки, характеризуется высокой водо — и теплоустойчивостью, а также прочностными показателями.

Таблица 2.

Физико-химические показатели образцов гидроизоляционной композиции (ГИК)

Уменьшение процентного содержания резиновой крошки приводит к снижению теплостойкости и прочностных свойств, предлагаемой гидроизоляционной композиции.

Сырьевая база республики обладает – значительными ежегодно восстанавливаемыми ресурсами КО ДЖК, их утилизация и использование при производстве нового востребованного продукта является актуальной проблемой для хлопкосеющих республик Средней Азии [5].

Использование кубовых остатков при производстве ГИК положительно скажется на экологической обстановке районов, где находятся масложировые комбинаты производящие хлопковое масло и перерабатывающие вторичный продукт производства - хлопковый соапсток.

Список литературы:

1. Котлобулатов Р.Р., Ишбеков Р.И.,Кадыров А.А., Кадыров Н.А. Гидроизоляционный материал. Патент РУз №1АР 02986// Патент Ахборотнома №1 .Ташкент.2006.
2. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М. Изд-во «Химия»,1990.304 с
3. Мастика гидроизоляционная и кровельная – БРИТ. Гидроизоляционные и кровельные материалы. Информационно-тематический сборник «Переработка отходов, очистка сточных вод и газовых выбросов» Научно-информационный центр «Глобус».М. 2004. Т.2. С.З.
4. Предварительный патент РУз №2337, Кл. С 08 Ь 11/02 1995.
5. Предварительный патент РУз №3964, Кл. С 08 Ь 11/02 1996.
6. Юсупбеков А.Х., АбдурашидовШ.Т.,Ахунджанов Д.В., Арисланов С.С. Получение и исследование свойств композиционных материалов на основе каолина Ангренского месторождения в качестве наполнителя для эластомер.
7. Wang M, Rubber chem. Technol. 71, 521 (1998).