close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2635

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2635
(13)
C1
6
(51) C 08L 95/00,
(12)
B 01F 17/00//
C 04B 26/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
КАТИОННАЯ БИТУМНАЯ ЭМУЛЬСИЯ
(21) Номер заявки: 960450
(22) 1996.08.30
(46) 1999.03.30
(71) Заявитель: Институт общей и неорганической
химии НАН Беларуси (BY)
(72) Авторы: Крутько Н.П., Опанасенко О.Н.,
Старостина О.И., Овсеенко Л.В., Куделко В.Т.,
Говорко П.А., Минин А.В., Сенькевич Г.П.,
Ельцов И.П. (BY)
(73) Патентообладатель: Институт общей и неорганической химии НАН Беларуси (BY)
(57)
Катионная битумная эмульсия, включающая битум или разжиженный битум, эмульгатор и воду, отличающаяся тем, что в качестве эмульгатора она содержит продукт взаимодействия жирных кислот с оксиэтилированным этилендиамином или соли оксиэтилированных жирных аминов и жирных кислот при следующем соотношении компонентов, масс.%:
битум или разжиженный битум
50 - 70
продукт взаимодействия жирных кислот с оксиэтилированным этилендиамином или соли
оксиэтилированных жирных аминов и жирных кислот
0,2 - 1,5
вода
остальное.
(56)
1. Патент ГДР 218114, МПК4 С 08L 95/00, 1985.
2. Заявка Франции 2577566, МПК4 С 09D 3/24, F 01C 7/24, 7/35, 1986 (прототип).
3. Les emulsions de bitume/ Generalites applications. Paris: Syndicat des fabricants d'emulsions routieres de bitume. 1988.
Изобретение относится к технологии получения битумных эмульсий и может быть использовано на предприятиях, выпускающих битумные эмульсии для дорожных и строительных работ.
Известен способ получения катионной битумной эмульсии, применяемой преимущественно в дорожном
строительстве, состоящей из битума или разжиженного битума, воды и эмульгатора, в которую для повышения срока службы, в битум и воду добавляют 0,05-5,0 % высших алкоксилированных алкиламинов [1].
Однако дорожные покрытия, полученные на основе предлагаемых эмульсий, обладают недостаточной
водостойкостью.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является
катионная битумная эмульсия, содержащая 30-80 % битума, 0,1-10 % эмульгатора, представляющего собой продукт
реакции полиамина с соединением из группы ненасыщенных эпоксидированных жирных кислот с длиной углеводородного радикала С8-С22 и их эфиров, и воду [2].
Недостатком этого способа является невысокая адгезия к минеральному наполнителю. Кроме того,
эмульсии получаются крупнодисперсными и могут расслаиваться при хранении, что связано с необходимостью их дополнительного перемешивания.
Задача, решаемая данным изобретением, состоит в том, что в катионной битумной эмульсии, включающей битум
или разжиженный битум, эмульгатор и воду, в качестве эмульгатора используется продукт взаимодействия жирных
кислот с оксиэтилированным этилендиамином или соли оксиэтилированных жирных аминов и жирных кислот при
следующем соотношении компонентов, масс. %:
битум или разжиженный битум
50-70
продукт взаимодействия жирных кислот с оксиэтилированным этилендиамином или
0,2-1,5
соли оксиэтилированных жирных аминов и жирных кислот
вода
остальное.
BY 2635 C1
В качестве продукта взаимодействия жирных кислот с оксиэтилированным этилендиамином использовали катионный жир Р-К-1 (ТУ 6-00-00205601-54-93), который представляет собой вязкую жидкость темнокоричневого цвета. Продукт не подвержен полимеризации, окислению, деструкции, гидролизу в нормальных
условиях. При сжигании на воздухе не образует токсичных веществ. Поддается гидролизу большим количеством водного раствора щелочи с образованием солей жирных кислот и оксиэтилированных этилендиаминов. Горюч, невзрывоопасен. Температура вспышки - 170 °С.
Соли оксиэтилированных жирных аминов и жирных кислот (ОКС) - паста кремового или желтоватого
цвета, или прозрачная вязкая жидкость в зависимости от содержания ПАВ. Продукт хорошо растворим в воде и этиловом спирте, рН 2 %-ного водного раствора 6-7, йодное число не более 7. Эмульгатор устойчив в
жесткой воде, в разбавленных растворах кислот и щелочей, обладает слабовыраженным специфическим запахом. Устойчив к повышенным температурам, на морозе застывает, после размораживания восстанавливает
свои свойства. Не горюч, невзрывоопасен. D50=2900мг/кг. Не обладает сенсибилизирующей активностью и
не представляет опасности аллергенного поражения, раздражение кожи и слизистых оболочек глаз незначительно.
Катионные битумные эмульсии должны иметь рН 2-4, что достигается за счет введения в водную фазу
соляной кислоты при их приготовлении. Этим обеспечивается, с одной стороны, их устойчивость при хранении, а с другой - хорошие адгезионные свойства к минералам основных и кислотных пород.
В зависимости от предполагаемой области использования битумных эмульсий концентрация их также
варьируется в достаточно широких пределах.
Предлагаемое изобретение проверено на лабораторной установке для получения битумных эмульсий
«Emulbitume» производительностью 150-200 л/час, укомплектованной обогреваемыми емкостями для водной
и битумной фаз, электронными датчиками контроля температуры и расхода реагентов. Эмульгирование битума осуществляется методом механического диспергирования. Характеристики диспергатора: скорость
вращения 6500 об/мин, давление вытеснения 0,5 бар, мощность 1 кВт. Полученные эмульсии анализировались через 24 часа согласно стандартам NF AFNOR [3], в соответствии с которыми определялись физикохимические характеристики эмульсий (вязкость, индекс разрушения, гомогенность, адгезия к минеральному
материалу). Одновременно были проведены сравнительные испытания эмульсий, полученных с использованием в качестве катионного эмульгатора соединения полиамина и ненасыщенных эпоксидированных жирных кислот - прототип.
Результаты испытаний приведены в табл. 2.
Примеры.
1. Для получения 100кг битумной эмульсии в 34,0 кг воды, нагретой до 50 °С, добавляют 0,8 кг (0,8 %) катионного жира и концентрированную соляную кислоту (d=l,17 кг/см3) до достижения рН водной фазы 2,0 в количестве 0,2кг. Тщательно перемешивают и эмульгируют с 65 кг (65 %) битума, нагретого до температуры 140-150
°С. Полученную эмульсию хранят в закрытой емкости и проводят анализ через 24 часа.
2. Для получения 100 кг битумной эмульсии в 34,19 кг воды, нагретой до 50 °С, добавляют 0,8 кг эмульгатора ОКС и 0,01 кг концентрированной соляной кислоты (d=l,17 кг/см3) до достижения значения рН водной фазы 2,0. Тщательно перемешивают и эмульгируют с битумом, нагретым до температуры 140-150 °С.
Полученную эмульсию хранят в закрытой емкости и проводят анализ через 24 часа.
3. Аналогичен примерам 1,2, за исключением того, что для эмульгирования используется битум, разжиженный углеводородным маслом в количестве 5 %.
Остальные примеры осуществления предлагаемого изобретения - получения катионных битумных эмульсий, согласно примерам 1-3, и их характеристики приведены в табл. 1-2. В табл. также представлены характеристики битумных эмульсий, полученных с использованием известного катионного эмульгаторапрототипа. Получение битумных эмульсий с содержанием битума менее 50 % нецелесообразно экономически, а введение более 70 % битума приводит к получению очень вязких эмульсий, использование которых
без предварительного разогрева затруднено. При использовании эмульгатора в количестве менее 0,2 % снижается устойчивость эмульсий и ухудшается адгезия битума к минеральному материалу, а введение эмульгатора в количестве более 1,5 % экономически нецелесообразно и не приводит к существенному улучшению
физико-химических характеристик эмульсий. Как видно из табл. 2, эмульсии, полученные с использованием
предлагаемых эмульгаторов в количестве 0,2-1,5масс. %, соответствуют международным стандартам.
Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволяет получить битумные эмульсии с оптимальными физико-химическими характеристиками, что необходимо для использования их при проведении
дорожно-строительных работ в различных климатических зонах.
2
BY 2635 C1
Таблица 1
Рецептура эмульсии
№ рецептуры
1
2
3
4
5
6
7
8*
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21*
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Расход компонентов, масс. %
Битум
Эмульгатор
Вода
Катионный жир
45
0,5
54,5
50
0,8
49,2
60
0,8
39,2
65
0,1
34,9
65
0,2
34,8
65
0,4
34,6
65
0,6
34,4
65
0,8
34,2
65
1,0
34,0
65
1,2
33,8
65
1,5
33,5
70
1,5
28,5
75
2,0
23,0
ОКС
45
0,5
54,5
50
0,8
49,2
60
0,8
39,2
65
0,1
34,9
65
0,2
34,8
65
0,4
34,6
65
0,6
34,4
65
0,8
34,2
65
1,0
34,0
65
1,2
33,8
65
1,5
33,5
70
1,5
28,5
75
2,0
23,0
Сложный эфир полиамина и ненасыщенных синтетических кислот (прототип)
50
0,2
49,2
60
1,0
39,0
65
1,5
33,5
70
2,5
27,5
* - для приготовления эмульсии использовался битум с добавлением 2 % углеводородных масел.
3
BY 2635 C1
Таблица 2
Физико-химические характеристики битумных эмульсий.
Эмульсия по
рецептуре №
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Характеристики эмульсии
Вязкость, град. Энглера Индекс разрушения Остаток на сите 0,63 мм, %
Катионный жир
1,5
141
0,023
2,0
135
0,02
2,5
120
0,02
2,5
60
0,12
5,0
80
0,06
6,0
82
0,03
6,0
87
0,03
9,5
114
0,02
10,5
98
0,02
11,0
102
0,02
11,0
105
0,01
15,0
98
0,01
40,0
60
0,15
ОКС
1,5
145
0,01
2,0
143
0,02
2,0
125
0,02
2,5
60
0,15
4,0
71
0,09
5,0
79
0,08
6,0
90
0,05
8,5
118
0,05
6,5
100
0,03
7,5
106
0,03
7,5
110
0,02
15,0
92
0,07
40,0
62
0,13
Сложный эфир полиамина и ненасыщенных синтетических кислот (прототип)
2,0
75
0,12
2,0
95
0,10
7,0
87
0,09
15,0
80
0,09
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
4
Адгезия, %
90
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90
90-100
90-100
90
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
90-100
60
80
90-100
90-100
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
128 Кб
Теги
by2635, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа