Функциональные значения полимерных добавок

Автор А.Б. Соломенцев, к.т.н., доцент, начальник отдела контроля качества, А.В. Куликова, аспирант, ОАО «Орелдорстрой», ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК»

Влияние полимерных добавок на битумы, то есть их функциональное назначение, проявляется в увеличении температуры размягчения, вязкости, снижении температуры хрупкости.

Как известно, термоэластопласты увеличивают эластичность битума и снижают трещиностойкость асфальтобетона, синтетические воски снижают температуру перехода битума в хрупкое состояние и позволяют производить уплотнение асфальтобетона при пониженных температурах воздуха. Для производителей полимерно­битумных вяжущих, асфальтобетонных смесей и занимающихся устройством покрытий подрядных организаций представляет интерес растворимость добавок в битуме, сцепление вяжущего с кислыми горными породами, характер изменения его вязкости при различных температурах, оценка уплотняемости асфальтобетона с ПБВ. Оценка свойств полимерно­битумных вяжущих и уплотняемости асфальтовяжущего осуществлялась для трех групп полимерных добавок, а именно: добавок на основе синтетических восков, термопластов (полиолефины и вторичный полиэтилен), дивинилстирольных термоэластопластов. Воски полностью синтетические получают действием водорода на окись углерода по реакции Фишера­Тропша. Образующиеся продукты состоят главным образом из высших алканов (предельных углеводородов). Широкое применение также находят синтетические воски, состоящие из смеси полиолефинов (алкатены, виннотены, луполены) с молекулярной массой от 2000 до 10 000, степенью кристалличности от 10 до 85%, плотностью от 0,9 до 0,94 г/см³, вязкостью расплава при 140°С от 850 до 10 000 сПз. В зависимости от молекулярной массы и кристалличности эти синтетические воски могут находиться в различном агрегатном состоянии (от жидкого до твердого). В последние годы добавки для дорожных битумов, содержащие жидкие парафины (предельные углеводороды) и синтетические воски в твердом состоянии применяются для получения теплых асфальтобетонных смесей с целью снижения температуры перемешивания, укладки и уплотнения горячих асфальтобетонных смесей, а также для повышения удобоукладываемости литых асфальтобетонных смесей. Добавка Honeywell Titan 7686 представляет собой окисленный полиэтилен низкого давления с молекулярной массой 5000 – 15 000. Это порошок средней крупности белого цвета, температура размягчения которого 115–140°С, плотность – 0,9 г/см3, рекомендуемая дозировка – 0,8–3,0% от массы битума (здесь и далее сведения о добавках приводятся из информационных материалов и презентаций компаний­производителей). Добавка Rediset WMX состоит на 30–60% из трис (2­гидроксиэтила) гидрогенезированного N­алкилдиаминпропана животного жира и на 20% из парафинового и углеводородного воска. По внешнему виду это гранулы от светло­ до темно­коричневого цвета полусфероидальной (чешуеобразной) формы, температура размягчения 80–95°С, рекомендуемая дозировка – 1–2% от массы битума. Добавка Palmowax представляет собой этилен бис стеарамид (EBS), N,N’­этилен (стеарамид) с содержанием амида больше 96% и температурой плавления больше или равной 140°С, рекомендуемая дозировка 0,2–4,5%. Группу термопластов (полиолефины и вторичный полиэтилен) представляют полимерные добавки РТЭП (резиновые термопласты) и Superplast. Полиолефины – продукты полимеризации непредельных углеводородов олефинового ряда (этилен, пропилен, бутилен и другие). Молекулы полиолефинов – это обычно длинные линейные цепи с небольшим количеством коротких и длинных боковых ответвлений. В «Советской энциклопедии» 1974 года приводится более точное определение полиолефинов: олефинов полимеры – высокомолекулярные соединения, образующиеся при гомо­ или сополимеризации олефинов. Существенным недостатком олефинов полимеров является плохая адгезия, обусловленная отсутствием полярных групп, и сравнительно невысокая жесткость, из­за которой ограничивается применение этих полимеров как конструкционных материалов. Все представители полиолефинов – термопластичные линейные полимеры с плотностью при 20°С ниже 1 г/см3, наиболее тугоплавкий полимер – полиэтилен, наименее тугоплавкий – изотактический полипропилен. Их применение в асфальтобетоне представляет значительные трудности в обеспечении гомогенности системы при технологических температурах. Эти полимеры не имеют двойных связей, следовательно, они устойчивы против старения. Они трудно диспергируются в битуме. Полиолефины характеризуются низкой реакционной способностью, они не вступают в реакцию с битумами. После введения в битум и перемешивания они образуют дисперсию. Смесь битума с полимером очень нестабильна. Российская добавка РТЭП представляет собой многокомпонентную композицию на основе полиолефинового полимерного носителя, содержащую битум. По внешнему виду это гранулы черного цвета произвольной формы размером 2–6 мм (допускается пористость), температура размягчения не выше 140°С, рекомендуемая дозировка – 0,35% от массы минеральной части асфальтобетона или 5–6% от массы битума. Добавка Superplast (Италия) – это смесь переработанных из вторичного сырья полимеров этилена. По внешнему виду это гранулы серого цвета цилиндрической формы, диаметром 3 мм и длиной около 4 мм, температура размягчения составляет 130–150°С, рекомендуемая дозировка – 4–8% от массы битума. Полную версию статьи читайте в номере.

Прочитано 1933 раз

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Заявка на подписку

Заполните это поле.
Введите, пожалуйста, адрес электронной почты!
Укажите версию подписки
Укажите период подписки
Введен недействительный тип данных
Введен недействительный тип данных
Заполняя данную форму, я передаю свои персональные данные в компанию АО "Издательство Дороги" и выражаю согласие на их последующую обработку и хранение в соответствии с ФЗ РФ №152 "О персональных данных"