WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

н/о*

н/о*

н/о*

0,1

Бензол

н/о*

н/о*

н/о*

0,5

Метилбензол

н/о*

н/о*

н/о*

0,5

Диметилбензол

н/о*

н/о*

н/о*

0,05

Этилбензол

н/о*

н/о*

н/о*

0,001

Нефтепродукты

0,22

0,58

0,14

0,05

Железо

<0,01

0,39

0,50

0,1

Никель

<0,001

<0,001

<0,001

0,02

Марганец

<0,001

0,007

0,003

0,1

Медь

<0,001

<0,001

<0,001

0,001

Свинец

<0,001

<0,001

<0,001

0,006

Хром

<0,001

<0,001

<0,001

0,02

Цинк

0,010

0,072

0,111

0,01

Примечание:* – вещество не обнаружено применяемыми методами исследования.

По совокупности результатов проведенных исследований битум нефтяной дорожный вязкий БНД 90/130, модифицированный окисленным атактическим полипропиленом относится к 3 классу опасности (умеренно опасный). Класс опасности установлен на основании СП 2.1.7.1386-03. По результатам экспериментальных исследований композиция БНД/ОАПП не будет оказывать прямого негативного воздействия на организм человека – миграция загрязняющих веществ из БНД/ОАПП в воздушную среду ниже допустимого уровня.

Глава седьмая посвящена изучению возможностей применения окисленного АПП (рис. 5), в частности в разделах 7.1, 7.2 раскрыты физико-химические основы получения битумно-полимерных вяжущих (БПВ) с использованием модифицированного путем термоокислительной деструкции атактического полипропилена (ОАПП). Многочисленные рецептуры улучшения свойств битумов полимерами могут служить основой для вывода – качество битума с полимерной добавкой всегда выше. В качестве модификаторов традиционно используются каучук (как природный, так и все виды синтетических каучуков, резиновая крошка), полиолефины (полиэтилен, полипропилен, их сополимеры и стереоизомеры), полиароматические полимеры (полистиролы, поливинилацетаты, поливинилхлориды). Естественно, достаточно широко применяют те типы полимеров, которые не являются дефицитными, и для которых еще недавно было уместно название – «отходы производства». Поэтому наиболее широкое распространение как модификаторы получили атактический полипропилен, дивинилстирол и различные побочные продукты полимерных производств. Уместно отметить, что наилучшей добавкой для увеличения адгезии к песку и любому другому минеральному материалу является полиэтиленполиамин, но не приемлем для использования вследствие своей дороговизны.

Рис. 5. Возможные пути использования ОАПП.

Предлагаемые в работе БПВ готовили по традиционной технологии в температурных режимах (120—140оС) приготовления горячих асфальтобетонов, отличием является введение в расплав 3,0—5,0 масс.% окисленного АПП. Рассмотренные БПВ по сравнению с известным составом имеют лучшую совместимость неорганических наполнителей (тальк, диатомит, каолин и др.) с битумами, некристаллическими полимерами пропилена, ДСТ-30, СБС-каучуками. В работе было установлено, что ОАПП в процессе приготовления композиций реагирует с полисопряженными компонентами битумов (карбены, карбоиды, графитоподобные структуры), разрушает цепи сопряжения и увеличивает срок эксплуатации кровельных материалов в 2 раза и позволяет использовать для получения БПВ высокоокисленные битумы. Предложен механизм химического взаимодействия окисленного атактического полипропилена с полисопряженными полициклическими соединениями битумов.

Введение 1-3% масс. ОАПП в состав БПВ улучшает технологичность приготовления кровельных композиций, сокращает на 30-40% время смешивания в гомогенизаторе БПВ и их композиций с наполнителями; аппретирование поверхности наполнителя ОАПП позволяет получать высоконаполненные композиции, содержащие до 40% неорганических наполнителей, либо увеличивать на 30-40% количество наполнителей в выпускаемых композициях с БПВ без ухудшения физико-механических свойств; введение до З% масс. ОАПП обеспечивает долговременную адгезионную прочность сцепления кровельных материалов с бетоном, металлической подложкой, стеклотканью; композиции с ОАПП обладают высокими антикоррозионными свойствами.

Реологические свойства являются теми свойствами битума и битумно-полимерной смеси, которые привычны при исследованиях вязкостных и неньютоновских свойств материалов, поэтому они были исследованы в работе. Энергия активации (Еа) вязкого течения окисленного АПП уменьшается с увеличением степени его окисления. Еа вязкого течения сильноокисленного АПП в два раза меньше данной величины для битума, что технологически значительно упрощает смешивание этих материалов при приготовлении композиций. БПВ, содержащие 3% АПП выделенного при получении сополимера пропилена с этиленом (40%), обладают наиболее высокими вязкостью, энергией активации вязкого течения и температурой начала размягчения, поэтому их целесообразно использовать для приготовления кровельных материалов содержащих до 30% неорганических наполнителей. Для приготовления композиций асфальтобетона такой полимер непригоден вследствие его низких адгезионных свойств, высокой вязкости, большой величины энергии активации вязкого течения при расплавлении и технологических затруднениях при приготовлении высоконаполненных композиций с содержанием наполнителя до 94% масс. При введении в композиции небольших количеств масла И-20А (до 15%) Еа вязкого течения БПВ и полимеров резко уменьшается в 3-4 раза, что облегчает дальнейшую переработку вяжущего.

Срок службы асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, построенных с использованием ОАПП, по результатам ежегодного мониторинга в Томской области, Сургутском районе ХМАО-Югры, увеличился в 2 раза без текущего ремонта.

В разделе 7.3. раскрыты физико-химические основы получения антикоррозионной композиции с использованием ОАПП. Разработанный состав антикоррозионной композиции, содержит окисленный АПП в количестве 10-30%мас. В работе было определено, что антикоррозионная композиция на основе пушечной смазки, модифицированная ОАПП, по сравнению с известным составом, обладает хорошими пленкообразующими и высокими защитными свойствами, имеет повышенные адгезионно-когезионные свойства (в 5-9 раз), более высокую температуроустойчивость (в 1,4-1,8 раза) и более высокую твердость (в 3-6 раз), что значительно повышает устойчивость, защитные свойства композиции в условиях эксплуатации. Композиция с окисленным АПП не является пожароопасной, нетоксична и не требует сушки для отвердения. Стоимость предлагаемой композиции значительно ниже аналогичных импортных составов. Для сравнения стоимость «Тектила» (США) или антикоррозионного состава «Раст-стоп» (Канада) порядка в 20 раз выше стоимости предлагаемой композиции.

Нанесение композиции на днище автомобиля осуществляли из расплава при 90—100 оС методом безвоздушного распыления под давлением 10—20 МПа (Нехорошев, Балахонов, Давыдов и др., 1989). Нанесенное покрытие из предлагаемой антикоррозионной композиции охлаждается до температуры окружающей среды и не требует дополнительного времени для высыхания, т.к. в композиции отсутствуют низкокипящие углеводородные растворители. Процесс приготовления и нанесения покрытия пожаро- и взрывобезопасен из-за высокой температуры вспышки композиции (250оС). ОАПП обладает хорошими антикоррозионными свойствами и имеет самый высокий коэффициент вибропоглощения среди карбоцепных полимеров, что является важным фактором в автомобиле- и кораблестроении.

Использование новых технологий в производстве и строительстве требует использования новых герметизирующих материалов, причем невысокая цена при соблюдении всех необходимых эксплуатационных характеристик имеет огромное значение, особенно для крупномасштабных производств. Термопластичные герметизирующие материалы находят широкое применение в автомобилестроении для герметизации кузовов, стекол и шасси, а также в строительстве для герметизации межпанельных швов зданий, оконных проемов при монтаже блоков стеклопакетов и их изготовлении (раздел 7.4.). Приготовление герметизирующего материала в механическом смесителе производили без принудительного нагревания через рубашку смесителя, т.к. в смеситель сначала загружали полиизобутилен (ПИБ) и каучуки и проводили механохимическую деструкцию этих полимеров до тех пор, пока температура в результате экзотермического разогрева реакционной смеси каучуков не поднимется до 120-140 оС, затем дозировали в смеситель ОАПП, который в этих условиях также деструктирует при перемешивании в течение 0,1-0,3 часа, а затем постепенно понижали температуру до 80-90оС путем последовательной дозировки наполнителей, пластификаторов, пигментов, красителей и на завершающей стадии перемешивали реакционную смесь до однородного состояния.

Липкость герметизирующих материалов определяли по утвержденной методике М-12-2004 (метод катящегося шара), заключающейся в определении длины пробега («тормозного пути») по липкому герметику стального шарика, скатившегося с наклонной плоскости. С увеличением длины пробега шарика липкость герметика уменьшается. Относительная ошибка определения равна ±10%. ПИБ и бутилкаучук (БК) устойчивы к термоокислительной деструкции при длительной эксплуатации, погодостойкие и могут эксплуатироваться без растрескивания при температурах до –60оС. Их недостатками являются хладотекучесть, высокая стоимость и низкий комплекс адгезионно-когезионных свойств к полярным материалам (бетон, металлы, стекло и т.д.), что является следствием неполярной структуры этих карбоцепных полимеров. Кроме того, ПИБ и БК не содержат реакционноспособных функциональных групп и поэтому плохо совмещаются с полярными неорганическими наполнителями (мел, тальк, асбест, цемент и т.д.), количество которых в 3-8 раз превышает количество связующих полимеров. При приготовлении таких композиций приходится использовать высокие (до 160оС) температуры и неполярные пластификаторы на основе минеральных масел для снижения вязкости полимерного связующего в композиции. Также при использовании механического перемешивания мелкодисперсные неорганические наполнители подвергаются агрегации из-за плохой совместимости с неполярным связующим, образуя «комки» наполнителя в полимерной матрице, что приводит к неравномерному распределению наполнителя в герметизирующем материале и ухудшению комплекса эксплуатационных свойств (повышенная скорость «старения» герметика, сокращенный срок эксплуатации из-за потери липкости). Низкомолекулярные неполярные пластификаторы в процессе эксплуатации материала диффундируют на границу раздела герметик-полярный материал, нарушая прочность связи, что приводит к отслаиванию герметика.

Разработанные герметики по сравнению с известными составами имеют лучшую совместимость с неорганическими наполнителями (тальк, каолин, диатомит и др.) с карбоцепными полимерами. В работе было установлено, что каучук при механохимической деструкции, происходящей в смесителе при приготовлении герметиков, реагирует с ОАПП, образуя привитой сополимер ОАПП – карбоцепные каучуки; физико-механические свойства образующегося привитого полимера улучшаются за счет повышения разветвленности каучука. Введение ОАПП в композицию обеспечивает долговременную адгезионную прочность сцепления герметиков с бетоном, металлической подложкой, полиэтиленом. Герметизирующие составы, содержащие более 20% мас. ОАПП не обладают хладотекучестью и устойчивы к сползанию, что резко улучшает комплекс эксплуатационно-технологических свойств: липкость, адгезионно-когезионные свойства к полярным материалам, термостойкость и сопротивление хладотекучести (раздел 7.3).

За счет полной замены бутилкаучука и частичной замены (до 70%) ПИБ значительно снижается себестоимость герметизирующих материалов при сохранении необходимого комплекса физико-механических свойств; введение ОАПП улучшает технологичность переработки герметизирующих составов в экструдерах за счет низкой вязкости расплава ОАПП и аппретирования поверхности неорганических наполнителей, значительно сокращает время приготовления герметиков в смесителях. Совместно с ЗАО «Гермаст» освоено промышленное производство разработанных герметиков и выпущено 40 т новых герметизирующих материалов.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»