БИТУМНО-СМОЛЯНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
BITUMEN-RESIN COMPOSITION

Изобретение относится к области получения составов для нанесения покрытий на основе битуминозных материалов и может быть использовано в качестве гидроизоляционной и антикоррозионной защиты трубопроводного транспорта, в качестве других гидроизоляционных и противокоррозионных лакокрасочных материалов.
Известна лакокрасочная композиция для получения покрытий с высокой атмосферостойкостью [SU 1775457 А1, МПК5 C09D 195/00, опубл. 15.11.1992], полученная смешением нефтяного битума, пентафталевого лака, ингибитора и растворителя при следующем соотношении компонентов, мас. %:
нефтяной битум
35-36;
пентафталевый лак
7-12;
ингибитор
3-15;
растворитель
остальное.
17
20
В качестве ингибитора использована смесь высших алифатических аминов С-С или кубовых остатков от производства этих аминов, нитробензойной кислоты и 1,5-нафталиндисульфокислоты.
Недостатком данной композиции является использование пентафталевого лака, что удорожает композицию, а также наличие ингибитора сложного состава, включающего высшие алифатические амины, которые повышают токсичность композиции.
Известна битумно-полимерная грунтовка «Биом» [RU 2219213 С2, МПК7 C09D 195/00, опубл. 20.12.2003], которая содержит нефтяной битум, инден-кумароновую смолу и органические растворители при следующем соотношении компонентов, мас. %:
битум нефтяной
30,0-45,0
инден-кумароновая смола
2,0-3,0
шерстный жир (технический ланолин)
0,5-2,0
сольвент
5,0-10,0
бензин
40,0-62,5.
Недостаток данной композиции заключается в использовании дефицитной инден-кумароновой смолы и применении шерстного жира в качестве поверхностно-активного вещества, а также невысокая адгезия мастики к поверхности металла (0,25-0,26 МПа).
8
9
Известна полимербитумная композиция для производства дорожных, кровельных гидроизоляционных покрытий [RU 2185402 С2, МПК C08L 95/00 (2000.01), опубл. 20.07.2002] на основе битума и полимера-модификатора, полученного путем термической сополимеризации фракций С-С жидких продуктов пиролиза бензиновых фракций, синтетического бутадиенового каучука и серы, при следующем соотношении компонентов, мас. %: полимер-модификатор 1-12 экстракт селективной очистки остаточных масляных фракций 19-40 битум остальное. Недостаток данной композиции - повышенные энергозатраты при ее изготовлении, поскольку смешение компонентов проводят при температуре 150-200°С, а синтез полимера-модификатора - при температуре 250°С.
Известен состав для получения защитного покрытия, выбранный в качестве прототипа [RU 2107080 С1, МПК C09D 195/00 (1995.01), опубл. 20.03.1998], включающий битум, полимер, пигмент (наполнитель), растворитель и неионогенное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас. %:
битум
17,8-50,0
полимер
1,0-11,0
пигмент (наполнитель)
15,0-20,0
растворитель
46,0-60,0
неионогенное поверхностно-активное
вещество
0,5-3,0.
2
Однако, эта композиция обладает недостаточно высоким показателем прочности при ударе (50 кг/см), а также необходимостью использования неионогенного поверхностно-активного вещества и пигментов в составе композиции, что удорожает и усложняет ее получение.
Предложенная битумно-смоляная композиция обладает повышенной прочностью при ударе, низким водопоглощением и имеет более простой состав.
Битумно-смоляная композиция, также как в прототипе, содержит битум, полимер и органический растворитель.
Согласно изобретению в качестве полимера она содержит аминированную нефтеполимерную смолу, полученную восстановлением нитрованной нефтеполимерной смолы железными опилками в присутствии соляной кислоты. Соотношение компонентов в составе битумно-смоляной композиции следующее, мас. %:
нефтяный битум
37,2-39,6
аминированная нефтеполимерная смола
0,4-2,8
органический растворитель
остальное.
В качестве растворителя используют ароматические углеводороды: ксилол, сольвент нефтяной или каменноугольный.
Аминированную нефтеполимерную смолу получают восстановлением нитрованной нефтеполимерной смолы железными опилками в присутствии соляной кислоты при температуре 60°С в течение 3 часов по следующей методике. В реактор загружают 1 часть нитрованной нефтеполимерной смолы, растворяют смолу в 5 частях сольвента, добавляют 0,2 части железных опилок и 0,4 части концентрированной соляной кислоты, реакционную массу выдерживают при перемешивании 3 часа при 60°С. По окончании синтеза реакционную массу промывают 10 частями воды, отделяют органический слой, из которого после отгонки сольвента выделяют аминированную нефтеполимерную смолу.
Нитрованную смолу получают обработкой нефтеполимерной смолы азотной кислотой при температуре 60°С в течение 3 часов [Бондалетова Л.И., Бондалетов В.Г., Нгуен Ван Тхань, Попова Ю.Р. Композиции нитрованных нефтеполимерных смол с нефтяными битумами // Вестник ТвГУ. Серия «Химия». 2017. №1. С. 134-144].
Для получения битумно-смоляной композиции 40%-е растворы аминированной нефтеполимерной смолы и битума в сольвенте смешивают в заданном соотношении при температуре 20-25°С.
В таблице 1 представлены технические характеристики покрытий, полученных с использованием предложенной битумно-смоляной композиции, определенные по стандартным методикам.
Пример (образец 1).
1 г 40%-го раствора аминированной нефтеполимерной смолы в сольвенте и 99 г 40%-го раствора нефтяного битума в сольвенте перемешали при температуре 20-25°С в течение 10 минут. Битумно-смоляную композицию нанесли методом полива на металлические пластины, определили время высыхания покрытия и технические свойства покрытий.
Как следует из данных таблицы 1, покрытия на основе предлагаемой битумно-смоляной композиции (образцы 1-3) имеют высокую прочность при ударе [ГОСТ 4765-73. Материалы лакокрасочные. Метод определения прочности при ударе.] и низкое водопоглощение.