Получение дорожных полимерно-битумных вяжущих на базе неокисленного высоковязкого гудрона с применением нефтеполимерных смол

2020 Химическая технология и биотехнология № 1

DOI: 10.15593/2224-9400/2020.1.05 УДК 665.637.8

А.С. Ширкунов, В.Г. Рябов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия

ПОЛУЧЕНИЕ ДОРОЖНЫХ ПОЛИМЕРНО-БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ НА БАЗЕ НЕОКИСЛЕННОГО ВЫСОКОВЯЗКОГО ГУДРОНА С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕФТЕПОЛИМЕРНЫХ СМОЛ

Тенденция к постоянному возрастанию нагрузки на автомобильные дороги со стороны автотранспорта вынуждает искать пути решения проблемы снижения межремонтных интервалов дорожного полотна. Одним из шагов в этом направлении был ввод новых стандартов на дорожные битумы, в частности ГОСТ 33133-2014 и СТО Автодор 2.1-2011, отличающихся более высокими требованиями по ряду показателей качества (по сравнению с морально устаревшим стандартом ГОСТ 22245-90), а также введением дополнительных регламентируемых характеристик.

Однако производимый на многих современных нефтеперерабатывающих заводах тяжелый высоковязкий гудрон является малопригодным сырьем для производства высококачественных окисленных битумов (наиболее широко применяемых на территории Российской Федерации). Помимо этого, производство окисленных битумов сопровождается выделением большого объема токсичных газов окисления, это также повышает интерес к поиску альтернативных способов получения высококачественных дорожных вяжущих.

Основной целью настоящего исследования был поиск возможности получения дорожных полимерно-битумных вяжущих (ПБВ), соответствующих нормам современных стандартов на базе высоковязких гудронов без применения технологии окисления.

Полученные в ходе работ результаты показали, что характеристики ПБВ на базе высоковязкого гудрона и дивинистирольного термоэластопласта могут соответствовать установленным нормам пластичности на целевые марки БНД 70/100 и БНД 100/130 по ГОСТ 33133 лишь при концентрации модификатора 4 мас. % и более. Из-за весьма высокой стоимости этого полимера данный подход является весьма неэффективным.

В то же время предложенный способ совместного модифицирования гудрона дивинистирольным полимером и нефтеполимерной смолой дает возможность обеспечить полное соответствие полученного вяжущего всем требованиям стандарта ГОСТ 33133-2014 на битумы марки БНД 70/100 и БНД 100/130, а также СТО Автодор 2.1-2011 на битум марки БНДУ 85 при сравнительно низком расходе дорогостоящего дивинистирольного модификатора.

Полученные образцы ПБВ, по сравнению с традиционными окисленными битумами, отличаются улучшенными низкотемпературными свойствами, высокой стойкостью против старения и обладают значительной эластичностью.

Данный подход к производству дорожных вяжущих позволит исключить процесс окисления битумов (характеризующийся образованием значительного количества токсичных газов окисления) из технологической цепочки предприятия либо производить вяжущие такого типа на нефтеперерабатывающих заводах, не имеющих в настоящее время установок окисления. Данное обстоятельство, несомненно, приведет к улучшению экологической обстановки на производственной площадке.

Ключевые слова: дорожный битум, гудрон, полимерно-битумное вяжущее, нефтеполимерная смола, бутадиен-стирольный термоэластопласт.

A.S. Shirkunov, V.G. Riabov

Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation

PRODUCTION OF POLYMER MODIFIED BITUMEN FROM HIGH VISCOSITY VACUUM RESIDUES USING HYDROCARBON RESIN

The current trend towards a constant increase of road traffic raises need to search for ways to solve the problem of reducing the overhaul intervals of the roadway. One of the steps in this direction was the introduction of new standards for paving grade bitumen, in particular GOST 33133-2014 and STO Avtodor 2.1-2011, which are characterized by higher requirements for a number of quality indicators (compared to the obsolete standard GOST 22245-90), as well as the introduction of additional regulated properties.

However, heavy vacuum residue produced by many modern refineries is an unsuitable raw material for the production of high-quality oxidized bitumen (the most widely used in the Russian Federation). In addition, the production of oxidized bitumen is accompanied by the release of a large volume of toxic oxidation gases, this also increases interest in finding alternative ways to high-quality road binders production.

The main objective of this study was to search for the possibility production of polymer modified bitumen (PMB) compliant with modern standards using high-viscosity vacuum residue without the use of oxidation technology.

The results obtained showed that the characteristics of PMB based on high-viscosity vacuum residue and styrene-butadiene-styrene (SBS) elastomer can meet the established plasticity standards for target grades BND 70/100 and BND 100/130 (GOST 33133) only at a modifier concentration of 4 wt. % or more. Given the very high cost of this polymer, this approach is inefficient.

The proposed method for co-modifying the vacuum residue with SBS elastomer and hydrocarbon resin ensures compliance of the asphalt binder with all the requirements of GOST 33133-2014 for bitumen grade BND 70/100 and BND 100/130, as well as STO Avtodor 2.1-2011 for bitumen BNDU 85 with a relatively low consumption of expensive SBS modifier.

PMB samples obtained in this study are characterized by significantly improved low-temperature properties, high resistance to aging, and have significant elasticity in comparison with conventional oxidized bitumen.

Proposed approach to the paving grade bitumen production allows to exclude the process of bitumen oxidation (characterized by the formation of a significant amount of toxic oxidation gases) from the technological chain of the oil refinery, or to produce high quality asphalt binders at oil refineries that do not currently have oxidation units. This will undoubtedly lead to an improvement in the environmental situation at the production site.

Keywords: paving grade bitumen, vacuum residue, polymer modified bitumen, hydrocarbon resin, styrene-butadiene-styrene elastomer.

Асфальтобетонные покрытия в настоящее время являются основным материалом для строительства верхних, наиболее нагруженных слоев автомобильных дорог. Столь широкое распространение обусловлено высокими эксплуатационными характеристиками данного материала при его сравнительно низкой стоимости. В то же время существующая последние десятилетия тенденция к постоянному возрастанию нагрузки на дороги со стороны автотранспорта приводит к снижению межремонтных интервалов дорожного полотна. Одной из основных причин этого является то, что традиционное связующее для таких асфальтобетонов - окисленный дорожный битум - уже не может обеспечить требуемого уровня их прочностных характеристик. Существенно осложняет данную ситуацию и широкий диапазон температур, при которых эксплуатируются дорожные покрытия на значительной части территории Российской Федерации.

Одним из шагов по повышению реальных межремонтных интервалов автомобильных дорог стал ввод новых стандартов на дорожные битумы, в частности ГОСТ 33133-2014 и СТО Автодор 2.1-2011. Указанные нормативные документы отличаются существенно более высокими требованиями по ряду показателей качества (по сравнению с морально устаревшим стандартом ГОСТ 22245-90), а также введением дополнительных регламентируемых характеристик.

Одновременно с этим на многих нефтеперерабатывающих предприятиях наблюдается тенденция к ухудшению качества основного сырья для производства окисленных битумов - остатка вакуумной перегонки нефти (гудрона). Основной причиной этого является увеличение отбора дистиллятных фракций на вакуумном блоке с целью повышения количества сырья для вторичных процессов производства высококачественных топлив. Однако это сопровождается получением тяжелого высоковязкого гудрона, являющегося малопригодным сырьем для производства высококачественных окисленных битумов, из-за недостаточной пластичности и низкотемпературных свойств продукта.

В связи с этим требования современных стандартов нередко оказываются труднодостижимыми для ряда нефтеперерабатывающих предприятий, в которых в дорожные битумы производят прямым окислением высоковязкого гудрона [1-5]. Помимо этого, производство окисленных битумов сопровождается выделением большого объема токсичных газов окисления, это также повышает интерес к поиску альтернативных способов получения высококачественных дорожных вяжущих.

Из литературных источников известен целый ряд технологий повышения качества дорожных битумов до требуемого уровня. Наиболее разработанными направлениями являются компаундирование переокисленного гудрона с различными неокисленными нефтяными остатками и модифицирование окисленного вяжущего полимерными добавками различной природы [4-8].

При этом первый вариант часто подразумевает использование продуктов, отсутствующих на предприятии (например, вариант компаундирования с экстрактом селективной очистки масел малопригоден для заводов, реализующих топливный вариант переработки нефти).

Основными недостатками второго подхода являются использование дорогостоящих полимерных модификаторов, сложность эффективного совмещения битумной основы с некоторыми типами полимерных добавок, малая совместимость полимера и битумной основы, что может приводить к расслоению полимерно-битумного вяжущего и неконтролируемому изменению его характеристик.

Существует стандарт, регламентирующий свойства полимерно-битумных вяжущих (ПБВ), - ГОСТ Р 52056-2003, однако его применение ограничено лишь битумами, модифицированными блок-сополимерами бутадиена и стирола, так называемыми бутадиен-стирольными термоэластопластами (СБС полимеры). Несмотря на то, что модификаторы такого типа широко выпускаются как зарубежными, так и отечественными предприятиями, и весьма существенно улучшают целый ряд показателей вяжущего, жесткое регламентирование используемой добавки делает применение указанного стандарта весьма узким. Помимо этого, весьма высокие нормативы по эластичности продукта подразумевают значительную концентрацию полимерной добавки, так как этот параметр вяжущего практически полностью определяется полимерным модификатором. Это существенно удорожает получаемый битум и может приводить к сложностям при уплотнении асфальтобетона в ходе строительства дорог по традиционной технологии (в том числе из-за вы-

сокой вязкости и температуры размягчения вяжущего, модифицированного большим количеством полимера).

Основной целью настоящего исследования был поиск возможности получения дорожных вяжущих, соответствующих нормам современных стандартов на базе высоковязких гудронов без применения технологии окисления. Главным способом варьирования свойств продукта для достижения требований на целевую марку должно было служить введение полимерных добавок в соответствующей концентрации.

Предпосылкой такого подхода служили и результаты различных исследований, указывающие на сравнительно более высокую стабильность против термоокислительного старения остаточных битумных вяжущих, полученных без применения технологии окисления [9, 10].

В качестве нефтяной основы для дорожных вяжущих в настоящем исследовании был рассмотрен высоковязкий гудрон, полученный вакуумной перегонкой мазута нефтей типа Urals со следующими характеристиками:

температура размягчения...............................................36,6 °С

плотность.........................................................................1006,2 кг/м3

вязкость условная при 80 °С..........................................158 с

динамическая вязкость при 60°С..................................45,5 Пас

В качестве основного полимерного модификатора рассматривался полимер ДСТ 30-01 производства АО «Воронежсинтезкаучук», представляющий собой стирол-бутадиен-стирольный линейный блок-сополимер с содержанием стирола порядка 30 мас. % в виде гранул (далее - ДСТ).

Согласно опыту исследовательских работ и литературным данным [11, 12], для СБС-модификаторов битума характерно образование развитой пространственной структуры в смеси с битумом при содержании полимера на уровне 3 мас. % и более. Это выражается в резком росте температуры размягчения и эластичности. В то же время пластичность битума, определяемая пенетрацией и растяжимостью при 25 °С, снижается.

Тем не менее при использовании неокисленных гудронов в качестве нефтяной основы для модификации СБС-полимером, как правило, не удается довести пластичность до уровня наиболее востребованных марок дорожных битумов, например БНД 70/100 или БНД 100/130 по ГОСТ 33133 без необходимости введения чрезмерного количества дорогостоящей полимерной добавки.

В табл. 1 представлены результаты модификации неокисленного высоковязкого гудрона полимером ДСТ 30-01.

Таблица 1

Параметры качества высоковязкого гудрона, модифицированного полимером ДСТ 30-01

Номер образца Вид и концентрация полимера, мас. % Температура размягчения, °С Пенетрация при 25 °С, 0,1 мм

1 - 36,6 -

2 ДСТ- 2 % 44,2 146

3 ДСТ- 3 % 55,8 136

4 ДСТ- 4 % 65,0 122

Требования СТО Автодор 2.1-2011 на битум марки БНДУ 85 >49 71-100

Требования ГОСТ 33133-2014 на битум марки БНД 100/130 >45 101-130

Требования ГОСТ 33133-2014 на битум марки БНД 70/100 >47 71-100

Модификация вяжущего в данном исследовании выполнялась по следующей методике. Предварительно нагретый в сушильном шкафу до 160 °С стакан с навеской гудрона помещали на разогретую песчаную баню и перемешивали лопастной мешалкой (частота вращения 240 об/мин). Горизонтальные размеры лопастей мешалки были на 1 см меньше диаметра стакана, а ее положение устанавливали таким образом, чтобы лопасти находились на небольшом расстоянии от дна стакана. Это позволяло предотвратить скапливание гранул полимера на дне и его неполное растворение в нефтяной части. Когда температура гудрона достигала 190-200 °С, небольшими порциями при постоянном перемешивании лопастной мешалкой в гудрон добавляли полимер в требуемом количестве. После добавления полимера отбирали небольшие пробы через каждый час и измеряли их температуру размягчения. Температуру перемешиваемого вяжущего поддерживали на уровне 190-200 °С. По результатам экспериментов было выявлено, что полное растворение полимера ДСТ 30-01 достигалось при данных условиях через 4-5 ч (определялось по прекращению роста температуры размягчения смеси).

Для полученного полимерно-битумного вяжущего определяли температуру размягчения и пенетрацию при 25 °С.

По результатам анализов видно, что пенетрация при 25 °С начинает соответствовать требованиям даже на самую пластичную целевую марку БНД 100/130 (одна из наиболее широко используемых марок для средней полосы Российской Федерации) лишь при концентрации модификатора 4 мас.% и более (см. табл. 1, образец № 4), тогда как для получения марок БНД 70/100 и БНДУ 85 (чаще применяются в южных районах) полимера потребуется еще больше. В связи с весьма высокой стоимостью дивинистирольного термоэластопласта данный подход к получению битумных вяжущих является весьма неэффективным.

Помимо СБС-каучуков, в качестве модификаторов дорожных битумов в исследованиях с различным успехом применялись самые разные типы полимеров [13, 14]. Одной из типичных проблем, возникающих при введении полимерной добавки в битум, может быть ее недостаточная растворимость в углеводородной части и, как следствие, малая стабильность и высокая склонность к расслоению полученных ПБВ. В особенности данный эффект ярко проявляется для алифатических полимеров не содержащих полярных функциональных групп (таких как полиэтилен). Для улучшения стабильности производителями добавок разработаны в том числе и модификаторы, способные химически связываться с молекулами нефтяной основы битума (например, Dow (DuPont) Elvaloy 4170 RET) [14, 15].

В данном исследовании рассмотрено воздействие на параметры качества ПБВ введение такой добавки, как нефтеполимерная смола (НПС).

Нефтеполимерные смолы представляют собой низкомолекулярные синтетические смолы, полученные на базе побочных продуктов нефтехимических производств (прежде всего жидких продуктов пиролиза углеводородов). Благодаря широкой и доступной сырьевой базе и сравнительно низким затратам на производство НПС, их стоимость не велика. НПС широко применяется в лакокрасочной, целлюлозно-бумажной промышленности, в полиграфии, в производстве клеевых составов, резинотехнических изделий и др.) [16]. Химический состав НПС зависит от использованного для их производства сырья и, как правило, характеризуется невысокой степенью полимеризации и значительным количеством ароматических функциональных групп. Данное обстоятельство указывает на вероятную высокую растворимость таких смол в битумной основе, поэтому изучение воздействия НПС на характеристики модифицированных вяжущих представляет большой интерес.

В качестве нефтеполимерной смолы в исследовании была рассмотрена смола Yuen Liang YL-120 в форме гранул желтого цвета, отличающихся высокой хрупкостью. Введение данной НПС в гудрон осуществляли в соответствии с вышеприведенной методикой, за исключением того, что полное растворение в нефтяной части достигалось за 1 ч. Характеристики полученных полимерно-битумных вяжущих приведены в табл. 2.

Таблица 2

Параметры качества высоковязкого гудрона, модифицированного нефтеполимерной смолой YL-120

Номер образца Содержание нефтеполимерной смолы, мас. % Температура размягчения, °С Пенетрация при 25 °С, 0,1 мм Пенетрация при 0 °С, 0,1 мм Дуктиль- ность при 0 °С, см

1 - 36,6 - - -

5 3 39,6 143 29 7,6

6 4,5 40,4 129 27 2,5

7 6 41,4 107 25 0

8 9 43,2 82 21 0

9 12 46,4 57 16 0

Требования СТО Автодор 2.12011 на битум марки БНДУ 85 >49 71-100 > 20 > 3,5

Требования ГОСТ 33133-2014 на битум марки БНД 100/130 >45 101-130 > 30 > 4,0

Требования ГОСТ 33133-2014 на битум марки БНД 70/100 >47 71-100 > 21 > 3,7

Данные табл. 2 указывают на то, что добавка НПС в высоковязкий гудрон увеличивает его температуру размягчения, однако при этом стремительно теряется пластичность вяжущего, особенно при низких температурах. В частности, для образцов № 6 и 7 пенетрация при 25 °С достигла требований на марку БНД 100/130, однако температура размягчения еще недостаточна, а низкотемпературные свойства уже меньше минимально допустимого уровня на любую из рассматриваемых целевых марок. Эластичность вяжущих (определяется по методике ГОСТ Р 52056-2003) в этом случае также равна нулю. Исходя из этого можно сделать вывод, что модификация битумных вяжущих только нефтеполимерной смолой не дает требуемого эффекта.

В то же время представляет интерес совместное применение диви-нилстирольных термоэластопластов и нефтеполимерных смол, так как в данном случае первый компонент будет способствовать повышению

температуры размягчения и пластичности при низких температурах, а также придавать битуму эластичность (что весьма важно для повышения усталостной прочности получаемого асфальтобетона), тогда как второй будет регулировать высокотемпературную пластичность и замещать часть существенно более дорогостоящего СБС-модификатора при образовании пространственной структуры внутри вяжущего.

Параметры качества некоторых образцов полимерно-битумных вяжущих, модифицированных полимером ДСТ 30-01 и нефтеполимер-ной смолой YL-120, приведены в табл. 3, 4.

Результаты анализов, представленные в табл. 3, показывают, что при совместном применении модификатора ДСТ 30-01 и НПС УЬ-120 возможно обеспечить полное соответствие полученного вяжущего практически всем требованиям стандарта ГОСТ 33133-2014 на битумы марки БНД 70/100 и БНД 100/130, а также СТО Автодор 2.1-2011 на битум марки БНДУ 85 (за исключением динамической вязкости после прогрева).

Стоит отметить, что многие параметры качества удовлетворяют нормам с существенным запасом, что практически недостижимо при получении битума по традиционной технологии окисления (для сравнения в табл. 3, 4 представлен образец № 13, полученный прямым окислением данного высоковязкого гудрона в лабораторных условиях без применения модификатора). По сравнению с окисленным битумом полученные образцы ПБВ отличаются одновременно и более высокой термостойкостью, и большей пластичностью как при высоких, так и при низких температурах (в особенности это характерно для растяжимости при 0 °С, значения которой выше более чем в 10 раз). Помимо этого намного больше и стойкость против старения при прогреве в тонком слое по методу RTFOT (отмечено весьма малое изменение массы, температуры размягчения и динамической вязкости).

Если проанализировать изменение динамической вязкости при прогреве в тонком слое, то для окисленных битумов характерно существенное ее повышение из-за окисления в тонкой пленке (порядка 2-3 и более раз), тогда как для изученных ПБВ изменение вязкости было гораздо менее существенным. Поскольку динамическая вязкость характеризует полноту смешения битума с минеральной частью асфальтобетона и эффективность дальнейшего уплотнения дорожного полотна, большая стабильность значения вязкости в ходе прогрева является положительной характеристикой (несмотря на формальное несоответствие стандарту СТО Автодор 2.1-2011, предназначенному для окисленных битумов).

Таблица 3

Характеристики образцов полимерно-битумных вяжущих, модифицированных полимером ДСТ 30-01 и нефтеполимерной смолой УЬ-120

Показатели качества товарного битума

й О о Пенетрация при 25 °С, 0,1 мм л н о Индекс пенетрации Показатели после прогрева в тонкой пленке по методу ЯТЪОТ

Номер образы Вид и концентрация полимера, мае. % Температура размягчения по КиП Пенетрация при 0 °С, 0,1мм Дуктильность при 25 °С, см Дуктильность при 0 °С, см Температура хрупкости, °С Динамическая вязк( при 60 °С, Па-с Изменение массы, % Увеличение температуры размягчения по КиШ, °С Остаточная пенетрация при 25 °С, % Дуктильность при 25 °С, см Динамическая вязкость при 60 °С, Па-с

10 ДСТ- 2 % УЪ-120 - 2 % 45,0 111 38 >150 65 -22 275 -0,3 + 0,02 2,6 74 >150 291

11 ДСТ- 2 % УЪ-120 - 3 % 47,2 91 29 >150 42 -21 278 -0,4 -0,01 2,2 72 >150 270

12 ДСТ - 2,5 % УЪ-120 - 5 % 49,0 83 33 >150 34 -19 255 -0,2 + 0,02 1,6 68 >150 299

13 Окисленный битум 46,8 66 26 >150 3,0 -18 124 -1,4 + 0,10 5,8 66 >150 385

Требования СТО Автодор 2.1-2011 на битум марки БНДУ 85 >49 71-100 >20 >100 >3,5 <-17 >250 -1...1 <±0,3 <5 >65 >80 650-1100

Требования ГОСТ 33133-2014 на битум марки БНД 100/130 >45 101-130 >30 >70 >4,0 <-20 - -1...1 <±0,7 <7 - - -

Требования ГОСТ 33133-2014 на битум марки БНД 70/100 >47 71-100 >21 >62 >3,7 <-18 - -1...1 <±0,6 <7 - - -

Таблица 4

Эластичность образцов полимерно-битумных вяжущих (ПБВ), модифицированных полимером ДСТ 30-01 и нефтеполимерной смолой YL-120

Номер образца Вид и концентрация полимера, мас. % Эластичность исходного ПБВ, % Эластичность ПБВ, %, после прогрева в тонкой пленке по методу RTFOT при 25 °С

при 25 °С при 0 °С

10 ДСТ - 2 % ТЬ-120 - 2 % 75 58 70

11 ДСТ - 2 % ТЬ-120 - 3 % 76 54 74

12 ДСТ - 2,5 % ТЬ-120 - 5 % 79 48 73

13 Окисленный битум 0 0 0

Эластичность является параметром, характерным только для битумов, модифицированных полимерами, тогда у остаточных и окисленных битумов способность восстанавливать форму практически отсутствует (см. табл. 4). Именно поэтому данный показатель не нормируется ГОСТ 33133-2014 и СТО Автодор 2.1-2011. В то же время необходимо отметить, что более высокие значения эластичности вяжущего приведут к более высоким эксплуатационным характеристикам асфальтобетона -большей стойкости к колееобразованию и другим пластическим деформациям дорожного полотна [15, 17]. ПБВ в данном отношении имеют значительное преимущество перед неэластичными окисленными и остаточными нефтяными связующими.

Поскольку величина эластичности целиком обусловлена типом полимера, его концентрацией и полнотой распределения по объему вяжущего, стоит отметить весьма малое изменение эластичности в ходе прогрева в тонком слое (см. табл. 4), что указывает на высокую стабильность полимера и отсутствие его существенной деструкции при температурах, характерных для приготовления асфальтобетона.

Таким образом, по результатам выполненных исследований можно сделать заключение о возможности получения высококачественных полимерно-битумных вяжущих на базе неокисленных высоковязких гудро-нов, малоприменимых для производства дорожных битумов по традиционным технологиям. Полученные ПБВ не только полностью соответст-

вуют актуальному стандарту ГОСТ 33133-2014, но и имеют существенный запас по целому ряду характеристик. Используемые модификаторы являются широко распространенными крупнотоннажными полимерами и обладают высокой совместимостью с нефтяной основой.

Применение такого подхода к производству дорожных вяжущих позволит исключить процесс окисления битумов (характеризующийся образованием значительного количества токсичных газов окисления) из технологической цепочки предприятия либо производить вяжущие такого типа на нефтеперерабатывающих заводах, не имеющих в настоящее время установок окисления. Данное обстоятельство, несомненно, приведет к улучшению экологической обстановки на производственной площадке.

Исследования выполнены с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Центр наукоемких химических технологий и физико-химических исследований» Пермского национального исследовательского политехнического университета.

Список литературы

1. Гуреев А.А. Проблемы производства и применения дорожных битумов (ГОСТ 33133) и их технологические решения // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2016. - № 10. - С. 10-14.

2. Джумаева О., Солодова Н.Л., Емельянычева Е.А. Основные тенденции производства битумов в России // Вестник технологического университета. - 2015. - № 20. - С. 132-135.

3. Мушреф Х.Ш., Теляшев Э.Г., Кутьин Ю.А. Обоснование выбора нефтяного остатка оптимальной глубины отбора для получения окисленных дорожных битумов, удовлетворяющих нормативным требованиям // Башкирский химический журнал. - 2013. - № 2. - С. 55-59.

4. Евдокимова Н.Г. Разработка научно-технологических основ производства современных битумных материалов как нефтяных дисперсных систем: дис. ... д-ра техн. наук. - М., 2015. - 417 с.

5. Тюкилина П.М. Производство нефтяных дорожных битумов на основе модифицированных утяжеленных гудронов: дис. ... канд. техн. наук. -Самара, 2015. - 185 с.

6. Ширкунов А.С. Получение нефтяных и полимермодифицированных дорожных битумов улучшенного качества компаундированием окисленных и остаточных нефтепродуктов в ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез»: дис. ... канд. техн. наук. - Уфа, 2011. - 146 с.

7. Получение высококачественных полимерно-битумных вяжущих / С.В. Котов, Л.В. Зиновьева, П.М. Тюкилина, О.С. Фалина, В.А. Погуляйко // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. - 2013. - № 8. - С. 34-37.

8. Ширкунов А.С., Рябов В.Г., Парфенова Е.В. Получение дорожных полимерно-битумных вяжущих с улучшенной стойкостью против старения на базе компаундированной битумной основы и модификатора "Elvaloy 4170 RET" // Научно-технический вестник Поволжья. - 2012. - № 5. - С. 378-383.

9. Рыбачук Н.А. Старение битумного вяжущего // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2015. - № 2. - С. 120-125.

10. Гуреев А.А., Чан Нят Тан. Термоокислительная стабильность дорожных битумов // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. - 2010. - № 4. - С. 9-12.

11. Relation between polymer architecture and nonlinear viscoelastic behavior of modified asphalts / G. Polacco, J. Stastna, D. Biondi, L. Zanzotto // Current Opinion in Colloid and Interface Science. - 2006. - Vol. 11, no. 4.- P. 230-245.

12. Properties of asphalt binders with increasing SBS polymer modification / M. Aurillio, P. Mikhailenko, H. Baaj, L.D. Poulikakos // Lecture Notes in Civil Engineering. - 2020. - No. 48. - P. 55-66.

13. Harooni Jamaloei M., Aboutalebi Esfahani M., Filvan Torkaman M. Rheological and mechanical properties of bitumen modified with Sasobit, polyethylene, paraffin, and their mixture // Journal of Materials in Civil Engineering. -2019. - Vol. 31, no. 7. - art. no. 04019119.

14. Keyf S. The modification of bitumen with styrene-butadiene-styrene, ethylene vinyl acetate and varying the amount of reactive ethylene terpolymer // Journal of Elastomers and Plastics. - 2018. - Vol. 50, no. 3. - P. 241-255.

15. Evaluation of rutting potential of polymer modified asphalt binder using multiple stress creep and recovery method / A. Ali, Z. Rehman, U. Farooq, M.A. Rizvi, M.W. Mirza // Pakistan Journal of Engineering and Applied Sciences. - 2018. - No. 22. - P. 64-71.

16. Царева Е.Е. Нефтеполимерные смолы в полимерной промышленности // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - № 7. -С.163-167.

17. Ghanoon S.A., Tanzadeh J., Mirsepahi M. Laboratory evaluation of the composition of nano-clay, nano-lime and SBS modifiers on rutting resistance of asphalt binder // Construction and Building Materials. - 2020. - Vol. 238. -art. no. 117592.

A. C. WupKyHoe, B.f. Px6oe

References

1. Gureev A.A. Problemy proizvodstva i primeneniia dorozhnykh bitumov (GOST 33133) i ikh tekhnologicheskie resheniia [Production of road bitumen compliant with GOST 33133-2014 standard]. Mir nefteproduktov. Vestnik neftianykh kompanii, 2016, no. 10, pp. 10-14.

2. Dzhumaeva O., Solodova N.L., Emel'ianycheva E.A. Osnovnye tendentsii proizvodstva bitumov v Rossii [The main trends in the production of bitumen in Russia]. Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2015, no. 20, pp. 132-135.

3. Mushref Kh.Sh., Teliashev E.G., Kut'in Iu.A. Obosnovanie vybora neftianogo ostatka optimal'noi glubiny otbora dlia polucheniia okislennykh dorozhnykh bitumov, udovletvoriaiushchikh normativnym trebovaniiam [Choice of petroleum residue with optimum take off depth for production of blown road bitumens satisfying standard requirements]. Bashkirskii khimicheskii zhurnal, 2013, no. 2, pp. 55-59.

4. Evdokimova N.G. Razrabotka nauchno-tekhnologicheskikh osnov proizvodstva sovremennykh bitumnykh materialov kak neftianykh dispersnykh sistem [Development of scientific and technological foundation for the production of modern bitumen materials as oil disperse systems]. Doctor's degree dissertation. Moscow, 2015, 417 p.

5. Tiukilina P.M. Proizvodstvo neftianykh dorozhnykh bitumov na osnove modifitsirovannykh utiazhelennykh gudronov [Production of petroleum road bitumen based on modified high-viscosity vacuum residue]. Ph. D. thesis. Samara, 2015, 185 p.

6. Shirkunov A.S. Poluchenie neftianykh i polimermodifitsirovannykh dorozhnykh bitumov uluchshennogo kachestva kompaundirovaniem okislennykh i ostatochnykh nefteproduktov v OOO «LUKOIL-Permnefteorgsintez» [Production of petroleum and polymer-modified road bitumens of improved quality by compounding oxidized and residual petroleum products in OOO «LUKOIL-Permnefteorgsintez»]. Ph. D. thesis. Ufa, 2011, 146 p.

7. Kotov S.V., Zinov'eva L.V., Tyukilina P.M., Falina O.S., Pogulyayko V.A. Poluchenie vysokokachestvennykh polimerno-bitumnykh viazhushchikh [Production of the high-quality polymeric-bituminous binding materials]. Neftepererabotka i neftekhimiia, 2013, no. 8, pp. 34-37.

8. Shirkunov A.S., Ryabov V.G., Parfenova E.V. Poluchenie dorozhnykh polimerno-bitumnykh viazhushchikh s uluchshennoi stoikost'iu protiv stareniia na baze kompaundirovannoi bitumnoi osnovy i modifikatora "Elvaloy 4170 RET" [Production of paving grade polymer modified bitumen with improved ageing resistance from polymer " Elvaloy 4170 RET" and compounded bitumen]. Scientific and Technical Volga region Bulletin, 2012, no. 5, pp. 378-383.

9. Rybachuk N. Starenie bitumnogo viazhushchego [Aging of asphalt binder]. Proceedings of Irkutsk State Technical University, 2015, no. 2, pp. 120-125.

10. Gureev A.A., Chan Nyat Than. Termookislitel'naia stabil'nost' dorozhnykh bitumov [Thermal-oxidative stability of road asphalts]. Neftepererabotka i neftekhimiia, 2010, no. 4, pp. 9-12.

11. Polacco G., Stastna J., Biondi D., Zanzotto L. Relation between polymer architecture and nonlinear viscoelastic behavior of modified asphalts. Current Opinion in Colloid and Interface Science, 2006, vol. 11, no. 4, pp. 230-245.

12. Aurillio M., Mikhailenko P., Baaj H., Poulikakos L.D. Properties of asphalt binders with increasing SBS polymer modification. Lecture Notes in Civil Engineering, 2020, no. 48, pp. 55-66.

13. Harooni Jamaloei M., Aboutalebi Esfahani M., Filvan Torkaman M. Rheological and mechanical properties of bitumen modified with Sasobit, polyethylene, paraffin, and their mixture. Journal of Materials in Civil Engineering, 2019, vol. 31, no. 7, art. no. 04019119.

14. Keyf S. The modification of bitumen with styrene-butadiene-styrene, ethylene vinyl acetate and varying the amount of reactive ethylene terpolymer. Journal of Elastomers and Plastics, 2018, vol. 50, no. 3, pp. 241-255.

15. Ali A., Rehman Z., Farooq U., Rizvi M.A., Mirza M.W. Evaluation of rutting potential of polymer modified asphalt binder using multiple stress creep and recovery method. Pakistan Journal of Engineering and Applied Sciences, 2018, no. 22, pp. 64-71.

16. Tsareva E.E. Neftepolimernye smoly v polimernoi promyshlennosti [Hydrocarbon resins in the polymer industry]. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta, 2012, no. 7, pp. 163-167.

17. Ghanoon S.A., Tanzadeh J., Mirsepahi M. Laboratory evaluation of the composition of nano-clay, nano-lime and SBS modifiers on rutting resistance of asphalt binder. Construction and Building Materials, 2020, vol. 238, art. no. 117592.

Получено 31.01.2020

Об авторах

Ширкунов Антон Сергеевич (Пермь, Россия) - кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: sas@pstu.ru).

Рябов Валерий Германович (Пермь, Россия) - доктор технических наук, профессор, декан факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: rvg@pstu.ru).

А. C. №upKyHoe, B.f. Px6oe

About the authors

Anton S. Shirkunov (Perm, Russian Federation) - Ph. D. in Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Chemical Technologies, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky av., Perm, 614990, e-mail: sas@pstu.ru).

Valery G. Ryabov (Perm, Russian Federation) - Doctor of Technical Sciences, Professor, Dean of Faculty of Chemical Technologies, Industrial Ecology and Biotechnologies, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky av., Perm, 614990, e-mail: rvg@pstu.ru).