Патент на изобретение №2200172
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ГИДРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ (ВАРИАНТЫ)
(57) Реферат: Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении кровельных и гидроизоляционных материалов, а также при строительстве и ремонте автомобильных дорог. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение физико-механических свойств, снижение себестоимости готового продукта и защита окружающей среды от загрязнения. Технический результат достигается тем, что гидроизоляционная композиция, содержащая битум, адгезионную добавку, дополнительно содержит органический или минеральный наполнитель, а в качестве адгезионной добавки – отработанные моторные масла при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 9-11, отработанные моторные масла 0,9-1,1, органический или минеральный наполнитель остальное. Возможен другой вариант. Гидроизоляционная композиция, содержащая полимер, адгезионную добавку, дополнительно содержит минеральный или органический наполнитель, в качестве адгезионной добавки – отработанные моторные масла, а в качестве полимера – полиэтилен или полиэтиленовые отходы при следующем соотношении компонентов, мас.%: отработанные моторные масла 0,8-1,0, полиэтилен 13-17 или полиэтиленовые отходы 20-30, минеральный или органический наполнитель остальное. 2 табл., 2 с.п. ф-лы. Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении кровельных, гидроизоляционных материалов, а также при строительстве и ремонте автомобильных дорог. Из уровня техники известна битумоминеральная смесь для дорожных покрытий, включающая битум, органический наполнитель в виде продукта пиролиза некомпостируемых бытовых отходов и минеральный наполнитель (RU, п. 2079461 от 20.05.97, С 04 В 26/26). Недостатком данной композиции являются ее низкие адгезионные свойства. Известна гидроизоляционная композиция для изготовления покровных масс кровельных и гидроизоляционных материалов, содержащая полиэтилен, тальк, автомобильное масло, пропиленгликоль и битум (RU, а.с. 885497, E 04 D 5/02, C 08 L 95/00). Недостатком данной композиции является ее невысокая адгезия к бетонной поверхности и недостаточная атмосферостойкость в агрессивных средах. Кроме того, использование дорогостоящих исходных компонентов, как автомобильное масло и тальк, значительно повышает себестоимость готового продукта. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является гидроизоляционная битумная композиция, включающая битум, бутадиенстирольный термоэластопласт и адгезионную добавку в виде таллового масла или продукта взаимодействия таллового масла и триэтаноламина (RU, п. 2119513 от 27.09.98, C 08 L 95/00). Недостатком данной композиции является то, что бутадиенстирольный термоэластопласт недостаточно хорошо распределяется в битуме, что не обеспечивает гомогенности композиции и приводит к ухудшению деформативных характеристик (эластичность, растяжение). Кроме того, использование дорогостоящей адгезионной добавки – таллового масла – повышает себестоимость готового продукта. Недостатком данной композиции является и то, что при производстве композиции адгезионную добавку и битум перед смешиванием предварительно подогревают, что приводит к сжатию полимерных связей, и, следовательно, снижению связующего эффекта данных компонентов в общей композиции. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение физико-механических свойств, снижение себестоимости готового продукта и защита окружающей среды от загрязнения. Технический результат достигается тем, что: 1. Гидроизоляционная композиция, содержащая битум и адгезионную добавку, дополнительно содержит органический или минеральный наполнитель, а в качестве адгезионной добавки – отработанные моторные масла при следующем соотношении компонентов, мас.%: Битум – 9-11 Отработанные моторные масла – 0,9-1,1 Органический или минеральный наполнитель – Остальное 2. Гидроизоляционная композиция, содержащая полимер, адгезионную добавку, дополнительно содержит минеральный или органический наполнитель, в качестве адгезионной добавки – отработанные моторные масла, а в качестве полимера – полиэтилен или полиэтиленовые отходы при следующем соотношении компонентов, мас.%: Отработанные моторные масла – 0,8-1,0 Полиэтилен или – 13-17 Полиэтиленовые отходы – 20-30 Минеральный наполнитель или органический наполнитель – Остальное Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволило установить наличие отличительных от прототипа признаков, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию “новизна”. Проведенные исследования уровня техники не выявили известность предлагаемого состава компонентов с их количественным соотношением, что доказывает соответствие заявляемого технического решения критерию “изобретательский уровень”. Основу всех 3-х составов заявляемой гидроизоляционной композиции составляют органический или минеральный наполнитель и отработанные моторные масла. Входящие в состав композиции отработанные моторные масла выполняют роль пластификатора, катализатора и содержат в своем составе органические и неорганические включения, ускоряющие замещение и изменение полимерных связей, что ускоряет адгезионный процесс и повышает адгезионные свойства. В случае применения органического наполнителя при взаимодействии его с отработанными моторными маслами при нагревании легкие фракции улетучиваются и происходит дисперсное сцепление оставшихся частиц масла и наполнителя, в результате чего получаем однородную композицию с заданными физико-механическими свойствами. Кроме того, присутствие кремния и других металлических включений в основе композиции при технологии изготовления без предварительного подогрева составляющих ее компонентов способствует увеличению скорости нагрева смеси компонентов, а также ускорению выстраивания полимерных связей в определенной ориентации в зависимости от состава композиции и соответственно получению необходимых физико-механических свойств. В горячем состоянии полимерные связи основы композиции, битума и полимера выстраиваются новые по структуре, а именно с удлиненными битумными конгломератами, улучшая при этом физико-механические свойства, а именно увеличение температуры хрупкости композиции, особенно при положительных температурах. При взаимодействии основы с битумом повышаются сцепные адгезионные характеристики за счет увеличения длины полимерных цепей битумных конгломератов. При взаимодействии основы композиции с полимером полимерные связи приобретают направленную ориентацию, увеличивая температуру размягчения, придавая при этом готовому продукту эластичность, пластичность с сохранением этих показателей при температурных перепадах. Основное сырье, используемое при производстве заявляемой композиции – это в основном отходы промышленного производства, как отработанные моторные масла, отходы полимеров, зола ТЭЦ, опилки, отходы мехового производства, не только снижает себестоимость готового продукта, но способствует их утилизации, а следовательно, защищает окружающую среду от загрязнения. Таким образом, получена новая гидроизоляционная композиция (3 варианта составов) из доступного, в основном из отходов промышленных предприятий сырья для широкого спектра действия, как ремонт кровли, дорог, изготовление строительных материалов – шифера, черепицы, бордюрного камня и других, и способствующая защите окружающей среды от загрязнения. Заявляемая композиция прошла экспертизу Российской Академии наук. В дальневосточных городах Хабаровске, Благовещенске она усиленно используется для ремонта кровли и дорог. При затратах в 2 раза ниже, чем при использовании традиционных материалов и при возможности использования их в течение года при резких температурных перепадах получают высококачественные кровельные и дорожные покрытия. Для приготовления заявляемой гидроизоляционной композиции из используемых полимеров и их отходов наилучшие результаты достигнуты при использовании полиэтилена (высокого ГОСТ 51308-72 и низкого ГОСТ 16388-77 давления), а также повинилхлорида (суспензионного ГОСТ 14231-78 и эмульсионного ГОСТ 5825-78) и их отходов. В качестве органического наполнителя используют древесные стружки, опилки, древесную муку, измельченную солому, лузгу подсолнечника, льняную костру, отходы мехового производства, отходы органических волокнистых материалов и др. В качестве минерального наполнителя используют золу ТЭЦ, любые известные материалы, например песок природный, щебень, отсевы продуктов дробления гравия размером зерен  5 мм. Согласно изобретению композиция может содержать различные марки битумов, например битумы нефтяные дорожные вязкие (ГОСТ 22245-90), битумы различных типов, имеющих в основном параметр пенетрации в диапазоне от 40 до 300 мм (в соответствии с ASTMD – 5), параметр шар-кольцо  от 20 до 30oС (в соответствии с ASTM 36). Кроме того, в отдельных случаях для придания эстетического вида готового продукта гидроизоляционная композиция по настоящему изобретению может дополнительно содержать колер или пигмент, а также различные металлические включения, например кремний, алюминиевую пудру, позволяющие получить новые строительные материалы, например мастику и утеплитель.
Композицию готовят следующим образом.
Вариант 1.
Пример 1 (ремонт кровли).
В смеситель, снабженный лопастной мешалкой, загружают 10 кг битума, 1,1 кг отработанного моторного масла, золу ТЭЦ остальное, тщательно перемешивают загруженную массу, затем подогревают до 250oС при одновременном перемешивании до полного растворения полимера. Полученную смесь разливают в соответствующие емкости, медленно охлаждают. Полученное готовое изделие в виде плиты укладывают на предварительно подготовленный поврежденный участок кровли.
Кроме того, предлагаемую композицию можно использовать в виде полуфабриката, то есть смесь из тщательно перемешанных компонентов в холодном состоянии укладывают ровным слоем на подготовленную ремонтируемую поверхность кровли, подогревают до температуры 250oС и укатывают до необходимой плотности.
Пример 2 (ремонт кровли).
В смесителе смешивают смесь из 1 кг отработанного моторного масла, 10 кг битума и 89 кг опилок, нагревают до 160oС с одновременным перемешиванием, разливают в соответствующие емкости и медленно охлаждают. Полученное готовое изделие в виде плиты укладывают на предварительно подготовленный поврежденный участок кровли.
Кроме того, предлагаемую композицию можно использовать в виде полуфабриката, то есть смесь из тщательно перемешанных компонентов в холодном состоянии укладывают ровным слоем на подготовленную ремонтируемую поверхность кровли, подогревают до температуры 160oС и укатывают до необходимой плотности.
Примеры 3, 4 (ремонт кровли и дороги).
Композицию готовят по примеру 2 с введением компонентов в смесь в следующем количественном соотношении, мас.%:Пример 3. Битум – 9 Отработанные моторные масла – 0,9 Отсевы дробления гравия – Остальное Пример 4. Битум – 11 Отработанные моторные масла – 1,1 Отсевы дробления гравия – Остальное Вариант 2. Пример 5 (изготовление бордюра, черепицы, шифера). Отработанное моторное масло – 0,9 кг, полиэтилен высокого давления ГОСТ 51308-72 – 15 кг и наполнитель песок – остальное тщательно перемешивают, укладывают в соответствующие формы и нагревают до температуры 250oС в течение 30 мин, медленно охлаждают и извлекают из формы в виде различных строительных материалов, например бордюра, черепицы, шифера. Пример 6. Композицию готовят по примеру 5 с введением компонентов в смесь в следующем количественном соотношении, мас.%: Полиэтилен высокого давления ГОСТ 51308-72 – 15 Отработанные моторные масла – 0,8 Песок – Остальное Пример 7. Композицию готовят по примеру 5 с введением компонентов в смесь в следующем количественном соотношении, мас.%: Отходы полиэтилена высокого давления ГОСТ 51308-72 – 25 Отработанные моторные масла – 1 Отходы органических волокнистых материалов – Остальное При этом нагрев смеси компонентов в формах проводят до температуры 160oС. Составы предлагаемой композиции и физико-механические свойства их указаны соответственно в табл. 1, 2. Согласно табл. 2 физико-механические свойства заявляемой композиции превосходят аналогичные показатели прототипа. Заявленная композиция является экологически чистым продуктом, полученным из дешевого сырья – отходов промышленных предприятий, со свойствами, превосходящими свойства известных композиций, что говорит о ее успешном промышленном применении. Формула изобретения
Битум – 9 – 11 Отработанные моторные масла – 0,9 – 1,1 Органический или минеральный наполнитель – Остальное 2. Гидроизоляционная композиция, содержащая полимер, адгезионную добавку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит минеральный или органический наполнитель, в качестве адгезионной добавки – отработанные моторные масла, а в качестве полимера – полиэтилен или полиэтиленовые отходы при следующем соотношении компонентов, мас. %: Отработанные моторные масла – 0,8 – 1,0 Полиэтилен или – 13 – 17 Полиэтиленовые отходы – 20 – 30 Минеральный наполнитель или органический наполнитель – Остальное РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 06.06.2009
Извещение опубликовано: 20.06.2010 БИ: 17/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
