БИТУМНО-ПОЛИМЕРНАЯ МАСТИКА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

БИТУМНО-ПОЛИМЕРНАЯ МАСТИКА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2300542 (13) C1

(51) МПК
C08L 95/00 (2006.01)
F16L 58/12 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.06.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005140228/04 
(22) Дата подачи заявки: 2005.12.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.12.23 
(45) Опубликовано: 2007.06.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2241897 С2, 10.12.2004. RU 2011667 С1, 30.04.1994. GB 1538267 А, 17.01.1979. RU 2200752 С1, 20.03.2003. US 4196922 А, 08.04.1980. 
(72) Имя изобретателя: Злобин Олег Викторович (RU); Пашин Валерий Александрович (RU); Горбунова Тамара Петровна (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "ОРГСИНТЕЗ" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 603139, г.Нижний Новгород, а/я 84, В.А. Шмырову 

(54) БИТУМНО-ПОЛИМЕРНАЯ МАСТИКА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯИзобретение относится к композиционным строительным материалам, применяемых для изоляции при строительстве и ремонте подземных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и газопроводов в летний и зимний периоды времени. Описывается битумно-полимерная мастика, содержащая: изоляционный битум БНИ-4 - 51,0%, строительный битум БН-70/30 - 40,7%, дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30Р-01 - 2,5%, пластификатор - нефтяное масло ПН-6Ш - 3,5%, стеариновую кислоту Т-18 - 0,8% и эмульсирующее поверхностно-активное вспомогательное вещество ОП-10 - 1,5%, и способ ее получения. Техническим результатом является повышение пластичности мастики с обеспечением показателя температуры хрупкости до -28°. С при сохранении высокой степени адгезии мастики как к стали и грунтовке, так и к полимерной ленте, обеспечение применения мастики как для производства изоляционных ленточных материалов так и для формирования изоляционных покрытий непосредственно на трубопроводах. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Заявляемая группа изобретений относится к области композиционных строительных материалов, а более конкретно к производству изоляционных материалов, применяемых при строительстве и ремонте подземных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и газопроводов в летний и зимний периоды времени.
Известны различные битумно-полимерные композиции, предназначенные для разнообразных применений при строительстве и ремонте промышленных и гражданских сооружений (см., например, патенты РФ на изобретения №№ 2141494, 2258721, 2258722 и др.). Однако применение таких композиций для изготовления изоляционных материалов для трубопроводов в силу ряда их особенностей невозможно.
Наиболее близким решением к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту от его использования является известная битумно-полимерная мастика по патенту РФ № 2241897, F16L 58/12, C08L 95/00, 2004. Такая мастика содержит смесь битумов БНД-60/90 и БНИ-4 или БН-70/30, дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30Р-01, пластификатор, наполнитель, модификатор, нефтеполимерную смолу и адгезионную добавку, например полибутадиен низкомолекулярный малеинизированный.
При этом мастика имеет следующий состав компонентов, мас.%:
Битум БНД-60/90 8,5...90,0 
Битум БНИ-4 1,0...20,0 
(или битум БН-70/30 1,0...90,0) 
Дивинилстирольный 
термоэластопласт 
ДСТ-30Р-01 1,5...5,0 
Пластификатор 1,0...5,0 
Наполнитель - 1,0...8,0 
нефтеполимерная смола 2,0...8,0 
Адгезионная добавка 0,3...1,5 
Модификатор 1,0...6,0 

Такая битумно-полимерная мастика, хотя и обладает довольно высокой адгеэией к металлу, однако имеет относительно невысокую пластичность, что существенно ограничивает область ее использования для антикоррозионной защиты трубопроводов.
Задачей, на решение которой направлены заявляемое изобретение, является повышение качества антикоррозионной защиты трубопроводов и увеличение их безаварийной службы путем повышения эксплуатационных свойств изоляционных материалов.
Данная задача решается с помощью технического результата от использования заявляемого изобретения, заключающегося в повышении пластичности изоляционной битумно-полимерной мастики с обеспечением показателя температуры хрупкости до -28°С при сохранении высокой степени адгезии мастики как к стали и грунтовке, так и к полимерной ленте.
Указанный результат достигается тем, что в известной битумно-полимерной мастике, содержащей изоляционный битум БНИ-4 (ГОСТ 9812-74) и строительный битум БН-70/30 (ГОСТ 6617-76), дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30Р-01 (ТУ 3040327-98) и пластификатор,
во-первых, в качестве пластификатора используется нефтяное масло ПН-6Ш (ТУ 38.1011217-89),
во-вторых, в нее дополнительно введены целевые добавки: стеариновая кислота Т-18 и эмульсирующее поверхностно-активное вспомогательное вещество ОП-10,
в-третьих, мастика имеет следующий состав компонентов, мас.%:
Изоляционный 
битум БНИ-4 51,0 
Строительный 
битум БН-70/30 40,7 
Дивинилстирольный термоэластопласт 
ДСТ-30Р-01 2,5 
Пластификатор - 
нефтяное масло ПН-6Ш 3,5 
Целевые добавки: 
стеариновая кислота Т-18 0,8 
эмульсирующее поверхностно-активное вспомогательное 
вещество ОП-10 1,5 
100% 

Особый состав и особое соотношение компонентов позволяют существенно повысить эффективность использования битумно-полимерной мастики путем повышения ее пластичности.
Выявленный экспериментальным путем новый состав компонентов мастики с их особым соотношением потребовал создания нового способа изготовления битумно-полимерной мастики.
Известны различные способы изготовления изоляционных мастик.
Наиболее близким к заявляемому спсобу является известный способ изготовления битумно-полимерной мастики по патенту РФ № 2241897, F16L 58/12, C08L 95/00, 2004, заключающийся в смешивании компонентов мастики таким образом, что вначале приготовляют смесь из дорожного и изоляционного битумов или строительного битума, затем путем нагрева до температуры 160...170°С обезвоживают эту смесь, подают смесь битумов в смеситель и добавляют в последний пластификатор, полученную смесь перемешивают при температуре 165...175°С в течение 2,5...3,5 часов до полного растворения пластификатора, далее добавляют наполнитель, например, резиновую крошку, и перемешивают полученную смесь 25...35 минут, после чего продолжают перемешивание и добавляют нефтеполимерную смолу, модификатор, адгезионную добавку и термоэластопласт.
Такой способ, хотя и позволяет изготавливать битумно-полимерную мастику, однако, как показала практика, в ряде применений пластические свойства такой мастики недостаточны для обеспечения высокой надежности изоляционного покрытия трубопроводов, работающих в экстремальных условиях.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества антикоррозионной защиты трубопроводов и увеличение их безаварийной службы путем повышения эксплуатационных свойств изоляционных материалов.
Данная задача решается с помощью технического результата от использования заявляемого изобретения, заключающегося в обеспечении возможности высокопроизводительного изготовления изоляционной битумно-полимерной мастики с повышенной степенью пластичности с обеспечением показателя температуры хрупкости до -28°С при сохранении высокой степени адгезии мастики как к стали и грунтовке, так и к полимерной ленте.
Предлагаемый способ изготовления битумно-полимерной мастики включает в себя две основные стадии:
I. ПРИГОТОВЛЕНИЕ БИТУМНО-ПОЛИМЕРНОГО КОНЦЕНТРАТА,
в процессе иготовления которого изоляционный битум БНИ-4 модифицируется 25%-ным раствором дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30Р-01 в толуоле в присутствии диспергатора - стеариновой кислоты Т-18 при температуре 180 +/-5°С в течение трех часов для изменения структуры строения битума (сшивки).
II. ПРИГОТОВЛЕНИЕ МАСТИКИ,
в процессе которого путем механического смешивания в смесителе при температуре 140...160°С в течение трех часов производят соединение битумно-полимерного концентрата со строительным битумом БН-70/30, с эмульсирующим поверхностно-активным вспомогательным веществом ОП-10 и пластификатором - нефтяным маслом ПН-6Ш с одновременной отгонкой толуола из мастики через конденсатор-холодильник.
В результате проведенных экспериментов была получена следующая основная рецептура битумно-полимерной мастики с наиболее оптимальными сочетаниями компонентов (Содержание компонентов в приведенном примере указано в мас.%).
Пример.
Для изготовления битумно-полимерной мастики по наиболее оптимальному варианту рецептуры используют: изоляционный битум БНИ-4 (ГОСТ 9812-74) - 51,0%, строительный битум БН-70/30 (ГОСТ 6617-76) - 40,7%, дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30Р-01 (ТУ 3040327-98) и эмульсирующее поверхностно-активное вспомогательное вещество ОП-10 (ГОСТ 8433-81) - 1,5%.
В процессе отработки мастики и способа ее изготвления проводились различные испытания.
В частности, на базе химического производства № 2 ОАО "Оргсинтез" в присутствии представителей OOO "Институт ВНИИСТ" был произведен выпуск опытно-промышленной партии битумно-полимерной изоляционной мастики "Биткор-Р".
Для приготовления раствора термоэластопласта применялся аппарат периодического действия с мешалкой турбинного типа при температуре 50...55°С в течение 5 часов.
Битумно-полимерный концентрат готовили в горизонтальном цилиндрическом аппарате с лопастной мешалкой.
Во время загрузки раствора термоэластопласта в аппарат вспенивания реакционной массы не наблюдалось.
В процессе изготовления мастики изоляционный битум БНИ-4 модифицировался 25%-ным раствором дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30Р-01 в толуоле в присутствии диспергатора - стеариновой кислоты Т-18 при температуре 180 +/-5°С в течение трех часов.
Затем в аппарат при работающей мешалке и температуре 140...160°С вводился строительный битум БН-70/30, эмульсирующее поверхностно-активное вещество ОП-10 и пластификатор - нефтяное масло ПН-6Ш в соотвествии с рецептурой, мас.%:
Изоляционный 
битум БНИ-4 51,0 
Строительный 
битум БН-70/30 40,7 
Дивинилстирольный 
термоэластопласт 
ДСТ-30Р-01 2,5 
Пластификатор - 
нефтяное масло ПН-6Ш 3,5 
Целевые добавки: 
стеариновая кислота Т-18 0,8 
эмульсирующее поверхностно- 
активное вспомогательное 
вещество ОП-10 1,5 
100% 

Варка мастики осуществлялась в течение 3 часов при температуре 140...160°С с одновременной отгонкой толуола из мастики через конденсатор-холодильник.
Контроль по стадиям процесса и анализ качества готового продукта осуществлялся заводской лабораторией, которая оснащена всеми необходимыми приборами для проведения испытаний.
В процессе проведения исследований были получены следующие результаты:
N N п/п Наименование показателей Норма по техническим условиям Результат анализа 
1. Внешний вид, цвет Однородная, без видимых посторонних включений, черного цвета Соответствует 
2. Температура размягчения по методу "Кольца и шара", °С, не менее 75 85 
3. Глубина проникновения иглы 0,1 мм, при температуре 25°С, не менее 25 28 
4. Температура хрупкости мастичного слоя, °С, не выше минус 20 минус 28 
5. Водонасыщение, %, не более 0,2 0,1 
6. Адгезия к стали при сдвиге (прочность при сдвиге) МПа не менее, при температуре: 
плюс 20°С 0,2 0,25 
Минус 15°С 0,25 0,25 
7. Адгезия полимерной ленты в нахлесте при температуре 20°С, н/см, не менее 10 15,7 

Слив готовой мастики производился в картонные коробки с антиадгезионным покрытием. Для остывания мастики были отведены специальные площадки.
Предлагаемое изобретение позволяет:
1. Повысить качество антикоррозионной защиты трубопроводов, в том числе нефте- и газопроводов, а также нефтепродуктопроводов и существенно увеличить их безаварийный срок службы путем значительного увеличения пластичности изоляционного материала.
2. Повысить пластичность мастики с обеспечением показателя температуры хрупкости до -28°С при сохранении высокой степени адгезии мастики как к стали и грунтовке, так и к полимерной ленте.
3. Обеспечить применение мастики как для производства изоляционных ленточных материалов, так и для формирования изоляционных покрытий непосредственно на трубопроводах.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Битумно-полимерная мастика, содержащая изоляционный битум БНИ-4, строительный битум БН-70/30, дивинилстирольный термоэластопласт и пластификатор, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора используется нефтяное масло ПН-6Ш и в нее дополнительно введены целевые добавки: стеариновая кислота Т-18 и эмульсирующее поверхностно-активное вспомогательное вещество ОП-10, при этом мастика имеет следующий состав компонентов, мас.%:
Изоляционный 
битум БНИ-4 51,0 
Строительный 
битум БН-70/30 40,7 
Дивинилстирольный 
термоэластопласт 
ДСТ-30Р-01 2,5 
Пластификатор нефтяной масло ПН-6Ш 3,5 
Целевые добавки: 
стеариновая кислота Т-18 0,8 
эмульсирующее 
поверхностно-активное вспомогательное вещество ОП-10 1,5 

2. Способ изготовления битумно-полимерной мастики, заключающийся в том, что сначала для изменения структуры строения битума (сшивки) приготовляют битумно-полимерный концентрат, в процессе приготовления которого изоляционный битум БНИ-4 модифицируют 25%-ным раствором дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30Р-01 в толуоле в присутствии диспергатора - стеариновой кислоты Т-18 при температуре 180 +/-5°С в течение трех часов, после чего путем механического смешивания при температуре 140...160°С в течение трех часов производят соединение битумно-полимерного концентрата со строительным битумом БН-70/30 и с эмульсирующим поверхностно-активным вспомогательным веществом ОП-10 и пластификатором нефтяным маслом ПН-6Ш с одновременной отгонкой толуола из мастики через конденсатор-холодильник.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru