RU2300542C1 - Bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof - Google Patents
Bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2300542C1 RU2300542C1 RU2005140228/04A RU2005140228A RU2300542C1 RU 2300542 C1 RU2300542 C1 RU 2300542C1 RU 2005140228/04 A RU2005140228/04 A RU 2005140228/04A RU 2005140228 A RU2005140228 A RU 2005140228A RU 2300542 C1 RU2300542 C1 RU 2300542C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- mastic
- polymer
- bni
- thermoplastic elastomer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
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.The claimed group of inventions relates to the field of composite building materials, and more specifically to the production of insulating materials used in the construction and repair of underground pipelines, oil pipelines and gas pipelines in summer and winter.
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.There are various bitumen-polymer compositions intended for various applications in the construction and repair of industrial and civil structures (see, for example, RF patents for inventions No. 2141494, 2258721, 2258722, etc.). However, the use of such compositions for the manufacture of insulating materials for pipelines due to a number of their features is impossible.
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.The closest solution to the claimed solution on the technical nature and the achieved effect of its use is the well-known bitumen-polymer mastic according to the patent of the Russian Federation No. 2241897, F16L 58/12, C08L 95/00, 2004. This mastic contains a mixture of bitumen BND-60/90 and BNI-4 or BN-70/30, divinylstyrene thermoplastic elastomer DST-30R-01, plasticizer, filler, modifier, petroleum resin and adhesive additive, for example, low molecular weight low-molecular weight polybutadiene.
При этом мастика имеет следующий состав компонентов, мас.%:In this case, the mastic has the following composition of components, wt.%:
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.Such a bitumen-polymer mastic, although it has a rather high adhesion to the metal, however, has a relatively low ductility, which significantly limits the scope of its use for corrosion protection of pipelines.
Задачей, на решение которой направлены заявляемое изобретение, является повышение качества антикоррозионной защиты трубопроводов и увеличение их безаварийной службы путем повышения эксплуатационных свойств изоляционных материалов.The task to which the invention is directed is to improve the quality of corrosion protection of pipelines and increase their trouble-free service by improving the operational properties of insulating materials.
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.This problem is solved using the technical result from the use of the claimed invention, which consists in increasing the ductility of the insulating bitumen-polymer mastic with providing an indicator of brittleness temperature up to -28 ° С while maintaining a high degree of adhesion of the mastic both to steel and the primer, and to the polymer tape.
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,This result is achieved by the fact that in the well-known bitumen-polymer mastic containing insulating bitumen BNI-4 (GOST 9812-74) and building bitumen BN-70/30 (GOST 6617-76), divinyl styrene thermoplastic elastomer DST-30R-01 (TU 3040327 -98) and plasticizer,
во-первых, в качестве пластификатора используется нефтяное масло ПН-6Ш (ТУ 38.1011217-89),firstly, petroleum oil PN-6Sh (TU 38.1011217-89) is used as a plasticizer,
во-вторых, в нее дополнительно введены целевые добавки: стеариновая кислота Т-18 и эмульсирующее поверхностно-активное вспомогательное вещество ОП-10,secondly, the target additives are additionally introduced into it: T-18 stearic acid and the OP-10 emulsifying surfactant,
в-третьих, мастика имеет следующий состав компонентов, мас.%:thirdly, mastic has the following composition of components, wt.%:
Особый состав и особое соотношение компонентов позволяют существенно повысить эффективность использования битумно-полимерной мастики путем повышения ее пластичности.A special composition and a special ratio of components can significantly increase the efficiency of using bitumen-polymer mastic by increasing its ductility.
Выявленный экспериментальным путем новый состав компонентов мастики с их особым соотношением потребовал создания нового способа изготовления битумно-полимерной мастики.The new composition of the mastic components with their special ratio, revealed experimentally, required the creation of a new method for the production of bitumen-polymer mastic.
Известны различные способы изготовления изоляционных мастик.Various methods are known for making insulating mastics.
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.Closest to the claimed method is a known method of manufacturing bitumen-polymer mastic according to the patent of the Russian Federation No. 2241897, F16L 58/12, C08L 95/00, 2004, which consists in mixing the components of the mastic in such a way that at first they prepare a mixture of road and insulating bitumen or building bitumen bitumen, then by heating to a temperature of 160 ... 170 ° C, this mixture is dehydrated, a mixture of bitumen is fed into the mixer and added to the last plasticizer, the resulting mixture is stirred at a temperature of 165 ... 175 ° C for 2.5 ... 3 5 hours until complete dissolution of the pla modifier, then add a filler, for example, rubber crumb, and mix the resulting mixture for 25 ... 35 minutes, then continue mixing and add an oil-polymer resin, a modifier, an adhesive additive and thermoplastic elastomer.
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.This method, although it allows the production of bitumen-polymer mastic, however, as practice has shown, in a number of applications the plastic properties of such mastic are insufficient to ensure high reliability of the insulation coating of pipelines operating in extreme conditions.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества антикоррозионной защиты трубопроводов и увеличение их безаварийной службы путем повышения эксплуатационных свойств изоляционных материалов.The task to which the invention is directed is to improve the quality of corrosion protection of pipelines and increase their trouble-free service by increasing the operational properties of insulating materials.
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.This problem is solved using the technical result from the use of the claimed invention, which consists in providing the possibility of high-performance manufacturing of insulating bitumen-polymer mastic with an increased degree of plasticity, providing an indicator of brittle temperature up to -28 ° C while maintaining a high degree of adhesion of the mastic to steel and primer, and to the polymer tape.
Предлагаемый способ изготовления битумно-полимерной мастики включает в себя две основные стадии:The proposed method for the manufacture of bitumen-polymer mastic includes two main stages:
I. ПРИГОТОВЛЕНИЕ БИТУМНО-ПОЛИМЕРНОГО КОНЦЕНТРАТА,I. PREPARATION OF BITUMINO-POLYMER CONCENTRATE,
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).during the preparation of which the insulating bitumen BNI-4 is modified with a 25% solution of DST-30R-01 divinylstyrene thermoplastic elastomer in toluene in the presence of a dispersant T-18 stearic acid at a temperature of 180 +/- 5 ° С for three hours to change the structure of the structure bitumen (crosslinking).
II. ПРИГОТОВЛЕНИЕ МАСТИКИ,II. MASTIC COOKING,
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.during which, by mechanical mixing in a mixer at a temperature of 140 ... 160 ° C for three hours, a bitumen-polymer concentrate is combined with building bitumen BN-70/30, with an emulsifying surfactant auxiliary substance OP-10 and a plasticizer - oil ПН-6Ш oil with simultaneous distillation of toluene from mastic through a condenser-cooler.
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.%).As a result of the experiments, the following basic formulation of bitumen-polymer mastic with the most optimal combinations of components was obtained (The content of components in the above example is indicated in wt.%).
Пример.Example.
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%.For the manufacture of bitumen-polymer mastic according to the most optimal formulation use: insulating bitumen BNI-4 (GOST 9812-74) - 51.0%, building bitumen BN-70/30 (GOST 6617-76) - 40.7%, divinyl styrene thermoelastoplast DST-30R-01 (TU 3040327-98) and the emulsifying surfactant auxiliary substance OP-10 (GOST 8433-81) - 1.5%.
В процессе отработки мастики и способа ее изготвления проводились различные испытания.In the process of testing the mastic and the method of its manufacture, various tests were carried out.
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".In particular, on the basis of chemical production No. 2 of Orgsyntez OJSC in the presence of representatives of VNIIST Institute LLC, a pilot batch of Bitcor-R bitumen-polymer insulation mastic was produced.
Для приготовления раствора термоэластопласта применялся аппарат периодического действия с мешалкой турбинного типа при температуре 50...55°С в течение 5 часов.To prepare the thermoplastic elastomer solution, a batch apparatus with a turbine-type mixer was used at a temperature of 50 ... 55 ° C for 5 hours.
Битумно-полимерный концентрат готовили в горизонтальном цилиндрическом аппарате с лопастной мешалкой.Bitumen-polymer concentrate was prepared in a horizontal cylindrical apparatus with a paddle mixer.
Во время загрузки раствора термоэластопласта в аппарат вспенивания реакционной массы не наблюдалось.During the loading of the thermoplastic elastomer solution into the foaming apparatus, the reaction mass was not observed.
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.During the manufacture of mastic, BNI-4 insulating bitumen was modified with a 25% solution of DST-30R-01 divinylstyrene thermoplastic elastomer in toluene in the presence of a dispersant T-18 stearic acid at a temperature of 180 +/- 5 ° С for three hours.
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.%:Then, with a working mixer and a temperature of 140 ... 160 ° C, building bitumen BN-70/30, an emulsifying surfactant OP-10 and a plasticizer, PN-6Sh petroleum oil in accordance with the recipe, wt.% Were introduced into the apparatus, wt.%:
Варка мастики осуществлялась в течение 3 часов при температуре 140...160°С с одновременной отгонкой толуола из мастики через конденсатор-холодильник.The mastic was cooked for 3 hours at a temperature of 140 ... 160 ° C with simultaneous distillation of toluene from the mastic through a condenser-cooler.
Контроль по стадиям процесса и анализ качества готового продукта осуществлялся заводской лабораторией, которая оснащена всеми необходимыми приборами для проведения испытаний.Control over the stages of the process and analysis of the quality of the finished product was carried out by the factory laboratory, which is equipped with all the necessary devices for testing.
В процессе проведения исследований были получены следующие результаты:In the process of conducting research, the following results were obtained:
Слив готовой мастики производился в картонные коробки с антиадгезионным покрытием. Для остывания мастики были отведены специальные площадки.The finished mastic was drained into cardboard boxes with a release coating. For cooling the mastic, special areas were allocated.
Предлагаемое изобретение позволяет:The present invention allows:
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.1. To improve the quality of corrosion protection of pipelines, including oil and gas pipelines, as well as oil product pipelines and significantly increase their trouble-free service life by significantly increasing the ductility of the insulating material.
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.2. To increase the ductility of the mastic with the provision of an indicator of brittleness temperature up to -28 ° С while maintaining a high degree of adhesion of the mastic to both steel and primer, and to the polymer tape.
3. Обеспечить применение мастики как для производства изоляционных ленточных материалов, так и для формирования изоляционных покрытий непосредственно на трубопроводах.3. To ensure the use of mastic both for the production of insulating tape materials and for the formation of insulating coatings directly on pipelines.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140228/04A RU2300542C1 (en) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | Bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140228/04A RU2300542C1 (en) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | Bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2300542C1 true RU2300542C1 (en) | 2007-06-10 |
Family
ID=38312488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005140228/04A RU2300542C1 (en) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | Bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2300542C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820447C1 (en) * | 2023-10-19 | 2024-06-03 | Николай Николаевич Петров | Bitumen-polymer mastic for insulating coating of cathode-polarized underground metal structures and use of bitumen-polymer mastic as moisture-sensitive first layer adjacent to protected metal |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1538267A (en) * | 1976-03-05 | 1979-01-17 | Shell Int Research | Coated pipes |
| US4196922A (en) * | 1975-07-10 | 1980-04-08 | The British Petroleum Company Limited | Bituminous composition |
| RU2011667C1 (en) * | 1991-01-09 | 1994-04-30 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт полимерных строительных материалов Научно-производственного объединения "Полимерстройматериалы" | Bitumen composition, and a method of its preparing |
| RU2200752C1 (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-20 | Хайруллин Ильяс Карипович | Sealing mastic |
| RU2241897C2 (en) * | 2003-02-10 | 2004-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Техпрогресс Т" | Insulating bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof |
-
2005
- 2005-12-23 RU RU2005140228/04A patent/RU2300542C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4196922A (en) * | 1975-07-10 | 1980-04-08 | The British Petroleum Company Limited | Bituminous composition |
| GB1538267A (en) * | 1976-03-05 | 1979-01-17 | Shell Int Research | Coated pipes |
| RU2011667C1 (en) * | 1991-01-09 | 1994-04-30 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт полимерных строительных материалов Научно-производственного объединения "Полимерстройматериалы" | Bitumen composition, and a method of its preparing |
| RU2200752C1 (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-20 | Хайруллин Ильяс Карипович | Sealing mastic |
| RU2241897C2 (en) * | 2003-02-10 | 2004-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Техпрогресс Т" | Insulating bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820447C1 (en) * | 2023-10-19 | 2024-06-03 | Николай Николаевич Петров | Bitumen-polymer mastic for insulating coating of cathode-polarized underground metal structures and use of bitumen-polymer mastic as moisture-sensitive first layer adjacent to protected metal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2570962C (en) | Strip-resistant asphalt paving composition and method for making the same | |
| US8912241B2 (en) | Rubber asphalt and preparation method thereof | |
| AU2012345932B2 (en) | Asphalt compositions having improved properties and related coatings and methods | |
| EP3401367B1 (en) | Bituminous compositions comprising an amine additive and a hydroxide, their preparation process and applications | |
| CN103589340A (en) | Creep type non-cured rubber asphalt based waterproof coating and preparation method thereof | |
| KR20210042146A (en) | Asphalt composition comprising mixture of isocyanate and polymer as performance additive | |
| CN112409803A (en) | Modified asphalt raw material composition, modified asphalt and preparation method and application thereof | |
| KR101620959B1 (en) | Reformed asphalt composition for waterproof sheet or coating and preparing method thereof | |
| WO2015139017A2 (en) | Use of an ester additive and paving grade asphalt in built up roofing asphalt composition manufacture | |
| RU2461594C1 (en) | Modified bitumen | |
| RU2496812C1 (en) | Polymer-bitumen binder and method for production thereof | |
| KR101802412B1 (en) | Self-crosslinking recycled asphalt additive and and its manufacturing method thereof, recycled cold asphalt concrete mixture contaning the same | |
| RU2300542C1 (en) | Bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof | |
| RU2559508C1 (en) | Bitumen modifier for road asphalt concrete | |
| RU2241897C2 (en) | Insulating bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof | |
| RU2618854C1 (en) | Method of obtaining a polymer-bitumen astringent for road construction | |
| ELsawy et al. | Improvement performance of soft asphalt for coating applications | |
| CN110982094A (en) | Reactive solvent and application | |
| RU2462490C1 (en) | Cationic polymer-asphalt emulsion | |
| RU2220171C1 (en) | Bitumen-containing material | |
| RU2476470C1 (en) | Polyurethane composition for low flammability coatings | |
| US20160017149A1 (en) | Process for the production of polymer modified bitumen using nitrogen rich polycyclic aromatic hydrocarbon | |
| US12486402B2 (en) | Polymer-modified bitumen, method of production and use thereof for asphalt | |
| KR20070105533A (en) | Asphalt composition with improved mechanical properties and aging resistance and its manufacturing method | |
| RU2355723C2 (en) | Bituminous polymeric material and producing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090520 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130327 |