Битумно-полимерная мастика

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Адериха Владимир Николаевич Кашлач Людмила Олеговна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси(57) Битумно-полимерная мастика, включающая битум, каучук и наполнитель, отличающаяся тем, что содержит в качестве каучука бутадиен-стирольный эластомер, в качестве наполнителя - каолин и тальк в соотношении 11 и дополнительно содержит отработанное минеральное масло в качестве пластификатора, оксид цинка и стеариновую кислоту в соотношении 11 в качестве активатора и жидкое стекло или фенолформальдегидную смолу в качестве светостабилизатора при следующем соотношении компонентов, мас.битум 46-48 бутадиен-стирольный эластомер 18-22 каолин 7,0-8,5 тальк 7,0-8,5 отработанное минеральное масло 3-5 оксид цинка 2-3 стеариновая кислота 2-3 жидкое стекло или фенолформальдегидная смола 9-11. Изобретение относится к битумно-полимерным мастикам и может быть использовано в лакокрасочной и строительной отраслях промышленности для защиты металлических,бетонных и других оснований. Известна мастика, содержащая битум, синтетический нитрильный каучук, наполнитель, растворитель, канифоль и 1-(бета-аминоэтил)-2-алкилазолин 1. Мастика обладает достаточной адгезией и имеет высокую скорость высыхания. Однако эта мастика плохо зашивается и имеет низкую теплостойкость, в жаркие дни липнет и ползет с наклонной поверхности. 10747 1 2008.06.30 Известна битум-полимерная композиция 2, включающая битум нефтяной, бутадиенстирольный термоэластопласт, бутилкаучук, окисленный петролатум, присадку - нитрованное минеральное масло, пудру алюминиевую, каменноугольный ксилол. Однако указанная композиция обладает сравнительно низкими значениями адгезии к бетонной поверхности, водостойкости и агрессивостойкости. Известна также битумно-каучуковая мастика 3, содержащая битум, бутадиен-стирольный каучук, канифоль, известь-пушенку, поливинил-н-бутиловый эфир, серу, тиурам и толуол. Указанная мастика обладает сравнительно низкой адгезией и недостаточной стойкостью к воздействию агрессивных сред. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является мастика, предназначенная для кровельных, гидроизоляционных и антикоррозионных работ. Мастика содержит битум, наполнитель, каучук низкомолекулярный эпоксидированный полиуретановый, отвердитель аминного типа, индустриальное масло и растворитель 4. Мастика обладает недостаточной адгезией и когезией, атмосферо- и биоустойчивостью. Задачей предполагаемого изобретения является создание универсальной битумнополимерной мастики, обладающей высокой адгезией как к металлическим, так и к бетонным поверхностям, высокой агрессиво- и водостойкостью. Поставленная задача решается созданием битумно-полимерной мастики, содержащей битум, каучук, наполнитель. Причем в качестве каучука мастика содержит бутадиенстирольный эластомер, в качестве наполнителя - каолин и тальк в соотношении 11 и дополнительно содержит отработанное минеральное масло в качестве пластификатора, оксид цинка и стеариновую кислоту в соотношении 11 в качестве активатора и жидкое стекло или фенолформальдегидную смолу в качестве светостабилизатора при следующем соотношении компонентов, мас.битум 46-48 бутадиен-стирольный эластомер 18-22 каолин 7,0-8,5 тальк 7,0-8,5 отработанное минеральное масло 3-5 оксид цинка 2-3 стеариновая кислота 2-3 жидкое стекло или фенолформальдегидная смола 9-11. В качестве битума применяют битум нефтяной кровельный марки БНК 90/40 (ГОСТ 9548-74). В качестве бутадиен-стирольного каучука применяют бутадиен-стирольный эластомер СКС-65 (ГОСТ 10564). Наличие в мастике битума обеспечивает химическую стойкость, вязкость, пластичность, некоторую теплостойкость. Битум хорошо модифицируется и дешев. При содержании битума более 48 мастика при низких температурах становится хрупкой, имеет низкую теплостойкость и высокое водопоглощение. При содержании битума менее 46 снижается подвижность мастики и возникает необходимость введения дорогостоящих добавок. Наличие в мастике каучука, например бутадиен-стирольного эластомера, обеспечивает упрощение процесса получения мастики и позволяет снизить хрупкость мастики при низких температурах и повысить теплостойкость и пластичность. При содержании каучука более 20 повышаются температура размягчения и теплостойкость, но уменьшается показатель относительного удлинения, что не позволяет добиться требуемой пластичности. При содержании каучука менее 18 понижается температура размягчения и негативные свойства битума не компенсируются, что снижает качество и долговечность продукции. 2 10747 1 2008.06.30 Наличие в мастике наполнителя, например каолина и талька, обеспечивает дополнительную пластичность и теплостойкость. При содержании наполнителя более 17 повышается температура размягчения, но резко падает показатель относительного удлинения,что приводит к повышению хрупкости и снижению пластичности. При содержании наполнителя менее 14 понижается температура размягчения, что ведет к снижению теплостойкости - мастика плохо отверждается и течет. Наличие в мастике пластификатора - отработанного минерального масла в количестве 3-5- обеспечивает требуемую растяжимость, а также снижает хрупкость при низких температурах. Присутствие в мастике двухкомпонентного активатора - системы оксид цинкастеариновая кислота в общем количестве 4-6- ускоряет процесс отверждения и упрочняет слой мастики. Присутствие в мастике светостабилизатора - жидкого стекла или фенолформальдегидной смолы в количестве 9-11- придает ей устойчивость к действию солнечного света и улучшает адгезионные показатели. Предлагаемую битумно-полимерную мастику получали следующим образом. Загружали битум в лабораторный смеситель ДС-02, разогревали до 180 С. После достижения заданной температуры перемешивали с помощью тихоходной мешалки 5 мин. Далее загружали бутадиен-стирольный эластомер, включали высокоскоростной диспергатор и перемешивали в течение 1 ч до полной гомогенизации смеси, после чего снижали температуру до 160 С. Переключали перемешивающее устройство на тихоходную мешалку и вводили остальные компоненты. Далее отключали перемешивание и выдерживали в течение 1 ч, после чего опять включали тихоходное перемешивание еще на 15 мин до полного растворения компонентов. Мастика указанного состава, приготовленная таким способом, обладает следующими показателями глубина проникновения иглы при 25 С 72 мм температура размягчения по КиШ 80 С температура хрупкости минус 43 С эластичность 93 растяжимость при 25 С 80 см прочность сцепления с основанием с металлом не менее 0,5 МПа с бетоном не менее 0,5 МПа время отверждения 1-3 суток. Мастика является слабогорючим материалом, не распространяющим пламя по поверхности. Затвердевшее покрытие из мастики является экологически чистым материалом. Источники информации 1. А.с. СССР 633878, МПК С 08 95/00, 1978. 2. А.с. СССР 1657521, МПК 09 195/00, 1991. 3. А.с. СССР 1715757, МПК С 04 В 26/26, 1992. 4. Патент РФ 2136714, МПК С 09 195/00, 1999 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3