Кровельный материал

Кровельный материал

Реферат

Изобретение относится к резинотехнической промышленности, а именно к получению кровельного материала, используемого для производства мягких кровель зданий и сооружений.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является композиция для кровельного материала, включающая отходы производства синтетического (бутадиен-стирольного) каучука, отходы индустриальных масел, мел [RU 2165949, Кл. С2, 27.04.2001].

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения гидроизоляционного и кровельного материала, включающий формообразование ее каландрованием при 85-100°С [RU 2123935, Кл. С1, 27.12.1998].

Недостатком такого кровельного материала и способа его получения являются относительно невысокие физико-механические свойства материала.

Техническая задача - повышение физико-механических и эксплуатационных свойств термообработанного материала.

Техническая задача достигается тем, что в кровельном материале, включающем полимерные отходы производства синтетического каучука, отходы индустриального масла, мел, новым является то, что в качестве полимерных отходов производства синтетического каучука он содержит отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК) и/или структурированные отходы производства бутадиен-стирольных каучуков (БСК), или отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК) и структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков (СКД) и дополнительно технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 и серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

отходы коагулюма БСК	33,0-37,0
или
отходы коагулюма БСК	4,0-9,0
структурированные отходы производства БСК	28,0-33,0
или
структурированные отходы производства БСК	32,5-37,0
или
отходы коагулюма БСК	4,0-30,0
структурированные отходы производства СКД	7,0-33,0
отходы индустриального масла	19,0-25,5
технический углерод марок
П-234	7,0-9,0
П-514	9,0-11,0
П-803	17,0-19,0
сера	1,5-1,6
мел	5,0-5,5

Техническая задача также решается тем, что резиновую смесь кровельного материала подвергают термообработке при температуре 75-85°С в течение 10-12 суток.

Технический результат заключается в повышении физико-механических и эксплуатационных свойств термообработанных резиновых смесей кровельного материала.

Состав предлагаемых резиновых смесей кровельного материала представлен в табл.1, свойства кровельного материала представлены в табл.2.

Композиция для получения кровельного материала готовится следующим образом - на предварительно прогретые до 50-80°С вальцы загружают структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков (СКД), структурированные отходы производства бутадиен-стирольных каучуков (БСК), отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК) и вальцуют их 4,0 мин, затем добавляют мел, технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 и отходы индустриального масла. В качестве отходов индустриального масла взяты отработанные, прошедшие эксплуатацию и выработавшие свой полезный ресурс индустриальные масла любых марок, например И-8А, И-20 и т.п., которые в исходном состоянии соответствовали требованиям ГОСТ на данный вид продукта, причем отходы индустриального масла добавляют в резиновую композицию порциями по 1/10 части от его общего количества, за 4,0 мин до окончания процесса смешения в композицию добавляют серу. Общее время смешения составляет 35-40 мин. Полученную композицию подвергают термообработке при температуре 75-85°С в течение 10-12 суток с помощью контактного и/или радиационного способов передачи теплоты.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

На предварительно прогретые вальцы загружают структурированные отходы производства БСК 0,20 кг (9,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,80 кг (36,0 мас.%) и вальцуют 4,0 мин, затем добавляют мел 0,10 кг (4,5 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 0,10 кг (4,5 мас.%), 0,20 кг (9,0 мас.%) и 0,40 кг (18,0 мас.%) соответственно и (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 5.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 5, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 0,7 кг (7,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 3,0 кг (30,0 мас.%), отходы индустриального масла 1,9 кг (19,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,9 кг (9,0 мас.%), 0,9 кг (9,0 мас.%) и 1,9 кг (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,5 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 6.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 6, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства БСК 3,3 кг (3,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,4 кг (4,0 мас.%), отходы индустриального масла 1,9 кг (19,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,7 кг (7,0 мас.%), 1,1 кг (11,0 мас.%) и 1,9 кг (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,5 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 7.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 7, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 2,2 кг (22,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 1,2 кг (12,0 мас.%), отходы индустриального масла 2,5 кг (25,5 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,84 кг (8,4 мас.%), 0,9 кг (9,0 мас.%) и 1,7 кг (17,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,16 кг (1,6 мас.%) и мел - 0,5 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2

Пример 8.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 8, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 2,5 кг (25,5 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,85 кг (8,5 мас.%), отходы индустриального масла 2,55 кг (25,5 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,85 кг (8,5 мас.%), 0,85 кг (8,5 мас.%) и 1,7 кг (17,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,5 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 9.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 9, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 1,8 кг (18,0 мас.%), структурированные отходы производства БСК 1,0 кг (10,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,5 кг (5,0 мас.%), отходы индустриального масла 2,6 кг (26,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 1,0 кг (10,0 мас.%), 1,2 кг (12,0 мас.%) и 1,8 кг (18,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,2 кг (2,0 мас.%) и мел - 0,6 кг (6,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 10.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 10, готовят по технологии, аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства БСК 2,8 кг (28,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 0,9 кг (9,0 мас.%), отходы индустриального масла 1,9 кг (19,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,7 кг (7,0 мас.%), 1,1 кг (11,0 мас.%) и 1,9 кг (19,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,55 кг (5,5 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Пример 11.

Композицию с соотношением ингредиентов, представленным в примере 11, готовят по технологии аналогично примеру 2, но при соотношении ингредиентов - структурированные отходы производства СКД 2,0 кг (20,0 мас.%), отходы коагулюма БСК 1,4 кг (14,0 мас.%), отходы индустриального масла 2,5 кг (25,0 мас.%), технический углерод марок П-234, П-514, П-803 - 0,9 кг (9,0 мас.%), 0,85 кг (8,5 мас.%) и 1,7 кг (17,0 мас.%) соответственно, а также серу - 0,15 кг (1,5 мас.%) и мел - 0,5 кг (5,0 мас.%). Свойства резиновой смеси кровельного материала представлены в табл.2.

Анализ результатов испытания образцов резин до термообработки и после нее (табл. 2) позволяет сделать вывод, что композиции, изготовленные при соотношении компонентов (примеры 2-8) при соотношении ингредиентов на 100 мас.% смеси, мас.%:

отходы коагулюма БСК	33,0-37,0
или
отходы коагулюма БСК	4,0-9,0
структурированные отходы производства БСК	28,0-33,0
или
структурированные отходы производства БСК	32,5-37,0
или
отходы коагулюма БСК	4,0-30,0
структурированные отходы производства СКД	7,0-33,0
отходы индустриального масла	19,0-25,5
технический углерод марок
П-234	7,0-9,0
П-514	9,0-11,0
П-803	17,0-19,0
сера	1,5-1,6
мел	5,0-5,5

и соответствующая резиновая смесь кровельного материала, подвергнутая термообработке при 75-85°С в течение 10-12 суток, обладает оптимальным комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств.

Композиции (пример 1), изготовленные на основе структурированных отходов производства БСК 9,0 мас.%, отходов коагулюма БСК 36,0 мас.%, при дозировке отходов индустриального масла 18,0 мас.%, серы 1,0 мас.% и мела 4,5 мас.%, при содержании технического углерода марок П-234, П-514 и П-803 4,5 мас.%, 9,0 мас.% и 18,0 мас.% соответственно, композиция обладает относительно высокой вязкостью по Муни, имеет высокую усадку, низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. Данные резиновые смеси после термообработки имеют относительно низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. При содержании в композиции (пример 9) структурированных отходов производства СКД 20,0 мас.%, отходов коагулюма БСК 6,0 мас.%, при дозировке отходов индустриального масла 26,0 мас.%, серы 2,0 мас.% и мела 6,0 мас.%, при содержании технического углерода марок П-234, П-514 и П-803 10,0 мас.%, 12,0 мас.% и 18,0 мас.% соответственно, композиция обладает относительно высокой вязкостью по Муни, имеет высокую усадку, низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. Данные резиновые смеси после термообработки имеют относительно низкую условную прочность и относительное удлинение, относительно высокое остаточное удлинение и низкое сопротивление раздиру. Резиновые смеси, изготовленные при содержании ингредиентов, находящимся в интервалах оптимального соотношения компонентов, но термообработанные при 72°С 9 суток или при 90°С 14 суток, имеют относительно низкие или достаточно завышенные физико-механические и эксплуатационные параметры.

Таким образом, представленные резиновые композиции для получения кровельного материала, изготовленные при заявляемом соотношении и подвергнутые термообработке при заявляемых условиях, обладают оптимальным комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств.

Таблица 1
Наименование ингредиента	Композиция по примерам
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Структурированные отходы производства СКД, мас.%	-	-	-	33,0	7,0	-	22,0	25,5	20,0	-	20,0
Структурированные отходы производства БСК, мас.%	9,0	-	37,0	-	-	33,0	-	-	-	28,0	-
Отходы коагулюма БСК, мас.%	36,0	37,0	-	4,0	30,0	4,0	12,0	8,5	6,0	9,0	14,0
Отходы индустриального масла, мас.%	18,0	19,0	19,0	19,0	19,0	19,0	25,0	25,5	26,0	19,0	25,0
Технический углерод, мас.%
П-234	4,5	7,0	7,0	9,0	9,0	7,0	8,4	8,5	10,0	7,0	9,0
П-514	9,0	11,0	11,0	9,0	9,0	11,0	9,0	8,5	12,0	11,0	8,5
П-803	18,0	19,0	19,0	19,0	19,0	19,0	17,0	17,0	18,0	19,0	17,0
Сера, мас.%	1,0	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,6	1,5	2,0	1,5	1,5
Мел, мас.%	4,5	5,5	5,5	5,5	5,5	5,5	5,0	5,0	6,0	5,5	5,0

Таблица 2
Свойства	Прототип	Резиновая смесь по примерам
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Свойства резиновых смесей до термообработки
Вязкость по Муни,
373 К	-	68,5	58,5	64,2	43,6	54,2	57,0	40,7	42,0	32,0	41,5	38,5
393 К	-	51,0	42,8	48,6	38,3	38,4	43,5	32,6	33,7	26,5	34,5	23,0
Усадка, %	15,0	28,0	21,4	18,6	22,0	19,2	20,5	20,0	18,0	12,0	23,0	25,5
Условная прочность, МПа	0,09	0,11	0,29	0,26	0,17	0,27	0,25	0,15	0,23	0,10	0,15	0,11
Относительное удлинение, %	65,0	68,0	108,4	92,5	110,5	152,4	115,3	156,5	92,5	186,0	95,5	192,0
Остаточное удлинение, %	34,0	41,0	29,5	27,5	31,5	28,0	28,5	32,5	30,5	45,0	32,0	48,0
Сопротивление раздиру, кН/м	0,2	0,9	1,6	1,7	1,3	1,5	1,6	1,3	1,1	0,4	0,8	0,6
После термообработки (75-80°С, 10-12 суток)	72°С,8 сут.	90°С,14 сут.
Условная прочность, МПа	-	0,70	0,90	0,98	0,74	0,86	0,88	0,83	0,75	0,6	0,68	0,85
Относительное удлинение, %	-	88,0	105,5	95,0	92,0	110,0	92,5	135,0	95,0	108,0	133,5	92,5
Остаточное удлинение, %	-	12,5	8,0	7,8	8,0	5,0	6,5	6,0	10,0	22,0	23,5	12,0
Сопротивление раздиру, кН/м	-	2,2	3,0	3,1	2,9	3,0	2,9	2,5	2,9	1,8	1,6	1,8

1. Композиция для получения кровельного материала, включающая полимерные отходы производства синтетического каучука, отходы индустриального масла, мел, отличающаяся тем, что в качестве полимерных отходов производства синтетического каучука она содержит отходы коагулюма бутадиен-стирольных каучуков (БСК), и/или структурированные отходы производства БСК, или отходы коагулюма БСК и структурированные отходы производства бутадиеновых каучуков (СКД) и дополнительно технический углерод марок П-234, П-514 и П-803 и серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отходы коагулюма БСК	33,0-37,0
или
Отходы коагулюма БСК	4,0-9,0
и
структурированные отходы производства БСК	28,0-33,0
или
Структурированные отходы производства БСК	32,5-37,0
или
Отходы коагулюма БСК	4,0-30,0
и
Структурированные отходы производства
бутадиеновых каучуков (СКД)	7,0-33,0
Отходы индустриального масла	19,0-25,5
Технический углерод марок
П-234	7,0-9,0
П-514	9,0-11,0
П-803	17,0-19,0
Сера	1,5-1,6
Мел	5,0-5,5

2. Способ получения кровельного материала по п.1, заключающийся в приготовлении резиновой композиции смешением компонентов и ее термообработке при 75-85°С в течение 10-12 суток.