ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Разработка относится к области дорожно-строительных материалов, а именно к составу вяжущего, и может быть использовано для приготовления асфальтобетонных смесей, черного щебня, устройства конструктивных слоев дорожных одежд методом пропитки и устройства поверхностной обработки дорожных покрытий. Наиболее близким по технической сущности и составу является вяжущее для дорожного строительства, включающее битум и аминный активатор адгезии. Недостатком вяжущего по прототипу является то, что использование в качестве аминного активатора адгезии ингибитора отложения солей ИОМС-1 обеспечивает сравнительно высокое водонасыщение получаемых смесей 4,4-6,0%, недостаточную водостойкость и сдвигоустойчивость.

Задачей работы является повышение качества вяжущих, а именно адгезионных свойств и эластичности, расширение их ассортимента, а также утилизация и нейтрализация вредных отходов промышленного производства. Сущность исследований заключается в том, что вяжущее для дорожного строительства, включает битум и аминный активатор адгезии. В качестве аминного активатора адгезии содержит отход производства анилина - анилиновую смолу с аминным числом не ниже 150 в количестве 1,0-1,5 мас. Отход производства анилина анилиновая смола или кубовый остаток образуется в процессе выделения (дистилляции) целевого продукта анилина, получаемого металлическим восстановлением нитробензола. Смола анилина при 20°С с высоким содержанием анилина представляет собой жидкость черного цвета, но консистенция ее может быть и пастообразной или густой в зависимости от содержания анилина. Чем больше содержание анилина, тем она более подвижная, менее вязкая. Содержание анилина может колебаться от 15 до 80%. С повышением температуры до 80°С и выше смола становится жидкотекучей.

Состав смолы, мас.: анилин - 5-80; циклогексиламин - 0-10; толуидин - 2-4; дефимиламин - 3-20; метафенилендиамин - 1-3; о, п-аминофенолы - 1-6; едкий натр naoh - 1-3; высококипящие, высокомолекулярные смолистые вещества - 6-45. Свойства смолы анилина: плотность 1,0-1,25 г/см3; условная вязкость при 20°С 20-30 сантистоксов; аминное число 150-300 ; температура вспышки 90-200°С; рН - 8-12.

Использование анилиновой смолы в качестве активатора адгезии в составе вяжущего улучшает сцепление битума с минеральным заполнителем и повышает эластичность вяжущего, что обусловлено содержащимися в ней циклическими ароматическими амилами и смолистыми соединениями сложного состава, содержащими также аминные группы. При смешении смолы с битумом при температуре 120-140°С происходит химическое взаимодействие анилина с высокомолекулярными соединениями битума. В результате этого свободный анилин в вяжущем не обнаруживается. Образование химических связей аминосодержащих соединений смолы анилина с высокомолекулярными соединениями битума приводит к повышению молекулярной массы и улучшению эластичности вяжущего и сдвигоустойчивости получаемых асфальтобетонных смесей. Аминное число смолы анилина должно быть не ниже 150 , т.к. его снижение ниже 150 ухудшает сцепляющие и эластичные свойства вяжущего в сравнении с прототипом. Содержание анилиновой смолы в вяжущем должно составлять 1,0-1,5% повышается полярность вяжущего, в связи с чем вода легче проникает в зоны контакта вяжущего с минеральным заполнителем. Снижается растяжимость вяжущего при 25°С и возрастает изменение температуры размягчения после прогрева в сравнении с допустимыми значениями по ГОСТ, при содержании смолы ниже 1,0% не обеспечивается достаточное сцепление вяжущих с наполнителем.

Таким образом, предлагаемые отличия сообщают вяжущему новый технический эффект: улучшение адгезионных и эластичных свойств вяжущего за счет содержащихся в смоле циклических ароматических аминов и смолистых веществ.