(на марки БНН).
Бітуми марок БНД, БН отримують окисленням нафтового залишку,
БДУС - шляхом окислення з подальшим компаундированием переокісленпого продукту з вихідною сировиною; бітуми марок БНН отримують вакуумною перегонкою високосірчистих нафт або компаундированием асфальту пропанобутанової деасфальтизації з різними разбавителями [2].
РОЗДІЛ 2. ПОЛІМЕР-бітумного в'яжучого
.1 Введення
Бітум є одним з найстаріших відомих конструкційних матеріалів [39]. Він був широко використаний протягом багатьох тисяч років [40], наприклад, як клей, герметик, консервант, ГІДРОІЗОЛЯТАМИ й сполучного. Стародавні жителі безпосередньо використовували природний бітум [40]. На початку 1900-х, бітум вперше був отриманий при переробці сирої нафти в США [39]. З тих пір, світове споживання бітуму швидко зросло, велика частина бітуму була використана в дорожньому будівництві. Згідно спільній публікації Інституту асфальту і Eurobitume в 2011 році, в даний час світове споживання бітуму становить близько 102 млн. Тонн на рік, 85% з яких використовується в різних видах покриттів [41]. Справді, хімічний склад одержуваного бітуму дуже складний і носить мінливий характер; властивості бітуму тісно пов'язані з джерелами нафти і процесами нафтопереробки. Вибравши хорошу сиру нафту і відповідний НПЗ, деякі конкретні властивості бітуму можуть бути отримані. Тим не менш, обмежені запаси нафти і можливості виробляти якісні бітуми і бажання отримати максимальну економічну вигоду змушує приділяти більше уваги модифікаціям бітуму [42]. Крім того, дорожня промисловість швидко розвивалася в усьому світі протягом останніх декількох десятиліть, особливо в країнах, що розвиваються. Після бурхливого розвитку, збільшилася транспортне навантаження, зріс обсяг трафіку і недостатнє обслуговування призвели до численних пошкоджень дорожніх покриттів. Сувора реальність вимагала більше уваги до якості бітуму. Для того щоб отримати бітум поліпшеної якості все більше число дослідників почали зосереджуватися на модифікаціях бітуму. Серед усіх підходів до поліпшення якості дорожніх бітумів полімерна модифікація є одним з найпопулярніших підходів.
Модифікація бітуму полімерами - це включення полімерів в бітум за допомогою механічного перемішування або хімічних реакцій [43]. Протягом останніх 40 років, все більше і більше дослідників почали концентруватися на полімерних модифікаціях бітуму і швидко зросло число наукових досліджень у цій області. У них розглядалися різні полімери: пластомери (наприклад, поліетилен (ПЕ), поліпропілен (ПП), етилен-вінілацетат (ЕВА), етилен-бутил акрилат (ЕБА)) і термопластичні еластомери (наприклад, стирол-бутадієн-стирол (СБС), стирол-ізопрен-стирол (СІС) і стирол-етилен/бутилен-стирол (СЕБС)) [44-60], хоча жоден з них не був спочатку призначений для модифікації бітуму. Ці полімери, як повідомлялося, приводили до деяких поліпшень властивостей бітуму, таким як більш висока жорсткість при високих температурах, підвищена стійкість до руйнування при низьких температурах, поліпшення вологостійкості і більшого терміну служби [41-56]. В роботі [40] були підведені підсумки, що результати модифікації полімерами призводять до термодинамічно нестійким, але кінетично стабільним системам, в яких полімери частково набухають під впливом легких компонентів бітуму. Деякі важливі фактори, включаючи характеристики бітуму і самих полімерів, вміст полімеру і виробничих процесів, визначають кінцеві властивості полімерно-модифікованих бітумів (ПБЗ) [43,57]. Зі збільшенням вмісту полімеру можлива інверсія фаз: від бітуму, що є домінуючою фазою, стає домінуючою фаза полімеру [58]. Отже, ідеальної мікроструктурою для полімербітумов є структура, яка містить дві неперервні фази з оптимальним вмістом полімеру в цій бітумної модифікації [59]. У цьому випадку полімербітум зазвичай показує кращі характеристики: механічні властивості, стабільність при зберіганні і економічну ефективність.
Крім зазначених переваг, дослідники також стикалися з різними проблемами, в тому числі з високою вартістю, високою температурною чутливістю, низьким опором старінню, поганий стабільністю при зберіганні і обмеженим поліпшенням еластичності. При цьому поєднання окислення бітуму і руйнування полімеру стала причиною старіння полімербітумов [60], особливо явним для деяких ненасичених полімерів, наприклад, СБС. Погана стабільність при зберіганні деяких полімербітумов зазвичай виникає в результаті поганої сумісності між полімерними модифікаторами і бітумом, від яких залежать такі властивості полімербітумов як щільність, молекулярна маса, полярність і розчинність [61]. Хімічна структура та реакційна здатність полімерів, однак, також повинна вплинути на їх сумісність з бітумом, що призводить до прямої залежності їх з результуючими властиво...
