орівнянні з полімерними ГИМ.
Полімерні добавки можна віднести до структуруючим, які дозволяють розширити інтервал працездатності матеріалу, так як з їх введенням підвищується тепло- і морозостійкість. Полімерні добавки поліпшують пружні властивості, розтяжність, когезию органічних в'яжучих. Найбільше застосування отримали епоксидні смоли, полівінілацетат, полістирол, синтетичний каучук і латекс, натуральний латекс, кількість яких в гарячому бітумі або дьогті становить 1 ... 6% від маси в'яжучого.
При змішуванні з бітумами каучікі створюють в бітумі самостійну решітку, здатну сприймати деформації бітуму. Для збільшення міцності бітумно-полімерного матеріалу можна частково або повністю завулканізіровать каучук, при цьому каучук спочатку набухає в бітумі, а потім частково розчиняється і знижує температуру крихкості матеріалу з одночасним підвищенням його теплостійкості.
Дівінілстірольние і ізопренстірольние термоеластопласти є найбільш технологічними добавками до бітумів, оскільки при нагріванні вони розплавляються і при перемішуванні швидко утворюють гомогенну суміш. Ці сплави перевершують бітумно-каучукові за рахунок їх більш рівномірного розподілу в бітумах при перемішуванні.
Складною операцією є суміщення бітумів з полімерами і каучуками, зазвичай перебувають у стані розчинів або латексів. Якщо полімер або каучук перебувають у стані розчині, то бітум вводиться при температурі нижче температури спалаху розчинника, а потім суміш при постійному перемішуванні повільно підігрівається до повного випаровування розчинника і досягнення сплавом робочої температури. Якщо каучук вводиться у вигляді латексу, то бітум після нагрівання до 100..110С з'єднується в суміші з латексом при інтенсивному перемішуванні. Для запобігання спінення бітуму додають пеногасячі добавку, нагрівання сплаву триває до повного випаровування води і досягнення робочої температури.
Активатори - речовини, які підвищують адгезійні властивості на межах розділу фаз, що збільшують полярність компонентів, що прискорюють реакції полімеризації або поліконденсації, поліпшуючі технологічні властивості сумішей. У бітумно-мінеральних сумішах активаторами можуть служити добавки вапна, оксиду магнію, портландцементу, шлакопортландцементу та ін. В якості активаторів застосовують ПАР, які знижують поверхневий натяг на межі двох фаз, сприяючи збільшенню смачиваемости бітумом і дьогтем, підвищенню адгезії до мінеральних матеріалами, значному збільшенню міцності і поліпшенню інших властивостей ГИМ.
Пластифікатори - речовини, що додають підвищену еластичність і гнучкість матеріалу при низьких температурах. При виборі кількості пластифікатора слід враховувати, що із його введенням у композицію знижується теплостійкість, прискорюється старіння матеріалу, знижується в'язкість і хімічна стійкість. Для бітумно - і дегтемінеральних матеріалів застосовують як пластифікатора мінеральні масла, веретенне масло, зелене масло, петролатум, мазут, гудрон, антраценовое масло в межах 2 ... 40%.
6. Поливинилбутираль
Поливинилбутираль (ПВБ) - аморфний полімер, що представляє собою ацеталь полівінілового спирту.
Вивчалася локальна рухливість склоподібного полімеру - полівінілбутіраль - і вільний об'єм, які впливають на проникність і газоразделенія полімерів, методом конформаційних зондів. ПВБ характеризується високою адгезією до різних поверхонь, відмінними оптичними і плівкоутворюючими властивостями, хорошими фізико-механічними властивостями (еластичність, ударна міцність і зносостійкість), морозо- і світлостійкістю, стійкий до впливу О2 і О3.
На рис. 2 і 3 представлені залежності адгезії і діелектричної проникності бітуму при використанні в якості модифікатора полівінілбутіраля (ПВБ - відхід ВАТ «Салаватстекло»). Діелектрична проникність ПВБ при 50 Гц складає 4,2 - 4,5. В якості мінерального матеріалу були використані пісок, мармур, галька. При збільшенні концентрації ПВБ в бітумі адгезія на всіх видах мінерального матеріалу і діелектрична проникність модифікованого бітуму збільшуються.
Малюнок 2. Залежності адгезії Малюнок 3. Залежність
модифікованих бітумів від діелектричної проникності
кількості ПВБ модифікованих бітумів від кількості ПВБ
Структура бітумів, модифікованих розглянутими вище видами полімерів, створена при технологічній температурі, як правило, зберігається і після охолодження. Це обумовлено різким збільшенням в'язкості приготованого полімерно-бітумного матеріалу при зниженні температури, що перешкоджає розшаруванню дисперсної системи. Отже, поняття «сумісність полімерів з бітумами» включає дві складові частини: термодинамічну сумісність компонентів, а також сумісність на рівні двофазних структур.
<...