композиция для рулонных кровельных материалов

Формула изобретения

Композиция для рулонных кровельных материалов, включающая регенерат резины, цинковые белила, тиурам, серу, каптакс и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве регенерата резины она содержит смесь крошки резиновой дерновой, канифоли сосновой, кислоты олеиновой, индустриального масла И-8А и фенол- формальдегидной смолы, а в качестве наполнителя муку резиновую при следующем соотношении компонентов, мас.

Крошка резиновая дерновая 59,7-67,3

Канифоль сосновая 4,8-5,7

Кислота олеиновая 5,3-9,0

Индустриальное масло И-8А 6,6-10,3

Фенолформальдегидная смола 4,3-4,8

Цинковые белила 1,5-1,9

Тиурам 0,4-0,6

Сера 1,3-1,6

Каптакс 1,5-1,7

Мука резиновая 3,5-10

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным и кровельным материалам и может быть использовано для получения рулонного кровельного материала, позволяющего заменить рубероид различных марок.

Известен кровельный материал "Изол" (ГОСТ 10296-79 ), включающий 25-30% девулканизованной резиновой крошки (шинной), 20-25% нефтебитума, 28-30% рубракса, 2% кумироновой смолы, 25-30% наполнителя (известняка, мела, талька и др.).

По техническим свойствам безосновный изол выгодно отличается от рулонных гидроизоляционных материалов типа рубероид, толь и др. Использование вторичного сырья резиновой крошки существенно снижает и себестоимость производства рулонного материала.

Однако данный материал не отвечает современным требованиям строительного производства: низка прочность при разрыве 0,55 МПа; низка величина относительного удлинения 70% высоко остаточное удлинение 25% низка температура хрупкости минус 30-35^oС.

Известен также рулонный кровельный материал на основе эластомеров, включающий регенерат марок РШ и РК или каучук общего назначения, наполнители, пластификаторы рубракс, парафин, вулканизующую группу серу, окись цинка, тиурам и антистаритель каптакс.

По количеству общих признаков и достигаемому результату данное техническое решение наиболее близко к заявляемому и выбрано в качестве прототипа.

Недостаток прототипа проявляется в невысокой разрывной прочности материала, относительно низкой величине удлинения, высокой остаточной деформации. В данной рецептуре используется резиновая крошка, полученная после переработки автомобильных шин. Реологические характеристики регенерата шинной резины не позволяют значительно улучшить физико-механические характеристики рулонного кровельного материала.

Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений можно сделать вывод, что задача создания композиции для рулонных материалов, имеющей улучшенные реологические характеристики рулонного кровельного материала, повышенные физико-механические характеристики и долговечность, является актуальной на сегодняшний день.

Технический результат, указанный выше, достигается тем, что композиции для рулонных материалов, включающие регенерат резины, пластификатор, вулканизующую группу и наполнитель, дополнительно содержат модифицирующую добавку фенолформальдегидную смолу и канифоль сосновую, а в качестве наполнителя резиновую муку при следующем соотношении компонентов в вес.

крошка резиновая дерновая 59,7-67,3

масло И-8А 6,6-10,3

канифоль сосновая 4,8-5,7

кислота олеиновая 5,3-9,0

каптакс 1,5-1,7

тиурам 0,4-0,6

сера 1,3-1,6

мука резиновая 3,5-10,0

белила цинковые 1,5-1,9

смола фенолформальдегидная 4,3-4,8

Введение вышеуказанных отличительных признаков позволит получить композицию с улучшенными реологическими и физико-механическими характеристиками, повысить долговечность кровельного материала, т.к. введение фенолформальдегидной смолы с технологической добавкой канифоли сосновой приводит к модификации эластомера, улучшению условий образования тетрафункционной полимерной матрицы. Резиновая мука является активным наполнителем, хорошо вшивается в пространственную решетку полимерной матрицы и способствует улучшению реологических характеристик композиции.

Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию существенного отличия.

Для подтверждения достижения технического результата предлагаемым веществом, были подготовлены и испытаны 6 составов. Рецептуры исследуемых составов рулонного материала на основе регенерата приведены в табл.1, а сравнительные свойства в табл. 2.

Реологические и прочностные свойства разрабатываемых кровельных материалов на основе полимеров, их долговечность и работоспособность в значительной степени определяются молекулярной и надмолекулярной структурой, взаимодействием ингредиентов смеси.

Оптимизация рецептуры полимерных композиций невозможна без комплексной оценки влияния отдельных ингредиентов на реологию полимерной матрицы, во многом определяющей физико-механические характеристики самого материала.

В качестве параметров оптимизации приняты предел прочности на растяжение, величина относительной остаточной деформации, водопоглощение, относительное удлинение, температуроустойчивость.

Содержание резиновой крошки в смеси менее 5,2 или более 6,4 вес. приводит к снижению прочности и величины относительного удлинения композиции.

Перспективным является использование различных олигомеров для модификации резиновых смесей, позволяющее при оптимальной дозировке получить упрочненную полимерную матрицу путем сшивки активных функциональных групп с матрицей вулканизуемого полимера.

Введение для армирования полимерной матрицы фенолформальдегидной смолы в пределах 4,3-4,8 вес. приводит к упрочнению композиции, к увеличению температуроустойчивости при плюс 100^oС (минимальная потеря массы).

Уменьшение эффекта деструкции, обеспечение оптимальной структуры и распределения поперечных связей в полимерной матрице возможны при максимальном снижении в рецептуре минеральных наполнителей и применении в качестве наполнителя близкого по химической природе техногенного сырья, например резиновой муки.

Технологический процесс производства регенерата включает следующие стации: подготовку ингредиентов измельчение канифоли сосновой, измельчение смолы, дозирование и подача резиновой крошки в резиносмеситель марки PC 270-20; последовательную загрузку ингредиентов масла, канифоли, кислоты олеиновой, фенолформальдегидной смолы; набухание резиновой крошки при температуре плюс 160-185^oС при перемешивании смеси; вальцевание регенерата после резиносмесителя на листовальных вальцах марки ВЛ-1500 600/600, роспуск регенерата; введение каптакса, тиурама, белил цинковых; введение серы, муки резиновой; вальцевание резиновой смеси; срез с вальцев полотном толщиной 2,5-2,8 мм, шириной по длине валка.

После вальцевания рулоны охлаждают и выдерживают в течение 1 суток.

Прессование и вулканизацию производят на установке ДА 4436 при температуре 150-17^oС и давлении 25-30 МПа в течение 5 минут.

Как видно из таблиц, рецептуры 2,3,4,5 обладают высокими физико-механическими показателями, отвечающими требованиям современного строительства.

Промышленная применимость.

Предлагаемая композиция используется для получения кровельных рулонных материалов на основе эластомеров. Применяется для устройства кровли в промышленном и гражданском строительстве, для устройства гидроизоляции. ТТТ1 ТТТ2