RU2629678C1

RU2629678C1 - Method for producing bitumen-polymer binder

Info

Publication number: RU2629678C1
Application number: RU2016138999A
Authority: RU
Inventors: Александра Викторовна Нехорошева; Виктор Петрович Нехорошев; Сергей Викторович Нехорошев; Евгения Викторовна Дахновская
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2016-10-03
Publication date: 2017-08-31

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method consists in dissolving 1.0-5.0 wt % of atactic polypropylene in a melt of bitumen in a heated reactor with a stirrer. Atactic polypropylene, produced on the catalytic system of TiCl₄/MgCl₂+AlEt₃, and the binder is prepared at 165-180°C for 0.5-2.0 hours with a constant ventilation of the reactor gas phase with air at a flow rate of 0.1-0.5 l/min⋅kg of polypropylene.

EFFECT: increasing the processability of the process, simplifying the method of preparing a binder having increased resistance to thermal and oxidative degradation and aging, high adhesion properties, hardness and heat resistance, extended temperature range of serviceability, which significantly extends the life of the road surface covering without carrying out maintenance repairs.

6 tbl

Description

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно к химическому модифицированию битумных вяжущих материалов полимеров, и может быть использовано при получении асфальтобетонов, гидроизоляционных покрытий, мастик и рулонных кровельных материалов для строительных работ.The invention relates to petrochemistry, specifically to the chemical modification of polymer bitumen binders, and can be used to produce asphalt concrete, waterproofing coatings, mastics and rolled roofing materials for construction work.

Известно вяжущее для дорожного строительства, содержащее дивинилстирольный термоэластопласт - 2,6-9,5 мас. %, хлоргидрат аминопарафина - 2,0-4,0 мас. % и экстракт фенольной очистки нефтяных масел - остальное до 100 мас. %, которое обладает расширенным температурным интервалом работоспособности и низкой температурной хрупкости. Технология получения вяжущего состоит в механическом перемешивании всех компонентов при 120-140°C [А.с. СССР 861367, МКИ C08L 53/02. Вяжущее для дорожного строительства. Опубл. в БИ 33, 1981].Known binder for road construction, containing divinyl styrene thermoplastic elastomer - 2.6-9.5 wt. %, aminoparaffin hydrochloride - 2.0-4.0 wt. % and extract of phenolic purification of petroleum oils - the rest is up to 100 wt. %, which has an extended temperature range of operability and low temperature brittleness. The technology for producing a binder consists in the mechanical mixing of all components at 120-140 ° C [A.S. USSR 861367, MKI C08L 53/02. Binder for road construction. Publ. in BI 33, 1981].

Недостатками данного вяжущего являются использование дорогостоящего термоэластопласта ДСТ-30 (120 тыс. руб. за тонну) который имеет высокую молекулярную массу (М=300000) и поэтому плохо смешивается с битумом. Для приготовления битумно-полимерного вяжущего (БПВ) с ДСТ-30 требуется дорогостоящий обогреваемый до 160°C реактор со спиралевидной мешалкой планетарного типа. БПВ с ДСТ-30 имеют высокую плотность сшивки из-за повышенного содержания олефиновых связей в каучуке, что сопровождается деполимеризацией ДСТ-30, при хранении и транспортировке вяжущего при температуре выше 160°C, с выделением стирола и бутадиена. БПВ с ДСТ-30 имеет низкие адгезионные свойства к полярным минеральным наполнителям, т.к. термоэластопласт является неполярным полимером.The disadvantages of this binder are the use of expensive DST-30 thermoelastoplast (120 thousand rubles per ton) which has a high molecular weight (M = 300000) and therefore does not mix well with bitumen. The preparation of a bitumen-polymer binder (BPV) with DST-30 requires an expensive reactor heated to 160 ° C with a planetary spiral mixer. BPV with DST-30 have a high crosslink density due to the increased content of olefin bonds in the rubber, which is accompanied by depolymerization of DST-30, during storage and transportation of the binder at temperatures above 160 ° C, with the release of styrene and butadiene. BPV with DST-30 has low adhesive properties to polar mineral fillers, as thermoplastic elastomer is a non-polar polymer.

Известно БПВ содержащее 88,0-99,0% мас. дорожного битума марки БНД 90/130 и 1,0-12,0% мас. атактического полипропилена (АПП) получение полимеризацией пропилена на каталитической системе состава TiCl₃ + диэтилалюминийхлорид [Нехорошев В.П., Нехорошева А.В., Попов Е.А., Госсен Л.П. Влияние продуктов химического модернизирования АПП на свойства битумных вяжущих материалов. Журнал прикладной химии. 2001. Т. 74. Вып. 8. с. 1332-1337]. БПВ получают в металлическом обогреваемом реакторе с металлическом и терморегулятором. АПП вводя в расплав битума при 140°C и перемешивают при этой температуре 40 минут. Процесс приготовления БПВ сопровождается небольшим окислением АПП, что подтверждается наличием в ИК-спектре БПВ двух новых полос поглощения с максимумами при 3280 см^-1 (гидроксильная группа) и 1696 см^-1 (карбонильная группа сопряженная с олефиновой двойной связью). Недостатками этого вяжущего является низкое содержание полярных карбонильных и гидроксильных групп в БПВ, что обусловливает низкие адгезионные свойства БПВ к полярным минеральным наполнителям. Предел прочности при отрыве от бетонной поверхности не превышает 0,25 Мпа. Кроме этого, завод полипропилена ООО «Томскнефтехим» в 2012 году прекратил синтез микросферического катализаторана основе TiCl₃ [Нехорошев В.П., Ушакова Н.С., Нехорошева А.В., Рубан С.В. Влияние условий синтеза на состав и свойства микросферического катализатора полимеризации пропилена. Журнал прикладной химии. 2005. Т. 78. Вып. 6. с. 952-956] и использует при полимеризации полипропилена американскую титанмагниевую каталитическую систему IV поколения состава TiCl₄/MgCl₂/D₁+AlEt₃+D₂, где AlEt₃ - триэтилалюминий, D₁ и D₂ - внутренний и внешний доноры TiCl₃ [Дахновская Е.В., Нехорошева А.В., Нехорошев В.П. Сравнительные исследования влияния на выход и свойства АПП типа каталитической системы и условий полимеризации. Пластические массы. 2013. №7. с. 3-6]. Разложение каталитической системы после полимеризации проводят по упрощенной технологии добавлением в реакционную смесь рапсового масла, которое после отгонки гептана растворителя разложение каталитической системы после полимеризации проводят по упрощенной технологии добавлением в реакционную смесь рапсового масла, которое после отгонки гептана-растворителя в отпарных аппаратах остается в товарном АПП. Комплексное совершенствование технологии синтеза ПП на заводе полипропилена оказало большое влияние на структуру, свойства и состав примесей товарного АПП - побочного продукта производства изотактического ПП, что не позволяет перерабатывать его окислением расплава полимера кислородом воздуха при 180-250°C. Высокие температура размягчения, молекулярная масса и вязкость расплава АПП определяют необходимый температурный режим окисления полимера в интервале 240-260°C, что сопровождается интенсивной термоокислительной деструкцией АПП с выделением в газовую фазу реакторов большого количества (около 60 мас. %) легковоспламеняющихся газообразных продуктов деструкции АПП (Нехорошев В.П., Туров Ю.П., Нехорошева А.В., Огородников В.Д., Гаевой К.Н. Исследование строения продуктов термоокислительной деструкции АПП. Журнал прикладной химии. 2008. Т. 79. Вып. 3. с. 493-496). Окисление расплава АПП, полученного на каталитической системе TiCl₄/MgCl₂+ТЭА (или AlEt₃), сопровождается самовозгоранием газовой фазы реактора и расплава полимера на опытно-промышленной установке, что не позволяет получать окисленный АПП по существующей технологии синтеза [Патент РФ 2301812, МПК C08F 8/06. Окисленный АПП с полярными функциональными группами, способ его получения и установка для осуществления способа. Опубл. В БИ 18, 2007].It is known BPV containing 88.0-99.0% wt. road bitumen grade BND 90/130 and 1.0-12.0% wt. atactic polypropylene (APP) polymerization of propylene on a catalyst system of the composition TiCl ₃ + diethylaluminium chloride [Nekhoroshev VP, Nekhorosheva AV, Popov EA, Gossen LP Influence of products of chemical modernization of APP on the properties of bitumen binders. Journal of Applied Chemistry. 2001.V. 74. Issue. 8. p. 1332-1337]. BPV receive in a metal heated reactor with a metal and a temperature controller. APP is introduced into the melt of bitumen at 140 ° C and stirred at this temperature for 40 minutes. The BPV preparation process is accompanied by a slight oxidation of APP, which is confirmed by the presence of two new absorption bands in the IR spectrum of the BPV with peaks at 3280 cm ^-1 (hydroxyl group) and 1696 cm ^-1 (carbonyl group conjugated to an olefinic double bond). The disadvantages of this binder is the low content of polar carbonyl and hydroxyl groups in BPV, which leads to low adhesive properties of BPV to polar mineral fillers. The tensile strength at separation from the concrete surface does not exceed 0.25 MPa. In addition, the polypropylene plant of Tomskneftekhim LLC in 2012 stopped the synthesis of microspherical catalyst based on TiCl ₃ [Nekhoroshev VP, Ushakova NS, Nekhorosheva AV, Ruban SV The influence of synthesis conditions on the composition and properties of the microspherical catalyst for the polymerization of propylene. Journal of Applied Chemistry. 2005.V. 78. Issue. 6. p. 952-956] and uses the fourth generation American titanium-magnesium catalyst system TiCl ₄ / MgCl ₂ / D ₁ + AlEt ₃ + D ₂ for polypropylene polymerization, where AlEt ₃ is triethyl aluminum, D ₁ and D ₂ are internal and external donors of TiCl ₃ [ Dakhnovskaya E.V., Nekhorosheva A.V., Nekhoroshev V.P. Comparative studies of the effect on the yield and properties of APPs such as a catalytic system and polymerization conditions. Plastics. 2013. No. 7. from. 3-6]. The decomposition of the catalytic system after polymerization is carried out according to a simplified technology by adding rapeseed oil to the reaction mixture, which, after distillation of the heptane solvent, the decomposition of the catalytic system after polymerization is carried out according to the simplified technology, by adding rapeseed oil to the reaction mixture, which remains after distillation of the heptane solvent in the stripping apparatus . A comprehensive improvement of the technology for the synthesis of PP at the polypropylene plant had a great influence on the structure, properties and composition of the impurities of commercial APP, a by-product of the production of isotactic PP, which does not allow it to be processed by oxidation of the polymer melt with atmospheric oxygen at 180-250 ° C. The high softening temperature, molecular weight and viscosity of the APP melt determine the necessary temperature regime of polymer oxidation in the range of 240-260 ° C, which is accompanied by intense thermo-oxidative degradation of the APP with the release of a large number (about 60 wt.%) Of flammable gaseous products of degradation of the APP into the gas phase (Nekhoroshev V.P., Turov Yu.P., Nekhorosheva A.V., Ogorodnikov V.D., Gayeva K.N. Study of the structure of products of thermooxidative degradation of APP. Journal of Applied Chemistry. 2008. V. 79. Issue 3 p. 49 3-496). The oxidation of the APP melt obtained on the TiCl ₄ / MgCl ₂ + TEA (or AlEt ₃ ) catalytic system is accompanied by spontaneous combustion of the gas phase of the reactor and polymer melt in a pilot plant, which does not allow the production of oxidized APP using the existing synthesis technology [RF Patent 2301812, IPC C08F 8/06. Oxidized APP with polar functional groups, its production method and installation for implementing the method. Publ. In BI 18, 2007].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения битумно-полимерного вяжущего смешиванием расплава битума с расплавом, специально полученного, низкоокисленного АПП при 120-160°C [Патент РФ 2181733, МПК C08L 95/00. Битумно-полимерное вяжущее. Опубл. в БИ 12, 2002]. Подача расплава низкоокисленного АПП на асфальтобетонных заводах осуществляется в обогреваемую циркуляционную битумную линию или непосредственно в битумном хранилище в последующим перемешивание ингредиентов, происходящим при перекачивании смеси шестеренчатыми насосами под циркуляционному трубопроводу. Возможно получение БПВ в металлическом реакторе, оборудование мешалкой, обогревателем и регулятором температуры. В реактор разгружают битум, нагревают до 120-160°C и выдерживают до полного расплавления битума. Включают мешалку и добавляют 0,3-10,0% мас. низкоокисленного АПП. Реакционную смесь перемешивают в расплаве 30 минут. Приготовленное БПВ выгружают в специальную емкость, определяют свойства вяжущего и используют для приготовления композиции с наполнителями. Для приготовления БПВ используют различные дорожные и строительные битумы или их смеси с другими карбоцепными полимерами (резиновая крошка, отходы ПЭВД). Над остатками этого способа является необходимость использования низкоокисленного АПП, который синтезируют в отдельную стадию на специальной установке окисления барботажного типа. АПП, полученный на каталитической системе TiCl₄/MgCl₂+ТЭА (или AlEt₃), окислять на известной установке невозможно из-за высокой вязкости расплава АПП до 240°C и повышенной пожароопасности при более высоких температурах реакции. Способность низкоокисленного АПП, что значительно увеличиваем себестоимость БПВ.The closest in technical essence to the proposed method is a method for producing a bitumen-polymer binder by mixing a bitumen melt with a melt, a specially prepared, low-oxidized APP at 120-160 ° C [RF Patent 2181733, IPC C08L 95/00. Bitumen-polymer binder. Publ. in BI 12, 2002]. The low-oxidized AMP melt is supplied to asphalt plants in a heated circulation bitumen line or directly in the bitumen storage, followed by mixing of the ingredients that occurs when the mixture is pumped by gear pumps under the circulation pipe. It is possible to obtain BPV in a metal reactor, equipment with a stirrer, heater and temperature controller. Bitumen is unloaded into the reactor, heated to 120-160 ° C and maintained until the bitumen is completely melted. Turn on the stirrer and add 0.3-10.0% wt. low acid APP. The reaction mixture was stirred in the melt for 30 minutes. The prepared BPV is discharged into a special container, the properties of the binder are determined and used to prepare the composition with fillers. For the preparation of BPV, various road and building bitumen or their mixtures with other carbochain polymers (crumb rubber, LDPE waste) are used. Above the residues of this method, it is necessary to use a low-oxidized APP, which is synthesized in a separate stage in a special bubbling-type oxidation unit. APP obtained on the TiCl ₄ / MgCl ₂ + TEA (or AlEt ₃ ) catalytic system cannot be oxidized using a known installation because of the high viscosity of APP melt up to 240 ° C and increased fire hazard at higher reaction temperatures. The ability of low-oxidized APP, which significantly increase the cost of BPV.

Задача изобретения - получение БПВ материала с АПП, полученным с использованием каталитической системы на основе катализатора TiCl₄/MgCl₂+ТЭА (или AlEt₃), обладающего необходимым комплексом технологических и эксплуатационных свойств: пониженной вязкостью при умеренных температурах, высокими адгезионно-когезионными свойствами к полярным минеральным наполнителям, повышенными теплостойкостью и стойкостью к термоокислительному старению в процессе эксплуатации.The objective of the invention is to obtain BPV material with APP obtained using a catalyst system based on a TiCl ₄ / MgCl ₂ + TEA (or AlEt ₃ ) catalyst, which has the necessary complex of technological and operational properties: low viscosity at moderate temperatures, high adhesion and cohesive properties to polar mineral fillers, increased heat resistance and resistance to thermal oxidative aging during operation.

Технический результат достигается химическим модифицированием битума в обогреваемом реакторе с мешалкой 1,0-5,0% мас. АПП, полученном на каталитической системе TiCl₄/MgCl₂+ТЭА (или AlEt₃) и приготовление вяжущего проводят при 165-180°C в течение 0,5-2,0 часов с постоянной вентиляцией газовой фазы реактора воздухом с расходом 0,1-0,5 л/мин⋅кг полипропилена. Испытание битума, битумно-полимерных вяжущих материалов и асфальтобетонов проводили в центральной строительной лаборатории ОАО «Ханты-Мансийск дорстрой» (г. Сургут). Физико-механические свойства БПВ определяли стандартными методами по ГОСТ 22245-90, стойкость БПВ к термоокислительному старению оценивали по изменению температуры размягчения вяжущего после прогрева в термокамере слоя его расплава толщиной 2 мм в течение 5 и 10 ч. Теплостойкость БПВ оценивали по их температуре размягчения, которая соответствует верхнему пределу температуры эксплуатации. Адгезионную прочность БПВ к бетону при нормальном отрыве определяли методом «грибков» при толщине клеевого слоя 30-45 мкм. Предел прочности при разрыве грибков определяли на разрывной машине Instron 1122 при скорости движения зажима 10 мм⋅мин^-1. ИК-спектры АПП снимали на ИК-Фурье спектрометре Impact 410 Nicolet методом многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО) на кристалле селенида цинка. Композиции-расплавы наносили на кристалл в виде пленки при 20°C, затем выдерживали 48 ч при комнатной температуре. Условия съемки ИК-спектров: количество сканирований - 36, разрешение - 4 см^-1, усиление - 4, частота сканирования - 0,6329, апертура - 35, детектор - DTGSKBr, диапазон сканирования - 4000-650 см^-1. Относительную интенсивность полос поглощения в ИК-спектрах определяли из отношения интегральных интенсивностей этих полос к интенсивности полосы симметричных деформационных колебаний С-Н-связей метальной группы при 1375 см^-1. Композиции битумов с полимерами готовили в металлическом обогреваемом реакторе с мешалкой и терморегулятором. Полимер вводили в расплав битума при 165-180°C, затем перемешивали при этой температуре в течение 0,5-2,0 часов с постоянной вентиляцией газовой фазы реактора воздухом с расходом 0,1-0,5 л/мин⋅кг полипропилена.The technical result is achieved by chemical modification of bitumen in a heated reactor with a stirrer of 1.0-5.0% wt. APP obtained on a TiCl ₄ / MgCl ₂ + TEA (or AlEt ₃ ) catalyst system and preparation of a binder is carried out at 165-180 ° C for 0.5-2.0 hours with constant ventilation of the gas phase of the reactor with air at a flow rate of 0.1 -0.5 l / min⋅kg of polypropylene. Testing of bitumen, bitumen-polymer binders and asphalt concrete was carried out in the central construction laboratory of OJSC "Khanty-Mansiysk Dorstroy" (Surgut). The physicomechanical properties of BPV were determined by standard methods according to GOST 22245-90, the resistance of BPV to thermooxidative aging was evaluated by changing the softening temperature of the binder after heating of its melt layer with a thickness of 2 mm for 5 and 10 hours. The heat resistance of the BPV was evaluated by their softening temperature, which corresponds to the upper limit of the operating temperature. The adhesive strength of BPV to concrete at normal separation was determined by the method of "fungi" with an adhesive layer thickness of 30-45 microns. The tensile strength at break of the fungi was determined on an Instron 1122 tensile testing machine at a clamping speed of 10 mm⋅min ^-1 . The IR spectra of the APP were recorded on an Impact 410 Nicolet IR Fourier spectrometer by the method of multiple disturbed total internal reflection (MNIPO) on a zinc selenide crystal. Melts were deposited on a crystal in the form of a film at 20 ° C, then they were kept for 48 h at room temperature. Conditions for recording IR spectra: number of scans - 36, resolution - 4 cm ^-1 , gain - 4, scanning frequency - 0.6329, aperture - 35, detector - DTGSKBr, scanning range - 4000-650 cm ^-1 . The relative intensity of the absorption bands in the IR spectra was determined from the ratio of the integrated intensities of these bands to the intensity of the band of symmetrical deformation vibrations of the C – H bonds of the metal group at 1375 cm ⁻¹ . Compositions of bitumen with polymers were prepared in a metal heated reactor with a stirrer and a temperature controller. The polymer was introduced into the bitumen melt at 165-180 ° C, then it was stirred at this temperature for 0.5-2.0 hours with constant ventilation of the reactor gas phase with air at a flow rate of 0.1-0.5 l / min-kg of polypropylene.

АПП полностью растворялся в битуме. Битумно-полимерные вяжущие, содержащие 1,0-6,0% полимера, использовали для приготовления плотной горячей асфальтобетонной смеси (тип Б, марка 1) следующего состава (мас. %): щебень (фракция 10-15 мм) - 50.0; щебень (фракция 5-10 мм) - 17.0; песок из отсева дробления (фракция 0-5 мм) - 19.8; ультрадисперсный минеральный порошок МП-1-7.6; БПВ - 5.6. Горячие асфальтобетонные смеси и щебечно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) изготавливали в лабораторном минисмесителе. Уплотнение образцов производили прессованием в формах на гидравлическом прессе под давлением 40,0 МПа. Испытания асфальтобетонный смесей производили по общепринятым методикам.APP was completely dissolved in bitumen. Bitumen-polymer binders containing 1.0-6.0% polymer were used to prepare a dense hot asphalt mixture (type B, grade 1) of the following composition (wt.%): Crushed stone (fraction 10-15 mm) - 50.0; crushed stone (fraction 5-10 mm) - 17.0; sand from crushing screenings (fraction 0-5 mm) - 19.8; ultrafine mineral powder MP-1-7.6; BPV - 5.6. Hot asphalt mixes and mastic mastic asphalt concrete (ЩМА) were made in a laboratory mini-mixer. The samples were compacted by pressing in molds on a hydraulic press under a pressure of 40.0 MPa. Tests of asphalt mixtures were carried out according to generally accepted methods.

Заявляемый температурный интервал приготовления БПВ обоснован экспериментально. При температуре в реакторе ниже 1650С растворение АПП в расплаве битума продолжается более трех часов, что снижает производительность реактора.The inventive temperature range for the preparation of BPV is justified experimentally. At a temperature in the reactor below 1650 ° C, the dissolution of the APP in the bitumen melt lasts more than three hours, which reduces the productivity of the reactor.

При температуре в реакторе более 180°C наблюдается ухудшение свойств БПВ вследствие протекания реакции окислительного дегидрирования битума с отщеплением молекул воды. В табл. 1 приведены свойства пяти партий товарного АПП производства завода полипропилена ООО "Томскнефтехим", полученные на каталитической системе TiCl₄/MgCl₂+ТЭА (или AlEt₃) с показателями качества по ТУ 2211-056-0579-6653-08.At a temperature in the reactor of more than 180 ° C, a decrease in the properties of BPV is observed due to the oxidative dehydrogenation of bitumen with the elimination of water molecules. In the table. Figure 1 shows the properties of five batches of commercial APP produced by the Tomskneftekhim LLC polypropylene plant obtained on a TiCl ₄ / MgCl ₂ + TEA (or AlEt ₃ ) catalytic system with quality indicators according to TU 2211-056-0579-6653-08.

Присутствие остатков рапсового масла окрашивает товарный АПП в желтый цвет.The presence of residual rapeseed oil stains the commercial APP in yellow.

АПП, полученный на каталитической системе TiCl₄/MgCl₂+ТЭА (или AlEt₃), отличается повышенной М_η, большим содержанием примесей изотактической фракции, низкой температурой хрупкости, высокой вязкостью расплава полимера и строением макромолекул. Указанные отличительные свойства являются существенными при их сравнении с АПП, полученном с использованием каталитической системы на основе МСК-1.The APP obtained on the TiCl ₄ / MgCl ₂ + TEA (or AlEt ₃ ) catalytic system is characterized by an increased M _η , a high content of isotactic fraction impurities, a low brittle temperature, a high viscosity of the polymer melt, and the structure of macromolecules. These distinctive properties are significant when compared with the APP obtained using a catalytic system based on MSC-1.

Для приготовления БПВ и асфальтобетонов использовали третью партию товарного АПП, которая имеет усредненные показатели качества. Средневязкостную молекулярную массу вычисляли, исходя из величины характеристической вязкости, полученной измерением в бензоле при 23°C с помощью вискозиметра Убеллоде. Содержание примесей изотактической фракции в образцах полимера определяли экстракцией кипящим гептаном в течение 8 часов в аппарате Сокслета. Температуру размягчения по КиШ определяли по ГОСТ 11506. Динамическую вязкость исходного АПП при 180°C определяли по ГОСТ 25271-98 с использованием программируемого вискозиметра Брукфильда. В работе использовали дорожный битум марки БНД 90/130, соответствующий по качеству ГОСТ 22245-90, производства ООО "Лукойл-Пермнефтеоргсинтез" с показателями качества приведенными в табл. 4.For the preparation of BPV and asphalt concrete used the third batch of commodity APP, which has averaged quality indicators. The viscosity average molecular weight was calculated based on the value of the intrinsic viscosity obtained by measuring in benzene at 23 ° C using a Ubellode viscometer. The content of isotactic fraction impurities in polymer samples was determined by extraction with boiling heptane for 8 hours in a Soxhlet apparatus. The softening temperature according to KiS was determined according to GOST 11506. The dynamic viscosity of the initial APP at 180 ° C was determined according to GOST 25271-98 using a Brookfield programmable viscometer. In the work we used road bitumen grade BND 90/130, corresponding in quality to GOST 22245-90, manufactured by OOO Lukoil-Permnefteorgsintez with the quality indicators given in table. four.

Технологические параметры приготовления БНП приведены в табл. 2.The technological parameters of the preparation of BNP are given in table. 2.

При вентиляции газовой фазы реактора воздухом в расплаве БПВ очень сильно возрастает скорость реакции окисления АПП, что подтверждается анализом ИК-спектров. В ИК-спектрах БНВ по сравнению с битумом появляются две полосы с максимумами поглощения при 3280 и 1696 см^-1 (табл. 3).When the gas phase of the reactor is ventilated with air in the BPV melt, the rate of oxidation of the APP increases very strongly, which is confirmed by the analysis of IR spectra. Compared to bitumen, two bands with absorption maxima at 3280 and 1696 cm ^–1 appear in the IR spectra of BCFs (Table 3).

Относительная интенсивность полосы в области 3280 см^-1 повышается с увеличением концентрации полимера, что подтверждает образование водородных связей между гидроксильной группой окисленного АПП и карбонильной группой кетонов. Полоса валентных колебаний карбонильной группы полимера в области 1696 см^-1, сопряженной с олефиновой двойной связью, наблюдается в БПВ, содержащих АПП, что свидетельствует об окислении полимера в процессе приготовления композиции на воздухе. Относительная интенсивность полосы колебаний сопряженной карбонильной группы 1696 см^-1 постоянно уменьшается во всех образцах, так как с увеличением количества полимера в БНВ появляется новая полоса не сопряженной карбонильной группы в области 1712 см^-1, что свидетельствует о химическом взаимодействии полисопряженных соединений битума с АПП. Снижение интенсивности полосы 1600 см^-1 связано с уменьшением цепи сопряжения с участием ароматических структур. АПП склонен к термоокислительной деструкции благодаря повышенной подвижности атомов водорода при третичном атоме углерода. Окислительный АПП содержит гидроксильные и карбонильных группы, сопряженные с олефиновой двойной связью основной цепи. Приготовление БПВ сопровождается реакцией химического окисленным АПП по схеме реакции диенового синтеза [Журнал прикладной химии. 2001. Т. 74. вып. 8. С. 1332-1337].The relative intensity of the band in the region of 3280 cm ^-1 increases with increasing polymer concentration, which confirms the formation of hydrogen bonds between the hydroxyl group of the oxidized APP and the carbonyl group of ketones. The stretching vibrational band of the carbonyl group of the polymer in the region of 1696 cm ^-1 conjugated to the olefinic double bond is observed in BPVs containing APP, which indicates the oxidation of the polymer during the preparation of the composition in air. The relative intensity of the vibrational band of the conjugated carbonyl group of 1696 cm ^-1 constantly decreases in all samples, since a new band of the non-conjugated carbonyl group appears in the BNV in the region of 1712 cm ^-1 , which indicates the chemical interaction of the polyconjugated bitumen compounds with APP. The decrease in the band intensity of 1600 cm ^-1 is associated with a decrease in the conjugation chain with the participation of aromatic structures. APP is prone to thermal oxidative degradation due to the increased mobility of hydrogen atoms at the tertiary carbon atom. Oxidative APP contains hydroxyl and carbonyl groups conjugated to an olefinic double bond of the main chain. The preparation of BPV is accompanied by a chemical reaction by oxidized APP according to the diene synthesis reaction scheme [Journal of Applied Chemistry. 2001.V. 74. issue. 8. S. 1332-1337].

Окисление полимера при приготовлении БПВ позволяет объяснить модифицирующее действие АПП в битумах, полученных по технологии окисления гудрона. Окисленный АПП является стабилизатором коллоидной структуры битумов и одновременно ингибитором, замедляющим старение БПВ. Термоокислительное старение битумов и АПП на стадиях приготовления БНВ, асфальтобетонной смеси и в условиях эксплуатации композиции происходит в противоположных направлениях. Химическое превращение в битумах сводится к образованию более конденсированных молекул и низкомолекулярных веществ, а макромолекулы АПП в этих условиях постепенно окисляются и претерпевают деструкцию с образованием полифункциональных макромолекул меньше молекулярной массы, реагирующих с полисопряженными структурами битума. Увеличение концентрации полимера повышает адгезионные свойства БПВ к бетону, которые достигают максимального значения в интервале 3,0-5,0 мас. % полимера (табл. 4). Экспериментально доказано, что нарушение цепи сопряжения в конденсированных поликристаллических ароматических соединениях, содержащихся в битумах, полученных по технологии окисления гудрона кислородом воздуха, за счет взаимодействия с окисленным АПП сопровождается исчезновением сигналов электронов проводимости в спектрах ЭПР [Углев Ф.Г., Эфа А.К., Цыро Л.В., Нехорошев В.П. и др. Пилюля от раковой опухоли битумов. Автомобильные дороги. 1998. 11. С. 22-23]. Свойства БПВ материалов приведены в табл. 4.Oxidation of the polymer in the preparation of BPV allows us to explain the modifying effect of the APP in bitumen obtained by the method of tar oxidation. Oxidized APP is a stabilizer of the colloidal structure of bitumen and at the same time an inhibitor that slows down the aging of BPV. Thermooxidative aging of bitumen and APP at the stages of preparation of BCF, asphalt concrete mix and under operating conditions of the composition occurs in opposite directions. The chemical transformation in bitumen reduces to the formation of more condensed molecules and low molecular weight substances, and APP macromolecules under these conditions are gradually oxidized and undergo degradation with the formation of polyfunctional macromolecules less than the molecular weight that react with polyconjugated bitumen structures. The increase in polymer concentration increases the adhesive properties of BPV to concrete, which reach a maximum value in the range of 3.0-5.0 wt. % polymer (table. 4). It has been experimentally proved that the violation of the conjugation chain in condensed polycrystalline aromatic compounds contained in bitumen obtained using tar oxygen oxidation technology due to interaction with oxidized APP is accompanied by the disappearance of conduction electron signals in the EPR spectra [Uglev F.G., Efa A.K. ., Tsyro L.V., Nekhoroshev V.P. et al. Pill for a cancerous tumor of bitumen. Car roads. 1998. 11. S. 22-23]. The properties of BPV materials are given in table. four.

Предел прочности при отрыве "грибков" повышается с 0,18 МПа (исходный битум) до 1,3 МПа для БПВ содержащего 3,0 мас. % АПП. Полярные карбонильных группы окисленного АПП обеспечивают высокую адгезионную прочность БПВ к поверхности минеральных наполнителей на основе оксидов кремния и алюминия (гранит), а гидроксильные группы полимера могут реагировать с поверхностными гидроксильными группами наполнителей с отщеплением молекул воды и образованием эфирных связей. Аппретирование поверхности наполнителей БПВ снижает их водонасыщение (табл. 5). Структурирование БПВ сопровождается повышением их прочностных свойств, твердости и вязкости расплавов, растяжимость БПВ уменьшается (табл. 4). Низкая плотность сшивания БПВ обеспечивается небольшим количеством двойных связей в полимере. Расчет по иодному числу показывает, что в одной макромолекуле АПП содержится в среднем одна олефиновая связь.The tensile strength of the separation of "fungi" increases from 0.18 MPa (initial bitumen) to 1.3 MPa for BPV containing 3.0 wt. % APP. The polar carbonyl groups of oxidized APP provide a high adhesive strength of BPV to the surface of mineral fillers based on silicon and aluminum oxides (granite), and the hydroxyl groups of the polymer can react with surface hydroxyl groups of fillers with cleavage of water molecules and the formation of ether bonds. Finishing the surface of BPV fillers reduces their water saturation (Table 5). Structuring of BPV is accompanied by an increase in their strength properties, hardness and viscosity of the melts, the extensibility of the BPV decreases (table. 4). The low density of crosslinking of the BPV is provided by a small number of double bonds in the polymer. Calculation by the iodine number shows that on average one olefinic bond is contained in one APP macromolecule.

Примечание:Note:

1. Средняя плотность всех образцов 3,1 г/см3;1. The average density of all samples is 3.1 g / cm3;

Объемная пористость минеральной части 15,1%;The bulk porosity of the mineral part is 15.1%;

Остаточная пористость асфальтобетона 1,0% об. 2.Residual porosity of asphalt 1.0% vol. 2.

Рецептура асфальтобетонный смесей, % мас.:The recipe for asphalt mixtures,% wt .:

Щебень, фракция 10-15 мм - 50,0Crushed stone, fraction 10-15 mm - 50.0

Щебень, фракция 5-10 мм - 17,0Crushed stone, fraction 5-10 mm - 17.0

Отсек, фракция 0-5 мм - 19,8Compartment, fraction 0-5 mm - 19.8

Минеральный порошок МП - 1-7,6Mineral powder MP - 1-7.6

Битум БНД 90/130 или БПВ - 5,6Bitumen BND 90/130 or BPV - 5.6

3. Расшифровка баллов при сцеплении:3. Interpretation of points at coupling:

3 - "удовлетворительно", пленкой вяжущего покрыто 75% поверхности наполнителя,3 - "satisfactory", a binder film covers 75% of the surface of the filler,

4 - "хорошо", пленкой вяжущего покрыто более 90% поверхности наполнителя.4 - "good", a binder film covers more than 90% of the surface of the filler.

Изобретение поясняется на примерах. Примеры 6-9 (табл. 2) являются контрольными, т.к. в них вентиляции газовой фазы реактора не осуществляют.The invention is illustrated by examples. Examples 6-9 (table. 2) are control, because they do not ventilate the gas phase of the reactor.

Пример 1. Битумно-полимерное вяжущее получают следующим образом. В металлический реактор емкостью 3,5 литра, снабженный механической мешалкой, электрообогревателем, регулятором температуры с термопарой и двумя штуцерами в крышке реактора (для ввода и выхода воздуха из газовой фазы) загружают 2400 г (99,0% мас.) битума марки БНД 90/130, нагревают реактор до 165°C и добавляют в расплав битума 24,2 г (1,0% мас.) АПП, полученного на заводе полипропилена ООО "Томскнефтехим" на каталитической системе TiCl₄/MgCl₂+ТЭА (или AlEt₃). Плотно закрывают крышку реактора, включают мешалку и перемешивают расплав БПВ в течение 10 минут для растворения АПП в битуме. Плотность БПВ при 165°C составляет 0,91 г⋅см^-3, что соответствует коэффициенту заполнения реактора 0,76. Газовая фаза реактора занимает объем 836 литров. Включают компрессор сжатого воздуха и с помощью игольчатого вентиля с поплавковым расходомером устанавливают расход воздуха в газовую фазу реактора в объеме 2,42 мл/мир, что соответствует в пересчете расходу 0,1 л/мин⋅кг. Расплав БПВ перемешивают при 165°C в течение 2,0 часов, затем сливают расплав через нижний кран на дне реактора в металлическую емкость, охлаждают до 25°C и используют для определения свойств БПВ и приготовления асфальтобетона.Example 1. A bitumen-polymer binder is prepared as follows. In a metal reactor with a capacity of 3.5 liters, equipped with a mechanical stirrer, an electric heater, a temperature controller with a thermocouple and two fittings in the reactor cover (for entering and leaving air from the gas phase), 2400 g (99.0% wt.) Of BND 90 bitumen are loaded / 130, the reactor is heated to 165 ° C and 24.2 g (1.0 wt%) of the APP obtained at the Tomskneftekhim polypropylene plant using the TiCl ₄ / MgCl ₂ + TEA (or AlEt ₃₎ catalyst system are added to the bitumen melt ) Close the reactor lid tightly, turn on the stirrer and mix the BPV melt for 10 minutes to dissolve the APP in bitumen. The density of the BPV at 165 ° C is 0.91 g⋅cm ^-3 , which corresponds to a fill factor of 0.76. The gas phase of the reactor occupies a volume of 836 liters. The compressed air compressor is turned on, and using a needle valve with a float flowmeter, the air flow rate in the gas phase of the reactor is set to 2.42 ml / world, which corresponds to a flow rate of 0.1 l / min⋅kg. The BPV melt is stirred at 165 ° C for 2.0 hours, then the melt is poured through a bottom valve at the bottom of the reactor into a metal container, cooled to 25 ° C and used to determine the properties of the BPV and to prepare asphalt concrete.

Примеры 2-14 (табл. 2) осуществляют аналогичным образом в указанных технологических режимах процесса приготовления БПВ. Примеры 1-5 соответствуют технологическим режимам процесса в заявляемых пределах, а примеры 6-9 выполнены без вентиляции газовой фазы реактора. Анализ содержания полярных гидроксильных и карбонильных групп ВБПВ (табл. 3) в этих примерах подтверждает, что вентиляция газовой фазы реактора воздухом резко интенсифицируем процесс термоокислительной деструкции АПП. Содержание гидроксильных групп в БПВ увеличилось в 2-6 раз, а карбонильных - в 2 раза, что влияет на реакционную способность полимерных продуктов в окислении АПП. В примерах 1-5 содержание полициклических ароматических структур в БПВ аномально низкое. В примерах 3 и 5 содержание ароматических соединений в БПВ в 3,4 и 4,0 раза ниже, чем в примерах 7 и 9 соответственно. Содержание карбонильных групп в БПВ по примеру 11 (183°C) в 2,5 раза ниже, чем в БПВ - по примеру 5, а содержание ароматических соединений в БПВ по примеру 11 в 3,0 раза выше, чем в БПВ по примеру 5. Поэтому температура в реакторе при приготовлении БПВ не может быть выше 180°C. Пример 3 является оптимальным при заявленном способе получения БПВ, а примеры 10-14 выполнены за пределами заявляемых технологических режимов процесса приготовления БПВ. Расход воздуха, подаваемого в газовую фазу реактора, более 0,5 л/мин⋅кг уменьшает адгезионную прочность БПВ к бетону в 2,6 раза (пример 13, табл. 4), что ухудшает свойства асфальтобетона. При времени реакции более 2 часов (примеры 12, 14) ухудшаются следующие показатели БПВ: стойкость к термоокислительному старению в 1,5-2,0 раза и адгезионная прочность в 2,5 раза, что отрицательно сказывается на свойствах асфальтобетона.Examples 2-14 (table. 2) are carried out in a similar manner in the indicated technological modes of the BPV preparation process. Examples 1-5 correspond to the technological modes of the process within the claimed limits, and examples 6-9 are made without ventilation of the gas phase of the reactor. An analysis of the content of the polar hydroxyl and carbonyl groups of VBVV (Table 3) in these examples confirms that ventilation of the gas phase of the reactor with air sharply intensifies the process of thermooxidative degradation of APP. The content of hydroxyl groups in BPV increased by 2–6 times, and of carbonyl groups by 2 times, which affects the reactivity of polymer products in the oxidation of APP. In examples 1-5, the content of polycyclic aromatic structures in BPV is abnormally low. In examples 3 and 5, the content of aromatic compounds in BPV is 3.4 and 4.0 times lower than in examples 7 and 9, respectively. The content of carbonyl groups in BPV in example 11 (183 ° C) is 2.5 times lower than in BPV in example 5, and the content of aromatic compounds in BPV in example 11 is 3.0 times higher than in BPV in example 5 Therefore, the temperature in the reactor during the preparation of the BPV cannot be higher than 180 ° C. Example 3 is optimal with the claimed method for producing BPV, and examples 10-14 are performed outside the claimed technological modes of the process of preparing BPV. The flow rate of air supplied to the gas phase of the reactor, more than 0.5 l / min · kg reduces the adhesive strength of BPV to concrete by 2.6 times (example 13, table 4), which affects the properties of asphalt concrete. When the reaction time is more than 2 hours (examples 12, 14), the following BPV indicators deteriorate: resistance to thermo-oxidative aging by 1.5-2.0 times and adhesive strength by 2.5 times, which negatively affects the properties of asphalt concrete.

Температура размягчения БПВ значительно отклоняется от аддитивной величины, рассчитанной по составу композиции без учета химического взаимодействия окисленного АПП с компонентами битума. Повышение значения температуры размягчения БПВ свидетельствует об их высокой теплостойкости, что особенно важно для композиции асфальтобетонов, так как в летнее время они нагреваются выше температуры размягчения битума. Температура хрупкости характеризует нижний предел эксплуатации БПВ материалов, поэтому низкие значения этого показателя (таб. 4) расширяют интервал пластичности БПВ по сравнению с исходным битумом на 38°C, что обеспечивает большую погодоустойчивость покрытий асфальтобетонных дорог в летнее и зимнее время года. С увеличением количества полимера пенетрация (П) БПВ равномерно уменьшается, что означает возрастание вязкости и твердости вяжущего. Значительное повышение вязкости БПВ, наблюдаемое при эксплуатационных температурах ниже 100°C, замедляет старение битумов вследствие снижения скорости диффузионного процесса его синерезиса. Наиболее чувствительным показателем, сильно зависящим от количества введенного полимера в БПВ, является растяжимость, которая особенно резко уменьшается при 25°C и содержании АПП более 5%. Стойкость к термоокислительной деструкции БПВ, содержащих 3,0-5,0 мас. % АПП, увеличивается по сравнению с исходными битумами более чем 2 раза, что можно объяснить химическим взаимодействием α, β-ненасыщенной сопряженной кетонной группы полимера с парамагнитными полисопряженными структурными фрагментами асфальтенов, карбенов, карбоидов, входящих в состав битума. Температура вспышки БПВ, характеризующая пожароопасность материала, при введении более 5 мас. % АПП уменьшается до 240°C, что соответствует техническим требованиям (не ниже 230°C).The softening temperature of BPV significantly deviates from the additive value calculated by the composition of the composition without taking into account the chemical interaction of the oxidized APP with the components of bitumen. An increase in the softening point of the BPV indicates their high heat resistance, which is especially important for the composition of asphalt concrete, since in the summer they heat above the softening temperature of bitumen. The brittleness temperature characterizes the lower limit of operation of BPV materials, therefore, low values of this indicator (Table 4) extend the ductility interval of BPV compared to the initial bitumen by 38 ° C, which ensures greater weather resistance of asphalt road surfaces in summer and winter. With an increase in the amount of polymer, the penetration of (П) BPV decreases uniformly, which means an increase in the viscosity and hardness of the binder. A significant increase in the viscosity of BPV, observed at operating temperatures below 100 ° C, slows down the aging of bitumen due to a decrease in the speed of the diffusion process of its syneresis. The most sensitive indicator, highly dependent on the amount of polymer introduced into the BPV, is extensibility, which decreases especially sharply at 25 ° C and an APP content of more than 5%. Resistance to thermal oxidative degradation of BPV containing 3.0-5.0 wt. % APP increases by more than 2 times compared with the initial bitumen, which can be explained by the chemical interaction of the α, β-unsaturated conjugated ketone group of the polymer with paramagnetic polyconjugated structural fragments of asphaltenes, carbenes, carboids that are part of bitumen. Flash point BPV, characterizing the fire hazard of the material, with the introduction of more than 5 wt. % APP decreases to 240 ° C, which meets the technical requirements (not lower than 230 ° C).

Свойства асфальтобетонных смесей приведены в табл. 5. Асфальтобетонные смеси, полученные с АПП, обладают меньшим водонысыщением и набуханием в воде, повышенной прочностью при 20 и 50°C, высоким коэффициентом водостойкости. Снижение коэффициента температурочувствительности повышает деформационную устойчивость покрытий дорог при сезонных перепадах температуры окружающей среды, а низкий предел прочности при 0°C свидетельствует о повышенной трещиностойкости асфальтобетона при низкой температуре. Комплексное улучшение свойств БПВ, модифицированных АПП, позволяет рекомендовать их к практическому применению при изготовлении асфальтобетонов.The properties of asphalt mixtures are given in table. 5. Asphalt mixtures obtained with APP have lower water saturation and swelling in water, increased strength at 20 and 50 ° C, and a high coefficient of water resistance. A decrease in the temperature sensitivity coefficient increases the deformation resistance of road surfaces at seasonal changes in ambient temperature, and a low tensile strength at 0 ° C indicates an increased crack resistance of asphalt concrete at low temperature. A comprehensive improvement of the properties of BPVs modified by APP allows us to recommend them for practical use in the manufacture of asphalt concrete.

Повышение вязкости и адгезионные свойства БПВ материалов к минеральным наполнителям позволяют изготавливать щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) без использования специальных стабилизирующих волокнистых материалов [Патент РФ 2348662, МПК CO8L 1/02. Стабилизатор для щебеночно-мастичного асфальтобетона. Опубл. В БИ 10.03.2009].The increase in viscosity and the adhesive properties of BPV materials to mineral fillers allow the production of crushed stone mastic asphalt concrete (SCMA) without the use of special stabilizing fibrous materials [RF Patent 2348662, IPC CO8L 1/02. Stabilizer for crushed stone and mastic asphalt concrete. Publ. In the BI 10.03.2009].

Физико-механические свойства ЩМА (табл. 6), приготовленного с использованием БПВ материалов с АПП, полностью удовлетворяют требованиям государственного стандарта для первой дорожной климатической зоны [ГОСТ 31015 - 2002. Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичный. Технические условия].The physicomechanical properties of SchMA, prepared using BPV materials with APP, fully satisfy the requirements of the state standard for the first road climatic zone [GOST 31015 - 2002. Asphalt and crushed stone-mastic asphalt mixes. Specifications].

Рецептура ЩМА, % масс.:The formulation of alkali,% mass .:

Щебень кубовидной формы:Cube-shaped crushed stone:

фракция 5-10 мм - 8,0fraction 5-10 mm - 8.0

фракция 10-15 мм - 36,0fraction of 10-15 mm - 36.0

фракция 15-20 мм - 42,3fraction of 15-20 mm - 42.3

минеральный порошок с размером зерен до 2,5 мм - 7,2mineral powder with a grain size of up to 2.5 mm - 7.2

БПВ, содержащее 5 мас. % АПП - 6,5.BPV containing 5 wt. % APP - 6.5.

ЩМА обеспечивает водопроницаемость, сопротивление колееобразованию, шероховатость, сдвиго- и износоустойчивость верхнего слоя покрытия автомобильных дорог. Процесс приготовления и укладки ЩМА по аппаратурному и технологическому оформлению полностью повторяет технологию приготовления горячих асфальтобетонных смесей. В отличии от асфальтобетонных смесей состав ЩМА характеризуется повышенным содержанием кубовидного щебня определенного размера (до 80 мас. %), битума (до 7,5 мас. %), а также минерального порошка с размером зерен до 2,5 мм (8,0-13,0 мас. %). Низкие адгезионные свойства и вязкость битума не обеспечивают удержание на поверхности щебня битумного вяжущего при повышенных температурах (120-140°C), поэтому, приготовленный ЩМА быстро расслаивается при хранении, транспортировке и устройств покрытия (битум стекает со щебня). ЩМА приготовленный с 6,5 мас. % БПВ (АЛЛ - 5,0% от массы битума) без стабилизирующей добавки показывает высокую устойчивость к расслаиванию, показатель стекания вяжущего не более 0,1%.SCA provides water permeability, resistance to rutting, roughness, shear and wear resistance of the top layer of the road surface. The process of preparation and laying of alkali-metal alloys according to the hardware and technological design completely repeats the technology of preparing hot asphalt mixtures. Unlike asphalt mixtures, the composition of alkali metal oxide is characterized by an increased content of cuboidal gravel of a certain size (up to 80 wt.%), Bitumen (up to 7.5 wt.%), As well as mineral powder with grain sizes up to 2.5 mm (8.0- 13.0 wt.%). The low adhesive properties and viscosity of bitumen do not ensure the retention of a bituminous binder on the surface of crushed stone at elevated temperatures (120-140 ° C), therefore, the prepared ALA quickly delaminates during storage, transportation and coating devices (bitumen drains from crushed stone). ShchMA prepared with 6.5 wt. % BPV (ALL - 5.0% by weight of bitumen) without a stabilizing additive shows high resistance to delamination, the rate of runoff of the binder is not more than 0.1%.

Таким образом, доказано, что АПП, полученный на каталитической системе TiCl₄/MgCl₂/D₁+ТЭА (или AlEt₃), может использоваться для химического модифицирования битумов. В процессе приготовления БПВ и асфальтобетона полимер частично окисляется кислородом воздуха, что повышает его реакционную способность при взаимодействии с полисопряженными полициклическими соединениями битума.Thus, it was proved that the APP obtained on the TiCl ₄ / MgCl ₂ / D ₁ + TEA (or AlEt ₃ ) catalyst system can be used for chemical modification of bitumen. In the process of preparing BPV and asphalt concrete, the polymer is partially oxidized by atmospheric oxygen, which increases its reactivity when interacting with polyconjugated polycyclic bitumen compounds.

Битумно-полимерные вяжущие, содержащие 2,0-5,0 мас. % АПП, может быть произведено по упрощенной технологии приготовления вяжущего и обладают повышенной стойкостью к термоокислительной деструкции и старению, высокими адгезионными свойствами, твердостью и теплостойкостью, расширенным температурным интервалом работоспособности, что существенно увеличивает срок эксплуатации покрытия автомобильных дорог без проведения текущего ремонта.Bitumen-polymer binders containing 2.0-5.0 wt. % APP can be produced using simplified binder preparation technology and have increased resistance to thermo-oxidative degradation and aging, high adhesive properties, hardness and heat resistance, extended temperature interval of operability, which significantly increases the operating life of the road surface without ongoing repairs.

Claims

A method of producing a bitumen-polymer binder by dissolving in a heated reactor with a stirrer 1.0-5.0 wt.% Atactic polypropylene in a bitumen melt, characterized in that the chemical modification of bitumen is carried out with atactic polypropylene obtained on a TiCl ₄ / MgCl ₂ + catalyst system AlEt ₃ , and the preparation of the binder is carried out at 165-180 ° C for 0.5-2.0 hours with constant ventilation of the gas phase of the reactor with air with a flow rate of 0.1-0.5 l / min-kg of polypropylene.