Использование жидких продуктов пиролиза шин для приготовления модификаторов нефтяного битума на основе маслостойких нитрильных каучуков

Описание

Перевод названия: Liquid Products of Tyre Pyrolysis for the Preparation of Modifying Agents for Petroleum Bitumen Based on Oil-Resistant Nitrile Rubber

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2016

Идентификатор DOI: 10.15372/KhUR20160113

Ключевые слова: tyres, pyrolysis, modifiers, paving bitumen, автомобильные шины, пиролиз, модификаторы, дорожные битумы

Аннотация: Разработаны модификаторы свойств нефтяного дорожного битума на основе двух видов акрил-нитрильных каучуков БНКС-18 АМ (ТУ 38.30313-2006) и БНКС-28 АМ (ТУ 38.30313-2006) и фракции жидких продуктов пиролиза шин без доступа кислорода воздуха с температурой кипения выше 170 °С. Содержание каучука в смеси не превышало 30 мас. %, темпераПоказать полностьютура механической гомогенизации составляла 100-120 °С, продолжительность 3 ч. Предварительные исследования показали, что приготовленные в этих условиях смеси не разделяются на фазы при их выдерживании в горячем состоянии в течение 6 ч. Добавки модификатора в количестве 3-5 мас. % в расчете на каучук улучшают эластичность битума и, что особенно важно, существенно снижают температуру хрупкости. Благодаря этому повышаются морозостойкость и трещиностойкость дорожного асфальтобетона. Методами ИК-спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии определен состав фракции жидких продуктов пиролиза шин, который включает более 100 индивидуальных соединений с содержанием 0.1 % от суммы площадей всех детектируемых пиков. Эти вещества преимущественно представлены ароматическими углеводородами, в основном производными бензола и нафталина, которые в качестве замес-тителей содержат алифатические фрагменты с суммарным количеством атомов углерода от 4 до 10 (43 отн. %). Кроме того, обнаружены углеводороды со структурой ментена (31 отн. %) и алифатические ациклические углеводороды с количеством атомов углерода в цепи от 16 до 27 (18 отн. %). Азотсодержащие соединения представлены гексагидро-2Н-азерин-2-оном (капролактам) - 0.5 отн. %, а также 1,2,3-бензотриазолом - 0.9 отн. %. Modifiers of the properties of petroleum paving bitumen were developed on the basis of two kinds of acryl-nitrile rubbers BNKSС-18 AM (TU 38.30313-2006) and BNKS-28 AM (TU 38.30313-2006) and the fraction of liquid products of tyre pyrolysis without access of the air, with boiling point above 170 °C. Rubber content in the mixture did not exceed 30 mass %, the temperature of mechanical homogenization was 100-120 °C duration was 3 h. Preliminary studies showed that the mixtures prepared under these conditions do not get separated into phases when kept hot for 6 h. Addition of a modifier in the amount of 3-5 mass % per rubber improves the elasticity of bitumen and, which is especially important, causes a substantial decrease in brittle temperature. Due to this, resistance of paving asphalt concrete to frost and to cracks increases substantially. The composition of the fraction of liquid products of tyre pyrolysis was determined by means of IR spectroscopy and gas chromatography-mass spectrometry. This composition includes more than 100 individual compounds with content 0.1 % of the sum of all detectable peaks. These substances are represented mainly by aromatic hydrocarbons, mainly the derivatives of benzene and naphthalene containing aliphatic fragments with total number of carbon atoms 4 to 10 as substituents (43 rel. %). In addition, hydrocarbons with menthene structure were detected (31 rel. %), and aliphatic acyclic hydrocarbons with chains containing 16 to 27 carbon atoms (18 rel. %). Nitrogen-containing compounds are represented by hexahydro-2Н-azerin-2-one (caprolactam) - 0.5 rel. %, as well as 1,2,3-benzotriazol - 0.9 rel. %.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Химия в интересах устойчивого развития

Выпуск журнала: Т. 24, 1

Номера страниц: 89-95

ISSN журнала: 08698538

Место издания: Новосибирск

Издатель: Федеральное государственное унитарное предприятие Издательство Сибирского отделения Российской академии наук

Авторы

Вхождение в базы данных