Эластомерные невулканизованные и неармированные рулонные кровельные и гидроизооляционные материалы многоцелевого назначения

На правах рукописиВЛАСЕНКО ФЕДОР СЕРГЕЕВИЧЭЛАСТОМЕРНЫЕ НЕВУЛКАНИЗОВАННЫЕ ИНЕАРМИРОВАННЫЕ РУЛОННЫЕ КРОВЕЛЬНЫЕ ИГИДРОИЗООЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫМНОГОЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ.05.17.06 – Технология и переработка полимеров икомпозитовАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степени кандидататехнических наукМосква 2009www.mitht.ru/e-libraryРабота выполнена в Федеральном Государственном ОбразовательномучрежденииВысшегопрофессиональногообразованияМосковскойгосударственной академии тонкой химической технологии имени М.В.Ломоносова ( МИТХТ им.

М.В. Ломоносова) на кафедре «Химия и технологияпереработки эластомеров»Научный руководитель:Заслуженный деятель науки и техники РФ,доктор технических наук, профессорКорнев Анатолий Ефимович.Официальные оппоненты:Доктор технических наук, профессорМорозов Юрий ЛьвовичКандидат технических наук, доцентРазгон Давид РувимовичВедущая организация – ОАО «Научно исследовательский институтрезиновых и латексных изделий» (ОАО НИИР)Защита состоится «30» марта 2009г.

в ___ часов на заседанииДиссертационного Совета Д 212.120.07 при ФГОУ ВПО Московскойгосударственной академии тонкой химической технологии имени М.В.Ломоносова по адресу: Москва, ул. Малая Пироговская, д.1.Отзывы на автореферат, заверенные печатью, направлять по адресу: 119571,Москва, проспект Вернадского, д.86, МИТХТ им. М.В. Ломоносова.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московскойгосударственной академии тонкой химической технологии имени М.В.Ломоносова по адресу: Москва, проспект Вернадского, д.86.Автореферат размещен на официальном сайте МИТХТ им.

М.В. Ломоносова:http://www.mitht.ruАвтореферат разослан «__»__________2009г.Ученый секретарьДиссертационного советаД 212.120.07, доктор физикоматематических наук, профессорwww.mitht.ru/e-libraryШевелев В.В.Общая характеристика работы.Актуальность.В настоящее время в России осуществляется широкомасштабноестроительство промышленных и жилых зданий, мостов, туннелей, дорог,магистральных трубопроводов, гидротехнических и других сооружений. Дляобеспечения всех этих видов деятельности необходимо большое количестворазличных строительных материалов, причем требования к ним непрерывноповышаются. Эластомерные рулонные кровельные и гидроизоляционныематериалы находятся в ряду постоянного спроса. Поэтому, постановканастоящего исследования, направленного на создание эластомерныхневулканизованныхинеармированныхрулонныхкровельныхигидроизоляционных материалов на существующем оборудовании резиновойпромышленности и удовлетворяющих требования потребителей, является вполнеактуальной.Невулканизованные рулонные кровельные материалы представляют собойсамостоятельный класс востребованных изделий, отличающихся тем, что ихэксплуатация на объектах осуществляется в невулканизованном состоянии.

Кпреимуществампроизводстватакихматериалов,посравнениюсвулканизованными, относится следующее: отказ от процесса вулканизации,повышение экологической безопасности производства за счет уменьшениявредных выбросов в атмосферу, высокий уровень адгезии полученныхматериалов, возможность эффективно использовать метод сплошногоприклеивания при монтаже и ремонте кровли. В настоящее время приизготовлении невулканизованных кровельных материалов для повышения ихпрочности применяется армирование.

Невулканизованные армированныематериалы являются оптимальными при устройстве кровель, подвергающихсявысоким ветровым нагрузкам или имеющим сложный рельеф. Несмотря нанекоторые указанные преимущества при производстве и примененииневулканизованныхармированныхэластомерныхкровельныхигидроизоляционных материалов, они обладают также и недостатками.

Практикапоказала, что одной из основных причин брака армированных материаловявляются дефекты, возникающие при дублировании армирующей основы срезиновой смесью (разрывы, отслоения основы, неровное дублирование).Поэтому отказ от армирования позволит снизить стоимость готового материала не3www.mitht.ru/e-libraryтолько за счет армирующей основы, но также благодаря уменьшению количествабрака и сокращению одной стадии технологического процесса.Таким образом, первоочередной задачей является создание универсальнойрецептуры для изготовления эластомерных рулонных кровельных игидроизоляционных материалов не требующих вулканизации и армирования,обладающих высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, втом числе очень важной для группы невулканизованных материаловхарактеристикой – стойкостью к статическому продавливанию. Такие материалынеобходимы и пригодны для ремонта практически любой кровли без снятиястарого покрытия, для устройства нового кровельного покрытия на кровлях слюбым, в том числе сложным рельефом, повышенными ветровыми нагрузками ибольшими углами уклона; монтаж этих покрытий можно осуществлять методомсплошного приклеивания при помощи доступных клеящих мастик.Создание невулканизованного и неармированного кровельного игидроизоляционного материала с учетом предъявляемых требований наосновании имеющихся резиновых смесей невозможно в силу их низкойкогезионной прочности и отсутствия стойкости к статическому продавливанию.Применение термопластичных полимеров совместно с каучуками для повышенияпрочности композиции является известным способом.

Так, например, существуютматериалы, обладающие высокой прочностью и сопротивлением продавливаниюна основе пластиков, содержащих в своем составе до 25% эластомера. Однако,они непригодны для монтажа методом сплошного приклеивания, потому чтоматрицей в этих системах является пластик, контактирующий с субстратом.Известен способ повышения когезионной прочности сырых резиновых смесей,путем введения в них полиэтилена. Однако введение полиэтилена (далее ПЭ) вколичестве до 30 масс.ч. на 100 масс.ч. каучука в высоконаполненные резиновыесмеси и его влияние на свойства таких смесей в эластомерных покрытиях,изучено недостаточно. Влияние бутилрегенерата (далее БР) на свойства сырыхрезиновых смесей, содержащих в своем составе ПЭ, так же изучено мало.Поэтому разработка резиновых смесей на базе СКЭПТ-50 и БК-1675н,применяемых в производстве кровельных и гидроизоляционных материалов,содержащих в своем составе ПЭ и БР, а также научно-технических представленийо роли и влиянии этих продуктов на структуру и свойства эластомерныхкомпозиций, является своевременной и необходимой задачей.4www.mitht.ru/e-libraryЦель работы.Целью диссертационной работы является:Создание универсальной рецептуры резиновой смеси для эластомерныхрулонных кровельных и гидроизоляционных материалов, не требующихвулканизации и армирования, отвечающих по комплексу технологических ипрочностных свойств требованиям ГОСТ 30547-97 с изменением №1 от09.11.2000 к эластомерным невулканизованным армированным рулоннымкровельным и гидроизоляционным материалам, и способных перерабатываться настандартном оборудовании резиновой промышленности (резиносмесители,каландровые линии).Для достижения этой цели необходимо:1.

Обоснование и доказательный выбор типа каучуков, термопластичныхполимеров и продуктов вторичной переработки резин (регенерата) дляполимерной основы кровельных и гидроизоляционных материалов с учетомтехнических, экономических и экологических требований.2. Разработка рецептуры для кровельных и гидроизоляционных материалов,обеспечивающих не только необходимые для них прочностные свойства, но ивысокий уровень адгезии, а также важнейшую характеристику дляневулканизованных кровельных материалов – стойкость к статическомупродавливанию.Научная новизна.1.

На основании проведенного исследования создана новая универсальнаярецептура для класса эластомерных невулканизованных и неармированныхрулонных материалов, полимерная основа которой состоит из тройнойкомбинации полимерных продуктов – бутилкаучука, полиэтилена, ибутилрегенерата. Рецептура предназначена для изготовления эластомерныхневулканизованных и неармированных рулонных покрытий, применение которыхвозможно по многоцелевому назначению, а именно:- для изготовления эластомерных невулканизованных и неармированныхрулонных кровельных материалов, применяющихся для устройства новогокровельного покрытия;- для изготовления эластомерных невулканизованных и неармированныхрулонных кровельных материалов, применяющихся для ремонта практическилюбых кровель без снятия материалов старого кровельного покрытия;5www.mitht.ru/e-library- для изготовления эластомерных невулканизованных и неармированныхрулонных материалов применяющихся для гидроизоляции мостов ипутипроводов;- для изготовления эластомерных невулканизованных и неармированныхрулонных материалов, применяющихся для гидроизоляции фундаментов итоннелей.Рецептура обеспечивает покрытиям высокую адгезию к различным поверхностямкровель, стен и других деталей строительных сооружений, достаточнуюпрочность в невулканизованном состоянии, стойкость к статическомупродавливанию, меньшую массу за счет отсутствия армирующей основы,снижение себестоимости за счет: уменьшения расхода массы резиновой смеси на1 кв.м.

покрытия, исключения трудоемкой стадии технологического процесса –наложения армирующего слоя.2. Разработаны научно-технические представления о влиянии полиэтиленана свойства сырых резиновых смесей на основе этиленпропилендиеновогокаучука и бутилкаучука. Впервые показано, что введение полиэтиленов каквысокого так и низкого давления замедляет подвижность макромолекул в сырыхрезиновых смесях.3. Показано, замедление скорости окисления резиновых смесей на основеэтиленпропилендиенового каучука и бутилкаучука при введении в нихполиэтиленов высокого или низкого давления в количествах до 30 масс.ч. на 100масс.ч.