CC BY
22УДК 625.74
B.К. КРЫЛОВ, гл. технолог, канд. хим. наук, Б.Г. БУБНОВА, инженер,
C.И. ВОЗНЫЙ, ген. директор, В.В. РАБЕНАУ, зам. ген. директора, ЗАО «ТЕХНОПЛАСТ» (Москва)
Причины загрязнения разметки, выполненной термопластичными материалами
Термопластичные разметочные материалы относятся к материалам с длительным сроком функциональной долговечности. В соответствии с ГОСТ Р 51256 они должны обеспечивать функциональную долговечность разметки не менее одного года. Именно поэтому они используются для разметки дорог и улиц крупных городов с интенсивным движением. За последнее время качество термопластиков отечественных производителей практически сравнялось с лучшими образцами импортных материалов, и при этом выгодно отличается более низкой ценой. Справедливости ради следует сказать и о пластиках холодного химического отверждения, которые несколько превосходят термопластики по функциональной долговечности, однако их высокая цена и отсутствие соответствующей техники для нанесения разметки сводят их применение в основном для ограниченного вида ручных разметочных работ.
Несмотря на широкое применение термопластиков для разметочных работ, загрязняемость их при высокой температуре воздуха вызывает постоянные нарекания со стороны заказчиков. Главной внешней причиной загрязняемости является то, что битумы, используемые для приготовления асфальтобетонов, имеют температуру размягчения около +50оС [2]. Такая температура дорожного покрытия достигается уже при температуре воздуха +30оС, то есть при температуре в летний период в большинстве регионов России. Но поскольку альтернативы применения битумам в ас-фальтах пока нет, а основным требованием к разметке является ее видимость, при дорожном движении, решение вопросов загрязняемости разметки переносится в рецептурную область, то есть к разработчикам материалов.
Ниже рассматриваются некоторые аспекты данной проблемы и пути ее решения. Исследования проводили на ненаполненных системах, где все эффекты более выражены, чем на рецептуре пластиков с наполнением.
Таблица 1
В качестве основы связующих современных термопластиков используют синтетические смолы, получаемые полимеризацией непредельных С5—С9 углеводородов (так называемые углеводородные смолы), или эфи-ры канифоли [2]. Основные требования к их характеристикам приведены в табл. 1.
Как видно из данных табл.1, смолы обладают высокой температурой стеклования и в чистом виде не могут обеспечить морозостойкость термопластиков. Для этой цели смолы подвергают пластификации [3]. В этом качестве были изучены минеральные масла отечественных и зарубежных производителей и эфиры двухосновных органических кислот (адипиновой, се-бациновой, фталевой). Основные требования, которым должны удовлетворять пластификаторы для решения данной задачи, должны иметь высокую температуру кипения и стабильность к окислению в условиях переработки термопластиков. Оказалось, что все рассмотренные пластификаторы практически одинаково снижают температуру размягчения смолы и их применение в реальных рецептурах определяется только стоимостью и воздействием на человека в условиях переработки. В реальных рецептурах за счет пластификации температура размягчения смол снижается до уровня 50—70оС, то есть создаются условия для загряз-
Показатель Величина
Температура размягчения, оС 95-105
Цвет* 3-5
Кислотное число, мг КОН/г 0,1-10
Молекулярная масса 1200-3000
Температура стеклования, оС Около 50
*) Цвет определяется в 50% растворе толуола по Гарднеру или по йодометрической шкале.
Таблица 2
Наименование добавки Наблюдаемый эффект
Пластификаторы Образуются прозрачные липкие пленки. Снижают Тразм смол до 50-60оС
Пластификатор+сэвилен Пленки эластичные липкие. Тразм не изменяется
Пластификатор+8!8 Пленки эластичные липкие. Тразм увеличивается примерно на 10оС
Пластификатор+ сэвилен+8!8 Характеристики пленок не изменяются
Пласификатор+ сэвилен+8!8+ полиэтиленовые воски Пленки остаются эластичными, липкость исчезает. Тразм поднимается на 25-30оС
Пластификатор+ сэвилен+8!8+ полипропиленовые воски Пленки эластичные, липкость отсутствует. Т м поднимается на 30-35оС
Пластификатор+ сэвилен+8!8+ амидные воски Пленки эластичные, липкость отсутствует. Тразм повышается на 30-40оС
www.rifsm.ru научно-технический и производственный журнал
"~34 февраль 2010
нения термопластиков, поскольку пластифицированная смола образует эластичную и липкую на ощупь пленку. Кроме того, для обеспечения прочности и эластичности термопластиков при низкой температуре в состав связующих вводят полимерные добавки: сополимеры этилена с винилацетатом (сэвилен или EVA) и блок-сополимеры стирола с изопреном (SIS). Они мало влияют на температуру размягчения смол, но пленки с их добавлением остаются эластичными и такими же липкими на ощупь. Суммарное влияние добавок в смолы на свойства получаемых при этом пленок приведены в табл. 2.
Как видно из приведенных в таблице результатов, только введение восков устраняет эффект липкости пленок связующих. При этом воски повышают одновременно и температуру размягчения связующих, что в конечном счете должно снижать способность к загрязнению термопластиков при высокой температуре дорожного покрытия. Проведенная работа показала, что полипропиленовые и амидные воски в большей степени повышают температуру размягчения связующих по сравнению с полиэтиленовыми воска-ми. Связано это с более высокой температурой собственного размягчения, а для полипропиленовых восков и с большей молекулярной массой. Помимо этого замечено, что природа смолы сильно влияет на характер действия восков в связующем, по-разному сказываясь на эффекте повышения температуры размягчения. Таким образом, введение восков в состав термопластиков является кардинальным способом борьбы с загрязняемостью. Воски способствуют быстрому формированию разметочной полосы за счет
повышения температуры размягчения и они мигрируют на поверхность полосы, делая ее менее липкой. По этой же причине наличие восков в термопластиках способствует скорейшему отмыванию разметки после дождя. Несмотря на высокую эффективность восков с точки зрения снижения загрязняемости, следует отметить, что они отрицательно влияют на физико-механические и технологические свойства материалов, поэтому введение их в составы ограничено. Это, в свою очередь, не позволяет полностью исключить загрязняемость разметки, выполненной термопластиками, только за счет рецептуры. К снижению загря-няемости приводит также посыпка поверхности разметки стеклянными шариками, которые используются для обеспечения видимости разметки в ночное время.
Ключевые слова: дорожные разметки, битумы, термопластики, сополимеры эпилена с винилацетатом, стирола с изопреном, липкость, воски полипропиленовые, амидные.
Список литературы
ГОСТ Р 51256—99. Разметка дорожная. Типы и основные параметры. Общие технические требования. Гуреев А.А., Гохман Л.М., Гилязетдинов Л.П.Технология органических вяжущих материалов. М., 1986. С. 15. Тагер А.А. Физикохимия полимеров: Химия. М., 1968. 435 с.
ТОО «АДТЭКС
»>
предлагает
Установку эмульсионную для быстрого и эффективного приготовления битумных эмульсий путем диспергирования битумов с поверхностно-активными веществами и раствором кислоты.
Технические характеристики
Габаритные размеры, м....................................7,5x2,2x2,4
Масса установки, т.................................................6
Объем разового выпуска эмульсии, т................................3,5
Время выпуска эмульсии, мин....................................30-40
Технологическое время подготовки компонентов, ч....................1-2
Установленная мощность в автономном режиме работы, кВт ...........150
Потребляемая мощность может быть снижена до 50% при использовании пара для подогрева воды и заранее выпаренного и разогретого до технологической температуры битума. Установка работает в циклическом режиме. Производительность установки в случае предварительного нагрева битума и воды 18 т/смену; в случае нагрева битума и воды в установке с нулевого цикла - 10,5 т/смену; при выпуске разовой партии - 3,5 т. Срок изготовления установки 3 мес.
ТОО «АДТЭКС»
Республика Казахстан, 050061 Алматы, ул. Сокпакбаева, д. 71 Тел./факс: (727) 256-16-60, тел.: (727) 270-18-70, 278-77-73
e-mail: [email protected] реклама
■f: ■ научно-технический и производственный журнал www.rifsm.ru
Ы - ® февраль 2010 35"
