бітум

У представленій роботі запропоновано новий підхід до проведення кополімеризації та сумісної переробки промислових хлорорганічних відходів (ХОВ) виробництва вінілхлориду ТОВ «Карпатнафтохім» м. Калуш, Україна, та рідких продуктів піролізу деревини (РППД), які утворюються при виробництві активованого вугілля з деревини на ТДВ «Перечинський лісохімічний комбінат». Вивчено склад сировини та властивості отриманих продуктів. ІЧ-спектроскопією та ДТА аналізом встановлено первинну будову та властивості одержаних із ХОВ і РППД кополімерів, олігомерів та асфальтових і бітумних виробів з них.

Хімічним модифікуванням гудрону формальдегідом з використанням як каталізатора сульфатної кислоти отримано три зразки бітумного матеріалу з різними температурами розм’якшення 321, 332 і 356,4 К. Визначено груповий вуглеводневий склад сировини процесу модифікації (гудрону) та отриманих бітумів. Також здійснено FTIR-дослідження одержаних груп вуглеводнів (олив, смол та асфальтенів). Досліджено структурні перетворення та запропоновано можливий хімізм процесу модифікування гудрону формальдегідом.

Проведено процес хімічного модифікування окисненого бітуму виробленого на українському нафтопереробному заводі малеїновим ангідридом. Доведено, що найбільш суттєво впливає на модифікування - температура процесу. Підтверджено, що в процесі модифікування малеїновий ангідрид хімічно взаємодіє із складовими частинами окисненого бітуму. Показано, що за нижчих температур (до 403 К) процес модифікування відбувається за іншим хімізмом ніж за вищих температур.

Показано можливість ефективного застосування карбазолу як покращувала кумарон-інденової смоли, що застосовується як модифікатор нафтових бітумів. Усі вихідні речовини для отримання кумарон-інден-карбазольних смол (КІКС) можна отримувати з різних продуктів процесу коксування вугілля. Вивчено вплив складу сировини (кількості карбазолу, який додається до промислової інден-кумаронової фракції) на вихід смоли та її модифікуючі властивості. Встановлено оптимальні кількості карбазолу у вихідній сировині та рекомендовано застосовувати КІКС як адгезійну добавку до бітумів.

Розглянута можливість модифікування бітуму марки БНД 60/90 виробництва ПАТ Укртатнафта (Кременчук, Україна). Вивчено вплив кількості малеїнового ангідриду, тривалості процесу та температури на експлуатаційні характеристики модифікованого бітуму.

Досліджено особливості старіння дорожніх нафтових бітумів, одержаних різними способами. У якості зразків використано окиснений та залишковий бітуми, одержані з нафт українських родовищ. За зміною основних характеристик бітумів після 5-ти та 10-годин в тонкій плівці за температури 436 К, досліджено перетворення, що відбуваються у в’яжучому під час проходження в них процесів старіння. З допомогою методу інфрачервоної спектроскопії проаналізовано зміни, які відбуваютьсяпід час старіння в структурному складі в’яжучого.

Запропоновано модифікування бітумного в’яжучого екологічною епоксидованою ріпаковою олією (BERO) в присутності ініціатора (затверджувача). Як ініціатор використано адипінову кислоту (АА), малеїновий ангідрид (МА) та поліетиленполіамін (PEPA). Встановлено вплив температури модифікування та співвідношення ініціатор : епоксид ріпакової олії (ERO) : бітум, а також природи ініціатора на властивості модифікованого бітуму. Оцінено такі якісні показники бітуму, як температура розм’якшення, пенетрація, дуктильність та адгезія до скла.

Досліджено властивості дрібнозернистого асфальтобетону та його модифікованої форми екологічним епоксидом ріпакової олії (BERO). В ролі модифікатора використано епоксид ріпакової олії (ЕRО), одержаного з відновлюваної та екологічної сировини, ріпакової олії в композиції з ініціаторами (затверджувачами). Встановлено, що введення BERO в кількості 3 % мас. дозволяє підвищити показники границі міцності асфальтобетону при стиску за температури 20 °С та 50 °С. Встановлено ефективність дії композиції BERO та її позитивний вплив на фізико-механічні властивості асфальтобетону.

Наведено результати досліджень основних закономірностей процесу модифікування бітумів, одержаних з залишків переробки нафт українських родовищ гумовою крихтою. Вивчено термічну стійкість гумової крихти дериватографічним методом. Встановлено механізм модифікування бітумів гумовою крихтою за низьких та високих температур. Вивчено вплив технологічних чинників на основні показники якості отриманих модифікованих бітумів. Вивчено зміну групового складу вихідного бітуму і бітуму модифікованого гумовою крихтою.