АДГЕЗИЙНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АМИНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ Годжаев Э.М.,Мамедов Э.А.,Мусаев Т.П.,Асадов М.Ф.,Алиева А.Ш.

Азербайджанский технический университет


Номер: 12-1
Год: 2016
Страницы: 19-22
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

дорожные покрытия, аминовые соединения, битум, слипания, реагент, температура размягчения композита, масляные кислоты

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В работе для улучшения качества дорожных покрытий в качестве реагентов предлагаются аминовые соединения с использованием нафтеновых и масленых кислот. Разработана технология синтеза аминовых соединений, установлено, что высшие масленые кислоты получаются из сырья, хлопкового масло, соапстока, содержащего натриевые соли масляных кислот, немыловые соединения, фосфориды и другие вещества. При получении масляных кислот из соапстока использовалась хлоридовая кислота концентрированная с РН-ом и растворенная в воде при температуре 85-90С. Разработана условия синтеза реагентов. В экспериментах полученный реагент в объёмном содержании 0,5-1,5% добавляется в битум и растворяется в нем при температуре 130-140С, в течении 30-40 мин. и исследуется. Исследования проводились методами пассивного слипания. К маленьким камням, с размерами 2-5мм, при температуре 130-140С внедряют композит битума с дальнейшим содержанием в кипящей воде в течение 30 минут. Исследовались влияния объёмного содержания полученных реагентов на температуру размягчения, растяжки и слипания к каменным материалам битума, и выявлены их оптические значения.

Текст научной статьи

Введение Относительно низкие физико-химические и механические свойства дорожных покрытий требует огромные средства для обеспечения их стабильности. Поэтому для увеличения качества дорожных покрытий ведутся интенсивные исследовательские работы и ищут пути их улучшения. Одной из основных причин разрушения асфальт- бетонных покрытий является то, что под действием температуры и воды в них происходят трещины. Для улучшения физико-механических показателей дорожных покрытий и увеличения времени их эксплуатации, в состав битума добавляют модифицирующие наполнители [1-3] и получают композиты битума. С помощью минеральных наполнителей улучшается адгезия битума, стойкость действию воды и температурным изменениям. В качестве смеси адгезии используются сложные эфирные спирты высокомолекулярных органических кислот, амиды аминных соединений, имидозолины и т.д. [5,6] . В результате синтеза смеси органических кислот и многоатомных спиртов, конденсационной реакцией, сложные эфиры при добавлении битума марки БНД 60/90в процентном содержании 0,5-3%, увеличивают их прилипание от 57 до 78% [7]. Адгезийные способности битума существенно увеличиваются при использовании смесей аминных кислот. При производстве асфальта широко используются адгезийные азотосодержащие примеси маркой АМДОР-10, БП-3М, ДОРОС-АП и др. [3,6,8]. Добавление этих поверхностно активных веществ битума увеличивает поверхностное натяжение на границе битум - минерал, ускоряет и улучшает перекрытия поверхности дорожного покрытия. Приготовление адгезийных смесей проводится на основе аминовых соединений высокомолекулярных органических кислот. Получение адгезийных смесей на основе нафтеновых и высших масляных кислот имеют особую значимость. В свете вышеизложенного, в настоящей работе излагаются результаты исследования влияния синтезированных, на основе нафтеновых, высших и масляных кислот и полиэтиленполиамина (180-2200С), аминамидов и имидизолинов на свойства битума. Методика эксперимента Нафтеновые кислоты получаются в процессе очищения горючих. Полученные при переработке нефти и обнаруженные в составе лигориновые, керосиновые, газойловые, С10-С14 кислоты являются нафтеновыми кислотами [9]. При синтезе аминовых соединений нафтеновых кислот в процессе керосиновых фракций использовались нафтеновые кислоты с кислотным числом 268,7 мг КОН /г. Использованные при синтезе аминовых соединений высшие масляные кислоты получаются из сыря хлопкового масла соапстока. В составе соабстока содержатся натриевые соли маслянных кислот, немыльные соединения, фосфолипиды и другие вещества. Состав соапстока не стабилен и изменяется в широком интервале в зависимости от условий получения масел. Состав соапстока показан в таблице 1. Таблица 1 Названия показателей Значения показателей Соапсток Требования по ТУ 10-04-02-80-91 Массовая часть, %: Общий, жир, в том числе: - Нейтральные липиды - Масляные кислоты - Ненамыленные липиды - Фосфолипиды Вода и летучие вещества немасляные смеси Пероксидные числа фосфолипи-дов полученные из соапстока 1/2O2/кг 35,4-36,7 12,5-14,2 18,4-21,3 0,7-1,1 1,7-2,2 63,0-64,5 Нет 6,5-7,9 Не меньше 25,0 % Не нормализуется Не меньше 15,0 % Не нормализуется Не нормализуется Не нормализуется Нет Не нормализуется Для получения масляных кислот из соапстока использовалась хлоридовая кислота концентрированная с РН-ом3-и растворенная в воде при температуре 85-900С. Накопленные на поверхности воды масляные кислоты собрали, посушили и определили кислотные числа. В составе масляных кислот, полученных из хлопкового масла содержатся олеиновая кислота (CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH) линолевая кислота (CH3-CH=CH-CH2-CH-N-(CH2)8-COOH пальмитиновая кислота (CH3-(CH2)14COOH),стеариновая кислота (CH3-(CH2)15-COOH) и другие кислоты. На основе полиэтиленполиамина нафтеновой и масляной кислоты синтезированы амиды и имидозолины [11]. Условия синтеза реагентов приведены в таблице 2. Таблица 2 Условия синтеза реагентов Реагент Компоненты Соотношение компонентов Условия реакции t, 0C Время Ι PEPA Нафтеновая кислота 1,1:1 180-220 6-8 ΙΙ PEPA Масляная кислота 1:1,1 200-220 6-8 R-COOH+H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH- CH2- CH2-NH2 →R-CONH- CH2- CH2-NH- CH2 -CH2-NH -CH2- CH2- NH2+ Здесь R=C10-C14- I Реагент и R= C16H31-, C17H35-, C18H29-, C18H33- və s. - II Реагент Вещества, полученные после реакций с нафтеновой кислотой (I-реагент), обработаны 37%-ным раствором формальдегида и образованы -N-CH2OH группы в молекуле. (III- реагент). III Реагент К полученному на основе масленой кислоты реагенту. В часть, полученного на основе масляной кислоты реагента, добавлена эмульсия получается растворения 8% серной пыли в 80%воды. Серная пыль имеет следующие размеры гранулометрического состава [12] - частицы размером 6 мкм - 54 - 70 % -частицы размером 12 мкм - 16 - 44 % В составе пыли серы имеется 0,05% поверхностно активного вещества - DC-10. Подготовленный реагент в объемном проценте 0,5-1,5% добавляется в битум и растворяется в нем при температуре 130-1400С в течении 20-30 минут и исследуется. Исследовались температура размягчения растяжки, степень прилипания к маленьким камням [13-15]. Исследовались свойства чистого битума и композита, с добавлением нами полученных новых наполнителей на основе битума. Исследования проводились методами «пассивного» слипания [15]. С этой целью к маленьким камням размерами 2-5мм при температуре 130-1400С внедряют композит битума, с дальнейшим содержанием в кипящей воде в течение 30 минут. После этого, образцы на 2-3 минут помещаются в холодную воде и полученный материал готов для исследования. Экспериментальные результаты и их обсуждение В таблице приводятся результаты исследования влияния, нами полученных реагентов с различной концентрацией, на свойства композитов на основе битума. Установлено, что реагенты I, III и IV в определенных концентрациях улучшают слипание битума к маленьким камням. II смесь в количестве 1,0% хорошо влияет на адгезийные свойства битума. Однако, отметим, что с увеличением этой смеси до 1,5% адгезийный способность битума ухудшается. Выявлено, что при концентрации нами полученных наполнителей до 1%, наряду с адгезией, происходит увеличение температуры размягчения материала. Эти качества наблюдались при концентрации 0,5-1% I реагента в температурном интервале 0,6-2,60С, при 1% концентрации II реагента в температурном интервале 1,6-2,40С, 0,5- 1% IV реагента в температурном интервале 0,7-2,60С. При концентрации 0,5-1% III реагента температура размягчения битума и контрольного образца были одинаковыми. Исследование растяжки модифицированных образцов битума по ГОСТ 11505-75 в дуктилометре показало, что их растяжка при температуре 250С находится на уровне требований битума (таблица 3). Таблица 3 Результаты исследования композитов битума Реагент Концентрация реагента, % Показатели битума “температуры размягчения по «кругу» и «шарику», 0C Расстяжка, в 25 0C, см Слипание к каменным материалам требование нефтяного битума по АЗС 050-2011 - 49 - 54 >70 хорошо Контрольный битум - 49,6 - 50 90 - 96 удовлетворительно Ι 1,0 50,5-50,6 77-78 хорошо 1,5 51,8-52,6 61-62 хорошо ΙΙ 0,5 48,9-49,1 удовлетворительно 1,0 51,6-52,4 48-50 хорошо 1,5 48,8-49,9 плохо ΙΙΙ 0,5 46,8-47,8 72-80 хорошо 1,0 49,7-49,9 60-72 хорошо 1,5 50,1-50,7 40-44 хорошо ΙV 0,5 50,7-51,2 71-72 хорошо 1,0 52,5-52,6 70-71 хорошо Выявлено, что I и IV реагенты являются наиболее эффективными в качестве наполнителей битума для получения высоких показателей. Выводы 1. Для улучшения показателей дорожного битумного покрытия синтезированы аминовые соединения с использованием нафтеновых и масляных кислот. 2. Исследованиями влияния синтезированных смесей на свойства битума выявлено, что количество реагентов (наполнителей) 0,5-1% в составе улучшает адгезийные свойства и увеличивает температуру размягчения асфальт - бетонного покрытия.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.