PL242737B1 - Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej stanowiącej lepiszcza do produkcji siarkobetonów i stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów - Google Patents
Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej stanowiącej lepiszcza do produkcji siarkobetonów i stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów Download PDFInfo
- Publication number
- PL242737B1 PL242737B1 PL422069A PL42206917A PL242737B1 PL 242737 B1 PL242737 B1 PL 242737B1 PL 422069 A PL422069 A PL 422069A PL 42206917 A PL42206917 A PL 42206917A PL 242737 B1 PL242737 B1 PL 242737B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mixture
- sulfur
- temperature
- weight
- binder
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 85
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 26
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims abstract description 14
- 241000779819 Syncarpia glomulifera Species 0.000 claims abstract description 14
- 239000001739 pinus spp. Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229940036248 turpentine Drugs 0.000 claims abstract description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 10
- GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N α-pinene Chemical compound CC1=CCC2C(C)(C)C1C2 GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 7
- WTARULDDTDQWMU-RKDXNWHRSA-N (+)-β-pinene Chemical compound C1[C@H]2C(C)(C)[C@@H]1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-RKDXNWHRSA-N 0.000 claims description 6
- WTARULDDTDQWMU-IUCAKERBSA-N (-)-Nopinene Natural products C1[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-IUCAKERBSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 6
- WTARULDDTDQWMU-UHFFFAOYSA-N Pseudopinene Natural products C1C2C(C)(C)C1CCC2=C WTARULDDTDQWMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N alpha-Fenchene Natural products C1CC2C(=C)CC1C2(C)C XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229930006722 beta-pinene Natural products 0.000 claims description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 6
- LCWMKIHBLJLORW-UHFFFAOYSA-N gamma-carene Natural products C1CC(=C)CC2C(C)(C)C21 LCWMKIHBLJLORW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 1S,5S-(-)-alpha-Pinene Natural products CC1=CC[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1C2 GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 0.000 claims description 4
- MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N alpha-pinene Natural products CC1=CCC23C1CC2C3(C)C MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract description 3
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 abstract 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N limonene Chemical compound CC(=C)C1CCC(C)=CC1 XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- IBVPVTPPYGGAEL-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(prop-1-en-2-yl)benzene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC(C(C)=C)=C1 IBVPVTPPYGGAEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXNDIJDIPNCZQJ-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpent-1-ene Chemical compound CC(=C)CC(C)(C)C FXNDIJDIPNCZQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006491 ABS+PC Polymers 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920006997 PA+ABS Polymers 0.000 description 1
- 229920006644 PBT+PC Polymers 0.000 description 1
- 229920006834 PC+ABS Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- -1 sea water) Chemical class 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania stabilnej siarki polimerycznej jako lepiszcza do produkcji siarkobetonów. Sposób ten polega na tym, że do stopionej i mieszanej w reaktorze - oraz stanowiącej co najmniej 70% końcowej masy wagowej mieszaniny, a korzystnie jej 90% do 94% - siarki zanieczyszczonej bitumami lub czystej technicznie siarki o temperaturze 115 - 145°C wprowadza się uzupełniające składniki w ilości łącznie nie przekraczającej 30% końcowej masy wagowej mieszaniny. Składniki uzupełniające stanowią: dicyklopentadien lub terpentyna lub furfuralu lub styren. Po czym stopniowo podwyższa się temperaturę mieszaniny z szybkością nie większą niż 5°C w ciągu 30 minut aż do osiągnięcia temperatury 140 - 145°C i utrzymuje się mieszaninę w tej temperaturze w ciągu 3 godzin kontynuując mieszanie. Następnie obniża się temperaturę mieszaniny z szybkością nie większą niż 5°C w ciągu 30 minut, do temperatury 130 - 135°C i utrzymuje się tę temperaturę w ciągu 3 godzin. Proces prowadzi się w atmosferze beztlenowej, w obecności azotu, CO2 lub też innego gazu inertnego.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej stanowiącej lepiszcze do produkcji siarkobetonów. Otrzymane polimery przeznaczone są do wykorzystania ich jako czynnika wiążącego w mieszankach siarkobetonowych. Przedmiotem wynalazku jest też stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów.
Jak wyjaśnia się w słowniku specjalistycznym (www//:ekspertbudowlany.pl) siarkobeton - jest to beton otrzymywany na gorąco (ok. 135°C) z kruszywa mineralnego (kwarcowego lub zasadowego w przypadku zbrojenia stalowego) i spoiwa siarkowego (od 7 do 15%). Charakteryzuje się on dużą odpornością na czynniki agresywne i właściwościami antykorozyjnymi - odpornością na działanie kwasów, zasad i soli (np. wody morskiej), oraz na korozję biologiczną. Za względu jego właściwości - siarkobeton stosuje się do budownictwa zbiorników na odpady toksyczne, rurociągi, nawierzchnie o dużym natężeniu ruchu kołowego, posadzki (np. w galwanizerniach), do budowy konstrukcji podwodnych oraz do umacniania brzegów morskich.
Ogólnie znane są kopolimery i mieszanki polimerowe określane obecnie, jako „blendy' (w języku angielskim używana jest też ich nazwa „ alloys ”).
Kopolimery składają się z co najmniej dwóch komponentów połączonych ze sobą chemicznie. Zgodnie z ogólnie przyjętymi zasadami - symbole tych produktów oddziela się kreską ukośną, zapisując od lewej do prawej, w kolejności malejących udziałów wagowych. Przy czym wymieniane na pierwszym miejscu, główne komponenty wyznaczają w dużym stopniu najważniejsze właściwości danego materiału, co ułatwia jego ogólną ocenę. W przypadku dwóch komponentów mówi się o bipolimerze, np. A/MMA = akrylonitryl/metakrylan metylu, w przypadku dwóch komponentów mówimy o terpolimerach, np. VC/E/MMA = chlorek winylu/etylen/metakrylan. Dopuszcza się jednak wyjątki stosowane w skrótowych oznaczeniach tworzyw sztucznych, które polegają na wykorzystywaniu przyjętego od dawna zapisu bez ukośnej kreski, np. ABS, SAN, ASA.
Natomiast mieszaniny polimerowe, nazywane też stopami polimerowymi, składają się z mieszanek dwóch lub więcej (wielofazowe) komponentów. Oficjalnie zapisuje się ich oznaczenie skrótowe w nawiasach, oddzielając znakiem + (n+n). Mieszaniny polimerowe łączy się ze sobą przez kompandowanie (mieszanie składników), najczęściej z użyciem środka poprawiającego mieszalność (nadającego przyczepność), który umożliwia trwałe przemieszanie składników. Zakres temperatury przetwarzania, w przypadku mieszanin polimerowych, jest często węższy niż w przypadku kopolimerów. Zbyt wysoka temperatura przetwarzania może zlikwidować lub naruszyć układ wielofazowy, którego powodem jest wiązanie fizyczne, nie chemiczne. Ilość komponentów plastycznych decyduje w zasadzie o właściwościach materiału. W ostatnich latach obserwuje się duży postęp w technologii otrzymywania „ blend”. Opracowuje się je i dobiera w celu spełnienia szczególnych wymagań technicznych, z których najważniejszymi są: lepsza przetwarzalność, większa udarność zwłaszcza w niskiej temperaturze (odporność materiału na pękanie), większa odporność na deformację, zwłaszcza w podwyższonej temperaturze, lepsza odporność na czynniki fizykochemiczne. Właściwość głównych komponentów zmienia się więc przez domieszanie innych składników. Szczególnie dobrze znane i popularne obecnie są kopolimery: ABS A/l ASA E/VA MBS PM/I SAN SB SB/S S/EB/S S/MS PP/EPDM. Dobrze znane są i cenione także mieszaniny polimerowe: (ABS+PC), (PC+ABS) (PBT+ASA)(ABS+PA), (PA+ABS) (PBT+PC).
Ogólnie znana jest również zdolność siarki elementarnej do samorzutnej polimeryzacji, zachodzącej według mechanizmu rodnikowego w drodze rozpadu wiązań chemicznych w ośmio-atomowych cząsteczkach krystalicznej siarki i ich rekombinacji z utworzeniem liniowej makrocząsteczki siarkowej tak zwanej polisiarki. Pod ciśnieniem atmosferycznym samorzutna reakcja polimeryzacji siarki zachodzi w temperaturze >159°C. Otrzymany w ten sposób polimer charakteryzuje się małą stabilnością chemiczną, wykazując wyraźne tendencje do depolimeryzacji z odtworzeniem struktury krystalicznej.
W celu stabilizacji siarki w formie polimerycznej reakcję kopolimeryzacji prowadzi się z udziałem kopolimerów.
W publikacji w czasopiśmie Chemik Rok XLI 1988:9, 243-245 przedstawiono możliwość zastosowania kopolimerów siarkowo-organicznych jako fazy ciągłej betonów siarkowych i równocześnie wymieniono dipenten (DP), cyklopentadien (CPD), dicyklopentadien (DCPD), izobuten, diizobuten, polibuten oraz styren jako komonomery organiczne najpowszechniej stosowane w mieszankach na kopolimery siarkowo-organiczne, w ilości od kilku do kilkunastu % wagowych.
W opisie patentowym US 4391969 przedstawiono natomiast sposoby wytwarzania betonów siarkowych z udziałem fazy ciągłej w postaci kopolimerów siarkowo-organicznych sporządzonych z mieszanek zawierających jako komonomer organiczny dicyklopentadien lub mieszaninę związków organicznych, w której dicyklopentadien stanowi przynajmniej 37% wagowych, zastosowany w ilości 2-20% wagowych.
Natomiast w opisie polskiego wynalazku pt. „Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimetrycznej do produkcji betonów siarkowych i zabezpieczania odpadów” PL 190343, ochronionego z pierwszeństwem od dnia 6 sierpnia 2002 r. - przedstawiono sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej, polegający na tym, że węglowodory nienasycone, stanowiące mieszaninę cyklopentadienu i jego oligomerów z ewentualną domieszką styrenu stanowiącą 0-50% wagowych wszystkich węglowodorów wprowadza się w ilości 1-20% wagowych reagentów do stopionej i stale mieszanej siarki elementarnej o temperaturze 125-130°C, po czym temperaturę mieszaniny podnosi się stopniowo, nie szybciej niż o 5°C w ciągu 30 minut aż do osiągnięcia temperatury 140-145°C i utrzymuje się mieszaninę w tej temperaturze w ciągu 3 godzin. Następnie obniża się temperaturę mieszaniny, nie szybciej niż o 5°C w ciągu 30 minut, do temperatury 130-135°C i utrzymuje tę temperaturę w ciągu co najmniej 3 godzin. Proces prowadzi się w atmosferze beztlenowej, w obecności azotu, dwutlenku węgla lub innego gazu inertnego.
W opisach zgłoszeń patentowych WO 2015014953, WO 2011000837, WO 2012101127 oraz WO 2008148804 przedstawiono z kolei możliwość zastosowania silanów jako związków zwiększających adhezję pomiędzy lepiszczem siarkowym, a kruszywem w betonach siarkowych, przy czym fazą ciągłą betonu była siarka.
Z publikacji przeglądowej w czasopiśmie Nature Chemistry 2013:5, 518-524 znany jest kopolimer siarkowo-organicznych sporządzony z mieszanki zawierającej jako komonomer organiczny 1,3-diizopropenylobenzen w ilości od 10 do 50 % wagowych.
Terpentyna jest mieszaniną małocząsteczkowych związków organicznych uzyskiwaną z żywicy drzew iglastych, jest ona odpadem przemysłu celulozowego.
Furfural natomiast jest małocząsteczkowym związkiem organicznym otrzymywanym na drodze reakcji chemicznych z odpadów spożywczych, w tym cukierniczych, czy też z biomasy (np. ze zmielonych kolb kukurydzy). Nazwa pochodzi od określenia furful (łac. otręby), z których furfural między innymi jest otrzymywany.
Celem wynalazku jest przedstawienie skutecznej metody zagospodarowywania - w sposób bezpieczny dla otoczenia i użyteczny - odpadów zarówno w postaci biomasy (na przykład z przemysłu spożywczego, jak i celulozowego), a także odpadów porafinacyjnych materiałów pozostających w wyniku przeprowadzonego procesu odsiarczania ropy naftowej lub gazu ziemnego, a także innych gazów węglowodorowych, których tak skuteczne i funkcjonalne przetwarzanie nie było dotychczas znane.
Celem wynalazku jest także opracowanie substancji powstającej w wyniku zastosowania opracowanej metody.
Istota opracowanego sposobu wytwarzania stabilnej siarki polimerycznej jako lepiszcza do produkcji siarkobetonów, gdzie do stopionej i mieszanej w reaktorze - oraz stanowiącej co najmniej 70% końcowej masy wagowej mieszaniny, a korzystnie jej 90% do 94% - siarki o temperaturze 115-145°C wprowadza się uzupełniające składniki w ilości łącznie nie przekraczającej 30% końcowej masy wagowej mieszaniny. Stanowią je: dicyklopentadien lub terpentyna, lub furfuralu, lub styren. Po czym stopniowo podwyższa się temperaturę mieszaniny z szybkością nie większą niż 5°C w ciągu 30 minut aż do osiągnięcia temperatury 140-145°C i utrzymuje się mieszaninę w tej temperaturze w ciągu 3 godzin, kontynuując mieszanie. Następnie obniża się temperaturę mieszaniny z szybkością nie większą niż 5°C w ciągu 30 minut, do temperatury 130-135°C i utrzymuje się tę temperaturę w ciągu 3 godzin. Proces prowadzi się w atmosferze beztlenowej, w obecności azotu, CO2 lub też innego gazu inertnego, przy czym sposób ten polega na tym, że do mieszaniny wykorzystuje się siarkę techniczną zanieczyszczoną bitumem w ilości do 30% korzystnie 3%, uzyskaną w wyniku procesu odsiarczania ropy naftowej lub gazu ziemnego, lub innego gazu węglowodorowego.
Korzystnie, do mieszaniny dodaje się dicyklopentadien o czystości 95%, w ilości do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, najlepiej od 3 do 5% wagowych mieszaniny.
Zwykle, do mieszaniny dodaje się terpentynę o zawartości alfa- i beta- pinenu minimum 50%, w ilości od 0 do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, najlepiej od 0 do 5% wagowych mieszaniny.
Najczęściej do mieszaniny dodaje się furfural o czystości do 99%, w ilości od 0 do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, najlepiej od 0 do 8% wagowych mieszaniny.
Korzystnie, do mieszaniny dodaje się styren o czystości do 95%, w ilości od 0 do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, najlepiej od 0 do 8% wagowych mieszaniny.
Zazwyczaj, proces wprowadzania składników uzupełniających do stopionej i mieszanej w reaktorze siarki prowadzi się w przypadku siarki mającej temperaturę 125-130°C zanieczyszczonej bitumem korzystnie w ilości 2,5%.
Istota substancji, stanowiącej przedmiot wynalazku, tj. stabilnej siarki polimerycznej stanowiącej lepiszcze do produkcji siarkobetonów, którą stanowi siarka stanowiąca co najmniej 70% końcowej masy wagowej mieszaniny, a korzystnie jej 90% do 94% oraz uzupełniające składniki w ilości łącznie nie przekraczającej 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, przy czym uzupełniające składniki stanowią: dicyklopentadien lub terpentyna, lub furfural, lub styren, charakteryzuje się tym, że siarkę stanowi siarka techniczna zanieczyszczona bitumem w ilości do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, korzystnie w ilości 3%, która jest uzyskana w wyniku odsiarczania ropy naftowej lub gazu ziemnego, lub innego gazu węglowodorowego.
Korzystnie, stabilna siarka polimeryczna zawiera dicyklopentadien o czystości 95%, w ilości do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, najlepiej od 3 do 5% wagowych.
Zwykle, stabilna siarka polimeryczna zawiera terpentynę o zawartości alfa- i beta-pinenu minimum 50%, w ilości od 0 do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, najlepiej od 0 do jej 5%.
Najczęściej, stabilna siarka polimeryczna zawiera furfural o czystości do 99%, w ilości od 0 do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, najlepiej od 0 do jej 8% wagowych.
Korzystnie, stabilna siarka polimeryczna zawiera styren o czystości do 95%, w ilości od 0 do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, najlepiej od 0 do jej 8% wagowych.
Zarówno terpentyna jak i furfural są substancjami pozyskiwanymi ze źródeł roślinnych. Zastosowanie terpentyny lub furfuralu (czyli ewentualnie także obu tych składników) do otrzymania stabilnej siarki polimerycznej, tj. do syntezy kopolimerów siarkowo-organicznych pozwala na częściowe bądź całkowite uniezależnienie tego procesu od źródeł nieodnawialnych (ropa naftowa, gaz ziemny), z których pozyskiwane są alternatywne komonomery do ich syntezy. Obecność zanieczyszczeń bitumicznych wpływa na zmianę fizykochemicznych właściwości siarki, zmienia temperaturę jej topnienia, w stopniu uzależnionym od zawartości zanieczyszczenia.
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej użytej jako lepiszcze do produkcji siarkobetonów.
Do stopionej i mieszanej w reaktorze - oraz stanowiącej co najmniej 70% końcowej masy wagowej mieszanki, a korzystnie jej 90% do 94% - siarki o temperaturze 115-145°C wprowadza się uzupełniające składniki w ilości łącznie nie przekraczającej 30%. Siarka ta jest technicznie zanieczyszczona bitumem do 30% korzystnie 3% i uzyskana jest z procesu odsiarczania ropy naftowej lub gazu ziemnego, lub innego gazu węglowodorowego.
Wprowadzane do siarki uzupełniające składniki stanowią:
- dicyklopentadien o czystości 95%, w ilości do 30%, korzystnie od 3 do 5% wagowych mieszaniny lub
- terpentyna o zawartości alfa- i beta-pinenu minimum 50%, w ilości od 0 do 30%, korzystnie od 0 do 5% wagowych mieszaniny lub
- furfural o czystości do 99%, w ilości od 0 do 30%, korzystnie od 0 do 8% wagowych mieszaniny lub - styren o czystości do 95%, w ilości od 0 do 30%, korzystnie od 0 do 8% wagowych mieszaniny.
Następnie stopniowo podwyższa się temperaturę mieszaniny z szybkością nie większą niż 5°C w ciągu 30 minut aż do osiągnięcia temperatury 140-145°C. Mieszaninę utrzymuje się w tej temperaturze w ciągu 3 godzin, kontynuując mieszanie. Po czym obniża się temperaturę mieszaniny z szybkością nie większą niż 5°C w ciągu 30 minut, do temperatury 130-135°C i utrzymuje się tę temperaturę w ciągu 3 godzin. Proces ten prowadzi się w atmosferze beztlenowej, w obecności azotu, CO2 lub też innego gazu obojętnego.
Korzystnie, opisany wyżej proces wprowadzania składników uzupełniających do stopionej i mieszanej w reaktorze siarki prowadzi się w przypadku siarki mającej temperaturę 125-130°C zanieczyszczonej bitumami w 2,5%.
Przedmiot wynalazku ilustruje poniższy przykład.
Przykład 1:
Przygotowano 3 mieszaniny substratów o składach w procentach wagowych:
mieszanina I siarka techniczna zanieczyszczona bitumem w 2,5% - 90%, dicyklopentadien o czystości 95% - 5%, styren o czystości 95% - 5%
PL 242737 BI mieszanina II siarka techniczna zanieczyszczona bitumem w 2,5% - 92%, dicyklopentadien o czystości 95% - 4%, terpentyna o zawartości alfa- i beta-pinenu minimum 50%- 4% mieszanina III siarka techniczna zanieczyszczona bitumem w 2,5% - 92% dicyklopentadien o czystości 95% - 4%, furfural o czystości 99% - 4%.
Z mieszanin tych sporządzono stabilną siarkę polimeryczną, tj. kopolimery siarkowo-organiczne, postępując jak w przykładzie 1. Właściwości mechaniczne otrzymanej stabilnej siarki polimerycznej, tj. kopolimerów siarkowo-organicznych przedstawiono w poniższej tablicy 3.
Tablica 3 ί Właściwości siarki polimerycznej otrzymanej z mieszanin
| Mieszanina ł | Mieszanina 11 | Mieszanina HI | |
| Odporność na ściskanie po średnicy próbki w kształcie walca (N] | 345 ± 97 | 251 ±64 | 290 ±52 |
| Odkształcenie przy ściskaniu po średnicy próbki w kształcie walca {%] | 2,1 ±0,7 | 4,4 ± 0,9 | 5,l±0,6 |
| Udarność [kJ/m2] | 69,7 ± 2 __— | 48,7 ± 5 | 70,5 * 3 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (11)
1. Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej jako lepiszcza do produkcji siarkobetonów, gdzie do stopionej i mieszanej w reaktorze - oraz stanowiącej co najmniej 70% końcowej masy wagowej mieszanki, a korzystnie jej 90% do 94% - siarki o temperaturze 115-145°C wprowadza się uzupełniające składniki w ilości łącznie nie przekraczającej 30% w postaci: dicyklopentadienu lub terpentyny, lub furfuralu, lub styrenu, po czym stopniowo podwyższa się temperaturę mieszaniny z szybkością nie większą niż 5°C w ciągu 30 minut aż do osiągnięcia temperatury 140-145°C i utrzymuje się mieszaninę w tej temperaturze w ciągu 3 godzin kontynuując mieszanie, a następnie obniża się temperaturę mieszaniny z szybkością nie większą niż 5°C w ciągu 30 minut, do temperatury 130-135°C i utrzymuje się tę temperaturę w ciągu 3 godzin, przy czym proces prowadzi się w atmosferze beztlenowej, w obecności azotu, CO2 lub też innego gazu obojętnego, znamienny tym, że do mieszaniny dodaje się siarkę techniczną zanieczyszczoną bitumem do 30% korzystnie 3%, uzyskaną z procesu odsiarczania ropy naftowej lub gazu ziemnego, lub innego gazu węglowodorowego.
2. Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej jako lepiszcza do produkcji siarkobetonów, według zastrz. 1, znamienny tym, że do mieszaniny dodaje się dicyklopentadien o czystości 95%, w ilości do 30%, korzystnie od 3 do 5% wagowych mieszaniny.
3. Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej jako lepiszcza do produkcji siarkobetonów, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do mieszaniny dodaje się terpentynę o zawartości alfa- i beta-pinenu minimum 50%, w ilości od 0 do 30%, korzystnie od 0 do 5% wagowych mieszaniny.
4. Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej jako lepiszcza do produkcji siarkobetonów, według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że do mieszaniny dodaje się furfural o czystości do 99%, w ilości od 0 do 30%, korzystnie od 0 do 8% wagowych mieszaniny.
5. Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej jako lepiszcza do produkcji siarkobetonów, według jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że do mieszaniny dodaje się styren o czystości do 95%, w ilości od 0 do 30%, korzystnie od 0 do 8% wagowych mieszaniny.
6. Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej jako lepiszcza do produkcji siarkobetonów, według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że proces wprowadzania składników uzupełniających do stopionej i mieszanej w reaktorze siarki prowadzi się w przypadku siarki mającej temperaturę 125-130°C zanieczyszczonej bitumem korzystnie w ilości 2,5%.
7. Stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcza do produkcji siarkobetonów, zawierająca siarkę stanowiącą co najmniej 70% końcowej masy wagowej mieszaniny, a korzystnie jej 90% do 94% oraz uzupełniające składniki w ilości łącznie nie przekraczającej 30% masy wagowej mieszaniny, w postaci: dicyklopentadienu lub terpentyny, lub furfuralu, lub styrenu znamienna tym, że zawiera siarkę techniczną zanieczyszczoną bitumem do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, korzystnie 3%, która jest uzyskana w wyniku odsiarczania ropy naftowej lub gazu ziemnego, lub innego gazu węglowodorowego.
8. Stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów, według zastrz. 7 znamienna tym, że zawiera dicyklopentadien o czystości 95%, w ilości do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, korzystnie od 3 do 5% wagowych mieszaniny.
9. Stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów, według zastrz. 7 albo 8, znamienna tym, że zawiera terpentynę o zawartości alfa- i beta-pinenu minimum 50%, w ilości od 0 do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, korzystnie od 0 do 5% wagowych mieszaniny.
10. Stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów, według jednego z zastrz. od 7 do 9, znamienna tym, że zawiera furfural o czystości do 99%, w ilości od 0 do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, korzystnie od 0 do 8% wagowych mieszaniny.
11. Stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów, według jednego z zastrz. od 7 do 10, znamienna tym, że zawiera styren o czystości do 95%, w ilości od 0 do 30% końcowej masy wagowej mieszaniny, korzystnie od 0 do 8% wagowych mieszaniny.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL422069A PL242737B1 (pl) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej stanowiącej lepiszcza do produkcji siarkobetonów i stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów |
| PL422745A PL242738B1 (pl) | 2017-06-29 | 2017-09-04 | Masa siarkobetonowa |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL422069A PL242737B1 (pl) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej stanowiącej lepiszcza do produkcji siarkobetonów i stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL422069A1 PL422069A1 (pl) | 2019-01-02 |
| PL242737B1 true PL242737B1 (pl) | 2023-04-17 |
Family
ID=64899026
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL422069A PL242737B1 (pl) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej stanowiącej lepiszcza do produkcji siarkobetonów i stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów |
| PL422745A PL242738B1 (pl) | 2017-06-29 | 2017-09-04 | Masa siarkobetonowa |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL422745A PL242738B1 (pl) | 2017-06-29 | 2017-09-04 | Masa siarkobetonowa |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (2) | PL242737B1 (pl) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL187670B1 (pl) * | 1998-05-27 | 2004-08-31 | Myslowski Wlodzimierz | Sposób wytwarzania spoiwa siarkowego i spoiwo siarkowe |
| PL330767A1 (en) * | 1999-01-07 | 2000-07-17 | Os Bad Rozwojowy Przem Siarko | Method of obtaining sulphuric concrete suitable for use in building repositories for radioactive wastes and other dangerous materials and sulphuric concrete therefor obtained using that method |
| PL330766A1 (en) * | 1999-01-07 | 2000-07-17 | Os Bad Rozwojowy Przem Siarko | Method of obtaining sulphuric concrete suitable for use in industrial building trade and sulphuric concrete obtained thereby |
| PL190343B1 (pl) * | 2002-08-06 | 2005-11-30 | Os Bad Rozwojowy Przem Siarko | Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej do produkcji betonów siarkowych i zabezpieczaniaodpadów |
| RU2401819C1 (ru) * | 2009-10-09 | 2010-10-20 | Василий Юльевич Жиркевич | Способ получения смеси для серного бетона (варианты) |
| PL211111B1 (pl) * | 2009-11-25 | 2012-04-30 | Andrzej Janiczek | Sposób wytwarzania polimeru siarkowego i zastosowanie polimeru siarkowego |
| PL231566B1 (pl) * | 2009-12-08 | 2019-03-29 | Andrzej Janiczek | Sposób wytwarzania lepiszcza asfaltowopolimerowego granulowanego i betonu siarkowego oraz ich zastosowanie do wytwarzania i remontu nawierzchni drogowych |
| PL215185B1 (pl) * | 2010-05-28 | 2013-11-29 | Andrzej Janiczek | Sposób wytwarzania polimerycznego materialu budowlanego na bazie siarki odpadowej i odpadów flotacyjnych z flotacji rudy miedzi |
-
2017
- 2017-06-29 PL PL422069A patent/PL242737B1/pl unknown
- 2017-09-04 PL PL422745A patent/PL242738B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL422745A1 (pl) | 2019-01-02 |
| PL422069A1 (pl) | 2019-01-02 |
| PL242738B1 (pl) | 2023-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2690846C (en) | Non-gellable and pumpable concentrated binder for bitumen/polymer | |
| EP2771405B1 (en) | Sulfur-modified asphalt emulsion and binder compositions | |
| US4391969A (en) | Modified sulfur cement | |
| US4348313A (en) | Concrete formulation comprising polymeric reaction product of sulfur/cyclopentadiene oligomer/dicyclopentadiene | |
| KR19990028873A (ko) | 안정성이 개선된 비투먼/중합체 조성물 및 외장작업에의 응용 | |
| EP1102816A1 (fr) | Emulsions de bitume, procede pour leur obtention, et compositions les contenant | |
| JPH0225929B2 (pl) | ||
| US3249567A (en) | Bitumen-ethylene copolymer compositions | |
| KR101289314B1 (ko) | 상온에서 액상 형태를 유지하여 혼합 작업이 가능한 개질 유황 결합재 및 그 제조방법과, 이를 함유하는 수경성 개질유황자재 조성물 및 그 제조방법 | |
| US20250101256A1 (en) | Low VOC Asphalt Composition | |
| KR101321491B1 (ko) | 유황 폴리머 시멘트 및 콘크리트 | |
| PL242737B1 (pl) | Sposób otrzymywania stabilnej siarki polimerycznej stanowiącej lepiszcza do produkcji siarkobetonów i stabilna siarka polimeryczna stanowiąca lepiszcze do produkcji siarkobetonów | |
| US5998514A (en) | Random vinyl substituted aromatic/C4 -C6 conjugated diolefin polymer modified asphalt mixtures | |
| US5719216A (en) | Preparation process for polymer-modified bitumen | |
| AU2004251888B2 (en) | Asphalt-epoxy resin compositions | |
| ELsawy et al. | Improvement performance of soft asphalt for coating applications | |
| AU2015208957B2 (en) | Polymer-bitumen primary mixtures that can be used for preparing polymer-bitumen binders, and products obtained from these primary mixtures | |
| Bratychak et al. | Functional petroleum resins based on pyrolysis by-products and their application for bitumen modification | |
| CN114245817B (zh) | 聚合物改性的沥青、其生产方法及其用于柏油的用途 | |
| RU2522618C2 (ru) | Способ получения полимерно-битумных композиций | |
| RU2554585C2 (ru) | Способ получения модифицированной серы | |
| KR20120081957A (ko) | 상온에서 액상 형태를 유지하여 혼합 작업이 가능한 개질 유황 결합재 및 그 제조방법과, 이를 함유하는 수경성 개질유황자재 조성물 및 그 제조방법 | |
| EP4324884A1 (en) | Bitumen/polymer composition with improved mechanical properties | |
| McBee et al. | Modified Sulfur Cement | |
| JP2008144122A (ja) | 改質硫黄およびその製造方法 |