Органикалық байланыстырғыш заттар мен олардың негізінде өндірілген материалдар

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

ОРГАНИКАЛЫҚ БАЙЛАНЫСТЫРҒЫШ ЗАТТАР МЕН ОЛАРДЫҢ НЕГІЗІНДЕ ӨНДІРІЛГЕН МАТЕРИАЛДАР

Органикалық байланыстырғыш заттар битум және қарамай болып бөлін еді. Бұл тарауда битум және қарамайдың түрлері, олардың құрамы, құрылымы, қасиеттері, осы байланыстырғыш заттар, негізінде жасалған асфальт бетон, асфальт ерітінді қарамай бетон, рулонды жабындық материалдар (руберомд, пергамин, т. б. ) гидроиволяциялық материалдар) (битумды гидрозол, битум резеңкелі - бризол, изол т. б. фольгоизол), әр түрлі эмульсиялар пасталар, мастикалар қаралды.

1 Битумның түрлері, құрамы, құрылымы, қасиеттері

Битумның түрлері. Бұл органикалық байланыстырғыш затқа табиғи түрінде кездесетін немесе асфальтты жыныстардан өндірілетін битумдар және мұнайдың өндірілетін жасанды битум жатады.

Табиғи битум - жабысқақ емес сұйық, я қатайған көмірсутектер және олардың металл емес туындылары, атап айтқанда көмірсутектер мен күкірттің (а), оттегінің (О) және азоттың (Н) қосылыстарынан құралған зат. Табиғи битумдар кәдімгі жаратылыс жағдайда мұнай өзінің ұшқыш фракцияларының өте баяу айырылады, бірте-бірте қатты немесе тұтқыр битумға айналады. Табиғи битум мұнай кені орнына жақын жерде құралады. Бірақ табиғи битум таза түрінде сирек кездеседі. Ол шөгінді тау жыныстарында жиірек орын алады.

Асфальтты жыныстар дегеніміз - битум сіңген шөгінді кеуекті тау жыныстары: әктас, доломит, саз, құм. Бұл жыныстардан битум шығарылып алынады немесе олар майдаланып асфальт ұнтағы ретінде пайдаланылады.

Жасанды немесе, мұнайлы битум мұнайдан жеңіл фракцияларыфн кейінгі қалдықтардан, яғни мұнайды қайнатып одан бензин мен

Битумның құрамы элементтік және химиялық бөлінелді. Элементтің құрамы битумның қандай элементтерден тұратынын, ол химиялық құрам элементтердің қандай қосылыстар түзейтінін анықтайды. Битумның элементтік құрылымы С=70-80%; Н=10-15%; S=2-9%; O=1-5%; N=0-2%. Бұл элементтер битумды көмірсутектер және олардың S, О, N-пен қосылыстары ретінде кездесуі.

Битумның химиялық құрылымы өте күрделі. Онда C ₉ H ₂₀ -дан C ₃₀ H ₆₀ дейін қаныққан көмірсутектері болуы мүмкін.

Битумның құрамы. Битум дегеніміз - дисперсияланған (ыдыратылған) фазасы асфальтендерден, ол ыдырату ортасы шайырлардан тұратын коллоидты система. Асфальттендердің түйіршік терінің мөлшері 18-20 мкм макромолекулалардың ядросы (ортасы) . Бұл түйіршіктердің әрқайсысы алдымен тығыз (ауыр) шайырлар онан соң тығыздығы төмен жеңіл майлар қабаттарымен қоршалған.

Битум қасиеттері оны құрайтын компоненттердің яғни асфальттендердің шайырлардың және майлардың битумдағы мөлшерінпе байланысты. Егер битумның құрамында асфальтендер мен шайырлар көп болса, битумның қаттылығы және жұмсару t-сы жоғарлануы бірақ морттығы өседі. Керісінше шайырларды жарым-жартылай ерітетін майлар битумдағы жұмсағырақ тез балқығыш және оңай созылғыш етеді. Порофин битумды төмен t-да мортты етеді, сондықтан оның мөлшері битум құрамында 5%-тен артық болмауы керек.

Мұнайлы битумдар қолданылатын орнына байланысты құрылыстың, жабдықтың және жылдық болып бөлінеді. Құрылыстың және жабындық (БНК битум нефтяной кровельный) битумдар екі қасиеттері - жұмсару t-сы (әріптерден кейінгі бөлшектің үстіндегі сандар) және қаттылығы (бөлшектің астындағы сандар) арқылы маркаланады (1 кесте) . Мысалы, БНК-90/40 деп белгіленген марка ол жабындық мұнайлы битумның жұмсару t-сы 85-95 ⁰ С аралығында, ал қаттылығы 35-45 пенетрометр аралығында болуы тиіс.

Мұнайлы битумның Ф-М қасиеттері

Битум маркасы

25 ⁰ С-те екеуінің тереңдігі 0, 1 мм

25 ⁰ С-та созылғыш-тығы см кем емес

Жұмсару t-сы кем емес

Битум маркасы: Құрылым битумдары

Битум маркасы: БН - 56/50

250С-те екеуінің тереңдігі 0, 1 мм: 4160

250С-та созылғыш-тығы см кем емес: 40

Жұмсару t-сы кем емес: 50

Битум маркасы: БН - 70/30

250С-те екеуінің тереңдігі 0, 1 мм: 2140

250С-та созылғыш-тығы см кем емес: 3

Жұмсару t-сы кем емес: 70

Битум маркасы: БН - 90/100

250С-те екеуінің тереңдігі 0, 1 мм: 520

250С-та созылғыш-тығы см кем емес: 1

Жұмсару t-сы кем емес: 90

Жылдық мұнайлы битумдар (БНК - битум нефтяной дорожный) тек бірақ қасиеті - қаттылығына арқылы маркаланады, яғни бұл битумдардың маркасында көрсетілген сандар оның тек қаттылығын сипаттайды. Мысалы, БНД - 200/300 деп таңбаланған марка - ол қаттылығы 201 . . . 300 пенетрометр градусы аралығында жолдық мұнайлы битум.

1: Жабындық (төбелік битумдар)

1: БНК - 45/180

2: 100 200

3: нормаланбайды

4: 40 50

1: БНК- 90/40

2: 35 45

3: нормаланбайды

4: 85 95

1: БНК - 90/30

2: 25 35

3: нормаланбайды

4: 85 95

1: Жолдық битумдар

1: БНД - 200/300

2: 201 . . . 300

3: -

4: 35

1: БНД - 130/200

2: 131 . . . 200

3: 65

4: 39

1: БНД - 90/130

2: 91 . . . 130

3: 60

4: 43

1: БНД - 80/90

2: 81 . . . 90

3: 50

4: 47

1: БНД - 80/90

2: 40 . . . 80

3: 40

4: 51

Қатты битум жылытқанда термопластикалық шайыр сияқты бірте-бірте жұмсарады. Оның жұмсару температурасы «Сақина және шар» деп аталатын аспапта анықталады. Ол үшін сақинаның ішін (ортасын) битуммен толтырады, үстіне болаттан жасалған кішкентай шар қояды, аспаптың ішінде суы бар шыны ыдысқа орнатады да қыздырады (жылытады) . Шар өз салмағының әсерінен қай температурада жұмсарған битумды соза (ілестіре) сақинадан өтсе, сол температураны битумның жұмсару температурасы дейді. Мысалы, картонға (негізге) сіңдірілетін оңай балқығыш жабындық битумдардың жұмсару температурасы 45 ⁰ С-тан кем болмауы керек, ал рубероидтың беттік қабатына сіңдірілетін қиын балқитын битумдардың жұмсару температурасы 90 ⁰ С- тан кем болмауы керек.

Битумның қаттылығы (тұтқырлығы) пенетрометр деген аспап инесінің (салмағы 100 г) 25 ⁰ С -да битумға 5 секундта қандай тереңдікке енумен сипатталады. Жоғарыда көрсетілген мысалда қаралған битумдар үшін бұл көрсеткіш сәйкесінше 140 . . . 220 және 25 . . . 35 пенетрометр градусы (пенетрометрдің 1 ⁰ = 0, 1 мм) аралығында болуы қажет.

Битумның созылғыштығын анықтау үшін одан сегіз санына ұқсас болып істелінген үлгіні 25 ⁰ С-та дуктомилетр аспабында жіңішке жіпке созып, үзеді. Жоғарыдағы мысалда көрсетілген жабындық жұмыстарында қолданылатын битумдер үшін олардың созылғыштық қасиетіне шарт қойылмайды, яғни олар бұл қасиеті бойынша нормаланбайды (маркаланбайды) . Ал көбінесе мастикалар ретінде пайдаланылатын құрылыс битумдардың жеңіл балқығыш түрлерінің созылғыштығы 40см-дан қиын балқығыштарының созылғыштығы 1 см-ден кем болмауы керек.

Битумдар пайдаланылатын орнында немесе қоймада күн сәулесі және ауадағы оттегі әсерінен уақыт өткен сайын құрамын, қасиеттерін өзгертеді, олардың құрамында майлы фракциялар және шайырлар азаяды. Мұның салдарынан қатты бөлшек және мортты зат көбейеді де битумның қаттылығы (тұтқырлығы) және морттығы өседі.

Табиғи процесстің нәтежиесінде битумның құрамы мен қасиеттерінің баяу өзгеріп, оның морттылығының өсуін, ал сужұқпастығының төмендеуін тозу деп атайды. Жасанды мұнай битумдар оның табиғи түрінен көрі тезірек тозады.

2 Қарамайдың түрлері, құрамы, құрылым қасиеттері

Қарамай дегеніміз қою, жабысқақ түсі қара немесе қарасұр келетін тұтқыр зат. Қарамайды таскөмірден, ағаштан, торфтан т. б. отқа жанатын заттардан құрғақ айдау (ауасыз қыздыру) жолымен алады. Таскөмірді кокстеу процестері кезінде бөлініп шығатын сапасы жоғары қарамайлар құрылыста кеңінен қолданылады. 1 т көмірді ауасыз қыздырғанда 700-500 кг кокс, 30-40 кг таскөмірлік шикі қарамайлар. т. б. заттар алынады.

Қарамайдың түрлеріне таскөмірлік ішкі қарамайлар (төмен температуралық алғашқы қарамай және жоғары температуралық қарамай) айдалған қарамай, пәк және құрама қарамай жатады. Төмен температуралық алғашқы қарамай 500 . . . 600 ⁰ с аралығында жартылай кокстеу әдісі арқылы алынады, түсі қара қоңыр, тығыздығы 0, 8 . . . 1 г/см ³ қанықпаған және қаныққан көмірсутектер мен фенолдан құралған сұйық зат, көбінесе айдалған қарамай өндіру үшін пайдаланылады.

Жоғары температуралық қарамай көмірді 1000 . . . 1300 ⁰ С -та кокстегенде алынады, қара, қою, тұтқыр, тығыздығы 1, 1 . . . 1, 2 г/см ³ жұмсару температурасы 40 . . . 70 ⁰ С аралығында. Айдалған қарамай (немесе таскөмір шайыры) шикі төмен температуралық қарамайдан лигроин және керосин фракцияларын (шайыр салмағының 30% -не дейін) ажырату арқылы өндіріледі қасиеттері бойынша жоғары температуралық қарамайға жақын.

Пәк - таскөмір шайырының 180 ⁰ С-қа дейін жеңіл майларды, 180 . . . 210 ⁰ С-ы аралығында орта салмақты майды (фенол фракциясын), 210 . . . 230 ⁰ С-та ауыр майды (нафталин фракциясын) және 380 ⁰ с-қа дейін ең ауыр антрацен майын ажыратып шығару тәсілімен өндірілетін қатты қалдық оның тығыздығы 1, 2 . . . 1, 3 түсі қара, ол аморфты морт масса, құрамында үлкен молекулалы көмірсутектер, олардың туындылары және бос байланыспаған көмірсутегі (8 . . . 30%) бар.

Құрама қарамай пөкке майлар (антроцен, т. б. ) немесе сусыздандырылған шикі қарамайлар қосып, бірге балқыту арқылы алынады. Қарамайдың бұл түрі құрылыста кеңінен қолданылады, өйткені пәк пен майлардың қатынасын өзгертіп, қажетті тұтқырлығы және жұмсару температурасы бар байланыстырғыш зат алуға болады.

Қарамайдың құрамына негізінде ароматты көмірсутектер, бензолдың туындылары және олардың оттегі, азот және күкіртпен қосылыстары кіреді. Қарамай мынандай заттар топтарынан: а) қатты (көміртек, т. б) органикалық еріткіштерде ерімейтін бөлімнен б) қарамай майларында шамалы еритін шайырлардан құралады. Демек, қарамай байланыстырғыш заттардың да құрылымы қасиеттері олардың құрамындағы қатты бөлім шайыр және майлардың өзара қатынастарына байланысты.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.