Библиографическое описание:КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ БИТУМА, МОДИФИЦИРОВАННОГО ПРОДУКТАМИ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПОЛИЭТИЛЕНА : научное издание / Р. А. Ваганов [и др.]. - Текст : непосредственный // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. - 2024. - №2. - С. 86-102. - Работа выполнена при финансовой поддержке Краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности», Конкурс проектов прикладных научных исследований и экспериментальных разработок, выполняемых магистрантами, аспирантами и молодыми учеными в интересах первого климатического Научно-образовательного центра мирового уровня «Енисейская Сибирь», в том числе в целях обеспечения устойчивого развития Арктики и территорий Крайнего Севера. - ISSN 2224-9400, DOI 10.15593/2224-9400/2024.2.07.
Аннотация:Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам, объемы производства и потребления полимерно-битумных вяжущих возрастают с каждым годом. Помимо термоэластопластов, для модификации битума могут использоваться полиолефины, такие как полиэтилен высокого и низкого давления и полипропилен, в основном атактический, придающие вяжущему повышенную механическую прочность. Также для модификации битумов может использоваться вторичное сырье, различные пластиковые отходы и продукты их химической переработки. Перспективными направлениями для переработки отходов полиолефинов в функциональные материалы и топливные компоненты являются мягкий пиролиз в стационарном слое и окисление. Данные способы переработки являются универсальными по сырью, не требуют применения дорогостоящих катализаторов и оборудования. Основной целью данной работы являлось получение и исследование состава и свойств продуктов мягкого крекинга отходов полиэтилена низкой и высокой плотности и их последующего окисления для оценки возможности использования в качестве добавки к нефтяным битумам разной степени окисленности. Пиролиз отходов полиэтилена проводили при температуре 540 <sup>о</sup>С в стационарном слое. Полученные жидкие продукты окисляли кислородом при температурах 80 и 120 <sup>о</sup>С в течение 3-24 ч. Продукты пиролиза и окисления анализировали по показателям температуры плавления, плотности, вязкости, кислотного числа. Состав продуктов анализировали методом ИК-спектроскопии. Полученные материалы вводили в битум дорожный марки БНД100/130 и строительный марки БН90/10 в концентрации от 2 до 6 %. Для полученных образцов битума определяли температуру размягчения, пенетрацию, растяжимость и температуру хрупкости. В работе показано, что окисленный пиролизный полиэтилен положительно влияет на пластические свойства битумов, способствуя увеличению растяжимости и глубины проникновения иглы без значительного снижения температуры размягчения.
The production and consumption of polymer-bitumen materials increases annually. This is due to their high performance characteristics. Instead of thermoplastic elastomers, polyolefins can be used to modify bitumen, such as high- and low-density polyethylene and polypropylene, mainly atactic, which give bitumen high mechanical strength. To modify bitumen, primary and secondary raw materials, various plastic waste and products of their chemical processing can be used. Promising directions for processing waste polyolefins into functional materials and fuel components are soft pyrolysis in a stationary bed and oxidation. These processing methods are universal in terms of raw materials and do not require the use of expensive catalysts and equipment. The main goal of this work was to obtain and study the composition and properties of the products of soft pyrolysis of low- and high-density polyethylene waste and their subsequent oxidation to assess the possibility of using it as an additive to petroleum bitumens of varying degrees of oxidation. Pyrolysis of polyethylene waste was carried out at a temperature of 540 °C in a stationary bed. The resulting liquid products were oxidized with oxygen at temperatures of 80 and 120 °C for 3-24 hours. The products of pyrolysis and oxidation were analyzed in terms of melting point, density, viscosity, and acid number. The composition of the products was analyzed by IR spectroscopy. The resulting materials were introduced into road bitumen BND100/130 and construction bitumen BN90/10 in an amount of 2 to 6%. For the obtained bitumen samples, the softening temperature, penetration, elongation and brittleness temperature were determined. The work shows that oxidized pyrolysis polyethylene has a positive effect on the plastic properties of bitumen, increases ductility and penetration without significantly reducing the softening point.
