Разработка полимерно-битумных вяжущих с улучшенным комплексом свойств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Полоник Владимир Дмитриевич

• Полоник Владимир Дмитриевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Полоник Владимир Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОБЛЕМАМ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

1.1. Общая характеристика нефтяных битумных вяжущих

1.2. Современные решения по производству битумных вяжущих, модифицированных полимерными материалами, в дорожной отрасли

1.2.1. Модификация битумов термопластами

1.2.2. Термоэластопласты как модификаторы битумных вяжущих

1.3. Технологические аспекты производства полимер-модифицированных битумных вяжущих материалов

Выводы по главе

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследований

2.2 Методы изготовления образцов модифицированных битумных вяжущих

2.2.1 Метод изготовления модифицированных битумных вяжущих с применением высокоскоростных диспергаторов

2.2.2 Способ изготовления модифицированных битумных вяжущих в аппарате вихревого слоя

2.3. Методы исследования

2.3.1. Инструментальные методы анализа

2.3.2 Методы анализа битумных вяжущих

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДЫ И СОДЕРЖАНИЯ ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ

3.1. Определение оптимального состава в системе СБС-сера путем решения компромиссной задачи

3.2. Сравнительная оценка влияния способа изготовления полимерно-модифицированных битумных вяжущих на их характеристики

3.2.1. Определение оптимального времени смешения в аппарате вихревого слоя

3.2.2. Влияние способа получения образцов полимерно-модифицированных битумных вяжущих на их структурные особенности на основании анализа кривых течения

3.2.3. Исследование влияния способа изготовления на характеристики полимерно-модифицированных битумных вяжущих по методологии объемно-функционального проектирования

3.3. Современные бутадиен-стирольные термоэластопласты радиального строения как модификаторы битумных вяжущих

3.3.1. Исследование теплофизических характеристик бутадиен-стирольных и бутадиен-а-метилстирольных термоэластопластов

3.3.2 Влияние современных термоэластопластов на структуру полимерно-модифицированных битумных вяжущих

3.3.3. Оценка влияния современных термоэластопластов на основные физико-механические характеристики полимерно-модифицированных битумных вяжущих

3.3.4. Исследование влияния природы и содержания термоэластопластов на реологические характеристики полимерно-модифицированных битумных вяжущих

Выводы по главе

ГЛАВА 4. МОДИФИКАЦИЯ НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ ТЕРМОПЛАТИЧНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

4.1. Функционализированные термопласты как модификаторы битумных вяжущих

4.1.1. Анализ состава и теплофизических характеристик исследуемых модификаторов

4.1.2. Оценка влияния функционализированных термопластов на физико-механические свойства битумных вяжущих

4.1.3. Исследование влияния вида и дозировки функционализированных термопластов на реологические характеристики модифицированных термопластами битумных вяжущих

4.2. Применение полиолефиновых восков для модификации битумных вяжущих

4.2.1. Оценка влияния полиолефиновых восков на физико-механические показатели модифицированных термопластами битумных вяжущих

4.2.2. Исследование влияния полиолефиновых модификаторов на свойства битумных вяжущих по методологии объемно-функционального проектирования

Выводы по главе

ГЛАВА 5. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МОДИФИКАТОРОВ В ВЯЖУЩИХ

5.1. Бутадиен-а-метилстирольный термоэластопласт радиального строения ДМСТ-30Р

5.2. Полиолефиновый воск Plastobit Titan

5.3. Функционализированный сополимер этилена и бутилакрилата EB05

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

Приложение

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Реализация положений и целей транспортной стратегии до 2030 года, утвержденной правительством Российской Федерации в отношении дорожного хозяйства и автомобильного транспорта, связана с инициированием новых и исполнением текущих ключевых проектов, направленных на повышение качества дорожных покрытий и внедрение инновационных технологий в условиях импортозамещения. В рамках национальных проектов «Безопасные и качественные автомобильные дороги» и «Инфраструктура для жизни» проводятся строительство и реконструкция федеральных и региональных дорог с укладкой асфальтобетонных покрытий, в которых ключевую роль играет битумное вяжущее, определяющее их долговечность и ремонтопригодность.

Увеличение интенсивности дорожного движения и рост нагрузок на дорожное покрытие, современные технологии переработки нефти привели к тому, что применяемые в качестве вяжущего нефтяные дорожные битумы не удовлетворяют современным требованиям для дорожно-строительных материалов. Для решения данной проблемы применяется модификация нефтяных битумов полимерными материалами, самыми распространенными из которых являются диен-винилароматические термоэластопласты (СБС). Это позволяет получать полимерно-битумные вяжущие (ПБВ) и асфальтобетоны, обладающие более широким температурным диапазоном эксплуатации и высокой стойкостью к накоплению пластических деформаций и усталостному разрушению.

Однако, выпускаемые в настоящее время ПБВ, несмотря на свои достоинства, обладают рядом недостатков: низким сопротивлением термоокислительному старению и отсутствием химического взаимодействия в системе СБС-компоненты битума, приводящим к потере стабильности вяжущего на этапах транспортировки и хранения в результате селективного «поглощения» полимером низкомолекулярных составляющих парафино-нафтеновой и

ароматической фракций битумов, и, как следствие, изменения их группового состава.

Анализ научно-технической литературы и опыт промышленного производства дорожных битумных вяжущих демонстрирует, что поиск и внедрение отечественных полимерных модификаторов нового поколения, в том числе, содержащих функциональные группы и способных к физико-химическому взаимодействию с компонентами битума, представляет актуальную задачу.

Степень разработанности темы

Исследования, направленные на эффективную модификацию битумов, активно проводятся в Российской Федерации и за рубежом. В основном они связаны с применением в качестве модификаторов трехблочных бутадиен-стирольных термоэластопластов, полимерных материалов на основе этилена и его сополимеров, продуктов вторичной переработки шин. Существенный вклад в теоретические основы технологии переработки битумных вяжущих и их реализацию на практике в дорожной индустрии внесли отечественные ученые Л.М. Гохман, В.А. Золотарев, А.А. Гуреев, О.Н. Опанасенко, М.А. Высоцкая, С.Н. Русанова, П.М. Тюкилина, Н.Г. Евдокимова, В.В. Ядыкина, А.Ф. Ахметов, С.И. Вольфсон, Ю.Н. Хакимуллин, Д.А. Аюпов, группа ученых ФИЦ ИХФ РАН под руководством В.Г. Никольского и др.

В то же время модифицирующее действие таких современных отечественных материалов, как полиэтиленовые воска и функционализированные полимеры на основе сополимеров этилена, бутадиена и а-метилстирола раскрыто не в полной мере.

Целью работы являлась разработка научно обоснованных рецептурно-технологических решений, направленных на создание полимерно-модифицированных битумных вяжущих, применяемых при строительстве и ремонте автомобильных дорог, расположенных в различных дорожно-климатических зонах РФ, с улучшенным комплексом технологических и эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигалась решением следующих задач:

1) разработка алгоритма создания полимерно-модифицированных битумных вяжущих (ПМБВ), сочетающих требуемый комплекс технологических и технических показателей, обеспечивающий научно-обоснованный поиск и разработку «базовых» и усовершенствованных составов ПМБВ;

2) апробация технологии получения битумных вяжущих в аппарате вихревого слоя (АВС), характеризующегося повышенной диспергирующей способностью, на основании сопоставительного анализа комплекса свойств модельных вяжущих, полученных в лабораторных условиях по традиционной технологии с использованием высокоскоростных диспергаторов и АВС;

3) апробация отечественных современных бутадиен-а-метилстирольных термоэластопластов радиального строения, как альтернативы СБС, для производства вяжущих и оценка потенциала их применения для модификации дорожных битумов;

4) исследования влияния природы и содержания термопластов (отечественных функционализированных глицидилметакрилатом (ГМА) линейного полиэтилена низкой плотности (ФЛПЭНП) и сополимера этилена с бутилакрилатом (ФЭБА), а также полиолефиновых восков на структуру и реологические, физико-механические характеристики битумных вяжущих ПМБВт; определение их оптимальных составов для заданных дорожно-климатических зон РФ;

5) разработка линейки продуктов вяжущих (ПМБВ и ПМБВт), удовлетворяющих требованиям ГОСТ Р 58400.1 и ГОСТ Р 58400.2, и освоение их производства на предприятиях нефтехимического комплекса РФ.

Научная новизна.

1. Впервые научно обосновано применение в качестве полимерного модификатора битумов радиального бутадиен-а-метилстирольного термоэластопласта (ДМСТ-30Р), с содержанием связанного а-метилстирола 30%. Данные ДСК, ИК-спектроскопии и флуоресцентной микроскопии, реологических испытаний полимерно-битумных вяжущих свидетельствуют об идентичности механизма модифицирующего действия бутадиен-стирольных и бутадиен-а-

метилстирольных ТЭП в битумах, а преимущество последнего как модификатора согласно данным ДСК и ТМА обусловлено более широким температурным диапазоном высокоэластичности ДМСТ, повышенными уровнем его механических показателей и стойкостью к термоокислительным процессам по сравнению с СБС.

2. На основании реологических исследований вяжущих, содержащих диен-винилароматические термоэластопласты, установлено, что при одинаковых концентрациях ТЭП введение ДМСТ-30Р по сравнению с бутадиен-стирольными термоэластопластами линейного и радиального строения обеспечивает увеличение в 2 раза величины комплексного модуля сдвига и снижение на 10% показателя фазового угла в температурном интервале от 58 до 70°С.

3. Результаты определения устойчивости полимерно-битумных вяжущих, содержащих ДМСТ-30Р, к образованию «колеи пластичности» по осцилляционным и ротационным параметрам колееобразования, усталостных и низкотемпературных трещин свидетельствуют о более эффективном модифицирующем действии ДМСТ-30Р по сравнению с СБС и повышении прогнозируемых эксплуатационных характеристик разработанных вяжущих в составе асфальтобетонных смесей.

4. Анализ реологического поведения полимерно-битумных вяжущих, полученных по разработанной технологии изготовления ПМБВ в аппарате вихревого слоя, согласно реологическим константам (п и К) уравнения Оствальда- де Валле и энергии активации вязкого течения (Еа), показал, что они характеризуются меньшими проявлением аномалии вязкости и значениями Еа, чем образцы, изготовленные по технологии с применением высокоскоростных диспергаторов, что обусловлено механическим воздействием, магнитострикционным эффектом, кавитацией и акустическим воздействием на структуру битума и характер распределения в нем полимера.

5. Для дорожно-климатических зон с теплым и жарким климатом впервые предложены отечественные полимерные модификаторы на основе полиэтилена и его сополимеров, функционализированных глицидилметакрилатом, которые обеспечивают комплекс технических характеристик модифицированных

термопластами битумных вяжущих (ПМБВт), сопоставимый с зарубежными аналогами. С привлечением ИК-Фурье спектроскопии образцов ПМБВт для функционализированного ЭБА при изготовлении вяжущих подтверждено расходование эпоксидных групп в химических реакциях с компонентами битума, что позволяет рассматривать ФЭБА как реакционноспособный полимерный модификатор битумов, обеспечивающий повышение комплексного модуля сдвига и снижение фазового угла вяжущих.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая значимость связана с расширением представлений о механизмах модифицирующего действия термоэластопластов и функционализированных термопластичных материалов в дорожных битумах, основанная на анализе релаксационных и фазовых переходов в полимерно -битумных вяжущих с привлечением ДСК и физико-химических превращений с использованием ИК-спектроскопии.

1. В опытно-промышленных условиях получена партия ПМБТ, содержащего радиальный бутадиен-а-метилстирольный термоэластопласт (Технический акт от 20 декабря 2024г., ООО «ПиДжи»). Результаты расширенных испытаний продемонстрировали, что для достижения комплекса эксплуатационных свойств промышленно выпускаемого вяжущего марки PG 70-34 на основе битума БНД 100/130 требуется введение ДМСТ-30Р на 40% масс. меньше, чем СБС Л 30-01, что позволит обеспечить значимый технико-экономический эффект.

2. Впервые обосновано применение метода АВС в производстве полимерно-битумных вяжущих. На основании результатов исследований установлены оптимальные технологические параметры диспергирования СБС в аппарате вихревого слоя. Рекомендована порошкообразная форма выпуска полимера в рамках данной технологии.

3. Продемонстрировано, что полиолефиновые воска и функционализированные глицидилметакрилатом полимеры и сополимеры на основе полиэтилена являются эффективными модификаторами битумов в производстве полимерно-модифицированных термопластичными материалами

вяжущих, предназначенных для производства и укладки асфальтобетонных смесей в Ш-1У дорожно-климатических зонах РФ (Технический акт от 18.11.2024, ООО «ПиДжи»).

4. На основании анализа результатов реологических исследований битумных вяжущих, установлено, что при рекомендуемой дозировке термопластов 1% масс. для битумов с повышенным содержанием асфальтенов (БНД 70/100) наиболее эффективное модифицирующее действие проявляет функционализированный ГМА сополимер этилена и бутилакрилата, а для битумов БНД 100/130 -функционализированный ГМА линейный полиэтилен низкой плотности.

Положения, выносимые на защиту.

1. Результаты влияния природы и содержания полимерных модификаторов на структуру и свойства полимерно-модифицированных битумных вяжущих.

2. Особенности и механизмы, закономерности модифицирующего действия термоэласто- и термопластов в дорожных битумах БНД 70/100 и 100/130.

3. Разработка технологии получения вяжущих в аппарате вихревого слоя (АВС) и сопоставительный анализ полученных материалов с образцами, изготовленными по традиционной технологии с использованием высокоскоростных диспергаторов.

4. Решение задач повышения технико-экономических характеристик битумных вяжущих в условиях импортозамещения.

Методология и методы исследований.

В работе реализован комплексный подход исследования полимерных модификаторов и битумных материалов с использованием современных инструментальных методов (ИК- Фурье спектроскопия, флуоресцентная микроскопия, ДСК, ТМА). Для полимерно-модифицированных битумных вяжущих применяли традиционные физико-механические методы их анализа и современные методы, основанные на исследовании реологического поведения вяжущих и входящие в систему объемно-функционального проектирования асфальтобетонных смесей (АБС).

Достоверность и обоснованность результатов, выводов и научных положений, представленных в диссертации, подтверждается большим массивом экспериментальных результатов, полученных с привлечением современных методов исследований и оборудования, прошедшего в установленном порядке процедуры аттестации и поверки, использованием методов планирования эксперимента и статистической обработки данных. Выявленные закономерности не противоречат данным, представленными в работах российских и зарубежных ученых.

Личный вклад автора состоял в выборе объектов и методов исследования, обоснованных анализом научно-технической литературы по теме диссертации; постановке и выполнении экспериментальных исследований, получении опытных образцов, обработке и анализе полученных результатов, а также написании публикаций и диссертации.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка полимерно-битумных вяжущих с улучшенным комплексом свойств»

Апробация работы.

Основные результаты работы были представлены на XVII, XVIII, XIX, XXI Международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения» (2021, 2022, 2023, 2025 г.); Международной научной конференции «Молодые исследователи - регионам» (2021 г); XXV и XXVI научно-практической конференции «Резиновая промышленность. Сырье. Материалы. Технологии» (2020, 2021 г); XIII Межотраслевой конференции «PRO Битум и ПБВ» (2024 г). Результаты работы удостоены призового места конкурса «ВИК-2023».

Публикации.

Основные положения диссертации отражены в 13 публикациях, из них 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК и индексируемых в международных базах цитирования, 6 тезисов докладов в сборниках материалов конференций.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы из 171 источников. Диссертация изложена на 138 страницах и содержит 3 приложения, 28 таблиц и 42 рисунка.

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОБЛЕМАМ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

В главе проведен анализ современной научно-технической литературы, касающейся вопросов создания и применения битумных вяжущих.

1.1. Общая характеристика нефтяных битумных вяжущих

Согласно ГОСТ Р 58400.1-2019 битумное вяжущее - это органический вяжущий материал, производимый из продуктов переработки нефти с добавлением при необходимости органических модифицирующих добавок. Исходя из определения, битумным вяжущим, не содержащим модификаторов, является нефтяной битум.

За период с 2010 по 2023 годы объемы производства битумных вяжущих непрерывно растут (рисунок 1.1). Наблюдаемые тенденции свидетельствуют о сохранении экспоненциального роста объемов производства и потребления модифицированных битумных вяжущих.

а) б)

Рисунок 1.1. - Динамика роста производства не модифицированных (а) и

модифицированных битумных вяжущих (б)

Нефтяные битумы благодаря своим ценным эксплуатационным свойствам

являются наиболее широко используемыми в строительной отрасли

нефтепродуктами. Их применяют в дорожном строительстве для ремонта и строительства дорожных и аэродромных покрытий, стабилизации грунтов, защиты от коррозии металла и бетона, защиты от радиоактивных излучений, изготовления кровельных, гидро-, тепло- и пароизоляционных покрытий и материалов и других [1].

Нефтяные битумы - это сложная смесь взаиморастворимых высокомолекулярных компонентов нефти и их гетеропроизводных, содержащих кислород, азот, серу, а также ряд металлов [2, 3]. В состав битумов входят как алифатические соединения, так и высокоароматические конденсированные вещества с гетероциклическими фрагментами.

Битумы имеют следующий примерный элементный состав (% мае.): углерод - 80-85; водород - 8,0-11,5; кислород - 0,2-0,4; сера - 0,5-7,0; азот - 0,2-0,5. Кроме того, в их состав входят микроколичества различных металлов [4]. Нефтяные битумы - это продукты черного цвета, имеющие низкую тепло- и электропроводность, достаточно стойкие к действию различных химических реагентов, водо- и газонепроницаемые, устойчивые к действию различных видов излучения [3, 5].

Существует множество концепций строения битумов, согласно одной из первых, битум рассматривался как коллоидная система [6]. Согласно данной концепции, частицы асфальтенов, играющие основную роль в вязкоупругих характеристиках битума [7], являются центром мицелл и окружены низкомолекулярными углеводородами и диспергированы в масляной фазе. Большинство высокомолекулярных соединений и ароматической природой расположены близко к ядру и окружены соединениями с более низкой молекулярной массой и малой ароматической природой. Поэтому внутренняя структура и многие физические свойства битума будут определяться асфальтенами [8]. В масляной фазе смолы стабилизируют нестабильные частицы асфальтенов посредством взаимодействий полярных групп с ними [9].

На рисунке 1. 2 показана схематическое изображение коллоидной структуры битумного вяжущего [10].

Коллоидная модель структуры битумного вяжущего привела к разделению битумов на 3 типа: золь, гель и золь-гель. Битумы типа «золь» содержит незначительное количество асфальтенов (5-10%) и характеризуются как ньютоновские жидкости, имеющие коллоидную структуру с наличием невзаимодействующих мицелл.

ГЧ- /1 ч

Vv °Л Ь 4

/ О г\ OQ О

^О^лО ovv

^ i ° 'о .

<3> Central pert ol the asphallene

< > Compounds ol high molecular weight and aromatic nature

_> Compound» of tow molecular

weight and prevalent aromatic nature

Compound» of mlied aromatic-napMentc nature

\ Compounds of mixed naphtenic \ alphabc nature

□

Compounds Ы prevalent akpftattc nature

I

\ c

ч

ш>

^ °ou О

Рисунок 1.2. - Схематическое изображение коллоидной модели структуры битумного вяжущего [10]

Битумы такого типа менее подвержены тепловому старению, обладают высокой пластичностью. Битумы же типа «гель» наоборот более подвержены тепловому старению. Наличие большего содержания асфальтенов (25-30%) приводит к тому, мицеллы склонны агрегировать до тех пор, пока не образуется непрерывная сеть, где более легкие компоненты ограничены для заполнения межмицеллярных пустот. Эта сеть отвечает за неньютоновское поведение битума [11].

В дорожном строительстве предпочтение отдано битумам типа «золь-гель», обладающим упругим поведением только на начальных стадиях деформации и имеют коллоидную структуру с наличием супермицелл и гигантских супермицелл [10, 12].

Но коллоидная структура не позволяет более точно описать вязкоупругое поведение. Данный аспект подробно описывается моделью битума как полярной жидкости: модель рассматривает битум как среду с различными размерами молекул и полярными группами, непрерывно распределенными в жидкости. По

мнению Ределиуса [13, 14], коллоидная структура не может существовать в битумных материалах из-за растворимости асфальтенов в мальтенах.

По определению А.С. Колбановской, битум - смесь твердых, полутвердых и жидких соединений водорода и углерода, в которой содержится большое количество асфальто-смоловых веществ, которые хорошо растворяются в хлороформе, сероуглероде и других органических растворителях, а также может присутствовать незначительное количество серо-, азот- и кислородосодержащих веществ [5]. Но более распространённое определение - микрогетерогенная дисперсная система, в которой дисперсионной средой являются масла и смолы, а твердые асфальтены считаются дисперсной фазой [15].

По данным, указанным в [16], битумы можно классифицировать как вязкоупругие материалы с зависящими от времени и температуры свойствами. То есть, при высоких температурах они ведут себя как Ньютоновские жидкости, но становятся вязкоупругими жидкостями при промежуточной температуре, а при низких температурах их поведение аналогично хрупким вязкоупругим материалам, склонным к растрескиванию даже при умеренных нагрузках.

По физическим характеристикам нефтяные битумы являются твердыми, вязко-пластичными или жидкими, темно-коричневого, черного цвета, содержащие углеводороды и их неметаллических производные. При обычной температуре нефтяные битумы — это твердые массы, либо густые жидкости темного или почти черного цвета. При нагревании - они размягчаются (разжижаются), а при охлаждении - отвердевают. Эта особенность представляет технологическую возможность называть их вяжущими или точнее связующими веществами [17].

По области применения нефтяные битумы подразделяются на следующие категории [18, 19]:

1) дорожные битумы - выпускаются в наибольшем объеме и предназначены для проведения основных видов работ по строительству и ремонту дорог;

2) кровельные битумы - предназначены для изготовления кровли производства кровельных материалов;

3) строительные битумы - используется для выполнения различных строительных работ, таких как гидроизоляция фундаментов.

Наиболее широкой сферой применение битума и его композиций является дорожное строительство. Потребление нефтяных битумов для строительства и ремонта дорог составляет около 80% от его производства, что связано с разветвленностью сети дорог и большой транспортной нагрузкой. Почти 93-95% дорожных покрытый в России укладываются с применением битума [20, 21].

Факторы, оказывающие влияние на состояние и развитие битумного производства в России [22, 23]:

- сезонность выработки битумов дорожных марок;

- существующая система ценообразования;

- морально и физически устаревшее оборудование;

- неконтролируемый разброс показателей качества сырья.

1.2. Современные решения по производству битумных вяжущих, модифицированных полимерными материалами, в дорожной отрасли

Для повышения долговечности, а также для улучшения теплофизических, механических и других свойств битума используются различные методы: совершенствование технологии производства битумов, модификация битумов, пластификация битумов, а также их комбинации. В производстве практикуют смешение битумов; окисление расплавленного битума воздухом, окислением в присутствии хлорида железа или окиси фосфора; введение в битум модифицирующих добавок (наполнителей, пластификаторов,

структурообразователей, синтетических полимеров и их смесей и др.) [24].

При создании асфальтобетонных дорожных покрытий большое внимание уделяется выбору именно применяемому битумному вяжущему. Именно от вяжущего, в первую очередь, зависит прочность покрытия и его стойкость к образованию разного рода дефектов: колеи пластичности, множественного усталостного растрескивания и низкотемпературных трещин (Рисунок 1.3) [25, 26].

Колея пластичности - это пластическая деформация асфальтобетонного покрытия, вызванная нагрузкой на дорогу в основном в жаркие сезоны, когда при высоких температурах эксплуатации происходит снижение вязкости вяжушего [26].

а) б) в)

Рисунок 1.3. - Основные дефекты дорожного покрытия: а) колея

пластичности; б) усталостные трещины; в) трещины при отрицательных температурах

Усталостное растрескивание также связано с транспортной нагрузкой, которая характеризуется продольными трещинами на траектории колеса на первой стадии и «аллигаторным» растрескиванием на продолжительной стадии повреждения [27]. Воздействие циклов нагружения-релаксации вследствие прохождения транспортных средств является основной причиной возникновения усталостного растрескивания. Низкотемпературное растрескивание связано с экстремальными отклонениями температуры окружающей среды от высокой к низкой и приводит к образованию почти равномерно расположенных трещин, ориентированных ортогонально направлению дорожного движения. В отличие от колееобразования, низкотемпературное растрескивание более вероятно в холодном климате, который переводит битум в его стекловидное состояние, тем самым уменьшая способность рассеивать напряжение [10, 27].

Согласно современным представлениям, вклад вяжущего в образование колеи составляет около 40 %, в образование усталостных и низкотемпературных трещин - около 60 и около 90 %, соответственно [25, 28].

В России в следствие возрастания транспортной нагрузки, большими температурными колебаниями, а также невысоким качеством битумов наблюдаются большие проблемы с качеством дорожного покрытия [29]. Это обусловлено в том числе и экономическими причинами. Выпуск битумов, отвечающих запросам дорожной отрасли, не согласуется с современной технико-экономической ситуацией в нефтеперерабатывающей отрасли [30-32]. Данные обстоятельства привели к тому, что применение стандартного дорожного битума в качестве вяжущего в асфальтобетонных смесях имеет ряд существенных недостатков, таких как низкая стойкость к отрицательным температурам эксплуатации дорожных покрытий и достаточно узкий температурный диапазон эксплуатации покрытия на таком вяжущем. Асфальтобетон на дорожном битуме может обеспечить требуемую работоспособность дорожного покрытия только в интервале температур от -20 до +50 °С, т. е. в диапазоне 70 °С, а, требуемый интервал работоспособности дорожных покрытий в России составляет до 140 °С (в пределах от -63 до +67 °С) [33-35].

Для решения проблемы по улучшению свойств вяжущих используют различные типы модификаторов, таких как наполнители, наноматериалы, волокна, каучуки, термоэласто- и термопласты, реактопласты, антипригарные агенты, окислители, антиоксиданты, продукты вторичной переработки РТИ и шин [1, 3, 10, 21, 26, 33]. Выбор подходящего модификатора должен быть эффективным как с инженерной, так и с экономической точек зрения для достижения требуемых характеристик.

Наиболее распространенными модификаторами являются полимерные материалы, а термин полимер-модифицированные битумы (ПМБ) относится к смесям битума с одним или несколькими полимерами [36]. Хотя некоторые исследователи рассматривают ПМБ как линейные вязкоупругие материалы [1 0], ПМБ демонстрируют поведение, которое находится вне линейной вязкоупругой области [37]. Модификация битумных вяжущих полимерами сильно проявляется в области перехода от вязкоупругой жидкости к ньютоновской жидкости [38]. В ряде работ [37-39] отмечено, что смешение полимерной фазы улучшает вязкоупругие

свойства вяжущего за счет расширения температурного диапазона эксплуатации покрытия, при котором асфальтобетонные смеси обладают повышенной устойчивостью колееобразованию и низкотемпературному растрескиванию. Кроме того, модифицированные полимером битумные вяжущие обладают лучшей адгезией вяжущего к заполнителю, что приводит к повышению его ударной вязкости [40].

Используемые в качестве модификаторов битумных вяжущих полимеры можно разделить на 4 группы [41]:

а) эластомеры - натуральный и синтетические каучуки, резиновая крошка [10, 26, 39];

б) термоэластопласты - блоксополимеры дивинила и стирола (термоэластопластичные полимеры). Различают три вида блоксополимеров стирола: стирол-бутадиен-стирол (СБС), стирол-изопрен-стирол (СИС), стирол-этилен/бутилен-стирол (СЭБС) [10, 42, 43];

в) термореактопласты - различные сополимеры и соолигомеры (далее -смолы), которые обычно имеют большое количество функциональных групп: эпоксидные, фурфурол- и фенолформальдегидные, карбамидные, и др. [10, 43];

г) термопласты - поливинилацетат, полистирол, полиизобутилен, полиэтилен, полипропилен, атактический полипропилен, поливинилхлорид, сополимеры этилена с бутилакрилатом и глицидилметакрилатом, латексы типа Бутонал Вископласт^, этиленметилакрилат [1, 3, 10, 36, 43].

Применение перечисленных типов полимерных материалов способствуют повышение свойств битума, таким как высокотемпературная устойчивость, устойчивость к растрескиванию при низких температурах, более высокая влагостойкость и усталостную долговечность [1-43].

По данным, указанным в [44], модификация битумов полимерными материалами приводит к термодинамически неустойчивой, но кинетически стабильной системе, в которой полимер частично набухает легкими компонентами битума. При этом такие факторы, как характеристики битума и самого полимера,

содержание полимера и технологические процессы производства, определяют конечные свойства полимерно-модифицированного битума [45].

Так, по сообщениям [25, 46], при увеличении содержания полимера в битуме происходит инверсия фаз - переходит от непрерывной, богатой битумом фазы с дисперсией молекул полимера (рисунок 1.3 (а)) в направлении непрерывной, богатой полимерами фазы с дисперсией битумных глобул (рисунок 1.3 (с)). можно наблюдать относительно неустойчивую фазу (переплетенную фазу), когда ни одна из фаз не доминирует в общей системе (рисунок 1.3 (Ь)) [47].

Рисунок 1.4. - Флуоресцентная фотография структуры ПМБ с различным содержанием полимера [47]

Идеальная микроструктура для ПМБ состоит из двух взаимосвязанных непрерывных фаз, что определяет оптимальное содержание полимера для модификации битума. Наличие таких взаимосвязанных фаз битум-полимер в структуре ПМБ придает готовому продукту повышенные механические характеристики, стабильность при хранении и экономическую эффективность [43, 48].

Однако применение полимеров для модификации битума имеет и обратную сторону. Существует ряд проблем, связанных с получением ПМБ: высокая стоимость, подверженность к тепловому старению ПМБ, нестабильность при хранении при повышенной температуре и ограниченное улучшение эластичности. Нестабильность при хранении ПМБ обусловлена различием свойств полимеров и

битума, такими как плотность, молекулярная масса, полярность и растворимость [49]. С кинетической точки зрения система полимер / битум устойчива при низких температурах. Однако при повышении температуры выше критической точки система полимер / битум имеет тенденцию к сегрегации [50]. Механизмом этой сегрегации может быть чистое отстаивание, но в случае ПМБ отстаиванию обычно предшествуют явления коалесценции и флокуляции [51].

Для нивелирования данных эффектов, были предложены различные способы: введение в состав битумной композиции серы; добавление антиоксидантов; использование гидрофобных глинистых минералов; функционализация полимера эпоксидными группами, акриловой кислотой, карбоновой кислотой, концевой аминогруппой, глицидилметакрилатом (ГМА) [10, 43, 51, 52].

Таким образом, существующие подходы к модификации связаны с двумя подходами [10, 42, 53, 54]:

а) применение реакционно-способных полимерных материалов;

б) использование не вступающих в химическое взаимодействие с компонентами битума полимеров, но, за счет применения реагентов, способных создавать в битумной матрице сетчатые структуры

1.2.1. Модификация битумов термопластами

Применение полиолефинов для модификации битумов

Различные виды полиолефинов, такие как: полиэтилены как низкого, так и высокого давления, полипропилены (изотактические и атактические), а также их сополимеры широко применяются для модификации битумных вяжущих [10].

Полиэтилен представляет собой длинноцепочечную углеводородную молекулу, полученную в результате полимеризации этилена. является относительно дешевым термодинамически нестабильным кристаллизующимся пластомером, который может повысить жесткость вяжущего и значительно снизить деформации, связанные с нагрузкой. Так в работе [55] отмечено, что

применение добавок полиэтилена высокого давления позволят увеличить интервал пластичности вяжущих, при этом снижается глубина проникновения иглы.

Широкое применение полиолефинов для модификации битумов обусловлено их более низкой стоимостью, по сравнению с традиционно применяемыми СБС -полимерами [56, 57]. Отмечено, что модифицированные вяжущие обладают повышенными эксплуатационными характеристиками, по сравнению с немодифицированными.

В работе [58] отмечено, что частицы полиэтилена низкого давления во время высокотемпературного смешивания с битумом, образуют физические связи, способствующие удержанию легких фракций углеводородов битума в структуре асфальтобетона, что способствует снижению скорости старения асфальтобетона.

При модификации битумных вяжущих полиолефинами, необходимо учитывать не только вид полимера, но и его форму его выпуска как товарного продукта [59]. При этом авторами отмечено, что более предпочтительно использовать полиэтилен в качестве модификатора, чем полипропилен.

В ряде отечественных работ [59-62] было проведено исследование влияния низкомолекулярного полиэтилена на свойства битумных вяжущих материалов. Данный модификатор является побочным продуктом при производстве товарного полиэтилена высокого давления. Установлен концентрационный порог его введения для пластификации или структурирования дисперсной системы битума. При концентрациях меньше «пороговой», происходит частичная пластификация дисперсионной среды, приводящая к повышению эластичности битума, при концентрации более «пороговой» наблюдается структурирование системы битума.

Помимо модификации дорожных битумов, полиэтилены нашли применение при производстве битумных материалов, предназначенных для получения кровельных и гидроизоляционных покрытий

Так в ряде работ показана возможность применения полиэтиленовых добавок при производстве кровельных битумов [63, 64]. Показано, что использование оптимального количества низкомолекулярного полиэтилена позволяет получить кровельный битум с улучшенными пластичными и низкотемпературными

свойствами из гудрона смеси Башкирских и западно-сибирских нефтей и интенсифицировать процесс окисления.

Применение добавок полиэтилена к битумам позволяет получать защитные покрытия для трубопроводов с повышенной защитой от катодного отслаивания [64, 65], битумные мастики для ремонта кровель [66], для изготовления водостойких оболочек различных типов [67].

В настоящее время особое внимание уделяется применению в качестве модификатора вторичных полиэтиленов. Данное направление активно развивается не только в России, но и за рубежом [68-71]. Опубликованные данные показывают, что при использовании вторичных полиэтиленов решается не только задача улучшения характеристик битумных вяжущих, но и задачи по переработке полимерных отходов.

Помимо низкомолекулярных полиэтиленов, в качестве модификаторов битумных композиций активно применяются полиэтиленовые воска различных способов получения: полученных синтезом Фишера-Тропша (торговая марка Sasobit), полученных путем окисления полиэтилена (торговая марка Honeywell Titan) и др.

Так в работах [72-74] отмечено, что использование воска Sasobit позволяет получать битумное вяжущее, обладающее повышенной сдвиговой устойчивостью. Кроме того, применение таких восков позволяет снизить температуру укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси за счет снижения динамической вязкости битумного вяжущего.

Несмотря на принципиально иной способ получения, полиэтиленовый воск Honeywell Titan оказывает аналогичное Sasobit модифицирующее действие на характеристики битумных вяжущих [75].

Как отмечено в работе [76], такого рода модификаторы, являясь олигомерами, способствуют пластификации и снижению вязкости вяжущего. При этом удерживают от испарения масляные фракции битума и способствуют снижению степени превращения групповых компонентов битума под влиянием внешних воздействий.

Модификация битумных вяжущих сополимерами этилена, содержащими функциональные группы

Сополимеры этилена, содержащие различные функциональные группы, широко применяются для модификации битумных вяжущих [10]. Это обусловлено повышенной совместимостью с компонентами битума.

Одним из наиболее распространённых такого рода модификаторов являются сополимеры этилена и винилацетата (ЭВА), представляющие собой термопластичный материал, который по мягкости и гибкости напоминает эластомеры. Свойства ЭВА находятся между свойствами полужесткого полупрозрачного ПЭВД и прозрачного эластичного пластифицированного ПВХ [77]. При этом свойства зависят от молекулярной массы, разветвленности молекул и содержания винилацетата [78]. По мере увеличения содержания винилацетата кристалличность уменьшается, а полярность и совместимость с битумом повышается.

Авторами ряда работ [79, 80], отмечено, что при в процессе кристаллизации термопластичных ЭВА, полимер образует в битуме жесткую, устойчивую к деформации трехмерную сетчатую структуру. Также введение ЭВА в состав битумных композиций способствует улучшению высокотемпературных характеристик вяжущих [81, 82]. Кроме того, опубликован ряд работ по использованию ЭВА совместно с другими полимерными добавками, в частности СБС [82-85]. Авторами отмечено, что совмещение двух полимерных модификаторов способствует повышению стойкости к термоокислительной деструкции, повышению сцепления вяжущего с каменным материалом (щебнем).

Функционализированные сополимеры этилена как модифицирующие добавки битумных вяжущих

Способ химической модификации полимерных добавок с целью улучшения свойств полимерно-модифицированных битумов, в частности повышения

совместимости битумной и полимерной фаз. Функционализация позволяет получить новые виды полимерных модификаторов для производства ПМБ, такие как реакционноспособные полимеры [1]. Примерами таких полимерных материалов являются термопластичные эластомеры, функционализированные малеиновым ангидридом, и сополимеры на основе этилена, содержащие эпоксидные кольца. Сополимеры на основе этилена выпускаются в виде случайных терполимеров этилена, глицидилметакрилата (ГМА) и сложноэфирной группы (обычно метил, этил или бутилакрилат).

Функционализированные полимерные материалы, выступая в роли модификаторов битума [86], способствуют улучшению совместимости битума с обычными полимерами [87].

Ввиду наличия реакционноспособных функциональных групп, такие модификаторы однородно растворяются в битумной фазе и улучшают совместимость системы полимер/битум.

Для наибольшей эффективности применения необходимо соблюсти следующие условия:

1) должны использоваться в небольших количествах;

2) должны иметь высокополярную природу;

3) должны образовывать водородные или химические связи между полимером и асфальтом [87].

Анализ как отечественной, так и зарубежной литературы показал, что применение функционализированных полимеров, содержащих ГМА, оказывает существенное влияние на характеристики битумных вяжущих [8 8-92]. Основное влияние оказывается на высокотемпературные характеристики битумных вяжущих, оказывающих влияние на стойкость асфальтобетона к образованию колеи пластичности и стойкости к старению битумного вяжущего.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Полоник Владимир Дмитриевич, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Основные способы модификации битумов различными добавками / Х.Х. Ахмадова, Ж. Т. Хадисова, Л.Ш. Махмудова, З. А.Абдулмежидова, М. А. Мусаева // Вестник ГГНТУ. Технические науки. -2019. - Том XV, № 3 (17). - С. 42-56.

2. Сергиенко, С.Р. Высокомолекулярные соединения нефти / С.Р. Сергиенко.

- М.: Химия, 1964. - 544 с.

3. Самсонов, М.В. Модификация свойств дорожных вяжущих материалов полимерами: дис. канд. тех. наук: 05.17.07. - М., 2015. - 158 с.

4. Гун, Р. Б. Нефтяные битумы / Р.Б. Гун - М. : Химия, 1989. - 152с

5. Колбановская, А.С. Дорожные битумы / А.С. Колбановская - М.: Транспорт, 1973. - 262с.

6. Asphaltene Flocculation in Crude Oil System / D. Browarzik, H. Laux, I. Rahimian // Fluid Phase Equilibria. - V. 154. - 1999. - P. 285-300.

7. Characterization of asphalt binders based on chemical and physical properties / B. Wei, J. Shull, Y.-J. Lee, M. Hawley // International Journal of Polymer Analysis and Characterization. - V. 3. - 1996. - P. 33-58.

8. Boduszynski, M. M. Asphaltenes in Petroleum Asphalts. Composition and Formation / M. M. Boduszynski // Advances in Chemistry. - V. 195. - P. 119-135.

9. Molecular recognition and molecular mechanics of micelles of some model asphaltenes and resins / J. Murgich, Rodríguez, Y. Aray // Energy Fuels. - V. 10. - 1996.

- P. 68-76.

10. Behnood, A. Morphology, rheology, and physical properties of polymer-modified asphalt binders / A. Behnood, M. M. Gharehveran // European Polymer Journal

- V. 112 - 2019. - P. 766-791

11. Usmani, A. Asphalt Science and Technology / A. Usmani - Boca Raton, 1997.

- 544 p.

12. Macrostructure and rheological properties of chemically modified residues and bitumens / C. Giavarini, D. Mastrofini, M. Scarsella, L. Barré, D. Espinat // Energy Fuels

- V. 14. - 2000. - P. 495-502.

13. Redelius, P. G. The structure of asphaltenes in bitumen / P. G. Redelius // Road Materials and Pavement Design. - 2006. - Т. 7. - №. supl. - С. 143-162.

14. Redelius, P. G. Asphaltenes in Bitumen, What They Are and What They Are Not. / P. G. Redelius // Road Materials and Pavement Design. - Volume 10. - 2009. - P. 25-43.

15. Pfeiffer, J.P. Asphaltic bitumen as colloid system / J.P.H. Pfeiffer, R.N.J. Saal // The Journal of Physical Chemistry. - 1939. - V. 44. - №2. - Р. 139

16. The Viscoelastic Properties of Polymer Modified Asphalts / P. J. Carreau, M. Bousmina, F. Bonniot // The Canadian Journal of Chemical Engineering. - 2000. - V. 78.

- P. 495-503.

17. Усов, Б.А. Свойства и модификация битумных вяжущих / Б.А. Усов, Т.Н. Горбунова // Системные технологии. - 2017. - № 22. - С. 72-88.

18. Производство нефтяных битумов / А.А. Гуреев, Е.А. Чернышева, А.А. Коновалов, Ю.В. Кожевникова - М.: Изд. Нефть и газ, 2007. - 102 с.

19. Поконова, Ю.В. Нефтяные битумы / Ю.В. Поконова - С.П-б.: Изд-во "Синтез", 2005. - 154 с

20. Ахмедов, С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Учебное пособие для вузов / С.А. Ахмедов. -СПб: Недра. 2013. - 544с.

21. Модификация дорожного битума отстойной древесной смолой / Г.М. Файзрахманова, С.А. Забелкин, А.Н. Гараев, В.Н. Башкиров // Вестник Казанского Государственного Технологического Университета. -2015. -Т.18, №3, с 126-129.

22. Грудников, И.Б. Производство нефтяных битумов / И.Б. Грудников. -М.: Химия, 1983. - 157с.

23. Основные тенденции производства битумов в России / О. Джумаева, Н. Л. Солодова, Е. А. Емельянычева // Вестник технологического университета - 2015.

- Т.18. - Стр. 132-136.

24. Ярцев, В. П. Битумные композиты: учебное пособие для студентов, обучающихся по специальностям 270102, 270105, 270205 / В. П. Ярцев, А. В. Ерофеев. - Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2014. - 80 с.

25. Blazejowski, K. Poradnik asfaltowy / K. Blazejowski, J. Olszacki, H. Peciakowski / Plock: ORLEN Asfalt, 2014. - 144 с.

26. Гордеева, И.В. Дисперсные гибридные эластомерные модификаторы для битумных вяжущих: дис. канд. тех. наук: 05.17.06. - М., 2019. - 156 с.

27. Jha, V. Sensitivity analysis and calibration of the alligator cracking model in the mechanistic-empirical pavement design guide using regional data / V. Jha // Theses and Dissertations. - 2009. - P. 629.

28. Об оценке низкотемпературных свойств битумных вяжущих. Часть 1 // URL : https: //infratestrus .ru/blog/ob-otsenke-nizkotemperaturnykh-svoystv-bitumnykh-vyazhushchikh-chast-1/ (дата обращения: 13.05.2023).

29. Модификация нефтяных дорожных битумов полимерными материалами для получения асфальтобетонных покрытий с повышенными эксплуатационными характеристиками // П. С. Беляев, Д. Л. Полушкин, П. В. Макеев, В. А. Фролов. -Вестник ТГТУ - 2016 - Т. 22, № 22. - Стр. 264-271.

30. Почему нефтяникам невыгодно производить качественный битум // URL: https://rcmm.ru/vlast-i-samoregulirovanie/22435-pochemu-neftyanikam-nevygodno-proizvodit-kachestvennyy-bitum.html (дата обращения: 13.05.2023)

31. Копотилов, А. Битум. Без альтернатив / А. Коптилов // Дороги России. -№ 2. - 2021. - С. 10-21.

32. Особенности и проблемы обращения битума / Ю.Э. Васильев, А.В. Кочетков, И.Ю. Сарычев, С.Ю. Андронов // Строительные материалы. - 2013. -Стр. 32-35.

33. Небратенко, Д.Ю. Полимерные модификаторы битума: бутадиен-стирольный термоэластопласт и синдиотактический полибутадиен / Д.Ю. Небратенко, Н.А. Лушников // Вестник ВСГУТУ. - 2022. - № 2 (85). - Стр. 78-86

34. Гохман, Л.М. Дорожный полимерасфальтобетон / Л.М. Гохман. - М.: Экон-Информ, 2017. - 480 с.

35. Метод оценки экономической эффективности применения полимерно-битумных вяжущих / С.А. Гужов, А.Б. Санакулов, В.В. Лебедев и [др.] // Вестник Брянского технического университета. - 2021. - № 12 (109). - С. 60-68.

36. Internal structure and linear viscoelastic properties of EVA/asphalt nanocomposites / M.S. Sureshkumar, S. Filippi, G. Polacco, I. Kazatchkov, J. Stastna, L. Zanzotto // European Polymer Journal. - V. 46 (4)/ - 2010/ - P. 621-633.

37. Creep characteristics of asphalt modified by radial styrene-butadiene-styrene copolymer / Z. Vlachovicova, C. Wekumbura, J. Stastna, L. Zanzotto, // Construction and Building Materials - V. 21 (3). - 2007. - P. 567-577.

38. Viscosity function in polymer-modified asphalts / J. Stastna, L. Zanzotto, O.J. Vacin, // Journal of Colloid and Interface Science. - V. 259 (1). - 2003. - P. 200-207.

39. Behnood, A. Rheological properties of asphalt binders modified with styrene-butadiene-styrene (SBS), ground tire rubber (GTR), or polyphosphoric acid (PPA) / A. Behnood, J. Olek // Construction and Building Materials - V. 151. - 2017. - P. 464-478.

40. Bahia, H.U. Strategic highway research program binder rheological parameters: background and compariosn with conventional properties / H.U. Bahia, D.A. Anderson // Transportation Research Record. - 1995. - P. 32-39.

41. Polymer modified bitumen: Review / S. Pyshyev, V. Gunka, Y. Grytsenko, M. Bratychak // Chemistry and Chemical Technology. - 2016. - Vol. 10, No. 4. - P. 631636.

42. Евдокимова, Н.Г. Разработка научно-технологических основ производства современных битумных материалов как нефтяных дисперсных систем: дис. д-р тех. наук: 05.17.07. - М., 2015. - 417 с.

43. Polymer modification of bitumen: Advances and challenges / J. Zhu, B. Birgisson, N. Kringos // European Polymer Journal. - V. 54. - 2014. - P. 18-38.

44. Relation between polymer architecture and nonlinear viscoelastic behavior of modified asphalt / G. Polacco, J. Stastna, D. Biondi, L. Zanzotto // Current Opinion in Colloid & Interface Science. - V. 11. - 2006. - P. 230-245.

45. Micro-structural and rheological characteristics of SBS-asphalt blends during their manufacturing / D.O. Larsen, J.L. Alessandrini, A. Bosch, M.S. Cortizo // Construction and Building Materials. - V. 23. - 2009. - P. 2769-2774.

46. Sengoz, B. Analysis of styrene-butadiene-styrene polymer modified bitumen using fluorescent microscopy and conventional test methods / B. Sengoz, G. Isikyakar // Journal of Hazardous Materials. - V/ i5G. - 2GGS. - P. 424-432.

47. Airey, G.D. Rheological evaluation of ethylene vinyl acetate polymer modified bitumens / G.D. Airey // Construction and Building Materials. -V. i6 - 2GG2 -P. 473-4S7.

48. Behnood, A. Stress-dependent behavior and rutting resistance of modified asphalt binders: an MSCR approach / A. Behnood, J. Olek // Construction and Building Materials. - V. i57 -2Gi7. - P. 635-646.

49. The compatibility of SBS-modified asphalt / T. Wang, T. Yi, Z. Yuzhen // Petroleum Science and Technology. - V. 28. - 2GiG. - P. 764-772.

5G. Thermodynamics, phase diagrams, and stability of bitumen-polymer blends / J.F. Masson, P. Collins, G. Robertson, J.R. Woods, J. Margeson // Energy Fuels. - V. i7.

- 2GG3. - P. 7i4-724.

51. High temperature stability of different polymer-modified bitumens: a rheological evaluation / A. Pérez-Lepe, F.J. Martínez-Boza, C. Gallegos // Journal of Applied Polymer Science. - V. iG3. - 2GG7. - P. i i66-i i74.

52. Rheology and microstructure of functionalized polymer-modified asphalt / J.M. Rojas, N.A. Hernández, O. Manero, J. Revilla // Journal of Applied Polymer Science.

- Vol. ii5. - 2GiG. - P. i5-25.

53. Influence of polymer types on bitumen engineering properties / V. O. Bulatovic', V. Rek, K. J. Markovic' // Materials Research Innovations. - Vol. i7, Issue 3. - P. iS9-i94.

54. Люпов, Д. Л. Полимерные модификаторы битума: виды, тенденции, перспективы / Д. Л. Люпов // Полимеры в строительстве: научный интернет-журнал. - 2G24. - № 1(12). - С. 92-94.

55. Степанович, Ю. Л. Влияние добавок полиэтилена на структуру и свойства СБС-модифицированных битумов / Ю. Л. Степанович, Л. О. Шрубок // Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. - 2G22. - № 2(259). - С. 49-55.

56. Polyethylene and polypropylene modification for enhanced bitumen properties / Zh. A. Nurakhmetova, S. A. Kosparmakova, R. M. Dyusova [et al.] // Bulletin of Shakarim University. Technical Sciences. - 2024. - No. 2(14). - P. 495-502.

57. Самсонов, М. В. Возможности модифицирования свойств дорожных битумов полиэтиленом и пластификаторами / М. В. Самсонов, А. А. Гуреев // Химия и технология топлив и масел. - 2013. - № 5(579). - С. 34-37.

58. Салахова, В. К. Оценка влияния полиэтилена низкого давления на процесс старения асфальтобетона / В. К. Салахова, Л. В. Рудакова, К. Г. Пугин // Управление техносферой. - 2023. - Т. 6, № 2. - С. 142-157.

59. Desidery, L. Variation of internal structure and performance of polyethylene-and polypropylene-modified bitumen during blending process / L. Desidery, M. Lanotte // Journal of Applied Polymer Science. - 2020. - Vol.138, Issue14. - P. 138.

60. Получение полимерсодержащей добавки к битумам на основе стирола и низкомолекулярного полиэтилена / Д. Р. Шарафутдинов, К. А. Машталлер, Н. Г. Евдокимова, А. Р. Махмутова // Интеграция науки и образования в вузах нефтегазового профиля - 2024: Материалы Международной научно-методической конференции, Салават, 22-26 апреля 2024 года. - Салават: УНПЦ "Издательство УГНТУ", 2024. - С. 126-128.

61. Проценко, М. Ю. Влияние низкомолекулярного полиэтилена на свойства дорожного нефтяного битума / М. Ю. Проценко // Академическая наука - проблемы и достижения: Материалы XII международной научно-практической конференции, North Charleston, USA, 15-16 мая 2017 года. Том 2. - North Charleston, USA: CreateSpace, 2017. - С. 130-132.

62. Проценко, М. Ю. Влияние низкомолекулярного полиэтилена на свойства дорожного нефтяного битума / М. Ю. Проценко // Научные исследования: векторы развития: Сборник материалов Международной научно-практической конференции, Чебоксары, 07 мая 2018 года / Редколлегия: О.Н. Широков [и др.]. -Чебоксары: Общество с ограниченной ответственностью «Центр научного сотрудничества «Интерактив плюс», 2018. - С. 140-142.

63. Павлов, А. В. Основные направления использования низкомолекулярного полиэтилена и его влияние на свойства нефтепродуктов / А. В. Павлов, А. А. Ермак // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия В: Прикладные науки. Промышленность. - 2008. - № 2. - С. 123-127.

64. Возможность получения кровельных битумов методом компаундирования с добавками, полученными на основе стирола и низкомолекулярного полиэтилена / Л. Р. Гайсина, Н. Г. Евдокимова, Р. О. Пикалов, А. Р. Шайхинурова // Наука. Технология. Производство: Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 65-летию филиала УГНТУ в г. Салавате и Году науки и технологий, Салават, 19-23 апреля 2021 года. - Салават: Уфимского государственного нефтяного технического университета, 2021. - С. 152-154.

65. Евдокимова, Н. Г. О возможности получения кровельных битумов окислением гудрона с низкомолекулярным полиэтиленом / Н. Г. Евдокимова, М. Ю. Булатникова // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. - 2006. - № 1. - С. 31.

66. Патент № 2753114 С1 Российская Федерация, МПК F16L 58/04, В32В 27/32, В32В 27/06. Многослойное изоляционное покрытие: № 2020138559: заявл. 24.11.2020: опубл. 11.08.2021 / С. Н. Русанова, С. Ю. Софьина, М. В. Колпакова [и др.]; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет".

67. Патент № 2753115 С1 Российская Федерация, МПК F16L 58/04, В32В 27/32, В32В 27/06. Многослойное изоляционное покрытие: № 2020138746: заявл. 24.11.2020: опубл. 11.08.2021 / С. Н. Русанова, С. Ю. Софьина, М. В. Колпакова [и др.]; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет».

68. Патент № 2525487 С1 Российская Федерация, МПК C08L 95/00, Е01С 19/08, C09D 195/00. Способ и устройство для приготовления модифицированных

резинобитумных мастик: № 2013116159/05 : заявл. 09.04.2013: опубл. 20.08.2014 /

A. В. Чикин.

69. Патент № 2091412 C1 Российская Федерация, МПК B32B 11/02, C08L 23/06, C08L 23/08. Битумная композиция и водостойкая оболочка: № 92016240/04: заявл. 22.12.1992: опубл. 27.09.1997 / Э. Беллио, М. Фичили, Н. Патти.

70. The Use of Waste Low-Density Polyethylene for the Modification of Asphalt Mixture / R . Kovacs, A. Czimerova, A. Fonod, J. Mandula // Buildings. - 2024. - Vol. 14. - P.3109.

71. Green Technology: Performance of Sustainable Asphalt Mixes Modified with Linear Low-Density Polyethylene Waste / G. Suleiman, A. Abu Taqa, M. Ergun, D. Qtiashat, M.O. Aburumman, M.O. Mohsen, A. Senouci, A.S. Kesten // Buildings. - 2024. Vol. 14. - P. 3089.

72. Comprehensive Study on the Performance of Waste HDPE and LDPE Modified Asphalt Binders for Construction of Asphalt Pavements Application / U. Ghani,

B. Zamin, M. Tariq Bashir, M. Ahmad, M.; M.M.S. Sabri, S. Keawsawasvong // Polymers. - 2022. - Vol. 14. - P. 3673.

73. Assessment of Binder Modification in Dry-Added Waste Plastic Modified Asphalt / S. Heydari, N. Haji Seyed Javadi, H. Bayat, A. Hajimohammadi // Polymers. -2024. - Vol. 16. - P. 1987.

74. Desidery, L. Effect of Waste Polyethylene and Wax-Based Additives on Bitumen Performance / L. Desidery, M. Lanotte // Polymers. - 2021. - Vol.13, issue. 21. - P/ 3733.

75. Performance properties of polymer modified asphalt binders containing wax additives / M. Mithil, K. Hyunhwan, L. Soon-Jae // International Journal of Pavement Research and Technology. - 2016. - Vol 9, Issue 2, 2016,Pages 128-139

76. Almeida, A, Sergio M. Evaluation of the Potential of Sasobit REDUX Additive to Lower Warm-Mix Asphalt Production Temperature / A. Almeida, M. Sergio // Materials. - 2019. -Vol. 12(8). - P. 1285.

77. Балабанов, В. Б. Опыт применения полимера Honeywell Titan 7686 для получения вяжущего с высокими физико-механическими показателями / В. Б.

Балабанов, А. Р. Джураев // Молодежный вестник ИрГТУ. - 2022. - Т. 12, №2 2. - С. 300-305.

78. Модификация битумов, как способ повышения их эксплуатационных свойств / С. И. Вольфсон, Ю. Н. Хакимуллин, Л. Ю. Закирова [и др.] // Вестник Технологического университета. - 2016. - Т. 19, № 17. - С. 29-33.

79. Panda, M. Engineering properties of EVA-modified bitumen binder for paving mixes / M. Panda, M. Mazumdar // J. Mater. Civ. Eng. - 1999. - Vol. 11 (2). - P. 131137

80. Henderson, A.M. Ethylene-vinyl acetate (EVA) copolymers: a general review / A.M. Henderson // IEEE Electrical Insulation Magazine. - 1993. Vol. 9 (1) - P. 30-38.

81. Airey, G.D. Rheological evaluation of ethylene vinyl acetate polymer modified bitumens // G.D. Airey // Construction and Building Materials. - 2002. - Vol.16. - P. 473-487.

82. Rheological and Spectroscopic Properties of Ethylene Vinyl Acetate-Modified Rubberized Asphalt / C. Jinghao, Y. Kezhen, Y. Lingyun // Journal of Materials in Civil Engineering - 2020. - P. 32.

83. Sengoz, B. Evaluation of the properties and microstructure of SBS and EVA polymer modified bitumen / B. Sengoz, I. Giray // Construction and Building Materials -2008. - Vol. 22. -P. 1897-1905.

84. Кабиров, Р. Р. Влияние добавок сополимера этилена с винилацетатом на состав и свойства остаточных битумов / Р. Р. Кабиров, Е. Г. Зайцева // Фундаментальные и прикладные исследования в науке и образовании : сборник статей Международной научно-практической конференции, Уфа, 10 февраля 2024 года. - Уфа: Общество с ограниченной ответственностью "Аэтерна", 2024. - С. 1624.

85. Термоокислительная стабильность битума, модифицированного сополимерами стирол-бутадиен-стирол и этиленвинилацетат / Н. П. Крутько, О. Н. Опанасенко, О. В. Лукша, Ю. В. Лобода // Журнал прикладной химии. - 2009. - Т. 82, № 7. - С. 1205-1208.

86. Guvalov, A. A. Effect of modificators on the properties of bitumen and asphalt concrete / A. A. Guvalov, A. D. Mamedov, N. T. Kakhramanov // ChemChemTech. -2021. - Vol. 64, No. 10. - P. 98-104. -.

87. The Effect of Direct-to-Plant Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer Components on Bitumen Modification. Polymers / W. Zhang, Z. Jia, Y. Zhang, Y., K. Hu, L. Ding, F. Wang // Polymers. - 2019. - Vol. 11(1). - P. 140.

88. Ahmedzade, P. The investigation and comparison effects of SBS and SBS with new reactive terpolymer on the rheological properties of bitumen // P. Ahmedzade // Construction and Building Materials. - 2013. -Vol. 38. - P. 285-291.

89. Rheology of asphalts modified with glycidylmethacrylate functionalized polymers / G. Polacco, J. Stastna, D. Biondi, F. Antonelli, Z. Vlachovicova, L. Zanzotto // Journal of Colloid and Interface Science. - 2004. - Vol. 280 (2) - P. 366-373.

90. Ширкунов, А. С. Получение дорожных полимерно-битумных вяжущих с улучшенной стойкостью против старения на базе компаундированной битумной основы и модификатора "Elvaloy 4170 RET" / А. С. Ширкунов, В. Г. Рябов, Е. В. Парфенова // Научно-технический вестник Поволжья. - 2012. - № 5. - С. 378-383..

91. Гринишин, О. Б. Використання полiмерiв для модифшування нафтових бiтумiв, одержаних з парафшистих залишюв / О. Б. Гринишин, I. В. Фридер // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2013. - Т. 2, № 6(62). - С. 29-32.

92. Телтаев, Б. Б. Определение эксплутационных марок битумных вяжущих по методике Суперпейв / Б. Б. Телтаев, Г. Г. Измаилова, Е. Д. Амирбаев // Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры им. Н.Исанова. - 2016. - № 1(51). - С. 278-283.

93. Mechanism and Development of Thermo-Rheological Properties of Asphalts Modified by Reactive Polymer Systems / M. Jasso, J. S. Perez Jaimes E. F. Tellez Vega // Materials. - 2023. - Vol. 16, Issue 20. - P. 6631.

94. Ge?kil, T. Physical, Chemical, Microstructural and Rheological Properties of Reactive Terpolymer-Modified Bitumen / T. Ge?kil // Materials. - 2019. Vol. 12 Issue 6). - P. 921.

95. Галдина, В.Д. Полимерно-битумное вяжущее с добавкой термоэластопласта / В. Д. Галдина, В. С. Новиков // Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации: Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции, Омск (25-26 ноября 2021 года). - 2021. - С. 390-394.

96. Пузакова, Е.В. Влияние состава термоэластопластов на свойства модифицированных битумов / Е. В. Пузакова, Л. Ю. Закирова, И. С. Вольфсон [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - Т. 16, № 1. - С. 120-121.

97. Брызгалов, Н.И. Влияние бутадиен-стирольного термоэластопласта на физико-химические показатели полимер-битумных вяжущих / Н.И. Брызгалов, А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов // Вестник Технологического университета. - 2022. - Т. 25. - № 9. - С. 76-84.

98. Губа, К.Р. Полимерная добавка для модификации битума / К. Р. Губа, Д.В. Гуляк, А.А. Стукалов [и др.] // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. - 2023. - № 1(159). - С. 60-66.

99. Nikolaevsky, V.E. Evaluation of low-temperature properties of mixtures of bitumen and SBS polymers of various topologies by the ABCD method / V.E. Nikolaevsky, P.A. Duzhiy, D.Yu. Nebratenko // Military Technical Courier. - 2023. - Vol. 71. - No. 3. - P. 711-721.

100. Андреев, А.А. Прогнозирование свойств СБС-модифицированных битумных вяжущих в зависимости от качества битумной основы, полученной на различных НПЗ: дис. канд. техн. наук: 2.6.12. / А.А. Андреев. - Самара, 2022. - 149 с.

101. Золотарев, В.А. Битумы модифицированные полимерами и асфальтобетоны / В. А. Золотарев // Дорожная техника. - 2009. - № 1 - С. 16-23.

102. The Shell Bitumen Handbook (6th Edition) / R. N. Hunter, A. Self, J. Read. -London: Ice Publishing, 2015. - 808 p.

103. Thermodynamics, phase diagrams, and stability of bitumen-polymer blends / J.F. Masson, P. Collins, G. Robertson, J.R. Woods, J. Margeson // Energy and Fuels. -2003. - Vol. 17, Issue 3. - P. 714-724.

104. Fawcett, A.H. Blends of bitumen with polymers having a styrene component / A.H. Fawcett, T. McNally // Polymer Engineering and Science. - 2001. - Vol.41, Issue7.

- P. 1251-1264.

105. Morphology and image analysis of polymer modified bitumens. / B. Sengoz, A. Topal, G. Isikyakar // Construction and Building Materials. - 2009. - Vol. 23. - P. 1986-1992.

106. Glass transitions and amorphous phases in SBS-bitumen blends / J.F. Masson, G. Polomark, P. Collins // Thermochimica Acta. - Vol. 436, Issues 1-2. - P. 96-100.

107. Ordering and steric-hardening in SBS-modified bitumen / P. Collins, J.F. Masson, G. Polomark // Energy & Fuels. - Vol. 20, Issue 3. - P. 825-1344.

108. Thermal oxidative aging characterization of SBS modified asphalt / Y. Gao, F. Gu, Y. Zhao // Journal of Wuhan University of Technology. Materials Science Edition.

- 2013. - Vol. 28. - P. 88-91.

109. Analysis of aging mechanism of SBS polymer modified asphalt based on Fourier transform infrared spectrum / Y. Zhao, F. Gu, J. Xu, J. Jin // Journal of Wuhan University of Technology. Materials Science Edition. - 2010. - Vol. 25. - P. 1047-1052.

110. Sung-Hyo C. Kinetics of sulfur vulcanization of NR, BR, SBR, and their blends using a rheometer and DSC. C. Sung-Hyo, C. Dong-Ho // Journal of Applied Polymer Science. - 2018. - Vol. 61, Issue 3. - P. 449-454.

111. Behnood, A. Rheological properties of asphalt binders of modified with styrene-butadiene-styrene (SBS), ground tire rubber (GTR), polyphosphoric acid (PPA) / A. Behnood, J. Olek // Construction and Building Materials. - 2017. - Vol.151. - P. 464-478.

112. Influence of processing conditions on the rheological behavior of crumb tire rubber-modified bitumen / F.J. Navarro, P. Partal, F.J. Martínez-Boza, C. Gallegos. -Journal of Applied Polymer Science. - 2007. - Vol. 104. - P. 1683-1691.

113. Effect of property deterioration in SBS modified binders during storage on the performance of asphalt mix / S.S. Islam, S.K. Singh, G.D. Ransinchung, S.S. Ravindranath // Construction and Building Materials. - 2021. - Vol.272. - P. 1236-1247.

114. Investigating the role of swelling-degradation degree of crumb rubber on CR/SBS modified porous asphalt binder and mixture / S. Ren, X. Liu, J. Xu, P.Lin // Construction and Building Materials. - 2021. - Vol.300. - P. 1781-1802.

115. Effect of additives on the thermal stability of SBS modified binders during storage at elevated temperatures / S.K. Singh, A. Pandey, G.D. Ransinchung // Construction and Building Materials. - 2022. - Vol.314. - P. 2063-2098.

116. Антонюк, С.Н. Методы активации углеводородного сырья методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов, обучающихся по направлению бакалавриата 18.03.01 "Химическая технология" (профиль "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов"), для студентов бакалавриата и магистратуры (направление "Химическая технология"). Учебно-методическое пособие. - М.: МИРЭА - Российский технологический университет, 2020. - 377 стр.

117. Модификация базовых компонентов консервационных материалов ультразвуковой кавитацией / Т. Я. Царюк, В. Н. Сакевич, В. П. Стригуцкий, И. П. Фалюшина // Вестник Витебского государственного технологического университета. - 2015. - Вып. 28. - С. 140-147.

118. Муллакаев, М. С. Ультразвуковая интенсификация технологических процессов добычи и переработки нефти, очистки нефтезагрязненных вод и грунтов: автореф. дис. ... д-ра тех. наук: 03.02.08 / Муллакаев Марат Салаватович; Московский государственный университет инженерной экологии. - Москва, 2012. - 34 с.

119. Васильев, Ю. Э. Исследование влияния ультразвуковой обработки на вязкость битума / Ю. Э. Васильев, Ю. Н. Калачев, И. В. Субботин. - Текст: электронный // НАУКОВЕДЕНИЕ. - 2012. - № 4. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/87tvn412.pdf (Дата обращения: 27.03.2022).

120. Яушев, Э. А. Влияние ультразвука на дисперсность водо-битумных эмульсий, стабилизированных с помощью неионногенных ПАВ / Э. А. Яушев, А. И. Абдуллин, Е. А. Емельянычева // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17, № 24. - С. 218-221.

121. Regulation of the Rheological Properties of Polymer-Bitumen Binders by Ultrasonic In-tensification of Mixing Process / R. Avdeychev, O. Pimenova, P. Tyukilina [et al.] // International Journal of Applied Engineering Research. - 2017. - Vol. 12, № 22. - P. 11926-11932.

122. Тюкилина, П. М. Комплексное технологическое регулирование производства современных дорожных битумных вяжущих. дис. ... д-ра тех. наук. -М.: ФГАОУ ВО "РГУ Нефти и Газа (НИУ) имени И.М. Губкина". - 2021. - 527 с.

123. Блинов, Е. В. Влияние наноуглеродных материалов на свойства бутадиен-а-метилстирольного термоэластопласта (ДМСТ-Р) / Е. В. Блинов, В. С. Глуховской, А. В. Фирсова // Каучук и резина. - 2018. - Т. 77, № 2. - С. 88-91.

124. Патент № 2815503 C1 Российская Федерация, МПК C08F 297/04, C08F 2/06, C08F 2/44. Способ получения термоэластопластов: № 2023100745: заявл. 11.01.2023: опубл. 18.03.2024 / А. В. Фирсова, Е. Л. Полухин, Е. И. Антман, Е. Д. Хлабыстов; заявитель Федеральное Государственное бюджетное учреждение "Ордена Ленина и ордена трудового красного знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева"

125. Особенности поведения бутадиен-а-метилстирольного термоэластопласта в условиях повышенных и пониженных температур / Е. И. Антман, Л. Р. Люсова, А. В. Фирсова, Т.И. Игуменова [и др.] // Каучук и резина. -2022. - Т. 81, № 2. - С. 84-87.

126. Влияние структуры литийалкила на свойства бутадиен-стирольных термоэластопластов / А. В. Фирсова, О. В. Карманова, В. С. Глуховской, В.В. Бердников, Е. В. Комаров // Каучук и резина. - 2021. - Т. 80, № 6. - С. 298-302.

127. Кривогуз, Ю.М. Реакционная экструзия в технологии функционализации полиолефинов, сополимеров олефинов, их смесей и применение функционализируемых продуктов / Ю.М. Кривогуз, С.С. Песецкий // «Природные

и синтетические полимеры медицинского и технического назначения» - Минск, Беларусь, 27-29 апреля 2022 г / Белорус. Гос. Ун-т, Сборник тезисов докладов, редкол. : С.В. Костюк, П.А. Никишев. - Минск : издательство Вита, 2022. - С. 5862.

128. Модификатор Plastobit 2.0 // URL: https://forplastwax.ru/products/plastobit-2-0/ (дата обращения: 13.05.2025)

129. Модификатор Plastobit Titan // URL: https://forplastwax.ru/products/plastobit-titan/ (дата обращения: 13.05.2025)

130. Тарасевич, Б.Н. Основы ИК спектроскопии с преобразованием Фурье. Подготовка проб в ИК спектроскопии / Б.Н. Тарасевич. - М.: МГУ, 2012. - 22 с.

131. Ситникова, В. Е. Методы термического анализа. Практикум / В.Е. Ситникова, А.А. Пономарева, М.В. Успенская. - СПб: Университет ИТМО, 2021. -152 с.

132. Малкин, А.Я., Исаев А.И. Реология: концепции, методы, предложения / Пер. с англ. - СПб.: Профессия, 2007. - 560 с.

133. The Results of the Compromise Task Solution Directed for Development of Polymer-Modified Binder / V.D. Polonik, A.S. Kukleva, N.D. Avdeev, M.D. Shlyaptseva, V.G. Nikol'skii, I.V. Gordeeva, S.V. Kotova // Key Engineering Materials. - V. 899. - 2021. -P. 67 - 72

134. Оптимизация составов полимерно-модифицированного битума в рамках решения компромиссной задачи / В. Д. Полоник, А. С. Куклева, Н. Д. Авдеев [и др.] // Резиновая промышленность. Сырье. Материалы. Технологии : Доклады XXVI научно-практической конференции, Москва, 24-28 мая 2021 года. - Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "Научно-исследовательский институт шинной промышленности", 2021. - С. 102103.

135. Влияние способа изготовления полимерно-битумных материалов на их реологические структурные параметры / А. С. Куклева, В. Д. Полоник, С. Н. Антонюк [и др.] // Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. - 2023. - Т. 13, № 1. - С. 58-63.

136. Влияние механохимической активации в аппарате вихревого слоя на характеристики полимерно-битумных вяжущих и резино-битумных композиций / С.Н. Антонюк, Е.Ю. Любимов, В.Н. Горбатова, М.Д. Шляпцева, В.Д. Полоник, Ю.А. Наумова // Промышленное производство и использование эластомеров. -2024, № 3-4. - С. 10-14.

137. Высоцкая, М.А. Модифицированная битумно-полимерная мастика. Структурные особенности / М.А. Высоцкая, С.Ю. Шеховцова // Научный вестник. - 2017. - № 1 (11). - С. 74.

138. Агаянц, И.М. Азы статистики в мире химии. Обработка экспериментальных данных / И.М. Агаянц. - СПб.: НОТ, - 2015. - 618 с.

139. Влияние инновационного бутадиен-а-метилстирольного термоэластопласта радиального строения на физико-химические и реологические характеристики полимерно-битумных вяжущих / В. Д. Полоник, Ю. А. Наумова, Е. И. Антман [и др.] // Южно-Сибирский научный вестник. - 2025. - № 1(59). - С. 2027

140. Thermo-rheological behavior and compatibility of modified asphalt with various styrene-butadiene structures in SBS copolymers / M. Liang, W. Fan [et al] // Materials and Design - 2015. - V. 88. - P. 177-185.

141. Блажеёвский, К. Битумный справочник / К. Блажеёвский, Я. Ольшацкий, Х. Печаковский // Плоцк: Орлен Асфальт, 2014 г. - 144 стр.

142. Модификация битумов, как способ повышения их эксплуатационных свойств / С. И. Вольфсон, Ю. Н. Хакимуллин, Л. Ю. Закирова [и др.] // Вестник Технологического университета. - 2016. - Т. 19, № 17. - С. 29-33.

143. A Differential Scanning Calorimetry Study of Asphalt Binders / I. R. Harrison, G. Wang, T.C. Hsu // Washington: The Pennsylvania State University, 1992. -46 p.

144. Идентификация дисперсных структур в нефтяных битумах методом ДСК / В. И. Братчун, М. К. Пактер, В. Л. Беспалов [и др.] // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. - 2017. - № 2(124). - С. 1624.

145. Особенности формирования коллоидной дисперсной структуры в нефтяном битуме / И. Н. Фролов, Т. Н. Юсупова, М. А. Зиганшин [и др.] // Коллоидный журнал. - 2016. - Т. 78, № 5. - С. 650-654.

146. Laboratory investigation of bitumen based on round robin DSC and AFM tests / H. Soenen, J. Besamusca, H.R. Fischer [et al] // Materials and Structures . - 2014. - Vol. 47. - P. 1205-1220.

147. Галдина, В.Д. Модифицированные битумы: учебное пособие / В.Д. Галдина. - Омск: СибАДИ, 2009. - 228 с.

148. Glass transitions and amorphous phases in SBS-Bitumen blends / J-F. Masson, G. M. Polomark, P. Collins // Thermochimica Acta. - 2005. - Vol. 436. - P. 96100.

149. Полоник, В.Д. Анализ модифицирующего действия термоэластопластов в битумных вяжущих методом дифференциальной сканирующей калориметрии / В.Д. Полоник, Ю.А. Наумова // Материалы XXI международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения». - П. Эльбрус, 2025. - С. 328.

150. Keyf, S. Polymer-Modified Bitumen Using Ethylene Terpolymers / S. Keyf, O. Ismail, B. D. Qorbacioglu // Petroleum Science and Technology. - 2007. - Volume 25. - P. 915-923.

151. Geckil, T. Performance properties of asphalt modified with reactive terpolymer / T. Geckil, M. Seloglu // Construction and Building Materials. - 2018. -Volume 173. - P. 262-271.

152. Jun, L. The research of GMA-g-LDPE modified Qinhuangdao bitumen / L. Jun, Yu. Zhang, Yu. Zhang // Construction and Building Materials. - Volume 22, Issue 6. - P. 1067-1073

153. Аюпов, Д. А. Исследование химического взаимодействия битума с сополимером этилена с бутилакрилатом и глицидилметакрилатом / Д. А. Аюпов, А. В. Мурафа, Л. И. Потапова // Перспективы развития строительного комплекса. - 2012. - Т. 1. - С. 25-30.

154. Bulatovic, V.O. Effect of polymer modifiers on the properties of bitumen / V.O. Bulatovic, V Rek, KJ Markovic // Journal of Elastomers & Plastics. - 2013. -Volume 46, Issue 5. - P. 448-469.

155. Полимерные модификаторы битумных вяжущих / А. О. Ширяев, А. Г. Обухов, М. А. Высоцкая, С. Ю. Шеховцова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. №. 11. С. 48-54.

156. Полоник, В. Д. Комплексная модификация битумных вяжущих функционализированными полимерными добавками / В. Д. Полоник, Ю. А. Наумова, А. Н. Ковалева // Южно-Сибирский научный вестник. - 2024. - № 4(56). - С. 3-9.

157. Nasirtabrizi, M.H. Glycidyl Methacrylate Polymers Containing Indole Groups: Synthesis and Characterization / MH Nasirtabrizi, S. Mohebalizadeh, A. P. Jadid // Iranian Polymer Journal. - 2011. - Volume 20, Issue 7.

158. Исследование структуры привитых сополимеров поливинилового спирта и полиглицидилметакрилата методом ИК-спектроскопии / Д. К. Буслов, Е. В. Королик, Р. Г. Жбанков, Т. В. Дружинина, Л. А. Назарьина, Л. М. Смоленская // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. - 1995. - №6. - Стр. 1060-1063.

159. О структуре смесей поли-трет-бутилакрилата с полиакриловой кислотой / И. В. Ермаков, Т. Л. Лебедева, А. Д. Литманович, Н. А. Плата // Высокомолекулярные соединения. Серия А. - 1992. - №6. - C. 84-91.

160. Nurul, H.M. A study of the crystallinity index of polypropylene fibres / H.M. Nurul, H. Dragaun, S. Bayer. // Colloid and Polymer Science. - 1995. - Volume 263. -P. 730-737.

161. Использование многотоннажных техногенных отходов для создания битумных композитов с улучшенными показателями долговечности / И.А. Фролов, У.Г. Зверева, Т.В. Дударева, И.А. Красоткина, В.Г. Никольский, Л.Р. Люсова, Ю.А. Наумова // Тонкие химические технологии. - 2018. - Т. 13, № 2. - Стр. 64-71.

162. Акимов, А.Е. Модификация дорожного битума синтетическими восками на примере применения добавки «Вискодор ПВ-1» / А.Е. Акимов, О.А. Михайлова // Дорожная держава. - стр. 47-49

163. Ядыкина, В. В. Влияние температуропонижающих добавок на основе синтетических восков на свойства битума / В. В. Ядыкина, О. А. Михайлова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2023. - № 3. - С. 8-18.

164. Ядыкина, В. В. Изменение свойств битума, модифицированного температуропонижающими добавками / В. В. Ядыкина, В. С. Холопов, О. А. Михайлова // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. - 2022. - № 3(155). - С. 100-104.

165. Ядыкина, В. В. Интенсивность термоокислительного старения битума, модифицированного добавками на основе синтетических восков / В. В. Ядыкина, О. А. Михайлова, М. С. Лебедев // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2024. - № 8(788). - С. 44-56.

166. Проваторова, Г.В. Улучшение свойств асфальтобетонов путем их модификации. сравнительный анализ применяемых добавок / Г.В. Проваторова, К.М. Рябинина. // Архитектурно-строительный комплекс: проблемы, перспективы, инновации [Электронный ресурс]: электрон. сб. ст. V Междунар. науч. конф., Новополоцк, 27 окт. 2023 г. Новополоцк : Полоц. гос. ун-т им. Евфросинии Полоцкой. - 2024. - Стр. 267-274

167. Iwanski, M. Structuring role of F-T synthetic wax in bitumen / M. Iwanski, G. Mazurek // Bulletin of the polish academy of sciences. Technical sciences. - 2014. -Vol. 62, Issue. 3.

168. Iwanski, M.M. Synergistic Effect of F-T Synthetic Wax and Surface-Active Agent Content on the Properties and Foaming Characteristics of Bitumen 50/70 / M.M. Iwanski // Materials. - 2021. - Volume 14. - P. 300.

169. Модификация свойств битумных вяжущих полиэтиленовыми восками / В. Д. Полоник, Ю. А. Наумова, Л. Р. Люсова, А. Н. Ковалева // Клеи. Герметики. Технологии. - 2024. - № 3. - С. 10-16.

170. Применение вязкоупругих систем в процессах интенсификации добычи нефти / А.А. Рязанов, П.В. Склюев, К.И. Бабицкая, С.А. Булгаков // Нефтегазовое дело. - № 2024. - Т. 22, № 1. - С. 99-111.

171. Modifying the Properties of Bitumen Binders with Polyethylene Waxes / V. D. Polonik, Yu. A. Naumova, L. R. Lyusova, A. N. Kovaleva // Polymer Science, Series D. - 2024. - Vol. 17, No. 3. - P. 596-601.

Приложение 1

УТВЕРЖДАЮ Директор ООО «ГТИДЖИ»

il'''"j ' ' ' (Фокин A.B. ^Ш» - декабря 2024 г.

I ■■> f

H

*

ТРХНИЧ1£СКИЙ АКТ о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы аспиранта ФГБОУ ВО «МИРЭА - Российский технологический университет» Полоника Владимира Дмитриевича

В рамках опытно-промышленной апробации результатов диссертационного исследования Полоника В.Д.. посвященного созданию дорожных (жтумно-полимерных вяжущих с улучшенным комплексом показателей» в лаборатории ООО «ПИДЖИ» была наработана партия битумного вяжущего массой 10 кг, содержащего в качестве полимерного модификатора бутаднен-а-метилстирольный термоэластопласт марки ДМСТ-30Р производства Воронежского филиала ФГБУ «ПИИСК» им. C.B. Лебедева.

Результаты расширенных исследований показали, что применение данного модификатора обеспечивает изготовление битумных вяжущих с повышенной сдвигоустойчииостью до и после старения в тонкой пленке, повышенной стойкостью к усталостному и низкотемпературному трещинообразованию по сравнению с вяжущими, содержащими промышленно применяемый СБС. При этом для получения битумных вяжущих с характеристиками, сопоставимыми с выпускаемыми, требуется до 40% меньшая модификатора.

Па основании проведенных расширенных испытаний и результатов, полученных в рамках диссертационного исследования Полоника В.Д., считаем целесообразным применение бутаднек-а-метилстирольного

термоэластопласта марки ДМСТ-30Р в качестве полимерного модификатора при производстве битумных вяжущих, предназначенных для применения в дорожном строи гельстве.

промышленно дозировка полимерного

Директор по технологиям Начальник лаборатории

У

Аспирант ФГБОУ ВО «МИРЭА -

Российский университет»

тех и ологи чески й

A.A. Новиковскнй Е.А. Любимова

В. Д. Полони к

Приложение 2

\4V у*7

ОД

ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы аспиранта ФГБОУ ВО «МИРЭА-Российский технологический университет» Полоника Владимира Дмитриевича

Комиссия в составе:

Директор по технологиям Новиковскнй A.A.

Начальник лаборатории Любимова Е.А.

Аспирант ФГБОУ ВО «МИРЭА - Российский криологический

университет» Полоник В.Д.

рассмотрев результаты диссертационного исследования Полоника Владимира Дмитриевича, посвященного полимерной модификации битумов, было установлено, что применение в качестве модификаторов дорожных битумов полиэтиленовых носков марок Plastobil 2.0 и Plastobit Titan производства ООО «Форпласт Трэйдинг», позволяет эффективно регулировать как физико-механические, i ак и реологические характеристики битумных вяжущих.

Подтверждено, что для увеличения стойкости битумных вяжущих к действию повышенных эксплуатационных температур достаточно введения модификаторов в дозировках 1—1,5 % масс. При этом значение показателя динамическая вязкость возрастает незначительно, что позволит производить работы по изготовлению и укладке асфальтобетонных смесей в температурных режимах, аналогичных режимам, рекомендованным для асфальтобетонных смесей на основе дорожного битума марки БНД 70' 100.

Кроме того, использование данных модификаторов позволяет получать модифицированные битумные вяжущие с использованием обычного смесительного оборудования.

Заключение. Диссертационное исследование Полоника В.Д. имеет практическую значимость. Полученные результаты будут учтены при разработке широкой номенклатуры битумных продуктов, предназначенных не только для дорожного строительства, но и для производства битумных кровельных и гидроизоляционных материалов, битумных мастик и герметиков горячего применения.

Директор по технологиям

Начальник лаборатории

Аспирант ФГБОУ ВО «МИРЭА -Российский технологический университет»

В. Д. 11олоник

2023

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДИПЛОМ ПРИЗЕРА

награждается

Полоник Владимир Дмитриевич

призер Всероссийского инженерного конкурса 22/23

Заместитель Министра

науки и высшего образования О.В. Петрова

Российской Федерации

О РОСАТОМ I

С<5» ВЕРТОЛЕТЫ -.ЯП . +Р-----

*ОСКОС«ОС

СИК®

%!ЙШ

п и

БАЗИС'

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю - профессору Наумовой Юлии Анатольевне за неоценимую помощь на всех этапах выполнения диссертационной работы.

Отдельная благодарность сотрудникам лабораторий физико-химии высокодисперсных материалов ФИЦ ХФ РАН за помощь в проведении экспериментов и обсуждении полученных результатов. Особенно хочется отметить Красоткину И.А., Дудареву Т.В.

Особая признательность за помощь и мудрые советы профессору Люсовой Людмиле Ромуальдовне и всему коллективу кафедры Химии и технологии переработки эластомеров имени Ф. Ф. Кошелева.