Наибольший объем потребления модификаторов битума приходится на SBC и сополимеры этилена.

Среди блок-сополимеров стирола (SBC - styrene block copolymer), используемых в дорожном строительстве, основным модификатором для производства полимер-модифицированных битумов в мире является бутадиен-стирольный термоэластопласт СБС (SBS – styrene butadiene styrene). При добавлении СБС в битуме образуется пространственная сетка, усиливающая свойства полимерно-битумного вяжущего (ударная вязкость, прочность, эластичность, тепло- и морозостойкость). Применение полимер-модифицированного битума на основе СБС повышает срок службы дорожного покрытия в 2-3 раза.

В структуре производства стирольных модификаторов на долю SBS приходится до 80%. К остальным блок-сополимерам стирола относятся:

• блок-сополимер стирола и изопрена (SIS),
• стирол-этило-бутилен (SEBS),
• бутадиенстирольный каучуковый латекс (SBR).

Мировой рынок SBC оценивается в 1,6 млн. тонн. Из них на дорожные модификаторы приходится 26% или 0,42 млн. тонн.

Мощности по производству SBC

Источник: «IISRP», http://www.modifiedasphalt.org/papers/McGraw06.pdf

В мире насчитывается свыше 30 производителей SBC в США, Канаде, Китае, Корее, Великобритании, Франции, Германии, Италии и др. По темпам прироста мощностей бутадиен-стирольных термоэластопластов лидирует Китай. Ежегодный рост достигает 30%. Несмотря на высокие темпы роста производства, спрос опережает предложение. Дефицит покрывается за счет импорта из Тайваня, Кореи и Японии. На сегодняшний день в Китае существует три крупных производителя: Synthetic Rubber Plant (Hunan Yueyang Baling Petrochemical), Synthetic Rubber Plant (Beijing Yanshan Petrochemical) и Ethylene Industry Co., ltd. (Guangdong Maoming Petrochemical). Технология производства эластомеров была разработана компанией «Yanshan Petrochemical Co., Ltd»

На мировом рынке эластомеров можно выделить 6 крупнейших производителей, обеспечивающих свыше 70% спроса на SBC, среди них:

• Kraton Polymers (Shell Chemical);
• Sinopec;
• Lee Chang Yung;
• Chi Mei;
• Dynasol Elastómeros;
• Polimeri Europa;

К другим производителям сополимеров бутадиена и стирола можно выделить Total Petrochemicals, LG Chemical. 

Полимерные, целлюлозные и натуральные волокна вводятся в качестве добавки в асфальтобетонную смесь в количестве 0,3-0,4% от массы. В развитых странах волокна, как модифицирующие добавки, получили меньшее распространение, чем полимеры и эластомеры. Вместе с тем, с точки зрения образования колеи, а также растрескивания покрытия, асфальт, модифицированный волокнами, показывает спустя годы наилучшие результаты, наряду с сополимерами стирола и бутадиена. По данным американской Ассоциации производителей модифицированного Асфальта (Association of Modified Asphalt Producers), лучшими системами модифицирования асфальта признаны:

1) SB
2) SBS
3) полимерные волокна.

В мире насчитывается свыше 30 производителей SBC в США, Канаде, Китае, Корее, Великобритании, Франции, Германии, Италии и др. По темпам прироста мощностей бутадиен-стирольных термоэластопластов лидирует Китай. Ежегодный рост достигает 30%. Несмотря на высокие темпы роста производства, спрос опережает предложение. Дефицит покрывается за счет импорта из Тайваня, Кореи и Японии. На сегодняшний день в Китае существует три крупных производителя: Synthetic Rubber Plant (Hunan Yueyang Baling Petrochemical), Synthetic Rubber Plant (Beijing Yanshan Petrochemical) и Ethylene Industry Co., ltd. (Guangdong Maoming Petrochemical). Технология производства эластомеров была разработана компанией «Yanshan Petrochemical Co., Ltd»

На мировом рынке эластомеров можно выделить 6 крупнейших производителей, обеспечивающих свыше 70% спроса на SBC, среди них:

• Kraton Polymers (Shell Chemical);
• Sinopec;
• Lee Chang Yung;
• Chi Mei;
• Dynasol Elastómeros;
• Polimeri Europa;

К другим производителям сополимеров бутадиена и стирола можно выделить Total Petrochemicals, LG Chemical. 

Полимерные, целлюлозные и натуральные волокна вводятся в качестве добавки в асфальтобетонную смесь в количестве 0,3-0,4% от массы. В развитых странах волокна, как модифицирующие добавки, получили меньшее распространение, чем полимеры и эластомеры. Вместе с тем, с точки зрения образования колеи, а также растрескивания покрытия, асфальт, модифицированный волокнами, показывает спустя годы наилучшие результаты, наряду с сополимерами стирола и бутадиена. По данным американской Ассоциации производителей модифицированного Асфальта (Association of Modified Asphalt Producers), лучшими системами модифицирования асфальта признаны:

1) SB
2) SBS
3) полимерные волокна.

Глубина колеи в асфальтовых покрытиях, модифицированных различными добавками (через 5 лет), в дюймах

Источник: по данным AMAP

Степень растрескивания асфальта, модифицированного различными добавками (через 5 лет), в %

Источник: по данным AMAP

На практике наибольшую популярность приобрела модификация асфальтобетонных смесей полимерными (а именно полиэстеровыми)  и целлюлозными волокнами.

К пластомерам, используемым в мире для модификации дорожного битума, относятся в первую очередь сополимеры этилена и винилацетата (EVA),  а также реактивные полимеры – терполимеры этилена, буталакрилата и глицидилмеакрилата (RET). Полиолефины могут быть использованы для модификации асфальта, однако, обычно они применяются в сегменте кровельного битума с целью повышения характеристик водонепроницаемости.

Поставками пластомера EVA на мировом рынке занимается множество производителей, не обладающие ярко выраженным лидерством. Среди наиболее известных можно выделить компанию «Arkema», предлагающую на рынок полимерных битумных модификаторов серию продуктов марки Evatane.

Свойства марок EVA серии Evatane

Источник: по данным компании «Arkema»

Мировым лидером в производстве RET выступает компания «Dupont». Elvaloy® RET – первый полимер, разработанный Dupont специально для модификации асфальта. Введение небольшого количества Elvaloy в исходный битум придает ему свойства эластичности и приводит к увеличению температуры размягчения битумного вяжущего, также существенно растет когезия и повышается сцепление с гранитной крошкой. В отличие от СБС полимеров, которые физически диспергируются в битуме, Elvaloy ® вступает в химическую реакцию с битумом. После модификации битума полимером Elvaloy ® не происходит расслаивания, благодаря чему возможно длительное хранение и транспортировка битума.

Сравнительная характеристика показателей Elvaloy и других асфальтовых модификаторов

• Улучшает значительно -5
• Нет эффекта – 0
• Ухудшает значительно - -5

Источник: по данным компании «DuPont»

 Для модификации порядка 70% дорожных битумов в мире применяются полимеры (эластомеры и термопласты), в свою очередь более 50% в применяемых полимерах приходится на сополимеры стирола. Наиболее часто применяемым термопластом является Этилен-винил-ацетат.

Среди революционных продуктов, которые не имеют аналогов необходимо выделить Elvaloy от DuPont. В отличие от диспергирующихся в битуме SBC, Elvaloy вступает с ним в реакцию, образуя пространственную трехмерную решетку. В перспективе Elvaloy увеличит свою долю рынка модификации битумов.

Основными соображениями, определяющими выбор того или иного модификатора, являются экономические, гораздо меньшую роль играют соображения охраны окружающей среды и защиты экологии. Однако с течением времени и обострением экологической проблемы возможно появление и переход на недорогие модификаторов из различных отходов. Ярким примером является стабилизатор ЩМАС от литовской фирмы Antrocelas на основе волокон из отходов.

С анализом российского рынка теплоизоляции Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок стабилизаторов щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей в России».

www.newchemistry.ru