Научная статья
O'zbekcha
Open Access
Rezina asosli elastomerlar bilan modifikatsiyalangan polimer-bitum kompozitsiyalarining fizik-mexanik xossalari va morfologik tahlili
G'AYBULLAYEVA A.F., MAVLONOV SH.B., MAVLONOV B.A., SAIDOV A.A.
Аннотации
Аннотация на узбекском языке не доступна.
В данной статье представлены полимерно-битумные композиции, полученные путём модификации битума марки БН 50/70 резиновой крошкой, эластомером и антиоксидантами в виде четырёх различных образцов. Исследовано влияние изменения состава компонентов на основные свойства полимерного битума. Согласно полученным результатам, при температуре 25 °C глубина проникновения иглы изменилась с 75 до 59 мм, температура размягчения по методу кольца и шара — с 51 до 70 °C, температура хрупкости — от –16 до –24 °C, а удлинение — с 45 до 68 см. Морфологический анализ полученных полимерно-битумных композиций методом СЭМ-микроскопии показал, что компоненты дисперсной фазы равномерно распределены, образуя гомогенную дисперсную систему с чётко выраженными межфазными интерфейсами.
полимер-битумэластомерполимерпластомерстабилизаторпластификаторрезиновый порошокмодификацияморфология. PHYSICO-MECHANICAL PROPERTIES AND MORPHOLOGICAL ANALYSIS OF POLYMER-BITUMEN COMPOSITIONS MODIFIED WITH RUBBER-BASED ELASTOMERS. G`aybullayeva A.F.Mavlonov Sh.B.Mavlonov B.A.Saidov A.A.. Bukhara state technical university
This article presents polymer-bitumen compositions obtained by modifying BN 50/70 grade bitumen with rubber crumb, elastomer, and antioxidants in the form of four different samples. The influence of changes in the composition of components on the main properties of polymer-bitumen was studied. According to the obtained results, at a temperature of 25 °C, the needle penetration depth changed from 75 to 59 mm, the softening point (ringand-ball method) increased from 51 to 70 °C, the brittleness temperature decreased from –16 to –24 °C, and the elongation increased from 45 to 68 cm. Morphological analysis of the obtained polymer-bitumen compositions using SEM microscopy showed that the components of the dispersed phase are evenly distributed, forming a homogeneous dispersed system with clearly defined interfacial boundaries.
Содержание статьи
Kirish. Bugungi kunda respublikamizda iqtisodiy xavfsizlik strategiyasi muvofiq tabiiy resurslardan samarali foydalanish, ishlab chiqarish, iste’mol chiqindilarini qayta ishlash darajasini oshirish kabi muhim xavfsizlik sohalarini belgilangan va ushbu dolzarbliklarni hisobga olgan holda, issiq asfaltbeton aralashmalarini tayyorlashda an’anaviy materiallar o‘rnini bosa oladigan, tegishli texnik-iqtisodiy va ilmiy asoslash asosida, ikkilamchi materiallardan hamda sanoat chiqindilaridan keng foydalanish muhim ahamiyat kasb etadi. Asfaltbeton tarkibiga kiruvchi komponentlarning tannarxlari balandligi, energiya resurslari va transport xarajatlarining oshishi sababli alternativ mahsulotlardan foydalanishning ahamiyati ortib bormoqda. Yengil va og‘ir avtomobillarning keskin oshishi, haroratning agressiv o‘zgarishlari yo‘l qoplamalariga tushadigan deformatsion yuklarning ortishiga, bu esa yo‘l qoplamalarining sifatini sezilarli darajada oshirish zaruratini keltirib chiqarmoqda, va eng avvalo, asfaltbeton aralashmalarining eng muhim tarkibiy qismi bo‘lgan organik bog‘lovchi material (bitum) sifatini yaxshilashni talab qilmoqda [1]. O‘zbekiston Respublikasida ishlab chiqarilayotgan bitumning sifati past bo‘lganligi sababli, uni yaxshilash yo‘llarini doimiy ravishda tadqiqot ishlari olib borilmoqda [2]. G‘arbiy mamlakatlarda asfaltbeton aralashmalarining tarkibini loyihalashning SUPERPAVE tizimi ishlab chiqilgan va joriy etilgan bo‘lib, uning asosiy bosqichlaridan biri bo‘lgan bog‘lovchining tanlanishi uning plastiklik xususiyatlari yuqoriligi va foydalanish hududidagi iqlim sharoitlariga mos kelishini ta’minlashni nazarda tutadi. Biroq, organik bog‘lovchi materiallarni modifikatsiya qilmasdan, SUPERPAVE tizimini joriy etish murakkab hisoblanadi [3]. Bitumli bog‘lovchilarni modifikatsiyalashda iqtisodiy nuqtai nazardan modifikatorlar — bu rezina-texnik chiqindilar, eng avvalo, ishlatilgan avtomobil shinalarining vulkanizatsiyalangan rezinasidir. Ishlatilgan avtomobil shinalarini utilizatsiya qilish muammosi barcha rivojlangan
“Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №4/2025 103
Химия и химические технологии
davlatlar, jumladan O‘zbekiston uchun ham dolzarb muammo hisoblanadi. Bugungi kunda olib borilgan tadqiqotlardan ma’lum bo‘ldiki, shinalarni ularning yig‘ilish hajmlariga teng miqdorda qayta ishlash faqat rezina-texnik chiqindilarni yo‘l qurilishida qo‘llash orqali amalga oshirilishi mumkin. Bu yo‘nalishda turli mamlakatlarda bir necha o‘n yillardan beri faol tadqiqotlar olib borilmoqda va muhim natijalarga erishilgan [4]. Rezina-texnik mahsulotlari va ishlatilgan shinalarni, ayniqsa, karer o‘gir yuk avtomobillarning shinalarini utilizatsiya qilish muammosi butun dunyo mamlakatlari uchun dolzarbdir, chunki mamlakat mintaqalarining ekologik muammolar yildan-yilga ortib bormoqda. Shu bilan birga, eskirgan shinalar deyarli tabiiy parchalanishga uchramaydigan va yong‘in xavfi yuqori bo‘lgan polimer tarkibli chiqindilar hisoblanadi. Eng istiqbolli yo‘nalishlardan biri rezina maydalangan kukunni yo‘l qurilishida kompozitsion rezina-bitum bog‘lovchilarini olish orqali qo‘llashdir, chunki yo‘l qurilishi eng ko‘p material talab qiluvchi sohalardan biri bo‘lib, to‘g‘ri yondashuv bilan rezina qayta ishlash mahsulotlarining katta qismini iste’mol qila oladi [5]. Dunyo mamlakatlarida mavjud rezina-bitum bog‘lovchilarini olish va qo‘llash texnologiyalariga qaramay, hozirgacha O‘zbekiston respublikasida bu texnologiyalar keng qo‘llanilmagan. Bu esa, muayyan mintaqaning iqlim sharoitida samarali qo‘llash uchun sifatli kompozitsion rezina-bitum bog‘lovchilarini olish va qo‘llash bo‘yicha qo‘shimcha tadqiqotlar o‘tkazish zaruratini keltirib chiqaradi [6]. Materiallar va usullar: Gibrid elastomerlar asosida yaratilgan polimer-bitum kompozitsiyalari zamonaviy yo‘l-qurilish sanoatida muhim ahamiyat kasb etmoqda. Bu turdagi kompozitsiyalar bitumga elastomer modifikatorlar qo‘shish orqali uning fizik-kimyoviy va ekspluatatsion xossalarini sezilarli darajada yaxshilash imkonini beradi. Gibrid elastomerlar — bu ikki yoki undan ortiq xil polimer segmentlardan tashkil topgan aralashmalar bo‘lib, ular bir vaqtning o‘zida yuqori elastiklik va issiqlik barqarorligini ta’minlaydi. So‘nggi yillarda yo‘l-qurilish materiallarining sifatini oshirish maqsadida qayta ishlangan rezina mahsulotlari asosida gibrid elastomerlar yaratish va ularni bitum bilan kombinatsiyalash orqali yuqori samaradorlikka ega polimer-bitum kompozitsiyalarini olish dolzarb masalaga aylandi. Rezina tarkibli gibrid elastomerlar qayta ishlangan avtomobil shinalari (rezina kukuni) va termoplastik elastomerlar asosida yaratiladi. Ular bitum bilan yaxshi aralashadi, uning fizikmexanik xossalarini sezilarli darajada yaxshilaydi va ekologik jihatdan iqtisodiy foydali hisoblanadi. Tadqiqot davomida rezina saqlagan gibrid elastomerlar asosida polimer-bitum kompozitsiyalari quyidagi usullarda olindi. 1. Bir bosqichli aralashtirish usuli. Bu usulda bitum, qayta ishlangan rezina kukuni va elastomer polimerlar bir vaqtning o‘zida qizdirilgan reaktorga yuklandi. Bitum odatda 160–180 °C haroratda qizdirildi, so‘ngra unga 5–10% gacha miqdorda rezina kukuni va 3–7% gacha elastomer va barqarorlashtiruvchilar qo‘shilgan holda 1,5–3 soat davomida aralashtirildi. Jarayon davomida rezina qisman shishishi va bitum bilan disperslanadi va olingan kompozitsiyalarning fizik-kimyoviy xossalari o‘rganildi va xulosa III bobda tahlil qilingan. 2. Ikki bosqichli modifikatsiyalash usuli. Bu usulda modifikatsiyalovchi komponentlar (rezina kukuni va elastomerlar) oldindan tayyorlandi va birinchi bosqichda rezina va elastomerlar, barqarorlashtiruvchilar (3-7 %) va maxsus erituvchilarda ya’ni neft plastifikatori (8-10 %) aralashtirilib konsentrlangan rezinobitumli suspenziya olindi. Shundan so‘ng ikkinchi bosqichda hosil bo‘lgan elastomer-rezina konsentrati asosiy bitumga qo‘shildi va 160–170 °C haroratda 1,5–2 soat davomida gomogen sistema holatiga o‘tguncha aralashtirildi. Ushbu usul natijasida rezina to‘liq shishdi va bitum bilan mukammal birikhan holda, yuqori elastiklik, yaxshi issiqlik barqarorligi va eskirish jarayoniga chidamli kompozitsiya hosil bo‘ldi. 3. Ho‘l usul (wet process). Ho‘l usulda qayta ishlangan rezina kukuni plastifikatorlar va elastomerlar bilan birgalikda alohida aralashtirildi ya’ni turli polimerlar, moylar, yumshatuvchilar va stabilizatorlar bilan oldindan birlashtirildi. Ushbu kompozitsiya 150–160 °C haroratda bitumga
“Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №4/2025 104
Кимё ва кимёвий технологиялар
qo‘shiladi va 2 soatgacha aralashtiriladi va rezina kukuni bosqichma bosqich Aralashtirish tezligi: 500–1000 ayl/min qo‘shildi. Bu usulda yuqori dispersiyalangan, bir jinsli va uzoq muddat barqaror kompozitsiyalar olinadi. Ayniqsa, plastifikatsiyalovchi muhit yordamida rezinaning hajmiy shishishi tez va to‘liq amalga oshdi. Rezina saqlagan gibrid elastomerlar asosida yaratilgan polimer-bitum kompozitsiyalarining texnologiyasi bitumni ekologik xavfsiz va mexanik jihatdan mustahkam modifikatsiyalashga xizmat qiladi. Yuqoridagi usullar ichida ikki bosqichli va ho‘l usullar mahsulot sifati nuqtayi nazaridan yuqori samaradorlikka ega bo‘lib, zamonaviy yo‘l-qurilish standartlariga javob berdi shuningdek Bir bosqichli va konsentrat usullari esa soddaligi va iqtisodiy jihatdan tejamkorligi bilan ajralib turadi. Har bir texnologik yondashuv o‘zining afzalliklari va cheklovlariga ega bo‘lib, ular konkret ishlab chiqarish vazifalariga qarab tanlash imkoniyati beradi shuningdek har bir usul bo‘yicha tayyorlangan kompozitsion rezinobitumli bog‘lovchilarning fizik-mexanik va termik xossalari tekshirib chiqildi hamda tadqiqot natijalari maxsus jadvalda tizimlashtirildi va ularning asosiy fizikmexanik xossalari tadiqiq qilindi. Natijalar va ularning muhokamasi: Tajribalar uchun asosiy komponent sifatida yo‘l bitumi (BND 50/70 markali bitum), maydalangan chiqindi avtomobil shinalaridan olingan rezina kukuni (butadien-stirol kauchuk, butadien kauchuk, butil kauchuk, texnik uglerod), Termoplast elastomerlar (stirol-butadien-stirol (SBS) va polistirol), plastifikator (neft shlamlari) va stabilizator (TEOS -tetraetoksisilan, Kaolin (Al2S2O5(OH)4, Tiuram (tetrametiltiuramsulfid) va Simat (ditiokarbamat))lar tanlab olindi va ular asosida 1-bosqich – bitum 160–180°C haroratda eritildi, so‘ngra rezina kukuni qo‘shilib, 1,5–2,5 soat davomida mexanik aralashtirildi. Rezina kukuni bitumda shishib, dispers holatga kelguncha aralashtirildi va 2 bosqichda – oldindan tayyorlangan bitum-rezina tarkibiga SBS, polistirol, antioksidantlar va plastifikatorlar kiritildi. Aralashtirish 180°C da 30–120 daqiqa davom ettirildi hamda rezina saqlagan gibrid elastomer asosdia polimerbitum kompozitsiyalar olindi. 1 – jadval Rezina saqlagan gibrid elastomerlar asosida polimer-kompozitsiyalarining tarkibi
Termoplastik elastomer (polimerlar) %
№ Bitum % Rezina kukuni %
Stalibizator %
Plasifikator %
RSGEPB-1 85, 5,0 6,0 2,5 1,5
RSGEPB-2 84,0 6,0 5,0 2,5 2,0
RSGEPB-3 82,5 8,0 4,0 3,0 2,5
RSGEPB-4 81,0 10,0 3,0 3,0 3,0
Bitum- GOST 33133 50/70 Rezina kukuni – avtomobil shinasini qayta ishlangan o`lchami 3-5 mm Termoplastik elastomerlar (polimerlar)- stirol-butadien-stirol va polistirol) Stabilizator - tetraetoksisilan, kaolin (Al2S2O5(OH)4, tetrametiltiuramsulfid va ditiokarbamat. Plasifikator – neft shlami 1-namuna (RSGEPB-1)ni tayyorlashda asosiy bog‘lovchi sifatida BND 50/70 markali bitum 85% miqdorda olindi. Polimer modifikatsiyasi uchun qayta ishlangan avtomobil shinalaridan olingan rezina kukuni 5% miqdorda kiritildi. Elastiklikni oshirish maqsadida termoplastik elastomerlar (SBS va polistirol aralashmasi) 6% ulushda qo‘shildi. Kompozitsiyaning strukturaviy barqarorligini saqlash va oksidlanish jarayonlarini sekinlashtirish uchun stabilizatorlar (TEOS, Kaolin, Tiuram, Simat) jami 2,5% miqdorda tanlandi. Past haroratlarda qattiqlikni kamaytirish va egiluvchanlikni oshirish uchun plastifikator (neft shlamlari asosida) 1,5% miqdorda qo‘shildi. 2-namuna (RSGEPB-2)ning tarkibida BND 50/70 markali yo‘l bitumi 84% miqdorda ishlatildi. Modifikatsiyalovchi komponent sifatida rezina kukuni 6% miqdorda kiritildi. Qayta
“Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №4/2025 105
Химия и химические технологии
tiklanadigan elastiklikni ta’minlash uchun termoplastik elastomerlar 5% ulushda qo‘shildi. Kompozitsiyaning muvozanatli dispersiyasini saqlash maqsadida stabilizatorlar 2,5% miqdorda tanlab olindi. Shuningdek, egiluvchanlikni saqlab qolish va yopishqoqlikni me’yorda ushlab turish uchun plastifikator 2,0% miqdorda ishlatildi. 3-namuna (RSGEPB-3) da asosiy komponent sifatida bitum BND 50/70 82,5% miqdorda olindi. Tarkibga elastiklikni kuchaytirish maqsadida rezina kukuni 8% va termoplastik elastomerlar 4% miqdorda qo‘shildi. Faza ajralishini oldini olish va issiqlik barqarorligini ta’minlash uchun stabilizatorlar majmuasi 3,0% miqdorda tanlandi. Kompozitsiyaning past haroratda sinuvchanligini kamaytirish uchun plastifikator 2,5% miqdorda kiritildi. 4-namuna (RSGEPB-4) tarkibida BND 50/70 markali bitum 81% miqdorda asosiy komponent sifatida ishlatildi. Rezina kukuni 10% miqdorda qo‘shilib, elastik polimer fazani kuchaytirishga xizmat qildi. Termoplastik elastomerlar 3% miqdorda qo‘shilib, strukturaning elastik va qayta tiklanuvchan bo‘lishiga xizmat qildi. Kompozitsiyaning barqarorligini saqlash va oksidlanishdan himoya qilish uchun stabilizatorlar 3,0% miqdorda tanlandi. Strukturani yumshatish va sovuqda egiluvchanligini ta’minlash uchun plastifikator 3,0% ulushda ishlatildi. Rezina kukuni va gibrid termoplastik elastomerlar asosida modifikatsiyalangan polimerbitum bog‘lovchilarining kompozitsion tarkibi BND 50/70 markali yo‘l bitumi asosida to‘rtta polimer-bitum kompozitsiyasi tayyorlandi. Modifikatsiyalash jarayonida asosiy komponent sifatida granulometrik tarkibi 3–5 mm bo‘lgan qayta ishlangan avtomobil shinalaridan olingan rezina kukuni, termoplastik elastomerlar (SBS va polistirol), stabilizatorlar (tetraetoksisilan – TEOS, kaolin – Al₂Si₂O₅(OH)₄, tiuram – tetrametiltiuramsulfid, simat – ditiokarbamat birikmalari) hamda plastifikatorlar (neftni qayta ishlash chiqindilaridan olingan mahsulotlar) qo‘llanildi. Kompozitsion tarkibda bitumning ulushi 85,0% dan 81,0% gacha bo‘lib, rezina kukuni miqdori 5,0% dan 10,0% gacha orttirildi. Elastomerlarning umumiy ulushi 6,0% dan 3,0% gacha kamaytirildi, bu esa kauchuk komponentining elastiklikka qo‘shgan hissasi hisobga olinib optimal muvozanatga erishishni ta’minladi. Shu bilan birga, stabilizatorlar 2,5–3,0% miqdorda qo‘shilib, issiqlik va oksidlovchi qarish ta’siriga nisbatan kompozitsiyaning kimyoviy va termik barqarorligini oshirdi. Plastifikatorlar esa 1,5–3,0% oralig‘ida tanlab olinib, aralashmaning past haroratlarda ishlashga yaroqliligini va texnologik oqimlilik xususiyatlarini yaxshilashga xizmat qildi. Natijada olingan polimer-bitum kompozitsiyalari yuqori haroratlarda deformatsiyaga chidamlilik, past haroratlarda mo‘rtlikka qarshilik, elastiklik va reologik barqarorlik kabi ko‘rsatkichlar bo‘yicha an’anaviy bitumga nisbatan ustunlikka ega bo‘lib, ularni intensiv ekspluatatsion yuklama ostidagi yo‘l qoplamalarida samarali qo‘llash imkonini beradi. Polimer-bitum kompozitsiyalarning komponentlar miqdorining ortishi barcha ko‘rsatkichlarga sezilarli ta’sir ko‘rsatgan. Penetratsiya va mo‘rtlashish harorati kamaygan, boshqa ko‘rsatkichlar esa — yumshash harorati, cho‘zilish, qovushqoqlik va elastiklik — ortgan. Bu esa modifikatsiyalangan polimer-bitum kompozitsiyalarining mustahkamlik, issiqlikka va sovuqqa chidamlilik, egiluvchanlik va ishlash muddati bo‘yicha an’anaviy bitumlarga nisbatan ustunligini ilmiy jihatdan asoslaydi. 1-rasmda RSGEPB-1 namunada bu qiymat 74∙0.1 mm ni tashkil etsa, RSGEPB-4 namunada 59∙0.1 mm gacha kamaygan. Bunday tendensiya kompozitsiya tarkibida rezina kukuni va termoplastik elastomerlar (SBS kabi) miqdorining ortishi bilan izohlanadi. Polimerlar va rezina kukuni bitum matritsasida zichroq, elastik va yuqori bog‘langan tarmoq struktura hosil qiladi. Xususan, SBS polimeri tarkibidagi stirol bloklari qattiq segment sifatida strukturaning qattiqligini oshiradi, butadiene segmentlari esa elastiklikni ta’minlaydi. Rezina kukuni esa bitumning yengil fraksiyalari (parafinlar, aromatiklar) bilan o‘zaro ta’sirlashib, shishadi va dispers faza hosil qiladi. Bu shishish hodisasi materialning umumiy zichligini oshiradi va ignaning kirib borishini qiyinlashtiradi. Rezina tarkibida mavjud bo‘lgan aromatik halqalar (π-elektron tizimi) va to‘yingan uglevodorod zanjirlari bitumdagi aromatik komponentlar bilan π–π o‘zaro ta’sirlar, dispersion kuchlar va van der Vaals bog‘lari orqali bog‘lanib, bitum strukturasi ichida kompakt va bir jinsli tarmoq shakllantiradi.
“Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №4/2025 106
Кимё ва кимёвий технологиялар
2-rasm: RSGEPB kompozitsiylarning Fraasu bo‘yicha mo‘rtlik harorati va 25 oC cho‘zilishi (sm) bog‘liq grafigi 2-rasmda Rezina saqlagan gibrid elastomerlar asosida olingan polimer-bitum kompozitsiyalarida yumshash harorati ko‘rsatkichining ortishi ularning yuqori haroratlarda ishlashga bardoshliligini ifodalaydi. Halqa va shar usulida aniqlangan yumshash harorati RSGEPB1 namunada 52 °C ni tashkil qilgan bo‘lsa, RSGEPB-4 namunada bu ko‘rsatkich 70 °C gacha ko‘tarilgan. Bu esa kompozitsiya tarkibiga kiritilgan komponentlarning, xususan elastomerlar, rezina kukuni, stabilizatorlar va plastifikatorlarning ta’siri bilan izohlanadi. Stirol segmentlari qattiq va termik barqaror fazani hosil qilib, bitumning oqishiga qarshilik ko‘rsatadi, butadien segmentlari esa elastiklikni ta’minlaydi. Ushbu fazaviy struktura tufayli material yuqori haroratga bardosh beradi, natijada yumshash harorati ortadi. Bundan tashqari, rezina kukuni – avtomobil shinalaridan olingan modda bo‘lib – o‘zining aromatik tuzilmalari va to‘yingan uglevodorod zanjirlari orqali bitumdagi yengil fraksiyalar bilan o‘zaro ta’sirlashadi, ularni adsorbsiyalab, makromolekulyar tarmoq hosil qiladi. Elastiklik esa polimer-bitumning deformatsiyadan so‘ng dastlabki shaklga qaytish qobiliyatidir. Bu ko‘rsatkich ayniqsa yuklamali va harorat o‘zgaruvchan sharoitlarda ishlatiladigan asfalt qoplamalar uchun dolzarbdir. Yuqori elastiklik materialning ezilish, deformatsiyasiga, issiqsovuq ta’siridan kelib chiqadigan termik yorilishlarga bardoshini oshiradi. Tadqiqotda 25 °C haroratda elastiklik ko‘rsatkichlari 62–81% oralig‘ida o‘zgarib (4-rasm), polimer-bitum tarkibidagi elastomerlarning (masalan, SBS) mavjudligi bilan bog‘liq. Bu polimer segmentlari (stirol va butadien bloklari) materialga yuqori qaytaruvchanlik va issiqlikka barqarorlik beradi.
1-rasm: RSGEPB kompozitsiylarning ignaning botish chuqurligi va yumshatish haroratlariga bog‘liq grafigi
3-rasm: RSGEPB - 135 oC dinamik qovushqligining o‘zgarishi
4-rasm: RSGEPB - 25 oC haroratda elastikigining o‘zgarishi
“Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №4/2025 107
Химия и химические технологии
Polimer-bitum kompozitsiyalarining 25 °C haroratdagi elastiklik ko‘rsatkichlariga oid grafik tahlili shuni ko‘rsatadiki (3-rasmga qarang), namunalarda elastiklik qiymatlari RSGEPB-1 namunada 62 % dan boshlanib, RSGEPB-4 namunada 85 % gacha ortadi. Ushbu izchil ortish tendensiyasi kompozitsiyalardagi elastomer komponentlar (SBS, qayta ishlangan rezina kukuni) va plastifikatorlar miqdorining oshirilishi bilan bog‘liq. Polimer-bitum kompozitsiyalarining eng muhim reologik xossalaridan biri bu — dinamik qovushqoqlik bo‘lib, u 135 °C haroratda o‘lchanadi va materialning yuqori haroratda oqimga bo‘lgan qarshiligini ifodalaydi. Olingan namunalar bo‘yicha dinamik qovushqoqlik qiymatlari RSGEPB-1 namunada 0,85 Pa·s dan boshlab, RSGEPB-4 namunagacha 1,60 Pa·s gacha oshgan (3 - rasm). Bu qiymatlarning izchil ortishi kompozitsiyadagi elastomer (SBS) va rezina kukuni miqdorining ko‘payishi bilan bevosita bog‘liq. SBS polimerlarining stirol segmentlari yuqori haroratga chidamli qattiq fazani, butadien segmentlari esa egiluvchan va elastik fazani tashkil qiladi. Ushbu ikki segmentdan tashkil topgan mikrofazaviy struktura bitum bilan aralashganida, materialga yuqori viskoelastiklik xususiyatini beradi. Qayta ishlangan rezina kukunining tarkibidagi aromatik va to‘yingan uglevodorodlar esa bitum bilan birikib, strukturaning ichki bog‘langanligini kuchaytiradi. Buning natijasida, yuqori haroratda oqish (deformatsiya) xavfi kamayadi. Stabilizatorlar bitumning oksidlanishiga qarshi turib, molekulalararo bog‘lanishni barqarorlashtiradi. Plastifikatorlar esa fazalararo moslashuvchanlikni ta’minlaydi, ammo dinamik qovushqoqlikni haddan tashqari oshirmaslikka xizmat qiladi. Dinamik qovushqoqlikning ortib borishi polimer-bitum matritsasining yuqori haroratli reologik stabilligini, tarmoq tuzilishining zichligini va issiqlikka bardoshliligini ko‘rsatadi.
5-rasm. RSGEPB namunasining morfologik tahlili Modifikatsiyalangan polimer-bitum kompozitsiyalarining sifatini chuqur baholash maqsadida skanerlovchi elektron mikroskop (SEM) yordamida mikrostrukturaviy tahlillar o‘tkazildi. Ushbu tajlil natijalari olingan kompozitsiyalarning ichki morfologik holatini aniqlash, komponentlararo fazaviy taqsimotni baholash, hamda modifikatsiyalash darajasini vizual ko‘rinishda aniqlash imkonini berdi. 5-rasm (a) 120 daqiqa davomida aralashtirilgan modifikatsiyalangan polimer-bitum kompozitsiya namunasining mikroskop ostida olingan tasviri yuzaning silliqligi va strukturaviy barqarorligi bilan ajralib turadi. Tasvirdan ko‘rinishicha, bitum matritsasida polimer komponentlar yaxshi dispersiyalashgan, ya’ni ular bir xil taqsimlangan va agregatsiyalangan zarrachalar deyarli yo‘q. Bu holat reologik xossalarning yaxshilanishiga, ya’ni deformatsiyaga qarshilik va elastiklikning ortishiga olib keladi. 120 daqiqa davomida amalga oshirilgan issiqlik va mexanik aralashtirish ta’sirida modifikatsiyalangan bitumda polimer va boshqa qo‘shimchalar orasida fazalararo bog‘lanishlar mustahkamlangan. Bu dispers tizimda barqaror va bir xil tuzilma hosil
“Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №4/2025 108
Кимё ва кимёвий технологиялар
“Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №4/2025 109