коллоидные составы на битуминозном основании, более или менее жидкие в нагретом состоянии и служащие целям электро-, влаго-, газо- и химизоляции. Б. и. м. называются также мастиками, компаундами, асфальтовыми составами, смолками и т. д., при чем терминология эта еще не установилась. Под битуминозным основанием разумеют как естественные асфальтовые минералы или породы (горные смолы и дегти, асфальты, асфальтиты и асфальтовые пиробитумены), так и искусственные асфальтоподобные вещества (дегти, гудроны и пеки), получаемые пиролизом всевозможных органич. материалов (каменноугольные, буроугольные, торфяные, сапропелевые, сланцевые, древесные, нефтяные, монтано-вые, стеариновые, нафтоловые, феноловые, глицериновые, антраценовые, костяные, жи-ропотовые, целлюлозные, церезииовые и т. д.). Битуминозные основания иногда применяются каждое самостоятельно, но чаще — в различных, нередко весьма сложных. сочетаниях между собою. В последнее десятилетие (в частности трудами Н. Д. Зелинского, Г. Л. Стадникова, А. Н. Сахано-ва, Б. В. Максорова, П. А. Флоренского и др.) выяснены нек-рые руководящие начала производства Б. и. м. Разработка подобных начал становится все более необходимой в виду количественно и качественно повышающихся требований на Б. и. м., при сложном, иногда трудно соединимом сочетании технических условий на них.

Технические условия на Б.и.м. сводятся к след. требованиям: 1) Та или другая заданная консистенция при комнатной £°, от вязко-жидкой до весьма твердой, смотря по случаю применения; оценивается одним из пенетрометров или консистометров.

2)  Темп-pa размягчения, не ниже заданной; определяется, например, по Кремер-Сарнову.

3)  Темп-pa плавления, не выше заданной; определяется как точка каплепадения по Уббелоде; кроме того желательно установить точку застывания по галицийскому способу. 4) Вязкость при заданной t°, не превосходящая определенной величины; обычно измеряется смоляным вискозимет-тром Энглера или Редвуда. На фиг. 1 представлена зависимость вязкости некоторых Б. и. м. от t°. 5) Усадка при охлаждении и огустевании, не превышающая заданной величины (в %). 6) Правильность усадки, благоприятствующая сплошному застыванию Б. и. м., без слепых или замкнутых полостей. На фиг. 2 представлен осевой разрез колбы с затвердевшим Б. и. м.; пунктиром показан начальный уровень расплавленной массы (А — правильная усадка вещества при остывании и затвердении; Б, В, Г—неправильная, при чем в Б и В показано образование слепых полостей, а в Г—полости закрытой). Возникновению каверн всякого рода благоприятствует, во-первых, такой ход застывания, кривая которого

имеет крутой спуск при конце застывания, а во-вторых, резкий скачок наружной t° при остывании Б. и. м., напр. погружение

залитого вместилища в холодную воду. С первой причиной необходимо считаться при производстве Б. и.м., а со второй—при их употреблении. Ход застывания Б. и. м. характеризуется кривой, связывающей объем

застывающей массы с ее t°. На фиг. 3 кривые 2 я 3 относятся к застыванию, благоприятному для правильной усадки; кривые 4 и 5—к застыванию, неблагоприятному для правильной усадки; линия;?—граница между

тем и другим; v_t — объем застывающей массы, v_s — застывшей. 7) Отсутствие хрупкости и та или другая степень эластичности; у состава для разных применений оценивается разными приемами, на-

пример изгибанием слоя на металлическ. листе, а также дуктилометрическим способом. 8) Хорошая приставаемость к той поверхности, с которою д. б. связан данный битуминозный состав; определяется при помощи тигля Штрелейна изгибанием слоя на металлическ. листе и т. д. 9) Полная негигроскопичность и непроницаемость для воды и для жидкостей, не действующих на данный битуминозный состав, при чем влагонепроницаемым д. б. не только самый состав, но и поверхность соприкосновения его с другим телом; испытывается, напр., специальным нормированным голландским прибором. 10) Полная газонепроницаемость как

состава, так и поверхности соприкосновения его с другим телом. 11) Хим. стойкость в отношении тех или иных разрушающих агентов — кислот, щелочей, солей. 12) Не-разрущаемоеть атмосферными агентами, колебаниями t° и т. д. 13) Стойкость в отношении низких t° — нерастрескиваемость состава при охлаждении и неотставание его от стенок вместилища. 14) Неизменяемость исходного дисперсного состояния битуминозного коллоида от времени. 15) Уд. вес, не превосходящий заранее заданного предела. 16) Интенсивный цвет и глянцевитый вид поверхности застывания; может объективно оцениваться с помощью хромометр. приборов В. Оствальда. 17) Коэффициент теплового расширения, близкий к заданной величине. 18) Теплопроводность, в одних случаях достаточно большая, а в других, наоборот, достаточно малая. 19) Неомыляемость водами, почвенными, морскими или сточными, при том или другом производстве. 20) Объемное (удельное) электрич. сопротивление, не ниже заданной величины. 21) Поверхностное электрическое сопротивление, не ниже заданной величины. 22) Диэлектрический коэфф. того или другого определенного значения. 23) Малое рассеяние энергии элек-трическ. поля, выражаемое коэфф-том мощности, не превосходящим заданной величины. 24)Достаточно большая пробойная электрич. крепость, не ниже заданной. 25)Полная однородность состава, исключающая грубые механич. примеси, плохую смешиваемость составных частей, крупнодисперсность коллоидного состава и т. д. 26) Отсутствие запаха, а в большинстве случаев также отсутствие липкости, маркости и т. д. 27) Невыделение неприятных или вредных для здоровья газов и паров. 28) Отсутствие пузырей при плавлении. 29) Способность достаточно долго (напр. не менее 8 час.) находиться в расплавленном состоянии без заметного изменения своих свойств, обычно происходящего в присутствии карбенов и карбоидов. 30) Удобство транспортирования, чему способствует отсутствие текучести у твердых и, наоборот, достаточная подвижность у вязко-жидких составов. 31) Способность в случае надобности понижать до заданной t° свою точку плавления при прибавке соответственных растворителей и затем вновь повышать ее в требуемых пределах после определенного прогрева, при чем характер ведущих к этому процессов тоже задается специальными условиями. 32) Достаточная дешевизна состава, не превосходящая в каждом отдельном случае определенной границы, после которой состав, несмотря на свои техническ. качества, делается экономически неприемлемым. 33) Наличие на внутреннем рынке всего или в крайнем случае важнейшего сырья, потребного для производства данного Б. и. м,

Не все перечисленные условия обязательны в каждом отдельном случае применения, но большинству их Б. и. м. должны удовлетворять для того, чтобы отвечать своему назначению. Между тем вышеуказанные отдельные свойства Б. и. м. нельзя рассматривать как переменные независимые, и, следовательно, заданной системе их

значений можно удовлетворить лишь при введении в состав достаточно большого числа соответственно подобран, компонентов битуминозного сплава. При этом компоненты могут входить между собою в химич. взаимодействия и тем налагать на свойства состава новые связи. Изучение Б. и. м. далеко еще не закончено; в настоящее время на очереди три крупные задачи: 1) Систе-матич. исследование свойств основных битуминозных и других вспомогательных ингредиентов, применяемых или применимых в производстве Б. и. м.; тут требуется ввести в круг исследований целый ряд новых видов сырья. 2) Изучение взаимных связей, к-рым подчинены отдельные характеристики Б. и. м. и их ингредиентов. 3) Изучение

химических и физических взаимодействий при различных сочетаниях между собою ингредиентов Б. и. м.

Классификация Б.и.м. может быть проведена либо по ихтехнич. функциям, либо по способу применения, либо по структуре, либо, наконец, по признакам экономич. Возможна также классификация по составу (напр. по битуминозным основаниям); однако в виду сложности последнего и, главное, практической затруднительности в большинстве случаев точно установить состав данного Б. и. м. проведение этой классификации встречает большие трудности. Экс-плоатационная классификация Б. и. м. по техническ. функциям и способу применения представлена на табл. 1.

Структурная классификация учитывает степень и характер дисперсности битумин. коллоида, руководствуясь гл. обр. микроск. картиною при большом увеличении (не менее 1 000 раз), но имея также в виду характер поверхности излома или срыва, а равно вид и блеск поверхности застывания. В качестве предварительной схемы м. б. дана табл. 2.

Функционалы!, состав Б. и. м. чрезвычайно изменчив, но тем не менее может быть подведен под схему, вытекающую из техыич. функции Б. и. м. и содержащую сравнительно небольшое число отдельных функциональных ингредиентов. Каждый из ингредиентов может быть представлен различными веществами одной группы, характеризуемой определенной функцией. Носители функций Б. и. м. таковы: 1) битуминозное тело (основание), 2) солеобразователь, 3) мягчитель, 4) гомогенизатор, 5) стабилизатор, 6) наполнитель, 7) краситель, 8) растворитель. Не в каждом Б. и. м. обязательно имеются все эти носители функций. Во-первых, некоторые из них м. б. иногда ненужны или вредны (напр. наполнитель, краситель и растворитель). Во-вторых, будучи сами коллоидными растворами, некоторые носители функций (например битуминозное тело, мягчитель и гомогенизатор)

могут уже содержать вещества различных функциональн. классов в надлежащем соотношении и тогда они несут несколько функций сразу. Так, исключительно высокие качества нек-рых природных асфальтовых материалов объясняются гармонич. соотношением в них асфальтенов (битуминозное тело) и тяжелых асфальтовых масел (мягчитель) с нефтяными к-тами и их ангидридами (гомогенизатор и стабилизатор); в асфальтовых породах содержатся кроме того доломиты или известняки, служащие наполнителем и, вероятно, солеобразователем.

1) Битуминозное тело — основной ингредиент всякого Б. и. м. Виды применимых битуминозных тел перечислены выше. Для практич. целей признается достаточной классификация битуминозных тел (асфаль-тов), предложенная Брукманом (см. табл. 3).

Выбор того или другого из битуминозных тел определяется частным назначением Б. и. м. Во многом он зависит также от экономич. данных и от возможности иметь по доступной цене другие составные части, способные дать в сочетании с избранным битуминозным телом надлежащий состав. Удачный выбор битуминозного тела для Б. и. м. определенного назначения весьма облегчает дальнейшую работу по разработке рецептуры, тогда как неудачный ведет к увеличению числа составных частей. При выборе битумипозн. тела необходимо иметь в виду, что большинство Б. и. м. как при производстве, так и в применении требует довольно продолжительного нагрева, например в течение целого рабочего дня, а между тем длительный подъем t° ведет к образованию в Б. и. м. так наз. свободного углерода (карбенов и карбоидов), прогрессивно увеличивающего свое содержание в силу автокатализа. Будучи нерастворимыми в Б. и. м., эти вещества дают взвесь, нарушающую дисперсность коллоидного раствора и вредную для всех свойств Б. и. м. Как показали исследования Уитенбогаарта в 1922 г., содержание свободного углерода при разных t° возрастает со временем не одинаково быстро (фиг. 4—нефтяные остатки, фиг. 5—твердый пек, фиг. 6—естественный асфальт), и, следовательно, это обстоятельство д. б. учитываемо при выборе того или другого битуминозного тела. Далее необходимо отметить, что вещества группы 26 (см. табл. 4) обладают наибол. усадкою, иногда до 40%. В связи с различною степенью однородности битуминозных тел различны

также их электрические свойства, в частности электрическ, крепость; в то время как у группы 1 и 2а она велика и сравнительно

устойчива, у группы 26 она значительно меньше и мало устойчива. Неоднородность группы 26 указывает также на бблыпие диэлектрические потери. Наконец, следует

отметить плохую смешиваемость каменноугольного пека со многими др. веществами и, напротив, хорошую — пека сланцевого. 2) Солеобразователь. Битуминозное тело обычно не нейтрально и содержит большее или меньшее количество различных органич. к-т в зависимости от происхождения битуминозного тела (сравнительно редко битуминозные тела имеют щелочную реакцию, напр. пек каменно- и буроугольный). К-ты эти отличаются сравнительно низкой 1°пл.,

малой твердостью и слабыми механич. свойствами. Поэтому присутствие к-т, полезное для однородности и стойкости состава, ведет к уменьшению прочности его как в химич., так и в механич. отношении. В некоторых случаях кислотность увеличивают искусственно, вводя в состав смоляные кислоты (например канифоль и т. п.), гомогенизирующие смесь и увеличивающие ее твердость, но понижающие ее тепловую и химич. стойкость. Омыляемость Б. и. м., нежелательная в большинстве случаев, совершенно недопустима, когда Б. и. м. могут соприкасаться со щелочными растворами — аммиаком, морскою водой, — наконец, с почвенными или сточными водами. Кислотность битуминозного тела, а иногда и готового Б. и. м., устраняется помощью солеобразо-вателей. Для этого служат разнообразные неорганич. и органическ. основания, соли или эстеры которых способны растворяться в Б. и. м., и, следовательно, во-первых, не вносят в Б. и. м. неоднородностей, а во-вторых, не удаляют из коллоидного раствора необходимого для его устойчиво-тонкой дисперсности ингредиента, поскольку выше- , указанные соли и эстеры способны сами нести функцию соответствующих им органич. к-т. Этому солеобразоваыию принадлежит

в технологии Б. и. м. главенствующее значение, потому что солеобразователь наряду со своей прямой функцией несет еще ряд важных других. Так, соли органич. кислот имеют обычно более высокую t°rm., бблыпие

твердость и механич. свойства, нежели соответственные к-ты, так что солеобразова-нием достигаются качества, к-рые без этого приема чрезвычайно трудно получить. Затем, эти соли служат катализаторами конденсации и окисления низкомолекулярных веществ, входящих в Б. и. м., особенно при одновременном продувании воздуха, чем

также достигается облагораживание состава. В качестве солеобразователей, как выяснено Б. В. Максоровым в отделе материаловедения Гос. эксперим. электротехнич. ин-та, во многих случаях особенно полезны высшие окислы (напр. Fe₂0₃, Mn0₂, РЬ₂0₃, РЬ₃0₄, РЬО_г, ВаО_г и т. д.), весьма повышающие у битуминозных тел t ПЛ., вязкость, твердость и механические свойства, тогда как низшие окислы (напр. FeO, MgO, PbO, ZnO, CaO и т. д.) и неокислеиные металлы (напр. Fe, А1 и пр.) гораздо менее энергичны; это объясняется окисляющим действием первых. Для солеобразования применяются иногда едкие щелочи и соли щелочных металлов (напр. поташ); однако тут требуется осторожность, т. к. продукты реакции м. б. растворимы в воде. Напротив, поташ и водный аммиак (а в других случаях борная и карболовая к-ты) м. б. ценны, если Б. и. м. применяются в виде водной эмульсии.

3) Мягчитель. Эта функциональная составная часть прибавляется либо для понижения t°rui. и для уменьшения вязкости в расплавленном состоянии, либо для сообщения Б. и. м. той или другой степени пла-

стичности при обыкновенной t°. В качестве мягчителей патентная литература указывает вещества разного рода: а) вещества нефтяного характера (парафиновое масло, озокерит и церезин); б) вещества феноловой природы (фенолсодержащие масла, креозот, креолин и пр.); в) растительные масла и их продукты (нелетучие растительные масла, окисленные масла, китайское древесное, хлопковое, рапсовое); г) каучук или гуттаперча, а также так наз. каучуковое масло;

д)   белки и углеводы (крахмальный клейстер, декстрин, патока, казеин и т. д.);

е)  животные жиры (ворвань и рыбий жир);

ж)  глицерин.

4)   Гомогенизатор, При введении мягчителя необходимо иметь в виду, что большинство тел этой функции делает дисперсность Б. и. м. более грубой и потому вызывает настоятельную необходимость введения гомогенизатора, посредствующего звена между дисперсной фазой и дисперсной средой. Так, парафинистые вещества плохо смешиваются с одними битуминозными телами и вовсе не смешиваются с другими, наприм. с каменноугольным пеком. Посредником между теми и другими могут служить иногда вещества терпенового характера и многие растительные смолы, доводящие смесь до тонкой эмульсии. Однако твердые парафины при охлаждении выкристаллизовываются и дают внутри массы характерную кристал-лич. сетку, на поверхности — своеобразный рисунок и трещины, а с течением времени — выпотевание. Из числа хороших гомогенизаторов следует отметить для многих случаев сланцевый пек.

5)   Стабилизатор. Образовавшийся коллоидный раствор м. б. малоустойчив и с течением времени, иногда весьма скоро, утрачивает свою тонкую дисперсность и створаживается. Задержка этого процесса постарения Б. и. м. достигается прибавкою небольшого количества какого-либо защитного коллоида, который и служит стабилизатором. В качестве стабилизатора для раствора асфальтенов в растворителях предельного ряда указан, напр., каучук.

6)  Наполнитель. Он несет гл. обр. функцию отяжелителя, уменьшая вБ.и.м; содержание сравнительно ценных битуминозных веществ за счет введения каких-либо дешевых материалов. Очевидно, цель м. б, тут достигнута лишь при достаточно боль-¹ шом содержании наполнителя, наприм. порядка 50%. Наполнителями чаще всего бывают какие-нибудь инертные вещества, минеральные или органические, не входящие в реакцию ни с одним из компонентов смеси, но иногда наполнитель не остается инертным и совмещает свою функцию с функцией тел других назначений, наприм. мягчителей, солеобразователей и пр., при чем в таком случае дешевизна наполнителя уже не играет роли. Кроме того, патентная литература весьма часто называет всякое добавляемое вещество, функция которого не ясна изобретателю, наполнителем. Вот список наполнителей, подобранный из патентных заявок: песок, каолин, глина, стеклянный порошок, измельченный гранит, кизельгур, тальк, асбест, шлаковая мука, слюда и в

частности биотит, роговая обманка, мыльный камень, силикат и алюминат кальция, цемент, мел, измельченный мрамор, гипс, негашеная известь, магнезия, углекислый магний, уксуснокислый алюминий, железный блеск, железная сметана, медная окалина, растворимое стекло, сажа, графит, сера, волокнистые материалы в роде древесины, и др., кожа, целлюлоза, крахмальный клейстер, патока, фосфорнокислый натрий и декстрин, казеин, каучук, — наконец, ископаемые смолы — янтарь и копалы. Как видно из списка,часть названных здесь веществ с большим основанием следовало бы размести по другим группам; тела же действительно инертные д. б. применяемы с осторожностью, потому что они вносят в Б. и. м. неоднородность, понижают механич. прочность и лишь кажущимся образом повышают t°ru. и твердость, тогда как действительное увеличение вязкости и уд. в. почти всегда оказывается неполезным.

7)  Краситель. Битуминозные тела обладают чаще всего темным цветом, от коричневого и светлобурого до черно-бурого, к-рый не м. б. изменен по произволу и обычно не нуждается в изменении. Поэтому назначение красителя, применяемого впрочем редко, заключается гл. обр. в углублении черного тона. Красителями м. б. в нек-рых случаях: графит, сажа, каменноугольные краски. Во многих случаях к углублению тона ведет солеобразование.

8)  Растворитель. Способы употребления Б. и. м. бывают самые различные: а) заливка вполне готовым составом, имеющим по остывании потребную твердость и прочие свойства; б) заливка или пропитка легкоплавким и мало вязким составом, повышающим при дальнейшем прогреве 1°пл., вязкость и твердость, при чем не происходит существенной потери Б. и. м. через испарение; в) пропитка и наводка расплавленным или холодным составом, получающим при последующем прогреве твердость отчасти вследствие испарения нек-рых составных частей; г) наконец, пропитка или наводка холодным Б. и. м., приобретающим при последующем нагреве, или с течением времени без него, некоторую твердость от испарения составных частей. В случае (а) растворителя не требуется; в случае (б) применяется растворитель, образующий в Б. и. м. при последующ, прогреве твердые тела через конденсацию и полимеризацию; та же цель м. б. достигаема также посредством продолжающегося солеобразования. Случай (в) осуществляется помощью растворителя, часть к-рого образует твердое тело, как в (б), а другая часть испаряется. Наконец, в случае (г) растворитель испаряется нацело — битуминозные эмульсии и лакооб-разные составы, переходящие при весьма малой вязкости в асфальтовые лаки (см.). Сложный состав Б. и. м. делает необходимым применять растворители с большой осторожностью, т. к. одни составные части могут оказаться лиофильными в отношении к данному растворителю, а другие—лиофоб-ными, и процесс растворения поведет за собою коагуляцию Б. и. м. Так, асфальтены лиофобны в отношении растворителей али-

фатического и нафтенового ряда и лиофиль-ны в отношении ароматич. и галоидозаме-щенных ароматическ. соединений, тогда как парафины ведут себя обратно. В таких случаях наиболее выгодным бывает применение сложных растворителей или, лучше, последовательное прибавление отдельных растворителей, напр. бензола и бензина. Выгодны также растворители терпеновые.

Лит.: Маркуссон И., Асфальт, М.—Л., 1926; Любавин Н. Н., Технич. химия, т. 5, М., 1910, т. 6, Москва, 1914; Саханов А. Н., Нефтяные асфальты и смолы, «Нефт. и сланц.хоз.»,М.—Л., 1924, т. 7, 11—12, стр. 933—953; Зелинский Н. Д. и Максоров Б. В., Изоляционные компаунды из сапропелевого дегтя, «Нефт. и сланц. хоз.», М.—Л., 1925, т. 8, 6, стр. 945—949; Технич. условия на изолирующие составы (компаунды) для заливки муфт кабелей сильного тока низкого и высокого напряжения до 11 kV, «Электричество», 1925, 9, стр.568—569; Abraham Н., Asphalts and Allied Substances, L., 1920; Cross R., Handbook of Petroleum, Asphalt a. Natural Gas, Kansas City, 1922; Seeligmann F r. und Z i e k e E m., Handbuch d. Lack- u. Firniss-industrie, 3 Aufl., В., 1923; Blucher H., Plasti-sche Massen, Lpz., 1924; Fritsche J., Colles et mastics, P., 1924; Villavecchia V., Traite de chirnie analytique appliquee, trad, par P. Nicolardot, t. 1, P., 1919; Fischer E m. J., Kiinstliche Peche u.Asphalte, «Kunststoffe», Munchen, B. 1, p. 421—423, 447—452, 471—474; Fischer Em. J., Technische Asphalt- und Pechpraparate, «Kunststoffe», Munchen, 1920, B. 10, p. 1, 30—32, 39—43; Pufahl H., Neue Kombinationen fur verschiedene kiinstliche Pro-dukte, «Kunststoffe», Munchen, 1916, B. 3, p. 9; High Voltage Cables. Report presented before the forty seventh Convention of the National Electric Light Association, Technical Section, «Electrical World», May 24, 1924, t. 83, 21, p. 1087—1091; Bruckman H.-W.-Z., A propos des composes isolants, dits «compounds», «RGE», 13 Octobre 1923, t. 19, 15, p. 534—540; Uytenbogaart J. W., De chemische waaren de be-paaling vanvullmassa voor sterkstroomgarnituuren, «De ingenieur», 1922, 8 Apr.; Uytenbogaart J. W., Die Fullmasse fur Starkstromgarnituren u. ihre chemische Zusammensetzung, «ETZ», 1923, 26 Juli.Ird. 47, 30, p. 706—708; «ETZ», 1924, Dez., Irg. 48, 49, p. 1352— 1353; Watson С G., Conductor Joints for Underground Cables, «Electrical World», 1925, 22 August, t. 86, 8, p. 371—373; Brisseto Т., «Revue elec-trique», 1915, Dec; Donath E., «Petrol.-Ztschr.», 1924, 10 Januar, p. 47—48; Aktieselskabet Nordiske Kabel og Traadfabriker, Kjebenhavn, Katalog over Ledningstraad og Kabel samt Armaturen og Isolations-material, 14, 1923.                                    П. Флоренский.