ПРОБЛЕМА УЧЁТА МОЛЕКУЛЯРНОЙ АРХИТЕКТУРЫ СБС-ПОЛИМЕРОВ В МЕТОДИКЕ ИК-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МОДИФИЦИРОВАННЫХ БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР)

THE PROBLEM OF ACCOUNTING FOR THE MOLECULAR ARCHITECTURE OF SBS POLYMERS IN THE METHOD OF IR SPECTROMETRIC QUALITY CONTROL OF MODIFIED BITUMEN BINDERS (ANALYTICAL REVIEW)

Gornaev Alexey Alexandrovich

Student, Department of Chemical Technology of Oil and Gas Processing, Kazan National Research Technological University,

Russia, Kazan

Vagapov Bulat Rustemovich

Scientific supervisor, PhD in Chemistry, Associate Professor, Kazan National Research Technological University,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

В работе рассмотрены методы контроля СБС-полимеров в битумных вяжущих. ГОСТ Р 52056-2025 не предусматривает прямого количественного определения полимера, а ПНСТ 860-2023 (ИК-спектрометрия с НПВО) использует фиксированную формулу без учёта молекулярной архитектуры. Сравнение с международными методиками показало необходимость оценки влияния структуры СБС (линейные, разветвлённые) на точность измерений по полосам 700 и 970 см⁻¹ — в этом состоит научная проблема работы.

ABSTRACT

The paper reviews methods for controlling SBS polymers in bituminous binders. GOST R 52056-2025 does not provide for direct quantitative determination of the polymer, while PNST 860-2023 (IR spectrometry with ATR) uses a fixed calculation formula without considering the molecular architecture. Comparison with international methods has shown the need to assess the influence of the SBS structure (linear, branched) on the measurement accuracy at the 700 and 970 cm⁻¹ bands — this constitutes the scientific problem of the work.

Ключевые слова: СБС-полимеры, ИК-спектрометрия, НПВО, ПБВ.

Keywords: SBS polymers, IR spectrometry, ATR, PMB (polymer-modified bitumen binders).

В ходе аналитического обзора было установлено, что дорожная отрасль России находится на подъёме благодаря национальным проектам, при этом доля полимерно-битумных вяжущих в общем потреблении битума достигла значительных показателей, а их применение позволяет увеличить срок службы покрытий в 2-4 раза за счёт улучшения эластичности, адгезии и усталостной стойкости.[1] Однако действующий стандарт ГОСТ Р 52056-2025 не требует прямого количественного определения полимера, что создаёт риск фальсификации - замены дорогостоящего стирол-бутадиен-стирольного модификатора дешёвыми добавками.

Единственным отечественным документом, регламентирующим прямое измерение, является предварительный стандарт ПНСТ 860-2023, основанный на ИК-спектрометрии с использованием приставки нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) и фиксированной расчётной формулы.[2] Сравнительный анализ с международными аналогами (AASHTO T302-15, австралийские методики T521 и Q350) показал, что российский подход проще и быстрее, но его универсальность для разных молекулярных архитектур СБС-полимеров не проверена.[3] Линейные и разветвлённые СБС различаются по молекулярной массе, содержанию стирола и микроструктуре бутадиенового блока, что может влиять на интенсивность аналитических полос 700 и 970 см⁻¹ и, следовательно, на точность расчёта по единой формуле. Научная литература не содержит систематических исследований на эту тему, а существующие методы (гель-проникающая хроматография, экстракция, реометрия) либо слишком трудоёмки, либо дают лишь косвенную оценку.

Таким образом, аналитический обзор обосновывает необходимость экспериментальной оценки влияния типа структуры СБС на точность методики ПНСТ 860-2023 применительно к технике нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО), что и является научной проблемой данной работы.

Список литературы:

1. Газпром нефть - Битумные материалы. На конференции «PRO Битум и ПБВ» определили ключевые векторы развития дорожной отрасли и битумного рынка [Электронный ресурс]. - URL: https://bitum.gazprom-neft.ru/press-center/news/ (дата обращения: 10.05.2026)
2. ПНСТ 860-2023. Дороги автомобильные общего пользования. Вяжущие поли-мерно-битумные. Метод определения количества блок-сополимеров типа стирол-бутадиен-стирол с применением инфракрасной спектрометрии. - Введ. 2023-10-01. - М.: Российский институт стандартизации, 2023.
3. Ратайчак М., Вильманский А. Оценка лабораторных методов определения содержания SBS в битумах, модифицированных полимерами / Ратайчак М. // Материалы (Базель). - 2020. - №13(22):5237.