Вначале этилсиликат должен находиться в жидком состоянии и разбавлять дисперсионную среду битумного коллоида, то есть являться пластификатором. За счет этого можно снизить температуру приготовления и укладки полимербитумных композиций в покрытие.
В битуме этилсиликат должен гидролизоваться с образованием пространственной макроструктуры из полимерных гелевых продуктов гидролиза. Процессы структурообразования должны продолжаться в ходе эксплуатации, то есть должно происходить изменение структуры битумноэтилсиликатных композиций от разбавленной коагуляционной до конденсационной, когда гелевые частицы этисиликата непосредственно контактируют друг с другом с образованием объемного пространственного каркаса. Этот каркас должен быть не жестким, а эластичным и подвижным, так как процессы гидролиза этил-силиката в битуме не могут проходить до конца, когда образуется полностью сшитый полимер. По этой же причине продукты гидролиза этилсиликатов в битуме не должны кристаллизоваться.
Таким образом, создание дополнительной эластичной и плотной структурной сетки из гелевых полимерных продуктов гидролиза будет способствовать повышению водо- и трещиностойкости полимер-битумных композиций. Введение этилсиликата в битум должно способствовать повышению химической и атмосферной стойкости полимербитумных композиций.
Вследствие того, что этилсиликат содержит реакционноспособные этоксильные группы, которые взаимодействуют с гидроксильными группами воды на поверхности минеральных материалов, должно происходить увеличение адгезии полимербитумного вяжущего к минеральным заполнителям, особенно влажным.
Однако следует отметить, что продукты гидролиза обладают недостаточной для эксплуатации в условиях Сибири трещиностойкостью. Поэтому этилсиликат необходимо вводить в полимербитумные композиции. Наиболее эффективным должно быть введение этилсиликата в полимербитумные композиции, содержащие полимеры с функциональными группами – ОН, – NH и др. С ними этилсиликат химически реагирует с образованием сопряженной структуры, повышающей эластичность материала при отрицательных температурах.
Для исследований в качестве полимеров выбраны латексы и жидкие каучуки, так как они обладают простой технологией смешения с битумом, их можно вводить в битум без нагревания. Кроме того, они имеют хорошую диффузионную способность, благодаря чему получаются более однородные их смеси с битумом.
В районах Сибири имеется всего лишь два завода, выпускающие каучуки и латексы на их основе. Это Красноярский и Омский заводы синтетических каучуков. Предварительное ознакомление с их продукцией показало, что латексы этих заводов могут применяться для улучшения свойств битумов.
Основными критериями при выборе типа латексов явились значительное относительное удлинение при разрыве и повышенная морозостойкость каучуков, получаемых из латексов.
В работе применялись жидкие каучуки