Стабілізована бітумна композиція

Номер патенту: 44702

Опубліковано: 15.03.2002

Автори: Ліанг Хі-хонг, Сміт Джеймс В., Вудхемс Реймонд Т.

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Битумная композиция, содержащая битум и полимерный материал, отличающаяся тем, что полимерный материал включает, по меньшей мере, один полиолефин, стерически стабилизированный в форме дисперсных частиц в битуме с помощью стерически стабилизирующей молекулы, состоящей из двух полимеров, первый полимер является битумсовместимым полимером, внутренне связанным со вторым полимером - полиолефином с функциональными группами, при этом полиолефин с функциональными группами связан с полиолефином, композиция содержит, по меньшей мере, дополнительный эластомерный сополимер, стабильно введенный в битум переплетением, физическим улавливанием, химическим сшиванием или комбинацией двух или более таких механизмов, причем стерически стабилизированный в форме дисперсных частиц в битуме полиолефин присутствует в композиции в количестве 0,5 - 20,0 мас.% и, по меньшей мере, один эластомерный сополимер присутствует в композиции в количестве 0,5 -20,0 мас. %.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что стерически стабилизированный в форме дисперсных частиц полиолефин является полиэтиленом.

3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что битумсовместимый полимер представляет собой диен с функциональными группами.

4. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что эластомерный сополимер включает стирольный или олефиновый сополимер.

5. Композиция по п. 4, отличающаяся тем, что стирольный сополимер является бута-диенстирольным каучуком (SBR), стирол-бутадиен-стирольным блок-сополимером (SBS), стирол-этилен-бутадиен-стирольным блок-сополимером (SEBS) или стирол-изопрен-стирольным блок-сополимером (SIS).

6. Композиция по п. 4, отличающаяся тем, что олефиновый сополимер представляет собой этилен-винил-ацетатный сополимер (EVA), этилен-метакрилатный сополимер (ЕМА), этилен-пропилен-диеновый сополимер (EPDM) или полипропиленовый сополимер.

7. Композиция по одному любому из пп. 4-6, отличающаяся тем, что эластомерный сополимер представляет собой стирол-бутадиен-стирольный блок-сополимер (SBS) или сополимер бутадиен-стирольного каучука, присутствующий в количестве 1-15 мас. %.

8. Способ получения битумной композиции, включающий растворение диена с функциональными группами в растворителе, который представляет собой битум или масло, совместимое с битумом, диспергирование полиолефина с функциональными группами в растворителе, реакцию полиолефина с функциональными группами и диена с функциональными группами так, что один конец олефинового полимера связывается с диеном, диспергирование полиолефина в расплавленном состоянии в растворителе, причем растворитель представляет собой масло, совместимое с битумом, диспергирующее образующуюся композицию в битуме, отличающийся тем, что диспергируют, по крайней мере, один дополнительный полимер в форме частиц в растворителе, что обеспечивает в битумной композиции стерическую стабилизацию полиолефина с помощью связывания свободного конца полиолефина с функциональными группами с частицами полиолефина, и стабильно вводят, по крайней мере, один дополнительный полимер переплетением, физическим улавливанием, химическим сшиванием или комбинацией двух или более таких механизмов.

Текст

1 Битумная композиция, содержащая битум и полимерный материал, отличающаяся тем, что полимерный материал включает, по меньшей мере, один полиолефин, стерически стабилизированный в форме дисперсных частиц в битуме с помощью стерически стабилизирующей молекулы, состоящей из двух полимеров, первый полимер является битумсовместимым полимером, внутренне связанным со вторым полимером - полиолефином с функциональными группами, при этом полиолефин с функциональными группами связан с полиолефином, композиция содержит, по меньшей мере, дополнительный эластомерный сополимер, стабильно введенный в битум переплетением, физическим улавливанием, химическим сшиванием или комбинацией двух или более таких механизмов, причем стерически стабилизированный в форме дисперсных частиц в битуме полиолефин присутствует в композиции в количестве 0,5 - 20,0 мае % и, по меньшей мере, один эластомерный сополимер присутствует в композиции в количестве 0,5 -20,0 мае % 2 Композиция по п 1, отличающаяся тем, что стерически стабилизированный в форме дисперсных частиц полиолефин является полиэтиленом 3 Композиция по п 1, отличающаяся тем, что битумсовместимый полимер представляет собой диен с функциональными группами 4 Композиция по п 1, отличающаяся тем, что эластомерный сополимер включает стирольный или олефиновый сополимер 5 Композиция по п 4, отличающаяся тем, что стирольный сополимер является бутадиенстирольным каучуком (SBR), стиролбутадиен-стирол ьным блок-сополимером (SBS), стирол-этилен-бутадиен-стирольным блоксополимером (SEBS) или стирол-изопренстирольным блок-сополимером (SIS) 6 Композиция по п 4, отличающаяся тем, что олефиновый сополимер представляет собой этилен-винил-ацетатный сополимер (EVA), этиленметакрилатный сополимер (ЕМ А), этиленпропилен-диеновый сополимер (EPDM) или полипропиленовый сополимер 7 Композиция по одному любому из пп 4-6, отличающаяся тем, что эластомерный сополимер представляет собой стирол-бутадиен-стирольный блок-сополимер (SBS) или сополимер бутадиенстирольного каучука, присутствующий в количестве 1-15 мае % 8 Способ получения битумной композиции, включающий растворение диена с функциональными группами в растворителе, который представляет собой битум или масло, совместимое с битумом, диспергирование полиолефина с функциональными группами в растворителе, реакцию полиолефина с функциональными группами и диена с функциональными группами так, что один конец олефинового полимера связывается с диеном, диспергирование полиолефина в расплавленном состоянии в растворителе, причем растворитель представляет собой масло, совместимое с битумом, диспергирующее образующуюся композицию в битуме, отличающийся тем, что диспергируют, по крайней мере, один дополнительный полимер в форме частиц в растворителе, что обеспечивает в битумной композиции стерическую стабилизацию полиолефина с помощью связывания свободного конца полиолефина с функциональными группами с частицами полиолефина, и стабильно вводят, по крайней мере, один дополнительный полимер переплетением, физическим улавливанием, химическим сшиванием или комбинацией двух или более таких механизмов О 44702 Изобретение касается обеспечения стабильных дисперсий полимерных материалов в битуме для ряда применений, а также способов их получения Комбинация двух или более типов полимеров в битуме считается желательной с точки зрения улучшения свойств, которое не может быть получено при использовании отдельного модификатора При использовании смеси двух или более типов полимеров можно достигать улучшения свойств в широком диапазоне ожидаемых эксплуатационных условий для дорожных покрытий И хотя эта задача очень желательна, до сих пор затруднительно получить эти результаты изза несовместимости битума и полимерных материалов, вводимых в него Кроме того, различные полимеры, которые при использовании независимо совместимы с битумом, в комбинации препятствуют совместимости друг с другом и/или с конечной системой Для улучшения совместимости битума и полимеров испытывают различные методики, например использование сополимеров низкой молекулярной массы, переработанных масел и использование специфических условий процесса для усиления химических реакций, таких как сшивание В международной заявке № WO 93/07219 (соответствует заявке США № 863734, поданной 6 апреля 1992) The University of Toronto Innovation Foundation, описана стабилизация диспергированного полиэтилена и других олефиновых полимеров в битуме для улучшения свойств асфальта Полиэтилен сохраняется в диспергированном состоянии при использовании стерического стабилизатора, который прикрепляется к диспергируемым частицам и который совместим с жидкой средой Такая структура сохраняет расположение диспергированных частиц полиэтилена в битуме относительно друг друга и ингибирует отделение фазы микрочастиц от жидкой фазы из-за прогрессирующего слипания диспергированных частиц В частности, стабильная дисперсия частиц полиолефина в битуме может образовываться при применении диенового каучука с функциональными группами, который ковалентно связан с полиэтиленом с функциональными группами с или без жидкого полибутадиена Сшивание ненасыщенной структуры в цепочке молекулы бутадиена с функциональными группами образует в битуме расширенную полибутадиеновую сетчатую структуру, частично сшитую, которая прикрепляется к каждой полимерной частице с помощью совместимости полиэтилена с функциональными группами с полимерными частицами и набухает с помощью битумной фазы, для получения гелевой оболочки вокруг полимерных частиц, что предохраняет полимерные частицы от слипания Неожиданно найдено, что в битумные композиции, содержащие стабилизированный полиэтилен или другие полиолефины, описанные в WO 93/07219, может вводиться широкий ряд сополимеров и такие сополимеры противодействуют отделению от битума Настоящее изобретение поэтому позволяет вводить в битум два или более различных полимерных материалов и делать их стабильно диспергированными в битуме Таким образом, в одном из аспектов настоящего изобретения предлагается битумная композиция, содержащая битум, по крайней мере один полиолефин, стерически стабилизированный в битуме, и по крайней мере один дополнительный полимер, стабильно введенный в композицию Эти стабильные новые битумные композиции позволяют улучшить характеристики и многофункциональность представленной формы, которые ранее были невозможны, хотя и предусматривается, что это композиции, из которых не отделяются полимерные компоненты Кроме того, найдено, что может быть достигнуто широкое разнообразие свойств независимо от используемой формы, но в зависимости от последовательности добавления полиолефина, сополимера и стабилизатора к битуму и от отклонений других параметров процесса, таких как время смешения, температура и скорость сдвига Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен метод формирования битумной композиции, который включает растворение диена с функциональными группами в растворителе, который представляет собой битум или масло, совместимое с битумом, диспергирование полиолефина с функциональными группами в растворителе, реакцию полиолефина с функциональными группами с диеном с функциональными группами так, что происходит связывание одного конца олефинового полимера с диеном, диспергирование полиолефина в расплавленной форме в растворителе, диспергирование по крайней мере одного дополнительного полимера в форме микрочастиц в растворителе для введения в битумную композицию, стерическая стабилизация полиолефина связыванием свободного конца полиолефина с функциональными группами с микрочастицами полиолефина, и стабильное введение по крайней мере одного дополнительного полимера с помощью переплетения цепей, физического улавливания, химического сшивания или при комбинации двух или более этих путей, причем растворитель является маслом, совместимым, диспергирующим образующуюся композицию в битуме Используемый здесь термин "битум" имеет свое обычное техническое значение и означает тип черного или темно-окрашенного (твердого, полутвердого или вязкого) цементирующего вещества, природного или полученного, состоящего главным образом из углеводородов с высокой молекулярной массой, среди которых обычными являются асфальты, деготь, смолы и асфальтиты Используемый здесь термин "асфальт" имеет свое обычное техническое значение и означает темный от коричневого до черного, цементообразный материал, твердый или полутвердый по консистенции, преобладающими составляющими в котором является битум, который встречается как таковой в природе или получается в качестве остатка при переработке нефти Используемый здесь битумный материал может происходить из 44702 химическое сшивание или комбинации двух или различных источников, включая прямой и вакуумболее таких механизмов ный остаток, смеси масла, промытого на вакуумСогласно изобретению сополимеры, которые ном скруббере, парафинового дистиллята и аромогут вводиться в битумные композиции, включаматического нефтяного и нафтенового масел ют эластомерный сополимер, включающий стиТакже могут использоваться и другие асфальторольные сополимеры, такие как бутадиенстирольвые материалы, такие как горный асфальт, асный каучук (SBP), смрол-бутадиенстирольные фальт природного происхождения и каменноблок-сополимеры (SBS), стирол-этиленугольная смола Как описано выше, настоящее изобретение бутадиенстирольные блок-сополимеры (SEBS) и дает возможность стабильно вводить в битум две стирол-изопренстирольные блок-сополимеры или более различных форм полимерных материа(SIS), олефинсвые сополимеры, такие как полилов для того, чтобы расширить пригодный ряд пропиленовые сополимеры, этилентемператур битумной композиции Полимерный винилацетатные сополимеры (EVA), этиленкомпонент композиции включает полиолефин, метил акр и латные сополимеры (ЕМА) и этиленкоторый является предпочтительно полиэтилепропилендненовые сополимеры (EPDM), другие ном, но может содержать и другие олефиновые сополимеры, такие как нитрил-бутадиеновый каугомополимеры и сополимеры этилена и других чук (NBR), поливинилхлорид (FVC), полиизобуген олефиновых мономеров Такой полиолефин или и полибутадиен (РВ) смесь двух или более полиолефинов стабильно Смеси двух или более таких полимеров могут вводится в битум в форме фазы микрочастиц, вводиться в битумные композиции наряду с подиспергированных в битуме с помощью механизлиолефином Композиции согласно изобретению ма стерической стабилизации, как подробно опимогут, но не обязательно, использовать компоненсано в WO 93/07219, упомянутого ранее Как опиты, такие как технологические масла, которые сано в нем, используется бифункциональная или придают полимерам большую совместимость с бисовместимая молекула, которая содержит один битумом компонент, соединенный с полиолефином, а друВообще выбор полимера, который подлежит гой компонент, растворенный в битуме включению в битум, зависит от следующих параметров, а также возможно и от других химической Как описано в WO 93/07219, полиолефиновый композиции асфальта, молекулярного веса аскомпонент композиции предпочтительно включает фальта, молекулярного веса полимера (полимеполиэтилен Такой полиэтилен может включать ров), силы сдвига, приложенной при смешивании полиэтилены высокого давления, линейные высокомпонентов, соотношения составляющих сопокого давления и низкого давления, а также смеси лимера, такого как мольное соотношение Е VA в полиэтилена, полученные как гранулированный, EVA хлопьевидный или порошкообразный рецикловый материал Вообще, дисперсию полиолефинового Полимерные материалы могут быть представкомпонента с битумом получают выше температулены в битумной композиции в форме дисперсий ры плавления полиолефина, обычно от примерно частиц, дисперсий в виде нитей, растворов и ком100°С до примерно 250°С, предпочтительно от бинаций, в которых (со)полимер(ы) стабилизиропримерно 130°С до примерно 200°С, за время, ваны) против разделения необходимое для образования стабильной компоВообще, при низких загрузках полимера битум зиции, которое может составлять от примерно 0,1 является непрерывной фазой, в которой полимер до примерно 3,5 часов, обычно от примерно 0,25 диспергируется Однако при высоких загрузках до примерно 1 часа полимера может происходить обращение фазы, после чего полимер становится непрерывной фаВ такие композиции вводят один или более зой Результат, наблюдаемый при использовании дополнительных полимеров Такие полимеры композиций изобретения, состоит в том, что с пообычно являются сополимерами и могут содермощью использования таких сополимеров вместе жать остаточную ненасыщенность Такие сополис системой стабилизации, описанной в WO меры часто несовместимы с битумом и, следова93/07219, уменьшенное количество сополимеров тельно, быстро отделяются или слипаются, если обеспечивает достижение сравнимого изменения прекратить перемешивание композиции Однако свойств битума Например, обеспечение одинакосогласно изобретению при введении таких сопового упругого последействия в битуме достигается лимеров в стабилизированные полиолефиновые при примерно 2,5 мае % В и примерно 4 мае % композиции они становятся стабилизированными SBS с и без системы стабилизации соответствени противодействуют отделению от битума Неконо, тем самым достигая значительной экономии торые сополимеры, которые могут использоватьстоимости сополимерного компонента ся, до некоторой степени совместимы с битумом или могут становиться таковыми с помощью соотКроме того, как можно видеть из конкретных ветствующего процесса Присутствие диспергиропримеров, приведенных ниже, вязкость и другие ванной полиэтиленовой фазы в битумных компосвойства модифицированного битума могут измезициях, содержащих такие материалы, на худой няться для тех же или в основном тех же коликонец не дестабилизирует такие системы, а чаще честв тех же компонентов в зависимости от порядвсего может улучшать, такую стабильность ка смешения компонентов при образовании Способ, с помощью которого сополимеры становятся стабилизированными в композиции, зависит от природы используемого полимера и может включать переплетение, физическое улавливание, битумной композиции Композиции настоящего изобретения могут использоваться для широкого ряда применений, давая в результате разнообразие свойств, которое достигается использованием различных по составу компонентов и способом образования Могут использоваться различные альтернативные методики порядка смешения и составления компонентов с другими сополимерными компонентами, так же как и при исключении таких сополимерных компонентов и/или при исключении полиэтилена, например, когда стабилизируют два или более сополимеров Вместо того чтобы образовывать концентрат в битуме, как описано ранее, концентрат может образовываться в масле или другой среде и в этой форме вводиться в битум наряду с полимерными и/или сополимерными компонентами Внутри объема изобретения способ получения конечной дисперсии изменяется согласно природе сополимеров и/или гомополимеров и используемых условий способа Количества вводимых в битум полиолефина и сополимера могут широко изменяться в зависимости от применения, для которого битумная композиция изобретения предназначена Предпочтительно количество полиэтилена, присутствующего в композиции, может изменяться от примерно 0,5 до примерно 20 мае %, в то время как количество сополимера, присутствующего в композиции, может изменяться от примерно 0,5 до примерно 20 мае % Например, для SBR и SBS сополимеров, добавляемых для ударной вязкости, используемое количество сополимера может изменяться от примерно 1 до примерно 15 мае % 44702 8 тилена, жидкого полибутадиена (как требуется), поли(бутадиен-со-акрилонитрил) с концевыми аминогруппами или полибутадиен с концевыми аминогруппами и элементарная сера могут быть диспергированы в битуме Для обычных горячих асфальтовых смесей для дорожных покрытий предпочтительное соотношение малеинизированного полиэтилена к битуму составляет от примерно 0,05 до примерно 10 мае %, более предпочтительно от примерно 0,5 до примерно 2 мае %, предпочтительное соотношение сополимера бутадиена с аминогруппами составляет от примерно 0,01 до примерно 3 мае % более предпочтительно от примерно 0,05 до примерно 2 мае % Количество жидкого бутадиена может составлять предпочтительно от примерно 0,02 до примерно 15 мае %, более предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 6 мае % битума Количество серы составляет предпочтительно между примерно 0,05% и примерно 10% от общей смеси, предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 5 мае % Для других применений, например для кровельных материалов, относительные пропорции и общие количества компонентов могут изменяться Кроме таких компонентов в битумную композицию может также вводиться диспергированная фаза, содержащая диссоциированную вулканизационную сетку, в частности, полученную из крошек старой резины, такой как крошка автомобильных покрышек, как полно описано в международной заявке РСТ/СА 93/00562 от 29 декабря 1993 года, совместно авторами и University of Toronto Innovations Foundation Стабилизированные битумные композиции настоящего изобретения могут также вводиться и в другие системы Например, стабилизированные битумные композиции могут вводиться при получении резиновых смесей и пластиковых составов в количестве от примерно 5 до примерно 50 вес % Или же стабилизированные битумные композиции могут предлагаться в виде водных или органических эмульсий с непрерывной фазой Маточные композиции, содержащие битум и стабилизированные полимеры, могут соединяться с наполнителями и/или полимерами, и составленная композиция может гранулироваться для получения гранулированного состава для последующего их введения в композиции уже для многообразного промышленного использования Описанные здесь композиции могут использоваться для многообразных асфальтовых покрытий, включая все типы дорожных покрытий, предварительно полученные блоки дорожных покрытий, кровельный материал, кровельная дранка, водонепроницаемые мембраны, материал для смоления, материал для герметизации и защитная отделка В одном воплощении изобретения для дисперсии полиэтилена, малеинизированного полиэ Материалы для дорожных покрытий обычно включают комплекс материалов, таких как каменная крошка и песок, наряду с битумной композицией Аналогично в битумной композиции могут использоваться и другие добавки, в зависимости от конечного использования, для которого битумная композиция предназначена Например, кровельный материал может быть получен при добавлении пригодных наполнителей, таких как асбест, карбонаты, двуокись кремния, древесные волокна, слюда, сульфаты, глины, пигменты и/или антипирены, такие как хлорированный воск В материал для заделывания трещин может быть предпочтительно добавлен оксид В следующих примерах оценивается стабильность полимерных модифицированных связующих систем при термостатировании при высоких температурах (і) по результатам наблюдения различий в морфологии образцов на оптическом микроскопе, снабженном термообогревом, исследуемых образцов и/или (м) по тестированию разделения кондиционированных образцов асфальта Методика кондиционирования включает размещение приблизительно 50 г образца полимерасфальтовой связующей системы в 2 см (3/4") медной трубке, которую выдерживают в вертикальном положении при 160°С в термостате в течение 2 - 3 дней После выдерживания при высокой температуре определяют относительную вязкость сравнением вязкости связующей системы из верхней части трубки с вязкостью связующей системы из нижней части трубки Приемлемую стабильность обычно показывают системы со значениями в ряду от 0,80 до 1,20 Пример 1 Этот пример иллюстрирует введение сополимерных материалов в битумные композиции Композиции получают по двухстадийной методике, согласно которой вначале образуется концентрат, который затем разбавляется асфальтом при перемешивании, после чего стабилизируется полимером В этом примере используют асфальт 44702 10 Hoydmmster Penetration 85/100 гирования в асфальте, чем EVA, поэтому условия Концентрат получают при диспергировании получения дисперсии слегка изменены В случае полиэтилена с функциональными группами (Fusaсмеси ЕР/РР (60 40 с примерно 1,0% TiO2) смесь bond E-110, M1 = 40, содержание ангидрида 0,08г стабильно вводится в битум (эксперимент 4 (а)), в моль/кг полимера) в асфальте при 170°С в тето время как при отсутствии стабилизатора дисчение 10 минут, затем добавляют смесь сополипергированные полимеры (РЕ и РР) быстро слимера поли(бутадиен-со-акрилонитрил) с концевыпаются при остановке перемешивания ми аминогруппами (жидкий, содержание Пример 2 акрилонитрила 10%, эквивалент амина при 1200) Этот пример иллюстрирует добавление полии полибутадиена (Ricon 134, MW = 12000), переэтилена и SBS к немодифицированному асфальмешивают 15 минут при 180°С, добавляют серу, ту перемешивают асфальт 1,5 часа при 190 - 200°С В 1л колбе нагревают до 180°С 92 части асЗатем образующийся концентрат разбавляют фальта (Caltex Class 170, проницаемость при 25°С тем же самым асфальтом с образованием гомо= 85 дмм, вязкость при 135°С = 0,32 Па * с, темпегенной связующей системы, к которой добавляют ратура размягчения ободка и комка = 45°С), затем полиэтилен (РЕ) (низкой плотности, показатель добавляют соответственно 5 частей полиэтилена текучести = 5) для стабилизации (РЕ, низкой плотности, показатель текучести = 5) и 3 части стирол-бутадиенстирола (SBS, S В Затем к результирующей композиции добав30/70, средневесовая молекулярная масса = ляют различные полимеры следующим способом 350000, среднечисленная молекулярная масса = SBS (S В = 30/70, средневесовая молеку140000) и диспергируют в течение 60 минут в голярная масса = 350000, среднечисленная морячем жидком асфальте, затем перемешивание лекулярная масса = 140000) SBS диспергируют в останавливают, после чего капли диспергированасфальтовой композиции 30 минут при 190°С и ного РЕ и дисперсную фазу SBS быстро соединядополнительно 30 минут при 200 - 240°С, ют с жидким горячим асфальтом Как PS, так и EVA (Cil 1240A, VA = 12 мас %, показатель SBS мигрируют в направлении поверхности текучести = 10) EVA диспергируют в асфальтовой жидкого асфальта при выдерживании в течение композиции 30 минут при 180°С, 24 часов при 180°С с образованием вязкого полиEPDM (Royalene 552, ЕР соотношение 75/25, мерного слоя Эта потеря стабильности из-за отвязкость по Муни ML 1 + 4 при 125°С = 50) EPDM носительно большого разделения фаз является диспергируют в асфальтовой композиции 1 час типичной у полиолефиновых и стирольных сопопри 200°С, лимерных дисперсий в горячем жидком асфальте ЕР/РР (рецикловые отходы - РЕ/РР соотПолиэтилен и SBS обладает способностью к слиношение 60 40 (приходящая смесь) ЕР/РР диспанию без использования синергистических вспопергируют в асфальтовой композиции 1 час при могательных веществ для каждого для предупре170°С ждения такого разделения фаз Перемешивание во всех примерах проводят в гомогенизаторе Bnnkman Polytron homogemzer Пример 3 (модель РТ 45/80) mixer Этот пример включает примеры А-1, А-2 и А-3, В-1 и В-2 (таблица 3) и иллюстрирует результаты, Особенности композиций, полученных в серии полученные при введении SBS в асфальт при разэкспериментов, приведены в таблице 1, привеличных условиях процесса Как видно из резульденной ниже В этих экспериментах "с" эксперитатов, приведенных ниже, при эквивалентных менты представляют собой контрольные экспериуровнях SBS и РЕ могут быть получены очень разменты, "а" эксперименты проводятся с композиличные результаты циями настоящего изобретения и "Ь" эксперименты проводятся с композициями соПример А-1 гласно WO 93/07219 0,5 частей малеинизированного полиэтилена диспергируют в 18,2 частях асфальта (Caltex Class Различные образцы подвергаются тестированию и полученные результаты представлены да170) при примерно 170°С в течение 10 минут, лее в таблице 2 Как видно из этих результатов, после чего добавляют 0,7 частей полибутадиена и SBS отрабатывается в условиях, при которых он, 0,4 части сополимера поли(бутадиен-совведенный в асфальт, относительно стабилен акрилонитрила) с концевыми аминогруппами (эксперимент 1 (с)), присутствие стабилизатора (ATBN), перемешивают 25 минут при 180°С, затем одного (эксперимент 1 (Ь)) и стабилизатора с повносят 0,6 частей серы и перемешивают 15 минут лиэтиленом (эксперимент 1 (а)) не оказывает отК смеси при перемешивании добавляют 71,7 часрицательного воздействия на стабильность тей асфальта для разбавления и дополнительно перемешивают 50 минут, наконец прибавляют В случае EVA при отсутствии стабилизатора последовательно эластомеры, полиэтилен низкой сополимер быстро слипается и отделяется от асплотности (RLDPE) и SBS, перемешивают с высофальта (эксперимент 2 (с)) При использовании ким сдвигом 35 минут при примерно 200°С (для стабилизатора одного (эксперимент 2(Ь)) и стабиRLDPE) и 25 минут (для SBS) соответственно, при лизатора с полиэтиленом (эксперимент 2 (a)) EVA этом образуется битумная композиция, в которой стабильно вводится в композицию, при этом отполимерные компоненты стабилизируют систему сутствует тенденция к слипанию и отделению от от разделения фаз Характеристики оценены и асфальта, как очевидно при визуальном наблюприведены в таблице 3 дении и из относительной вязкости после кондиционирования Для EPDM получены аналогичные Пример А-2 результаты EPDM более затруднен для дисперМетодика примера А-2 повторяется с другой 11 44702 12 последовательностью добавления добавок к асПример В-1 фальту для образования того же конечного состаПри использовании материалов таких же, как ва при контрольном времени смешения 160 минут и в примере А-1, асфальт (92,5 мае %) предвариПри - использовании того же материала, что и в тельно смешивают с малеинизированным полиэпримере А-1, 0,5 частей малеинизированного потиленом (2,5 мае %), полибутадиеном (3,7% мае ) лиэтилена, 0,7 частей полибутадиена и 0,4 части и поли(бутадиен-со-акрилонитрилом) с концевыми сополимера поли(бутадиен-со-акрилонитрила) с аминогруппами (1,3 мас %) в течение 40 минут концевыми аминогруппами диспергируют в 18,2 при 180°С Эту смесь при перемешивании добавчастях асфальта в течение 35 минут, после чего ляют к такому же количеству асфальта, уже обрадобавляют 0,2 части серы, перемешивают 40 миботанного 3 мае % серы, затем 20,2 части резульнут при примерно 190°С, затем разбавляют в тетирующей смеси разбавляют 71,8 частями чение 5 минут 71,7 частями асфальта и наконец асфальта в течение 10 минут Наконец, добавляприбавляют 5 частей RLDPE с 0,4 частями серы и ют 5 частей RLDPE и 3 части SBS, диспергируют диспергируют 60 минут при 200°С с последующим 60 минут при 185°С и получают стабилизированвнесением 3 частей SBS и перемешиванием сменую полимер-битумную композицию Полученные си дополнительно в течение 20 минут для получерезультаты приведены в таблице 3 ния стабилизированной битумной композиции Пример В-2 Полученные результаты приведены в таблице 3 При использовании материалов таких же, как и в примерах В-1, 10,1 частей предварительно Пример А-3 смешанной смеси смешивают с таким же количеПри использовании тех же материалов, что и ством (10,1 частей) асфальта, который уже обрав примере А-1, 0,5 частей малеинизированного поботан 4 мае % серы, затем смесь разбавляют и лиэтилена, 0,7 частей полибутадиена и 0,4 частей смешивают в течение 5 минут 71,8 частями ассополимера поли(бутлдиен-со-акрилонитрила) с фальта Наконец, добавляют 5 частей RLDPE с концевыми аминогруппами диспергируют в 18,2 последующим внесением 3 частей SBS, диспергичастях асфальта в течение 35 минут, после чего руют при интенсивном сдвиге в течение 120 минут вносят 74,7 частей асфальта, предварительно при примерно 190°С для получения стабилизиросмешанного с 4% SBS в течение 30 минут при ванной полимер-битумной композиции 180°С, асфальт используется для разбавления смеси в течение 5 минут Затем к системе добавНастоящее изобретение предлагает модифиляют 0,6 частей серы, выдерживают в течение 70 цированные стабилизированные битумные компоминут при примерно 200°С, прибавляют к смеси 3 зиции, в которых сополимеры и/или гомополимечасти RLDPE, перемешивают дополнительно 20 ры стабильно вводятся для изменения свойств биминут и получают стабилизированную полимертумной композиции Изменения укладываются в битумную композицию Характеристика этого прообласть изобретения дукта дана в таблице 3 Обозначение Ингредиент в час СБС ЭВА ЭПДМ ЭП/ПП ПЄ АС Ллойд-ми нстер 85/100 ППЭ АЗБН LPBD Сера СБС 1а 2 2 94,4 0,48 0,32 0,64 0,16 1Ь 2 86,36 0,49 0,33 0,65 0,17 ЭВА 1с 2 98 2а 2 2 92,80 0,96 0,64 1,28 0,32 2Ь 2 94,73 0,98 0,65 1,31 0,33 ЄПДМ 2с 2 98 За 2 2 92,80 0,96 0,64 1,28 0,32 ЗЬ 2 94,73 0,98 0,65 1,31 0,33 Зс 2 98,0 Таблица 1 Смесь ЭП/ПП 4а 4с 3 3 94 0,7 0,5 1,0 0,2 97 Таблица 2 ПРОБА ПОСЛЕ ХРАНЕНИЯ Вязкость Вязкость ОтноВязкость Период вверху проникновение S Р, R& внизу (V2) шение (СР135 хранения (VI) СР СР135гр вязкости (d mm *25 гр С) Вгр С) гр С) (часы) 135 гр С) (V1/V2) С) ПРОБА ПЕРЕД ХРАНЕНИЕМ ПРОБЫ Сополимер КОНТРОЛЬ 1а 1Ь 1с 2а 90 47 43 67 62 550 3650 2750 1900 3100 45 63 65 *59 58 48 48 48 72 4600 2025 1550 2700 4800 2075 1550 2785 0,96 0,98 1,00 0,97 44702 13 2b 2с За ЗЬ Зс 4а 4Ь 65 74 59 55 73 70 65 2400 1000 4225 2600 950 2025 1050 Компонент, в час Асфальт Фьюзабонд Е -110 LPDB АЗБН Сера СБС ЭП Характеристики Проникновение (dmm при 25 гр С) Восстановление % при скручивании(при 25 гр С) Вязкость (пуаз (при 135 гр С) Точка размягчения (R & В) (гр, С) Эластическое восстановление % Вязкость (пуаз (при 60 гр С) * слишком жесткий при 25 градусах С для проверки # тест при 165 градусах С 14 56 52 59 52 50 55 54 72 72 48 48 48 48 48 Группа А-1 А-2 89,9 89,9 0,5 0,5 0,7 0,7 0,4 0,4 0,6 0,6 3,0 3,0 5,0 5,0 А А-3 89,9 0,5 0,7 0,4 0,6 3,0 5,0 40 9,4 74 26 11,4 75 38 7,5 77 1875 1550 3550 2225 1250 1900 1075 Продолжение таблицы 2 1925 0,97 825 1,88 3650 0,97 2225 1,00 750 1,60 1700 1,12 800 1,14 Таблица 3 Пример 2 Группа В В-1 В-2 90,7 90,7 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 3,0 3,0 5,0 5,0 23 9 3,75 67,3 11,3 5,055 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 5 * 4,4# 91,5 53,6 101,900

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: C08L 95/00

Мітки: стабілізована, композиція, бітумна

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-44702-stabilizovana-bitumna-kompoziciya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Стабілізована бітумна композиція</a>

Подібні патенти