AT204672B - Verfahren zur Herstellung von Bitumenmassen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Bitumenmassen 
Zu verschiedenen Zwecken ist es erwünscht, wenn einzelne Eigenschaften von Erdölbitumen gewisse Veränderungen erfahren. Dies ist z. B. der Fall bei Kaschierwachsen, Kabelisoliermassen, Isolierfetten, bei welchen u. a. hohe Wasser- und Wasserdampffestigkeit, höhere Duktilität, Geschmeidigkeit, Oxyda-   tions-und Polymerisations-und   damit Wetterbeständigkeit verlangt wird. 



   Es ist bekannt, dass durch Zusatz von Erdölwachsen zu Bitumenmassen deren Haftfähigkeit und Klebrigkeit verringert wird. Diese Eigenschaft ist jedoch in vielen Fällen schädlich, u. zw. im Korrosionsschutz, bei Kaschierungen, Isolierungen u. dgl. 



   Leider verursacht der Zusatz von Wachsen zu gewissen Gruppen von Bitumen weitere unerwünschte Eigenschaften, wie z. B. bei Rückstandsbitumen die Herabsetzung des   Erweichungs- bzw. Tropfpunktes,   so dass man von einem Bitumen mit hohem Tropfpunkt ausgehen muss, das aber dann wieder zu spröde ist, d. h., nur geringe Geschmeidigkeit besitzt, und dadurch eine geringe Wasserdampffestigkeit hat. 



   Oxydationsbitumina aber lassen sich nicht homogen mit grossen Mengen von Wachsen mischen ; es entstehen durch   Ausflockung der Asphaltene mehrphasige, unhomogeneGemische,   die weich sind, keinerlei Geschmeidigkeit haben und daher für die vorstehend genannten Zwecke ungeeignet sind. 



   Es hat sich nun gezeigt, dass durch Zugabe bituminöser neutraler Stoffe, die einen geringstmöglichen Gehalt an hochmolekularer Asphaltenenhaben, wie sie unter verschiedenen Voraussetzungen bei der Propandeasphaltierung von Erdölfraktionen ausfallen, oxydierte, d. h., luftgeblasene Bitumina soviel ölhaltiges Mikrowachs aufnehmen können, dass die erwünschten Eigenschaften der Wachs-Bitumen-Mischungen, wie Wasser- und Wasserdampfundurchlässigkeit und Oxydationsbeständigkeit bei gleichbleibender, ja oft verbesserter Geschmeidigkeit, ausgedrückt durch hohe Penetration und   niedrigen Fraass-Brechpunkt,   erzielt werden können, ohne dass der Erweichungspunkt merkbare Veränderungenerleidet, der Tropfpunkt Ubbelohde aber sich sogar erhöht.

   Solche homogene Gemische besitzen durch   den höheren   Gehalt an Mikrowachsen auch eine erhöhte Klebefestigkeit, was bei Verwendung zu Kaschierungen usw. eine Notwendigkeit und Bedingung ist. 



   Die Voraussetzung für dieses sich offenbarende Zusammentreffen erwünschter Eigenschaften ist die Einphasigkeit der vorerwähnten Mischungen. Dies wird dadurch erreicht, dass dem zur Einverleibung in das Bitumen bestimmten Mikrowachs ein wie oben beschriebenes bituminöses Produkt zugesetzt wird, das nur geringe Mengen der im Bitumen vorhandenen hochmolekularen Asphaltene enthält. Die in diesem durch Propan oder ähnliche Lösungsmittel ebenfalls gefällten niedrigmolekularen Asphaltene wirken infolge ihrer zyklischen Zusammensetzung und ihrem geringen Polymerisationsgrad auf vorgenannte Bitumen-Wachs-Mischungen ähnlich wie reine Erdölharze.

   Diese Erkenntnis gestattet aber ferner, falls die Eigenschaften eines Bitumens mit geringem Eigengehalt an hochmolekularen Asphaltenen durch Wachs in eingangs erwähnter Weise verbessert werden sollen, ohne dass die Temperaturempfindlichkeit des Endproduktes verschlechtert wird, in folgender Weise vorzugehen :
Da die Beibehaltung bzw. Erhöhung des   Erweichungs- bzw.   Tropfpunktes der Bitumenmasse von einer   Mycel- bzw, Gerüstbildung   der in der Masse   enthaltenen höhermolekularen   Asphaltene abhängig ist, kann eine solche Erscheinung aber nicht eintreten, wenn der gerüstbildende   Aspha1tngehalt   bei einer bestimmten Wachszugabe zu gering ist. In diesem Fall muss im Gegensatz zu dem eingangs erwähnten Vorgehen dieser Asphaltengehalt erhöht werden, was z.

   B. durch Zugabe von asphaltenreichen oxydierten Rückständen, Destillaten oder Extrakten der Fall ist. 

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   Das Charakteristikum zur einfachen Feststellung des Optimums der   Mycel- bzw.   Gerüstbildung bei noch geltender Einphasigkeit ist im Unterschied zwischen dem Erweichungspunkt, Ring und Kugel, und dem Tropfpunkt Ubbelohde zu erkennen. Ferner massgebend für diese Einstellung des Gleichgewichtes ist ausser dem vorbeschriebenen Gehalt an höhermolekularen Asphaltenen noch die Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffwachse, welche zugesetzt werden sollen. Je höher das Molekulargewicht und je isomerierter die Ketten der zugesetzten Erdölwachse sind, desto grössere Mengen können bei gleichem Gehalt der Bitumenmasse an höhermolekularen Asphaltenen noch einphasig zugesetzt werden.

   Der aus ökonomischen Gründen wohl meist vorhandene   Ölgehalt der zuzusetzenden Erdölwachse   kann   bei festgelegtem   Gehalt an höhermolekularen Asphaltenen umso grösser sein, je höher das Molekulargewicht und die Isomerisierung der jeweiligen Wachsfraktion ist. 



     Beispiel l :   Ein oxydiertes Bitumen mit einem Tropfpunkt Ubbelohde von   1220C,   einem Erweichungspunkt Ring und Kugel   wn     105 C, einer Penetration von lO. einem Brechpunkt Fraass von+6  und einem A-   phaltengehalt von über   301o   wird mit 10, 20 und   30%   eines Gemisches von Mikrowachsen und einem aus der   Propan-Fällung   gewonnenen Bitumen, letzteres mit einem Gehalt an hochmolekularen Asphaltenen 
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 - 100/0,1490C, der Erweichungspunkt, Ring und Kugel bleibt konstant, die Penetration steigt auf den doppelten Wert und der Brechpunkt Fraass fällt von +60 auf   +10, -100 und -15oC.   Aus obigen Zahlen ist die Mycelbildung sowie die Verbesserung der Geschmeidigkeit gut ersichtlich,

   wobei die Wasserdampfwerte von mit der Mischung kaschierten Natronpapieren sich wie folgt darstellen :
Natronpapier einseitig glatt 49   gr/m :   
Auftrag von Mexphalt 32 gr : Wasserdampfdichte gr/m2/24h : 16, 4-17, 6. 



   Bei Verwendung vorstehenden Bitumen-Gemisches verändern sich die Zahlen wie folgt :   Auftrag 32 gr : Wasserdampfdichte gr/m2/24 : 7, 4-3, 1.    



   Beispiel 2 : Wenn einem Hochvakuum-Bitumen mit einem Tropfpunkt Ubbelohde von 105 C, 
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 zeigten Gemisches von Mikrowachs und einem durch Propan-Fällung gewonnenen Bitumen zugesetzt werden, so erniedrigt sich der Tropfpunkt Ubbelohde bis auf 870C und der Erweichungspunkt, Ring und Kugel, auf 69 C. Gibt man diesen Mischungen hingegen noch 10,20   bzw. 30%   eines oxydierten Bitumens oder eines Extraktes mit hohem Gehalt an hochmolekularen Asphaltenen zu, so verbessert sich der Tropfpunkt Ubbelohde auf 100 bzw. 1200C und der Erweichungspunkt, Ring und Kugel, auf 84 bzw.   86 C,   wobei die Penetration auf 40 ernöht wird, der Brechpunkt Fraass sich aber auf   unter-100   erniedrigt. 



   Beispiel 3 : Setzt man einem paraffinischen Asphalt, wie er bei der Verarbeitung von paraffinischen Rohölen entsteht und welcher gewöhnlich weich und schmierig, d. h. inhomogen durch Auskristallisieren von ölhaltigen Paraffinen ist, 10-15% propangefällten Asphalt zu, so wird das Gemisch sofort harter, glänzend und homogen. 



   Diesem Gemisch können   nun soviel hochmolekulare, hochisomerisierte Kohlenwasserstoffwachse   (Mikrowachse) zugesetzt werden, bis es die für den eingangs erwähnten Zweck geeigneten physikalischen Eigenschaften aufweist,   d. h.   hohe Duktilität, hohe Penetration, hohen Tropfpunkt und die nötige Klebefestigkeit. 



   Natürlich kann der Zusatz von propangefällten Asphalten und Mikrowachsen gleichzeitig als ein Gemisch erfolgen. Das Fertigprodukt wird durch den Gehalt an gelösten Mikrowachsen jedenfalls eine optimale Wasser- und Wasserdampffestigkeit zeigen. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von Bitumenmassen dadurch gekennzeichnet, dass einem oxydierten (geblasenen) Bitumen bis 15% Mikrowachse, sowie bis zu   15%   durch Propan gefällter Asphalt mit niedrigem Gehalt an hochmolekularen Asphaltenen und hohem Gehalt an Kohlenwasserstoffharzen zugesetzt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundlage ein Destillatbitumen EMI2.3 <Desc/Clms Page number 3>

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von paraffinischem Bitumen als Grundlage, dasselbe durch Zusatz von 15% durch Propan gefällten Asphaltes mit niedrigem Gehalt an hochmolekularen Asphaltenen und hohem Gehalt an Kohlenwasserstoffharzen gehär- tet wird.