BR112017017850B1

BR112017017850B1 - Óleo polimerizado, asfalto modificado, rejuvenescedor para uso em asfalto e método de incorporação de um óleo polimerizado em aplicações de asfalto

Info

Publication number: BR112017017850B1
Application number: BR112017017850-8A
Authority: BR
Inventors: Todd KURTH; Christopher STEVERMER; Hassan TABATABAEE; Scott Nivens
Original assignee: Cargill, Incorporated
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2022-04-05
Also published as: US10329426B2; EP3262236A1; JP2021073337A; EP3262083B1; AU2016225088B2; US20190119497A1; US20240002665A1; AU2016222570A1; RU2017133092A; DK3262237T3; JP6857605B2; DK3262082T3; US11905416B2; EP3262082A4; US20180044525A1; JP7113096B2; BR112017018131B1; JP2018512470A; RU2017132845A; MX2017010970A

Abstract

ÓLEOS POLIMERIZADOS E MÉTODOS DE FABRICAÇÃO DOS MESMO. É descrito neste documento um óleo biorenovável polimerizado, modificado previamente ou funcionalizado, compreendendo uma distribuição polimérica com teor de oligômeros de cerca de 2 a cerca de 80% em peso, um índice de polidispersão variando de cerca de 1,30 a cerca de 2,20 e um teor de enxofre variando de 0,001% em peso a cerca de 8% em peso. Também são descritos métodos de fabricação do óleo polimerizado, bem como a sua incorporação em aplicações de pavimentação, coberturas e revestimentos de asfalto.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente US No. 62/126,064, depositado em 27 de fevereiro de 2015, o qual é aqui incorporado por referência na sua totalidade.

CAMPO TÉCNICO

[002] Esta descrição diz respeito a óleos polimerizados e métodos para polimerizar óleos e mistura com asfalto para melhorar o desempenho do asfalto virgem e/ou calçadas contendo material betuminoso reciclado e envelhecido.

ANTECEDENTES

[003] Os recentes desafios técnicos enfrentados pela indústria de asfalto criaram oportunidades para a introdução de produtos à base de agricultura para o aprimoramento geral do desempenho do asfalto. Tais melhorias de desempenho podem incluir expandir o intervalo de temperatura útil (UTI) de asfalto, o rejuvenescimento de asfalto envelhecido e a compatibilização de polímeros termoplásticos elastoméricos no asfalto.

SUMÁRIO

[004] Os aspectos descritos neste documento provêm um óleo polimerizado, compreendendo uma distribuição polimérica possuindo cerca de 2 a cerca de 80% em peso de teor de oligômero, um índice de polidispersão variando de cerca de 1,30 a cerca de 2,20 e um teor de enxofre variando de 0,001% em peso a cerca de 8% em peso.

[005] Outros aspectos descritos neste documento provêm um método de polimerização de um óleo compreendendo o aquecimento de um óleo biorenovável, previamente modificado ou funcionalizado a pelo menos 100 °C, adicionando um composto contendo enxofre ao óleo aquecido e permitindo que o composto contendo enxofre reaja com o óleo para produzir um óleo polimerizado compreendendo uma distribuição polimérica possuindo cerca de 2 a cerca de 80% em peso de teor de oligômero, um índice de polidispersão variando de cerca de 1,30 a cerca de 2,20 e um teor de enxofre variando de 0,001% em peso a cerca de 8% em peso.

[006] Contudo, outros aspectos descritos neste documento provêm a incorporação do óleo polimerizado em aplicações de pavimentação, coberturas e revestimentos de asfalto.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[007] As Figuras 1 e 2 mostram uma curva de módulo complexo de asfalto em função da frequência de carregamento reduzida.

[008] A Figura 3 ilustra uma comparação das curvas de calor específicas DSC.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[009] "Ponto de inflamação" ou "Temperatura do ponto de inflamação" é uma medida da temperatura mínima na qual um material inflamará inicialmente com uma pequena chama. Isso é medido de acordo com a ASTM D-92 usando um método Cleveland em vaso aberto e é relatado em graus Celsius (°C).

[0010] "Oligômero" é definido como um polímero possuindo um número de peso molecular médio (Mn) superior a 1000. Um monômero compõe o restante e inclui monoacilglicerídeos (MAG), diacilglicéridos (DAG), triacilglicerídeos (TAG) e ácidos graxos livres (FFA).

[0011] O "Grau de Desempenho" (PG) é definido como o intervalo de temperatura para o qual um produto de asfalto específico é projetado. Por exemplo, um produto de asfalto projetado para acomodar uma temperatura elevada de 64 °C e uma temperatura baixa de -22 °C possui uma PG de 64-22. Os padrões de Grau de Desempenho são definidos pela Associação dos Oficiais de Estradas e Transportes (AASHTO) da América e pela Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM).

[0012] O "Índice de Polidispersão" (também conhecido como "Distribuição de Peso Molecular") é a razão entre o peso molecular médio em peso (Mw) para o peso molecular médio em número (Mn). Os dados de polidispersão são coletados usando um instrumento de Cromatografia de Permeação em Gel, equipado com uma bomba Waters 510 e um refratômetro diferencial 410. As amostras são preparadas em uma concentração aproximada de 2% em um solvente de THF. É utilizada uma taxa de fluxo de 1 ml/minuto e uma temperatura de 35 °C. As colunas consistem em uma coluna Phenogel de 5 mícrons lineares/misturadas e em colunas de 300x7,8 mm de Phenogel de 5 mícron (copolímero de estireno-divinilbenzeno) a 50, 100, 1000 e 10000 Angstroms. Os pesos moleculares foram determinados utilizando os seguintes padrões:

[0013] "Intervalo de temperatura útil" (UTI) é definido como o intervalo entre a temperatura mais alta e a temperatura mais baixa para a qual um produto de asfalto específico é projetado. Por exemplo, um produto de asfalto projetado para acomodar uma temperatura elevada de 64 °C e uma temperatura baixa de -22 °C possui um UTI de 86. Para aplicações de pavimentação rodoviária, os extremos de temperatura sazonais e geográficos determinarão a UTI para a qual um produto de asfalto deve ser projetado. A UTI de asfalto é determinada por meio de uma série de testes padrão AASHTO e ASTM desenvolvidos pelo Programa Estratégico de Pesquisa Rodoviária (SHRP), também conhecido como a especificação de "Graduação de Desempenho" (PG). MATERIAIS DE ASFALTO E BETUMINOSOS

[0014] Para o propósito desta invenção, asfalto, aglutinante de asfalto e betume dizem respeito à fase de ligação de um pavimento de asfalto. O material betuminoso pode dizer respeito a uma mistura de aglutinante de asfalto e outros materiais, tais como agregado ou preenchedor. O aglutinante utilizado nesta invenção pode ser material adquirido a partir do asfalto produzido por refinarias, fluxo, bases da torre de vácuo de refinação, piche e outros resíduos de processamento da base da torre de vácuo, bem como asfalto oxidado e envelhecido a partir de material betuminoso reciclado, tal como o pavimento de asfalto recuperado (RAP) e telhas de asfalto reciclado (RAS).

MATERIAL DE ÓLEO DE PARTIDA

[0015] Os óleos biorenováveis podem ser usados como material de óleo de partida. Os óleos biorenováveis podem incluir óleos isolados a partir de plantas, animais e algas.

[0016] Exemplos de óleos vegetais podem incluir, mas não estão limitados a óleo de soja, óleo de linhaça, óleo de canola, óleo de colza, óleo de rícino, óleo de resina de pinheiro, óleo de semente de algodão, óleo de girassol, óleo de palma, óleo de amendoim, óleo de cártamo, óleo de milho, óleo de vinhaça de milho, lecitina (fosfolípidos) e combinações e seus fluxos brutos.

[0017] Exemplos de óleos a base de animais podem incluir, mas não estão limitados a gorduras animais (por exemplo, banha de porco, sebo) e lecitina (fosfolípidos), e combinações e seus fluxos brutos.

[0018] Os óleos biorenováveis também podem incluir óleos parcialmente hidrogenados, óleos com ligações conjugadas e óleos corpóreos em que um heteroátomo não é introduzido, por exemplo, mas não limitado a diacilglicerídeos, monoacilglicerídeos, ácidos graxos livres, ésteres de alquila de ácidos graxos (por exemplo, metila, etila, propila e ésteres de butila), ésteres de diol e triol (por exemplo, etilenoglicol, propileno glicol, butilenoglicol, trimetilolpropano) e suas misturas. Um exemplo de óleos biorenováveis pode ser o resíduo de óleo de cozinha ou outros óleos usados.

[0019] Os óleos modificados ou funcionalizados anteriormente também podem ser utilizados como material de óleo de partida. Exemplos de óleos modificados previamente são aqueles que foram vulcanizados ou polimerizados previamente por outras tecnologias de polimerização, tais como anidrido maleico ou ácido acrílico modificado, hidrogenado, diciclopentadieno modificado, conjugado via reação com iodo, interesterificado ou processado para modificar o valor do ácido, o número de hidroxila, ou outras propriedades. Alguns exemplos de óleos modificados previamente são ésteres de polióis, por exemplo éster de poliglicerol ou um éster de óleo de rícino, ou estólidos. Tais óleos modificados podem ser misturados com óleos à base de plantas não modificados ou óleos a base de animais, ácidos graxos, glicerina e/ou lecitina. Exemplos de óleos funcionalizados são aqueles em que um heteroátomo (oxigênio, nitrogênio, enxofre e fósforo) foi introduzido.

[0020] Em aspectos preferenciais, o material de óleo de partida é o óleo de milho recuperado (tipicamente líquidos residuais resultantes a partir do processo de transformação do milho em etanol) (também conhecido como "óleo de vinhaça de milho") ou outros óleos usados de baixo custo. Em outro aspecto preferencial, o material de óleo de partida compreende ácidos graxos livres. Um versado na técnica reconhecerá que se uma funcionalidade superior for desejada, podem ser utilizados óleos à base de plantas com níveis de insaturação mais elevados.

RETICULAÇÃO DE ENXOFRE DO ÓLEO

[0021] Em vários aspectos, a polimerização do óleo biorenovável, modificado ou funcionalizado previamente, é alcançada através da reticulação das cadeias de ácidos graxos e/ou da fração de glicerídeo das moléculas de triglicerídeos contidas no óleo biorenovável, modificado ou funcionalizado previamente, utilizando um composto contendo enxofre. O enxofre no composto contendo enxofre está preferencialmente em uma forma reduzida. O método de polimerização compreende as etapas de (a) aquecer um óleo biorenovável, modificado ou funcionalizado previamente, (b) adicionar um composto contendo enxofre ao óleo aquecido, e (c) permitir que o composto contendo enxofre reaja com o óleo para produzir um óleo polimerizado com uma distribuição polimérica desejada (possuindo cerca de 2% em peso até cerca de 80% em peso de teor de oligômero), índice de polidispersão (a partir de cerca de 1,30 até cerca de 2,20) e teor de enxofre (entre cerca de 0,01% em peso e cerca de 8% em peso).

[0022] Em uma primeira etapa, o óleo biorenovável, modificado ou funcionalizado previamente, é aquecido em um recipiente equipado com um agitador a pelo menos 100 °C. Em aspectos mais preferenciais, o óleo biorenovável, modificado ou funcionalizado previamente (também pode ser referido neste documento coletivamente como "óleo") é aquecido a pelo menos 115 °C. Em aspectos preferenciais, o composto contendo enxofre é adicionado gradualmente ao óleo aquecido biorenovável, modificado ou funcionalizado previamente, e pode ser adicionado tanto na forma sólida ou fundida, no entanto, deve ser entendido que o composto contendo enxofre pode ser adicionado antes do óleo ou simultaneamente com o óleo. Em aspectos preferenciais, o composto contendo enxofre pode ser enxofre elementar, mas não está limitado a tal. A reação entre o enxofre e o óleo aumenta inerentemente a temperatura da mistura óleo-enxofre e em aspectos preferenciais, a reação é mantida a temperaturas entre cerca de 130 °C e cerca de 250 °C, mais preferencialmente entre cerca de 130 °C e cerca de 220 °C, e ainda mais preferencialmente entre cerca de 160 °C e cerca de 200 °C durante o curso da reação.

[0023] A mistura óleo-enxofre pode ser pulverizada continuamente com um fluxo contendo gás durante a reação de polimerização entre o óleo e o enxofre. O fluxo contendo gás pode ser selecionado a partir do grupo consistindo em nitrogênio, ar e outros gases. O fluxo contendo gás pode ajudar a facilitar a reação e também pode ajudar na redução de odores (H2S e outros sulfetos) associados à reação, no produto final. O uso de ar pode ser benéfico, pois pode levar à oxidação do óleo além do processo de sulfatação.

[0024] Opcionalmente, os aceleradores podem ser usados para aumentar a taxa de reação. Exemplos de aceleradores incluem, mas não estão limitados a óxido de zinco, óxido de magnésio, ditiocarbamatos.

[0025] A reação pode continuar e pode ser monitorizada continuamente usando cromatografia de permeação em gel (GPC) e/ou viscosidade até o grau desejado de polimerização ser alcançado conforme discutido abaixo.

[0026] A robustez da reação de reticulação de enxofre e a capacidade de usá-la para a polimerização de matérias-primas de baixo custo contendo um alto teor de ácidos graxos livres e umidade residual são uma vantagem deste método de polimerização em comparação com outros processos, provendo flexibilidade na seleção do material de partida.

CARACTERÍSTICAS DE POLIMERIZAÇÃO

[0027] A reação entre o composto contendo enxofre e o óleo biorenovável, modificado ou funcionalizado previamente, é conduzida até uma distribuição polimérica tendo entre cerca de 2% em peso e cerca de 80% em peso de oligômeros (20% em peso a 98% em peso de monômeros) e mais preferencialmente é alcançada entre cerca de 15% em peso e cerca de 60% em peso de oligômeros (40% em peso a 85% em peso de monômeros) e ainda mais preferencialmente entre cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso de oligômeros (40% em peso a 80% em peso de monómeros). Em aspectos ainda mais preferenciais, a distribuição polimérica varia de cerca de 50% em peso a cerca de 75% em peso de oligômeros e cerca de 25% em peso a cerca de 50% em peso de monômeros.

[0028] O índice de polidispersão do óleo polimerizado varia de cerca de 1,30 a cerca de 2,20, e mais preferencialmente de cerca de 1,50 a cerca de 2,05.

[0029] Um benefício da reação descrita neste documento é o baixo teor de enxofre no óleo polimerizado resultante. Em alguns aspectos, o teor de enxofre representa menos de 8% em peso do óleo polimerizado. Em outros aspectos, o teor de enxofre representa menos de 6% em peso do óleo polimerizado. Ainda em outros aspectos, o teor de enxofre representa menos de 4% em peso do óleo polimerizado. E em outros aspectos, o teor de enxofre representa menos de 2% em peso do óleo polimerizado. O teor de enxofre, no entanto, compreende pelo menos 0,001% em peso do óleo polimerizado.

[0030] O ponto de inflamação do óleo polimerizado resultante, medido usando o método Cleveland em Vaso Aberto, é de pelo menos cerca de 100 °C e não mais de cerca de 400 °C. Em alguns aspectos, o ponto de inflamação do óleo polimerizado está entre cerca de 200 °C e cerca de 350 °C. Em outros aspectos, o ponto de inflamação do óleo polimerizado está entre cerca de 220 °C e cerca de 300 °C. Ainda em outros aspectos, o ponto de inflamação do óleo polimerizado está entre cerca de 245 °C e cerca de 275 °C. Os óleos polimerizados descritos neste documento podem ter um ponto de inflamação superior ao seu material de óleo de partida, especialmente quando comparado com outras técnicas de polimerização.

[0031] A viscosidade do óleo polimerizado variará com base no tipo de material de óleo de partida, mas geralmente varia de cerca de 1 cSt a cerca de 100 cSt a 100 °C.

APLICAÇÕES DE USO FINAL

[0032] Em um aspecto, a presente invenção provê um asfalto modificado compreendendo uma mistura de 60% em peso a 99,9% em peso de aglutinante de asfalto e 0,1% em peso a 40% em peso do óleo polimerizado, e um método para fabricar o mesmo, em que a polimerização do óleo é alcançada através da reticulação de enxofre como descrito acima. O asfalto modificado pode ser usado para aplicações de pavimentação de ruas ou de telhados.

[0033] Em outro aspecto, a presente invenção provê um asfalto modificado compreendendo uma mistura de 60% em peso a 99,9% em peso de aglutinante de asfalto e 0,1% em peso a 40% em peso do óleo polimerizado e um método para fazer o mesmo, em que o óleo polimerizado é uma mistura de um óleo polimerizado obtido através da reticulação de enxofre, como descrito acima, e um ou mais dos óleos biorenováveis, modificados ou funcionalizados previamente descritos acima, por exemplo: óleo não modificado à base de plantas, óleo animal, ácidos graxos, ésteres metílicos de ácidos graxos, gomas ou lecitina, e gomas ou lecitina em óleo modificado ou outro óleo ou ácido graxo.

[0034] Outros componentes, além do óleo polimerizado, podem ser combinados com um aglutinante de asfalto para produzir um asfalto modificado, por exemplo, mas não limitado a polímeros elastoméricos termoplásticos e plastoméricos (estireno-butadieno-estireno, etileno- acetato de vinila, poliolefinas funcionalizadas, etc.), ácido polifosfórico, aditivos antidecapagem (à base de amina, à base de fosfato, etc.), aditivos para mistura quente, emulsionantes e/ou fibras. Tipicamente, estes componentes são adicionados ao aglutinante de asfalto/óleo polimerizado em doses variando de cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso.

Modificação do asfalto

[0035] A diminuição da qualidade do betume impulsiona a necessidade de adicionar modificadores químicos para melhorar a qualidade dos produtos de asfalto. Os óleos minerais pesados a partir da refinação de petróleo são os modificadores mais utilizados. Estes óleos minerais estendem o limite de baixa temperatura do produto de asfalto por meio da "plastificação" do aglutinante, no entanto isso também tende a diminuir o limite de temperatura superior do asfalto.

[0036] Os óleos de fluxo mineral, os destilados brutos à base de petróleo e os óleos minerais rerefinados têm sido usados para suavizar o asfalto. Frequentemente, o uso de tal material resulta em uma diminuição do módulo de alta temperatura de asfalto mais do que a baixa temperatura, tornando o asfalto mais propenso a afundamentos a altas temperaturas. Tais efeitos resultam na redução do Intervalo de Temperatura Útil (UTI).

[0037] Os óleos de fluxo mineral, os destilados brutos à base de petróleo e os óleos minerais rerefinados muitas vezes têm frações voláteis nas temperaturas da construção do pavimento (por exemplo, 150 a 180 °C), possuem geralmente pontos de inflamação mais baixos do que o do asfalto e podem ser propensos a maiores perdas de desempenho devido ao envelhecimento oxidativo.

[0038] Os óleos e misturas polimerizadas descritos neste documento não são apenas substitutos viáveis para o óleo mineral, mas também demonstraram estender a UTI dos asfaltos em maior grau do que outros modificadores de desempenho, provendo, portanto, um valor substancial para os fabricantes de asfalto. O aumento observado na UTI usando os óleos polimerizados descritos neste documento é uma propriedade única não vista em outros aditivos suavizadores de asfalto tais como fluxo de asfalto, óleos combustíveis ou óleos de descarga. Normalmente, é alcançada uma melhoria na especificação de Classificação de Desempenho SHRP (PG) ou no sistema de classificação de Penetração usado em muitos países com aproximadamente 2 a 3% em peso do óleo polimerizado em peso do asfalto. Por exemplo, o aumento da UTI observado para aproximadamente 3% em peso de adição do óleo polimerizado pode ser de até 4 °C, proporcionando assim uma gama de modificação de PG mais ampla, de modo que a temperatura final mais baixa possa ser menor sem sacrificar a temperatura final mais elevada. Rejuvenescimento de Material Betuminoso Envelhecido

[0039] O asfalto "envelhece" através de uma combinação de mecanismos, principalmente oxidação e volatilização. O envelhecimento aumenta o módulo de asfalto, diminui a dissipação viscosa e o relaxamento do estresse, e aumenta a fragilidade em temperaturas de menor desempenho. Como resultado, o asfalto se torna mais suscetível à quebras e acumulação de danos. O uso crescente de materiais betuminosos reciclados e recuperados que contêm aglutinante de asfalto altamente envelhecido a partir de fontes como pavimentos de asfalto recuperados (RAP) e telhas de asfalto reciclado (RAS) criaram uma necessidade para "rejuvenescedores" capazes de restaurar parcial ou completamente as propriedades reológicas ou de fraturas do asfalto envelhecido. O envelhecimento do asfalto também mostrou aumentar a instabilidade coloidal e a incompatibilidade de fase, por meio do aumento do teor da fração insolúvel de alto peso molecular e fração de "asfalteno" insolúvel altamente polar que pode se associar cada vez mais. O uso do óleo polimerizado descrito neste documento é particularmente útil para aplicações RAP e RAS. O óleo polimerizado descrito neste documento atua como um compatibilizado das frações de asfalto, especialmente no asfalto envelhecido e oxidado, resultando em um aglutinante de asfalto equilibrado e estável com desempenho e durabilidade restaurados.

[0040] Durante a produção da planta, o asfalto é exposto a altas temperaturas (geralmente entre 150 a 190 °C) e à exposição ao ar, durante a qual pode ocorrer oxidação e volatilização significativas de frações mais leves, o que pode levar a um aumento em módulo e diminuição no comportamento viscoso. O processo de envelhecimento é simulado usando um Forno de Película Fina de Rolamento (ASTM D2872) durante o qual uma película fina de rolamento de asfalto é submetida a um jato de ar aquecido a cerca de 163 °C durante cerca de 85 minutos. As propriedades reológicas são medidas antes e após o processo de envelhecimento usando um Reômetro de Cisalhamento Dinâmico seguindo a ASTM D7175 usando a proporção de |G*|/sinδ após antes do envelhecimento, no qual G* é o módulo complexo e δ é o ângulo de fase. Quanto maior a proporção de (|G*|/sinδ) após o envelhecimento em relação a (|G*|/sinδ) antes do envelhecimento, maior o efeito do envelhecimento oxidativo e da volatilização no asfalto testado.

[0041] O uso deste procedimento mostra que os asfaltos tratados com o óleo polimerizado ou suas misturas descritas nesta invenção possuem uma proporção mais baixa, mostrando assim uma menor tendência para alteração nas propriedades reológicas como resultado do envelhecimento oxidativo e da volatilização.

[0042] Consequentemente, os óleos polimerizados descritos neste documento demonstraram ser capazes de rejuvenescer o aglutinante de asfalto envelhecido e modificar as propriedades reológicas de um aglutinante de asfalto menos envelhecido. Como resultado, pequenas dosagens do óleo polimerizado podem ser usadas para incorporar alto teor de material de asfalto reciclado envelhecido em pavimentos e outras aplicações, resultando em uma poupança econômica significativa e possível redução do impacto ambiental do pavimento através da redução do uso de recursos frescos. Compatibilização de Polímero Termoplástico Elastomérico no Asfalto

[0043] O asfalto é frequentemente modificado com polímeros termoplásticos elastoméricos e polímeros plastoméricos como o estireno-butadieno-estireno (SBS) para aumentar o módulo e a elasticidade de alta temperatura, para aumentar a resistência ao tráfego pesado e endurecer a matriz de asfalto contra a acumulação de dano através do tráfego repetitivo. Tais polímeros são normalmente utilizados em dosagens de 3 a 7% em peso no asfalto e alto cisalhamento misturados ao asfalto a temperaturas superiores a 180 °C e deixados a "curar" a temperaturas semelhantes durante as quais o polímero invade por adsorção de frações mais leves no asfalto até que uma fase de volume contínua é alcançada no asfalto.

[0044] A fase de volume do polímero totalmente curado será afetada pelo grau de compatibilidade do polímero no asfalto e a finura das partículas dispersas, resultando em uma área específica aumentada e maior potencial de inchaço através do aumento da superfície de interface entre asfalto e polímero.

[0045] Os óleos polimerizados descritos neste documento demonstraram ser capazes de compatibilizar, adicionalmente, o polímero elastomérico no asfalto, quando o óleo é adicionado e misturado no asfalto antes da incorporação do polímero ou do estágio de cura. Isto será especialmente eficaz em aglutinantes de asfalto que não são muito compatíveis com o polímero elastomérico. Além disso, o óleo pode contribuir para as frações mais leves que incham os polímeros durante o período de cura.

Aditivos de Mistura Quente e Asfalto

[0046] Nos últimos anos, uma porção crescente de pavimentos é produzida usando o que é referido comumente como "aditivos de mistura quente" para produzir pavimentos de asfalto de "mistura quente". Os pavimentos de mistura quente podem ser produzidos e compactados a baixas temperaturas de produção, exigem menos esforço de compactação para atingir a densidade da mistura desejada e, como resultado, podem reter as propriedades necessárias para a compactação a uma temperatura mais baixa, permitindo um aumento na distância de arrasto máxima da mistura de asfalto a partir da planta para o local de trabalho.

[0047] Os diferentes mecanismos através dos quais os aditivos de mistura quente provêm um benefício incluem o aumento da lubrificação dos agregados durante a compactação da mistura de asfalto, redução da viscosidade do aglutinante às temperaturas de produção e melhor revestimento e molhabilidade dos agregados. Assim, uma gama diversificada de produtos químicos e aditivos podem exibir uma ou mais das propriedades atribuídas aos aditivos de mistura quente quando adicionados a uma mistura de asfalto.

[0048] Os óleos polimerizados descritos neste documento podem ser usados como um aditivo de mistura quente e/ou auxiliar de compactação, para alcançar uma série de benefícios esperados de um aditivo de mistura quente, incluindo temperaturas mínimas de produção e construção através do aumento da lubrificação agregada e da umidificação agregada. Em uma tal aplicação, o aditivo seria utilizado em dosagens preferencialmente na faixa de entre cerca de 0,1 e 2% em peso do betume.

EXEMPLOS

[0049] Os seguintes exemplos são apresentados para ilustrar a presente invenção e para auxiliar um versado na técnica na fabricação e uso do mesmo. Os exemplos não se destinam de modo algum a limitar o escopo da invenção de forma alguma.

MÉTODO EXPERIMENTAL

[0050] É adicionada uma carga de enxofre precipitado (com intervalos de massa entre 6,5 gramas e 56,5 gramas) em um frasco de fundo redondo de 1 litro contendo 650 gramas de óleo vegetal. O reator é então aquecido até a temperatura de reação desejada usando uma manta de aquecimento, tomando cuidado para não disparar a temperatura desejada em mais de 5 °C. A mistura de reação é agitada usando um agitador motorizado com um poço de agitação e uma lâmina. A reação é pulverizada continuamente com nitrogênio a 2-12 pés cúbicos padrão por hora (SCFH). Um condensador e frasco de recepção é usado para coletar qualquer destilado.

[0051] Note-se que a reação criará espuma ao atingir a temperatura em torno de 110-115 °C, quando o enxofre derrete no óleo. A reação é monitorada usando GPC, para medir o teor e distribuição de oligômeros, e a viscosidade é medida em 40 °C usando a ASTM D445. A reação é considerada completa quando o teor de oligômero desejado foi alcançado. O reator é então arrefecido a 60 °C.

EXEMPLO 1: ASFALTO MODIFICADO COM ÓLEO DE PALMA POLIMERIZADO #1

[0052] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto limpo (isto é, não modificado) classificado em um grau padrão de PG64-22 (e grau "real" de PG 64,88-24,7) Nota: o grau real representa as temperaturas exatas nas quais o asfalto atingiu os valores de controle de especificação, os quais sempre atenderão e excederão o grau padrão correspondente (ou seja, o grau de alta temperatura real será sempre maior do que o grau de alta temperatura padrão e o grau de temperatura baixa real será sempre menor do que o grau de temperatura baixa padrão). • 3,0% em peso de óleo de palma refinado sulfatado reagiram com 3% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 5 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isso resultou em um modificador com: o 31,8% de oligômeros o Viscosidade de 17,2 cSt a 100 °C o Índice de Polidispersidade (PDI) de aproximadamente 1,30

[0053] O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 4,8 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em um Intervalo de Temperatura Útil melhorado em 0,8 °C. Os detalhes são mostrados na Tabela 1.

1 UTI: Intervalo de Temperatura Útil, como a diferença entre o grau de desempenho de alta temperatura e o grau de desempenho de baixa temperatura, conforme determinado usando a AASHTO M320. Fina de Rolamento (ASTM D2872) e o Vaso de Envelhecimento de Pressão (ASTM D6521), usando um Reômetro de Feixe de Curvatura seguindo a ASTM D6648 e a AASHTO M320. 5 M-BBR: O Grau de Desempenho de Baixa Temperatura controlado por meio do parâmetro da Taxa de Fluência (valor "m"), conforme medido em um aglutinante de asfalto condicionado usando o (ASTM D2872) e o Vaso de Envelhecimento de Pressão (ASTM D6521), usando um Reômetro de Feixe de Curvatura seguindo a ASTM D6648 e a AASHTO M320.

EXEMPLO 2: ASFALTO MODIFICADO COM ÓLEO DE PALMA POLIMERIZADO #2

[0054] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real); • 3,0% em peso de óleo de palma refinado sulfatado reagiram com 4% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 20,5 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isso resultou em um modificador com: o 56,18% de oligômeros; o Viscosidade de 25,0 cSt a 100 °C; o PDI de aproximadamente 1,50.

[0055] O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 5,9 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em um Intervalo de Temperatura Útil melhorado em 1,5 °C. Os detalhes são mostrados na Tabela 2.

EXEMPLO 3: ASFALTO MODIFICADO COM ÓL EO DE MILHO RECUPERADO SULFATADO #1

[0056] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real); • 3,0% em peso de óleo de milho recuperado sulfatado (RCO) reagiram com 1,5% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 7 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isso resultou em um modificador com: o 16,0% de oligômeros; o PDI de aproximadamente 1,50.

[0057] O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 6,0 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em um Intervalo de Temperatura Útil melhorado em 0,4 °C. Os detalhes são mostrados na Tabela 3.

EXEMPLO 4: ASFALTO MODIFICADO COM ÓLEO DE MILHO RECUPERADO SULFATADO #2

[0058] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real); • 3,0% em peso de óleo de milho recuperado sulfatado (RCO) reagiram com 6,0% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 6 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isso resultou em um modificador com: o 50,3% de oligômeros; o A viscosidade a 40 °C foi de 270 cSt; o PDI de aproximadamente 2,19.

[0059] O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 4,4 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em um Intervalo de Temperatura Útil melhorado em 0,7 °C. Os detalhes são mostrados na Tabela 4.

EXEMPLO 5: ASFALTO MODIFICADO COM MISTURA DE ÓLEO DE GIRASSOL REFINADO SULFATADO #1

[0060] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real); • 3,0% em peso de uma mistura possuindo: o 14,5% em peso de um óleo de girassol refinado reagiu com 7,0% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 19 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isto resultou em um modificador com 70,8% de oligômeros; o 85,5% em peso de óleo de girassol refinado; o A mistura do óleo sulfatado e do óleo não modificado tinha 11,9% de teor de oligômero, uma viscosidade de 55cSt a 40 °C e uma PDI de aproximadamente 1,64.

[0061] O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 5,3 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em uma melhoria de grau de baixa temperatura completa com nenhuma alteração no Intervalo de Temperatura Útil. Os detalhes são mostrados na Tabela 5.

EXEMPLO 6: ASFALTO MO DIFICADO COM MISTU RA DE ÓLEO DE GIRASSOL REFINADO SULFATADO #2

[0062] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real); • 3,0% em peso de uma mistura possuindo: o 53,9% em peso de um óleo de girassol refinado reagiu com 7,0% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 19 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isto resultou em um modificador com 70,8% de oligômeros; o 46,1% em peso de óleo de girassol refinado; o A mistura do óleo sulfatado e do óleo não modificado tinha 42,76% de teor de oligômero, uma viscosidade de 177Cst a 40 °C e uma PDI de aproximadamente 3,16.

[0063] O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 4,8 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em um Intervalo de Temperatura Útil melhorado em 0,1 °C. Os detalhes são mostrados na Tabela 6.

EXEMPLO 7: ASFALTO MODIFICADO COM M ISTURA DE ÓL EO DE GIRASSOL REFINADO SULFATADO #3

[0064] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real); • 3,0% em peso de uma mistura possuindo: o 63,4% em peso de um óleo de girassol refinado reagiu com 7,0% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 19 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isto resultou em um modificador com 70,8% de oligômeros; o 36,6% em peso de óleo de girassol refinado; o A mistura do óleo sulfatado e do óleo não modificado tinha 48,3% de teor de oligômero, uma viscosidade de 254Cst a 40 °C e uma PDI de aproximadamente 3,55.

[0065] O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 5 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em um Intervalo de Temperatura Útil melhorado em 0,8 °C. Os detalhes são mostrados na Tabela 7.

EXEMPLO 8: ASFALTO MOD FICADO COM MISTURA DE ÓLEO DE GIRASSOL REFINADO COM ÓLEO DE PALMA #1

[0066] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real); • 3,0% em peso de uma mistura possuindo: o 14,5% em peso de um óleo de girassol refinado reagiu com 7,0% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 19 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isto resultou em um modificador com 70,8% de oligômeros; o 84,5% em peso de óleo de palma; o A mistura do óleo sulfatado e do óleo de palma tinha cerca de 11,9% de teor de oligômero; o PDI de aproximadamente 1,77.

[0067] O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 5 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em um Intervalo de Temperatura Útil melhorado em 0,2 °C. Os detalhes são mostrados na Tabela 8.

EXEMPLO 9: ASFALTO MOD FICADO COM MISTU RA DE ÓLEO DE GIRASSOL REFINADO SULFATADO #2

[0068] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real); • 3,0% em peso de uma mistura possuindo: o 59,0% em peso de um óleo de girassol refinado reagiu com 7,0% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 19 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isto resultou em um modificador com 70,8% de oligômero; o 41,0% em peso de óleo de palma; o A mistura do óleo sulfatado e do óleo de palma tinha cerca de 43% de teor de oligômero e um PDI de aproximadamente 2,37.

[0069] O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 4,2 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em um Intervalo de Temperatura Útil melhorado em 0,1 °C. Os detalhes são mostrados na Tabela 7.

EXEMPLO 10: ASFALTO MODIFICADO COM ÓLEO DE SOJA SULFATADO (TAMBÉM CONHECIDO COMO "ESTOQUE DE SABÃO ACIDULADO")

[0070] Um asfalto modificado, compreendendo: • 97,0% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real);

[0071] 3,0% em peso de óleo de palma refinado sulfatado reagiram com 5,0% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 8 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isto resultou em um modificador com 28,14% de oligômero, uma viscosidade de 167cSt a 40 °C e uma PDI de aproximadamente 2,36. O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. A modificação resultou em uma melhoria de grau a baixa temperatura de 3,3 °C, levando o grau de aglutinante limpo de PG 64-22 a um grau PG 58-28. A mudança líquida no grau de desempenho alto e baixo resultou em um Intervalo de Temperatura Útil diminuído em 1,5 °C. Este exemplo destaca o efeito indesejável potencial do teor de ácidos graxos livres no desempenho do modificador, uma vez que é significativamente menos eficaz na melhora do grau de desempenho de baixa temperatura em comparação com a queda causada no grau de alta temperatura. Os detalhes são mostrados na Tabela 10.

EXEMPLO 11: ASFALTO MODI FICADO COM ESTIRENO- BUTADIENO-ESTIRENO E ÓLEO DE MILHO RECUPERADO SULFATADO COMO UM COMPATIBILIZADO

[0072] Um asfalto modificado, compreendendo: • 92,41% em peso de aglutinante de asfalto puro graduado como PG64-22 (PG 64,88-24,7 real); • 5,5% em peso de Estireno-Butadieno-Estireno Linear (SBS); • 0,09% em peso de enxofre elementar (utilizado como um reticulador SBS no aglutinante de asfalto; • 2,0% em peso de óleo de milho recuperado sulfatado (RCO) como descrito no Exemplo #3. PROCEDIMENTO DE MISTURA: 1. O modificador foi misturado no asfalto após o aglutinante ter sido recozido a 150 °C durante 1 hora. O ligante modificado foi aquecido a cerca de 193 °C para a modificação do polímero. 2. A RPM no misturador de cisalhamento elevado foi ajustado para 1000 enquanto o SBS foi adicionado (dentro de 1 minuto). Imediatamente após a adição do polímero, a RPM foi aumentada brevemente até 3000 rpm por aproximadamente 10 minutos para assegurar a quebra total dos peletes de SBS, depois disso o nível de cisalhamento foi baixado para 1000 rpm. 3. A mistura de polímeros foi continuada a 1000 rpm durante um total de 2 horas. 4. A temperatura foi reduzida para cerca de 182 °C a 150 rpm, temperatura na qual foi adicionado o ligante cruzado de enxofre. 5. A mistura foi continuada a 182 °C e 150 rpm durante 2 horas. 6. O aglutinante polimerizado foi colocado em um forno a 150 °C por aproximadamente de 12-15 horas (durante a noite) para alcançar a dilatação total do polímero.

[0073] Os testes de desempenho foram realizados de acordo com a AASHTO M320. Os testes de fluência de tensão e recuperação múltipla foram realizados no aglutinante não envelhecido a 76 °C e no resíduo RTFO a 64 °C de acordo com a AASHTO T350. Os resultados mostram que, apesar da redução no módulo, a porcentagem média de recuperação do aglutinante aumentou para o aglutinante contendo o modificador, indicando o efeito do modificador como um compatibilizado do SBS, resultando em uma melhor distribuição da mesma massa do polímero elastomérico em comparação com o aglutinante que não continha o modificador e consequentemente uma rede elástica mais eficiente. Os detalhes são mostrados na Tabela 9.

EXEMPLO 12: REJUVENESCIMENTO DE AGLUTINANTE DE ASFALTO ALTAMENTE ENVELHECIDO USANDO O ÓLEO DO EXEMPLO #3

[0074] O exemplo mostrado na Figura 1 mostra uma curva de módulo complexo (G*) do asfalto como função da frequência de carregamento reduzida, medida usando um Reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR) seguindo a ASTM D7175. As medições foram feitas para amostras do aglutinante de asfalto usado no Exemplo #3 (PG6422) após o envelhecimento laboratorial para três níveis: • Nível de Envelhecimento 1: 85 minutos de envelhecimento oxidativo no Forno de Película Fina de Rolamento a 163 °C (seguindo a ASTM D2872). • Nível de Envelhecimento 2: Envelhecimento contínuo das amostras após o nível de envelhecimento 1, sujeitando-o a 20 horas de envelhecimento oxidativo a uma pressão de ar de 2,1 MPa a 100 °C usando um Vaso de Envelhecimento por Pressão (seguindo a ASTM D6521). De acordo com a especificação da Classificação de Desempenho, 20 horas de envelhecimento de PAV acelera o envelhecimento simulado que normalmente ocorreria durante a vida útil de um pavimento de asfalto. • Nível de Envelhecimento 3: Envelhecimento contínuo das amostras após o nível de envelhecimento 1 e 2, submetendo-o a 20 horas adicionais de envelhecimento oxidativo usando um Vaso de Envelhecimento por Pressão (PAV) durante um total de 40 horas de envelhecimento em PAV, representando o nível de envelhecimento de um aglutinante de um pavimento envelhecido severamente.

[0075] A Figura 1 mostra que o envelhecimento adicional do nível 1 ao nível 2 e do nível 2 ao nível 3 causou aumento significativo no módulo complexo em todo o espectro de frequência reduzida.

[0076] O aglutinante de asfalto no Nível de Envelhecimento 3 foi "rejuvenescido" pelo aquecimento do aglutinante a 150 °C durante 1 hora e mistura em 5% em peso do aglutinante total do óleo do Exemplo #3. A curva correspondente ao aglutinante rejuvenescido na Figura 1 mostra que o rejuvenescimento diminuiu significativamente o G* do asfalto envelhecido em todo o espectro de frequências reduzidas, resultando em um aglutinante com as propriedades reológicas significativamente menores de um aglutinante de asfalto envelhecido.

EXEMPLO 13: REJUVENESCIMENTO DE AGLUTINANTE DE ASFALTO ALTAMENTE ENVELHECIDO USANDO O ÓLEO DO EXEMPLO #4

[0077] O exemplo mostrado na Figura 1 mostra uma curva de módulo complexo (G*) do asfalto como função da frequência de carregamento reduzida, medida usando um Reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR) seguindo a ASTM D7175. As medições foram feitas para amostras do aglutinante de asfalto usado no Exemplo #3 (PG6422) após o envelhecimento em laboratório dos três níveis descritos no Exemplo 12, como anteriormente, mostrando que o envelhecimento adicional causou um aumento significativo no módulo complexo em todo o espectro de frequência reduzida.

[0078] O aglutinante de asfalto no Nível de Envelhecimento 3 foi "rejuvenescido" pelo aquecimento do aglutinante a 150 °C durante 1 hora e mistura em 5% em peso do aglutinante total do óleo do Exemplo #4. A curva correspondente ao aglutinante rejuvenescido na Figura 2 mostra que o rejuvenescimento diminuiu significativamente o G* do asfalto envelhecido em todo o espectro de frequências reduzidas, resultando em um aglutinante com as propriedades reológicas de um aglutinante de asfalto envelhecido inferior.

EXEMPLO 14: EFEITO DO ÓLEO SULFATADO NA TRANSIÇÃO VÍTREA

[0079] O desempenho de baixa temperatura do asfalto mostrou-se significativamente afetado pela temperatura de transição vítrea do asfalto, que ocorrerá no intervalo da temperatura de desempenho experimentada frequentemente no inverno (aproximadamente -5 a - 40°C). Além disso, a taxa de endurecimento físico do asfalto também mostrou estar intimamente associada à transição vítrea do asfalto, com a maior taxa ocorrendo na Tg. Assim, é desejável ter uma baixa temperatura de transição vítrea para reduzir a probabilidade de que o asfalto atinja sua transição vítrea durante sua vida útil. O envelhecimento é conhecido por aumentar a temperatura de transição vítrea do asfalto, portanto, um atributo desejável de um rejuvenescedor eficaz seria reduzir a transição vítrea do asfalto envelhecido, uma vez incorporado.

[0080] A primeira medição foi feita para uma amostra de um aglutinante de asfalto PG64-22 após envelhecimento laboratorial significativo. O envelhecimento em laboratório consistiu em 85 minutos de envelhecimento oxidativo no Forno de Película Fina de Rolamento a 163°C (ASTM D2872) seguido por 40 horas de envelhecimento oxidativo a uma pressão de ar de 2.1 MPa a 100 °C utilizando um Vaso de Envelhecimento por Pressão (seguindo ASTM D6521), representando o nível de envelhecimento de um aglutinante a partir de um pavimento severamente envelhecido. A amostra é rotulada de "Asfalto Envelhecido" na Figura 1.

[0081] A segunda amostra, rotulada de "Asfalto Envelhecido + Óleo Polimerizado" consistiu em: • 95% em peso do aglutinante limpo PG58-28 mencionado acima; • 5% em peso de óleo de milho recuperado sulfatado (RCO) reagiram com 1,5% em peso de enxofre elementar a 160 °C durante 7 horas sob uma dispersão de nitrogênio. Isto resultou em um modificador com 16,0% de oligômeros e um PDI de aproximadamente 1,50.

[0082] A análise térmica dos aglutinantes antes e depois do reju venescimento utilizando o óleo polimerizado mostra que o modificador deslocou significativamente a Tg do asfalto envelhecido para temperaturas mais baixas, como mostrado na Tabela 12. Uma comparação das curvas de calor específicas DSC é mostrada na Figura 3.

Claims

1. Óleo polimerizado caracterizado pelo fato de que compreende: um óleo biorenovável, modificado previamente, ou funcionalizado reticulado com composto contendo enxofre e possuindo: a) uma distribuição polimérica possuindo de 2 a 80% em peso de teor de oligômero; b) um índice de polidispersão variando de 1,30 a 2,20; e c) teor de enxofre variando de 0,001% em peso a 8% em peso.

2. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a distribuição polimérica possui de 15 a 60% em peso de teor de oligômero.

3. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o índice de polidispersão varia de 1,50 a 2,05.

4. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de enxofre é menor do que 6% em peso.

5. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de enxofre é menor do que 4% em peso.

6. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de enxofre é menor do que 2% em peso.

7. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que possui um ponto de inflamação variando de 100 °C a 400 °C.

8. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que possui um ponto de inflamação variando de 200 °C a 350 °C.

9. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que possui um ponto de inflamação variando de 245 °C a 275 °C.

10. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o óleo biorenovável, modificado previamente, ou funcionalizado é selecionado a partir do grupo que consiste em óleo de palma, óleo de girassol, óleo de milho, óleo de soja, óleo de canola, óleo de colza, óleo de linhaça, óleo de tungue, óleo de rícino, óleo de resina de pinheiro, óleo de semente de algodão, óleo de amendoim, óleo de cártamo, óleo de vinhaça de milho e combinações e seus óleos brutos.

11. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o óleo biorenovável, modificado previamente, ou funcionalizado compreende um éster de alquila.

12. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o óleo biorenovável, modificado previamente, ou funcionalizado é selecionado a partir do grupo que consiste em ésteres de metila, etila, propila e butila e suas combinações.

13. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o óleo biorenovável, modificado previamente, ou funcionalizado foi modificado previamente.

14. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o óleo biorenovável, modificado previamente, ou funcionalizado é selecionado a partir do grupo que consiste em triacilglicerídeos, diacilglicerídeos, monoacilglicerídeos e suas combinações.

15. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto contendo enxofre é enxofre elemental.

16. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a reticulação compreende aquecimento de 130 °C à 250 °C.

17. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a reticulação compreende aquecimento de 130 °C à 220 °C.

18. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a reticulação compreende aquecimento de 160 °C à 200 °C.

19. Óleo polimerizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de enxofre é 0,01% à 8% em peso.

20. Asfalto modificado, caracterizado pelo fato de que compreende o óleo polimerizado como definido na reivindicação 1.

21. Rejuvenescedor, para uso em asfalto, caracterizado pelo fato de que compreende o óleo polimerizado como definido na reivindicação 1.

22. Asfalto modificado, caracterizado pelo fato de que compreende: a) de 60 a 99,9% em peso de aglutinante de asfalto; e b) de 0,1 a 40% em peso de óleo polimerizado reticulado com composto contendo enxofre e compreendendo i. uma distribuição polimérica possuindo de 2 a 80% em peso de teor de oligômero; ii. um índice de polidispersão variando de 1,30 a 2,20; e iii. teor de enxofre inferior a 8% em peso.

23. Asfalto modificado, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o aglutinante de asfalto é para aplicações de pavimentação.

24. Método de incorporação de um óleo polimerizado em aplicações de asfalto, caracterizado pelo fato de que compreende: a) obtenção de um óleo polimerizado reticulado com composto contendo enxofre, o óleo polimerizado compreendendo: i. uma distribuição polimérica possuindo de 2 a 80% em peso de teor de oligômero; ii. um índice de polidispersão variando de 1,30 a 2,20; e iii. teor de enxofre inferior a 8% em peso; e b) adição do óleo polimerizado para tratar as moagens de pavimentos de asfalto recuperadas (RAP) para serem reutilizadas em pavimentos de asfalto, obtendo assim um asfalto modificado; em que a quantidade do óleo polimerizado varia de 0,1 a 40% em peso do asfalto modificado e rejuvenescido.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a mistura das moagens de pavimentos de asfalto