CH511267A - Modifizierte asphaltische Bitumenmasse - Google Patents

Modifizierte asphaltische Bitumenmasse

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CH511267A
CH511267A CH209168A CH209168A CH511267A CH 511267 A CH511267 A CH 511267A CH 209168 A CH209168 A CH 209168A CH 209168 A CH209168 A CH 209168A CH 511267 A CH511267 A CH 511267A
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • C08L53/02Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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Description


  
 



  Modifizierte asphaltische Bitumenmasse
Die Erfindung betrifft eine asphaltische Bitumenmasse, die mit bestimmten Blockmischpolymerisaten auf monoalkenylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen und konjugierten Dienen modifiziert ist.



   Asphaltische Bitumen sind gekennzeichnet durch eine Reihe physikalischer Eigenschaften und durch ihre Herkunft. Destillationsbitumen enthalten gewöhnlich die Rückstände aus der fraktionierten Destillation von niedrig-siedenden Bestandteilen roher Erdöle und dgl.



  Peche werden häufig entweder durch das gleiche Verfahren oder durch Lösungsmittelextraktion, wie mit Propan, in Form relativ hoch-siedender Extrakte aus bestimmten   Ölfraktionen    erhalten. Krackbitumen werden als Rückstand aus einem Krackverfahren erhalten, während geblasene Bitumen Oxydationsprodukte darstellen, die durch Blasen von Destillatbitumen und dgl.



  mit Luft erhalten werden.



   Es sind Verfahren bekannt, die physikalischen Eigenschaften von Bitumen zu ändern, z. B. deren Versprödungspunkt zu senken. Ungünstigerweise wird hierdurch ebenfalls der Erweichungspunkt der Bitumen erniedrigt. Es sind auch Verfahren bekannt, deren Erweichungspunkt zu erhöhen, wobei jedoch ebenfalls der Versprödungspunkt erhöht wird. Es würde daher besonders erwünscht sein, eine Bitumenmasse mit einem niedrigen Versprödungspunkt und einem hohen Erweichungspunkt herzustellen, insbesondere wenn solche Bitumen für Pflasterungszwecke oder für Massen bei der Herstellung von Dachbelägen angewendet werden sollen.



  Andere Verfahren, die zur   Anderung    der physikalischen Eigenschaften von Bitumen führen können, bestehen im Einmischen bestimmter polymerer Materialien, gewöhnlich Gummisorten, zur Verbesserung deren Verhältnis zwischen Viskosität und Temperatur. Es werden jedoch die Vorteile eines Gummizusatzes nicht erhalten, wenn diese nicht chemisch vulkanisiert sind. Ausserdem ist es wichtig, wie aus den noch anzuführenden Daten ersehen werden kann, relativ grosse Mengen gewöhnlicher Kautschuke zu verwenden, bei denen die Vulkanisierung erforderlich ist, damit eine vorgegebene   Anderung    der Bitumeneigenschaften erhalten wird.



   Es werden nicht nur erhebliche Mengen von üblicherweise vulkanisierbaren Kautschuken benötigt, die Eigenschaften von asphaltischen Bitumen zu modifizieren, sondern es ist häufig auch überaus schwierig, den Kautschuk vollständig durch die Masse hindurch zu dispergieren. Es ist daher gewöhnlich notwendig, die Masse bei erhöhten Temperaturen über längere Zeitspanne sehr stark zu kneten, während welcher Zeit der Kautschuk entweder vulkanisiert, bevor er gründlich dispergiert ist, oder Bedingungen eintreten, unter welchen der Kautschuk abbaut.



   Erfindungsgemäss werden neue modifizierte Bitumen geschaffen, die aus einem asphaltischen Bitumen mit einem Erweichungspunkt von höchstens 630 C, gemessen nach der Ring- und Kugel-Methode gemäss ASTM 36-26, mit einem Gehalt von 0,2 bis 24,0   Gew.- /o,    bezogen auf das Gesamtgewicht an Bitumen und dem nachfolgend definierten Polymerisat eines Blockmischpolymerisats der allgemeinen Konfiguration A-B-A, bestehen, wobei jedes A einen Polymerblock eines monoalkenylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffs und B einen Polymerblock eines konjugierten Diens darstellt, wobei jeder Block A ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 8000 und 100 000 und der Block B ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 25 000 und 500 000 besitzt.



   Das Bitumen, das erfindungsgemäss verwendet wird, umfasst Destillatbitumen, Krackbitumen und geblasene Bitumen unter der Voraussetzung, dass der Erweichungspunkt innerhalb des angegebenen Bereichs liegt.



  Es ist notwendig, ein Bitumen mit einem Erweichungs  punkt unter   63"    C zu verwenden, da härtere Bitumen im wesentlichen mit den Blockmischpolymerisaten unverträglich sind. Hierzu gehören ebenfalls Bitumen innerhalb des angegebenen Bereichs des Erweichungspunktes, die aus einem Bitumen hergestellt sind, das als solches einen höheren Erweichungspunkt besitzt, aber mit hochsiedenden Ölen vermischt ist, so dass ein Bitumen mit einem Erweichungspunkt innerhalb des gewünschten Bereichs gebildet wird. In der Mischtechnik von Bitumen sind Rückstandsöle bekannt, die zur Modifizierung eines härteren Bitumens in dieser Weise erhältlich sind. Gewöhnlich liegen die Erweichungspunkte innerhalb des Bereichs von 21 bis   63"    C, vorzugsweise zwischen 29 und   563    C.

  Ausserdem kann das betreffende Bitumen durch eine Penetration, gemessen nach ASTM D5-61, gekennzeichnet werden, die mehr als 100 beträgt und vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 150 bis 300 liegt. Weichere Bitumen werden gewöhnlich nach ihrer Viskosität gekennzeichnet und umfassen die Sorten, die eine Viskosität von 100 bis 1000 SSF bei 990 C besitzen. Gemische von Bitumen können verwendet werden, wenn sie durch Mischen eines sehr weichen asphaltischen Öls oder eines weichen asphaltischen Bitumens mit einem Bitumen mit relativ hohem Erweichungspunkt erhalten worden sind, wobei sich ein Produkt mit einem Erweichungspunkt innerhalb des erfindungsgemäss definierten Bereichs ergibt.



   Die genannten Blockmischpolymerisate besitzen die allgemeine Konfiguration A-B-A, wobei jedes A ein unabhängig gewählter nicht-elastomerer Polymerblock eines monoalkenylsubstituierten aromatischen   Kohlen-    wasserstoffs ist, worin jeder Block A ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 8000 und 100 000 besitzt und der Block B einen Polymerblock eines konjugierten Diens darstellt, der ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 25 000 und 500 000 besitzt.



  Vorzugsweise besitzen die Blocks A ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 10 000 und 30 000, während der Mittelblock B vorzugsweise ein durch   sdlnittliches    Molekulargewicht zwischen 30 000 und 125 000 aufweist. Die nichtelastomeren Endblocks, die aus monoalkenylaromatischen Kohlenwasserstoffen gebildet sind, werden vorzugsweise aus Styrol oder alpha Methylstyrol gebildet. Andere ringsubstituierte Alkylstyrole können verwendet werden. Die konjugierten Diene, die zur Bildung des Mittelblocks besonders geeignet sind, umfassen insbesondere solche mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen pro Molekül, wie Butadien, Isopren und Piperylen. Der Mengenanteil der einzelnen Blocks des Moleküls und das durchschnittliche Molekulargewicht der Blöcke beherrschen weitgehend die physikalischen Eigenschaften des Blockmischpolymerisats.



  Blockmischpolymerisate mit weniger als 50   Gew.-O/o    nicht-elastomerer Blocks haben im allgemeinen einen kautschukartigen Charakter, insbesondere innerhalb der angegebenen Molekulargewichtsgrenzen. Diese sind zur Verbesserung der Flexibilität der vorgesehenen Massen besonders brauchbar. Es können jedoch die Mengenverhältnisse der   nicht-elastomeren    Blocks erhöht werden bis zu etwa 90   Gew.-O/o    des gesamten Blockmischpolymerisats, insbesondere dann, wenn ein Polymeres mit mehr thermoplastischen Eigenschaften gewünscht ist, wie zur Verbesserung der Zugfestigkeitseigenschaften und des Moduls der Mischung. Mischungen von einzelnen Blockmischpolymerisaten können ebenso verwendet werden.



   Die Verfahren zur Bildung geeigneter Blockmischpolymerisate bilden keinen Teil der Erfindung und können der Patentliteratur auf dem entsprechenden Gebiet entnommen werden.



   Die geeignetsten Verfahren zur Bildung geeigneter Blockmischpolymerisate stellen Aufbauverfahren unter Verwendung eines Katalysators auf Lithiumbasis dar, wobei ein  lebendes  Polymeres gebildet wird. In einer typischen Aufeinanderfolge von Verfahrensschritten wird das erste Monomere, nämlich Styrol, in ein Polymerisationssystem eingeführt, das ein inertes Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Cyclohexan oder Mischungen davon, mit niedrigen Alkenen oder Alkanen und einen Initiator auf Lithiumbasis enthält, wie eine Lithiumalkylverbindung in einer Menge, die auf die Herstellung des gewünschten ersten nicht-elastomeren Blocks berechnet ist, der ein endständiges Lithiumradikal trägt. Danach wird das konjugierte Dien in das System eingebracht und die Blockpolymerisation durchgeführt bis zur Bildung des Zwischenprodukts, eines Blockmischpolymerisats der Struktur A-B-Li.

  Endlich wird das den nicht-elastomeren Block bildende Monomere wieder eingeleitet unter Bildung des zweiten Endblocks, woraus das Blockmischpolymerisat A-B-A erhalten wird.



   Eine bessere Regelung der Polymerisation kann durch einen Kupplungsprozess erhalten werden, wobei die Polymerisation wie beschrieben eingeleitet wird unter Bildung des ersten Endblocks A, einschliessend dann das Dien zur Bildung des zweiten Polymerblocks eingeführt wird, der nur die Hälfte des   gewünschten    Molekulargewichts für den Mittelblock besitzt und anschliessend das noch lebende Blockmischpolymerisat als   Zwi-    schenprodukt mit Kupplungsmitteln, wie Dihalogenalkanen oder divinylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen unter Bildung des gewünschten Endprodukts der Struktur A-B-A gekuppelt wird.

  Weniger erwünschte, aber manchmal brauchbare Verfahren betreffen die Verwendung von anderen Lithiumverbindungen als Lithiumalkylverbindungen mit 2 oder mehr aktiven Lithiumresten, die die Funktion haben, einen an beiden Enden aktiven Block zu bilden, wie eine Polybutadienkette mit Lithiumresten an jedem Ende der Kette, wonach Styrol in das System eingebracht wird unter Bildung des gewünschten Mischpolymerisats aus drei Blocks. Typische Blockmischpolymerisate der vorgesehenen Art umfassen diejenigen der Struktur Polystyrol-polybutadien-polystyrol und Polystyrol, polyisopren-polystyrol.

 

   Wenn im folgenden  durchschnittliche Molekulargewichte  genannt sind, so sind damit solche gemeint, wie sie aus der Beziehung zwischen Viskositätszahl und Molekulargewicht abgeleitet werden, wobei diese Beziehungen durch Zählmethoden unter Verwendung von Tritium festgesetzt, unterstützt und vervollständigt sind.



  Diese Methoden der Molekulargewichtsbestimmung wurden als eng den wirklichen Verhältnissen entsprechend befunden.



   Die Blockmischpolymerisate gemäss der Erfindung besitzen die einzigartige Fähigkeit sich wie vulkanisierte Kautschuke zu verhalten, ohne dass sie einer Vulkanisation unterworfen worden sind.



   Eines der überraschendsten Kennzeichen der Erfindung gründet sich auf das vollständig unerwartete Auffinden der ungewöhnlichen Verträglichkeit der Blockmischpolymerisate mit dem Bitumen mit Erweichungs  punkten nach der Ring- und Kugelmethode innerhalb des angegebenen Bereichs. Dies stellt einen grossen Fortschritt über die entsprechende Verwendung üblicher culkanisierender Kautschuk dar, die im wesentlichen mit den genannten asphaltischen Bitumen unverträglich sind, wobei letztere die physikalischen Eigenschaften abbauen, was ein schwerwiegendes Hindernis bei der industriellen   Nutzbarmachung    von Bitumen/ Kautschuk-Mischungen darstellte.

  Es wurde weiter gefunden, dass es nicht nötig ist, bei der Herstellung der erfindungsgemässen Massen Vorrichtungen anzuwenden, die grosse Scherkräfte ausüben, wenn man die Komponenten mischt, obwohl diese gewünschtenfalls zur Beschleunigung der Dispergierung verwendet werden können. Es ist weiterhin nicht notwendig, die Blockmischpolymerisate in Lösung oder in der Form von Emulsionen oder Latices anzuwenden, da dies kein Erfordernis zur Erzielung einer zufriedenstellenden Dispergierung der Blockmischpolymerisate im Bitumen mit einem Erweichungspunkt im genannten Bereich darstellt. Aus diesen Gründen werden die neuen Mischungen am besten durch Vermischen der Komponentenmittels üblicher Trockenmischverfahren hergestellt.



   Die Gegenwart kleinerer Mengen von Blockmischpolymerisaten in den Bitumenmassen, vorzugsweise von 0,2 bis 10   Gew.-O/o,    dient zur Verbesserung deren physikalischer Eigenschaften bei der vorgesehenen Verwendung wie beim Pflastern oder beim Abdecken von Dächern. Z. B. besteht die Verbesserung der Eigenschaften bei relativ hohen Temperaturen darin, dass ein Verschieben und das Eindrücken von Rädern bei einem Strassenbelag aus Asphalt bei Temperaturen vermieden wird, die im heissen Sommer auftreten. Andererseits besteht die Verbesserung der Eigenschaften unter kalten Temperaturen darin, dass Fehler durch Versprödungsbrechen auf einem Minimum gehalten werden. Weiterhin verbessert die Zugabe der Blockmischpolymerisate zu Bitumenmassen für das Abdecken von Dächern deren physikalischen Eigenschaften hinsichtlich der Zugfestigkeit, Flexibilität und des Setzens.

  Die physikalischen Eigenschaften der Massen, die erfindungsgemäss zusammengesetzt sind, machen sie für die Anwendung als Spezialitäten, für geformte Gegenstände, Strassenbeläge, Dachbeläge, Bohrschlämme auf Bitumenbasis, Abdichtungen für Verbindungsstücke,   dsoliermittel    für Bolzen durch Imprägnierung und andere Verwendungszwecke geeignet. Sie können durch Füllmittel modifiziert werden, wie durch Füllmittel auf Mineralbasis einschliesslich Weissmachern wie auch anderen pulverisierten Substanzen oder faserförmigen Füllstoffen. Der Modul der Mischungen wird wesentlich erhöht durch die Gegenwart von thermoplastischen Materialien, die mit dem System verträglich sind, einschliesslich insbesondere Styrolpolymeren, wie Homopolystyrol. Die Gegenwart von Polystyrol verbessert auch die Verarbeitbarkeit der erhaltenen Massen.



   Eine besonders interessierende Anwendung der Massen ist die Herstellung von Düngemittelkugeln, die das Düngemittel langsam abgeben lassen. In dieser Beziehung sind Kugeln vorgesehen, in denen das Düngemittel, wie Harnstoff oder ein ausgewogener Stickstoff Phosphat-Kalium-Dünger, mit den erfindungsgemässen Massen gemischt wird, in einer Menge, die zur Bindung des Düngemittels zu geeigneten Formen und Grössen ausreicht, um damit Pflanzen oder Bäume oder Anbauflächen zu düngen.



   Die Kugeln können jede Grösse von kleinen Körnern bis zu Blocks besitzen, die ein oder zwei Pfund wiegen und können geformt oder gegossen, extrudiert oder zu Kugeln geformt sein, wie z. B. in Trommeln zur Herstellung der gewünschten Form und Grösse der Masse.



  Die Gegenwart des Blockmischpolymerisats zusätzlich zum asphaltischen Bitumen dient nicht nur als Festigungsmittel für das Bitumen, das gleichzeitig als hauptsächliches Bindemittel für das Düngemittel dient, sondern übt den elastomeren Einfluss auch aus zum Verhindern eines Auseinanderfallens oder Zerbrechens der Kugel auf Grund starker Temperatur- und Grössenwechsel, wie sie während dem Gefrieren und Auftauen auftreten.



   Die vorgesehenen Kugeln können entweder einheitlicher Zusammensetzung über die ganze Masse sein oder können in Zonen oder Schichten aufgebaut sein, um den Anforderungen angepasst zu sein, die sich aus dem Auslaugen des Düngemittels oder aus dem Wachstum der Pflanze, des Baumes und dgl. ergeben, die gedüngt werden sollen. Es ist daher vorgesehen, dass das Innere oder der Kern der Kugeln, wenn diese eine erhebliche Grösse haben, ein kleineres Verhältnis der Polymer-Bitumen-Masse zum Düngemittel besitzen, damit eine schnellere Abgabe des Düngemittels aus der Kugel erfolgt, wenn diese Zersetzungsstufe der Kugel erreicht ist. In dieser Stufe hat die Pflanze, die gedüngt wurde, häufig eine Grösse oder Entwicklungsstufe erreicht, bei der mehr Düngemittel erforderlich ist.



  Die Kugeln können mit einem aufgelegten Film der Masse beschichtet sein, die nicht mit Düngemittel modifiziert ist, wodurch eine leichte Handhabung ermöglicht wird, ohne dass das Düngemittel der Atmosphäre ausgesetzt wird, bevor es in den Boden gebracht wird.



   Eine andere Verwendung von wachsender Bedeutung ist das Formen von Pellets aus Erzen mit niedrigem Gehalt, wie Taconit und andere Eisenerze mit niedrigem Eisengehalt, die jetzt abgebaut werden, da die konzentrierten und leichter zugänglichen hochgradigen Eisenerze zunehmend erschöpfen. Es ist vorgesehen, dass die Mischungen gemäss der Erfindung als Bindemittel für pulverisierte oder granulierte Mineralerze mit niedrigem Metallgehalt verwendet werden, wobei die bekannten Verfahren zur Herstellung von Erzpellets zu diesem Zweck verwendet werden können. Die Zubereitungen gemäss der Erfindung erfüllen nicht nur ihre Funktion als Bindemittel für die pulverisierten Erze für die Formung jeder gewünschten Pelletgrösse, sondern sie werden auch bei der Aufarbeitung der Minerale verbraucht.

 

  Sie wirken daher tatsächlich als Reduktionsmittel sowie auch als Brennstoffe bei dieser Anwendung. Die elastomeren Eigenschaften, die den bituminösen Substanzen verliehen werden, sind besonders brauchbar bei der Handhabung von pelletisierten Mineralerzen, da sie dem Abbau Widerstand leisten, der durch Reibung und durch das Gewicht als auch durch das Transportieren grösserer Pelletmassen verursacht wird, wie in flachen Ladewagen, wie auch während des Transports mittels Schneckenförderern und anderer Mittel.



   Die folgenden Beispiele erläutern die Wirkung typischer Blockmischpolymerisate auf die physikalischen Eigenschaften von asphaltischen Bitumen.  



   Beispiel 1
Das für die folgenden Vergleichsversuche verwendete Bitumen hat die folgenden Eigenschaften: Penetration: 85 dmm bei   25     C; Ring- und Kugel-Erweichungspunkt 47,50 C. Das für die Versuche ausgewählte Blockmischpolymerisat (in den Tabellen als  SIS  bezeichnet) hatte die allgemeine Struktur Polystyrol-polyisopren-polystyrol, wobei die Molekulargewichte der Blocks   10 000-75 000-10 000    betrugen. Zu Vergleichszwecken wurden ähnliche Mischungen hergestellt unter Verwendung des gleichen Bitumens aber unter Ersatz des Blockmischpolymerisats durch ein typisches Mischpolymerisat-Kautschukprodukt     SBR ,    ein willkürliches Mischpolymerisat aus Styrol und Butadien.



  Dieses war ein typisches SBR-Produkt mit einem Styrolgehalt von 23,5   O/o    und einer Mooney Viskosität ML4 von 52.



   Die Viskosität der ungemischten Bitumen und der Mischungen mit den beiden Elastomerarten wurden mit einem Mikroviskosimeter mit Gleitplatten untersucht.



  Die Tabelle I gibt die erhaltenen Ergebnisse an.



   Tabelle I
Viskositäts-Temperaturwert von Gemischen aus   Blockmischpolymerisat-Bitumen *    Konzentration Polymeres Viskosität (Poise) bei 0,1   Sec-l    Polymer:Bitumen   (20" C)      (30" C)    (450 C) (600 C)
1:500 Bitumen (Vergleich)   0,54X 10'    0,62X 106   0,72 X 105      0,84 X 104   
SIS 0,52 0,63 0,81 1,09
SBR 0,49 0,62 0,58 0,73
1:200 Bitumen (Vergleich)   0,54 X 10'      0,62 X 106      0,72 x 10s      0,84X104   
SIS 0,56 0,79 0,9 1,42
SBR 0,36 0,66 0,54 0,63
1:100 Bitumen (Vergleich)   0,54X107    0,62X 106   0,72X105      0,84X104   
SIS 1,00 0,85 0,95 2,4
SBR 0,3 0,77 0,67 0,77
1:

  :20 Bitumen (Vergleich)   0,54X107      0,62 X 106      0,72 X 105      0,84XI04   
SIS 2,7 3,7 3,8 9,1
SBR 0,19 0,80 0,95 0,82
1:10 Bitumen (Vergleich)   0,54X107    0,62X106 0,72X105   0,84X104   
SIS 4,6 6,7 14,7 25
SBR 0,49 2,0 3,0 4,1 * gleitplattenviskosimetrische Messungen
Die relativen Viskositätsänderungen bei den Mischungen schwankten nicht stark mit der Schergeschwindigkeit innerhalb des untersuchten Bereichs   (4X10-3    und 4X10-'   Sec-').    Die Viskositäten gemäss Tabelle I wurden bei einer konstanten Schergeschwindigkeit von 1 X   10 - 1      Sec-t    bestimmt.

  Man sieht, dass selbst schon 0,2   Gew.-olo    des Blockmischpolymerisats die Viskosität des Bitumens bei 200 C wesentlich erhöht.



  Die relative Wirkung auf die Viskosität erhöht sich ständig, wenn man von 200 C auf 600 C fortschreitet und beim Erhöhen der Kautschukkonzentration von 0,2   Gew.- /o    bis auf das in dieser Reihe untersuchte Maximum von 10   Gew.-01o.    Wegen der thermoplastischen Natur der Blockmischpolymerisate war die Fliessfähigkeit oberhalb 1000 C der Gemische den Verarbeitungstemperaturen angemessen. Die Oberlegenheit der Blockmischpolymerisate gegenüber einem typischen SBR Kautschuk bei der Modifizierung der Bitumenviskosität bei gegebener Konzentration geht klar aus Tabelle I hervor. Demgegenüber waren etwa 5   Gew.-O/o    unvulkanisiertes SBR nötig, bevor die Viskosität merklich beeinflusst wurde.



   Um die Eigenschaften der Mischungen besser zu kennzeichnen, wurden Messungen der dynamischen Steifheit (d. h. der dynamische Scherungsmodul) in einem Mikroelastometer bei 0,15 und   30     C durchgeführt.



  Die Ergebnisse bei Frequenzen von 10 und 40 Hz sind in Tabelle II für Mischungen mit 1   Gew.-O/o    des Blockmischpolymerisats angegeben.  



   Tabelle II
Dynamische Steifheit-Temperatur* bei Mischungen 1:100
Tempe- Polymeres Dynamische Steifheit (dyn/cm2) ratur (10 Hz) (40 Hz)
00 C Bitumen (Vergleich) 1,50 X 1010 1,75 X 1010
SIS 0,24 0,32
SBR 0,20 0,23    15     C Bitumen (Vergleich) 0,85 X   109    1,50 X 109
1,08 1,90    30"    C Bitumen (Vergleich) 0,23 X   108    0,92 X   los   
SIS 0,81 1,90
SBR 0,48 1,60   8    Mikroelastometermessungen
Der relative Anstieg der dynamischen Steifheit des Bitumens durch SBR in der Mischung von 1   Gew.-O/o    ist augenscheinlich grösser als die Viskosität in der gleichen Mischung.



   Die folgende Tabelle III zeigt die Erweichungspunkte gemäss der Bestimmung nach der Ring- und Kugelmethode nach ASTM 36-26 und Penetrationswerte bei   25     C (ASTM D5-61). Es fällt auf, dass in den meisten untersuchten Proben das Blockmischpolymerisat die Penetration des Bitumens senkte, während der normale SBR tatsächlich einen Anstieg der Penetration verursachte.



   Tabelle III
Erweichungs- und Penetrationswerte Polymeres :Bitumen Polymeres Erweichungs- Penetration,
Konzentration temperatur mm    CC   
1:500 Bitumen (Vergleich) 48 72
SIS 48 66
SBR 48,5 72
1:200 Bitumen (Vergleich) 48 72
SIS 48,5 68
1:100 Bitumen (Vergleich) 48 72
SIS 50 67
SBR 50 79
1:20 Bitumen (Vergleich) 48 72
SIS 67
SBR 57 96
1:

  :10 Bitumen (Vergleich) 48 72
SIS 71 67
SBR 67 84
PATENTANSPRUCH 1
Modifizierte asphaltische   Bitumenmass e,    gekennzeichnet durch einen Erweichungspunkt des Bitumens von höchstens   63"    C sowie einen Gehalt eines Blockmischpolymerisats der allgemeinen Konfiguration
A-B-A wobei jedes A ein Polymerblock eines monoalkenylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffs und B ein Polymerblock eines konjugierten Diens ist, und wobei jeder Block A ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 8000 und 100 000 und Block B ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 25 000 und 500 000 besitzt, wobei der Anteil des Blockmischpolymerisats 0,1 bis 24,9   Gew.-0/o    des Gesamtgewichtes dieses Polymerisats und des Bitumens ausmacht.

 

   UNTERANSPRÜCHE
1. Bitumenmasse nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein durchschnittliches Molekulargewicht jedes Blocks A zwischen 10 000 und 30 000 und des Blocks B zwischen etwa 30 000 und 125 000.



   2. Bitumenmasse nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Konfiguration des Blockmischpolymerisats Polystyrol-polybutadien-polystyrol. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

  1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
    Tabelle II Dynamische Steifheit-Temperatur* bei Mischungen 1:100 Tempe- Polymeres Dynamische Steifheit (dyn/cm2) ratur (10 Hz) (40 Hz) 00 C Bitumen (Vergleich) 1,50 X 1010 1,75 X 1010 SIS 0,24 0,32 SBR 0,20 0,23 15 C Bitumen (Vergleich) 0,85 X 109 1,50 X 109 1,08 1,90 30" C Bitumen (Vergleich) 0,23 X 108 0,92 X los SIS 0,81 1,90 SBR 0,48 1,60 8 Mikroelastometermessungen Der relative Anstieg der dynamischen Steifheit des Bitumens durch SBR in der Mischung von 1 Gew.-O/o ist augenscheinlich grösser als die Viskosität in der gleichen Mischung.
    Die folgende Tabelle III zeigt die Erweichungspunkte gemäss der Bestimmung nach der Ring- und Kugelmethode nach ASTM 36-26 und Penetrationswerte bei 25 C (ASTM D5-61). Es fällt auf, dass in den meisten untersuchten Proben das Blockmischpolymerisat die Penetration des Bitumens senkte, während der normale SBR tatsächlich einen Anstieg der Penetration verursachte.
    Tabelle III Erweichungs- und Penetrationswerte Polymeres :Bitumen Polymeres Erweichungs- Penetration, Konzentration temperatur mm CC 1:500 Bitumen (Vergleich) 48 72 SIS 48 66 SBR 48,5 72 1:200 Bitumen (Vergleich) 48 72 SIS 48,5 68 1:100 Bitumen (Vergleich) 48 72 SIS 50 67 SBR 50 79 1:20 Bitumen (Vergleich) 48 72 SIS 67 SBR 57 96 1:
    :10 Bitumen (Vergleich) 48 72 SIS 71 67 SBR 67 84 PATENTANSPRUCH 1 Modifizierte asphaltische Bitumenmass e, gekennzeichnet durch einen Erweichungspunkt des Bitumens von höchstens 63" C sowie einen Gehalt eines Blockmischpolymerisats der allgemeinen Konfiguration A-B-A wobei jedes A ein Polymerblock eines monoalkenylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffs und B ein Polymerblock eines konjugierten Diens ist, und wobei jeder Block A ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 8000 und 100 000 und Block B ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 25 000 und 500 000 besitzt, wobei der Anteil des Blockmischpolymerisats 0,1 bis 24,9 Gew.-0/o des Gesamtgewichtes dieses Polymerisats und des Bitumens ausmacht.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Bitumenmasse nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein durchschnittliches Molekulargewicht jedes Blocks A zwischen 10 000 und 30 000 und des Blocks B zwischen etwa 30 000 und 125 000.
    2. Bitumenmasse nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Konfiguration des Blockmischpolymerisats Polystyrol-polybutadien-polystyrol.
    3. Bitumenmasse nach Patentanspruch I, gekenn
    zeichnet durch eine Konfiguration des Blockmischpolymerisats Polystyrol-polyisopren-polystyrol.
    4. Bitumenmasse nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt des Mischpolymerisats an den Blöcken A von bis zu 50 Gew.- lo, bezogen auf das Mischpolymerisat.
    5. Bitumenmasse nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Erweichungspunkt des Bitumens zwischen 29 und 560 C.
    6. Bitumenmasse nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Mengenanteil des Blockmischpolymerisats von 0,2 bis 10 Gew.-O/o.
    PATENTANSPRUCH II Verwendung der Bitumenmassen nach Patentanspruch I für Strassenbeläge, Dachbeläge, Formkörper und als Dichtungsmassen.
CH209168A 1967-02-15 1968-02-13 Modifizierte asphaltische Bitumenmasse CH511267A (de)

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