CH635854A5 - Bitumen-containing mixture, in particular for the preparation of bitumen compositions in which the bitumen is chemically bonded to polymers - Google Patents

Bitumen-containing mixture, in particular for the preparation of bitumen compositions in which the bitumen is chemically bonded to polymers Download PDF

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CH635854A5
CH635854A5 CH388675A CH388675A CH635854A5 CH 635854 A5 CH635854 A5 CH 635854A5 CH 388675 A CH388675 A CH 388675A CH 388675 A CH388675 A CH 388675A CH 635854 A5 CH635854 A5 CH 635854A5
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CH
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bitumen
polymer
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functional groups
modified
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Application number
CH388675A
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German (de)
Inventor
Jan Willem Van Reijendam
Jan Van Schooten
John Alexander Nicoll Scott
Willem Cornelis Vonk
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Shell Int Research
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • C10C3/02Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
    • C10C3/026Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction with organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G81/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
    • C08G81/02Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch

Description

Die Erfindung betrifft demgemäss sowohl das in Anspruch 1 definierte Gemisch, als auch die in Anspruch 7 definierte Verwendung desselben. The invention accordingly relates both to the mixture defined in claim 1 and to the use of the same defined in claim 7.

Die funktionellen Gruppen können direkt oder indirekt an das modifizierte Bitumen und das Polymerisat (1) oder (2) gebunden sein. Unter «indirekter Bindung» wird verstanden, dass die funktionellen Reste über einen eingeschobenen zweiwertigen Rest, wie eine gegebenenfalls substituierte Methylen-, Äthylen- oder Phenylengruppe, an das Bitumen oder das Polymerisat gebunden sind. The functional groups can be bound directly or indirectly to the modified bitumen and the polymer (1) or (2). “Indirect binding” is understood to mean that the functional radicals are bound to the bitumen or the polymer via an inserted divalent radical, such as an optionally substituted methylene, ethylene or phenylene group.

Als Derivate der vorgenannten Carbonsäure- und/oder Carbonsäureanhydridreste des Bitumens und des Polymers (1) eignen sich Ester, Lactone, Säurechloride, Imide und Amide. Diese Derivate können durch gesondertes Umsetzen des modifizierten Bitumens und des Polymers (1) und Suitable derivatives of the aforementioned carboxylic acid and / or carboxylic anhydride residues of bitumen and the polymer (1) are esters, lactones, acid chlorides, imides and amides. These derivatives can by separately reacting the modified bitumen and the polymer (1) and

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anschliessendes Vermischen oder durch Umsetzen des Gemischs aus dem modifizierten Bitumen und dem Polymer ( 1 ) mit der entsprechenden einwertigen organischen Verbindung oder, sofern es sich um Säurechloride handelt, mit dem entsprechenden Posphor- oderThionylchlorid, hergestellt werden. In bestimmten Fällen, z.B. zur Herstellung von Imid-derivaten, kann es wünschenswert sein, die Derivate des Bitumens und des Polymers (1) unmittelbar herzustellen. Sofern beabsichtigt ist, das Gemisch zur Herstellung von Massen zu verwenden, bei denen das Bitumen chemisch an ein Polymer gebunden ist, werden vorzugsweise solche Derivate verwendet, die direkt mit mindestens zweiwertigen organischen Verbindungen zu (Thio)-Estern, Amiden oder Imiden, z.B. durch Reaktion mit Diepoxyden, Diaminen und Diolen, reagieren. Ausserdem können solche Derivate verwendet werden, die durch Hydrolyse oder Verseifung Carbonsäuregruppen bilden, wie die Säurehalogenide bzw. die Ester. subsequent mixing or by reacting the mixture of the modified bitumen and the polymer (1) with the corresponding monovalent organic compound or, if it is acid chlorides, with the corresponding phosphorus or thionyl chloride. In certain cases, e.g. for the production of imide derivatives, it may be desirable to produce the bitumen and polymer (1) derivatives directly. If it is intended to use the mixture for the preparation of compositions in which the bitumen is chemically bound to a polymer, preference is given to those derivatives which are used directly with at least divalent organic compounds to give (thio) esters, amides or imides, e.g. by reaction with diepoxides, diamines and diols. In addition, those derivatives can be used which form carboxylic acid groups by hydrolysis or saponification, such as the acid halides or the esters.

Vorzugsweise werden bei der Modifizierung des Bitumens und der Herstellung des Polymers (1) Carbonsäureanhydrid-und/oder Carbonsäuregruppen angebunden. Carboxylic acid anhydride and / or carboxylic acid groups are preferably attached in the modification of the bitumen and the preparation of the polymer (1).

Sofern das Gemisch für das vorgenannte Verfahren zur Verbindung des Bitumens mit dem Polymer (2) verwendet werden soll, werden als sich von den funktionellen Gruppen des Bitumens unterscheidende funktionelle Gruppen des Polymers (2) solche Gruppen verwendet, die mit den funktionellen Gruppen des modifizierten Bitumens zu (Thio)-Estern, Amiden oder Imiden, reagieren. If the mixture is to be used for the aforementioned method for connecting the bitumen to the polymer (2), functional groups of the polymer (2) which differ from the functional groups of the bitumen are those groups which correspond to the functional groups of the modified bitumen to (thio) esters, amides or imides.

Das vorgenannte modifizierte Bitumen wird aus bituminösen Komponenten, wie aus natürlich vorkommenden Materialien, z.B. Gilsonit, jedoch vorzugsweise aus Mineralöl, hergestellt. Als Beispiele geeigneter Bitumina können angeführt werden: Destillations- oder «SR»-Bitumina, The aforementioned modified bitumen is made from bituminous components, such as from naturally occurring materials, e.g. Gilsonite, but preferably made from mineral oil. Examples of suitable bitumens include: distillation or “SR” bitumens,

welche üblicherweise die bei der fraktionierten Destillation der niedriger siedenden Komponenten von z.B. Erdöl und Rohölen erhaltenen Rückstände enthalten; Fällungsbitu-mina, die bei der üblicherweise mit Propan durchgeführten Lösungsmittelextraktion bestimmter hochsiedender Fraktionen erhalten worden sind; geblasene Bitumina, die beim Luftblasen von z.B. Destillationsbitumina erhalten worden sind; und Crack-Bitumina, die als Rückstände bei Crackver-fahren erhalten worden sind, wie die als Nebenprodukt bei dem bei Atmosphärendruck durchgeführten thermischen Cracken geeigneter Destillatausgangsmaterialien, wie von Schwerbenzinen oder Gasölen, gebildeten Peche. Verschnitte geeigneter Bitumina miteinander und/oder mit Lösungsmitteln oder Verdünnungsmitteln (« Verschnittbitumina») können ebenfalls verwendet werden. Geeignet sind Destillationsbitumina mit einer Penetration von 20 bis 500 bei 25°C (in Vio mm) und z.B. von 80 bis 100. Ebenfalls geeignet sind Bitumina, die geblasen, wieder verflüssigt und nochmals geblasen worden sind (vollständig oder doppelt geblasene Bitumina). which is usually used in the fractional distillation of the lower boiling components of e.g. Residues obtained from petroleum and crude oils; Precipitation bitmina obtained in the solvent extraction of certain high-boiling fractions, which is usually carried out with propane; blown bitumens, which when blowing air e.g. Distillation bitumens have been obtained; and crack bitumens obtained as residues in cracking processes, such as the pitches formed as a by-product of atmospheric thermal cracking suitable distillate feedstocks such as mineral spirits or gas oils. Blends of suitable bitumens with one another and / or with solvents or diluents (“blended bitumens”) can also be used. Distillation bitumens with a penetration of 20 to 500 at 25 ° C (in Vio mm) and e.g. from 80 to 100. Also suitable are bitumens that have been blown, liquefied again and blown again (fully or double-blown bitumens).

Das modifizierte Bitumen wird vorzugsweise durch Umsetzen eines Bitumens mit einem olefmisch ungesättigten Anhydrid hergestellt, obwohl in bestimmten Fällen auch eine olefinisch ungesättigte Säure und insbesondere eine olefi-nisch ungesättigte Dicarbonsäure, verwendet werden kann. Insbesondere eignet sich für diesen Zweck Maleinsäure, aber auch ein Imidderivat der Maleinsäure, wie N-Phenylmalein-imid. Die modifizierten Bitumina werden vorzugsweise mittels der sogenannten «Maleinisierung» hergestellt, d.h. durch Umsetzen mit Maleinsäureanhydrid, bei dem wahrscheinlich eine Bindung zwischen einem a-Kohlenstoffatom der erhaltenen Bernsteinsäureanhydridgruppe und dem Bitumen gebildet wird. Die Maleinisierung kann mittels der bekannten Verfahren durchgeführt werden, wie mittels Erhitzen mit Maleinsäureanhydrid auf Temperaturen von 100 bis 200°C unter Rühren. Geeigneterweise wird das Maleinsäureanhydrid in Mengen von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Bitumens, verwendet. Demgemäss wird nur ein kleiner Teil des Bitumens modifiziert. Die Reste liegen im Produkt wahrscheinlich am Anfang als Anhydridreste vor, obwohl auch ein bestimmter Teil als Carbonsäurereste vorliegen kann. Die Menge der als Carbonsäurereste vorliegenden Reste kann durch Zusetzen von Wasser zum Produkt oder durch Kontaktieren mit in der Atmosphäre enthaltenem Wasserdampf vergrössert werden. The modified bitumen is preferably produced by reacting a bitumen with an olefinically unsaturated anhydride, although in certain cases an olefinically unsaturated acid and in particular an olefinically unsaturated dicarboxylic acid can also be used. Maleic acid is particularly suitable for this purpose, but also an imide derivative of maleic acid, such as N-phenylmaleinimide. The modified bitumens are preferably produced by means of the so-called "maleinization", i.e. by reacting with maleic anhydride, which is likely to form a bond between an a-carbon atom of the obtained succinic anhydride group and the bitumen. The maleinization can be carried out by means of the known methods, such as by heating with maleic anhydride to temperatures of 100 to 200 ° C. with stirring. The maleic anhydride is suitably used in amounts of 0.5 to 10 percent by weight, based on the weight of the bitumen. Accordingly, only a small part of the bitumen is modified. The residues are probably present in the product as anhydride residues, although a certain part can also be present as carboxylic acid residues. The amount of residues present as carboxylic acid residues can be increased by adding water to the product or by contacting with water vapor contained in the atmosphere.

Das vorbeschriebene Polymer (1) wird vorzugweise aus einem olefinisch ungesättigten elastomeren Material mit geeignetem Molekulargewicht von z.B. 100 000 bis 500 000 und insbesondere aus einem Kautschuk, wie einem Naturkautschuk oder einem synthetischen Kautschuk oder einem kautschukartigen Polymerisat oder (Misch)-Polymerisat, hergestellt. Pfropf-(misch)-polymerisate können natürlich ebenfalls als Ausgangsmaterial verwendet werden. Insbesondere werden als Ausgangsmaterial die nachstehenden Polymerisate und Mischpolymerisate angeführt: Naturkautschuk (NK), Styrol-Butadienkautschuk (SBK), Blockmischpolymerisate,-wie Styrol-Butadien-Styrol-Kautschuk, Isoprenkautschuk (IK), Butylkautschuk (IIK), Butadienkautschuk (BK), Nitrilkautschuk (NBK), Polyurethankautschuk, Chloropren-kautschuk, Äthylen-Propenkautschuk (EPDM), wie die Ter-polymerisate mit Dicyclopentadien, und Gemische aus zwei oder mehreren (Misch)-Polymerisaten. Eine insbesondere als Ausgangsmaterial geeignete Polymerisatkomponente ist SBK, ein Styrol und Butadien in einem Molverhältnis von ungefähr 1:3 bis 1:6 enthaltendes Mischpolymerisat mit einem Molekulargewicht von 100 000 bis 500 000, wie «Cari-flex S 1712» oder «Cariflex S 1500». The above-described polymer (1) is preferably made of an olefinically unsaturated elastomeric material with a suitable molecular weight of e.g. 100,000 to 500,000 and in particular made of a rubber, such as a natural rubber or a synthetic rubber or a rubber-like polymer or (mixed) polymer. Graft (mixed) polymers can of course also be used as the starting material. In particular, the following polymers and copolymers are mentioned as starting materials: natural rubber (NK), styrene-butadiene rubber (SBK), block copolymers, such as styrene-butadiene-styrene rubber, isoprene rubber (IK), butyl rubber (IIK), butadiene rubber (BK) Nitrile rubber (NBK), polyurethane rubber, chloroprene rubber, ethylene-propene rubber (EPDM), such as the ter-polymers with dicyclopentadiene, and mixtures of two or more (mixed) polymers. A polymer component which is particularly suitable as a starting material is SBK, a copolymer comprising styrene and butadiene in a molar ratio of approximately 1: 3 to 1: 6 and having a molecular weight of 100,000 to 500,000, such as “Cari-flex S 1712” or “Cariflex S 1500 ».

Das vorgenannte Polymer (1) kann auf gleiche Weise wie das vorbeschriebene Bitumen hergestellt werden. Maleinsäure wird dabei geeigneterweise in Mengen von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des nichtmodifizierten (Misch)-Polymerisats, eingesetzt. Demgemäss wird auch hier nur ein kleiner Teil des vorgenannten (Mischpolymerisats modifiziert. Ausserdem können andere Verfahren zur Herstellung des modifizierten Polymers (1) verwendet werden. So führt z.B. die Polymerisation von konjugierten Dienen, wie von Butadien, mittels eines Alkyllithium-initiators zu einem Polydien mit endständigen Lithiumatomen, die durch anschliessendes Carboxylieren in die entsprechenden Dicarbonsäuren umgewandelt werden können. Ein anderes geeignetes Verfahren ist das Mischpolymeri-sieren eines geeigneten Monomeren mit einer ungesättigten Carbonsäure oder einem ungesättigten Ester, wie (Meth)-acrylsäure oder einem Ester dieser Säure, oder mit einem ungesättigten cyclischen Carbonsäureanhydrid, wie Maleinsäureanhydrid, an das sich erforderlichenfalls eine Hydrolyse anschliesst. Die Einführung der Carboxylgruppen kann ausserdem durch Umsetzen mit einer Mercaptocarbonsäure, wie mit Mercaptoessigsäure, durchgeführt werden. The aforementioned polymer (1) can be produced in the same way as the above-described bitumen. Maleic acid is suitably used in amounts of 0.5 to 10 percent by weight, based on the weight of the unmodified (mixed) polymer. Accordingly, only a small part of the aforementioned (copolymer) is modified here. In addition, other processes can be used to produce the modified polymer (1). For example, the polymerization of conjugated dienes, such as butadiene, using an alkyl lithium initiator leads to a polydiene with terminal lithium atoms, which can be converted into the corresponding dicarboxylic acids by subsequent carboxylation.Another suitable method is the copolymerization of a suitable monomer with an unsaturated carboxylic acid or an unsaturated ester, such as (meth) acrylic acid or an ester of this acid, or with an unsaturated cyclic carboxylic acid anhydride, such as maleic anhydride, which is followed, if necessary, by hydrolysis. The introduction of the carboxyl groups can also be carried out by reaction with a mercaptocarboxylic acid, such as with mercaptoacetic acid.

Das vorgenannte modifizierte Bitumen und das vorgenannte Polymer (1) können zur Herstellung des erfindungs-gemässen Gemisches einfach miteinander vermischt werden. Vorzugsweise wird dieses Gemisch jedoch hergestellt, indem man ein nichtmodifiziertes Bitumen mit einem nichtmodifizierten olefinisch ungesättigten Mischpolymerisat vermischt und das Gemisch mit Maleinsäureanhydrid umsetzt. Das Umsetzen wird zweckmässigerweise bei Temperaturen von 100 bis 200°C durchgeführt. Dabei wird die Maleinsäure geeigneterweise in Mengen von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des nichtmodifizierten Bitumens plus des nichtmodifizierten (Misch)-Polymerisats, verwendet. The aforementioned modified bitumen and the aforementioned polymer (1) can simply be mixed with one another in order to produce the mixture according to the invention. However, this mixture is preferably produced by mixing an unmodified bitumen with an unmodified olefinically unsaturated copolymer and reacting the mixture with maleic anhydride. The reaction is conveniently carried out at temperatures of 100 to 200 ° C. The maleic acid is suitably used in amounts of 0.5 to 10 percent by weight, based on the weight of the unmodified bitumen plus the unmodified (mixed) polymer.

Als vorgenanntes Polymer (2) kann aus dem gleichen nichtmodifizierten (Misch)-Polymerisat hergestellt werden, aus dem das Polymer (1) hergestellt worden ist, das jedoch die As the aforementioned polymer (2) can be prepared from the same unmodified (mixed) polymer from which the polymer (1) was produced, but which

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Abänderung aufweist, dass mindestens zwei funktionelle Reste, die jedoch keine Carbonsäuregruppen, Carbonsäureanhydridgruppen oder Derivate dieser Gruppen sind, vorzugsweise direkt an die Hauptkette des (Misch)-Polymerisats angelagert sind. Das Polymer (2) enthält als funktionelle Reste z.B. Hydroxyl-, Mercapto-, Amino- und N-Kohlen-wasserstoffamino-, Epoxyalkyl- und Isocyanatgruppen und vorzugsweise Hydroxylgruppen. Diese funktionellen Gruppen sollen empfehlenswerterweise ausserdem eine endständige Stellung im Polymer einnehmen. Günstige Ergebnisse erhält man mit Kautschukmaterialien mit Molekulargewichten von ungefähr 1000 bis 5000. Modification shows that at least two functional residues, which, however, are not carboxylic acid groups, carboxylic acid anhydride groups or derivatives of these groups, are preferably attached directly to the main chain of the (mixed) polymer. The polymer (2) contains as functional residues e.g. Hydroxyl, mercapto, amino and N-hydrocarbon amino, epoxyalkyl and isocyanate groups and preferably hydroxyl groups. These functional groups are also recommended to have a terminal position in the polymer. Favorable results are obtained with rubber materials with molecular weights of approximately 1000 to 5000.

Das Polymer (2) kann sich formal z.B. von einem thermoplastischen Material und insbesondere von einem Elastomeren der bereits vorstehend beschriebenen Gruppe, wie einem Butadienkautschuk, ableiten. Geeignete modifizierte Polymerisate sind z.B. Dihydroxypolybutadiene, die sich ohne weiteres durch Polymerisieren von Butadien in Gegenwart eines Initiators, wie Alkyllithium, und anschliessendes Ersetzen der endständigen Lithiumatome durch Hydroxylgruppen, z.B. durch Behandeln mit Äthylenoxyd oder Formaldehyd, herstellen lassen. Ein besonders geeignetes Dihy-droxypolybutadien ist das im Handel erhältliche «Nisso PBG 2000». Andere geeignete Ausgangsmaterialien sind z.B. Polyurethankautschukmaterialien, die z.B. aus Methylendi-phenyldiisocyanat und einem Polyalkylenglykol hergestellt werden können. The polymer (2) can be formally e.g. derive from a thermoplastic material and in particular from an elastomer of the group already described above, such as a butadiene rubber. Suitable modified polymers are e.g. Dihydroxypolybutadienes, which are readily obtained by polymerizing butadiene in the presence of an initiator such as alkyl lithium and then replacing the terminal lithium atoms with hydroxyl groups, e.g. by treating with ethylene oxide or formaldehyde. A particularly suitable dihydroxy polybutadiene is the commercially available «Nisso PBG 2000». Other suitable starting materials are e.g. Polyurethane rubber materials e.g. can be prepared from methylene di-phenyl diisocyanate and a polyalkylene glycol.

Der Anteil an Carboxylgruppen und/oder Carbonsäureanhydridgruppen und/oder der Derivate dieser Gruppen in dem das modifizierte Bitumen und das Polymer (1) enthaltenden Gemisch kann erheblich schwanken, entspricht jedoch vorzugsweise einer durch Titrieren ermittelten Säurezahl von 0,01 bis 2 Milliäquivalent je Gramm, insbesondere von 0,1 bis 0,5 Milliäquivalent je Gramm und bestmöglicherweise von 0,1 bis 0,35 Milliäquivalent je Gramm. Säurezahlen innerhalb des vorgenannten Bereichs aufweisende Gemische eignen sich besonders zur Verwendung für das nachstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung von bitumenhaltigen Massen, in denen das Bitumen chemisch an ein (Misch)-Polymerisat gebunden ist. Die Gemische können auch höhere Säurezahlen aufweisen, werden dann jedoch vorzugsweise mit nichtmodifiziertem Bitumen oder anderen Verdünnungsmitteln verdünnt, bevor sie als Ausgangsmaterial für das vorgenannte Verfahren verwendet werden. The proportion of carboxyl groups and / or carboxylic anhydride groups and / or the derivatives of these groups in the mixture containing the modified bitumen and the polymer (1) can vary considerably, but preferably corresponds to an acid number determined by titration of 0.01 to 2 milliequivalents per gram, in particular from 0.1 to 0.5 milliequivalents per gram and most preferably from 0.1 to 0.35 milliequivalents per gram. Mixtures having acid numbers within the abovementioned range are particularly suitable for use in the process described below for the production of bituminous compositions in which the bitumen is chemically bound to a (mixed) polymer. The mixtures can also have higher acid numbers, but are then preferably diluted with unmodified bitumen or other diluents before they are used as the starting material for the aforementioned process.

Die Gemische können verschiedene Mengen an Polymer ( 1 ) und/oder Polymer (2) enthalten, jedoch mit der Massgabe, dass die Gemische höchstens 20 Gewichtsprozent an Polymer (2) enthalten. Diese Mischmaterialien weisen besondere Bedeutung als bituminöse Mischmaterialien auf, d.h. als Mischmaterialien, deren Gesamtbitumenkomponente (modifiziert oder nichtmodifiziert) den grösseren Anteil von z.B. mehr als 80 Gewichtsprozent des Mischmaterials darstellt. Vorzugsweise werden höchstens 10 Gewichtsprozent an Polymer (1) oder (2), insbesondere 0,1 bis 7 Gewichtsprozent und bestmöglicherweise 1,0 bis 5 Gewichtsprozent, verwendet. Mischmaterialien mit Polymergehalten innerhalb der vorgenannten Bereiche eignen sich besonders zur Verwendung in dem nachstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung von bitumenhaltigen Massen, in denen das Bitumen chemisch an ein Polymer gebunden ist. Es können auch Mischmaterialien mit einem höheren Gehalt an Polymer verwendet werden, die jedoch vor ihrer Verwendung in den vorgenannten Verfahren mit nichtmodifiziertem und/ oder modifiziertem Bitumen verdünnt werden. The mixtures can contain different amounts of polymer (1) and / or polymer (2), but with the proviso that the mixtures contain at most 20 percent by weight of polymer (2). These mixed materials are particularly important as bituminous mixed materials, i.e. as mixed materials, the total bitumen component (modified or unmodified) of which contains the greater part of e.g. represents more than 80 percent by weight of the mixed material. Preferably at most 10 percent by weight of polymer (1) or (2), in particular 0.1 to 7 percent by weight and most preferably 1.0 to 5 percent by weight, are used. Mixing materials with polymer contents within the abovementioned ranges are particularly suitable for use in the process described below for the production of bituminous compositions in which the bitumen is chemically bound to a polymer. It is also possible to use mixed materials with a higher polymer content, but these are diluted with unmodified and / or modified bitumen before they are used in the aforementioned processes.

Das erfindungsgemässe Gemisch kann als solches für besondere Anwendungszwecke, insbesondere wenn es die Polymer ( 1 )-Komponente enthält, in Form einer kationischen Emulsion in Wasser, die ein kationisches Emulgie- As such, the mixture according to the invention can be used for special applications, in particular if it contains the polymer (1) component, in the form of a cationic emulsion in water which contains a cationic emulsifier.

rungsmittel, wie «Dinoram S», oder «Stabiram EM» und vorzugsweise Mineralsäuren, wie Salzsäure, enthalten, verwendet werden. Geeignete wässrige Emulsionen enthalten von 100 bis 300 Gewichtsprozent des erfindungsgemässen Mischmaterials, von 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise von 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent des kationischen Emulgators und von 0,05 bis 2,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise von 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent Mineralsäure, wobei alle Gewichtsprozentsätze auf das Gewicht des Wassers in der Emulsion bezogen sind. agents such as "Dinoram S" or "Stabiram EM" and preferably contain mineral acids such as hydrochloric acid. Suitable aqueous emulsions contain from 100 to 300 percent by weight of the mixed material according to the invention, from 0.1 to 3.0 percent by weight and preferably from 0.5 to 2.5 percent by weight of the cationic emulsifier and from 0.05 to 2.0 percent by weight and preferably from 0 , 1 to 1.0 weight percent mineral acid, with all weight percentages based on the weight of the water in the emulsion.

Zur Herstellung des erfindungsgemässen Gemisches wird vorzugsweise eine solche Bitumenmenge verwendet, dass kein anschliessendes Verdünnen des Gemisches mit zusätzlichen Mengen an nichtmodifizierten Bitumina erforderlich ist. An amount of bitumen is preferably used to produce the mixture according to the invention such that no subsequent dilution of the mixture with additional amounts of unmodified bitumens is required.

Das erfindungsgemässe Gemisch weist gute rheologische Eigenschaften auf oder kann, sofern es als kationische Emulsion vorliegt, zur Herstellung von Produkten mit guten Theologischen Eigenschaften verwendet werden. Es wurde jedoch gefunden, dass die Komponenten des erfindungsgemässen Gemisches chemisch aneinandergebunden werden können, wodurch man Produkte mit ausgezeichneten Theologischen Eigenschaften erhält, insbesondere wenn die Menge an Polymer (1) oder (2) in dem dabei hergestellten Produkt 10 Gewichtsprozent nicht übersteigt. Die erhaltenen Produkte weisen vorzügliche Eigenschaften, wie eine grössere Viskosität und Härte und insbesondere eine grössere Elastizität, Zugfestigkeit und Bruchdehnung als die entsprechenden physikalischen Gemische aus den nichtmodifizierten Komponenten oder als ein normales Bitumen auf. Die chemisch gebundenen Produkte vertragen sich ausgezeichnet mit nichtmodifizierten Bitumen, in dem sie sich offensichtlich zu einem homogenen System lösen. Diese Produkte haften ausserdem sehr gut an Glas und Beton an. The mixture according to the invention has good rheological properties or, if it is present as a cationic emulsion, can be used to produce products with good theological properties. However, it has been found that the components of the mixture according to the invention can be chemically bonded to one another, whereby products with excellent theological properties are obtained, in particular if the amount of polymer (1) or (2) in the product produced in this way does not exceed 10% by weight. The products obtained have excellent properties, such as greater viscosity and hardness and in particular greater elasticity, tensile strength and elongation at break than the corresponding physical mixtures of the unmodified components or as a normal bitumen. The chemically bound products are perfectly compatible with unmodified bitumen, in which they obviously dissolve into a homogeneous system. These products also adhere very well to glass and concrete.

Die eine chemische Bindung zwischen ihren Komponenten aufweisenden Produkte sind auch vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt her vorteilhaft. Die chemische Bindung kann in den meisten Fällen formal als das Ergebnis der Reaktionen von Carbonsäureresten angesehen werden. The products having a chemical bond between their components are also advantageous from an economic point of view. The chemical bond can in most cases be considered formally as the result of the reactions of carboxylic acid residues.

Die neuen chemisch gebundenen Produkte können zweckmässigerweise in die Typen A, B und C eingeteilt werden. Üblicherweise besteht eine Bitumenmasse nur zu einem kleineren Anteil aus dem chemisch gebundenen Produkt. Wie vorstehend erläutert, wird das chemisch gebundene Produkt vorzugsweise aus Gemischen hergestellt, welche die Carboxyl- und/oder Säureanhydridgruppen und/oder deren Derivate in einer Menge enthalten, die eine Säurezahl von 0,01 bis 2 Milliäquivalent je Gramm entspricht. Demgemäss enthält das fertige Produkt neben dem chemisch gebundenen Produkt einen grösseren Anteil an nichtmodifiziertem Bitumen. Es kann jedoch wünschenswert sein, ein chemisch gebundenes Produkt aus einem Gemisch mit sehr hoher Säurezahl herzustellen, was zu einem Produkt führt, in dem praktisch das gesamte Bitumen und das gesamte Polymerisat chemisch aneinander gebunden sind. Solche vollständig chemisch gebundenen Produkte können zu nichtmodifiziertem Bitumen zugesetzt werden. Die Kupplungsreaktion zwischen dem Bitumen und dem Polymerisat kann auch in Lösungsmitteln, wie einem Kohlenwasserstoff- oder einem chlorierten Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Dichlorme-than, durchgeführt werden. The new chemically bound products can be conveniently divided into types A, B and C. A bitumen mass usually consists only of a small proportion of the chemically bound product. As explained above, the chemically bound product is preferably prepared from mixtures which contain the carboxyl and / or acid anhydride groups and / or their derivatives in an amount which corresponds to an acid number of 0.01 to 2 milliequivalents per gram. Accordingly, the finished product contains, in addition to the chemically bound product, a larger proportion of unmodified bitumen. However, it may be desirable to produce a chemically bound product from a mixture with a very high acid number, resulting in a product in which virtually all of the bitumen and all of the polymer are chemically bound to one another. Such completely chemically bound products can be added to unmodified bitumen. The coupling reaction between the bitumen and the polymer can also be carried out in solvents, such as a hydrocarbon or a chlorinated hydrocarbon solvent, such as dichloromethane.

Bevorzugte chemisch gebundene Produkte weisen die ionische Struktur gemäss Typ A auf. Sie können auf einfache Weise als einerseits aus einem Bitumen mit angelagerten Carboxylgruppen und andererseits aus einem ebenfalls Carboxylgruppen enthaltenden Polymer hergestellte Derivate beschrieben werden, die über aus einer geeigneten Metallverbindung stammende Metallionen chemisch aneinander Preferred chemically bound products have the type A ionic structure. They can be described in a simple manner as derivatives produced on the one hand from a bitumen with attached carboxyl groups and on the other hand from a polymer also containing carboxyl groups, which are chemically linked to one another via metal ions originating from a suitable metal compound

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635854 635854

gebunden worden sind. Das Gemisch, zu dem die Metallverbindung zugesetzt wird, weist entweder die Carboxylgruppen schon auf oder die Carboxylgruppen werden in situ z.B. durch Hydrolyse eines Anhydrid- oder Säurechloridgruppen oder durch Verseifung von aus Carboxylgruppen abgeleiteten Estergruppen enthaltenden Gemischen gebildet. Dabei wird die chemische Verbindung möglicherweise unter Bildung von ionischen Aggregaten oder Cluster-Ionen, die mit den in bestimmten in nicht-polaren Medien dispergierten Metallseifen gefundenen ionischen Mycellen vergleichbar sind, gebildet. have been bound. The mixture to which the metal compound is added either already has the carboxyl groups or the carboxyl groups are e.g. formed by hydrolysis of an anhydride or acid chloride group or by saponification of mixtures containing ester groups derived from carboxyl groups. The chemical compound may form ionic aggregates or cluster ions comparable to the ionic mycelles found in certain metal soaps dispersed in non-polar media.

Eine weitere bevorzugte Gruppe von chemisch gebundenen Produkten (Typ B) unterscheidet sich von der vorgenannten Gruppe dadurch, dass die chemische Bindung nicht über Metallionen, sondern über einen mindestens zweiwertigen organischen Rest hergestellt wird, den man sich aus einer organischen Verbindung herstammend vorstellen kann, die zwei oder mehrere funktionelle Reste aufweist, die mit Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen und/ oder deren Derivaten Ester-, Thioester-, Amid- oder Imidbin-dungen bilden. Another preferred group of chemically bonded products (type B) differs from the aforementioned group in that the chemical bond is not produced via metal ions, but via an at least divalent organic radical, which can be imagined from an organic compound, which has two or more functional radicals which form ester, thioester, amide or imide bonds with carboxyl and / or carboxylic anhydride groups and / or their derivatives.

Bei einer dritten bevorzugten Gruppe von chemisch gebundenen Produkten (Typ C) wird die Verbindung zwischen dem modifizierten Bitumen und dem Polymer nicht über eine Brücke aus einem Metall oder einem organischen Rest hergestellt, vielmehr enthält das Polymer (2) als solches funktionelle Gruppen, die mit den funktionellen Gruppen des Bitumens (Thio)-Ester-, Amid- oder Imidbindungen bilden. In a third preferred group of chemically bound products (type C), the connection between the modified bitumen and the polymer is not established via a bridge made of a metal or an organic residue, rather the polymer (2) as such contains functional groups which are associated with form the functional groups of the bitumen (thio) ester, amide or imide bonds.

Die chemisch gebundenen Produkte des Typs A können eine grosse Vielzahl von Metallen als Metallionen enthalten. Als Metallionen geeignete Metalle sind Eisen, Chrom, Mangan und Metalle der Gruppen I bis IV des Periodischen Systems der Elemente und insbesondere die Metalle der Untergruppen Ia bis IVa, wie Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Barium, Aluminium und Blei. Vorzugsweise enthalten diese Produkte Lithium-, Natrium-, Kalium-, Calcium-, Magnesium-, Barium-, Aluminium-, Eisen-, Chrom- und Manganionen. Die Wertigkeit der betreffenden Metallionen wirkt sich im allgemeinen auf die thermoplastischen Eigenschaften der hergestellten Materialien aus. So werden bei Verwendung von Metallionen mit höherer Wertigkeit Produkte erhalten, deren Elastizität erst bei höheren Temperaturen verschwindet, als bei Herstellung von Produkten unter Verwendung von Metallionen mit niedrigerer Wertigkeit. Diese Temperatur beträgt bei Verwendung von Natriumionen z.B. 130°C und kann bei Verwendung von Aluminiumionen höher als 175°C sein. Beim Wiederabkühlen wird die ursprüngliche Elastizität wieder hergestellt. Die thermische Umkehrbarkeit der Elastizität der über Ionenbindungen chemisch gebundenen Produkte stellt eine wertvolle Eigenschaft für viele Anwendungszwecke dar. The chemically bound products of type A can contain a large variety of metals as metal ions. Metals suitable as metal ions are iron, chromium, manganese and metals from groups I to IV of the Periodic Table of the Elements and in particular the metals from subgroups Ia to IVa, such as lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, barium, aluminum and lead. These products preferably contain lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, barium, aluminum, iron, chromium and manganese ions. The valency of the metal ions in question generally affects the thermoplastic properties of the materials produced. Thus, when using metal ions with a higher valency, products are obtained whose elasticity only disappears at higher temperatures than when producing products using metal ions with a lower valence. This temperature is e.g. 130 ° C and can be higher than 175 ° C when using aluminum ions. When it cools down again, the original elasticity is restored. The thermal reversibility of the elasticity of the products chemically bonded via ionic bonds is a valuable property for many applications.

Sofern die chemisch gebundenen Produkte aus nicht-emul-gierten Gemischen hergestellt werden, wird dabei eine einfache Metallverbindung verwendet. In diesem Fall geeignete Metallverbindungen sind die Oxyde, Hydroxyde, Alkoxyde oder die Salze von verhältnismässig schwachen Säuren, im allgemeinen von solchen mit einem pK-Wert oberhalb etwa 4,2 bei 25°C, wie von Acetaten, der vorgenannten Metalle. Geeignete Kupplungsmittel sind z.B. die Hydroxyde von Lithium, Natrium, Kalium und Barium, Blei-(II)-acetat, Magnesiumacetat, Aluminiumisopropoxyd und Aluminium-sec.-butoxyd. Gemische aus zwei oder mehreren Kupplungsmitteln können erwünschtenfalls ebenfalls verwendet werden. Vorzugsweise werden die Kupplungsmittel in wäss-riger Lösung oder in dem bei Reaktionsbedingungen herrschenden flüssigen Zustand, wie bei Aluminium-isopro-poxyd oder sec.-Butoxyd, verwendet. If the chemically bound products are made from non-emulsified mixtures, a simple metal compound is used. Suitable metal compounds in this case are the oxides, hydroxides, alkoxides or the salts of relatively weak acids, generally those with a pK value above about 4.2 at 25 ° C., such as acetates, of the aforementioned metals. Suitable coupling agents are e.g. the hydroxides of lithium, sodium, potassium and barium, lead (II) acetate, magnesium acetate, aluminum isopropoxide and aluminum sec-butoxide. Mixtures of two or more coupling agents can also be used if desired. The coupling agents are preferably used in aqueous solution or in the liquid state prevailing under reaction conditions, such as aluminum isopropoxide or sec-butoxide.

Die zu Produkten desTyps A führende Kupplungsreaktion wird im allgemeinen unter Erhitzen eines Gemisches des Ausgangsmaterials mit dem Kupplungsmittel auf Temperaturen von 100 bis 200°C und vorzugsweise von 160 bis 190°C bis zur praktisch vollständigen Entfernung der gebildeten Nebenprodukte, wie Wasser, Alkohol oder Essigsäure, durch Verdampfen durchgeführt. Mit fortschreitender Reaktion wird das Reaktionsgemisch zunehmend viskoser und kautschukähnlich. Es ist deshalb in der Regel ratsam, die Temperatur an die Viskosität anzugleichen, indem man z.B. von einer Temperatur von ungefähr 120°C ausgeht und diese Temperatur im Verlauf der Reaktion auf ungefähr 175°C erhöht. Das Kupplungsmittel wird üblicherweise in einer Menge von 25 bis 500 Gewichtsprozent der stöchiometrisch für die Neutralisierungsreaktion erforderlichen Menge zugesetzt. Vorzugsweise werden 50 bis 300 Gewichtsprozent und insbesondere 75 bis 200 Gewichtsprozent der stöchiometrisch erforderlichen Kupplungsmittelmenge verwendet. The coupling reaction leading to type A products is generally carried out by heating a mixture of the starting material with the coupling agent to temperatures from 100 to 200 ° C and preferably from 160 to 190 ° C until the by-products such as water, alcohol or acetic acid are virtually completely removed , carried out by evaporation. As the reaction progresses, the reaction mixture becomes increasingly viscous and rubber-like. It is therefore generally advisable to adjust the temperature to the viscosity by e.g. assumes a temperature of about 120 ° C and this temperature increases to about 175 ° C in the course of the reaction. The coupling agent is usually added in an amount of 25 to 500 percent by weight of the amount stoichiometrically required for the neutralization reaction. Preferably 50 to 300 percent by weight and in particular 75 to 200 percent by weight of the stoichiometrically required amount of coupling agent is used.

Bei der Herstellung der chemisch gebundenen Bitumen-Polymerprodukte des Typs A und von diese Produkte enthaltenden Gemischen ist es häufig zweckmässig, das Ausgangsmaterial, d.h. das erfindungsgemässe Gemisch aus einem modifizierten Bitumen und einem Polymer (1), in Form der vorbeschriebenen kationischen Emulsion in Wasser zu verwenden. In solchen Emulsionen kann die Kupplungsreaktion mittels in Metallkomplexverbindungen, wie Mineralaggregaten und/oder Mineralfüllstoffen, vorliegenden Metallionen durchgeführt werden. In the manufacture of type A chemically bound bitumen polymer products and mixtures containing these products, it is often convenient to use the starting material, i.e. to use the mixture according to the invention of a modified bitumen and a polymer (1) in the form of the above-described cationic emulsion in water. In such emulsions, the coupling reaction can be carried out by means of metal ions present in metal complex compounds, such as mineral aggregates and / or mineral fillers.

Beispiele von für diesen Zweck geeigneten Mineralaggregaten sind Schotter, Granit, grober Sand, Basalt, Porphyr, Dolomit, Schlacken, calcinierter Bauxit und Kalkstein, der ausserdem ein besonders geeignetes Füllmaterial darstellt. Im allgemeinen können Mineralaggregate als Teilchen beschrieben werden, die nicht durch ein Sieb mit einer Maschen weite von 75 Mikron gehen, während Füllstoffe Materialien mit einer durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 75 Mikron gehenden Teilchengrösse sind. Es können alle Aggregate und Füllstoffe verwendet werden, aus denen beim Kontaktieren mit den vorgenannten Emulsionen zur Bildung ionischer Strukturen ausreichende Mengen an Metallionen ausgelaugt werden. Welche Metallionen ausgelaugt werden, hängt vom chemischen Aufbau des Aggregats und/oder des Füllstoffs ab, es eignen sich aber praktisch alle Metallionen und insbesondere Kalium-, Natrium-, Calcium-, Magnesium*, Eisen-, Chrom- und Manganionen. Im allgemeinen eignen sich erfindungsgemäss alle Aggregate und/oder Füllstoffe, die bei Zusetzen von z.B. 100 g entmineralisiertem Wasser zu z.B. 10 bis 150 g Aggregat oder Füllstoff zu einem pH-Wert von mindestens 7 und vorzugsweise von mindestens 8 oder 9 führen. Diese weiteren Metallverbindungen können als einzige die Metallionen liefernde Metallverbindungen oder zusammen mit einer oder mehreren der vorbeschriebenen einfachen Metallverbindungen eingesetzt werden. Sie eignen sich jedoch auch zur alleinigen Verwendung. Examples of mineral aggregates suitable for this purpose are gravel, granite, coarse sand, basalt, porphyry, dolomite, slags, calcined bauxite and limestone, which is also a particularly suitable filling material. In general, mineral aggregates can be described as particles that do not pass through a 75 micron mesh screen, while fillers are materials with a particle size through a 75 micron mesh screen. All aggregates and fillers can be used, from which sufficient amounts of metal ions are leached out when they come into contact with the abovementioned emulsions to form ionic structures. Which metal ions are leached depends on the chemical structure of the aggregate and / or the filler, but practically all metal ions and in particular potassium, sodium, calcium, magnesium *, iron, chromium and manganese ions are suitable. In general, all aggregates and / or fillers, which are added when e.g. 100 g demineralized water to e.g. 10 to 150 g aggregate or filler lead to a pH of at least 7 and preferably at least 8 or 9. These further metal compounds can be used as the only metal compounds providing the metal ions or together with one or more of the simple metal compounds described above. However, they are also suitable for sole use.

Die vorgenannten kationischen wässrigen Emulsionen werden z.B. nach Aufbringen einer Oberflächenschicht aus Mineralaggregat auf eine Strassenoberfläche aufgesprüht oder werden unter bestimmten Umständen vorher zum Aggregat zugemischt und das dabei erhaltene Gemisch wird auf die Strassenoberfläche aufgebracht. Im allgemeinen werden die wässrigen Emulsion und das Füllmaterial vor ihrer Verwendung miteinander vermischt. The aforementioned cationic aqueous emulsions are e.g. after application of a surface layer of mineral aggregate sprayed onto a road surface or, in certain circumstances, are previously mixed into the aggregate and the mixture obtained is applied to the road surface. In general, the aqueous emulsion and filler are mixed together before use.

Die chemisch gebundenen Produkte des Typs B enthalten di- oder höherfunktionelle Einheiten mit Ester-, Thioester-, Amid- oder Imidstruktur, wie -CO-X-R'-X-OC-, in der die CO-Gruppen an das Bitumen bzw. das Polymer gebunden sind, X Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoffatome darstellt und in der der Rest R' im allgemeinen höchstens 25 Kohlenstoffatome enthält. Die Kohlenstoffatome können z.B. in s The chemically bound products of type B contain difunctional or higher functional units with an ester, thioester, amide or imide structure, such as -CO-X-R'-X-OC-, in which the CO groups are attached to the bitumen or the polymer is bonded, X represents oxygen, sulfur or nitrogen atoms and in which the radical R 'generally contains at most 25 carbon atoms. The carbon atoms can e.g. in s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

635 854 635 854

einer gegebenenfalls verzweigten und/oder substituierten Kette vorliegen, die Heteroatome und/oder cyclische Strukturen enthalten kann. Die freien Wertigkeiten des Stickstoffa-toms (sofern X = N-) können sich z.B. mit Wasserstoff oder einem Kohlenwasserstoffrest oder mit einer anderen CO-Gruppe (z.B. der einer Bernsteinsäureimidstruktur) verbinden. an optionally branched and / or substituted chain, which may contain heteroatoms and / or cyclic structures. The free valences of the nitrogen atom (if X = N-) can e.g. combine with hydrogen or a hydrocarbon residue or with another CO group (e.g. that of a succinimide structure).

Solche Strukturen werden aus organischen Verbindungen mit mindestens zwei funktionellen Resten erhalten, die mit dem an das modifizierte Bitumen und das Polymer (1) angelagerten funktionellen Resten unter Bildung von Ester-, Thioester-, Amid- oder Imidbindungen reagieren. Geeignete funktionelle Reste sind die Hydroxyde, Mercapto-, Amino-und N-Kohlenwasserstoffamino-, die Epoxy-, wie eine Epoxyalkyl-, und die Isocyanatgruppen. Obwohl die betreffenden Verbindungen im allgemeinen die gleichen funktionellen Reste enthalten, können sie erwünschtenfalls auch zwei oder mehrere verschiedene funktionelle Reste aufweisen. Im allgemeinen enthalten die fraglichen Verbindungen höchstens 25 Kohlenstoffatome im Molekül. Die Kohlenstoffatome liegen z.B. in einer gegebenenfalls verzweigten und/oder substituierten Kette vor, die Heteroatome und/oder cyclische Strukturen enthalten kann. Such structures are obtained from organic compounds with at least two functional residues which react with the functional residues attached to the modified bitumen and the polymer (1) to form ester, thioester, amide or imide bonds. Suitable functional radicals are the hydroxides, mercapto, amino and N-hydrocarbonamino, the epoxy, such as an epoxyalkyl, and the isocyanate groups. Although the compounds in question generally contain the same functional groups, they can, if desired, have two or more different functional groups. In general, the compounds in question contain at most 25 carbon atoms in the molecule. The carbon atoms are e.g. in an optionally branched and / or substituted chain, which may contain heteroatoms and / or cyclic structures.

Beispiele geeigneter Kupplungsmittel sind demgemäss z.B. Äthylenglykol, Diäthylenglykol, 1,4-Butandiol, Glycerin, 1,1,1 -Tris-(Hydroxymethyl)-propan, Diglycidyläther von Bisphenol A, Methylendiphenyl-4,4'-diisocyanat, Tolylen-diisocyanate, Diäthylentriamin, Tetraäthylenpentamin und Diäthanolamin. Examples of suitable coupling agents are accordingly e.g. Ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, glycerol, 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane, diglycidyl ether of bisphenol A, methylene diphenyl 4,4'-diisocyanate, tolylene diisocyanate, diethylene triamine, tetraethylene pentamine and diethanolamine.

Die Kupplungsreaktion wird üblicherweise gemäss den allgemein bekannten Verfahren zur Herstellung von z.B. (Thio)-Estern, Amiden und Imiden aus Verbindungen mit geeigneten funktionellen Gruppen durchgeführt. Demgemäss wird Diäthylentriamin zweckmässigerweise in praktisch stöchio-metrischer Menge bei ungefähr 160 bis 180°C umgesetzt. The coupling reaction is usually carried out according to the generally known methods for the production of e.g. (Thio) esters, amides and imides are carried out from compounds with suitable functional groups. Accordingly, diethylenetriamine is conveniently reacted in a practically stoichiometric amount at about 160 to 180 ° C.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden chemisch gebundene Produkte des Typs C hergestellt. In diesem Fall trägt das Polymer (2) selbst die funktionellen Reste - mindestens zwei Reste je Polymer - die für die Bindung an den entsprechenden funktionellen Rest des modifizierten Bitumens erforderlich sind. In diesem Fall ist kein besonderes Kupplungsmittel bei diesen unter Bildung von (Thio)-Ester-, Amid- oder Imidstrukturen ablaufenden Reaktionen erforderlich. Vorzugsweise werden die Komponenten über Esterbindungen miteinander verbunden. According to a further embodiment of the present invention, chemically bound products of type C are produced. In this case, the polymer (2) itself carries the functional residues - at least two residues per polymer - which are necessary for binding to the corresponding functional residue of the modified bitumen. In this case, no special coupling agent is required in these reactions, which form (thio) ester, amide or imide structures. The components are preferably connected to one another via ester bonds.

Die Kupplungsreaktion wird üblicherweise auf die zur Herstellung des Produkts vom Typ B vorstehend beschriebene Weise, z.B. durch Erhitzen des Polymers (2) mit einer praktisch stöchiometrischen Menge an modifiziertem Bitumen in Gegenwart eines basischen Katalysators, vorzugsweise einer tertiären Stickstoffbase, wie Tri-n-butylamin, auf Temperaturen von 120 bis 160°C durchgeführt. The coupling reaction is usually carried out in the manner described above for the preparation of the type B product, e.g. by heating the polymer (2) with a practically stoichiometric amount of modified bitumen in the presence of a basic catalyst, preferably a tertiary nitrogen base, such as tri-n-butylamine, to temperatures of 120 to 160 ° C.

Die chemisch gebundenen Produkte können zweckmässigerweise in Form einer anionischen Emulsion vorliegen. Solche Emulsionen werden gebildet, wenn die das modifizierte Bitumen und das Polymer (1) enthaltenden Gemische mit anionische Emulgatoren, wie Metallsalze von schwachen Säuren und Metallhydroxyde, enthaltendem Wasser vermischt werden. Als anionische Emulgatoren können beispielsweise die Alkalimetallsalze von schwachen Säuren, wie die Natriumsalze von Olein- und Laurinsäure und die Alkali-metallhydroxyde, wie Natriumhydroxyd, genannt werden. Geeigneterweise wird ein Gemisch aus einem Salz einer schwachen Säure und einem Metallhydroxyd eingesetzt. Da die vorgenannten Metallverbindungen die Kupplungsreaktion zur Herstellung der erfindungsgemässen chemisch gebundenen Produkte herbeiführen, wird ein chemisch gebundene Produkte enthaltendes Produkt erhalten, und es wurde überrraschenderweise gefunden, dass die vorgenannten wässrigen anionischen Emulsionen stabil sind. The chemically bound products can expediently be in the form of an anionic emulsion. Such emulsions are formed when the mixtures containing the modified bitumen and the polymer (1) are mixed with water containing anionic emulsifiers, such as metal salts of weak acids and metal hydroxides. Anionic emulsifiers which can be mentioned are, for example, the alkali metal salts of weak acids, such as the sodium salts of oleic and lauric acid, and the alkali metal hydroxides, such as sodium hydroxide. A mixture of a weak acid salt and a metal hydroxide is suitably used. Since the aforementioned metal compounds bring about the coupling reaction for producing the chemically bound products according to the invention, a product containing chemically bound products is obtained, and it has surprisingly been found that the aforementioned aqueous anionic emulsions are stable.

Das chemisch gebundene Bitumen-Polymerprodukt (Typen A, B und C) und dieses Produkt erforderlichenfalls mit den üblichen Hilfsstoffen, wie Füllmaterialien, Sand und Steine (welche bei der Kupplungsreaktion eine Rolle spielen können), enthaltende Bitumenmassen eignen sich ausserordentlich für eine Vielzahl von Anwendungszwecken. Insbesondere eignen sich die vorgenannten Produkte zur Herstellung von tragenden Decken, z.B. im Strassenbau, für Wasserbauzwecke und zur Erosionskontrolle, für Bauwerke und für industrielle Anwendungszwecke, z.B. zur Herstellung von Dächern, Bodenbelägen, Briketts, Mastrixmaterialien und zum Schutz von Leitungsrohren gegen Korrosion. The bitumen compositions containing the chemically bound bitumen polymer product (types A, B and C) and this product, if necessary with the usual auxiliaries such as fillers, sand and stones (which can play a role in the coupling reaction), are extremely suitable for a large number of applications . The aforementioned products are particularly suitable for the production of load-bearing ceilings, e.g. in road construction, for hydraulic engineering and erosion control, for buildings and for industrial applications, e.g. for the production of roofs, floor coverings, briquettes, mastrix materials and for the protection of conduits against corrosion.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. The examples illustrate the invention.

Die in den Beispielen angeführten Penetrationswerte beziehen sich auf die Penetration bei 25°C (0,1'mm) gemäss ASTM D5, der Erweichungspunkt auf den Ring- und Kugelerweichungspunkt in °C gemäss ASTM D36 und die Viskosität auf die Viskosität bei 150°C in Poise. The penetration values given in the examples relate to penetration at 25 ° C (0.1 mm) according to ASTM D5, the softening point to the ring and ball softening point in ° C according to ASTM D36 and the viscosity to the viscosity at 150 ° C in Poise.

Beispiele 1-6 Examples 1-6

In diesen Beispielen wird als Kautschuk entweder (1) ein mit Öl gestreckter Styrol-Butadienkautschuk mit einem Molekulargewicht von 400 000 verwendet, der 23 Gewichtsprozent gebundenes Styrol und 37,5 Gewichtsteile (je 100 Gewichtsteile) Öl enthält («Carifiex S 1712»), oder es wird (2) ein Styrol-Butadienkautschuk mit einem Molekulargewicht von 200 000, der 23 Gewichtsprozent gebundenes Styrol enthält («Cariflex S 1500») als 13,5gewichtsprozentige Lösung in Toluol eingesetzt. In these examples, the rubber used is either (1) an oil-extended styrene-butadiene rubber with a molecular weight of 400,000, which contains 23 percent by weight of bonded styrene and 37.5 parts by weight (100 parts by weight) of oil (“Carifiex S 1712”), or (2) a styrene-butadiene rubber with a molecular weight of 200,000 and containing 23 percent by weight of bound styrene (“Cariflex S 1500”) is used as a 13.5 percent by weight solution in toluene.

In den nachstehenden Beispielen wird als Bitumen ein (1) Lagunillas-Bitumen (ASTM-Penetration 80 bis 100), oder (2) ein Kuwait-Bitumen (ASTM-Penetration 200) oder (3) ein halbgeblasenes Kuwait-Bitumen (ASTM-Penetration 80 bis 100) verwendet. Die Bitumina (1) und (2) stellen Destilla-tionsbitumina dar. In the examples below, the bitumen used is (1) Lagunillas bitumen (ASTM penetration 80 to 100), or (2) Kuwait bitumen (ASTM penetration 200) or (3) semi-blown Kuwait bitumen (ASTM penetration) 80 to 100) is used. Bitumens (1) and (2) represent distillation bitumens.

Der in Stücke von ungefähr 0,5 bis 1,0 Gramm geschnittene Kautschuk (1) oder die Kautschuklösung (2) werden auf einmal unter Rühren mit dem eine Temperatur von ungefähr 160°C aufweisenden Bitumen in einem Weithalsrundboden-kolben vermischt. Die Dispersion des Kautschuks wird durch kontinuierliches Rühren bei dieser Temperatur im Verlauf von ungefähr 2 Stunden herbeigeführt. The rubber (1) or the rubber solution (2) cut into pieces of approximately 0.5 to 1.0 gram are mixed all at once while stirring with the bitumen having a temperature of approximately 160 ° C. in a wide-necked round bottom flask. The dispersion of the rubber is brought about by continuous stirring at this temperature over the course of about 2 hours.

Das erhaltene Bitumen-Kautschukgemisch oder ein Teil dieses Gemisches werden anschliessend auf 175°C erhitzt, dann wird Maleinsäureanhydrid (MA) zugesetzt und das Gemisch 2 Stunden unter kontinuierlichem Rühren auf 170 bis 180°C gehalten und währenddessen die Öffnung des Reaktionskolbens mit einer Aluminiumfolie verschlossen. The bitumen-rubber mixture obtained or a part of this mixture is then heated to 175 ° C., then maleic anhydride (MA) is added and the mixture is kept at 170 to 180 ° C. for 2 hours with continuous stirring and the opening of the reaction flask is closed with an aluminum foil .

Die Säurezahlen des hergestellten Produkts werden durch Titration bestimmt. Die Arten des Ausgangsmaterials, die verwendeten Mengen und die ermittelten Säurezahlen sind in Tabelle I zusammengestellt. The acid numbers of the product produced are determined by titration. The types of the starting material, the amounts used and the acid numbers determined are summarized in Table I.

Einige Eigenschaften einiger Produkte sind am Ende von Beispiel 13 in der Tabelle III zusammengefasst. Aus Vergleichsgründen werden zwei Gemische aus Bitumen (2) und Kautschuk (1) hergestellt. Some properties of some products are summarized in Table III at the end of Example 13. For reasons of comparison, two mixtures of bitumen (2) and rubber (1) are produced.

Das erste Gemisch enthält 100 Gewichtsteile Bitumen (2) und 2,7 Gewichtsteile Kautschuk (1); das Gemisch weist eine Penetration von 66 und einen Erweichungspunkt von 55 auf. Das zweite Gemisch enthält 100 Gewichtsteile Bitumen (2) und 5,4 Gewichtsteile Kautschuk (1); das Gemisch weist eine Penetration von 71 und einen Erweichungspunkt von 54 auf. The first mixture contains 100 parts by weight of bitumen (2) and 2.7 parts by weight of rubber (1); the mixture has a penetration of 66 and a softening point of 55. The second mixture contains 100 parts by weight of bitumen (2) and 5.4 parts by weight of rubber (1); the mixture has a penetration of 71 and a softening point of 54.

6 6

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Tabelle I Table I

635 854 635 854

Beispie] Kautschuk Kautschukmenge g Example] Rubber Quantity of rubber g

Bitumen bitumen

Bitumenmenge Amount of bitumen

Gew.-®/« Kautschuk, bezogen auf das Gewicht d. Bitumens Gew.-® / «rubber, based on the weight d. Bitumen

Maleinsäure- Gew.-C Maleic acid wt. C

anhydridmenge g amount of anhydride g

Maleinsäureanhydrid bezogen auf Gewicht von Maleic anhydride based on weight of

Kautschuk + Bitumen Rubber + bitumen

Säurezahl des Produktes, mäqu/g Acid number of the product, mequ / g

1 1

1 1

13,5 13.5

1 1

490 490

2,7 2.7

2,56 2.56

2,0 2.0

0,14 0.14

2 2nd

2 2nd

52,5 52.5

1 1

354 354

2,0 2.0

7,2 7.2

2,0 2.0

0,14 0.14

3 3rd

1 1

13,5 13.5

1 1

490 490

2,7 2.7

3,84 3.84

3,0 3.0

0,24 0.24

4 4th

1 1

13,5 13.5

2 2nd

490 490

2,7 2.7

3,84 3.84

3,0 3.0

0,15 0.15

5 5

1 1

26,7 26.7

2 2nd

660 660

4,0 4.0

19,8 19.8

3,0 3.0

0,25 0.25

6 6

2 2nd

52,5 52.5

3 3rd

354 354

2,0 2.0

5,4 5.4

1,5 1.5

0,17 0.17

Beispiele 7 bis 12 Examples 7 to 12

(a) Durch unter Kühlen durchgeführtes Kneten von 2,5 kg «Cariflex S 1500» (vgl. Beispiele 1 bis 6) in einer Z-Klingen-Knetmaschine und anschliessendes langsames Zusetzen von 5 kg Bitumen (1) (vgl. Beispiele 1 bis 6) und kontinuierliches Kneten unter Kühlen bis zur Herstellung einer homogenen Masse wird ein Bitumen-Kautschukgrundgemisch hergestellt. (a) Kneading 2.5 kg of "Cariflex S 1500" (see Examples 1 to 6) in a Z-blade kneader and then adding 5 kg of bitumen (1) (see Examples 1 to 6) and continuous kneading with cooling until a homogeneous mass is produced, a bitumen-rubber base mixture is produced.

(b) Ein Teil des hergestellten Grundgemisches wird in Stücke von ungefähr 5 g zerschnitten und in einem der nachstehend genannten Bitumina unter zweistündigem Rühren mit einem Paddelmischer bei 160 bis 180°C gelöst. (b) Part of the base mixture produced is cut into pieces of approximately 5 g and dissolved in one of the bitumens mentioned below with stirring for two hours with a paddle mixer at 160 to 180 ° C.

(4) Kuwait-Bitumen (ASTM-Penetration 200) (4) Kuwait bitumen (ASTM penetration 200)

(5) Kuwait-Bitumen (ASTM-Penetration 300) (5) Kuwait bitumen (ASTM penetration 300)

(6) Vollständig geblasenes Kuwait-Bitumen (ASTM-Pene-tration 25, ASTM-Erweichungspunkt 85) (6) Fully Blown Kuwait Bitumen (ASTM Penetration 25, ASTM Softening Point 85)

(7) Bitumen, erhalten durch Vermischen von 5 Gewichts-20 teilen schwerem iranischem Vakuumrückstand (ASTM-Penetration 500 bis 600) mit 1 Gewichtsteil leichtem iranischem Propanbitumen (ASTM-Penetration von 300). (7) Bitumen obtained by mixing 5 parts by weight 20 parts of heavy Iranian vacuum residue (ASTM penetration 500 to 600) with 1 part by weight of light Iranian propane bitumen (ASTM penetration of 300).

(c) Die unter (b) erhaltene Lösung wird dann unter Rühren bei 175°C mit Maleinsäureanhydrid umgesetzt. 2s Das Produkt aus Beispiel 9 wird mit 50 Gewichtsprozent eines Brightstock-Furfuralextrakts verflüssigt. (c) The solution obtained under (b) is then reacted with maleic anhydride with stirring at 175 ° C. 2s The product from Example 9 is liquefied with 50% by weight of a Brightstock furfural extract.

Die Säurezahlen der hergestellten Produkte werden durch Titration bestimmt. The acid numbers of the products produced are determined by titration.

Die Bitumenarten, die verwendeten Mengen an Ausgangs-30 material und die Säurezahlen sind in Tabelle II zusammengestellt. The bitumen types, the amounts of starting material used and the acid numbers are summarized in Table II.

Einige Eigenschaften von einigen maleinisierten Produkten sind am Ende von Beispiel 13 in Tabelle III wiedergegeben. Some properties of some maleated products are shown at the end of Example 13 in Table III.

Tabelle II Table II

Beispiel Grundge- Zum Grund- Bitumenmischmenge, gemisch menge, g zugesetzte g Bitumenart Example of basic bitumen mixed amount, mixed amount, g added g bitumen type

Gew.-°/o Malein-Kautschuk säurean-in Produkt b, hydridbezogen auf menge. Gewicht g d. Bitumens % By weight maleic acid acid-in product b, hydride-based on quantity. Weight g d. Bitumen

Gew.-% % By weight

Maleinsäure- Maleic acid

anhydrid, anhydride,

bezogen auf related to

Gewicht von weight of

Kautschuk plus Rubber plus

Bitumen bitumen

Säurezahl des Produkts, mäqu/g Acid number of the product, mequ / g

7 7

60 60

4 4th

960 960

2 2nd

20,4 20.4

2 2nd

0,18 0.18

8 8th

60 60

5 5

960 960

2 2nd

10,2 10.2

1 1

0,14 0.14

9 9

35 35

6 6

530 530

2 2nd

5,6 5.6

1 1

0,12 0.12

10 10th

150 150

7 7

850 850

5 5

30 30th

3 3rd

0,31 0.31

11 11

60 60

5 5

960 960

2 2nd

20,4 20.4

2 2nd

0,21 0.21

12 12

120 120

7 7

920 920

4 4th

20,8 20.8

2 2nd

0,20 0.20

Beispiel 13 Example 13

(a) Eine gleiche Menge an «Cariflex S 1500» (vgl. Beispiele 1 bis 6) und Lagunillas-Bitumen (ASTM-Penetration 80 bis 100) enthaltendes Gemisch wird durch Kneten des Kautschuks in einer wassergekühlten Zweiwalzenmühle, langsames Zusetzen des Bitumens und Kneten bis zur Bildung einer homogenen Masse hergestellt. (a) A mixture containing an equal amount of “Cariflex S 1500” (cf. Examples 1 to 6) and lagunillas bitumen (ASTM penetration 80 to 100) is obtained by kneading the rubber in a water-cooled two-roll mill, slowly adding the bitumen and kneading until a homogeneous mass is formed.

(b) 400 g dieses Gemisches werden in Stücke von jeweils 5 g zerschnitten und in 10,2 kg Kuwait-Bitumen (ASTM-Penetration 300) durch vierstündiges Rühren in einem mit hoher Scherkraft arbeitenden Silberson-Mischerbei 160°C (b) 400 g of this mixture is cut into 5 g pieces and in 10.2 kg Kuwait bitumen (ASTM penetration 300) by stirring for four hours in a high shear Silberson mixer at 160 ° C

gelöst und dadurch eine 2 Gewichtsprozent Kautschuk im Bitumen enthaltende Lösung hergestellt. Diese Lösung wird mit 200 g Maleinsäureanhydrid (2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht von Kautschuk plus Bitumen) 2 Stunden bei 175°C unter Rühren mit einem Paddelmischer umgesetzt. dissolved and thereby produced a solution containing 2% by weight of rubber in the bitumen. This solution is reacted with 200 g of maleic anhydride (2 percent by weight, based on the weight of rubber plus bitumen) for 2 hours at 175 ° C. with stirring using a paddle mixer.

Die durch Titration bestimmte Säurezahl des dabei erhaltenen maleinisierten Produkts beträgt 0,28 Milliäquivalent je Gramm. The acid number of the maleinized product obtained by titration is 0.28 milliequivalents per gram.

Einige Eigenschaften des maleinisierten Produkts sind 65 nachstehend in Tabelle III wiedergegeben. Some properties of the maleated product are shown in Table III below.

55 55

60 60

635 854 635 854

8 8th

Tabelle III Table III

Beispiel example

Penetration penetration

Erweichungspunkt Softening point

Viskosität bei 150°C, Viscosity at 150 ° C,

Nr. No.

poise poise

1 1

59 59

57 57

6,6 6.6

3 3rd

50 50

62 62

8,0 8.0

6 6

52,5 ' 52.5 '

59 59

- -

7 7

120 120

46 46

3,2 3.2

9 9

98 98

55 55

- -

11 11

201 201

40 40

2,4 2.4

13 13

203 203

41,5 41.5

-

Beispiel 14 Example 14

Eine kationische Emulsion des gemäss Beispiel 8 hergestellten maleinisierten Produktes wird duch Vermischen von 650 g dieses Produktes, 2,6 g «Dinoram-S»-Emulgator (ein N-Alkylpropylendiamin) und 0,9 g Salzsäure mit 350 g Wasser hergestellt. A cationic emulsion of the maleinized product prepared according to Example 8 is prepared by mixing 650 g of this product, 2.6 g of "Dinoram-S" emulsifier (an N-alkylpropylenediamine) and 0.9 g of hydrochloric acid with 350 g of water.

Beispiel 15 Example 15

Eine kationische Emulsion des gemäss Beispiel 8 hergestellten maleinisierten Produktes wird durch Vermischen von 650 g des vorgenannten Produktes, 2,6 g «Stabiram-EM»-Emulgator und 1,75 g Salzsäure mit 350 g Wasser hergestellt. A cationic emulsion of the maleinized product prepared according to Example 8 is prepared by mixing 650 g of the aforementioned product, 2.6 g of "Stabiram EM" emulsifier and 1.75 g of hydrochloric acid with 350 g of water.

Beispiel 16 Example 16

Eine kationische Emulsion des gemäss Beispiel 8 hergestellten maleinisierten Produkts wird durch Vermischen von 600 g des vorgenannten Produkts, 3,0 g «Stabiram-EM»-s Emulgator und 3,0 g Salzsäure mit 400 g Wasser hergestellt. A cationic emulsion of the maleinized product prepared according to Example 8 is prepared by mixing 600 g of the aforementioned product, 3.0 g of "Stabiram-EM" emulsifier and 3.0 g of hydrochloric acid with 400 g of water.

Beispiele 17 bis 25 Examples 17 to 25

Kupplungsreaktion unter Verwendung von Alkalimetall-hydroxyden io Verschiedene in den vorstehenden Beispielen hergestellte maleinisierte Produkte werden auf 120°C erhitzt und die in Wasser (z.B. 3 ml) gelösten stöchiometrischen Mengen an Alkalimetallhydroxyden unter heftigem Rühren zugesetzt. Innerhalb etwa einer Minute nehmen die Viskositäten der 15 Gemische zu und die Temperatur wird dann auf 160 bis 180°C erhöht, eine halbe bis 2 Stunden zur Entfernung des Wassers durch Verdampfen auf dieser Höhe gehalten und dabei das Rühren mit langsamerer Geschwindigkeit fortgeführt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man 20 chemisch gebundene Produkte mit kautschukelastischen Eigenschaften, wie einer grossen Bruchdehnung. Die kautschukelastischen Eigenschaften nehmen beim Erhitzen z.B. auf Temperaturen oberhalb 130°C ab und verschwinden bei dem gemäss Beispiel 17 hergestellten Produkt offensichtlich 25 vollständig. In allen Fällen kehren die kautschukelastischen Eigenschaften beim Abkühlen wieder zurück. Coupling reaction using alkali metal hydroxides Various maleinized products prepared in the previous examples are heated to 120 ° C and the stoichiometric amounts of alkali metal hydroxides dissolved in water (e.g. 3 ml) are added with vigorous stirring. Within about a minute, the viscosities of the 15 mixtures increase and the temperature is then raised to 160 to 180 ° C, held at this level for half an hour to 2 hours to remove the water by evaporation, and stirring is continued at a slower rate. After cooling to room temperature, 20 chemically bound products with rubber-elastic properties, such as a large elongation at break, are obtained. The rubber-elastic properties decrease when heated e.g. to temperatures above 130 ° C and obviously disappear completely in the product produced according to Example 17. In all cases, the rubber-elastic properties return on cooling.

Die Art des verwendeten Alkalimetallhydroxyds, dessen Menge und einige Eigenschaften der chemisch gebundenen Produkte sind in Tabelle IV wiedergegeben. The type of alkali metal hydroxide used, its amount and some properties of the chemically bound products are shown in Table IV.

Tabelle IV Table IV

Beispiel verwendetes maleinisier-tes Produkt (Beispiel Nr.) Example of maleated product used (example no.)

Kupplungs- Kupplungsmittel mittelmenge, Gew.-Teilje lOOGew.-teile Produkt Coupling- coupling agent medium amount, parts by weight per part of product

Penetration Erweichungs- Viskosität punkt , °C bei 150°C, poise Penetration softening viscosity point, ° C at 150 ° C, poise

17 17th

1 1

NaOH NaOH

0,55 0.55

40 40

72 72

15 15

18 18th

2 2nd

NaOH NaOH

0,55 0.55

- -

- -

- -

19 19th

3 3rd

NaOH NaOH

0,9 0.9

47 47

72 72

22 22

20 20th

9 9

NaOH NaOH

0,55 0.55

- -

108 108

- -

21 21st

6 6

NaOH NaOH

0,55 0.55

- -

86 86

22 22

3 3rd

LiOH LiOH

0,8 0.8

43 43

75 75

25 25th

23 23

3 3rd

KOH KOH

1,8 1.8

40 40

87 87

21 21st

24 24th

6 6

KOH KOH

1,8 1.8

- -

88 88

- -

25 25th

9 9

KOH KOH

1,8 1.8

- -

116 116

- -

Beispiele 26 bis 28 Examples 26 to 28

Diese Beispiele erläutern die Kupplungsreaktionen mit Alkalimetall verbindungen und die Herstellung der chemisch gebundenen Produkte in Form von anionischen wässrigen Emulsionen. These examples illustrate the coupling reactions with alkali metal compounds and the preparation of the chemically bound products in the form of anionic aqueous emulsions.

Anionische wässrige Emulsionen der chemisch gebundenen Produkte werden aus den maleinisierten Produkten der Beispiele 11 und 12 hergestellt. Es werden die folgenden Mengen an Komponenten verwendet: Anionic aqueous emulsions of the chemically bound products are prepared from the maleinized products of Examples 11 and 12. The following amounts of components are used:

(a) 600 g des maleinisierten Produktes aus Beispiel 11 und 400 g an 0,2 Gewichtsprozent Natriumlaurat und 0,5 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd (Beispiel 26) enthaltendem Wasser; (a) 600 g of the maleinized product from Example 11 and 400 g of water containing 0.2% by weight sodium laurate and 0.5% by weight sodium hydroxide (Example 26);

(b) 550 g des maleinisierten Produktes aus Beispiel 11 und 450 g 0,5 Gewichtsprozent Natriumlaurat und 0,3 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd (Beispiel 27) enthaltendes Wasser; (b) 550 g of the maleinized product from Example 11 and 450 g of water containing 0.5 percent by weight sodium laurate and 0.3 percent by weight sodium hydroxide (Example 27);

(c) 500 g des maleinisierten Produktes aus Beispiel 12 und 500 g 0,5 Gewichtsprozent Natriumoleat und 0,5 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd (Beispiel 28) enthaltendes Wasser. (c) 500 g of the maleinized product from Example 12 and 500 g of water containing 0.5 percent by weight sodium oleate and 0.5 percent by weight sodium hydroxide (Example 28).

so In allen Beispielen wird eine stabile Emulsion der chemisch gebundenen Produkte erhalten, die in den Beispielen 26 und 27 eine hohe Viskosität aufweist. Dass es sich um chemisch gebundene Produkte handelt, wird durch Abtrennen einer Probe des Produktes aus Beispiel 28 durch 55 Verdampfen gezeigt. Das Produkt weist eine hohe Festigkeit, ausserordentliche Kautschuk-Elastizität und praktisch gleiche Eigenschaften wie die in den vorstehenden Beispielen hergestellten chemisch gebundenen Produkte auf. In all examples, a stable emulsion of the chemically bound products is obtained, which has a high viscosity in Examples 26 and 27. The fact that these are chemically bound products is shown by separating a sample of the product from Example 28 by 55 evaporation. The product has a high strength, exceptional rubber elasticity and practically the same properties as the chemically bound products produced in the preceding examples.

60 60

Beispiele 29 bis 34 Kupplungsreaktion unter Verwendung von Ba(OH)2 • 8H2O Examples 29 to 34 coupling reaction using Ba (OH) 2 • 8H2O

Die Kupplungsreaktion wird auf die in Beispiel 17 65 beschriebene Weise durchgeführt und dabei die stöchiometrisch erforderliche Menge an Ba(OH)2 • 8H2O in 200 g des maleinisierten Produktes bei 120°C unter heftigem Rühren dispergiert und das Rühren für weitere 2 Stunden bei 175°C The coupling reaction is carried out in the manner described in Example 17 65 and the stoichiometrically required amount of Ba (OH) 2 • 8H2O is dispersed in 200 g of the maleinized product at 120 ° C. with vigorous stirring and the stirring for a further 2 hours at 175 ° C.

635 854 635 854

fortgesetzt. Es ist nicht erforderlich, das Bariumhydroxyd in Wasser zu lösen. continued. It is not necessary to dissolve the barium hydroxide in water.

In Beispiel 33 wird das chemisch gebundene Produkt nach dem zweistündigen Erhitzen auf 175°C in einen Z-Klingenmischer überführt und 3 Stunden bei 175°C geknetet. In Example 33, the chemically bound product is transferred to a Z-blade mixer after heating for two hours at 175 ° C. and kneaded at 175 ° C. for 3 hours.

Das chemisch gebundene Produkt weist gleiche kautschukelastische Eigenschaften wie das chemisch gebundene Produkt von Beispiel 17, jedoch eine erheblich grössere Zugfestigkeit auf. Die kautschukelastischen Eigenschaften verschwinden beim Erhitzen auf 175°C teilweise, werden jedoch beim anschliessenden Abkühlen wieder erhalten. Die kautschukelastischen Eigenschaften des chemisch gebundenen Produktes aus Beispiel 33 bei 175°C übertreffen die der anderen chemisch gebundenen Produkte. The chemically bound product has the same rubber-elastic properties as the chemically bound product of Example 17, but has a considerably greater tensile strength. The rubber-elastic properties partially disappear when heated to 175 ° C, but are retained again after cooling. The rubber-elastic properties of the chemically bound product from Example 33 at 175 ° C. exceed those of the other chemically bound products.

Die verwendeten Mengen an Kupplungsmittel und einige Eigenschaften der chemisch gebundenen Produkte sind in Tabelle V zusammengestellt. The amounts of coupling agent used and some properties of the chemically bound products are summarized in Table V.

Tabelle V Table V

Beispiel verwendetes maleinisiertes Produkt (Beispiel) Example used maleinized product (example)

Kupplungsmittelmenge, Gew.-teile je 100 Gewichtsteile Produkt Amount of coupling agent, parts by weight per 100 parts by weight of product

Penetration penetration

Erweichungspunkt, °C Softening point, ° C

Viskosität bei 150°C, poise Viscosity at 150 ° C, poise

29 29

30 30th

31 31

32 32

33 33

34 34

1 1

3 3rd

4 4th

5 5

6 9 6 9

2,2 3,4 2,2 4,2 2,2 2,2 2.2 3.4 2.2 4.2 2.2 2.2

37 36 165 118 37 36 165 118

90 104 46 67 97 117 90 104 46 67 97 117

30 44 6,5 30 44 6.5

Beispiel 35 Example 35

Kupplungsreakion mit Aluminium-sec.-Butoxyd Coupling reaction with aluminum sec-butoxide

Die Kupplungsreaktion wird auf die in Beispiel 17 beschriebene Weise durchgeführt und dabei die stöchiome-trische Menge, nämlich 20 g (1,1 Gewichtsteile) Al-(0-sec.-C4H9)3 in das maleinisierte Produkt bei 175°C eingeführt. Das Rühren wird dann eine Stunde bei 175°C fortgesetzt. The coupling reaction is carried out in the manner described in Example 17 and the stoichiometric amount, namely 20 g (1.1 parts by weight) of Al- (0-sec.-C4H9) 3, is introduced into the maleinized product at 175 ° C. Stirring is then continued at 175 ° C for one hour.

Die kautschukelastischen Eigenschaften des erhaltenen chemisch gebundenen Produktes bei Raumtemperatur entsprechen praktisch denen des Produktes von Beispiel 29, sie verschwinden jedoch bei 175°C nicht vollständig. Das chemisch gebundene Produkt weist eine Penetration von 35, einen Erweichungspunkt von 73 und eine Viskosität von 11 Poise bei 150°C auf. The rubber-elastic properties of the chemically bound product obtained at room temperature practically correspond to those of the product from Example 29, but they do not completely disappear at 175 ° C. The chemically bound product has a penetration of 35, a softening point of 73 and a viscosity of 11 poise at 150 ° C.

Die nachstehenden Beispiele 36 bis 38 erläutern die Verwendung von Mineralaggregat zur chemischen Bindung von maleinisierten Produkten. Examples 36 to 38 below illustrate the use of mineral aggregates for the chemical bonding of maleinized products.

Beispiel 36 Example 36

(a) 13-g-Proben der gemäss Beispiel 14 hergestellten kationischen Emulsion werden in Schalen mit einem Durchmesser von 14 cm gegossen und mit 100 g Kies mit den nachstehenden Eigenschaften bedeckt: Teilchengrösse 2,0 bis (a) 13 g samples of the cationic emulsion prepared according to Example 14 are poured into bowls with a diameter of 14 cm and covered with 100 g of gravel with the following properties: particle size 2.0 to

3,4 mm, pH-Wert 9,3 (100g Kies je 100 g Wasser). 3.4 mm, pH 9.3 (100 g gravel per 100 g water).

Der Inhalt der Schalen wird in Zeitabständen von einer Stunde mit einer wässrigen, 0,5 Gewichtsprozent «Dinoram-S» enthaltenden Lösung gewaschen und das Mineralaggregat mit einer Spatel umgewendet, um gegebenenfalls nicht gebrochene Emulsion unter den Steinchen offen zu legen. Das Material wird weiter gewaschen, bis ein klares Waschwasser erhalten wird. Der Inhalt der Schalen wird zum Schluss mit destilliertem Wasser und anschliessend mit Aceton gewaschen und dann bis zum konstanten Gewicht getrocknet. Dann wird der Prozentsatz an abgeschiedenem Bitumen, bezogen auf das Gewicht des in der Emulsion enthaltenen Bitumens, bestimmt. Es wurde gefunden, dass das Bitumen nach nur 2 Stunden zu 100 Prozent aus der Emulsion abgeschieden wird und dass das erhaltene Bitumen gute elastische Eigenschaften aufweist. The contents of the dishes are washed at intervals of one hour with an aqueous solution containing 0.5% by weight of «Dinoram-S» and the mineral aggregate is turned over with a spatula to reveal any undamaged emulsion underneath the stones. The material is washed further until a clear wash water is obtained. The contents of the dishes are finally washed with distilled water and then with acetone and then dried to constant weight. The percentage of bitumen deposited is then determined based on the weight of the bitumen contained in the emulsion. It was found that the bitumen is 100 percent separated from the emulsion after only 2 hours and that the bitumen obtained has good elastic properties.

(b) Der Versuch wird unter Verwendung einer herkömmlichen kationischen Bitumenemulsion mit der gleichen kontinuierlichen Phase, wie in der vorstehenden Emulsion, wiederholt. Es wurde gefunden, dass nach 2 Stunden nur weniger als 15 Gewichtsprozent des in dieser Emulsion vor- (b) The experiment is repeated using a conventional cationic bitumen emulsion with the same continuous phase as in the above emulsion. It was found that after 2 hours, only less than 15 percent by weight of what was present in this emulsion

25 handenen Bitumens abgeschieden werden und dass das abgeschiedene Bitumen schlechte elastische Eigenschaften aufweist. 25 existing bitumen are deposited and that the deposited bitumen has poor elastic properties.

Beispiel 37 Example 37

(a) Beispiel 35 wird unter Verwendung von 13-g-Proben 30 der gemäss Beispiel 15 hergestellten kationischen Emulsion und einer wässrigen 0,5 Gewichtsprozent «Stabiram-EM» enthaltenden Lösung als Waschflüssigkeit wiederholt. Nach 5 Stunden erhält man eine 65gewichtsprozentige Abschei-dung eines Bitumens mit guten elastischen Eigenschaften. 35 (b) Eine herkömmliche, die gleiche kontinuierliche Phase, wie die vorstehende Emulsion enthaltende kationische Emulsion führt nach 5 Stunden zu einer weniger als lOgewichts-prozentigen Abscheidung des Bitumens mit schlechten elastischen Eigenschaften. (a) Example 35 is repeated using 13 g samples 30 of the cationic emulsion prepared according to Example 15 and an aqueous solution containing 0.5% by weight of “Stabiram-EM” as washing liquid. After 5 hours, a 65 weight percent deposition of a bitumen with good elastic properties is obtained. 35 (b) A conventional cationic emulsion containing the same continuous phase as the above emulsion results in less than 10 weight percent deposition of the bitumen with poor elastic properties after 5 hours.

40 40

Beispiel 38 Example 38

Eine 100-g-Probe der gemäss Beispiel 16 hergestellten Emulsion wird mit 25 g Kalkstein-Füllmaterial mit einem pH-Wert in entmineralisiertem Wasser (100 g Kalkstein-Füll-45 material je 100 g Wasser) von 8 bis 9 vermischt und von Zeit zu Zeit von Hand gerührt, bis nach ungefähr 30 Minuten aufgrund des Brechens der Emulsion ein Rühren unmöglich wird. Nach einer Stunde wird das ausgefällte Material mit Wasser gewaschen. Es wird anschliessend durch Lösen in so Toluol und azeotropes Abdestillieren des Wassers getrocknet. Nach Entfernung des gesamten Wassers wird das Toluol im Vakuum abdestilliert. Die Eigenschaften des erhaltenen Materials sind in Tabelle VI unter (A) aufgeführt. Aus Vergleichsgründen werden die Eigenschaften des maleinisierten ss Bitumen-Kautschukgemisches vor der Emulgierung unter (B) angegeben. Ebenfalls aus Vergleichsgründen wird eine 60-g-Probe des maleinisierten Bitumen-Kautschukgemisches mit 25 g trockenem Kalkstein-Füllmaterial bei 90°C vermischt. Der Erweichungspunkt dieses Gemisches ist in der nachste-60 henden Tabelle unter (C) angegeben. Ein Vergleich dieser Werte zeigt, dass das Vermischen der Emulsion mit Kalkstein-Füllmaterial zu einem Produkt mit höherem Erweichungspunkt (A) führt, als er durch die rein physikalische Anwesenheit des Füllmaterials (C) verursacht wird. Dies ss zeigt, dass im ersten Fall eine Kupplungsreaktion stattgefunden hat, die nicht erfolgt, wenn trockenes Kalkstein-Füllmaterial mit dem nicht emulgierten maleinisierten Bitumen-Kautschukgemisch vermischt wird. A 100 g sample of the emulsion prepared according to Example 16 is mixed with 25 g of limestone filling material with a pH in demineralized water (100 g limestone filling material per 100 g of water) from 8 to 9 and from time to time Stir time by hand until stirring becomes impossible after approximately 30 minutes due to breakage of the emulsion. After an hour, the precipitated material is washed with water. It is then dried by dissolving it in toluene and distilling off the water azeotropically. After all the water has been removed, the toluene is distilled off in vacuo. The properties of the material obtained are listed in Table VI under (A). For reasons of comparison, the properties of the maleated ss bitumen-rubber mixture before the emulsification are given under (B). Also for reasons of comparison, a 60 g sample of the maleinized bitumen-rubber mixture is mixed with 25 g dry limestone filling material at 90 ° C. The softening point of this mixture is given in the table below under (C). A comparison of these values shows that mixing the emulsion with limestone filler leads to a product with a softening point (A) higher than that caused by the purely physical presence of the filler (C). This shows that in the first case a coupling reaction has taken place, which does not take place when dry limestone filling material is mixed with the non-emulsified maleated bitumen-rubber mixture.

635 854 635 854

Tabelle VI Table VI

Beispiel example

Penetration bei 25°C (0,1 mm) Penetration at 25 ° C (0.1 mm)

Erweichungspunkt, Ring und Softening point, ring and

Nr. No.

Kugel, °C Sphere, ° C

A A

129 129

49,5 49.5

B B

180 180

41,5 41.5

C C.

- -

45 45

Die Beispiele 39 bis 46 erläutern die Verwendung von organischen Verbindungen zur chemischen Bindung der maleinisierten Produkte. Examples 39 to 46 illustrate the use of organic compounds for chemical bonding of the maleinized products.

Beispiel 39 Example 39

Durchführung der Kupplungsreaktion mit Diäthylentriamin Carrying out the coupling reaction with diethylenetriamine

Auf die in Beispiel 17 beschriebene Weise werden 0,35 ml (0,5 Gewichtsteile) Diäthylentriamin zu 73 g des maleinisierten Produktes unter heftigem Rühren bei 170°C zugesetzt. Die Reaktion läuft unter Bildung von Wasser ab, das Reaktionsgemisch wird im Verlauf der Reaktion viskoser und geht in ein Produkt mit kautschukelastischen Eigenschaften über. Das Rühren wird eine Stunde bei 175°C fortgesetzt. In the manner described in Example 17, 0.35 ml (0.5 part by weight) of diethylenetriamine is added to 73 g of the maleinized product with vigorous stirring at 170.degree. The reaction proceeds with the formation of water, the reaction mixture becomes more viscous in the course of the reaction and changes into a product with rubber-elastic properties. Stirring is continued at 175 ° C for one hour.

Die Zugfestigkeit des erhaltenen chemisch gebundenen Produktes bei Raumtemperatur liegt geringfügig unter der Zugfestigkeit der chemisch gebundenen Produkte aus den Beispielen 19,30 und 35. Die Kautschuk-Elastizität bei 175°C ist dagegen erheblich kleiner. Das chemisch gebundene Produkt weist eine Penetration von 43, einen Erweichungspunkt von 62°C und eine Viskosität bei 150°C von 8 Poise auf. The tensile strength of the chemically bound product obtained at room temperature is slightly below the tensile strength of the chemically bound products from Examples 19, 30 and 35. The rubber elasticity at 175 ° C., on the other hand, is considerably lower. The chemically bound product has a penetration of 43, a softening point of 62 ° C and a viscosity at 150 ° C of 8 poise.

Beispiele 40 bis 46 Das gemäss Beispiel 10 erhaltene maleinisierte Produkt wird unter Verwendung der in Tabelle VII beschriebenen Kupplungsmittel chemisch gebunden. Die Kupplungsreaktion wird bei 140°C unter Verwendung der stöchiometrischen Mengen an Kupplungsmittel durchgeführt. Die fortschreitende Reaktion wird durch Rühren von Hand beurteilt und die Zeit bis zum Auftreten einer erkennbaren Erhöhung der Viskosität (Gelierungszeit) festgestellt. Examples 40 to 46 The maleinized product obtained according to Example 10 is chemically bound using the coupling agents described in Table VII. The coupling reaction is carried out at 140 ° C using the stoichiometric amounts of coupling agent. The progressive reaction is assessed by stirring by hand and the time until a noticeable increase in viscosity (gelation time) occurs.

Die chemisch gebundenen Produkte weisen nach Abkühlen auf Raumtemperatur eine gute Festigkeit und kautschukelastische Eigenschaften auf. «Epicote 828» zeigt dabei eine stärkere Wirkung als die anderen Kupplungsmittel. Die Gelierungszeit der chemisch gebundenen Produkte ist in Tabelle VII wiedergegeben. The chemically bonded products have good strength and rubber-elastic properties after cooling to room temperature. «Epicote 828» has a stronger effect than the other coupling agents. The gel time of the chemically bound products is shown in Table VII.

Tabelle VII Table VII

Beispiel Nr. Example No.

Kupplungsmittel Coupling agent

Gelierungszeit, Min. Gel time, min.

40 40

«Epicote 828»* «Epicote 828» *

10 10th

41 41

Diäthanolamin Diethanolamine

10 10th

42 42

Triäthanolamin Triethanolamine

10 10th

43 43

1,1,1 -T ris-(hydroxy- 1,1,1 -T ris- (hydroxy-

20 20th

methyl)-propan methyl) propane

44 44

Glycol Glycol

35 35

45 45

Äthylenglycol Ethylene glycol

40 40

46 46

Diäthylenglycol Diethylene glycol

40 40

* Diglycidyläther von Bisphenol-A * Diglycidyl ether of bisphenol-A

Beispiel 4 7 Example 4 7

Herstellung eines Gemisches aus einem maleinisierten Bitumen und einem Polymerisat mit endständigen Hydroxylgruppen: Preparation of a mixture of a maleinized bitumen and a polymer with terminal hydroxyl groups:

(a) Ein maleinisiertes Bitumen wird durch Zusetzen von 4 g Maleinsäuranhydrid zu 200 g Lagunillas-Bitumen (ASTM-Penetration 80 bis 100) bei 175°C und anschliessendes dreistündiges Rühren bei der vorgenannten Temperatur hergestellt. (a) A maleinized bitumen is prepared by adding 4 g of maleic anhydride to 200 g of Lagunillas bitumen (ASTM penetration 80 to 100) at 175 ° C. and then stirring for three hours at the aforementioned temperature.

(b) Zum erhaltenen Gemisch werden dann 10 g eines Dihydroxypolybutadiens mit endständigen Hydroxylgruppen («Nisso PBBR2000») unter Rühren bei 140°C zugemischt. (b) 10 g of a dihydroxypolybutadiene with terminal hydroxyl groups (“Nisso PBBR2000”) are then mixed in with stirring at 140 ° C.

Beispiel 48 Example 48

Zu dem gemäss Beispiel 47 erhaltenen Gemisch werden nach 15 Minuten unter Rühren 0,5 Mol Tributylamin zugemischt. Das Rühren wird eine Stunde bei 140°C fortgesetzt, und man erhält dabei ein chemisch gebundenes Produkt. Dass eine Kupplungsreaktion stattgefunden hat, wird aus einem Vergleich der Penetration und des Erweichungspunktes vor und nach dem Zusetzen des Katalysators ersichtlich: After 15 minutes, 0.5 mol of tributylamine is added to the mixture obtained in Example 47 with stirring. Stirring is continued at 140 ° C for one hour to obtain a chemically bound product. A comparison of the penetration and the softening point before and after the addition of the catalyst shows that a coupling reaction has taken place:

Penetration vor dem Zusetzen des Katalysators: 67 Penetration nach dem Zusetzen des Katalysators: 55 Erweichungspunkt vor dem Zusetzen des Katalysators: 47 Erweichungspunkt nach dem Zusetzen des Katalysators: 56 Penetration before catalyst addition: 67 Penetration after catalyst addition: 55 Softening point before catalyst addition: 47 Softening point after catalyst addition: 56

10 10th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

ß ß

Claims (14)

635854635854 1. Gemisch, enthaltend Bitumen, wovon mindestens ein Teil chemisch zu modifiziertem Bitumen mit funktionellen Gruppen aus der Klasse Carboxyl und Säurederivate von Carboxyl modifiziert ist, und a) ein Polymer (1), wovon mindestens ein Teil ebenfalls funktionelle Gruppen aus der Klasse Carboxyl und Säurederivate von Carboxyl aufweist, und/oder b) ein Polymer (2), welches mindestens zwei funktionelle Gruppen aufweist, welche Gruppen nicht zur Klasse Carboxyl und Säurederivate von Carboxyl gehören und mit den funktionellen Gruppen des modifizierten Bitumens Ester-, Thioester-, Amid- oder Imid-Bindungen bilden können, wobei der Anteil an Polymer (2) höchstens 20 Gewichtsprozent beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht an Bitumen, Polymer (2) und, sofern vorhanden, Polymer (1). 1. Mixture containing bitumen, of which at least a part of chemically modified bitumen is modified with functional groups from the class carboxyl and acid derivatives of carboxyl, and a) a polymer (1), of which at least part also functional groups from the class carboxyl and Has acid derivatives of carboxyl, and / or b) a polymer (2) which has at least two functional groups, which groups do not belong to the carboxyl and acid derivatives of carboxyl class and which have ester, thioester, amide and functional groups of the modified bitumen or can form imide bonds, the proportion of polymer (2) being at most 20 percent by weight, based on the total weight of bitumen, polymer (2) and, if present, polymer (1). 2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es im Gemisch mit der Bitumenkomponente ein Polymer (1) enthält und dass diese beiden Komponenten zusammen eine Säurezahl von 0,01 bis 2,0 Milliäquivalent je Gramm haben. 2. Mixture according to claim 1, characterized in that it contains a polymer (1) in admixture with the bitumen component and that these two components together have an acid number of 0.01 to 2.0 milliequivalents per gram. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen chemisch modifizierten Styrol-Butadienkau-tschuk als Polymer (1) enthält. 3. Mixture according to claim 1, characterized in that it contains a chemically modified styrene-butadiene rubber as a polymer (1). 4. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Polymer (2) ein Dihydroxypolybutadien enthält. 4. Mixture according to claim 1, characterized in that it contains a dihydroxypolybutadiene as the polymer (2). 5. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form einer wässrigen kationischen Emulsion vorliegt. 5. Mixture according to claim 1, characterized in that it is in the form of an aqueous cationic emulsion. 6. Verfahren zur Herstellung eines Gemisches nach Anspruch 1, enthaltend das Polymer (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch aus einem Bitumen und einem olefinisch ungesättigten Polymer maleinisiert wird. 6. A method for producing a mixture according to claim 1, containing the polymer (1), characterized in that a mixture of a bitumen and an olefinically unsaturated polymer is maleinized. 7. Verwendung des Gemisches nach Anspruch 1 zur Herstellung von Bitumenmassen, in denen das (die) Polymer(e) chemisch an das modifizierte Bitumen gebunden ist (sind), wobei das modifizierte Bitumen und das Polymer (1), sofern vorhanden, durch Umsetzung mit einer Metallverbindung, die mit den genannten funktionellen Gruppen des modifizierten Bitumens und des Polymers (1) ionische Gruppen bildet, und/oder einer organischen Verbindung mit mindestens zwei funktionellen Gruppen, die mit den genannten funktionellen Gruppen des modifizierten Bitumens und des Polymers (1) zu Ester-, Thioester-, Amid- oder Imidbin-dungen reagiert, verbunden werden, und wobei das modifizierte Bitumen und das Polymer (2), sofern vorhanden, unter Bildung von Ester-, Thioester-, Amid- oder Imidbindungen verbunden werden. 7. Use of the mixture according to claim 1 for the production of bitumen compositions in which the polymer (s) is (are) chemically bound to the modified bitumen, the modified bitumen and the polymer (1), if present, by reaction with a metal compound which forms ionic groups with the said functional groups of the modified bitumen and the polymer (1) and / or an organic compound with at least two functional groups which with the said functional groups of the modified bitumen and the polymer (1) reacted to form ester, thioester, amide or imide bonds, and wherein the modified bitumen and the polymer (2), if present, are linked to form ester, thioester, amide or imide bonds. 8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallverbindung zur Bildung von ionischen Gruppen eine Verbindung von Metall aus einer der Untergruppen Ia bis IVa des periodischen Systems der Elemente verwendet wird. 8. Use according to claim 7, characterized in that a compound of metal from one of subgroups Ia to IVa of the periodic system of the elements is used as the metal compound for forming ionic groups. 9. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bitumen und das Polymer (1) in Form einer wässrigen kationischen Emulsion und die Metallverbindung in Form eines Mineralaggregats oder eines mineralischen Füllmaterials verwendet werden. 9. Use according to claim 7, characterized in that the bitumen and the polymer (1) are used in the form of an aqueous cationic emulsion and the metal compound in the form of a mineral aggregate or a mineral filler. 10. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als organische Verbindung mit mindestens zwei funktionellen Gruppen eine Verbindung mit mindestens zwei Hydroxy-, Epoxy- oder primären Amingruppen verwendet wird. 10. Use according to claim 7, characterized in that a compound having at least two hydroxyl, epoxy or primary amine groups is used as the organic compound having at least two functional groups. 11. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallverbindung oder die organische Verbindung in einer Menge von 75 bis 200 Gewichtsprozent der theoretisch für die chemische Verbindung der Komponenten des Gemisches erforderlichen Menge verwendet wird. 11. Use according to claim 7, characterized in that the metal compound or the organic compound is used in an amount of 75 to 200 percent by weight of the amount theoretically required for the chemical bonding of the components of the mixture. 12. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bitumen und ein Polymer (1) umgesetzt werden, an die als funktionelle Gruppen Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen gebunden sind. 12. Use according to claim 7, characterized in that a bitumen and a polymer (1) are reacted, to which carboxyl and / or carboxylic anhydride groups are bound as functional groups. 13. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bitumen mit Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen und ein Polymerisat (2) mit Hydroxylgruppen als funktionelle Gruppen umgesetzt werden. 13. Use according to claim 7, characterized in that a bitumen with carboxyl and / or carboxylic anhydride groups and a polymer (2) with hydroxyl groups are reacted as functional groups. 14. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bitumen mit dem Polymer (2) mittels Erhitzen in Gegenwart eines basischen Katalysators umgesetzt wird. 14. Use according to claim 7, characterized in that the bitumen is reacted with the polymer (2) by means of heating in the presence of a basic catalyst. Zur Herabsetzung der Kosten bestimmter Polymerprodukte und/oder zur Vereinigung der wertvollen Eigenschaften der Komponenten im hergestellten Produkt werden verschiedene Gemische aus einem Bitumen und einem Polymermaterial hergestellt. Auf diese Weise ist es häufig möglich, modifizierte Materialien mit verbesserten Eigenschaften für den erwünschten Anwendungszweck herzustellen. Demgemäss wird einerseits zu bestimmten Polymerisaten oder Mischpolymerisaten, wie einem Styrol-Butadien-Kautschuk, Bitumen zugesetzt und dadurch ein Teil der verhältnismässig kostspieligen Materialien ersetzt, wodurch ausserdem den letztgenannten Materialien günstige Hysterese-Eigenschaften verliehen werden. Andererseits werden geringe Mengen an Polymerisaten und Mischpolymerisaten zu Bitumen zugemischt, um unter anderem die rheologischen Eigenschaften des Bitumens zu verbessern, die insbesondere bei Verwendung des Bitumens als Bindemittel im Stras-senbau und bei verschiedenen industriellen Anwendungszwecken von Bedeutung sind. In Gebieten, die im Sommer sehr hohe und im Winter sehr niedrige Temperaturen aufweisen, müssen im Strassenbau verwendete Bitumina sowohl eine ausreichend hohe Widerstandsfähigkeit gegen plastische Verformung bei hohen Temperaturen als auch eine ausreichende Plastizität bei niedrigen Temperaturen aufweisen, was durch Zumischen von geeigneten Zusatzstoffen erreicht werden kann. In order to reduce the cost of certain polymer products and / or to combine the valuable properties of the components in the manufactured product, various mixtures of a bitumen and a polymer material are produced. In this way it is often possible to produce modified materials with improved properties for the desired application. Accordingly, bitumen is added to certain polymers or copolymers, such as a styrene-butadiene rubber, on the one hand, thereby replacing part of the relatively expensive materials, which also gives the latter materials favorable hysteresis properties. On the other hand, small amounts of polymers and copolymers are mixed into bitumen in order, inter alia, to improve the rheological properties of the bitumen, which are of particular importance when the bitumen is used as a binder in road construction and in various industrial applications. In areas that have very high temperatures in summer and very low temperatures in winter, bitumen used in road construction must have both a sufficiently high resistance to plastic deformation at high temperatures and sufficient plasticity at low temperatures, which can be achieved by adding suitable additives can. Obwohl die vorbeschriebenen physikalischen Gemische aus Bitumina und (Misch)-Polymerisaten zu verbesserten Eigenschaften des Materials für verschiedene Anwendungszwecke führen, wurde jetzt gefunden, dass diese vorteilhafte Wirkung in der Regel erheblich verstärkt wird und ausserdem andere wünschenswerte Eigenschaften des Materials erzielt werden können, wenn die Komponenten eines Bitumen/ Polymerisat-Mischmaterials - mindestens zum Teil - beide chemisch modifiziert und entweder direkt oder indirekt, im letztgenannten Fall mittels Zusetzen eines Kupplungsmittels, chemisch aneinander gebunden werden. Although the above-described physical mixtures of bitumens and (mixed) polymers lead to improved properties of the material for various purposes, it has now been found that this advantageous effect is generally considerably increased and, in addition, other desirable properties of the material can be achieved if the Components of a bitumen / polymer mixed material - at least in part - are both chemically modified and chemically bound to one another either directly or indirectly, in the latter case by adding a coupling agent.
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