CN104603207B - 沥青组合物及其制备方法 - Google Patents

沥青组合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104603207B
CN104603207B CN201380047283.9A CN201380047283A CN104603207B CN 104603207 B CN104603207 B CN 104603207B CN 201380047283 A CN201380047283 A CN 201380047283A CN 104603207 B CN104603207 B CN 104603207B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bituminous composition
weight
composition
polyolefin
astm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380047283.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104603207A (zh
Inventor
S.L.罗茨
S.黑克
Y.阮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell International Inc
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Publication of CN104603207A publication Critical patent/CN104603207A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104603207B publication Critical patent/CN104603207B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D195/00—Coating compositions based on bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/80—Macromolecular constituents
    • C08L2555/86—Polymers containing aliphatic hydrocarbons only, e.g. polyethylene, polypropylene or ethylene-propylene-diene copolymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

非发泡屋面级沥青组合物，其包含：沥青原料、具有大约800‑大约50,000 g/mol的分子量的聚烯烃和任选的一种或多种添加剂，其中如根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点在70℃以上，和如根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为至少大约12 dmm。以及其制备方法。

Description

沥青组合物及其制备方法
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C. § 119(e)要求2012年9月12日递交的U.S.临时专利申请61/700,248号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
发明领域
本发明涉及沥青组合物及其制备方法。
背景技术
氧化的沥青(沥青也称为柏油)被屋面工业特别用于制造屋面盖板和屋面卷膜。氧化的沥青，也称为“发泡涂料(blown coating)”通常通过使含氧气体(例如，空气、氧气或氧惰性的气体混合物)喷吹穿过沥青原料，在升高的温度(通常为230℃-290℃ (450°F-550°F))下一定的时间(其可以超过10小时)，将合适的原料沥青，通常是直馏沥青或直馏沥青的共混物氧化而制备。有时候，此方法在一种或多种催化剂存在下进行。由于氧气或含氧气体喷吹穿过沥青，所以所述沥青的性能改变。通常，一旦所述沥青获得所需的针入度、软化点和粘度，则停止所述喷吹过程。
虽然上面描述的方法在工业中广泛应用，但是它具有显著的缺点。例如，所述方法耗时且其工作需要的能量较高，因为所述方法必须在原料足够流动以允许含氧气体穿过它起泡的温度下进行。更重要的是，由加热原料和喷吹通过它的含氧气体产生的所述沥青烟尘被认为是对健康有害的和潜在致癌的。这些沥青烟尘中的化合物的实例包括硫化氢、硫氧化物(SOx)、有机硫化合物、碳氢化合物、氮氧化物(NOx)和一氧化碳。
在它们释放进入大气之前，由所述喷吹法生成的沥青烟尘常常穿过水封的推出罐并接着经历焚烧过程以减少有害物质的排放。然而，这些排放控制措施是昂贵的且它们通常并不防止所有潜在的有害物质排放。
屋面稀释沥青原料要求严格的性能以确保所得发泡涂料具有满足此技术要求的性能。屋面稀释沥青原料供应有限。
由此，仍需要开发一种方法，其不依赖于所述的喷吹法但是依然产生具有氧化沥青的性能的沥青组合物。本发明解决了这一需要。
发明内容
本发明提供了非发泡屋面级沥青组合物，其包含：a)沥青原料；b)具有大约800-大约50,000 g/mol的分子量的聚烯烃；和c)任选的一种或多种添加剂，其中如根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点在70℃以上，和如根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为至少大约12 dmm。
在本发明的某些实施方案中，所述沥青原料是铺路级沥青。在本发明的其它实施方案中，所述聚烯烃选自聚乙烯(PE)均聚物、低密度聚乙烯均聚物(LDPE)、线性低密度聚乙烯均聚物(LLDPE)、高密度聚乙烯均聚物(HDPE)、氧化的低密度聚乙烯均聚物(Ox LDPE)、氧化的高密度聚乙烯均聚物(Ox HDPE)、聚丙烯(PP)均聚物、乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯马来酸酐(MAPE)共聚物、丙烯马来酸酐(MAPP)共聚物、Fischer-Tropsch蜡(FT蜡)及其混合物。在本发明的其它实施方案中，所述添加剂选自塑性体、弹性体、蜡、多磷酸、沥青稀释油、增塑剂和抗氧化剂。在本发明的其它实施方案中，所述聚烯烃存在的浓度为所述沥青组合物总重量的大约0.5重量%至大约25重量%；所述柏油原料存在的浓度为所述沥青组合物总重量的大约65重量%至大约99重量%；和所述一种或多种添加剂存在的总浓度为所述沥青组合物总重量的大约0.5重量%至大约10重量%。
在本发明的某些实施方案中，如根据ASTM D36法测定，所述沥青组合物具有的软化点在大约80℃-大约115℃的温度。在本发明的其它实施方案中，所述沥青组合物不包含苯乙烯/丁二烯/苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)。在本发明的其它实施方案中，所述沥青组合物通过所述沥青原料与具有大于75%结晶度的聚烯烃混合的方法制成。
本发明还提供了制备任何上述沥青组合物的方法，其包括：聚烯烃或不同的低分子量聚烯烃的混合物与沥青原料在大约75℃-大约200℃的温度下混合大约30分钟-大约6小时。在本发明的其它实施方案中，通过使用低剪切混合机以大约5 rpm-大约100 rpm的速度进行混合。
本发明提供了非发泡屋面级沥青组合物，其包含：a)沥青原料；b)具有大约800-大约50,000 g/mol的分子量的聚烯烃；和c)任选的一种或多种添加剂，其中如根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点为57℃-113℃，和如根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为至少大约12 dmm。
在本发明的某些实施方案中，如根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点为57℃-66℃，和如根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为大约18-大约60 dmm。在本发明的其它实施方案中，如根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点为70℃-80℃，和如根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为大约18-大约40 dmm。在本发明的其它实施方案中，如根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点为85℃-96℃，和如根据ASTMD5法测定，所述组合物的针入度在25℃为大约15-大约35 dmm。在本发明的其它实施方案中，如根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点为99℃-107℃，和如根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为大约12-大约25 dmm。
附图说明
已经选择了特定的实施例用于说明和描述，和示于所述附图中，形成本说明书的一部分。这些实施例和附图无论如何不应构成对本发明范围的限制。
图1示出了显示表1的软化点数据与相应的添加剂结晶度之间关系的图表。软化点数据作为添加剂结晶度的函数作图。
图2示出了显示表1的针入度数据与相应的添加剂结晶度之间关系的图表。针入度数据作为添加剂结晶度的函数作图。
图3示出了显示表2的软化点数据与相应的添加剂结晶度之间关系的图表。软化点数据作为添加剂结晶度的函数作图。
图4示出了显示表2的针入度数据与相应的添加剂结晶度之间关系的图表。针入度数据作为添加剂结晶度的函数作图。
发明详述
本发明涉及新的沥青组合物及其制备方法。已经令人惊讶地发现：聚烯烃加入到沥青原料中具有的作用类似于通过含氧气体喷吹穿过所述沥青原料将其氧化的作用。此作用原则上甚至可以在不加入其它添加剂(例如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯三嵌段共聚物(SBS))的情况下实现。这意味着沥青的针入度(也称为硬度)、软化点和粘度可以通过向其中加入聚烯烃优化和调节至工业标准。由此，本发明允许在没有本领域一般进行的通过喷吹氧化所述沥青的缺点的情况下的沥青优化。
本发明提供了非发泡屋面级沥青组合物，其包含：a)沥青原料；b)具有大约800-大约50,000 g/mol的分子量的聚烯烃；和c)任选的一种或多种添加剂，其中如根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点在70℃以上，和如根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为至少大约12 dmm。
沥青，也称为柏油，是存在于大多数粗石油中和在一些其它天然沉积物中的粘性黑色高度粘稠的液体或半固体。术语沥青和柏油常常互换使用指物质的天然和制造的形式，二者都在本发明的范围内。工业级沥青的制备是本技术领域已知的和因此本文不再详细描述。
在本发明中，所述沥青原料可以由任何合适的沥青类型制成。这包括铺路级的沥青或不同的铺路级沥青的混合物。铺路级沥青一般比一般用作用于氧气喷吹工艺的原料(例如屋面稀释沥青原料)的那些沥青更硬(即：具有较低的针入度)和具有更高的软化点和粘度。铺路级沥青可以与硬沥青、木沥青、低PEN沥青和屋面稀释沥青混合。
在本发明范围内铺路级沥青的非排他性的实例包括具有下面性能级别任一种的铺路级沥青：PG 46-34、PG 52-34、PG 52-28、PG 64-22、PG 64-16、PG 64-10、PG 67-22、PG70-28、PG 70-22、PG 70-16、PG 70-10、PG 76-28、PG 76-22、PG 76-16和PG 76-10。此外，在本发明范围内铺路级沥青的非排他性的实例包括具有下面针入度级别任一种的铺路级沥青：50/70、60/90、80/100、80/120和120/150。
在本发明中，所述沥青原料也可以由任何合适类型的屋面级沥青制成，例如，但不限于，具有下面硬度级别任一种的屋面级沥青：100/150 dmm pen、150/200 dmm pen、200/300 dmm pen和300+ dmm pen。
本文公开的所有沥青以及其制造、市购可得性和用途通常是本技术领域已知的和由此本文不再详细描述。
在本发明的一个优选实施方案中，所述沥青原料是铺路级沥青。
在本发明的某些实施方案中，所述沥青原料存在的浓度为本发明的沥青组合物总重量的大约65重量%-大约99重量%。在本发明的其它实施方案中，所述沥青原料存在的浓度为所述沥青组合物总重量的大约65重量%-大约75重量%，大约75重量%-大约85重量%和大约85重量%-大约99重量%。在本发明的一个优选实施方案中，所述沥青原料存在的浓度为所述沥青组合物总重量的大约97重量%。
本发明的聚烯烃具有大约800-大约50,000 g/mol的分子量(重均分子量，Mw)。在本发明的某些实施方案中，所述聚烯烃具有的分子量为大约1000-大约5000 g/mol，大约5000-10,000 g/mol、大约10,000-20,000 g/mol、大约20,000-30,000 g/mol、大约30,000-40,000 g/mol和大约40,000-50,000 g/mol。在一个实施方案中，所述聚烯烃具有大约2000-大约15,000 g/mol的分子量。在另一个实施方案中，所述聚烯烃具有大约4000-大约20,000 g/mol的分子量。本发明的聚烯烃的分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，这是本领域通常已知的技术。为了GPC，将待测量的样品在140℃下以2.0mg/ml的浓度溶解在1,2,4-三氯苯中。将所述溶液(200 uL)以1.0 mL/分钟的流速注入保持在140℃的含两种PLgel的5μm 混合-D (300x7.5 mm)柱的GPC中。所述仪器装有两个检测器(折光指数和粘度检测器)。分子量(重均分子量，Mw)用由一套线性聚乙烯窄Mw标准生成的校准曲线测定。
在本发明的某些实施方案中，用来制备本发明的沥青组合物的聚烯烃是结晶的。在本发明的其它实施方案中，用来制备本发明的沥青组合物的聚烯烃是半结晶的。
在本发明的某些实施方案中，用来制备本发明的沥青组合物的聚烯烃具有大于50%的结晶度。在本发明的其它实施方案中，用来制备本发明的沥青组合物的聚烯烃具有大于75%的结晶度。在本发明的其它实施方案中，用于制备本发明的沥青组合物的聚烯烃具有的结晶度为大约50-大约60%、大约60%-大约70%、大约70%-大约80%、大约80%-大约90%，和在一个优选的实施方案中，大约90%-大约100%。所述聚烯烃的结晶度通过差示扫描量热法(DSC)测定，其是本领域通常已知的技术。DSC以热、冷、再加热循环以10℃/分钟的加热和冷却速率运行。将所述样品初始冷却到-50 ℃接着加热到150 ℃，冷却回到-50 ℃和再加热到150 ℃。结晶度百分数对于聚乙烯(共)聚合物通过将由再加热循环测定的熔融焓除以290 j/gm和对于聚丙烯聚合物除以190 J/gm测定。
特别优选的聚烯烃具有大约2,000-大约5,000的Mw和大约90%-100%的结晶度。
在本发明的某些实施方案中，本发明的聚烯烃选自聚乙烯(PE)均聚物、低密度聚乙烯均聚物(LDPE)、线性低密度聚乙烯聚合物(LLDPE)、高密度聚乙烯均聚物(HDPE)、氧化的低密度聚乙烯均聚物(Ox LDPE)、氧化的高密度聚乙烯均聚物(Ox HDPE)、聚丙烯(PP)均聚物、乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯马来酸酐(MAPE)共聚物、丙烯马来酸酐(MAPP)共聚物、Fischer-Tropsch蜡(FT蜡)及其混合物。
本文公开的所有聚烯烃以及其制造、市购可得性和用途通常是本技术领域已知的和由此本文不再详细描述。
在本发明的某些实施方案中，所述聚烯烃存在的浓度为本发明的沥青组合物总重量的大约0.5重量%-大约25重量%。在本发明的其它实施方案中，所述聚烯烃存在的浓度为所述沥青组合物总重量的大约0.5重量%-大约5重量%、大约5重量-大约10重量%、大约10重量%-大约15重量%、大约15重量%-大约20重量%和大约20重量%-大约25重量%。在本发明的一个优选实施方案中，所述聚烯烃存在的浓度为所述沥青组合物总重量的大约3重量%。
在本发明的某些实施方案中，如根据ASTM D36法测定，本发明的沥青组合物具有的软化点在大约80℃-大约115℃的温度。在本发明的其它实施方案中，如根据ASTM D36法测定，本发明的沥青组合物具有的软化点在大约80℃-大约90℃，大约90℃-大约100℃和大约100℃-大约115℃的温度。
在本发明的某些实施方案中，所述沥青组合物包含一种或多种添加剂。使用该类添加剂是本领域技术人员公知的。该类添加剂可以用于提高沥青产品的某些性能(例如，其针入度(即：硬度)、粘度和软化点)。在本发明的范围内该类添加剂非排他性的实例包括塑性体、弹性体、蜡、多磷酸、沥青稀释油、增塑剂、抗氧化剂及其组合，以及其它本领域已知的常规添加剂，例如，再循环的磨碎轮胎橡胶和抗剥离添加剂，其非限制性实例是熟石灰和胺。在本发明的某些实施方案中，所述沥青组合物包含碎橡胶或聚亚辛烯(polyoctenamer)或二者作为添加剂。
在本发明的某些实施方案中，所述一种或多种添加剂一起存在的浓度为所述沥青组合物总重量的大约0.5重量%至大约10重量%。在本发明的其它实施方案中，所述一种或多种添加剂一起存在的浓度为所述沥青组合物总重量的大约0.5重量%-大约1.0重量%、大约1.0重量%-大约5.0重量%和大约5.0重量%-大约10重量%。
弹性体可以选自由天然橡胶和合成的聚合橡胶组成的组。在本发明的范围内合适的弹性体的其它非排他性实例包括丁基橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶和聚异丁烯橡胶；苯乙烯/丁二烯共聚物如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)；苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)；聚(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)(SIS)；乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)；乙烯-丙烯二烯单体(EPDM)；乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)；和乙烯丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EGA)。
所述蜡可以是功能化的或合成蜡或天然产生的蜡。所述蜡可以是氧化的或未氧化的。在本发明的范围内合成蜡的非排他性实例包括乙烯双-硬脂酰胺蜡(EBS)、Fischer-Tropsch蜡(FT)、氧化的Fischer-Tropsch蜡(FTO)、聚烯烃蜡如聚乙烯蜡(PE)、氧化的聚乙烯蜡(OxPE)、聚丙烯蜡、聚丙烯/聚乙烯蜡、醇蜡、硅酮蜡、石油蜡如微晶蜡或石蜡以及其它合成蜡。在本发明的范围内功能化的蜡的非排他性实例包括胺蜡、酰胺蜡、酯蜡、羧酸蜡和微晶蜡。天然产生的蜡可以衍生自植物、动物或矿物质或其它本领域已知的资源。在本发明的范围内天然蜡的非排他性实例包括植物蜡如小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米蜡、日本蜡和霍霍巴油；动物蜡如蜂蜡、羊毛脂和鲸蜡；和矿物质蜡如蒙坦蜡、地蜡和石蜡。前述蜡的任何混合物也都在本发明的范围内。例如，所述蜡可以包括Fischer-Tropsch(FT)蜡和聚乙烯蜡的共混物。
磷酸可以以常规的量使用以升高所述产品的软化点。所述磷酸可以以任何合适的方式提供，包括不同形式的磷酸的混合物。例如，在本发明的范围内，一些不同形式的磷酸包括磷酸、多磷酸、过磷酸、焦磷酸和三磷酸。
增塑剂可以常规的量使用以增加材料的塑性或流动性。在本发明的范围内增塑剂的非排他性实例包括烃油(例如，石蜡油、芳族和环烷油)、长链烷基二酯(例如，邻苯二甲酸酯，如邻苯二甲酸二辛酯，和己二酸酯，如己二酸二辛酯)、癸二酸酯、乙二醇、脂肪酸、磷酸酯和硬脂酸酯、环氧增塑剂(例如，环氧化的大豆油)、聚醚和聚酯增塑剂、烷基单酯(例如，油酸丁酯)、长链偏醚酯(例如，丁基油酸溶纤剂)和其它本领域已知的增塑剂。
抗氧化剂可以以常规的量使用以防止聚合物氧化降解，其导致这些材料的强度和挠性损失。该类抗氧化剂通常是本领域已知的和因此本文不再详细描述。
本文公开的所有添加剂以及其制造、市购可得性和用途通常是本技术领域已知的和由此本文不再详细描述。
在本发明的其它实施方案中，所述沥青组合物不包含一种或多种添加剂。在本发明的某些实施方案中，所述沥青组合物不包含任何丁二烯/苯乙烯共聚物。在本发明的其它实施方案中，所述沥青组合物不包含苯乙烯/丁二烯/苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)。
本发明还提供了通过聚烯烃或具有不同分子量和结晶度的聚烯烃的混合物与任选的一种或多种添加剂混合制备本文描述的沥青组合物的方法，其中所述沥青原料使用合适的温度和搅拌且在本领域通常已知的所有条件下进行。在本发明的某些实施方案中，在大约75℃-大约200℃的温度下进行混合大约30分钟-大约6小时的时间。在本发明的其它实施方案中，使用低剪切混合机以大约5 rpm-大约100 rpm的速度进行混合。
根据本发明的沥青组合物适合用作涂料柏油以制成柏油屋面盖片。在本发明的某些实施方案中，所述沥青组合物满足ASTM D3462法规定的标准。由本文描述的沥青组合物制成的屋面盖片和制备该类屋面盖片的方法同样在本发明的范围内。
本发明的沥青组合物的软化点(SP)根据ASTM D36测量；针入度(PEN) (即：硬度)根据ASTM D5测量，在25℃下进行；和熔体粘度根据ASTM D4402法使用旋转粘度计测量。
分别具有下面的针入度和软化点范围的非发泡屋面级沥青同样在本发明范围内：25-35和70-80；20-30和80-90；20-30和90-100；30-40 和100-110；以及10-20和110-120。在此情况下针入度通过EN 1426测量和在此情况下SP通过1427测量。
下面的实施例进一步说明了本发明，但不应构成对本发明范围的任何限制。
实施例
如下面表1-4中所示，将不同的结晶和半结晶的聚烯烃与沥青原料(基础柏油)以所述沥青组合物总重量的指明的重量%混合。在大约148℃-大约160℃ (300-320°F)的温度下用(非商业尺寸)低剪切混合机以大约100 rpm-大约1000 rpm的速度进行混合大约1-2小时，得到本发明的沥青组合物。表1和2中列出的所有聚烯烃都是例如由HoneywellInternational, NJ, USA市购可得的。对此唯一的例外是所列出的FT蜡，其由例如SasolLtd市购可得。
本发明的沥青组合物的针入度(或硬度)根据ASTM D5法测量，在25℃下进行，和本发明的沥青组合物的软化点(SP)根据ASTM D36法测量。熔体粘度根据ASTM D4402法用旋转粘度计测量。这些测量值表明：与未处理的沥青原料的针入度和软化点相比，本发明的沥青组合物的针入度和软化点分别更低和更高(见下面表1-4)，和类似于本领域技术人员由氧化的沥青组合物预期的针入度(或硬度)和软化点。这些测量值还表明：此作用可以通过使用具有特别高的结晶度的聚烯烃和/或使用相对更高量的该类聚烯烃得以增加。图1和2示出了显示表1的软化点数据和针入度数据分别与相应的添加剂结晶度之间关系的图表。图3和4示出了显示表2的软化点数据和针入度数据分别与相应的添加剂结晶度之间关系的图表。
表1
表2
表3
组成
基础柏油3 (PG 64-22) 100% 96.5%
添加剂(重量) 3.5%
总计(%) 100% 100%
试验结果
Honeywell TitanTM级 NA 8903
添加剂化学 NA Ox HDPE
试验结果
针入度(dmm @ 25 ℃) 56.2 34
软化点(℃) 49.9 104.4
表4
组成
基础柏油4 (PG 64-22) 96%
添加剂(重量) 4%
总计(%) 100%
试验结果
Honeywell TitanTM级 8903
添加剂化学 Ox HDPE
试验结果
针入度(dmm @ 25 ℃) 37.4
软化点(℃) 107.9

Claims (16)

1.非发泡屋面级沥青组合物，其包含：a)沥青原料；b)具有大于75%的结晶度和800-50,000 g/mol的分子量的聚烯烃；和c)任选的一种或多种添加剂，其中根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点在70℃以上，和根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为至少12 dmm，其中所述沥青原料在所述沥青组合物中的含量为85重量%到99重量%。
2.如权利要求1所述的沥青组合物，其中所述聚烯烃选自聚乙烯(PE)均聚物、氧化的低密度聚乙烯均聚物(Ox LDPE)、氧化的高密度聚乙烯均聚物(Ox HDPE)、聚丙烯(PP)均聚物、乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯马来酸酐(MAPE)共聚物、丙烯马来酸酐(MAPP)共聚物、Fischer-Tropsch蜡(FT蜡)及其混合物。
3.如权利要求2所述的沥青组合物，其中所述聚乙烯(PE)均聚物选自低密度聚乙烯均聚物(LDPE)和高密度聚乙烯均聚物(HDPE)。
4.如权利要求3所述的沥青组合物，其中所述低密度聚乙烯均聚物(LDPE)是线性低密度聚乙烯均聚物(LLDPE)。
5.如权利要求2所述的沥青组合物，其中所述添加剂选自塑性体、弹性体、蜡、多磷酸、沥青稀释油、增塑剂和抗氧化剂。
6.如权利要求5所述的沥青组合物，其中所述聚烯烃存在的浓度为所述沥青组合物总重量的0.5重量%至15重量%；和其中所述一种或多种添加剂存在的总浓度为所述沥青组合物总重量的0.5重量%至10重量%，其中所述沥青组合物的所有组分的总量为100重量%。
7.如权利要求1所述的沥青组合物，根据ASTM D36法测定，其具有的软化点在80℃-115℃的温度。
8.如权利要求7所述的沥青组合物，其不包含苯乙烯/丁二烯/苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)。
9.如权利要求1所述的沥青组合物，其中所述聚烯烃的结晶度为90%至100%。
10.如权利要求1所述的沥青组合物，其中所述聚烯烃的结晶度为80%至90%。
11.如权利要求1所述的沥青组合物，其中所述聚烯烃是未氧化的。
12.非发泡屋面级沥青组合物，其包含：a)沥青原料；b)具有大于75%的结晶度和800-50,000 g/mol的分子量的聚烯烃；和c)任选的一种或多种添加剂，其中根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点为70℃-113℃，和根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为至少12 dmm，其中所述沥青原料在所述沥青组合物中的含量为85重量%到99重量%。
13.如权利要求12所述的沥青组合物，其中根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为18-60 dmm。
14.如权利要求12所述的沥青组合物，其中根据ASTM D36法测定，所述组合物的软化点为70℃-80℃，和根据ASTM D5法测定，所述组合物的针入度在25℃为18-40 dmm。
15.如权利要求12所述的沥青组合物，其中所述聚烯烃的结晶度为90%至100%。
16.如权利要求12所述的沥青组合物，其中所述聚烯烃是未氧化的。
CN201380047283.9A 2012-09-12 2013-09-09 沥青组合物及其制备方法 Active CN104603207B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261700248P 2012-09-12 2012-09-12
US61/700248 2012-09-12
US14/019,331 US9631094B2 (en) 2012-09-12 2013-09-05 Bitumen compositions and methods of making
US14/019331 2013-09-05
PCT/US2013/058730 WO2014043021A1 (en) 2012-09-12 2013-09-09 Bitumen compositions and methods of making

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104603207A CN104603207A (zh) 2015-05-06
CN104603207B true CN104603207B (zh) 2018-04-13

Family

ID=50231898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380047283.9A Active CN104603207B (zh) 2012-09-12 2013-09-09 沥青组合物及其制备方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9631094B2 (zh)
EP (1) EP2895559A4 (zh)
JP (1) JP6557602B2 (zh)
KR (1) KR102131762B1 (zh)
CN (1) CN104603207B (zh)
CA (1) CA2883204C (zh)
IN (1) IN2015DN01753A (zh)
MX (1) MX364749B (zh)
WO (1) WO2014043021A1 (zh)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3183796A1 (en) * 2013-11-26 2015-06-04 Henry Company Llc Modified cold applied asphalt emulsion
US9267038B2 (en) 2014-01-07 2016-02-23 Honeywell International Inc. Asphalt binder compositions and methods to make and use same
US9764984B2 (en) * 2014-02-07 2017-09-19 Honeywell International Inc. Plastomer-modified asphalt binders meeting MSCR specifications, asphalt paving materials with such asphalt binders, and methods for fabricating such asphalt binders
JP6309329B2 (ja) * 2014-04-08 2018-04-11 昭和シェル石油株式会社 改質アスファルト組成物
US9598610B2 (en) 2014-05-12 2017-03-21 Tamko Building Products, Inc. Asphalt upgrading without oxidation
US20190071587A1 (en) * 2014-07-16 2019-03-07 Honeywell International Inc. Asphalt coatings for roofing waterproof membranes, waterproof membranes including the asphalt coatings and methods for making the asphalt coatings
US9605152B2 (en) * 2014-07-16 2017-03-28 Honeywell International Inc. Asphalt compositions for roofing applications, methods for making the same, and filled asphalt material comprising the same
CA2905679C (en) 2014-09-25 2018-09-25 Tamko Building Products, Inc. System and method for reducing viscosity variations in roofing asphalt
CN104893378A (zh) * 2015-05-09 2015-09-09 安徽快来防水防腐有限公司 一种低成本高效马来酸酐接枝聚乙烯改性沥青防水卷材及其制备方法
CN104877409A (zh) * 2015-05-09 2015-09-02 安徽快来防水防腐有限公司 一种耐热防腐马来酸酐接枝sbs改性沥青防水卷材及其制备方法
KR101583763B1 (ko) * 2015-06-25 2016-01-08 추동호 개질 아스팔트 조성물
FR3044673B1 (fr) * 2015-12-02 2020-09-11 Total Marketing Services Composition bitume-polymere et son procede de preparation
US10472487B2 (en) 2015-12-30 2019-11-12 Greenmantra Recycling Technologies Ltd. Reactor for continuously treating polymeric material
US20170190618A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 Honeywell International Inc. Foamed asphalt compositions, recycled asphalt composition including the same, asphalt pavement including the same, and methods of forming asphalt pavement using the same
CA3013953A1 (en) 2016-02-13 2017-08-17 Greenmantra Recycling Technologies Ltd. Polymer-modified asphalt with wax additive
CA3238434A1 (en) 2016-03-07 2017-04-19 Canadian National Railway Company Method and systems for transporting bitumen in solidified form
MX2018011492A (es) 2016-03-24 2019-02-20 Greenmantra Recycling Tech Ltd Cera como modificador de flujo de fusion y adyuvante de procesamiento para polimeros.
US10005254B2 (en) * 2016-04-11 2018-06-26 Gardner-Gibson, Inc. Silicone-containing roof assemblies and methods for production and use
EP3249017A1 (en) 2016-05-27 2017-11-29 Sasol Wax GmbH A bitumen composition comprising a wax mixture consisting of a petroleum slack wax and a fischer-tropsch wax, the use of the wax mixture in bitumen compositions, the use of the bitumen composition in asphalt compositions, asphalt compositions comprising the bitumen composition and the method of producing asphalt pavements thereof
MX2019003575A (es) 2016-09-29 2019-06-03 Greenmantra Recycling Tech Ltd Reactor para el tratamiento de material de poliestireno.
CN108395596B (zh) * 2017-02-07 2021-03-02 中国石油化工股份有限公司 一种具有抗老化性能的抗车辙剂及其制备方法
US11174200B2 (en) * 2017-09-13 2021-11-16 Honeywell International Inc. Stable asphalt emulsions, methods of forming the same, and composite structures formed from the same
US20190185725A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 Honeywell International Inc. Asphalt compositions and methods of using the same
US11035123B2 (en) 2017-12-15 2021-06-15 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Polymer modified asphalt roofing material
US11220601B2 (en) * 2018-06-27 2022-01-11 Honeywell International Inc. Asphalt compositions and methods of forming the same
CN109320748A (zh) * 2018-09-25 2019-02-12 四川杨氏达防水材料有限公司 防水系统及其制备方法
EP4004120A4 (en) * 2019-08-27 2023-09-27 GreenMantra Recycling Technologies Ltd MODIFICATION OF ASPHALT FORMULATIONS WITH RECYCLED MATERIALS WITH POLYMERS FROM DEPOLYMERIZED PLASTIC
CN111286207A (zh) * 2020-02-26 2020-06-16 成都交通投资集团有限公司 一种温拌薄层罩面用改性沥青组合物及其制备方法
RU2743540C1 (ru) * 2020-02-27 2021-02-19 Николай Алексеевич Яременко Мастика битумно-полимерная
CN111978750B (zh) * 2020-09-08 2022-11-08 福州大学 高韧性sbs/sbr多聚磷酸复合改性沥青及其制备方法
CN114921108B (zh) * 2022-07-05 2023-02-17 长沙理工大学 一种改性沥青及其制备方法
US20240093033A1 (en) * 2022-09-15 2024-03-21 Honeywell International Inc. Paving compositions and methods of making the same

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2405288A1 (fr) 1977-10-05 1979-05-04 Elf Union Procede pour ameliorer les proprietes physico-chimiques des produits bitumineux et ses applications
FR2436160A1 (fr) 1978-09-13 1980-04-11 Cib Composition bitumineuse contenant des polymeres et ses applications
FR2443539A1 (fr) 1978-12-07 1980-07-04 Cib Compos Ind Batiment Feuille bitumineuse composite, notamment pour elements d'etancheite
GB8317540D0 (en) * 1983-06-28 1983-08-03 Exxon Research Engineering Co Bituminous compositions
DE3509037A1 (de) 1985-03-14 1986-09-18 Hüls AG, 4370 Marl Deckmasse fuer eine polymermodifizierte dach- und dichtungsbahn
CA1282513C (en) 1986-03-04 1991-04-02 Raymond T. Woodhams Bitumen - polyolefin compositions
FR2625242B1 (fr) 1987-12-24 1992-06-05 Soprema Sa Feuille d'etancheite pour toitures
US5366779A (en) 1990-04-10 1994-11-22 Interface, Inc. Floor covering with bitumen backing layer
IT1256664B (it) * 1992-12-28 1995-12-12 Spherilene Srl Composizioni bituminose modificate con materiali poliolefinici.
GB9306517D0 (en) 1993-03-29 1993-05-19 Polyphalt Inc Stabilized bitumen compositions
US6155305A (en) 1994-08-29 2000-12-05 Sumner; Glen R. Offshore pipeline with waterproof thermal insulation
US5888289A (en) * 1996-05-20 1999-03-30 Shell Oil Company Bitumen compositions and a process for their preparation
JP2001512775A (ja) * 1997-08-11 2001-08-28 エッソ ソシエテ アノニム フランセ−ズ 乳化瀝青バインダー
AU2003208535A1 (en) 2003-03-17 2004-10-11 Pluvitec Spa Method for laying an insulating covering
US6972047B2 (en) * 2003-12-31 2005-12-06 Fina Technology, Inc. Incorporation of gilsonite into asphalt compositions
EP1728831A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-06 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Bitumen composition with improved ageing resistance
US7317045B2 (en) 2005-09-06 2008-01-08 Natalino Zanchetta Polyethylene modified asphalt compositions
ATE423820T1 (de) 2005-11-10 2009-03-15 Shell Int Research Dachpappezusammensetzung
EP2118395B1 (en) 2007-03-01 2016-08-17 Dow Global Technologies LLC Fluorinated polymer system
CN101275029A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 上海群康沥青科技有限公司 一种高性能、低成本改性沥青
US8753442B2 (en) 2007-06-28 2014-06-17 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Roofing coating asphalt composition
US7857904B2 (en) 2007-06-28 2010-12-28 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Process of producing roofing shingle coating asphalt
US7951240B2 (en) 2007-06-28 2011-05-31 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Process of producing roofing shingle coating asphalt allowing more material options
US7951239B2 (en) 2007-06-28 2011-05-31 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Method of producing roofing shingle coating asphalt from non-coating grade asphalt
US8784554B2 (en) 2009-03-08 2014-07-22 Premnathan Naidoo Asphalt modifiers, methods of modifying asphalt, asphalt compositions and methods of making
US20120252939A1 (en) 2011-04-04 2012-10-04 Honeywell International Inc. Asphaltic compositions, filled asphaltic materials, and methods for making asphaltic compositions

Also Published As

Publication number Publication date
US9631094B2 (en) 2017-04-25
CA2883204A1 (en) 2014-03-20
KR102131762B1 (ko) 2020-08-05
MX2015003111A (es) 2015-06-05
US20140069297A1 (en) 2014-03-13
EP2895559A1 (en) 2015-07-22
CA2883204C (en) 2021-03-23
JP2015527479A (ja) 2015-09-17
CN104603207A (zh) 2015-05-06
KR20150054839A (ko) 2015-05-20
WO2014043021A1 (en) 2014-03-20
EP2895559A4 (en) 2016-04-27
IN2015DN01753A (zh) 2015-05-29
MX364749B (es) 2019-05-06
JP6557602B2 (ja) 2019-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104603207B (zh) 沥青组合物及其制备方法
EP3092274B1 (en) Asphalt binder compositions and methods to make and use same
EP3169732B1 (en) Asphalt compositions for roofing applications, methods for making the same, and filled asphalt material comprising the same
JP6894901B2 (ja) エポキシド含有ポリマーを使用する改質アスファルト
CN102276995B (zh) 改性沥青结合料和沥青铺设组合物
KR20120073529A (ko) 중온 아스팔트 포장용 조성물
US9598610B2 (en) Asphalt upgrading without oxidation
US20180208769A1 (en) Epoxy functionalized ethylene copolymer asphalt reaction products
JP2018526497A (ja) 亜リン酸を使用する改質アスファルト
CN1496386A (zh) 嵌段共聚物
Alhadidi et al. Stability of Repurposed Plastics in Asphalt Binder
RU2604217C1 (ru) Модификатор дорожных битумов и полимерно-битумное вяжущее на его основе
KR20200065260A (ko) 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제 및 그것을 포함하는 아스팔트 포장재

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant