DE102010035071A1 - Verfahren zur Herstellung eines Bitumenkonzentrates - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Prozess zur Herstellung von Bitumenkonzentrat, bestehend aus Bitumen, Polymer und Additiv, anzugeben, der kontinuierlich abläuft und einen Polymeranteil von bis zu 50% einzubringen erlaubt. Die Aufgabe wird gelöst, indem Bitumenmaterial auf eine Temperatur zwischen 150 und 220°C gebracht wird, das Bitumen einer Dispergiervorrichtung zugeführt wird, in welcher dem Bitumen Polymermaterial kontinuierlich zudosiert wird, das als Granulat oder zerkleinertes Schnittgut vorliegt und eine maximale mittlere Korngröße von bis zu 20 mm aufweist, mindestens ein Vernetzungsadditiv einer Korngröße < 10 mm in einer Menge von 0,1 bis 3,5 Gew.-prozente, bezogen auf das Polymer, zudosiert wird, gegebenenfalls ein H2S-Scavenger zugesetzt wird, die Mischung in die Dispergiervorrichtung dergestalt eingebracht wird, dass das Polymer und die Additive kontinuierlich und räumlich getrennt vom Bitumenstrom eingegeben werden, die Mischung in einen Reaktor übergeführt wird, in welchem sie bei 150 bis 220°C für 0,5 bis 4 Stunden unter Durchmischung verweilt, diesen Reaktor gegebenenfalls mehrfach durchläuft und letztlich in einem Konzentrattank gespeichert wird. Bei einer Polymerkonzentration von 40% beträgt die Heißlagerungsstabilität ≥ 1 Tag, die Kaltlagerstabilität 3 Monate.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bitumenkonzentrat mit hohen Polymergehalten, wobei Produkte einen weiten Einsatzbereich haben und unter anderem im Straßenbau eingesetzt werden können.
  • Es ist bereits bekannt, Bitumenkonzentrat herzustellen, das Polymere enthält. In der DE 60 2005 002 550 wird eine polymermodifizierte Bitumenzusammensetzung vorgeschlagen, die 80 bis 98,5 Gewichtsanteile Bitumen und 20 bis 1,5 Gewichtsanteile einer Polymerzusammensetzung umfasst, wobei die polymermodifizierte Bitumenzusammensetzung als Asphaltbinder zur Herstellung von Straßenbelag dienen kann. Hergestellt wird die Zusammensetzung durch Mischen der zwei Bestandteile in einem Hochscherungsmischer. Die durch Beispiele belegten Zusammensetzungen enthalten 5 Gew.% Polymerzusammensetzung, maximal 12%, wobei der Gehalt von 10% als optimal angesehen wird. Anspruch 2 gibt den bevorzugten Gehalt mit 8 bis 14% an.
  • Es ist weiterhin bekannt, dass im Falle einer Polymerzugabe der Verteilungsgrad und die Mischungsstabilität den langfristigen Erfolg des Produktes bestimmen. Entscheidend sind aber die chemische Zusammensetzung von Bitumen und Polymer, wie in EP-A-234 615 , EP-A-458 386 , DE 69633034 beschrieben. Wird die gegenseitige Beeinflussung der Systeme nicht beachtet, entstehen instabile Mischungen. Nach dem Styrelf-Verfahren der Total Bitumen GmbH werden die Polymere mit dem Bitumen vernetzt. Als weiterer Vorteil wird angegeben, dass polymermodifiziertes Bitumen unter der Bezeichnung Styrelf es ermöglicht, dem Straßenbaubitumen bis zu 20% Asphaltgranulat zuzusetzen. Ein weiterer Vorteil gegenüber nichtmodifizierten Bitumen sind die verbesserten, über einen breiteren Temperaturbereich wirkenden, viskos-elastischen Materialeigenschaften.
  • Bisher werden polymermodifizierte Bitumenkonzentratprodukte in einem diskontinuierlichen Prozess hergestellt. Es wird im Allgemeinen so verfahren, dass ein Bitumenprodukt vorgelegt wird, z. B. der Sorte B 70/100. Diesem werden Polymergranulat oder zerkleinerte Polymerschnitzel unter Zugabe eines Vernetzungs-Additivs, häufig festem oder flüssigem Schwefel, zugefügt und alles wird durchmischt. Dabei sind Verweilzeiten und Temperaturregime genau einzuhalten. Das Gemisch wird im Anschluss im Kreislauf durch eine Kolloidmühle gefahren, wobei sich bei jedem Mühlendurchlauf die mittlere Partikelgröße des Polymers verringert. Durch die Zugabe von einem oder mehreren Additiven, typischerweise eines Vernetzers wird die Bitumen-Polymer-Mischung stabilisiert.
  • Das Vernetzungs-Additiv vernetzt die Polymermoleküle, indem sich mono-, di- und polyadditive Brücken bilden, welche das Bitumen strukturell als auch chemisch verändern. Bei dieser Reaktion werden H-Atome freigesetzt, die mit dem zugesetzten Schwefel zu H2S reagieren, dass aber durch einen H2S Scavenger oder eine Gaswäsche chemisch gebunden wird. Dieses Bitumenkonzentrat wird anschließend mit Bitumen dergestalt gemischt, dass zum Beispiel ein straßenbaufähiges Endprodukt entsteht.
  • Der elektrische Energieverbrauch bei diesem Batch-Verfahren ist sehr hoch. Die Suspension durchläuft den Schneidvorgang mehrfach. Bei jedem Schneiddurchlauf werden nur Teil der elektrischen Energie für das Schneiden des Polymers genutzt werden, der Rest der Energie dissipipiert.
  • Es ist bisher nicht gelungen, ein Bitumenkonzentrat herzustellen, das einen Polymeranteil > 15% aufweist und dabei stabil ist.
  • Nachteilig ist ferner, dass bisher nach verwendeter Technologie das Mischen des Bitumens mit einem Polymeranteil und Additiven in einem diskontinuierlichen Verfahren abläuft. Master Batch-Verfahren sind immer energetisch aufwendiger und ineffizienter als kontinuierliche Abläufe. Schon bei geringen Fehlern in der Prozessführung besteht für die Mischung die Gefahr des Ausgelierens, eines irreversiblen Prozesses, so dass sie bei Temperaturen um 180°C nicht mehr fließfähig ist. Damit ist der Ansatz zur Herstellung des Bitumenkonzentrats verloren und muss verworfen und entsorgt werden.
  • Ein weiterer Nachteil des diskontinuierlichen Masterbatch Verfahrens liegt in der Tatsache begründet, dass ein Teil der Polymerpartikel nicht gleichmäßig im Produkt dispergiert wird. Bei vergleichbaren Verweilzeiten weisen die Produkte, die im Batch-Verfahren hergestellt werden, deutliche Inhomogenitäten auf, die im Mikroskop quantifiziert werden können. Diese Inhomogenitäten wirken sich negativ auf die Heißlagerungsstabilität der Produkte aus. Es liegen vereinzelt Partikeln mit Größen von 500 μm–2 mm vor, die sich nicht auflösen und aufgrund der geringeren Dichte aufschwimmen Durch diese lokalen Inhomogenitäten neigen die erzielten Produkte, insbesondere bei höheren Polymerkonzentrationen zur Entmischung und sind nur bedingt heißlagerstabil.
  • Es ist nicht gelungen, die technologische Schranke zu überwinden, aus dem Verfahren zum Durchmischen zweier (bzw. dreier) Komponenten einen kontinuierlichen Prozess zu gestalten und die Reaktion der Komponenten miteinander, insbesondere die Vernetzung, technisch kontinuierlich zu beherrschen.
  • Ausgelieren:
  • Der Prozess des Ausgelierens bei hohen Polymerkonzentrationen ist nicht umkehrbar. Die rapide einsetzende Zähigkeit der Mischung, die auf lokal zu hohen Polymeranteil bzw. Vernetzer-Anteil zurückzuführen ist, kann nicht vermieden werden, auch nicht durch Temperaturerhöhung, intensives Rühren, Einsetzen von Zusatzstoffen oder dergleichen. Grund für die unkontrollierte Produktgelierung sind lokale Konzentrationspeaks zwischen dem Polymeranteil und dem Vernetzeranteil, die durch die vergleichsweise ungenaue Reaktionsführung im Batch Prozess entstehen, wenn die mittlere Polymerkonzentration 10% Massenanteil überschreitet.
  • Entmischugserscheinungen:
  • Ursache der Entmischungserscheinungen ist die breite Partikelgrößenverteilung in der Suspension. Im Batch-Verfahren durchlaufen einzelne Partikeln den Dispergier-/bzw. Mahlvorgang unterschiedlich oft und werden nicht einheitlich zerkleinert. Die großen Partikel lösen sich aufgrund Ihrer geringen spezifischen Oberfläche deutlich langsamer im Bitumen auf als kleine Partikel und werden schlechter durch die Vernetzer in der Mischung gebunden. Da sich die physikalischen Eigenschaften (insbesondere die Schmelzviskositäten und Dichten) von Polymer, Schwefel und Bitumen deutlich unterscheiden, kommt es bei diesen inhomogenen, unvernetzten Mischungen zur Entmischung von Polymer und Bitumen. Das Polymer schwimmt auf.
  • Zwischen 160°C und 220°C weisen Bitumen deutlich niedrigere Schmelzviskositäten (10–1 – 100 Pa·s) als die Polymere auf (103 – 104 Pa·s). Die im Bitumen angelösten Polymere haben niedrigere wirksame Dichten (0,5 – 0,8 kg/l) als die Bitumen (0,8 – 1,0 kg/l).
  • Die Entmischungserscheinungen können durch eine deutliche Erhöhung der Verweilzeit nur teilweise kompensiert werden.
  • Es ist das Ziel der Erfindung, ein Bitumenkonzentrat herzustellen, das einen Polymergehalt > 15% aufweist und von gleichmäßiger Qualität ist. Das Herstellungsverfahren soll kostengünstig und energieeffizient sein. Durch seine besondere Gestaltung soll elektrische Energie gespart werden.
  • Der technologische Prozess der Herstellung von Bitumenkonzentrat soll so geführt werden, dass er kontinuierlich abläuft. Dazu sind auch die vorgelagerten Verfahrensstufen zu gestalten und anzupassen.
  • Es soll erreicht werden, stabile Bitumenkonzentrate mit einem Polymeranteil von 20% und mehr herzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem Hauptanspruch gelöst. Das Verfahren läuft nach dem Schema ab, das in dargestellt ist und nachfolgend in seinen Einzelschritten beschrieben ist.
  • Dosierung der Bitumenkomponente:
  • Als Bitumenmaterial wird natürlich vorkommendes Bitumen, Destillatbitumen, aus einem Crackprozess stammende Petroleumderivate, Erdölrückstände, Pech und Kohlenteer, Fällungsbitumen, geblasenes Bitumen oder dergleichen eingesetzt. Das Bitumen wird in einem beheizten Behälter/Tank oder in einer begleit-beheizten Rohrleitung auf eine Temperatur von 150–220°C eingestellt, vorzugsweise auf 180°C. Im Anschluss wird das Bitumen der Dispergiermühle – vorzugsweise einer mehrstufigen Rotor-Stator Mühle zugeführt.
  • Dosierung der Polymerkomponente
  • Das Polymermaterial wird dem Bitumen (vor der Mühle oder) vorzugsweise direkt in die Mühle getrennt vom Bitumenstrom kontinuierlich zudosiert. Bei dem verwendeten Polymer handelt es sich um ein
    • • Styren-Butadien-Styren (SBS) Co-Polymere
    • • Styren-Butadien-Rubber (SBR) Co-Polymere
    • • Styrol-Butadien (S-SBR) Block-Co-Polymere
    • • Styrol-Diolefin Co-Polymere
    • • Isoprene Styrene (SIS) Co-Polymere
    • • Styrene-Ethylene-butadien-styrene (SEBS) Co-Polymere
    • • Ethylen-Propylen-Diene terpolymer (EPDM)
    • • Isobuten-Isopren Copolymer
    • • Naturkautschuk
    • • Altreifengummi
    • • Ethylene Vinyl Acetat (EVA)
    oder um ein Gemisch oben genannter Stoffe. Das zugesetzte Polymer liegt als Granulat oder als zerkleinertes Schnittgut vor und hat weist eine maximale mittlere Korngröße von 20 mm (idealerweise 10 mm) auf.
  • Während des Schneidvorgangs in der Dispergiermühle wird das Polymer auf eine mittlere Partikelgröße kleiner als 2 mm, idealerweise auf eine mittlere Partikelgröße kleiner als 500 Mikrometer geschnitten und intensiv mit dem Bitumen vermischt.
  • Dosierung weiterer Additive
  • Der Mischung wird kontinuierlich ein Vernetzungs-Additiv (vorzugsweise elementarer Schwefel) zudosiert, das stabilisierend auf die Feinstdispersion/Lösung wirkt. Die Menge ist auf 0,1–3,5 Gew% bezogen auf den Polymereinsatz begrenzt.
  • Die Zudosierung erfolgt vorzugsweise als Granulat oder Pulver zusammen mit dem Polymerstrom direkt in der Mühle, oder, alternativ, pulverförmig oder flüssig zum Bitumenstrom vor oder nach der Polymer-Zudosierung.
  • Desweiteren wird der Mischung optional ein zweites Additiv kontinuierlich zudosiert. Bei diesem Additiv handelt es sich um einen H2S-Scavenger der bei Temperaturen um 200°C temperaturstabil ist. Dieser Scavenger bindet im Prozess entstehendes H2S. Beim H2S Scavenger handelt es sich typischerweise um ein Aminsalz. Die kontinuierliche Dosierung erfolgt entweder flüssig in den Bitumenstrom oder zum Bitumen-Polymer Gemisch. Alternativ erfolgt die Zudosierung als Pulver oder Granulat zusammen mit der Polymeraufgabe.
  • Desweiteren können der Mischung optional weitere Additive kontinuierlich zudosiert werden, die sich – wie beispielsweise Wachse, Paraffine – die Fliesseigenschaften der Hochkonzentratschmelze modifizieren.
  • Vermahlung in der Dispersionsmühle:
  • Bei der Dispersionsmühle handelt es sich um eine mehrstufige Zerkleinerung, die nach dem Rotor-Stator Prinzip funktioniert, oder um eine mehrstufige Kolloidvermahlung.
  • Idealerweise werden das Polymer und die Additive kontinuierlich, räumlich getrennt vom Bitumenstrom direkt in die mehrstufige Dispersionsmühle aufgegeben.
  • Dadurch werden die idealerweise noch kalten Partikeln beim Zugang in den Mahlraum direkt mit einer vergleichbaren Scherspannung beansprucht und auf eine einheitliche Partikelgröße < 2 mm zerkleinert (idealerweise < 500 Mikrometer).
  • Durch die einheitliche Partikelgröße sind die Partikeloberflächen, die die Grenzflächen der Lösungsreaktion darstellen, definierter und konstanter als im Master-Batch-Verfahren.
  • Die kontinuierliche definierte Vermahlung der kalten, nicht angelösten Partikeln ist deutlich effektiver als die Vermahlung von im Bitumen „angelösten”, aufgequollenen Partikeln, wie sie im Batch-Verfahren auftreten.
  • Die elektrische Leistung wird im kontinuierlichen Herstellungsprozess von Hochkonzentrat effektiver für die mechanische Zerkleinerungsarbeit genutzt.
  • Die Effektivität der Zerkleinerung des kontinuierlichen Verfahrensablaufs gegenüber dem Batch-Prozess mit dreifachem Produktdurchlauf wird exemplarisch für drei typische Polymertypen abgebildet.
    Wirkungsgrad = Mechanische Schneidleistung/Motorleistung
    Polymertyp (15% Polymeranteil) 1 Durchlauf 2 Durchläufe 3 Durchläufe
    Pol. 1 54% 29% 16%
    Pol. 2 50% 25% 13%
    Pol. 3 21% 4% 1%
  • Die Messergebnisse für den Einfluss der Polymerkonzentration wird in folgender Tabelle abgebildet.
    Wirkungsgrad = Mechanische Schneidleistung/Motorleistung
    z. B. Polymertyp 3 Anteil % Schneidleistung Anteil % Schneidleistung kW/tPolymer
    0% 0,0%
    4% 7,3% 194
    5% 9,7% 154
    7% 12,3% 125
    8% 15,1% 102
    10% 18,0% 88
    13% 19,2% 74
    15% 21,3% 68
    18% 25,1% 63
    20% 29,3% 59
    23% 33,7% 55
    26% 40,2% 52
    28% 45,3% 50
    30% 53,1% 50
    33% 57,9% 48
    38% 64,2% 48
    42% 66,8% 47
    46% 68,5% 47
  • Beim traditionellen Masterbatch-Verfahren mit 3 Produktdurchläufen und Polymerkonzentrationen zwischen 3 und 9% ist die Energieeffizienz um ein vielfaches ungünstiger als im kontinuierlichen Verfahren.
  • Lösungsreaktor
  • Nach der Zerkleinerung des Polymers in der Dispersionsmühle und der Vermischung mit dem Vernetzer und dem H2S Scavenger wird die Suspension aus Bitumen, Polymer und Additiven von der Mühle kontinuierlich in ein beheiztes Reaktionsgefäß geführt, in dem das Polymer unter ständiger Vermischung vollständig im Bitumen dispergiert bzw. gelöst wird. Beim Eintritt in den Lösungsreaktor weist das Polymer eine Partikelgröße < 2 mm auf, idealerweise < 500 Mikrometer. Die Mindestverweilzeit dieses Prozessschrittes beträgt 30 Minuten. In diesem Prozessschritt wird die Partikelgröße der Polymerpartikeln auf unter 50 Mikrometer reduziert, typischerweise unter 10 Mikrometer. Die Feinverteilung wird durch Mikroskopaufnahmen deutlich.
  • Durch die kontinuierliche Fahrweise mit online Prozessüberwachung kann bei Viskositätsanstieg durch Veränderung der Konzentrationsparameter ein Ausgelieren des Produkts ausgeschlossen werden.
  • Die erzeugten Polymerkonzentrate weisen Konzentrationen zwischen 15% und 50% aus bei einer Heißlagerstabilität zwischen 1 Tag (50%/40%) und 7 Tagen (15%). Die erzeugten Konzentrate sind über einen begrenzten Zeitraum heißlagerungsfähig. Sie können flexibel zur Herstellung von Endprodukten mit niedrigeren Polymeranteilen verblendet werden. Aus den Hochkonzentraten können erfolgreich Endprodukte für den Straßenbau erzeugt werden.
  • Alternativ sind diese Hochkonzentrate geeignet, um konfektionierte transportfähige kalte Konzentratprodukte herzustellen, die mehrere Monate lagerstabil und flexibel einsetzbar sind.
  • Die Charakteristika von verfahrensgemäß hergestellten Bitumenkonzentraten sind in Tabellen 1 bis 5 aufgelistet.
  • Das neue Verfahren läuft nach einer Online-Blending Technologie ab und ist neben vielen weiteren Vorzügen sehr energieeffizient. Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert, ohne auf dieses beschränkt zu sein. Beispiel 1: P3/15/01
    Kenndaten Maßeinheit Beispiel 1
    Bitumen Destillationsbitumen Typ B-70/100
    Bitumen-konzentration Gew.% 84,97%
    Polymer P3-(Typ SSBR)Styrol-Butadien-Copolymer (Emulsionspolymerisat)
    Polymer-Konzentration Gew.% 15
    Additiv 1: (Vernetzer) Elementarer Schwefel
    Vernetzer-Konzentration Gew.% 0,15 Massen%
    Additiv 2: -
    Additiv 2-Konzentration: Gew.% 0%
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 91,1
    Penetration mm/10 64
    Viskosität (Brookfield) 160°C cp 4.225
    Viskosität (Brookfield) 180°C cp 2.350
    Elastische Rückstellung % 98
    Tubentest EP Oben °C 93,1
    Tubentest EP Unten °C 93,9
    Heißlagerungsstabilität: >= 7 Tage
    Kaltlagerstabilität >= 3 Monate Beispiel für erzeugte Endprodukte aus Beispiel 1:
    Kenndaten Maßeinheit PmB 45 A PmB 40/100-65 A
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 57,1 70,9
    Penetration mm/10 42 70
    Viskosität cp 205 253
    Elastische Rückstellung % 67,5 91,5
    Tubentest EP Oben °C 59,3 66
    Tubentest EP Unten °C 59 68
    Beispiel 2: P3/30/0,7
    Kenndaten Maßeinheit Beispiel 2
    Bitumen Destillationsbitumen Typ B-70/100
    Bitumenkonzentration Gew.% 69,97%
    Polymer P3 (Typ SSBR)
    Polymer-Konzentration Gew.% 30
    Additiv 1: (Vernetzer) Elementarer Schwefel
    Vernetzer-Konzentration Gew.% 0,03 Massen%
    Additiv 2: -
    Additiv 2-Konzentration: Gew.% 0%
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 95,3
    Penetration mm/10 49
    Viskosität (Brookfield) 160°C cp 11.321
    Viskosität (Brookfield) 180°C cp 5.728
    Elastische Rückstellung % 93,5%
    Tubentest EP Oben °C 104,5
    Tubentest EP Unten °C 103,0
    Heißlagerungsstabilität: >= 3 Tage
    Kaltlagerstabilität >= 3 Monate Beispiel für erzeugte Endprodukte aus Beispiel 2:
    Kenndaten Maßeinheit PmB 45 A
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 56,8
    Penetration mm/10 41
    Beispiel 3: P3/40/0,75
    Kenndaten Maßeinheit Beispiel 3
    Bitumen Destillationsbitumen Typ B-70/100
    Bitumenkonzentration Gew.% 59,97%
    Polymer P3 (Typ SSBR)
    Polymer-Konzentration Gew.% 40
    Additiv 1: (Vernetzer) Elementarer Schwefel
    Vernetzer-Konzentration Gew.% 0,00 Massen%
    Additiv 2: -
    Additiv 2-Konzentration: Gew.% 0%
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 130,1
    Penetration mm/10 58
    Viskosität (Brookfield) 160°C cp >20.000
    Viskosität (Brookfield) 180°C cp 9.744
    Elastische Rückstellung % <20%
    Tubentest EP Oben °C 134,0
    Tubentest EP Unten °C 131,7
    Heißlagerungsstabilität: >= 1 Tag
    Kaltlagerstabilität >= 3 Monate Beispiel für erzeugte Endprodukte aus Beispiel 3:
    Kenndaten Maßeinheit PmB 45 A
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 65,2
    Penetration mm/10 34
    Beispiel 4: P3/30/0,7/10
    Kenndaten Maßeinheit Beispiel 4
    Bitumen Destillationsbitumen Typ 70/100
    Bitumenkonzentration Gew.% 69,97%
    Polymer P3 (Typ SSBR/ESBR)
    Polymer-Konzentration Gew.% 30
    Additiv 1: (Vernetzer) Elementarer Schwefel
    Vernetzer-Konzentration Gew.% 0,03 Massen%
    Additiv 2: -
    Additiv 2-Konzentration: Gew.% 10%
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 111 8
    Penetration mm/10 35,9
    Viskosität (Brookfield) 160°C cp
    Viskosität (Brookfield) 180°C cp 8.950
    Elastische Rückstellung % -
    Tubentest EP Oben °C 113,5
    Tubentest EP Unten °C 113,2
    Heißlagerungsstabilität: >= 3 Tage
    Kaltlagerstabilität >= 3 Monate Beispiel für erzeugte Endprodukte aus Beispiel 4:
    Kenndaten Maßeinheit PmB 45 A
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 66,3
    Penetration mm/10 36
    Beispiel 5: P3/21/0,7
    Kenndaten Maßeinheit Beispiel 5
    Bitumen Destillationsbitumen Typ 70/100
    Bitumenkonzentration Gew.% 78,97%
    Polymer P3 (Typ SSBR)
    Polymer-Konzentration Gew.% 21
    Additiv 1: (Vernetzer) Elementarer Schwefel
    Vernetzer-Konzentration Gew.% 0,03 Massen%
    Additiv 2: 0
    Additiv 2-Konzentration: Gew.% 0
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 91,6
    Penetration mm/10 64
    Viskosität (Brookfield) 160°C cp 6.850
    Viskosität (Brookfield) 180°C cp 3.225
    Elastische Rückstellung % 96%
    Tubentest (1 Tag) EP Oben °C 96,9
    Tubentest (1 Tag) EP Unten °C 96,5
    Heißlagerungsstabilität: >= 5 Tage
    Kaltlagerstabilität >= 3 Monate Beispiel für erzeugte Endprodukte aus Beispiel 5:
    Kenndaten Maßeinheit PmB 45 A
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 56,6
    Penetration mm/10 38
    Beispiel 6: P3/50/0,6
    Kenndaten Maßeinheit Beispiel 6
    Bitumen 50% Destillationsbitumen (B-70/100) +50% Fluxöl
    Bitumenkonzentration Gew.% 49,97%
    Polymer P3 (Typ SSBR)
    Polymer-Konzentration Gew.% 50%
    Additiv 1: (Vernetzer) -
    Vernetzer-Konzentration Gew.% 0,1 Massen%
    Additiv 2: 0
    Additiv 2-Konzentration: Gew.% 0
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 101,4
    Penetration mm/10 165
    Viskosität (Brookfield) 160°C cp >20.000
    Viskosität (Brookfield) 180°C cp 15.100
    Elastische Rückstellung % -
    Tubentest (1 Tag) EP Oben °C 104,1
    Tubentest (1 Tag) EP Unten °C 103,5
    Heißlagerungsstabilität: >= 1 Tag
    Kaltlagerstabilität >= 3 Monate Beispiel für erzeugte Endprodukte aus Beispiel 6:
    Kenndaten Maßeinheit PmB 45 A
    Erweichungspunkt Ring & Kugel (EP) °C 59,4
    Penetration mm/10 34
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • EP 234615 A [0003]
    • EP 458386 A [0003]
    • DE 69633034 [0003]

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Bitumenkonzentrates mit Konzentrationen von bis zu 50% Polymeranteil, wobei Bitumenmaterial auf eine Temperatur zwischen 150 und 220°C gebracht wird, das Bitumen einer Dispergiervorrichtung zugeführt wird, in welcher dem Bitumen Polymermaterial kontinuierlich zudosiert wird, das als Granulat oder zerkleinertes Schnittgut vorliegt und eine maximale mittlere Korngröße von bis zu 20 mm aufweist, mindestens ein Vernetzungsadditiv einer Korngröße < 10 mm in einer Menge von 0,1 bis 3,5 Gew.-prozente, bezogen auf das Polymer, zudosiert wird, gegebenenfalls ein H2S-Scavenger zugesetzt wird, die Mischung in die Dispergiervorrichtung dergestalt eingebracht wird, dass das Polymer und die Additive kontinuierlich und räumlich getrennt vom Bitumenstrom eingegeben werden, die Mischung in einen Reaktor übergeführt wird, in welchem sie bei 150 bis 220°C für 0,5 bis 4 Stunden unter Durchmischung verweilt, diesen Reaktor gegebenenfalls mehrfach durchläuft und letztlich in einem Konzentrattank gespeichert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bitumenmaterial natürlich vorkommendes Bitumen, Destillatbitumen, Derivate eines Crackprozesses, Erdölrückstände, Pech und Kohlenteer, Fällungsbitumen, geblasenes Bitumen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dispergiervorrichtung eine mehrstufige Rotor-Stator-Mühle oder eine Kolloidmühle ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Polymermaterial Styren-Butadien-Styren (SBS) Co-Polymere Styren-Butadien-Rubber (SBR) Co-Polymere Styrol-Butadien (S-SBR) Block-Co-Polymere Styrol-Diolefin Copolymere Isoprene Styrene (SIS) Co-Polymere Styrene-Ethylene-butadien-styrene (SEBS) Co-Polymere Ethylene-Propylen-Diene terpolymer (EPDM) Isobuten-Isopren Copolymer Naturkautschuk Ethylene Vinyl Acetat (EVA) Altreifengummi jeweils einzeln oder im Gemisch ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Polymer als Granulat oder als zerkleinertes Schnittgut in kaltem Zustand der Dispergiervorrichtung zugeführt wird
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