-
Verfahren zur Herstellung eines Plastisols auf der Basis von Erdölbitumen
Bisher hat man Erdölbitumen in der Praxis entweder als wäßrige Emulsionen oder als
Verschnittbitumen oder auch in reiner Form als solches angewandt ; doch weisen alle
drei genannten Anwendungsformen gewisse Nachteile auf. Wäßrige Emulsionen können
z. B. nicht bei Temperaturen um den Gefrierpunkt herum verwendet werden ; außerdem
machen sie den Transport verhältnismäßig großer Wassermengen notwendig. Verschnittbitumina
enthalten dagegen größere Mengen an leicht flüchtigen Verdünnungsmitteln, wodurch
bei ihrer Handhabung immer eine gewisse Feuersgefahr besteht. Außerdem entstehen
durch die Verflüchtigung eines Teils des Verdünnungsmittels unerwünschte Materialverluste.
Die hochviskosen Bitumen selbst wiederum können nur in der Wärme verarbeitet werden,
so daß im allgemeinen beheizte Lager-und Transportbehälter benötigt werden und auch
an der Verarbeitungsstelle Heiz-und Schmelzvorrichtungen vorhanden sein müssen.
Schwierigkeiten ergeben sich ferner durch die Hautbildung auf dem verflüssigten
Bitumen während der Lagerung und durch die erschwerte Entfernbarkeit aus den Transporttrommeln.
-
Gemäß einem nicht vorveröffentlichten Vorschlag lassen sich nur harte
Bitumensorten in Form von Plastisolen einsetzen, wobei die pulverförmigen Bitumenteilchen
durch eine besondere Vorbehandlung an der Oberflache so modifiziert werden, daß
sie sich gut in ein öliges Medium einarbeiten lassen.
-
Plastisole sind insbesondere auf der Grundlage von feinverteiltem
Polyvinylchlorid in geeigneten Weichmachern für die Herstellung von Überzügen und
Formkörpern im Spritzguß-, Tauch-und Sprühverfahren bekanntgeworden. Die Plastisole
sollen im allgemeinen keine zu große Viskosität aufweisen und lagerbeständig sein,
so daß ein Auflösen der suspendierten Teilchen unter Gelbildung erst beim Erhitzen
eintritt (Gelbildung durch Erwärmen).
-
Die bekannten Vorteile bei der Verarbeitung von Plastisolen werden
gemäß dem erwähnten Vorschlag nun auch für bituminöse Stoffe nutzbar gemacht, wobei
als Suspensionsmedium für die Asphaltteilchen meist eine Petroleumfraktion dient.
Beim Erhitzen solcher Plastisole entstehen dann für den Straßenbau oder die Herstellung
von Dachpappen geeignete Bitumina.
-
Es wurde nun gefunden, daß die Herstellung solcher bituminöser Plastisole
wesentlich verbessert und vereinfacht werden kann, wobei sich neben wirtschaftlichen
Vorteilen auch der Vorzug ergibt, daß man in der Wahl der als Ausgangsmaterial verwendeten
Bitumensorten wesentlich unabhängiger ist und nicht nur harte Bitumen, sondern auch
weiche Bitumensorten einsetzen kann.
-
Gleichzeitig sind die erfindungsgemäß hergestellten Plastisole sehr
lagerbeständig und weisen eine niedrigere Viskosität auf als die nach der bisher
vorgeschlagenen Verfahrensweise zugänglichen Plastisole.
-
Solche besonders stabilen bituminösen Plastisole werden hergestellt,
indem man zuerst 1 Raumteil eines flüssigen bituminösen Erdölrückstandes zu mindestens
3 Raumteilen eines aliphatischen Kohlenwasserstoffmediums zusetzt, welches überwiegend
aus einem oder mehreren aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen
besteht und nicht mehr als 25 Molprozent aromatische Kohlenwasserstoffe enthält.
Hierdurch werden Asphaltene gefällt und Maltene in dem Lösungsmittel gelöst. Anschließend
trennt man die gefällten Asphaltene von der Maltenlösung ab und suspendiert dann
die Asphaltene in einem Mineralschmieröl, welches einen Aromatengehalt zwischen
15 und 60 0/, aufweist.
-
Die so erzeugten Plastisole weisen ein maximales Widerstandsvermögen
gegenüber dem Lösen in der suspendierenden Erdölfraktion während der Lagerung auf,
und sie können auf besonders wirtschaftliche Weise hergestellt werden.
-
Es ist bereits bekannt, ein Erdölbitumen durch Extraktion bzw. Adsorption
mit an sich gasförmigen Kohlenwasserstoffen zunächst in die Asphaltene, in harzartige
Produkte und in einen öligen Bestandteil zu zerlegen und diese Komponenten dann
nach Wahl in verschiedenen Mengenanteilen wieder zu einer bituminösen Masse zu vereinen
und dieser so bestimmte erwünschte
Eigenschaften zu verleihen.
Durch diese Maßnahmen werden jedoch keine bituminösen Plastisole erhalten.
-
Auch wurde bereits empfohlen, nach der Trennung der drei genannten
Komponenten nur die Asphaltene und die öligen Bestandteile gemeinsam einem Blasprozeß
zu unterwerfen und die harzartigen Produkte überhaupt nicht mehr zu verwenden.
-
Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei welchem nur die isolierte Olkomponente
der Einwirkung oxydierender Gase ausgesetzt und nach dieser Behandlung wieder mit
den Asphaltenen und den harzartigen Produkten zu einer bituminösen Masse vereinigt
wird, welche veränderte Eigenschaften gegenüber dem Ausgangsmaterial aufweist. Auch
bei diesem Vorgehen werden jedoch keine bituminösen Plastisole erhalten. Durch die
vorliegende Erfindung wird es demgegenüber ermöglicht, Bitumina jeder Art, jeden
Härtegrades und von jeder beliebigen Herkunft zur Plastisolerzeugung zu verwenden.
Aus wirtschaftlichen Gründen wird zweckmäßig ein Bitumen eingesetzt, das einen Asphaltengehalt
von mindestens 5 Gewichtsprozent und vorzugsweise von mehr als 20 Gewichtsprozent
aufweist, d. h., es eignen sich als Ausgangsstoffe nicht nur Hartbitumina (bituminöse
Stoffe mit Penetrationen von 0 bis 10, bestimmt nach ASTM D-25 bei 25°C und mit
100 g Belastung während 5 Sekunden), sondern auch weichere bituminöse Rückstände,
die vorzugsweise eine maximale Penetration von 200 und einen Erweichungspunkt zwischen
32, 2 und 176, 7°C aufweisen, sowie technische Rückstandsheizöle mit einer Viskosität
bis herunter zu 97 cSt bei 50° C. Sehr geeignet sind z. B. direkt destillierte Bitumina,
dampfdestillierte Bitumina, geblasene Bitumina, durch Lösungsmittelextraktion gefällte
Bitumina, bei Spaltverfahren anfallende Bitumina, durch Flashdestillation erhaltene
Bitumina und ähnliche bituminöse Rückstande, welche alle vorzugsweise mindestens
5 Gewichtsprozent Asphaltene enthalten. Dabei wird die gesamte Fraktion, die bei
Zimmertemperatur in irgendeinem aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen
unlöslich ist, im Sinne der vorliegenden Erfindung als » Asphaltene. (betrachtet.
-
Die Bitumina können dem aliphatischen Kohlenwasserstoffmedium je
nach ihren physikalischen Eigenschaften mittels verschiedenartiger Maßnahmen zugesetzt
werden.
-
Beispielsweise werden Hartbitumina (insbesondere gespaltene und geblasene)
vorzugsweise zunächst in einer Mindestmenge eines aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel
gelöst, wobei es zweckmäßig ist, die Menge des Lösungsmittels auf 0, 5 bis 2 Raumteile
für jeden Raumteil des bituminösen Rückstandes zu beschränken.
-
Das aromatische Lösungsmittel besteht vorzugsweise überwiegend aus
aromatischen Kohlenwasserstoffen mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen pro Molekül,
wie z. B.
-
Benzol und Toluol. Insbesondere enthält das aromatische Lösungsmittel
mindestens 70 Gewichtsprozent und besonders zweckmäßig 85 °j o oder mehr solcher
aromatischer Kohlenwasserstoffe. Das Lösen kann bei Zimmertemperatur oder vorzugsweise
zwecks Beschleunigung des Verfahrens bei Rückflußtemperatur erfolgen. Weichere Bitumina,
d. h. solche mit Penetrationen über 10 bis 25° C, können in für den vorliegenden
Zweck genügender Weise dispergiert werden, indem man sie unter Rückfluß in Anwesenheit
einer beschränkten Menge des fällenden aliphatischen Kohlenwasserstoffes erhitzt.
Die Menge wird vorzugsweise wiederum beschränkt auf 0, 5 bis 2 Raumteile des unter
Rückfluß siedenden Mittels für jeden Raumteil des Bitumens.
-
Das zur Ausfällung der Asphaltene verwendete aliphatische Kohlenwasserstoffmedium
besteht vorzugsweise aus geradkettigen Kohlenwasserstoffen und enthält
weniger als
10 Volumprozent an aromatischen Kohlenwasserstoffen. Es können einzelne aliphatische
Kohlenwasserstoffe, wie Hexan, Heptan, Octan, Nonan, Decan und Dodecan, verwendet
werden. Die geradkettigen (normalen) Isomeren dieser Verbindungen werden bevorzugt.
Man kann jedoch auch Gemische dieser Stoffe benutzen, die entweder synthetisch hergestellt
oder durch Destillation aus Erdöl gewonnen werden können. So kann man entpentanisiertes
natürliches Benzin oder ähnliche Fraktionen verwenden, welche mindestens etwa 6
Kohlenstoffatome pro Molekül und einen maximalen Siedepunkt unter 150°C aufweisen.
-
Um die Asphaltene auszufällen, wird 1 Raumteil des flüssigen bituminösen
Rückstandes zu vorzugsweise 3 bis 50 und ganz besonders zweckmäßig zu 5 bis 30 Raumteilen
des aliphatischen Kohlenwasserstoffmediums zugesetzt.
-
Der flüssige bituminöse Rückstand muß zu dem aliphatischen Kohlenwasserstoffmedium
zugesetzt werden und nicht umgekehrt, da nur dann die gefällten Asphaltenteilchen
Durchmesser im Bereich von etwa 1 Mikron bis etwa 200 Mikron und überwiegend zwischen
etwa 10 und 50 Mikron haben. Die Teilchengröße der Asphaltenteilchen im Plastisol
ist nämlich von großer Bedeutung.
-
Zu grobe Teilchen zeigen eine verhältnismäßig starke Neigung zum Absetzen
aus dem Plastisol beim Lagern ; sie haben aber eine geringe Lösungsgeschwindigkeit
in der suspendierenden Flüssigkeit. Dagegen ergeben Asphaltene mit einer sehr geringen
Teilchengröße Plastisole, die zu viskos sind ; in diesen Plastisolen ist auch die
Lösungsgeschwindigkeit der Asphaltenteilchen in der suspendierenden Flüssigkeit
zu groß.
-
Der flüssige bituminöse Erdölrückstand kann zu dem aliphatischen
Kohlenwasserstoffmedium bei jeder Temperatur zwischen dem Gefrierpunkt des Mediums
und seinem Siedepunkt zugesetzt werden, obwohl ein Temperaturbereich von etwa-12
bis etwa 43°C bevorzugt ist. Unter diesen Bedingungen ist die Lösungsgeschwindigkeit
der Maltenfraktion in dem aliphatischen Kohlenwasserstoffmedium praktisch ausreichend
hoch, und die Asphaltene fallen infolgedessen in der geeigneten Teilchengröße über
einen bestimmten Bereich aus. Der Zusatz des flüssigen bituminösen Rückstandes zu
dem aliphatischen Kohlenwasserstoffmedium erfolgt vorzugsweise unter Rühren bzw.
Bewegen, z. B. unter mechanischem Schütteln oder Schwenken des Gemisches. Das Rühren
kann aber auch bewirkt werden durch Erhitzen des Mediums am Rückfluß, wenn diese
Maßnahme einen Teil des Fällungsprozesses darstellt. Asphaltenteilchen, die aus
direkt destillierten Bitumina hergestellt waren, wuchsen in erwünschtem Ausmaß oder
agglomerierten sich, wenn sie bei Raumtemperatur 1 bis 48 Stunden im Fällungsmedium
belassen wurden.
-
Nach dem Ausfällen der Asphaltene werden Lösung und gefällte Teilchen
auf irgendeine geeignete Weise getrennt, z. B. durch Filtrieren, Zentrifugieren,
Sedimentieren, Dekantieren oder durch ähnliche Behandlungen.
-
Die abgetrennten Asphaltenteilchen werden in der nachfolgenden Stufe
des Prozesses gemäß der Erfindung dem suspendierenden Medium für das Plastisol einverleibt.
-
Als besonders geeignet haben sich für diesen Zweck Kohlenwasserstoffschmieröle
erwiesen, die zwischen 15 und 60 °l0 an Kohlenwasserstoffen vom aromatischen Typ
enthalten. Zur Anwendung bei sehr niedrigen Temperaturen, z. B. unter arktischen
Verhältnissen, können kleinere Mengen leichter Öle, vorzugsweise von aliphatischem
Charakter, zugesetzt werden, wobei aber immer der größere Anteil des Suspendierungsöls
den oben beschriebenen Charakter haben muß.
-
Sehr günstige Suspendieröle sind Destillate mit einer Viskosität
zwischen 20, 6 cSt bei 37, 8°C und 64 cSt bei 98, 9°C. Sie können Aromaten in einer
Menge von 30 bis 60010 enthalten und Flammpunkte von etwa 150°C aufweisen, besonders
wenn bituminöse Mischungen für den Straßenbau in Betracht kommen. Diese Fraktionen
sind im wesentlichen frei von festem Paraffin. Wenn bituminöse Mischungen vom geblasenen
Typ gewünscht werden, soll der aromatische Kohlenwasserstoffgehalt noch niedriger,
etwa in der Größenordnung von 15 bis 30 °/o Aromaten liegen. Andere geeignete Suspendieröle
sind Schmieröldestillate oder Fraktionen derselben und Schmierölraffinate, die bei
der Extraktion von Schmierölfraktionen mit selektiven Lösungsmitteln für aromatische
Verbindungen, wie Schwefeldioxyd, Phenol, Sulfolan, Nitrobenzol und Furfurol, erhalten
worden sind.
-
Diese Raffinate sind in der Technik der Erdölraffination allgemein
bekannt. Auch Kombinationen von Extrakten und Raffinaten sind brauchbar.
-
Zusammen mit den genannten Mineralschmierölen kann man alle oder
einen Teil derjenigen Maltene verwenden, welche von den Asphaltenen in der vorausgegangenen
Asphalten-Fallungsstufe abgetrennt worden sind, vorzugsweise in Mengen von mindestens
etwa 10 Gewichtsprozent des suspendierenden Öls, solange dadurch der Gesamtaromatengehalt
nicht außerhalb des angegebenen Bereiches von 15 bis 60°lo fällt. Außerdem ist es
möglich, Maltene von vollständig verschiedener Herkunft zu verwenden, also nicht
diejenigen, von welchen die Asphaltenteilchen abgetrennt worden sind.
-
Durch geeignete Kombination ausgewählter Asphaltene und Maltene kann
man also Bitumina herstellen, welche die gewünschten Eigenschaften in bezug auf
Penetrationsindex, Penetration, Erweichungspunkt, Duktilität usw. aufweisen.
-
Es ist weiterhin festgestellt worden, daß die Asphaltene besonders
empfindlich sind gegenüber der Einwirkung von ultraviolettem Licht und bzw. oder
von Sauerstoff oder gegenüber anderen oxydierenden Einfliissen. Dieser Einfluß wirkt
sich besonders günstig auf die Beständigkeit der Asphaltenteilchen gegenüber dem
Auflösen in den suspendierenden Olen aus. Es ist lediglich erforderlich, die Asphaltenteilchen
in der vorstehend beschriebenen Weise auszufällen und sie dann in verhältnismäßig
dünnen Schichten von weniger als 25, 4mm Dicke der Einwirkung von ultraviolettem
Licht, Sauerstoff, SO2, Chlor oder eines anderen oxydierenden Mittels während etwa
15 Minuten bis 1 Woche (vorzugsweise 1 bis 98 Stunden) bei Temperaturen von etwa
10 bis etwa 65°C auszusetzen. Vorzugsweise werden diese Schichten zeitweise gerührt
oder bewegt, so daß alle Teilchen unter die Einwirkung des modifizierenden Mittels
gelangen. Anschließend werden dann die Teilchen in den oben beschriebenen Ölen zwecks
Erzeugung von Plastisolen suspendiert, welche eine noch weiter erhöhte Stabilität
aufweisen.
-
Es ist zur Zeit noch nicht bekannt, welche Änderungen während der
Einwirkung des ultravioletten Lichtes oder unter den oxydierenden Einfliissen stattfinden.
Es scheint aber, daß diese auf die Oberfläche der Teilchen beschränkt sind, da die
Bitumina, welche sich aus den Plastisolen durch Wärmeverfestigung bilden, im wesentlichen
identisch sind mit denjenigen Bitumina, welche aus nicht behandelten Plastisolteilchen
in den gleichen Ölen entstehen.
-
Die erfindungsgemäß hergestellten Plastisole können in mannigfacher
Weise angewandt werden, z. B. unter Sprühen beim Straßenbau oder durch Auftragen
einer gleichmäßigen Menge mittels eines Abstreifers auf Dachpappen, Gewebe u. dgl.
Für Straßenbauzwecke können
die Plastisole auf das heiße oder kalte Gestein entweder
an Ort und Stelle oder in einer Mischvorrichtung, z. B. einem Zementmischer, aufgesprüht
werden. Auch kann das Plastisol erhitzt werden, um die Bestandteile vor dem Auftragen
auf das Gesteinsmaterial oder eine andere feste Unterlage zusammenfließen zu lassen.
Nach dem Auftragen des Plastisols soll in ausreichender Weise erwärmt werden, um
das Zusammenfließen der Asphaltenteilchen mit dem suspendierenden 01 unter Bildung
einer im wesentlichen homogenen bituminösen Mischung (Gelbildung) zu beschleunigen.
Die letztere weist dann die normalen Eigenschaften von Bitumina auf, die für Straßenbauzwecke
oder für Imprägnierungs-bzw. aberzugszwecke verwendet werden. Beispielsweise kann
man vorerhitztes Gesteinsmaterial verwenden. Die zur Gelbildung des Plastisols erforderliche
Erwärmung schwankt stark in Abhängigkeit von der Verträglichkeit der Asphaltenteilchen
mit dem 01 und von der Menge des zum ZusammenflieBen zu bringenden Plastisols. Normalerweise
ist ein verhältnismäßig geringer Erwärmungsgrad erforderlich, z. B. mindestens 30
Sekunden bei mindestens 93°C. Beispielsweise ist es zweckmäßig, eine mit dem Plastisol
imprägnierte Dachpappe durch einen Ofen oder einen Tunnel mit Infrarotlampen von
genügender Stärke hindurchzuführen, so daß das gewünschte Zusammenfließen erzielt
wird. Wenn größere Bearbeitungsobjekte, wie Straßen u. dgl., behandelt werden müssen,
können auch Erhitzer mit offener Flamme angewandt werden.
-
Beispiel 1 Das zur Herstellung der Muster gemäß Tabelle I verwendete
Bitumen war durch Flashverdampfung eines langen Rückstandes, welcher beim Raffinieren
eines kalifornischen Rohöles angefallen war, erhalten worden.
-
Das bei der Flashverdampfung erhaltene Bitumen hatte einen Erweichungspunkt
von 105, 6° C. Tabelle I führt verschiedene Arbeitsbedingungen an, welche bei der
Herstellung von Plastisolen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt worden
sind. Aus den Angaben ist ersichtlich, daß das Asphaltpech in verschiedenen Mengen
von Benzol gelöst worden war, so daß sich eine Flüssigkeit oder ein verflüssigtes
Produkt ergab. Dieses flüssige Produkt wurde dann unter raschem Rühren bei Zimmertemperatur
in Heptan eingeführt, wobei das Verhältnis zwischen Heptan und Pech in der in der
Tabelle angegebenen Weise variiert wurde. Durch diese Maßnahmen wurden, wie die
Zahlen zeigen, wechselnde Mengen von Asphaltenen in geeigneter Teilchengröße für
die Herstellung von Plastisolen ausgefällt. Diese Asphaltene wurden schwach mit
Heptan oder Pentan gewaschen, worauf man sie auf einer Filterplatte abtropfen ließ
und dann an der Luft trocknete. Als Suspendierungsmittel für die Plastisole wurde
ein Destillatschmieröl aus einem Gemisch von Rohölen von Mt. Poso und Coalinga (Kalifornien)
mit einer Viskosität von 60 Saybolt-Sekunden-Universal bei 98, 9° C verwendet.
-
Aus den Zahlen ist ersichtlich, daß zwischen 35 und 40 °/0 Asphaltene,
berechnet auf das Gesamtplastisol, mit dem Destillat zwecks Herstellung der erfindungsgemäßen
Plastisole vermischt wurden. Diese Plastisole hatten ursprünglich niedrige Viskositäten,
welche nach einer Woche bei 37, 8° C sich nur wenig erhöht hatten.
-
Das Destillat und die Asphaltene wurden durch Erwärmen auf etwa 150°
C unter Bildung einer im wesentlichen homogenen bituminösen Mischung zum Zusammenfließen
(Gelbildung) gebracht. Die Eigenschaften der so hergestellten Bitumina sind ebenfalls
aus Tabelle I ersichtlich.
-
Tabelle I
| Benzol Asphaltene Plastisol Bitumen |
| zu Pech: Verhältnis Viskosität bei Erwei- |
| Penetra- |
| Muster Verhältnis Heptan Teilchen- % 37,8%°C; Poise chungs- |
| Gewichts- Pene- |
| nach zu Pech größe Asphal- tions- |
| prozent ursprüng- tration punkt |
| Gweicht tene 1 Woche index |
| µ lich °C |
| 0, 2 : 1 7, 3 : 1 4$ 1 bis 100 40 31-188 40, 6-0, 1 |
| 0, 5 : 1 10 : 1 40 1 bis 100 35 15 282 165 43, 9- +0, 7 |
| C 1, 5 : 1 40 : 1 30 1 bis 100 35 10 74 81 54, 4 +1, 2 |
Beispiel 2 Die gleiche Reihe von Arbeitsstufen wurde wie bei Beispiel 1 durchgeführt,
aber mit einem Bitumen, welches aus einem kalifornischen Rohöl (aus dem Becken von
Los Angeles) durch mildes thermisches Spalten eines durch Destillation erhaltenen
Rückstandes und Ent-
fernen der flüchtigen Anteile aus dem Spaltprodukt unter Vakuum
erhalten worden war. Das Bitumen hatte einen Erweichungspunkt von 111, 7° C und
stellte 19,4% des langen Rückstandes (aus der Destillation des Rohöls) dar. Die
Tabelle II zeigt die Ergebnisse, welche durch Herstellung von Plastisolen gemäß
der Erfindung erhalten worden sind.
| Benzol Asphaltene Plastisol Bitumen |
| zu Pech: Verhältnis Viskosität bei Erwei- |
| Penetra- |
| Muster Verhältnis Heptan Teilchen- % 37,8%°C; Poise chungs- |
| Gewichts- Pene- |
| nach zu Pech größe Asphal- tions- |
| prozent ursprüng- tration punkt |
| Gweicht tene 1 Woche index |
| µ lich °C |
| D............... 1:1 10:1 53 2 bis 200 35 21 820 110 49,4 +0,9 |
| E............... 1:1 40:1 56 - 35 10 23 80 57,2 +1,8 |
| F................. 1,5:1 40:1 48 - 35 23 - 71 58, 3 +1, 7 |
Beispiel 3 Die in Tabelle III enthaltenen Daten zeigen die Ergebnisse, die durch
Herstellung von Plastisolen aus einer Reihe von Bitumina, die in der linken Spalte
der Tabelle angegeben sind, erhalten wurden. Es ist ersichtlich, daß
aus jedem dieser
Bitumina hochstabile Plastisolmischungen hergestellt werden konnten und daß durch
Auswahl des ursprünglichen Bitumens für einen besonderen Zweck die Eigenschaften
des Endproduktes weitgehend geregelt werden konnten.
| Benzol Asphaltene Plastisol Bitumen |
| zu Pech ; Verhältnis Viskosität bei @ Erwei- |
| Penetra- |
| Bitumen Verhältnis Heptan Teilchen- % 37.8°C; Poise chungs- |
| Gewichts- Pene- |
| nach zu Pech größe Asphal- tions- |
| prozent ursprüng- tration punkt |
| Gweicht tene 1 Woche index |
| µ lich °C |
| I |
| Gespaltenes venezo- |
| lisches Bitumen .. 1,5:1 40:1 52 - 35 12 16 54 83,9 +5,1 |
| Direkt destilliertes |
| venezolisches Bi- |
| tumen 180:200 |
| Penetration ...... 1:1 40:1 14 1 bis 400 35 13 - 275 38,9 - |
| Kalifornien (Küste); |
| Bitumen 200 Pene- |
| tration.......... 1 : 1 40 : 1 21 1 bis 200 35 17 1500 225
41, 7 +1, 3 |
| LosAngeles ; Butane- |
| Bitumen......... 0, 75 : 1 40 : 1 38 1 bis 150 35 12 170 240
367-0, 7 |
| Kalifornien (Küste) ; I |
| Bitumen.........-40 : 1 23 1 bis 100 35 12 | 147 225 39, 4
+0, 4 |
Beispiel 4 Bei jedem der Beispiele 1 bis 3 wurde Heptan als Fällungsmittel für die
Asphaltene verwendet. Die Tabelle IV zeigt, daß andere Mittel ebenfalls zum Fällen
der Asphaltene geeignet sind, welche zur Herstellung von Plastisolen gemäß der Erfindung
verwendet werden können. Das bei dem vorliegenden Beispiel verwendete Fällungsmittel
bestand aus Topprodukten aus einer Sekundärkolonne,
welche Benzine einschließlich
der Hexane und anderer Kohlenwasserstoffe mit einem maximalen Siedepunkt von etwa
150° C enthielten. Es wurden verschiedene Bitumina behandelt, wobei das durch Flashverdampfung
erhaltene Bitumen das gleiche war, wie das im Beispiel 1 verwendete. Das Spaltbitumen
war das im Beispiel 2 verwendete, während das kalifornische Bitumen (Küste) mit
Penetration 200 dem im Beispiel 3 verwendeten entsprach. Es ist ersichtlich, daß
die Verwendung des Topproduktes
aus der Sekundärkolonne zu einer
geringeren Asphaltengewinnung führte als bei Anwendung von Heptan und daß die Bitumina,
welche durch Zusammen-Hießen der Plastisole (Gelbildung) erhalten wurden, alle einen
höheren Penetrationsindex (PI) hatten als bei Anwendung von Heptan als Fällungsmittel.
-
Tabelle IV
| Asphaltne Plastisol Bitumen |
| Verhältnis |
| zu Pench; |
| Top- Viskosität bei Erwei- |
| Penetra- |
| Muster Verhältnis Teilchen- % 37.8°C; Poise chungs- |
| produkt Gewichts- Pene- |
| nach größe Asphal- punkt tions- |
| zu Pech prozent ursprüng- tration |
| Gewicht tene 1 Woche index |
| µ lich °C |
| Im Vakuum schnell |
| verdampft........... 1,5:1 40:1 22,5 5 bis 50 35 10 1700 95
55 +1,9 |
| verdapft............ 1:1 40:1 45 5 bis 80 35 12 30 6269,4 +3,4 |
| Kalifornien (Küste); |
| 200 Penetration.... 1,5:1 40:1 9 5 bis 50 35 11 - 93 58,3 +2,6 |
Beispiel 5 Die Vergleichszahlen in Tabelle V erläutern die Vorteeil, welche erzielt
werden, wenn man die gefällten Asphaltene der Einwirkung von ultraviolettem Licht,
nämlich diffusem Sonnenlicht bei Zimmertemperatur aussetzt. Das für die Herstellung
der Asphaltene verwendete Ausgangsbitumen war gewonnen durch Abstreifen eines kalifornischen
Küsten-Rohöls. Das verwendete Fällungsmittel bestand aus den Topprodukten aus einer
Sekundärkolonne wie im Beispiel 4 beschrieben. Die so gefällten Asphaltene wurden
im wesentlichen unmittelbar darauf einem Destillat mit 60 Saybolt-Sekunden-Universal
bei 98, 9° C einverleibt, welches in den vorhergehenden Beispielen zur Bildung eines
Plastisols verwendet worden war, das ursprünglich eine niedrige Viskosität aufwies,
welche sich
am Ende einer Woche auf 1500 Poise erhöht hatte.
-
Ein Teil der gefällten Asphaltene wurde während etwa 3 Tagen bei Zimmertemperatur
in einer Schicht von etwa ¼ Zoll Dicke (6, 3 mm) der Einwirkung von schwachem Sonnenlicht
ausgesetzt. Nach Einverleibung in das Destillat und Lagern bei 37, 8° C ergab sich
(vgl. Tabelle V), daß die Erhöhung der Viskosität nur etwa 5"/o der Erhöhung betrug,
wie sie im Falle des nicht dem Sonnenlicht ausgesetzten Asphaltenplastisols eintrat.
Es ist also ersichtlich, daß eine solche Behandlung die Herstellung von Plastisolen
begünstigt, welche eine maximale Stabilität in bezug auf die Viskositätssteigung
besitzen. Die Eigenschaften der Bitumina, welche aus diesen beiden Plastisolen entstanden,
waren ganz ähnlich und gaben keinerlei Hinweis, daß während der Bestrahlungsperiode
irgendeine grundsätzliche Änderung in der Hauptmasse der Asphaltene eingetreten
war.
-
Tabelle V
| Asphaltne Plastisol Bitumen |
| Verhältnis |
| zu Pench; |
| Top- Viskosität bei Erwei- |
| Penetra- |
| Muster Verhältnis Teilchen- % 37.8°C; Poise chungs- |
| produkt Gewichts- Pene- |
| nach größe Asphal- punkt tions- |
| zu Pech prozent ursprüng- tration |
| Gewicht tene 1 Woche index |
| µ lich °C |
| Ohne Asphalten- |
| alterung ........... - 40:1 11,5 1 bis 150 35 12 1500 115 52,8
+1,9 |
| Asphalten gealtert.. - 40:1 11,5 1 bis 150 35 14 83 60 63,9
+2,3 |