DE1770340A1 - Bitumen masses - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
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Description
SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MIJ. N.V., Haag/NIEDERLANDESHELL INTERNATIONAL RESEARCH MIJ. N.V., Haag / NETHERLANDS
betreffend:concerning:
"Bi tumenmas s en""Bi tumenmas s s"
Die Erfindung betrifft neue Bitumenmassen. SowohlThe invention relates to new bitumen compositions. As well as
asphaltische Bitumen wie thermoplastische Polymere wurdenasphaltic bitumen as were thermoplastic polymers
bereits für industrielle Zwecke, z.B. als Verfugungs- i already for industrial purposes, e.g. as a grouting i
massen, Klebstoffe, Schutzüberzüge, Imprägniermittel undcompounds, adhesives, protective coatings, impregnating agents and
Abdeckmaterialien verwendet. Wegen ihrer rheologischenCovering materials used. Because of their rheological
und mechanischen Eigenschaften werden jedoch thermoplastische Polymere stark bevorzugt. Urn asphaltische Bitumen für diehowever, mechanical properties become thermoplastic Polymers highly preferred. Urn asphaltic bitumen for the
genannten Anwendungszwecke geeigneter zu machen, wurdeto make the mentioned purposes more suitable, was
bereits vorgeschlagen, in diese Bitumen thermoplastischealready proposed thermoplastic in this bitumen
Polymere einzuverleiben. Das Mischen von asphaltischenIncorporate polymers. Mixing asphaltic
Bitumen mit thermoplastischen Polymeren führt jedoch häuflrBitumen with thermoplastic polymers, however, often leads
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zu instabilen Produkten, die für industrielle Anwendungen ungeeignet sind. Wenn stabile Produkte erhalten werden, zeigt sich häufig, daß deren Zusammensetzung heterogen ist. Diese Heterogenität macht diese stabilen Produkte für die meisten industriellen Anwendungen weniger geeignet.to unstable products that are unsuitable for industrial applications. When stable products are obtained, it often shows that their composition is heterogeneous. This heterogeneity makes these products stable less suitable for most industrial applications.
Es wurde nun gefunden, daß durch Auswahl der geeigneten Bitumenkomponente und der geeigneten Polymerkomponente ^ im Gemisch Massen erhalten werden können, die sowohl stabil sind als auch eine homogene Struktur aufweisen und wegen ihrer Theologischen und mechanischen Eigenschaften hervorragend für industrielle Anwendun^sarten geeignet sind. Zu diesem Zweck müssen die Bitumenkomponenten und die Polymerkomponenten drei Bedingungen erfüllen. Die Bitumenkomponente muß ein bituminöser Rückstand aus der Destillation oder Fällung sein, der einen n-Heptan-Asphalten-Gehalt unter 2 Gew.-%, eine Penetration unter 2000 bei 25°C und einen Erweichungspunkt unter 800CIt has now been found that, by selecting the suitable bitumen component and the suitable polymer component in the mixture, it is possible to obtain masses which are both stable and have a homogeneous structure and, because of their rheological and mechanical properties, are outstandingly suitable for industrial applications. For this purpose, the bitumen components and the polymer components must meet three conditions. The bitumen component must be a residue from the distillation of bituminous or precipitation of a n-heptane asphaltene content of less than 2 wt -.%, A penetration of less than 2000 at 25 ° C and a softening point below 80 0 C.
™ besitzt. Die Polymerkomponente muß ein thermoplastisches™ owns. The polymer component must be thermoplastic
undand
Polymeres mit einem Molekulargewicht über 10 000, einemPolymer with a molecular weight above 10,000, a
seinbe
LöslichkeitsparametEr zwischen 7,8 und 8,8 und eine Kristallinität unter 60 % bei 25°C besitzen. Die MengeSolubility parameters between 7.8 and 8.8 and a crystallinity below 60 % at 25 ° C. The amount
an Polymerkomponente in den Massen kann von 5 bis lj0 Gew.-% of polymer component in the compositions can range from 5 to l j0 wt -.%
reichen.are sufficient.
Die neuen Bitumenmassen gemäß der Erfindung sind also gekennzeichnet durch einen Gehalt von ^O bis 95 Gew.-#The new bitumen compounds according to the invention are thus characterized by a content of ^ O to 95 wt .- #
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eines bituminösen Destillations- oder l'ällungsrückstands mit einem n-Heptan-Asphalten-Gehalt unter 2 Gew.-%, einer Penetration unter 2000 bei 25°C und einem Erweichungspunkt unter 800C als Bitumenkomponente und von 5 bis 50 Gew.-^ eines thermoplastischen Polymeren mit einem Molekulargewicht über 10 000, einem Löslichkeitsparameter zwischen 7,8 und 8,8 und einer Kristallinitat unter 00 % bei 230C als Polymerkomponente.a bituminous distillation or l'ällungsrückstands with a n-heptane asphaltene content of less than 2 wt -.%, a penetration of less than 2000 at 25 ° C and a softening point below 80 0 C as bitumen component and from 5 to 50 wt .- ^ of a thermoplastic polymer with a molecular weight above 10,000, a solubility parameter between 7.8 and 8.8 and a crystallinity below 00 % at 23 ° C. as a polymer component.
Die Größen des n-Heptan-Asphalten-Gehalts, der Penetration, des Erweichungspunkts, des Molekulargewichts, des Löslichkeitsparameters und der Kristallinität, die zur Definition der geeigneten Bitumen und Polymerkomponenten verwendet werden, werden wie folgt bestimmt:The sizes of the n-heptane asphaltene content, the penetration, the softening point, the molecular weight, the solubility parameter and the crystallinity used to define the appropriate bitumen and polymer components are determined as follows:
(1) Der n-Heptan-Asphalten~Gehalt wird gemäß IP-IV3 bestimmt,(1) The n-heptane asphaltene content is determined in accordance with IP-IV3 certainly,
(2) die Penetration wird gemäß ASTM D-5 bestimmt und in Einheiten von 0,1 mm ausgedrückt,(2) the penetration is determined according to ASTM D-5 and expressed in units of 0.1 mm,
der Erweichungspunkt wird nach der Ring- und Kugel methode gemäß ASTM D-J56 bestimmt,the softening point is determined by the ring and ball method according to ASTM D-J56,
(4) das durchschnittliche Molekulargewicht (M ) wird viskometrisch bestimmt,(4) the average molecular weight (M) is determined viscometrically,
(j) der Löslichkeitsparameter wird als Quadratwurzel der (j) the solubility parameter is expressed as the square root of
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Kohesivkraftdichte berechnet, einer Größe, die bei Polymeren leicht aus Quellungsversuchen mit verschiedenen Lösungsmitteln bestimmt werden kann,Cohesive force density calculated, a quantity that can easily be derived from swelling tests with different polymers Solvents can be determined,
(6) die Kristallinität wird in üblicher Weise ntttels Röntgenbeugung bestimmt.(6) the crystallinity is ntttels in the usual way X-ray diffraction determined.
Als bituminöse Destillations- und Fällungsrückstände, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Massen geeignet sind, sind Rückstände aus Rohöl besonders geeignet. Die Rückstände der Rohöldestillation können entweder gewöhnlich Destillationsrückstände oder Rückstände der Vakuumdestillation sein. Als Rohölfällungsrückstände kommen Rückstände in Frage, die beim JSnto.- sphaltieren von Rückständen von Rohölf'raktionen erhalten werden. Diese Entasphaltierung kann im allgemeinen dadurch durchgeführt werden, daß der asphaltische Rückstand in Berührung mit einem niedermolekularen aliphatischen Kohlenwasserstoff, insbesondere mit Propan, gebracht wird« Hierbei wird ein Bitumen gefällt und nach der Abtrennung ein asphaltfreies Öl erhalten, das zur Herstellung von Schmierölen geeignet ist. Wenn die Rückstände aus der Destillation oder Fällung mittels Destillation oder Jiitasphaltierung von Rohölen oder Rückständen von Rohölfraktionen mit einem niedrigen Gehalt an n-Heptan-Asphaltenen erhalten worden sind, sind sie im allgemeinen als solche brauchbar. In den meisten Fällen enthalten jedoch Rohöle und Rückstände von Rohölfraktionen eine erhebliche MengeAs bituminous distillation and precipitation residues that are suitable for producing the compositions according to the invention, residues from crude oil are particularly suitable. The arrears of crude oil distillation can either be common distillation residues or residues of vacuum distillation. As crude oil precipitation residues residues come into question, which in the case of JSnto.- contain residues of crude oil fractions can be obtained. This deasphalting can generally be carried out that the asphaltic Residue in contact with a low molecular weight aliphatic hydrocarbon, in particular with propane, is brought «Here a bitumen is precipitated and after separation an asphalt-free oil is obtained, which is used for production of lubricating oils is suitable. If the residues from the distillation or precipitation by means of distillation or Jiitasphaltierung of crude oils or residues of crude oil fractions having been obtained with a low content of n-heptane asphaltenes, they are generally as such useful. In most cases, however, contain crude oils and residues of crude oil fractions a significant amount
n-Heptan-Asphaltene und die daraus durch Destillation oder Fällung erhaltenen Rückstände werden zur Herstellung der er-n-heptane asphaltenes and those therefrom by distillation or Residues obtained from precipitation are used to produce the
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fIndungsgemäßen Massen ohne weitere Maßnahme nicht geeignet sein. Zur Herstellung geeigneter ßitumenkomponenten aus diesen asphaltenreichen Grundmaterialien sollte eine Jinfasphaltenisierungsoperation außer der Destillation oder Fällung durchgeführt werden. Diese Enfasphaltenisierung kann in der Regel dadurch geschehen, daß der asphaltenhaltige Rückstand in Berührung mit einem niedermolekularen aliphatischen Kohlenwasserstoff, insbesondere mit Pentan, gebracht wird. Es wird dann M fImmediate masses are not suitable without further measures. In order to produce suitable bitumen components from these asphaltene-rich base materials, a jin asphaltene operation other than distillation or precipitation should be carried out. This enfasphaltenisation can generally take place in that the asphaltene-containing residue is brought into contact with a low molecular weight aliphatic hydrocarbon, in particular with pentane. It then becomes M
eine n-Heptan-Asphalten-reiche Phase gefällt und nach der Abtrennung kann eine Ölphase mit niedriger Konzentration an ri-Heptan-Asphalten erhalten werden. Zur Abtrennung der gefällten Asphaltene wird bevorzugt, ein oder mehrere Hydroeyclone zu verwenden. Durch Anwendung uer richtigen Behandlungstemperatur und des richtigen Gewichtsverhältnisses Pentan hinsichtlich des zu enfasphalteriisierenden Rückstands können Produkte mit einem Gehalt an ri-Heptan-Asphaltenen unterhalo 0,1 Gew.-^ in einfacher Weise erhalten werden. Wenn die Herstellung der Rückstände mit niedriger Asphaltenkonzentration durch Destillation oder Fällung zusammen mit einer iin-fasphaltenisierung durchgeführt wird, kann die Reihenfolge der Durchführung dieser Verfahren schwanken. iis kann somit z.B. das Jin^asphaltenisieren bei einem Rückstand der Destillation oder Fällung durchgeführt werden, der durch Destillation oder Fällung eines Rohöls oder einer Rohöl-Rückstandsfraktion erhalten wordenan n-heptane-asphaltene-rich phase is precipitated and after the Separation, an oil phase with a low concentration of ri-heptane asphaltene can be obtained. To separate the Precipitated asphaltenes are preferred to use one or more Hydroeyclones. By applying the right ones Treatment temperature and the correct weight ratio Pentane with regard to the residue to be aspirated can products with a content of ri-heptane asphaltenes below 0.1 wt .- ^ obtained in a simple manner will. If the production of the residues with low asphaltene concentration is by distillation or precipitation is carried out together with an iin-fiberization, The order in which these procedures are performed may vary. iis can thus e.g. asphaltenize the Jin ^ be carried out on a residue of the distillation or precipitation, the distillation or precipitation of a Crude oil or a crude oil residue fraction
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ist. Die gewünschten Rückstände können auch erhalten werden, indem ein entasphaltenisierter Rückstand aus einer Rohölfraktion destilliert oder gefällt wird. Bei der Herstellung der ßitumerirnassen gemäß der Erfindung durch Entasphaltenisieren des Rückstands einer Rohölfraktion und anschließender Destillation sollte darauf geachtet werden, daß die Destillationstemperatur rieht oberhalb etwa 400°C ansteigt, da bei höherer Temperatur erneut n-Heptan-Asphaltene gebildet werden können.is. The desired residues can also be obtained by making a de-asphaltene residue a crude oil fraction is distilled or precipitated. In the preparation of the ßitumerir masses according to the invention by degasifying the residue of a crude oil fraction and subsequent distillation, care should be taken to ensure that the distillation temperature is above about 400 ° C, since n-heptane asphaltenes can be formed again at a higher temperature.
Es wurden sehr günstige Ergebnisse erhalten durch Verwendung der folgenden Destillationsrückstände als Bitumenkomponenten bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Massen:Very favorable results have been obtained by using the following still bottoms as Bitumen components in the production of the invention Masses:
(1) Rückstände aus der Destillation eines Rohöls mit niedrigem n-Heptan-Asphalten-Gehalt,(1) Residues from the distillation of a crude oil with a low n-heptane asphaltene content,
(2) Rückstände aus der Entasphaltenisierung von Rückständen der Rohöldestillation,(2) Residues from the de-asphalteneization of residues from crude oil distillation,
(3) Rückstände aus der Destillation von entasphaltenisierten Rückständen von Rohölfraktionen.(3) Residues from the distillation of deasasphaltenes Residues of crude oil fractions.
Obwohl Ditumenkornponenten mit einem n-Heptan-Asphalten-Gehalt unter 2 Gew.-% im allgemeinen zur Herstellung derAlthough Ditumenkornponenten with a n-heptane asphaltene content of less than 2 wt -.% In general for the preparation of
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Bitumenmassen gemäß der Erfindung geeignet sind, werden bituminöse Destillations- und Fällungsrückstände vorgezogen, die einen Gehalt an n-Heptan-Asphaltenen unter 0,1 Gew.-% besitzen.Bitumen compositions according to the invention are suitable, bituminous distillation and precipitation residues are preferred to have a content of n-heptane asphaltenes under 0.1 - possess.%.
Hinsichtlich der Penetrationswerte und des Erweichungspunkts der Bitumenkomponenten werden solche Komponenten bevorzugt, die eine Penetration unter 5OO bei 25 CWith regard to the penetration values and the softening point of the bitumen components, those components are preferred which have a penetration below 500 at 25 ° C
und einen Erweichungspunkt zwischen 25 und 6O0C be- g and a softening point between 25 and 6O 0 C be g
sitzen.sit.
Die thermoplastischen Polymeren, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bitumenmassen geeignet sind,The thermoplastic polymers which are suitable for the production of the bitumen compositions according to the invention,
haben vorzugsweise Molekulargewichte üDer 50 000.preferably have molecular weights greater than 50,000.
Hinsichtlich der Kristallinitat wurde bereits ausgeführt,With regard to the crystallinity, it has already been stated that
daß diese weniger als 60 >j bei 25°C betragen sollte.that this should be less than 60> j at 25 ° C.
üs werden jedoch Polymere bevorzugt, die eine erheblich niedrigere Kristallinität besitzen, insbesondere amorpheHowever, polymers are preferred which have a considerable amount have lower crystallinity, especially amorphous
Polymere. fPolymers. f
Ks wurden gute Ergebnisse durch Anwendung thermoplastischer Polymerer erzielt, die durch Polymerisieren von olefinisch ungesättigten Monomeren hergestellt worden sind. Diese Polymeren können entweder Homopolymere oder Copolymere sein. In Abhängigkeit von der Wahl des Monomeren können diese in die folgenden beiden Gruppen eingeteilt werden:Ks got good results by using thermoplastic Achieved polymer made by polymerizing olefinically unsaturated monomers are. These polymers can be either homopolymers or copolymers. Depending on the choice of monomer these can be divided into the following two groups:
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(1) Polymere aus Monomeren, die ausschließlich Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten. Beispiele solcher Polymeren sind Polyisobutylen, Polyisopren, Polybutadien, Ä'thylen-Propylen-Copolymere und Styrol-Butadien-Copolymere. Gute Ergebnisse wurden durch Anwendung von Polyisobutylen und Ä'thylen-Propylen-Copolymeren als Polymerkomponente bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bitumenmassen erzielt.(1) Polymers made from monomers that are exclusively carbon and contain hydrogen. Examples of such polymers are polyisobutylene, polyisoprene, polybutadiene, Ethylene-propylene copolymers and styrene-butadiene copolymers. Good results have been obtained using polyisobutylene and ethylene-propylene copolymers achieved as a polymer component in the production of the bitumen compositions according to the invention.
(2) Polymere aus Monomeren, die außer Kohlenstoff und Wasserstoff wenigstens teilweise noch 1 oder mehrere andere Elemente,wie Sauerstoff, enthalten. Beispiele derartiger Polymerer sind Äthylen-Vinylacetat-Copolymere, Ä'thylen-Ä'thylacrylat-Copolymere und Äthylen-n-Butylacrylat-Copolymere. Günstige Ergebnisse wurden durch Verwendung von Copolymeren von Äthylen mit Vinylacetat oder mit n-Butylacrylat bei der Herstellung der Bitumenmassen gemäß der Erfindung erzielt.(2) Polymers made from monomers which, in addition to carbon and hydrogen, at least partially have 1 or more others Contain elements such as oxygen. Examples of such polymers are ethylene-vinyl acetate copolymers, Ethylene-ethyl acrylate copolymers and ethylene-n-butyl acrylate copolymers. Favorable results have been obtained using copolymers of ethylene with vinyl acetate or obtained with n-butyl acrylate in the production of the bitumen compositions according to the invention.
Obwohl es möglich ist, stabile homogene Mischungen mit interessanten rheologischen und mechanischen Eigenschaften durch Verwendung dieser Polymeren als Mischkomponente für die Bitumen mit niedrigem Asphaltengehalt zu erhalten, wird trotzdem die Verwendung einer besonderen Gruppe von Blockcopolymeren zu diesem Zweck bevorzugt. Dieses sind Blockcopolymere der allgemeinen Formel A-B-A, worin beide Gruppen Λ gleichartige oder ungleichartige Polymer-Although it is possible to obtain stable homogeneous mixtures with interesting rheological and mechanical properties by using these polymers as a blending component for bitumen with a low asphalt content, however, it is preferred to use a particular group of block copolymers for this purpose. This are block copolymers of the general formula A-B-A, wherein both groups Λ similar or dissimilar polymer
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blocks eines monovinylsubstltuierten aromatischenblocks of a monovinyl-substituted aromatic
Kohlenwasserstoffs sind und B ein Polymerblock eines konjugierten Diens ist. Diese Blockcopolymeren besitzen bei Raumtemperatur die Eigenschaften eines vulkanisiertenAre hydrocarbon and B is a polymer block of one conjugated diene is. These block copolymers possess at room temperature the properties of a vulcanized
Kautschuks. Bei höherer Temperatur verschwindet derRubber. The disappears at a higher temperature
vulkanisierte Charakter, wodurch diese Blockcopolymeren hervorragend in geschmolzene Bitumenmaterialien disper-vulcanized character, which makes these block copolymers excellent dispersible in molten bitumen materials.
giert werden können. Wenn diese Mischungen abkühlen,can be yawed. When these mixtures cool down,
kehrt der vulkanisierte Charakter der Blockcopolymeren M the vulcanized character of the block copolymers M reverses
zurück und es werden sehr elastische kautschukartigeback and it will be very elastic rubbery
Produkte mit hervorragender Verarbeitbarkeit erhalten.Obtain products with excellent processability.
Sowohl die Polymerblocks A wie der Polymerblock B könnenBoth the polymer blocks A and the polymer block B can
voll oder teilweise hydriert sein.fully or partially hydrogenated.
Die Polymerblocks A haben vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 7500 bis 100 000, insbesondere von 10 000 bis 50 000. Der Polymerulock B hat vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 25 000 bis 1 000 000, insoesondere von 35 000 bis I50 000. Die Menge an Polymerclocks A bei den Blockcopolymeren reicht vorzugsweise von 10 bis 70 Gew.-^, insbesondere von 20 bis 50 Gew.-^. Beispiele für monovinylaromatische Verbindungen, die bei der Herstellung der Polymerblocks geeignet sind, sind Styrol und /-Methylstyrol. Als konjugierte geeignete Diene bei der Herstellung der Polymerblocks B werden vorzugsweise Diene mit k üis 8 Kohlenstoffatomen pro Molekül ausgewählt, insoesondere iJuta-The polymer blocks A preferably have an average molecular weight in the range from 7,500 to 100,000, in particular from 10,000 to 50,000. The polymer block B preferably has an average molecular weight in the range from 25,000 to 1,000,000, in particular from 35,000 to 150,000. The amount of polymer clocks A in the block copolymers ranges preferably from 10 to 70% by weight, in particular from 20 to 50% by weight. Examples of monovinyl aromatic compounds which are suitable in the preparation of the polymer blocks are styrene and methyl styrene. Suitable conjugated dienes in the production of the polymer blocks B are preferably dienes with k üis 8 carbon atoms per molecule, in particular iJuta-
10 9 8 A 2 /Ί % 9"8 BAD 10 9 8 A 2 / Ί % 9 "8 BAD
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dien und Isopren.diene and isoprene.
Beispiele geeigneter Blockcopolymere sind Polystyrol-Polyisopren-Polystyrol und Polystyrol-Polybutadien-PoIystyrol. Vorzugsweise wird ein blockcopolymeres Styrol-Butadien-Styrol als Polymerkomporiente bei der Herstellung der Bitumenmassen gemäß der Erfindung verwendet. Examples of suitable block copolymers are polystyrene-polyisoprene-polystyrene and polystyrene-polybutadiene-polystyrene. Preferably a block copolymer Styrene-butadiene-styrene as a polymer component in the Production of the bitumen compositions used according to the invention.
Die Herstellung der Massen kann in einfacher V/eise durch Einrühren der polymeren Komponente als feinverteilter Feststoff oder in E'orm einer Lösung in beispielsweise Benzol oder Toluol in die geschmolzene Bitumenkomponente erfolgen. Das Lösungsmittel kann anschließend verdampft werden.The masses can be prepared in a simple manner by stirring in the polymeric component as finely divided Solid or in the form of a solution in, for example, benzene or toluene in the molten bitumen component take place. The solvent can then be evaporated.
Die Bitumenmassen gemäß der Erfindung sina für eine Vielzahl industrieller Verwendungen geeignet, z.J. als Verfugungsmassen, Kleostoffe, Schutzüoerzugsmassen, Imprägnierungsmittel und Abdeckmaterialien. Die Massen können auch beim t3au von J brassen verwendet werden.The bitumen compositions according to the invention are suitable for a large number suitable for industrial uses, e.g. as grouting compounds, Adhesives, protective composition, impregnating agents and covering materials. The masses can also be used in the t3au by J bream.
In ..bhängigkeit von der vorgesehenen Anwendung ist es möglich, ebenfalls andere Stoffen in die Massen einzuarbeiten, zusätzlich zur Bitumenkomponente und der Polymerkomponente. Hierzu gehören im wesentlichen alle Materialien, die im allgemeinen zu Mischungen aus Bitumen und Polymeren zugefügt werden. Beispiele solcher Stoffe sind Glasfasern,Depending on the intended application, it is possible to also incorporate other substances into the masses, in addition to the bitumen component and the polymer component. This includes essentially all materials, which are generally mixtures of bitumen and polymers be added. Examples of such substances are glass fibers,
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As best fas era,- Talkum, Sand und Ruß. Diese Stoffe können in verschiedenen Mischungsverhältnissen in Kombination mit den Bitumenmassen gemäß der Erfindung verwendet werden. Das Verhältnis der Bitumenkomponente zur Polymerkomporiente in derartigen Massen sollte jedoch so liegen., daß die Massen 5 bis 50 Gew.-teile der Polymerkomponente, berechnet auf 100 Gew.-teile des Gemischs aus Bitumen und Polymer enthalten. ^As best fas era, - talc, sand and soot. These substances can in different mixing ratios in combination be used with the bitumen compositions according to the invention. The ratio of the bitumen component to the polymer component in such masses, however, should be so., that the masses 5 to 50 parts by weight of the polymer component, calculated on 100 parts by weight of the mixture of bitumen and polymer. ^
Bei der Anwendung als Klebstoff werden vorzugsweise solche Massen ausgewählt, die 5 bis 25 Gew.-teile der Polymerkomponente, bezogen auf 100 Gew.-teile der Mischung aus Bitumen und Polymer enthalten. When used as an adhesive, those compositions are preferably selected which contain 5 to 25 parts by weight of the polymer component, based on 100 parts by weight of the mixture of bitumen and polymer.
Bei der Verwendung als Verfugungsmasse werden vorzugsweise solche Massen ausgewählt, die 25 bis 50 Gew.-teile der Polymerkomponente, berechnet auf 100 Gew.-teile des Gemischs. aus Bitumen und Polymer enthalten.When used as a jointing compound, compounds that are preferably 25 to 50 parts by weight are selected the polymer component, calculated on 100 parts by weight of the mixture. made of bitumen and polymer.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated by the following examples explained in more detail.
Es wurden eine Reihe Bitumenmassen durch Mischen der folgenden Bitumenkomponenten und Polymerkomponenten hergestellt: ~A number of bituminous compounds were made by mixing the the following bitumen components and polymer components are produced: ~
- 11 -109842/1388 BAD ORISINAU- 11 -109842/1388 BAD ORISINAU
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Polymer 1: Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer Polymer 1: styrene-butadiene-styrene block copolymer
Mv = 100 000, Löslichkeitsparameter 8,50, Kristallinität 0 %, M v = 100,000, solubility parameter 8.50, crystallinity 0 %,
Polymer 2; Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer, Polymer 2; Styrene-butadiene-styrene block copolymer,
Mv = 92 000, Löslichkeitsparameter 8,6O, Kristallinität 0 %, M v = 92,000, solubility parameter 8.6O, crystallinity 0 %,
Polymer 3: Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, M 50 000, Schmelzindex (gemäß ASTM D-1238) 45 bis 65, Löslichkeitsparameter 8,6O, Kristallinität 5 %. Polymer 3: ethylene-vinyl acetate copolymer, M 50,000, melt index (according to ASTM D-1238) 45 to 65, solubility parameter 8.6O, crystallinity 5 %.
Polymer 4: Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, M 50 000, Schmelzindex 22 bis 28, Löslichkeitsparameter 8,40, Kristallinität 18 %. Polymer 4: ethylene-vinyl acetate copolymer, M 50,000, melt index 22 to 28, solubility parameter 8.40, crystallinity 18 %.
Polymer 5; Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, M 50 000, Schmelzindex 12 bis 18, Löslichkeitsparameter 8,35, Kristallinität 22 %. Polymer 5; Ethylene-vinyl acetate copolymer, M 50,000, melt index 12 to 18, solubility parameter 8.35, crystallinity 22 %.
Polymer 6; Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, Mv 50 000, Schmelzindex 5 bis 7, Löslichkeitsparameter 8,35, Kristallinität 22 %. Polymer 6; Ethylene-vinyl acetate copolymer, M v 50,000, melt index 5 to 7, solubility parameter 8.35, crystallinity 22 %.
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t 0 9 3 4 2/1398t 0 9 3 4 2/1398
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Polymer 7: Äthylen-Vinylacetat-Copolymer M 50 000, Schmelzindex 335 bis 465, Löslichkeitsparameter 8,3o, Kristallinität 28 %. Polymer 7: ethylene-vinyl acetate copolymer M 50,000, melt index 335 to 465, solubility parameter 8.3o, crystallinity 28 %.
Polymer 8: Äthylen-Vinylacetat-Copolymer M 50 000, Schmelzindex 16 bis 22, Löslichkeitsparameter 8,30, Kristallinität 28 %. Polymer 8: ethylene-vinyl acetate copolymer M 50,000, melt index 16 to 22, solubility parameter 8.30, crystallinity 28 %.
Polymer 9: Äthylen-Vinylacetat-Copolymer Mv 50 000, Schmelzindex 2,1 bis 2,9, Löslichkeitsparameter 8,25, Kristallinität 38 %. Polymer 9: ethylene-vinyl acetate copolymer M v 50,000, melt index 2.1 to 2.9, solubility parameter 8.25, crystallinity 38 %.
Polymer 10; Äthylen-Propyleh-Copolymer M= 150 000, Polymer 10; Ethylene propylene copolymer M = 150,000,
Löslichkeitsparameter 7,95, Kristallinität 0 %. Solubility parameter 7.95, crystallinity 0 %.
Polymer 11; Polyisobutylen, My = 100 000, Löslichkelts parameter 7,95, Kristallinität 0 %, Polymer 11; Polyisobutylene, M y = 100,000, solubility parameter 7.95, crystallinity 0 %,
chkeitsparameter 7,95, Kristallinität 0 %, ability parameter 7.95, crystallinity 0 %,
Polymer 12; Polyisobutylen, My = 420 000, Löslichkeits Polymer 12; Polyisobutylene, M y = 420,000, solubility
Polymer 13; Polyisobutylen, My = 1 200 000, LÖslichkeitsparameter 7,95, Kristallinität Ό %. Polymer 13; Polyisobutylene, M y = 1,200,000, solubility parameter 7.95, crystallinity Ό %.
Polymer 14; Äthylen-n-Butylacrylat-Copolymer, M„ : - 50 000, Polymer 14; Ethylene-n-butyl acrylate copolymer, M ": - 50,000,
- 13 10 9 8 4 2/1398 - 13 10 9 8 4 2/1398
177034G177034G
Löslichkeitsparameter 8,10, Kristallinität 50 *.Solubility parameter 8.10, crystallinity 50 *.
Polymer 15: Polyäthylen, Mv 50 000, Löslichkeitsparameter 8,00, Kristallinität 65 %. Polymer 15: polyethylene, M v 50,000, solubility parameter 8.00, crystallinity 65 %.
Polymer 16:Polymer 16:
Polypropylen, M . 50 000, Löslichkeitsparameter 7,95, Kristallinität 95 %. Polypropylene, M. 50,000, solubility parameter 7.95, crystallinity 95 %.
Polymer 17:Polymer 17:
Polystyrol, M = 200 000, Löslichkeitsparameter 9,10, Kristallinität 0 %. Polystyrene, M = 200,000, solubility parameter 9.10, crystallinity 0 %.
Polymer 18:Polymer 18:
Polyvinylchlorid, M - - 50 000, Löslichkeitsparameter 9,60, Kristallinität--60 %. Polyvinyl chloride, M - - 50,000, solubility parameter 9.60, crystallinity - 60 %.
Bitumen 1:Bitumen 1:
Bitumen einer Penetration 1800 bis 2000 bei 250C, Erweichungspunkt 25°C, PI = -1,9, n-Heptan-Asphalten-Gehalt 0,1 Gew.-? aus der Entasphaltenisierung eines normalen Destillationsrückstands eines Rohöls aus dem mittleren Osten mit Pentan. Bitumen a penetration 1800-2000 at 25 0 C, softening point 25 ° C, PI = -1.9,-heptane asphaltene content of 0.1 wt n? from the de-asphalteneization of a normal distillation residue of a crude oil from the Middle East with pentane.
Bitumen 2:Bitumen 2:
Bitumen einer Penetration 8C0 üei 2!30C, iirweichungspunkt 260C, PI = -0,5 und n-Heptan-Asphalten-Gehalt - 0,1 Gew.-fo aus der ErAasphaltenisierung eines Rückstands der Vakuumdestillation aus einem Rohöl vom! Bitumen penetration 8C0 üei 2 3 0 C, 26 0 C iirweichungspunkt, PI = -0.5 and n-heptane asphaltene content -. 0.1 -fo from the ErA asphaltenisierung a residue of vacuum distillation of a crude oil from the
mittleren Osten mit Pentan. - 14 -middle east with pentane. - 14 -
109842/1398109842/1398
Bi turnen j?: Bitumen einer Penetration yy bei 250C, Erweichungspunkt 440C, PI = -1,1 und n-Heptan-Asphalten-Gehalt - '.0,1 Gew.-% als .Rückstand der Vakuumdestillation eines durch normale Destillation erhaltenen Rückstands eines Rohöls aus dem mittleren Osten, der entasphaltenisiert mit Pentan ist. Bi gymnastics j ?: bitumen penetration yy at 25 0 C, softening point of 44 0 C, PI = -1.1 and n-heptane asphaltene content - '.0.1 wt -.% As .Rückstand the vacuum distillation of a by normal distillation obtained residue of a crude oil from the Middle East, which is dasphaltenized with pentane.
Bitumen- 4: Bitumen einer Penetration 54 bei 25°C, Erweichungspunkt 440C, PI = -2,3 und einen n-Heptan-Asphalten-Gehalt von 1,1 Gew.-°,Ό als Rückstand der Vakuumdestillation eines Rohöls aus dem fernen Osten. Bitumen 4: bitumen of penetration 54 at 25 ° C, softening point of 44 0 C, PI = -2.3 and a n-heptane asphaltene content of 1.1 weight - from ° Ό as a residue of vacuum distillation of a crude oil. the far east.
Bitumen ^: Bitumen einer Penetration 12 bei 250C, Erweichungspunkt 54,5°Ci PI = -2,7 und einem n-Heptan-Asphalten-Gehalt von 1,8 Gew.-^ als Rückstand der Vakuumdestillation eines Rohöls aus dem fernen Osten. ■ ■ " Bitumen ^: bitumen of a penetration 12 at 25 0 C, softening point 54.5 ° Ci PI = -2.7 and an n-heptane-asphaltene content of 1.8 wt .- ^ as a residue of the vacuum distillation of a crude oil from the distant East. ■ ■ "
Bitumen 6: Bitumen einer Penetration 88 bei 250C, Bitumen 6: bitumen of a penetration 88 at 25 0 C,
Erweichungspunkt 45°C, PI = -12 und n-Heptan-Asphalten-Gehalt HjO Gew..-% als Vakuumrückstand bei der Destillation eines Rohöls aus Südamerika.Softening point 45 ° C, PI = -12 and n-heptane-asphaltene content HjO% by weight as vacuum residue during the distillation of a crude oil from South America.
Bitumen '(ι Bitumen einer Penetration 94 bei 250C, Bitumen '(ι bitumen a penetration 94 at 25 0 C,
109842/tlÄ109842 / tlÄ
Erweichungspunkt 46,5°C, PI = -0,5 und einem n-Heptan-Asphalten-Gehalt von 14,0 Gew.-°/o aus dem Teilblasen eines Rückstands der Vakuumdestillation eines Rohöls aus dem mittleren Osten·Softening point 46.5 ° C, PI = 0.5 and a n-heptane asphaltene content of 14.0 wt -. ° / o of the part bubbles of a residue of the vacuum distillation of a crude oil from the Middle East ·
Bitumen 8: Bitumen einer Penetration 21 bei 25°C, Erweichungspunkt 89,5°C, PI = 3*5 und n-Heptan-P · Asphalten-Gehalt 25,0 Gew.-^, erhalten durch Bitumen 8: bitumen with a penetration 21 at 25 ° C., softening point 89.5 ° C., PI = 3 * 5 and n-heptane P · asphaltene content 25.0% by weight, obtained by
Blasen eines Rückstands der Vakuumdestillation eines Rohöls aus dem mittleren Osten.Blowing a residue from vacuum distillation of a Middle Eastern crude oil.
62 Bitumenmassen wurden durch Mischen einer der R&ymerkomponenten 1 ois 14 mit einer der Bitumenkotnponenten 1 bis 5 hergestellt. B1Ur jede Masse wurde die Penetration bei 250C, der Erweichungspunkt und der Penetrationsindex bestimmt. Zur Bestimmung des Penetrationsindex wurde die Penetration-Temperatur-Kurve zwischen 0 und 600C verwendet. Die Mischungsverhältnisse und Eigenschaften der Masse sind in Tabelle I angegeben.62 bitumen compounds were produced by mixing one of the R & ymer components 1 or 14 with one of the bitumen components 1 to 5. B 1 The penetration at 25 ° C., the softening point and the penetration index were determined for each mass. The penetration temperature curve between 0 and 60 ° C. was used to determine the penetration index. The mixing ratios and properties of the mass are given in Table I.
- 16 109842 Π 398- 16 109842 Π 398
OXONONUIVJI Ul VJl VJl VJl VJl VJl VJl Ul 4=-4=-4r-4=-4^4=-4=-4="4=r 4=-V>l V)IV)IVJlV)IV)IVjIViIV)IViIrUrOrOrOrUrOrUrOrOrOHHHHHHH MHH IV> M OVD CO-Q ONVJl 4=-VjJ ΓΟ H OVD CO—3 ONVJl 4^VjI ΓΟ HOVO CO—3 ON VJl 4=rVjlfOHOVOCO—1 CJlUl JrVjI IUH OVO CO--3 ONVJI -tVjl WHO OXONONUIVJI Ul VJl VJl VJl VJl VJl VJl Ul 4 = -4 = -4r-4 = -4 ^ 4 = -4 = -4 = "4 = r 4 = -V> l V) IV) IVJlV) IV) IVjIViIV) IViIrUrOrOrOrUrOrUrOrOrOHHHHHHH MHH IV> M OVD CO-Q ONVJl 4 = -VjJ ΓΟ H OVD CO— 3 ONVJl 4 ^ VjI ΓΟ HOVO CO — 3 ON VJl 4 = rVjlfOHOVOCO — 1 CJlUl 3 JrVJVOI-ItjlUl JrVjI
ovoco—3ovoco — 3
JVjI ΓΟ μ μ ΓΟ VjI ΓΟ H VjI ΓΟΗ UlVjirOHtOHVjIVjirOHH VjirOHH 4=· Vj) ΓΟ H H ' ) O OVJl QVJiÖQÖQVJlQQQVJlQQQQQUlQQQVJlQUlQQUIQUlQQQUlOUl JVjI ΓΟ μ μ ΓΟ VjI ΓΟ H VjI ΓΟΗ UlVjirOHtOHVjIVjirOHH VjirOHH 4 = · Vj) ΓΟ HH ') O OVJl QVJiÖQÖQVJlQQQVJlQQQQQQUlQQQVJlQUlQQUIOUlQQQUlQQUlQ
_l ro H H VjI VjJ ΓΟ H H_l ro H H VjI VjJ ΓΟ H H
U)-Q-QW-QVS <3 .Q A» Ui ο UiU) -Q-QW-QVS <3 .Q A »Ui ο Ui
VJl VjJ ro I-· —5 VJlVJl VjJ ro I- · -5 VJl
ö'ö'ö'oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooö'ö'ö'ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
VjJPrevious year
—3—3 COCOV -3-3 COCOV
VQVQ
CO—3 COVCO— 3 COV
roro
COVCOV
ι ΓΟ H H η H O O VO CO CO CO CO CO—3 --3 —3 —3 —3 ONVJl VJIUIUIUI 4^4=-4^-lι ΓΟ H H η H O O VO CO CO CO CO CO -3-3-3-3-3 ONVJl VJIUIUIUI 4 ^ 4 = -4 ^ -l
1 VD Ul -O GDVO CO CO~J —3 COCOVO VO--J COCOVDVD ON—3 CO COVO VO-3 CO COVO VO —31 VD Ul -O GDVO CO CO ~ J —3 COCOVO VO - J COCOVDVD ON — 3 CO COVO VO-3 CO COVO VO —3
ι COVOVD —3—3 CO COVD VD —3 COVJl-J COVD VD VOι COVOVD -3-3 CO COVD VD -3 COVJl-J COVD VD VO
öiöJtDöJttCdtiJöWttMö H- Η· H" H- Η· Η· Η· H- Η· Ρ· Η· Μ·öiöJtDöJttCdtiJöWttMö H- Η · H "H- Η · Η · Η · H- Η · Ρ · Η · Μ ·
OJrjJtebJrjJtDCdötjJüJOJrjJtebJrjJtDCdötjJüJ
H- Η· H- Η· Η· Η· Η· Η· Η· H- Η· H- Η· Η· Ρ· Η· Ι-1· Η· H- Η· Η· Η· Η· Η· H- H- H- H- H- H- H- H- ti) H- Η· H- H- H- H- H- H- Η· H- H- H- H- H- >+ H- Η · H- Η · Η · Η · Η · Η · Η · H- Η · H- Η · Η · Ρ · Η · Ι- 1 · Η · H- Η · Η · Η · Η · Η · H- H- H- H- H- H- H- H- ti) H- Η · H- H- H- H- H- H- Η · H- H- H- H- H- > +
<-^c+c^(Γ^cl·cH-<Γ^c+d-c^ctΓ^d·c^cl·cl·c+cl·ctctc^ctc+c+c+rf<- ^ c + c ^ (Γ ^ cl · cH- <Γ ^ c + d-c ^ ctΓ ^ d · c ^ cl · cl · c + cl · ctctc ^ ctc + c + c + rf
Vj) · Ci-Vj) Ci-
rorororororororororororovjivjivjj Vjj vjjvji vjj Vjj ν» VjJ Vjj Vji v» Vjj v>i vji Vjj Vjj v>j vji v>i Vji vjj vjj Vjj vjj\jivjjvji4=r4^j=-4=-rororororororororororovjivjivjj Vjj vjjvji vjj Vjj ν »VjJ Vjj Vji v» Vjj v> i vji Vjj Vjj v> j vji v> i Vji vjj vjj Vjj vjj \ jivjjvji4 = r4 ^ j = -4 = r4 ^ j = -4
fei ρΓ 4 W fei ρΓ 4 W
• M• M
0 B)0 B)
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ro cj\Oncoct\—j ιM.
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ONCOVJlVjIVjJ 4="ONCOVJlVjIVjJ 4 = "
_ . _\Vjl ^-J —3Ul 4^ONH H VjJ H rO4=-4=-VJ14^V>JVjl 4t-U1-OnhVjI 4^4=-VJl ONrO4^UlVJl-<14^Vjl ON-~q CO 4=· 4=" —3 OVjI H4^VJ1VjI 1OOOVJlOOOOOrOO I VjlVDUlOCOVjlVjlHCOVOVDONUlOrOON—3 COVD ΓΟ ΓΟ—SONhVjJhUI—JUIVO—-3 00N4^V>irOO_. _ \ Vjl ^ -J -3Ul 4 ^ ONH H VjJ H rO4 = -4 = -VJ14 ^ V> JVjl 4t-U1-OnhVjI 4 ^ 4 = -VJl ONrO4 ^ UlVJl- <14 ^ Vjl ON- ~ q CO 4 = · 4 = " - 3 OVjI H4 ^ VJ1VjI 1 OOOVJlOOOOOrOO I VjlVDUlOCOVjlVjlHCOVOVDONUlOrOON - 3 COVD ΓΟ ΓΟ - SONhVjJhUI - JUIVO - 3 00N4 ^ V> irOO
Ui ui '· .Ui ui '· .
HH M ir
VD M CO 4^ C
O CO 4=- O OHH M ir
VD M CO 4 ^ C
O CO 4 = - OO
O ON ΓΟ M —3 Ul l4=-OON4=-OC04=rVjlON4=-VjlVjl ΓΟ CO-J η 4^ ON COCOON ΓΟ Ul VjJ ON 4=-VjJ-J OO ΓΟO ON ΓΟ M -3 Ul l4 = -OON4 = -OC04 = rVjlON4 = -VjlVjl ΓΟ CO-J η 4 ^ ON COCOON ΓΟ Ul VjJ ON 4 = -VjJ-J OO ΓΟ
O CO—3 ON ON ONUl —3 ON ONUl Ul CO-<1 ONONVJlUl ONONUlUlUl ON Ul VJl 4^4^^ COON ONVJl 4="4^ΓΟ ONh O CO CO -J Ul CO 4=-VO ONVjI -J O Ul H COUl Ul O Ul ΓΟ VD ONUl O COUl H VJl -J 4^-q 4=- OOVO —) ro W OMÜ O\H 0\0 ChO JrO CO-3 ON ON ONUl -3 ON ONUl Ul CO- <1 ONONVJlUl ONONUlUlUl ON Ul VJl 4 ^ 4 ^^ COON ONVJl 4 = "4 ^ ΓΟ ONh O CO CO -J Ul CO 4 = -VO ONVjI -J O Ul H COUl Ul O Ul ΓΟ VD ONUl O COUl H VJl -J 4 ^ -q 4 = - OOVO -) ro W OMÜ O \ H 0 \ 0 ChO Jr
Ui vjiUi vji
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Γ0 4 Ul P Oc+ O H-O 3 Γ0 4 Ul P Oc + O HO 3
2 tei2 part
R- (DR- (D
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I ONVjJ Γ0ΟΗ |C04^H I —.3 VjI O I VJlVjirOH ι ONI ONUlVjJOOIOHHOO l-<!VJ14=-VjjHVjirO.MHOHOOOH'ONrOVD—JVjlOVOVOUlVjirOCOONVjlI ONVjJ Γ0ΟΗ | C04 ^ H I -3 VjI O I VJlVjirOH ι ONI ONUlVjJOOIOHHOO l - <! VJ14 = -VjjHVjirO.MHOHOOOH'ONrOVD — JVjlOVOVOUlVjirOCOONVjl
O ^ ^U Ό ΌO ^ ^ U Ό Ό
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ON O Ol ^-3 VQ ^3VJlUl Ό Ό CO OVjirOPO O H VjI O 4=" Ul 4^—3 VjI COON O Ol ^ -3 VQ ^ 3VJlUl Ό Ό CO OVjirOPO OH VjI O 4 = "Ul 4 ^ -3 VjI CO
+ + + +II+H+ + +I+
OHOOOH'ONrOVD—JVjlOVO + + + + II + H + + + I +
OHOOOH'ONrOVD — JVjlOVO
CO COUl VjI VJl -pr VjJ CO O Γ0 VJl ON 4=· 0OVjJ Γ0 H 4=" ΓΟ VJl PO VJl O OO O COVD O *C0CO COUl VjI VJl -pr VjJ CO O Γ0 VJl ON 4 = · 0OVjJ Γ0 H 4 = "ΓΟ VJl PO VJl O OO O COVD O * C0
Die Meissen 1 bis 62 waren alle stabil und außerdem homogen. Bezüglich der Bezeichnungen "staoil" und "homogen" gelten folgende Kennzeichen:Meissen 1 to 62 were all stable and also homogeneous. Regarding the terms "staoil" and "homogeneous" apply the following characteristics:
. Eine stabile Masse ist dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schmelzen kein Entmischen der Komponenten stattfindet. Beim Entmischen der Komponenten wurde dieMasse als instaoil ρ angesehen.. A stable mass is characterized by the fact that the components do not separate after melting. When the components separated, the mass was considered to be instaoil ρ.
Eine stabile Masse ist als homogen zu bezeichnen, wenn sie beim Ausbreiten in einer dünnen Schicht keine getrennten Komponenten erkennen läßt. Wenn erkennbare getrennte Komponenten auftreten, wird die Masse als heterogen bezeichnet. A stable mass can be described as homogeneous if it does not separate when it is spread out in a thin layer Components can be recognized. When discernible separate components appear, the mass is said to be heterogeneous.
Vergleicht man die Penetrationswerte, die ErweichungspunkteIf one compares the penetration values, the softening points
^ und die Penetrationsindizes der Massen gemäß Tabelle I P von ^ and the penetration indices of the masses according to Table I P of
mit solchen, die mit Bitumenkomponenten mit niedrigen n-Heptan-Asphalten-Gehalten der Bitumenkomponente selbst so ist folgendes erkennbar: with those with bitumen components having low n-heptane asphaltene content of the bituminous component itself so the following is apparent:
(1) Ä'thylen-Propylen-Copolymere und Polyisobutylene verursachen einen Anstieg des Erweichungspunktes in erheblichem Maße, während der PI-Wert nur mäßig ansteigt,(1) Ethylene-propylene copolymers and polyisobutylenes cause the softening point to rise to a considerable extent, while the PI value increases only moderately,
(2) Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymere bewirken einen 1 09 8 42/1398 (2) Styrene-butadiene-styrene block copolymers cause a 1 09 8 42/1398
_ 18 - AD 0WGtNAL _ 18 - AD 0 WGtNAL
erheblichen Anstieg der Pl-Werte bei nur mäßigem Anstieg des Erweichungspunkts. Dies ist in Verbindung mit der Verarbeitbarkeit der Massen von Vorteil,Considerable increase in PI values with only a moderate increase in softening point. This is related with the workability of the masses an advantage,
(>) Äthylen-Vinylaeetat-Gopolymere und Ä'thylen-n-Butylacrylat-Copolymere haben nur einen kleinen Einfluß auf den Erweichungspunkt und die Pl-Werte.(>) Ethylene-vinyl acetate copolymers and ethylene-n-butyl acrylate copolymers have only a small influence on the softening point and the PI values.
Zu Vergleichszwecken wurden außerdem 16 Bitumenmassen entweder durch Mischen einer der Polymerkomponenten 1 bis 14 mit einer der Bitumenkomponenten 6 bis 8 oder durch Mischen einer der Polymerkomponenten 15 bis 18 mit einer der Bitumenkomponenten 1 bis 5 oder durch Mischen einer der Polymerkomponenten 15 bis 18 mit einer der Bitumenkomponenten 6 bis 8 hergestellt. Die Mischungsverhältnisse und die Stabilitäten der Mischungen sind in Tabelle II angegeben.For comparison purposes, 16 bitumen compounds were also used either by mixing one of the polymer components 1 to 14 with one of the bitumen components 6 to 8 or through Mixing one of the polymer components 15 to 18 with one of the bitumen components 1 to 5 or by mixing one of the polymer components 15 to 18 with one of the bitumen components 6 to 8. The mixing ratios and the stabilities of the blends are given in Table II.
- 19 TO 9 8 4 2/ 1 39 8 BAd - 19 TO 9 8 4 2/1 39 8 BA d
177034G ZO 177034G ZO
Nr.Dimensions
No.
Gew.-% composition
Weight %
Die meisten der Massen 6j5 bis γ8 waren instabil oder heterogen in solchem Ausmaß, daß keine reproduzierbare Penetration oder Erweichungspunkte gemessen werden konnten.Most of the masses 6j5 to γ8 were unstable or heterogeneous to such an extent that no reproducible penetration or softening points could be measured.
- 20 109842/1398 - 20 109842/1398
177O34G177O34G
Bei 6 Massen gemäß der Erfindung wurden Versuche bezüglich der Zugeigenschaften durchgeführt unter Anwendung des Verfahrens nach ASTM D-412 (B'ormkopf C). Zu Vergleichszwecken wurden die gleichen Versuche mit einer handelsüblichen Masse A durchgeführt, die aus 50 Gew.-^" eines Cöpolymeren aus Ä'thylen und n-Butylacrylat und aus 50 Gew.-^ eines Asphaltbitumens mit einem n-Heptan-Asphalten-Gehalt größer als 10 % bestand. Mit 3 der Massen gemäß der Erfindung und mit dem handelsüblichen Produkt A wurden die Belastungsversuche wiederholt, nachdem die Massen 5 Wochen bei 250C inBerührung mit einem Öl absorbierenden Substrat gelagert worden waren.Tests for tensile properties were carried out on 6 compositions according to the invention using the method according to ASTM D-412 (B'ormkopf C). For comparison purposes, the same tests were carried out with a commercially available composition A consisting of 50% by weight of a copolymer of ethylene and n-butyl acrylate and of 50% by weight of an asphalt bitumen with an n-heptane-asphaltene content greater the mass was 10%. with 3 according to the invention and with the commercial product a, the loading tests were repeated after the compositions were stored with an oil absorbent substrate 5 weeks at 25 0 C inBerührung.
Die Ergebnisse der Belastungsversuche sind in Tabelle III angegeben (der !foung-Modul wurde aus den gefundenen Spannungskurven berechnet). The results of the loading tests are shown in Table III specified (the! foung module was calculated from the voltage curves found).
- 21 -- 21 -
10984 2/139810984 2/1398
IIIIII
Masse Nr.Mass no.
3030th
4141
Wochen bei 25 C auf ölabsorbierendem SubstratWeeks at 25 C on an oil-absorbing substrate
3030th
6262
Belastungsgrenze οLoad limit ο
kg/cmkg / cm
ZugspannungTensile stress
2 kg/cm2 kg / cm
Modul 300 %% Module 300 %%
ο kg/cmο kg / cm
8,58.5
3535
3636
1414th
9.99.9
9,9 139.9 13
4646
2,52.5
1717th
7,47.4
Modulmodule
ρ kg/cmρ kg / cm
2,02.0
Bruchdehnung jj 2000Elongation at break yy 2000
Bruchbeanspruchung % Breaking load %
Elastizitätsmodul nach kg/cm Young Härte ©Shore AYoung's modulus according to kg / cm Young hardness © Shore A
1600 20 5,5 38 1600 20 5.5 38
9,3 159.3 15
840840
3,43.4
2323
8,58.5
130130
177034C177034C
ISIS
Die jirge onis se der Belastungsversuche ergeben folgendes:The jirge onis se of the load tests result in the following:
(1) Beim Vergleich der Zugspannung des handelsüblichen Produkts A mit einem Gehalt von 50 Gew.-^o Polymeren! mit den Zugspannungen der erfindungsgemäßen Massen mit niedrigerem Polymergehalt ist ersichtlich, daß die letzteren Massen trotz ihres geringeren Polymergehalts immer noch Zugspannungen der gleichen-Größenordnung besitzen. Λ (1) When comparing the tensile stress of the commercial product A with a content of 50 wt .- ^ o polymers! With the tensile stresses of the compositions according to the invention with a lower polymer content, it can be seen that the latter compositions, despite their lower polymer content, still have tensile stresses of the same order of magnitude. Λ
(2) Massen aus einer Bitumenkomponente mit niedrigem n-Heptan-Asphalten-Gehalt und einem Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren besitzen neben einem ziemlich niedrigem Modul eine sehr hohe Bruchdehnung, Der niedrige Modul ist vorteilhaft, wenn die Zubereitungen als Verfugungsmaterial und als Klebstoffe verwendet werden sollen, da diese iigenschaften eine wirksame Entspannung auf Beanspruchung zeigen, wodurch Beanspruchungskonzentrationen an den Bindungsflächen ver- „ mieden werden. .(2) Compositions of a bitumen component with a low n-heptane-asphaltene content and a styrene-butadiene-styrene block copolymer In addition to a fairly low modulus, they also have a very high elongation at break, Der low modulus is beneficial when making preparations should be used as jointing material and as adhesives, as these properties are effective Show relaxation on stress, creating stress concentrations be avoided at the bonding surfaces. .
Die Massen, die Styrol-Butadien-Styrol-Blockeopolyjnere enthalten, zeigen praktisch keine oleibende DeformationThe masses, the styrene-butadiene-styrene block polyesters contain practically no permanent deformation
(4) Die erfindungsgemäßen Massen haben eine hervorragende LagerungsstabiIitat.(4) The compositions of the present invention are excellent Storage stability.
- 22 -- 22 -
109842/1398109842/1398
BADBATH
6 Massen gemäß der Erfindung wurden als Klebstoffe für Kautschukplatten für Abdeckzwecke untersucht. Bei dieser Versuchsanordnung wurden außerdem 8 Produkte mit geprüft, die jedoch nicht in denRahmen der Erfindung fallen. Dieses waren zunächst die bereits genannten Massen 6j, 64, 65 und 66 und die Bit Urnenkomponente 8 und außerdem 3 handelsübliche Klebstoffe folgender Zusammensetzung:6 compositions according to the invention were investigated as adhesives for rubber sheets for masking purposes. This experimental set-up also produced 8 products examined with, however, not within the scope of the invention fall. These were initially the already mentioned dimensions 6j, 64, 65 and 66 and the bit urn component 8 and also 3 commercially available adhesives with the following composition:
Masse B: Eine Lösung von 35 % eines nicht-vulkanisierten Kautschuks in einer Benzolfraktion des Siedebereichs 58 bis 1210G.Mass B: A solution of 35 % of a non-vulcanized rubber in a benzene fraction of the boiling range 58 to 121 0 G.
Masse C: Ein Gemisch aus nicht-vulkanisiertem Kautschuk und einem Asphaltbitumen mit einem η-Heptan-Asphalten-Gehalt von I^ 10 %. Mass C: A mixture of unvulcanized rubber and an asphalt bitumen with an η-heptane-asphalt content of 1 ^ 10 %.
Masse D: Ein Gemisch aus 25 Gew.-^ der Masse C und 75 Gew.-^ Bitumen 8.Compound D: A mixture of 25 wt .- ^ of Compound C and 75% by weight bitumen 8.
Diese Massen wurden als Klebstoffe in folgender Weise geprüft. Es wurden Kautschukstreifen von 2 mm Dicke, 20 cm Länge und 1 cm Breite übereinanderThese compositions were tested as adhesives in the following manner. There were rubber strips of 2 mm Thick, 20 cm long and 1 cm wide on top of each other
auf einer Fläche von 10 cm verklebt. Mit diesen verklebten Streifen wurden AdhäsionsversuGhe durchgeh führt in Parallelrichtung zur Bindefläche und senkrecht zur Bindeflache. Bei den Adhäsionsversuchen wurde dasglued on an area of 10 cm. Adhesion tests were carried out with these glued strips leads parallel to the binding surface and perpendicular to the binding surface. In the adhesion tests, that was
109842/139 8109842/139 8
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
uriverklebte Ende von je 2 Streifen üoer die gesamte Breite von 1 cm umgriffen und mit konstanter Zuggeschwindigkeit von 5 cm pro Minute auseinandergezogen, entweder parallel oder senkrecht zur Bindefläche. Die Ergebnisse der Adhäsionsversuche sind in Tabelle IV" angegeben.Uriverklete end of 2 strips over the whole 1 cm wide and pulled apart at a constant pulling speed of 5 cm per minute, either parallel or perpendicular to the binding surface. The results of the adhesion tests are in Table IV ".
109842/1398109842/1398
IVIV
Adhäsionsversuche parallel zur Bindefläche Adhäsionsversuche senkrecht zur BindeflächeAdhesion tests parallel to the bonding surface Adhesion tests perpendicular to the Binding surface
OOOO
Abschälfestigkeit, kgPeel Strength, kg
4,554.55
2,82.8
4,44.4
6,06.0
6,56.5
5,55.5
1,831.83
2,072.07
1,031.03
0,730.73
0,30.3
1,01.0
0,35 0,30.35 0.3
177034G177034G
Aus dem Ergebnis der Adhäsionsversuche ergibt sich, daß die Massen gemäß der Erfindung die höchsten ücherungsfestigkeitswerte und Abschälfestigkeits«■-werte und außerdem die höchste Bruchdehnung besitzen.The result of the adhesion tests shows that that the compositions according to the invention have the highest penetration strength values and peel strength values and also have the highest elongation at break.
Die geblasenen Bitumen und die drei handelsüblichen Produkte sollten oezüglicher ihrer Eigenschaften gegenüber den erfindungsgemäßen Massen als von geringerer Qualität für diesen Anwendungszweck angesehen werden.The blown bitumen and the three products available on the market should take into account their properties compared to the compositions according to the invention viewed as of inferior quality for this purpose will.
PATENTANSPRÜCHE;PATENT CLAIMS;
109 842/1398109 842/1398
Claims (12)
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