DE4034319A1 - Polymer-modified bitumen, useful for road-building etc. - by mixing bitumen with polybutadiene(s) and sulphur for up to 12 hours. at 160-230 deg. C - Google Patents

Polymer-modified bitumen, useful for road-building etc. - by mixing bitumen with polybutadiene(s) and sulphur for up to 12 hours. at 160-230 deg. C

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DE4034319A1 DE19904034319 DE4034319A DE4034319A1 DE 4034319 A1 DE4034319 A1 DE 4034319A1 DE 19904034319 DE19904034319 DE 19904034319 DE 4034319 A DE4034319 A DE 4034319A DE 4034319 A1 DE4034319 A1 DE 4034319A1
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    • C10C3/00Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • C10C3/02Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction

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Abstract

Polymer-modified bitumen (I) is produced by stirring 67-98 pts. wt. bitumen (with softening pt. 35-90 deg. C and contg. at least 25 wt.% resin) with 1.8-30 pts. wt. polybutadienes (with Mn 2000-10,000, iodine no. 350-450 g I/100 g and viscosity 1-250 Pa.s at 20 deg. C) and 0.2-3.0 pts. wt. sulphur, for up to 12 hrs. at 160-230 deg. C. Up to 75 wt.% of the bitumen component consists of resin-rich hydrocarbon mixts., such as heavy vacuum distillates and/or petroleum processing residues and/or pitches or tars from hard coal or brown coal processing, or mixts. up to 50 wt.% of the polybutadiene consists of high-mol. wt. synthetic rubber with Mb above 20,000. USE/ADVANTAGE - (I) is useful as a base component in road buildings materials, materials for building protection, and ready-made sealing materials for building and corrosion protection. The invention provides (I) with improved usage properties, esp. bitumen-type properties and elastic properties over a wide temp. range, e.g. high recovery and high elongation.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von polymermodifizierten Bitumen aus Bitumen, Polybutadienen und Schwefel für die Anwendung als Grundkomponente für Straßenbau- oder Bautenschutzzwecke oder vorgefertigte Dichtungsmaterialien für den Bauten- und Korrosionsschutz.The invention relates to a method for producing polymer modified bitumen from bitumen, polybutadienes and Sulfur for use as a basic component for road construction or building protection purposes or prefabricated sealing materials for building and corrosion protection.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bitumen und bituminöse Gemische werden in großer Menge als Bindemittel zur Herstellung von Straßendecken oder von Bautenschutzstoffen verwendet. Für eine Vielzahl von Anwendungsfällen besonders für stark belastete Straßen, hochbeanspruchte Dachdeckungen oder Hydroisolationen reichen die Eigenschaften der Bitumenwerkstoffe nicht aus. Hierfür werden in verstärktem Maße Hochpolymere in Form von Elasten oder Plasten hinzugefügt. Besonders gute Eigenschaften werden durch den Zusatz von thermoplastischen Kautschuken oder von ataktischem Polypropylen erzielt. Während die erstere Komponente besonders die Bitumeneigenschaften bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt erheblich verbessert, erreicht man durch Zusatz der letzteren Kunststoffe besonders eine Verbesserung des Wärmeverhaltens. Verbesserungen werden immer dann erzielt, wenn die Polymerkomponente im Bitumen löslich ist, oder wenn sie im Bitumen netzartige Strukturen bildet. Das wird durch thermoplastische Kautschuke erreicht, die in Zugaben von 4 bis 15% dem Bitumengemisch elastische Eigenschaften in einem bestimmten Temperaturbereich verleihen. Das vermögen besonders gut Blockpolymerisate von Butadien und Styren oder Isopren und Styren bevorzugt mit Molmassen von 30 000 bis 500 000. Diese Stoffe lassen sich recht einfach als Granulate oder als Pulver bei Temperaturen von über 180°C ins Bitumen homogen einmischen. Die erkalteten Gemische erreichen dann eine netzartige Struktur, die dem gesamten Stoff gummiähnliche Eigenschaften mit hoher Dehnung und hohem Rückstellvermögen verleihen.Bitumen and bituminous mixtures are considered in large quantities Binder for the production of road surfaces or building protection materials used. For a variety of applications especially for heavily used roads, highly stressed roof coverings or hydro insulation range the properties of the Bitumen materials are not sufficient. For this to an increasing extent High polymers added in the form of elastic or plastic. Especially good properties are due to the addition of thermoplastic Rubbers or atactic polypropylene. While the former component especially the bitumen properties at temperatures below freezing improved, can be achieved by adding the latter plastics especially an improvement in thermal behavior. Improvements are always achieved when the polymer component in the bitumen is soluble, or if they are network-like structures in bitumen forms. This is achieved through thermoplastic rubbers,  which is elastic in additions of 4 to 15% to the bitumen mixture Give properties in a certain temperature range. Block copolymers of butadiene and Styrene or isoprene and styrene preferably with molecular weights of 30,000 to 500,000. These substances can be quite simply as Granules or as a powder at temperatures above 180 ° C Mix in the bitumen homogeneously. Reach the cooled mixtures then a net-like structure that is rubber-like to the entire fabric Properties with high elongation and high resilience to lend.

Dadurch sind derartige Gemische hervorragend zur Ausführung von Straßenbaumaßnahmen mit hohem Verkehrsaufkommen und Verschleiß, aber auch für hochbeanspruchte Dachbeschichtungsmaterialien geeignet.As a result, such mixtures are excellent for execution road construction measures with heavy traffic and wear, but also for highly stressed roof coating materials suitable.

Die Herstellung der genannten Gemische ist an die Verfügbarkeit der Blockpolymerisate gekoppelt. Die Kosten für die Herstellung derartiger Erzeugnisse sind sehr hoch.The preparation of the mixtures mentioned is subject to availability the block polymers coupled. The cost of manufacture such products are very high.

Die Compoundierung von Bitumen mit unvulkanisierten Festkautschuken auf der Basis von Copolymerisaten von Butadien oder anderen Dienen mit Styren oder Acrylnitril ist zwar prinzipiell möglich, jedoch erfordern die Mischprozesse den Einsatz hoher Energien und langer Mischzeiten.The compounding of bitumen with unvulcanized solid rubbers based on copolymers of butadiene or other services with styrene or acrylonitrile is in principle possible, but the mixing processes require the use of high Energies and long mixing times.

Weiterhin können die angestrebten elastischen Eigenschaften wie bei thermoplastischen Kautschuken nicht erzielt werden. Somit bleibt diese Anwendung auf ein kleines Gebiet zur Herstellung von Spezialprodukten begrenzt.Furthermore, the desired elastic properties as with thermoplastic rubbers cannot be achieved. Thus, this application remains in a small area of manufacture limited by special products.

Es hat weiterhin nicht an Versuchen gefehlt, bereits vulkanisierte Kautschuke mit Bitumen zu compoundieren.There has been no shortage of attempts, already vulcanized Compound rubbers with bitumen.

Dabei werden jedoch nur grobdisperse Materialien mit geringen Gebrauchseigenschaften erzielt.However, only coarsely dispersed materials with small Performance characteristics achieved.

Ein Vermischen mit der Erzielung feindisperser Gummipartikel im Bitumen ist nur durch Devulkanisations- oder destruktive Verfahren möglich, die allgemein praktisch sehr schwierig beherrschbar sind. Mixing with the achievement of finely dispersed rubber particles in bitumen is only through devulcanization or destructive Procedures possible, which are generally very difficult in practice are manageable.  

Die Zumischung von elementarem Schwefel zum Bitumen ist weitverbreitet. Die Zugaben betragen dabei bis zu 30% zum Bitumen. Erzielt werden vor allem Verbesserungen der Bitumensorten für wärmebeständige Straßenbeläge sowie Erleichterungen der Verarbeitbarkeit durch Viskositätserniedrigungen.The addition of elemental sulfur to bitumen is widespread. The additions are up to 30% to the bitumen. Above all, improvements in bitumen grades are achieved for heat-resistant road surfaces and ease of workability by lowering the viscosity.

Die so hergestellten Bindemittel und die daraus gewonnenen Asphalte erreichen jedoch in keinem Fall gummielastische Eigenschaften.The binders thus produced and those obtained therefrom Asphalts, however, never achieve rubber-elastic properties.

Es ist auch weiterhin bekannt, den Vernetzungsprozeß von Kautschuken im Bitumen durchzuführen. Hierbei werden vor allem Butadien-Styren-Kautschuke im Bitumen gelöst und mit Schwefel, Zinkoxid oder anderen basischen Substanzen und mit Vulkanisationsbeschleunigern wie Thiurame, Thiazole oder andere bekannte Verbindungen zur Reaktion gebracht. Die Reaktion ist schwer beherrschbar, da die gewonnenen Reaktionsprodukte nach den im bituminösen Bereich bekannten Einbauverfahren nicht oder nur mit hohem Aufwand verarbeitbar sind. Der Vernetzungsprozeß ist endgültig, so daß auch bei hohen Temperaturen kein aufschmelzbares Erzeugnis gewonnen werden kann. Diese Möglichkeit ist daher nur auf Spezialanwendungsgebiete begrenzt. Die Einarbeitung von niedermolekularen Flüssigkautschuken führt nach dem bisher bekannten Stand nur zu Erweichungen des Bitumens. Eine Vulkanisation von diesen Stoffen führt bekannterweise nur zu minderwertigen Gummitypen ohne Gebrauchswert. Die Vulkanisation muß dabei mit relativ großen Mengen an den Vulkanisationsmitteln Schwefel, Zinkoxid oder andere basische Substanzen und Ultrabeschleunigern ausgeführt werden. Eine Vulkanisation mit Schwefel allein ist nicht möglich.The crosslinking process of rubbers is also known to be carried out in bitumen. Here, above all Butadiene-styrene rubbers dissolved in bitumen and with sulfur, Zinc oxide or other basic substances and with vulcanization accelerators such as thiurams, thiazoles or other known ones Connections reacted. The reaction is difficult controllable, since the reaction products obtained according to the bituminous area known or not can be processed with great effort. The networking process is finally, so that even at high temperatures no meltable Product can be obtained. That possibility is therefore limited to special areas of application. The training of low molecular weight liquid rubbers leads to the Previously known state only on bitumen softening. A Vulcanization of these substances is known to only lead to inferior rubber types with no practical value. The vulcanization must with relatively large amounts of the vulcanizing agents Sulfur, zinc oxide or other basic substances and ultra accelerators be carried out. Vulcanization with sulfur alone is not possible.

Ziel der ErfindungAim of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, polymermodifizierte Bitumen mit verbesserten Gebrauchseigenschaften, mit einfachen und billigen Herstellungsverfahren unter Verwendung leicht verfügbarer und leicht verarbeitbarer Rohstoffkomponenten zu finden. Die zu erreichenden Gebrauchseigenschaften der Endprodukte sollen so beschaffen sein, daß eine möglichst hohe Anwendungsbreite in den Wirtschaftszweigen Straßenbau, Bautenschutz und vorgefertigte Dichtungsmaterialien erzielt wird. Neben dem bitumenspezifischen ist vor allem das gummielastische Verhalten über einen breiten Temperaturbereich, wie hohes Rückstellvermögen und hohe Dehnung zu erzielen.The aim of the invention is to use polymer-modified bitumen improved usage properties, with simple and cheap Manufacturing processes using readily available and easy to find raw material components. The too Achieving usage properties of the end products should  be able to ensure that the widest possible range of applications in the sectors of road construction, building protection and prefabricated Sealing materials is achieved. In addition to the bitumen-specific is above all the rubber-elastic behavior about you wide temperature range, such as high resilience and high To achieve stretch.

Darlegung des Wesens der ErfindungState the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von polymermodifizierten Bitumen aus Bitumen, Polydienen und Schwefel zu entwickeln.The invention has for its object a method for manufacturing of polymer-modified bitumen from bitumen, polydienes and develop sulfur.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines polymermodifizierten Bitumens aus 67 bis 98 Ma- Teilen Bitumen mit Erweichungspunkten von 35 bis 90°C und Gehalten an Harzen von mindestens 25 Ma-Teile in %, 1,8 bis 20 Ma-Teilen eines Polybutadiens mit numerischen Molmassen von 2000 bis 10 000, Jodzahlen von 350 bis 450 g J/100 g und Viskositäten bei 20°C von bis 250 Pa·s und 0,2 bis 3 Ma-Teilen Schwefel gelöst, wobei die Komponenten bei 160 bis 230°C bis zu 12 Stunden gerührt werden.According to the invention, the object is achieved by a production method of a polymer-modified bitumen from 67 to 98 ma Split bitumen with softening points from 35 to 90 ° C and contents on resins of at least 25 parts by mass in%, 1.8 to 20 Ma parts of a polybutadiene with numerical molar masses of 2000 to 10,000, iodine numbers from 350 to 450 g J / 100 g and viscosities at 20 ° C of up to 250 Pa · s and 0.2 to 3 parts by mass Sulfur dissolved, the components at 160 to 230 ° C to to be stirred for 12 hours.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können in dem Verfahren bis zu 75 Ma-Teile in % des Bitumenanteils harzreiche Kohlenwasserstoffgemische, wie schwere Vakuumdestillate und bzw. oder Rückstände der Erdölverarbeitung und bzw. oder Peche oder Teere der Stein- oder Braunkohlenverarbeitung einzeln oder im Gemisch sein.According to a further feature of the invention, the method up to 75 parts by mass in% of the bitumen portion resin-rich Hydrocarbon mixtures, such as heavy vacuum distillates and or or residues from petroleum processing and or or peche or tars of hard coal or lignite processing individually or to be in a mixture.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können bis 50 Ma-Teile in % des Polybutadienanteils hochmolekulare Synthesekautschuke mit numerischen Molmassen von über 20 000 sein.In the process according to the invention, up to 50 parts by mass in% of the Polybutadiene portion of high molecular weight synthetic rubbers with numerical Molar masses of over 20,000.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich polymermodifizierte Bitumen mit sehr variablen Eigenschaften erzielen. Die gewünschten Kennwerte können durch die mengenmäßige Zusammensetzung, die Reaktionstemperatur und durch die Reaktionszeit gesteuert werden. Polymer-modified can be used in the process according to the invention Achieve bitumen with very variable properties. The desired parameters can be determined by the quantity Composition, the reaction temperature and by the reaction time to be controlled.  

Als Bitumen werden handelsübliche Destillations-, Oxidations- oder Extraktionsbitumen mit Erweichungspunkten von 35 bis 90°C und Harzgehalten von mindestens 25 Ma-Teilen in % verwendet. Der Harzgehalt wird durch Eluierung der Maltenphase des Bitumens nach Abtrennung der Öle in einer mit aktiviertem Aluminiumoxid gefüllten Säule mit einem Lösungsmittelgemisch aus gleichen Teilen Aceton und Benzen ermittelt. Dabei wurde gefunden, daß die Reaktion um so schneller verläuft, je höher der Harzanteil in Bitumen ist. So reagiert beispielsweise ein Extraktionsbitumen aus der Propanentasphaltierung mit einem Harzanteil von 55 Ma-Teilen in % schon mit geringem Schwefelzusatz innerhalb von 30 Minuten, wobei die Reaktion mittels Erhöhung des Erweichungspunktes um ca. 20°C und der Rückverformung von 10 auf 75% deutlich abgelesen werden kann.Commercially available distillation, oxidation and or extraction bitumen with softening points from 35 to 90 ° C and resin contents of at least 25 parts by mass used in%. The resin content is determined by eluting the malting phase of the bitumen after separating the oils in one with activated Alumina filled column with a mixed solvent determined from equal parts of acetone and benzene. It was found that the higher the reaction, the faster the reaction is the resin content in bitumen. For example, one reacts Extraction bitumen from propane deasphalting with one Resin content of 55 parts by weight in% with only a small amount of sulfur added within 30 minutes, the reaction using Increase the softening point by approx. 20 ° C and the reshaping can be clearly read from 10 to 75%.

Als Polybutadienkomponente werden Polybutadiene mit Molmassen von 2000 bis 10 000, Jodzahlen von 350 bis 450 g J/100 g und Viskositäten bei 20°C von 1 bis 250 Pa·s eingesetzt.Polybutadienes with molecular weights are used as the polybutadiene component from 2000 to 10,000, iodine numbers from 350 to 450 g J / 100 g and Viscosities at 20 ° C from 1 to 250 Pa · s used.

Diese Polybutadiene können sowohl durch anionische als auch durch stereospezifische Polymerisation hergestellt werden. Als besonders geeignet erwies sich das in der ehemaligen DDR durch anionische Massepolymerisation hergestellte Polybutadien mit der Handelsbezeichnung Sconamoll 32. Für den vorgesehenen Anwendungszweck können diese Polybutadiene eine Mikrostruktur besitzen, die durch einen mittleren (50 Ma-Teile in %) bis hohen (90 Ma- Teile in %) 1,4-Anteil gekennzeichnet ist.These polybutadienes can be both anionic as well be produced by stereospecific polymerization. This proved to be particularly suitable in the former GDR anionic bulk polymerization polybutadiene with the Trade name Sconamoll 32. For the intended application these polybutadienes can have a microstructure, which are characterized by a medium (50 Ma parts in%) to high (90 Ma parts Parts in%) 1.4 share is marked.

Da bei der Vernetzung von Kautschuken zur Erreichung des Gelpunktes, d. h. des Beginns der dreidimensionalen Molekülverknüpfung, die Moleküle mindestens einmal miteinander verbunden sein müssen, sind hierzu bei flüssigen Kautschuken mit ihren kurzkettigen Molekülen Schwefelmengen von über 5 Ma-Teile in % gegenüber von etwa 2 Ma-Teile in % bei hochmolekularen Kautschuken erforderlich.Since when rubber is crosslinked to achieve the gel point, d. H. the beginning of the three-dimensional linking of molecules, the molecules are linked together at least once must be in the case of liquid rubbers with their short-chain molecules sulfur amounts of more than 5 parts by mass in% compared to about 2 parts by mass in% for high-molecular rubbers required.

Bekannterweise gelingt die Vernetzung der flüssigen Kautschuke mit Schwefel allein nicht, vielmehr ist dazu die Gegenwart von Vulkanisationsaktivatoren wie Zinkoxid und von Vulkanisationsbeschleunigern, besonders von Ultrabeschleunigern, erforderlich. Solche vernetzten Produkte weisen schlechte physikalisch-mechanische Eigenschaften auf. As is known, the crosslinking of the liquid rubbers is successful not with sulfur alone, but rather the presence of Vulcanization activators such as zinc oxide and vulcanization accelerators, especially of ultra-accelerators. Such networked products have poor physical-mechanical properties Properties on.  

Es ist auch möglich, bis zu 50 Ma-Teile in % der Polybutadiene durch hochmolekulare Synthesekautschuke mit Molmassen von über 20 000 zu ersetzen. Zweckmäßigerweise werden dabei die hochmolekularen Synthesekautschuke mit dem flüssigen Polybutadien zu weichen plastischen und leicht verarbeitbaren Kombinationen vorgemischt.It is also possible to use up to 50 parts by mass in% of the polybutadienes through high-molecular synthetic rubbers with molecular weights of over 20,000 to replace. Expediently, the high molecular weight Synthetic rubbers with the liquid polybutadiene too pre-mixed soft plastic and easily workable combinations.

Die Eigenschaften der zu erzielenden Endprodukte lassen sich weiterhin verbreitern, wenn ein Teil des Bitumens durch harzreiche Kohlenwasserstoffgemische der Erdölverarbeitung oder Peche oder Teere der Braun- oder Steinkohlenverarbeitung ersetzt werden. Der Austauschgrad kann bis zu 75 Ma-Teile in % des Bitumenanteils betragen.The properties of the end products to be achieved can be continue to widen if part of the bitumen is caused by resin-rich Hydrocarbon mixtures from petroleum processing or Pitches or tars of brown or hard coal processing replaced will. The degree of exchange can be up to 75 parts by mass in% of the bitumen proportion.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß niedrigmolekulare Polybutadiene im erfindungsgemäßen Gemisch mit Bitumen und Schwefel ohne Zusatz von Vulkanisationsaktivatoren und bzw. oder -beschleunigern bei Temperaturen von 160 bis 230°C vernetzt werden können. Die entstehenden Reaktionsprodukte erreichen dabei solche Eigenschaften, die eine Anwendung als Bindemittel für Straßenbeläge, als Grundstoff für Bautenschutzstoffe und als Deckmassen für vorgefertigte Abdichtungsbahnen mit erhöhten Gebrauchswerten gestatten.Surprisingly, it was found that low molecular weight polybutadienes in the mixture according to the invention with bitumen and sulfur without the addition of vulcanization activators and or or accelerators can be networked at temperatures of 160 to 230 ° C can. The resulting reaction products reach such Properties that an application as a binder for road surfaces, as a basic material for building protection materials and as covering materials for prefabricated waterproofing membranes with increased usage values allow.

Als besonders vorteilhaft erweist sich neben einer Verbesserung des elastischen Verhaltens der neuen bituminösen Stoffe die Erzielung gummielastischer Eigenschaften wie hohe Rückverformung nach Dehnbewegungen und eine deutliche Erhöhung der Elastizität bei der für polymermodifizierte Bitumen üblichen Kugelziehmethode.In addition to an improvement, it has proven particularly advantageous the elastic behavior of the new bituminous substances rubber-elastic properties such as high recovery after stretching movements and a significant increase in elasticity with the ball-drawing method common for polymer-modified bitumen.

Beispielsweise wird von einem Reaktionsprodukt aus 90 Ma-Teilen Bitumen mit einem Erweichungspunkt von 40°C, einer Rückverformung nach 100% Dehnung von 1%, 10 Ma-Teilen Polybutadien mit einer Molmasse von 8500 und 0,75 Ma-Teilen Schwefel nach einer Reaktionszeit von 4 Stunden bei 200°C eine Erhöhung des Erweichungspunktes von 14 K und der Rückverformung auf 80% erzielt. For example, a reaction product of 90 parts by weight Bitumen with a softening point of 40 ° C, a recovery after 100% elongation of 1%, 10 parts by weight of polybutadiene with a molecular weight of 8500 and 0.75 parts by weight of sulfur a reaction time of 4 hours at 200 ° C an increase in Softening point of 14 K and the recovery to 80% achieved.  

Nach dem Stand der Technik weist das einfache Gemisch von diesem gleichen Bitumen und dem gleichen Polybutadien in dieser Zusammensetzung dagegen keine elastischen Eigenschaften und keine Verbesserungen der Plastizitätsspanne auf.According to the prior art, the simple mixture of them same bitumen and the same polybutadiene in this In contrast, composition no elastic properties and no improvements in the plasticity range.

Durch einen Ersatz des Bitumens bis zu 75 Ma-Teile in % durch harzreiche hochmolekulare Kohlenwasserstoffe der Erdölverarbeitung, wie schwere Vakuumdestillate oder Rückstände oder Peche oder Teere der Stein- oder Braunkohlenverarbeitung ist eine weitere Verbesserung der Kältebeständigkeit der polymermodifizierten Bitumen in gewünschter und abgestufter Weise möglich. Ein Ersatz des Anteils des Polybutadiens bis zu 50 Ma-Teile in % erhöht weiter die elastischen Eigenschaften wie Dehnung und Rückverformung.By replacing the bitumen up to 75 parts by mass in% resin-rich high-molecular hydrocarbons from petroleum processing, such as heavy vacuum distillates or residues or pitches or tars of hard coal or lignite processing is one further improve the cold resistance of the polymer modified Bitumen possible in the desired and graded manner. A replacement of the proportion of polybutadiene up to 50 parts by mass % further increases the elastic properties such as stretch and Recovery.

Durch Variation der Zusammensetzung des Reaktionsgemisches, der Reaktionstemperatur und der Reaktionszeit können polymermodifizierte Bitumen mit Erweichungspunkten bis über 100°C, Plastizitätsspannen bis zu 120 K und Rückverformungen bis zu 95% erhalten werden. Da die Reaktionsprodukte gute Klebrigkeiten aufweisen, ist ein weites Anwendungsgebiet möglich.By varying the composition of the reaction mixture, the The reaction temperature and the reaction time can be polymer-modified Bitumen with softening points above 100 ° C, plasticity ranges up to 120 K and recoveries up to 95% will. Since the reaction products have good stickiness, a wide range of applications is possible.

AusführungsbeispieleEmbodiments

1. In einem beheizbaren Rührwerk werden 900 kg Bitumen mit einem Erweichungspunkt von 40°C und einem Gehalt von 40 Ma-Teilen in % an Harzen, die mit Hilfe eines Gemisches aus gleichen Teilen von Benzen und Aceton in einer mit aktiviertem Aluminiumoxid gefüllten Säule aus der Maltenphase eluiert wurden, auf 130°C erwärmt. Unter Rühren werden 100 kg eines auf 130°C erwärmten Polybutadiens mit einer numerischen Molmasse von 8500, einer Jodzahl von 380 g J/100 g und einer Viskosität von 180 Pa·s und 7,5 kg geschmolzener Schwefel eingemischt. Die gesamte Mischung wird auf 200°C erwärmt und bei dieser Temperatur 4 Stunden unter ständigem Rühren gehalten. 1. In a heatable agitator 900 kg bitumen with a Softening point of 40 ° C and a content of 40 parts by weight in% of resins that are balanced using a mixture of Splitting of benzene and acetone in one with activated aluminum oxide filled column were eluted from the malting phase, heated to 130 ° C. With stirring, 100 kg become one 130 ° C heated polybutadiene with a numerical molecular weight of 8500, an iodine value of 380 g J / 100 g and one Viscosity of 180 Pa · s and 7.5 kg of molten sulfur mixed in. The entire mixture is heated to 200 ° C and at this temperature for 4 hours with constant stirring held.  

Danach besitzt das dabei gebildete Reaktionsprodukt gegenüber dem Ausgangsbitumen bzw. dem Gemisch Bitumen-Polybutadien folgende Eigenschaften:Thereafter, the reaction product formed has a the starting bitumen or the mixture of bitumen and polybutadiene following properties:

Das Reaktionsprodukt wird für Straßenbauzwecke oder als Grundstoff zur Herstellung von Bautenschutzstoffen verwendet. Die Rückverformung wird bei 25°C nach 100% Dehnung bei der Duktilitätsprüfung gemessen.The reaction product is used for road construction purposes or as a raw material used for the production of building protection materials. The Recovery is carried out at 25 ° C after 100% elongation in the ductility test measured.

Der elastische Anteil wird aus dem Kraft-Dehnungs-Diagramm der Kugelziehmethode bei 25°C durch Planimetrieren erhalten (siehe Esser - Bitumen, Teere, Asphalte, Peche, Heidelberg 17 [1966], 9, 319-328). The elastic component is derived from the force-elongation diagram Ball drawing method obtained at 25 ° C by planimetry (see Esser - bitumen, tars, asphalts, Peche, Heidelberg 17 [1966], 9, 319-328).  

2. Es werden nachfolgend genannte Rohstoffe eingesetzt, die wie folgt charakterisiert sind:2. The following raw materials are used, the are characterized as follows:

Komponente 1 ist ein schweres Vakuumdestillat der Erdöldestillation.Component 1 is a heavy vacuum distillate from petroleum distillation.

Komponente 2 ist ein Raffinationsharz der Propanraffination von Erdöldestillaten.Component 2 is a refining resin from propane refining of petroleum distillates.

Komponente 3 ist ein Steinkohlenteerweichpech.Component 3 is a coal tar pitch.

Komponente 4 ist ein Braunkohlen-Hochtemperaturteer. Component 4 is a brown coal high temperature tar.  

Komponente a ist ein SB-Warmkautschuk.Component a is an SB warm rubber.

Komponente b ist ein SB-Kaltkautschuk.Component b is an SB cold rubber.

Komponente c ist cis-1,4-Polybutadien mit einem cis-Anteil von über 90 Ma-Teilen in %.Component c is cis-1,4-polybutadiene with a cis share of over 90 Ma parts in%.

Aus diesen Rohstoffen werden unter den angegebenen Verfahrens­ bedingungen Reaktionsprodukte mit den nachfolgend angegebenen Eigenschaften erhalten. From these raw materials, reaction products with the properties specified below are obtained under the specified process conditions.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von polymermodifizierten Bitumen aus Bitumen, Polybutadienen und Schwefel, dadurch gekennzeichnet, daß 67 bis 98 Ma-Teile Bitumen mit Erweichungspunkten von 35 bis 90°C und Gehalten an Harzen von mindestens 25 Ma-Teilen in % mit 1,8 bis 30 Ma-Teilen Polybutadienen mit numerischen Molmassen von 2000 bis 10 000, Jodzahlen von 350 bis 450 g J/100 g und Viskositäten bei 20°C von 1 bis 250 Pa·s und 0,2 bis 3,0 Ma-Teilen Schwefel bei 160 bis 230°C bis 12 Stunden gerührt werden.1. A process for the preparation of polymer-modified bitumen from bitumen, polybutadienes and sulfur, characterized in that 67 to 98 parts by weight of bitumen with softening points of 35 to 90 ° C and resin contents of at least 25 parts by weight in% with 1.8 up to 30 parts by weight polybutadienes with numerical molar masses from 2000 to 10,000, iodine numbers from 350 to 450 g J / 100 g and viscosities at 20 ° C. from 1 to 250 Pa · s and 0.2 to 3.0 parts by weight sulfur stirred at 160 to 230 ° C for 12 hours. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 75 Ma-Teile in % des Bitumenanteils harzreiche Kohlenwasserstoffgemische, wie schwere Vakuumdestillate und bzw. oder Rückstände der Erdölverarbeitung und bzw. oder Peche oder Teere der Stein- oder Braunkohlenverarbeitung einzeln oder im Gemisch sind.2. The method according to claim 1, characterized in that up to 75 parts by mass in% of the bitumen fraction resin-rich hydrocarbon mixtures, like heavy vacuum distillates and or or Oil processing residues and / or Peche or Tars of stone or lignite processing individually or in Are mixed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 50 Ma-Teile in % des Polybutadienanteils hochmolekulare Synthesekautschuke mit numerischen Molmassen von über 20 000 sind.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that up to 50 parts by mass in% of the polybutadiene portion of high molecular weight Synthetic rubbers with numerical molar masses of over Are 20,000.
DE19904034319 1989-11-13 1990-10-29 Polymer-modified bitumen, useful for road-building etc. - by mixing bitumen with polybutadiene(s) and sulphur for up to 12 hours. at 160-230 deg. C Withdrawn DE4034319A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5672642A (en) * 1996-02-29 1997-09-30 The Dow Chemical Company Compatible asphalt-polymer blends
US7037961B2 (en) 2003-09-09 2006-05-02 Intevep, S.A. Method for preparation of asphalt composition

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