EA021066B1 - Эмульсия, содержащая немодифицированный склероглюкан в качестве стабилизатора, и ее применение - Google Patents

Эмульсия, содержащая немодифицированный склероглюкан в качестве стабилизатора, и ее применение Download PDF

Info

Publication number
EA021066B1
EA021066B1 EA201071056A EA201071056A EA021066B1 EA 021066 B1 EA021066 B1 EA 021066B1 EA 201071056 A EA201071056 A EA 201071056A EA 201071056 A EA201071056 A EA 201071056A EA 021066 B1 EA021066 B1 EA 021066B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
bitumen
emulsion
group
emulsions
formula
Prior art date
Application number
EA201071056A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201071056A1 (ru
Inventor
Берт Ян Ломмертс
Квиринус Адрианус Недерпел
Дутзе Якоб Сиккема
Йорис Вильхельмус Петерс
Original Assignee
Латексфалт Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Латексфалт Б.В. filed Critical Латексфалт Б.В.
Publication of EA201071056A1 publication Critical patent/EA201071056A1/ru
Publication of EA021066B1 publication Critical patent/EA021066B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C08L95/005Aqueous compositions, e.g. emulsions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/19Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J195/00Adhesives based on bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C09J195/005Aqueous compositions, e.g. emulsions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/26Natural polymers, natural resins or derivatives thereof according to C08L1/00 - C08L5/00, C08L89/00, C08L93/00, C08L97/00 or C08L99/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

Изобретение относится к эмульсиям, содержащим битумное связующее и от 0,005 до 0,02 мас.% немодифицированного склероглюкана в расчете от общей массы эмульсии, где битумное связующее имеет проницаемость, равную 100∙10мм или менее в соответствии с ASTM D5-97. Изобретение дополнительно относится к эмульсиям, содержащим новый биоразлагаемый эмульгатор, в частности, в сочетании с немодифицированным склероглюканом. Изобретение также относится к применению данной эмульсии в поверхностных покрытиях, связывающих слоях, слоях для импрегнирования, материалах с плотным покрытием или материалах с полуплотным покрытием, которые получены литьем при комнатной температуре или имеют способность к хранению.

Description

В своем широчайшем аспекте настоящее изобретение относится к эмульсии, содержащей немодифицированный склероглюкан в качестве стабилизатора, предназначенный для покрытий, косметических продуктов и композиций битумного связующего. Эти композиции битумного связующего, в частности, обладают превосходной стабильностью при хранении, а также превосходными свойствами разрывания. Настоящее изобретение также относится к эмульсиям, содержащим новый катионный эмульгатор, где эти эмульсии находятся в конкретных композициях битумного связующего.
Предшествующий уровень техники
Настоящее изобретение касается стабильности эмульсий в целом. Как хорошо известно в данной области, эмульсии могут начать дестабилизироваться после определенного периода времени. Эмульгаторы, когда они присутствуют, могут находиться либо в одной или в двух фазах. Процесс разделения включает стадии флоккуляции, коалесценции (рекомбинации малых капель в более крупные капли) и окончательно фазового разделения, посредством чего образуя полностью разделенную эмульсию, состоящую из верхнего масляного слоя и нижнего водного слоя. Когда эмульсия представляет собой битумную эмульсию, она отличается тем, что образуются водный верхний слой и концентрированный битумный нижний слой (часто липкий слой на дне, который очень трудно редиспергировать), так как битум имеет плотность при комнатной температуре более высокую, чем плотность воды.
Стабилизация двухфазной эмульсии включает уменьшение скорости дестабилизации, которое может быть достигнуто посредством снижения подвижности капель, диспергированных в непрерывной фазе или жидкости (т.е. посредством увеличения вязкости эмульсии), посредством введения энергетического барьера между каплями и непрерывной фазой либо жидкостью или обеими. Стабилизации достигают посредством добавления, например, поверхностно-активных веществ и полимеров, известных как эмульгирующие агенты (эмульгаторы).
Эмульсии используются во многих промышленных и пищевых областях применения, включая косметические композиции, например препараты для кожи и волос и продукты для придания формы волосам, покрытия и асфальтовые композиции. Когда они применяются в асфальтовых композициях, эти эмульсии обычно составляют из битумного связующего и других компонентов, включая масло, эмульгатор и дополнительные добавки, такие как полимер, как хорошо известно в данной области.
Эмульсии битумного связующего часто применяют в дорожном строительстве и ремонте дорог. Эти эмульсии в целом относятся к типу масло-в-воде и состоят из дисперсии органической фазы, созданной из небольших глобул битумного связующего в непрерывной водной фазе, причем указанная водная фаза содержит эмульгирующую систему, которая инициирует дисперсию небольших глобул битумного связующего в водной фазе. Эмульгирующая система обычно содержит эмульгатор и необязательно средство регуляции рН. Эмульгатор может быть анионным, катионным, неионным или амфотерным (или амфолитическим) Например, патент США 3422026, включенный в описание посредством ссылки, раскрывает, кроме эмульсий, содержащих либо анионные или катионные эмульгаторы, эмульсии, содержащие амфотерные эмульгаторы. Создание эмульсий из битумного связующего представляет собой средство для снижения вязкости битумного связующего в операциях, где применяется битумное связующее, и позволяет осуществлять простое распыление. Эмульсии битумных связующих представляют собой текучие среды при температуре окружающей среды, и при получении поверхностной отделки в водную фазу эмульсии обычно вводят загуститель. Функция этого загустителя состоит в увеличении вязкости эмульсии, подлежащей нанесению на обрабатываемой основе, так, чтобы эмульсия оставалась на месте основы. Следовательно, перед нанесением заполнительного материала и в дальнейшем слоев асфальта будет обеспечен однородный слой эмульсии на основе. Дополнительно, катионные эмульсии известны в данной области как имеющие рН не более 7 и содержащие катионные эмульгаторы, например жирные амины, в то время как анионные эмульсии известны в данной области, как имеющие рН более 7 и содержащие анионные эмульгаторы, например соль металла и жирной кислоты.
Важными свойствами эмульсий битумных связующих являются стабильность при хранении, свойства при переработке, свойства при разрывании и адгезивные свойства. При хранении эмульсии имеют тенденцию разрываться или разделяться, что очевидно является нежелательным, поскольку они не могут больше быть переработаны. Однако общепринятые методы повышения стабильности при хранении часто приводят к ухудшению свойств разрывания, т.е. к тому, что разрывание эмульсии требует больше времени. В данной области хорошо известно, что применение быстрого и однородного распадения эмульсий битумных связующих является преимущественным для эффективной работоспособности, т.е. достижения распадения (полного отвердевания) за короткое время даже при холодных и влажных погодных условиях, которое имеет преимущества в том, что обработанное дорожное покрытие может использоваться вскоре после ремонта дорожного покрытия и что во время раннего использования дорожного покрытия происходит меньше повреждений.
Еще одна проблема в данной области состоит в том, что обычно твердые битумные связующие, в особенности битумные связующие, имеющие проницаемость в соответствии с ΑδΤΜ Ό5-97 меньше чем 100· 10-1 мм, требуют обширной стабилизации для хранения, особенно для длительного хранения. Эта обширная стабилизация также приводит к более худшим свойствам разрывания.
- 1 021066
Патент США 4137204, включенный в данное описание посредством ссылки, раскрывает асфальтовые эмульсии, содержащие полисахариды, т.е. подвергнутый кипячению кукурузный крахмал, производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза и гидроксиэтилцеллюлоза, в качестве загустителей. Примером такого полисахарида является ΝαΙτοδοΙ® 250 от Негеи1е8.
Патент США 4548966, включенный в данное описание посредством ссылки, раскрывает асфальтовую эмульсию, где сшитый крахмал применяют в качестве загустителя.
Патент США 4879326, включенный в данное описание посредством ссылки, раскрывает катионные эмульсии, которые необязательно содержат загустители, выбранные из группы водорастворимых природных камедей и водорастворимых полиуретанов, имеющих низкую молекулярную массу, т.е. ниже 20000.
Патент США 5246986, включенный в данное описание посредством ссылки, раскрывает эмульсию битумного связующего, где применяется загуститель, и которая содержит по меньшей мере 40 мас.% склероглюкана, где является предпочтительным, что водная фаза эмульсии содержит от 100 до 5000 ррт, предпочтительно от 200 до 2000 ррт склероглюкана. Склероглюкан (СА8 № 39464-87-4) известен как (1^3)-3-Э-глюкан, имеющий также (1^6)-в-Э-связи, где полимер имеет глюкопиранозные боковые цепи, и который может быть получен, например, из 8е1егоОша 8с1его1югит и ЗаееНаготуеех еегеу18ае. Структурная формула показана ниже с целью иллюстрации
Глюканы представляют собой полимеры глюкозы и их обычно обнаруживают в клеточных стенках бактерий, дрожжей и различных видов растений. Обычный глюкан представляет собой в-(1,3)-связанную глюкопиранозу (обычно обозначаемую как β-глюкан). Другие обычные примеры включают смеси β(1,3)-связанной глюкопиранозы с в-(1,4)-связанной глюкопиранозой или в-(1,6)-связанной глюкопиранозой.
Соответственно в данной области существует необходимость в предоставлении эмульсий в целом и конкретно эмульсий битумных связующих, которые имеют превосходную стабильность при хранении и которые легко распадаются. Также в данной области существует необходимость в предоставлении эмульсий битумных связующих, которые содержат твердые битумы и которые при этом обладают превосходной стабильностью при хранении и быстро распадаются при применении.
Документами хорошо подтверждено, что эмульсия из битума более твердого битума может быть нанесена в качестве нелипкого связующего или связанного слоев покрытия, т.е. адгезивного слоя между двумя слоями асфальта. Применение более твердого битума вызывает меньше загрязнения окружающей среды, так как при температурах окружающей среды распавшаяся битумная эмульсия не будет прилипать к шинам грузового транспорта, подвозящего асфальт к асфальтоукладчику. Более мягкий битум легко прилипает к шинам грузовиков при температурах, превышающих 30°С, и будет в дальнейшем приводить к черных подтекам на мостовых, окружающих место работы. Это приводит к значительному неудобству, особенно когда грузовики, подвозящие асфальт, должны двигаться по окрашенным мостовым, например популярным окрашенным в красный цвет велосипедным дорожкам в Нидерландах (см., например, заявку США 2007/105987, включенную посредством ссылки).
В южной части Европы сорт битума с проницаемостью 35-50 часто применяют для нелипких связующих или связанных слоев покрытий. Однако с эмульсиями, содержащими такие битумы, нужно обращаться очень осторожно, чтобы избежать загрязнения и закупоривания сопел грузовиков, распыляющих связующий слой покрытия. Например, является постоянной практикой, что после проведения работ по распылению с нелипким связующим слоем грузовик должен быть устранен и иногда даже тщательно очищен, чтобы избежать загрязнения и седиментации эмульсии. Для экспертов в данной области очевидно, что более твердый сорт битума будет вызывать даже большие проблемы. Несмотря на то что битумы с 20-30 или даже 10-20 являются предпочтительными во время жаркого лета, посредственная стабильность этих эмульсий не позволяет проводить обработку этих материалов практичным и эффективным образом.
Как, например, раскрыто в патенте США 4137204, включенном в качестве ссылки, битумную эмульсию можно стабилизировать различными полисахаридами, так как эти материалы действуют как загустители. Одной из важных движущих сил для осаждения битумной эмульсии является различие плотности между глобулами битума и окружающей водной фазой. Следовательно, стабильность при хранении может быть улучшена посредством увеличения вязкости водной фазы, которая сопутствующим
- 2 021066 образом увеличивает гидродинамические силы трения на битумных глобулах во время осаждения.
Однако большинство из промышленно доступных катионных эмульсий связующего или связанного слоя покрытия имеют рН, близкое к 2. При хранении при повышенных температурах, т.е. 50-70°С, молекулярная масса полисахаридов, раскрытых в патенте США 4137204, будет падать вследствие гидролиза, катализируемого кислотой. Заметное снижение вязкости в полисахарид-загущенных битумных эмульсиях наблюдают в пределах нескольких дней. Следовательно, благоприятным является применять модификаторы эмульсий, которые не чувствительны или менее чувствительны по отношению к гидролизу, катализируемому кислотой, так, чтобы эмульсия демонстрировала постоянное качество в течение продолжительного периода времени.
Ό. Ва18 е! а1., 1. Со11оШ Ιηΐ. 8с1. 290, 546-556, 2005 раскрывает косметические М/В эмульсии, содержащие от 0,2 до 1,2 мас.% склероглюкана.
8.С. Ушайа е! а1., Ιηΐ. ΐ. ΒίοΙ. Масгото1. 41, 314-323, 2007 раскрывает применение гелевых матриц, содержащих 2 мас.% склероглюкана в качестве сред для доставки лекарств.
ΪΡ 2006-262862 раскрывает чизкейк (творожный торт), содержащий творожную верхнюю часть, загущающий стабилизатор, стабилизатор эмульсии и желирующее вещество, где стабилизатор эмульсии содержит, по меньшей мере, полисахарид. Полисахарид представляет собой курдлан.
ЕР 619079 раскрывает применение курдлана в качестве стабилизатора эмульсии для увеличения растворения наружного покрытия композиции пищевой добавки. Не указаны какие-либо количества или интервалы.
ЕР 1477171 раскрывает применение курдлана в качестве стабилизатора эмульсии в пищевой добавке. Не указаны какие-либо количества или интервалы.
Патент США 5750598 раскрывает то, что склероглюкан может применяться в качестве добавки, контролирующей вязкость, в водных битумных эмульсиях.
\νϋ 2006/066643 раскрывает применение сложных эфиров холина в кожно-фармацевтических и косметических продуктах.
Краткое изложение сущности изобретения
В первом аспекте настоящее изобретение относится к эмульсии, содержащей битумное связующее и от 0,005 до 0,02 мас.% немодифицированного склероглюкана в расчете от общей массы эмульсии, где битумное связующее имеет проницаемость, равную 100· 10-1 мм или менее в соответствии с А8ТМ Ό5-97.
Во втором аспекте настоящее изобретение относится к эмульсиям, содержим от 0,005 до 0,015 мас.% немодифицированного склероглюкана в расчете от общей массы эмульсии.
В третьем аспекте настоящее изобретение относится к эмульсиям, дополнительно содержащим эмульгатор, выбранный из группы, состоящей из анионных, катионных, неионных и амфотерных эмульгаторов. В четвертом аспекте настоящее изобретение относится к эмульсиям, содержащим новый биоразлагаемый эмульгатор.
В пятом аспекте настоящее изобретение относится к эмульсиям, содержащим новый биоразлагаемый эмульгатор в сочетании с (1^3)-3-Э-глюканом.
В соответствии с шестым аспектом настоящее изобретение относится к применению данной эмульсии в поверхностных покрытиях, связывающих слоях, слоях для импрегнирования, материалах с плотным покрытием или материалах с полуплотным покрытием, которые получены литьем при комнатной температуре или имеют способность к хранению.
Подробное описание изобретения
Глагол содержать, как используется в этом описании и в формуле изобретения и его сочетаниях, применяют в его неограничивающем смысле для обозначения того, что предметы, следующие за этим словом, включены, но предметы, конкретно не упомянутые, не являются исключенными.
Термин эмульсия следует понимать как систему, в которой жидкие капли и/или жидкие кристаллы диспергированы в жидкости. В эмульсиях капли часто превышают обычные пределы для коллоидов по размеру. Эмульсию обозначают символом М/В, если непрерывная фаза представляет собой водный раствор, и В/М, если непрерывная фаза представляет собой органическую жидкость (масло). Более сложные эмульсии, такие как М/В/М (т.е. капли масла, содержащиеся внутри водных капель, диспергированных в непрерывной масляной фазе, или трехфазные эмульсии) также часто включают в термин эмульсия. Фотографические эмульсии несмотря на то, что являются коллоидными системами, не представляют собой эмульсии в смысле термина эмульсии, как использовано в данном документе (см. 1п!егпайопа1 Ишоп о! Риге апб АррПеб Сйет181гу, Мапиа1 о! 8утЪок апб Тегтто1оду Гог РПуФосПетШб Оиап1Ше8 апб ИпЙ5, Аррепб1х II, ОейпШопз, Тепшпо1оду. апб 8утЪо1§ ш Со11о1б апб 8игГасе СНепийгу. Рай 1, веб-версия 2001). Тип эмульсии (М/В или В/М) определяется объемным отношением двух жидкостей. Например, с 5% воды и 95% масла (фазовое отношение М/В равно 19) эмульсия обычно является В/М.
В данном документе под твердым битумом понимают битум, имеющий пенетрацию (проницаемость), равную приблизительно от 10 до приблизительно 100· 10-1 мм в соответствии с А8ТМ Ό5-97. С другой стороны, мягкий битум следует понимать как имеющий проницаемость от более чем 100 до приблизительно 350· 10-1 мм в соответствии с А8ТМ Ό5-97. Как хорошо известно в данной области, еди- 3 021066 ница измерения для проницаемости в соответствии с ΑδΤΜ Ό5-97 представляет собой 10-1 мм.
(ОЗ)-в-О-глюкан.
Как известно в данной области (1^3)-в-О-глюканы могут иметь различные типы связей. В соответствии с изобретением предпочтительно, чтобы (1^3)-в-Э-глюкан имел также (1^6)-в-Э-связи. Также предпочтительно, чтобы полимер имел глюкопиранозные боковые цепи.
В соответствии с изобретением глюкан выбирают из склероглюкана (СА§ Νο. 39464-87-4).
В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы (1^3)-3-Э-глюкан представлял собой немодифицированный склероглюкан.
В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы растворимость его в воде (20°С, рН 6) составляла по меньшей мере 20 мас.%.
В соответствии с настоящим изобретением склероглюкан используют в виде дисперсии в аполярной негидрофильной жидкой среде, предпочтительно растительном масле.
Эмульсии в целом.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что склероглюкан имеет отчетливый и неожиданный стабилизирующий эффект на эмульсии в целом и что для достижения этого эффекта необходимы только минорные количества склероглюкана. Дополнительно проявляется, что в производственном процессе эмульсий режим добавления склероглюкана может изменяться в широких пределах. Например, склероглюкан может быть добавлен в водную фазу перед эмульгированием или он может быть добавлен к конечной эмульсии. Следовательно, склероглюкан является широко применимым в качестве стабилизатора эмульсии или стабилизирующего средства для эмульсии, например в эмульсиях для дорожного строительства и ремонта, эмульсиях для косметических целей, эмульсиях для покрытий, эмульсиях для пищевых продуктов и т.п.
Соответственно предпочтительно, чтобы в соответствии со вторым аспектом этого изобретения эмульсия была предпочтительно предоставлена при условии, что эмульсия содержала от 0,005 до 0,015 мас.% немодифицированного склероглюкана.
В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения оно относится к эмульсиям, содержащим новый биоразлагаемый эмульгатор в сочетании с склероглюканом, причем указанные эмульсии содержат катионный эмульгатор в количестве от приблизительно 0,01 до приблизительно 20 мас.% в расчете от общей массы эмульсии и склероглюкан в количестве от 0,01 до 10 мас.% в расчете от общей массы эмульсии. Эмульсии в соответствии с настоящим изобретением содержат предпочтительно от приблизительно 25 до приблизительно 75 мас.% водной фазы и от приблизительно 75 до приблизительно 25 мас.% масляной фазы в расчете от общей массы эмульсии.
Эмульсия битумного связующего.
Битумы, используемые в эмульсиях настоящего изобретения, могут представлять собой либо продукты прямой гонки или переработанные продукты (см. Кпк-ОБипсг. Еисус1ореЙ1а οί Сйеш1са1 Тесйио1оду, 4* ЕД., νοί. 3, р. 689-724).
В соответствии с одним из аспектом настоящего изобретения оно касается эмульсий битумного связующего, содержащих склероглюкан в количестве от 0,005 до менее чем 0,02 мас.% в расчете от общей массы эмульсии и предпочтительно от 0,005 до 0,015 мас.% в расчете от общей массы эмульсии. Интервалы в соответствии с этим аспектом являются в особенности предпочтительными, когда эмульсия битумного связующего не содержит биоразлагаемый эмульгатор, выбранный из сложных эфиров бетаина формулы (II) или производных сложного эфира холина в соответствии с формулой (III), но содержит общепринятые эмульгаторы.
В соответствии с настоящим изобретением оно относится к эмульсиям битумного связующего, содержащим новый биоразлагаемый эмульгатор в сочетании с немодифицированным склероглюканом, причем указанные эмульсии содержат катионный эмульгатор в количестве от приблизительно 0,01 до приблизительно 20 мас.% в расчете от общей массы эмульсии. Предпочтительные интервалы катионного эмульгатора составляют от 0,01 до 10,0 мас.% в расчете от общей массы эмульсии битумного связующего, более предпочтительно от 0,01 до 5,0 мас.%, даже более предпочтительно от 0,02 до 2,5 мас.%, даже еще более предпочтительно от 0,02 до 1,0 мас.%, еще даже более предпочтительно от 0,02 до 0,5 мас.% и особенно от 0,02 до 0,2 мас.%. В соответствии с изобретением является предпочтительным, чтобы битумное связующее было выбрано из группы, состоящей из парафиновых и нафтеновых битумов. Предпочтительно парафиновые или нафтеновые битумы имеют проницаемость в интервале от приблизительно 10 до приблизительно 350-10-1 мм в соответствии с ΑδΤΜ Ό5-97, более предпочтительно от приблизительно 70 до приблизительно 220· 10-1 мм.
В соответствии с настоящим изобретением количество склероглюкана, используемое в эмульсиях битумного связующего, является таким, что загустевание эмульсии битумного связующего, по существу, не происходит и составляет значительно меньше минимального количества, используемого в изобретении, которое раскрыто в патенте США 5246986.
Данное изобретение также обеспечивает применение относительно твердых битумов, т.е. битумов, имеющих проницаемость в соответствии с ΑδΤΜ Ό5-97, равную приблизительно 100· 10-1 мм или менее,
- 4 021066 особенно проницаемость от 100-10-1 мм до приблизительно 10-10-1 мм, при производстве эмульсий композиций битумного связующего, имеющих улучшенную стабильность при хранении. Напротив, в примерах, раскрытых в патенте США 5246986, используют только эмульгируемые битумы, т.е. мягкие битумы, имеющие проницаемость в интервале 140-160 и 180-220, в то время как утверждается, что могут быть использованы битумы, имеющие проницаемость от 5 до 500 (в соответствии со стандартом ΝΡ Т 66004).
Недостаток быстро распадающихся битумных эмульсий, содержащих твердый битум, состоит в том, что увлажнение пыли на дорожных поверхностях, увлажнение измельченных асфальтовых слоев и коалесценция битумных капель с образованием гомогенной сцепленной пленки происходят в меньшей степени, чем для битумных эмульсий из более мягкого сорта битума. Добавление немодифицированного склероглюкана позволяет осуществить смешивание двух типов эмульсий, полученных с использованием того же эмульгатора. Следовательно, может быть получена так называемая бимодальная битумная эмульсия, в которой относительно малое количество более мягкой битумной эмульсии действует как средство коалесценции для увеличения сцепления и связывания в битумную пленку. Битумная фаза в этих бимодальных эмульсиях может состоять из 80-98 мас.% битума от 10-20 до 70-100 и 2-20 мас.% битума от 100-150 до 260-320.
Битумная эмульсия в соответствии с настоящим изобретением может, следовательно, содержать смесь битумных эмульсий, имеющих различную степень проницаемости исходного битума, как будет раскрыто более детально ниже. Предпочтительно, чтобы битум содержал смесь мягкой битуминозной эмульсии и твердой битуминозной эмульсии, т.е. твердый битум используют как исходное вещество для эмульсии, имеющей проницаемость, равную приблизительно 100-10-1 мм или менее в соответствии с ΑδΤΜ Ό5-97, предпочтительно приблизительно от 100 или менее до 10-10-1 мм, более предпочтительно от приблизительно 60 до приблизительно 10-10-1 мм, даже более предпочтительно от приблизительно 50 до приблизительно 20-10-1 мм, и мягкий битум, имеющий проницаемость более чем приблизительно 100-10-1 в соответствии с ΑδΤΜ Ό5-97, предпочтительно более чем приблизительно 100 или приблизительно 350-10-1 мм, более предпочтительно более чем от приблизительно 100 до приблизительно 220-10-1 мм, даже более предпочтительно от приблизительно 160 до приблизительно 220-10-1 мм. Смесь предпочтительно содержит массовое отношение мягкого битума к твердому битуму в интервале от 1 до 30, более предпочтительно в интервале от 1 до 10.
Асфальтовые дорожные покрытия обычно составлены из ряда слоев. В настоящее время для большинства конструкций дорожных покрытий и методов оценки принято, чтобы примыкающие слои были полностью связаны вместе без какого-либо относительного смещения. Однако очевидно, что хорошее связывание не всегда достижимо, поскольку ряд повреждений дорожного покрытия связан с плохим состоянием связи. Связывание является критическим для переноса напряжения при растяжении и сдвиге в подстилающем слое и, кроме того, в структуре дорожного покрытия в целом. Для достижения требуемых эксплуатационных характеристик дорожного покрытия хорошее связывание является очень важным. Однако вплоть до настоящего времени не существует предела спецификации относительно требуемого и достигаемого усилия сдвига в интервале для дорожных конструкций и комбинаций материалов.
Для измерения усилия сдвига или модуля сдвига адгезивного слоя между асфальтовыми слоями может применяться так называемый тест Лейтнера. В этом тесте тест на растяжение при кручении осуществляют на цилиндрических тестируемых образцах 100 или 150 мм. Авторы изобретения обнаружили, что при использовании битумов более твердого сорта усилия сдвига, измеренные с применением теста Лейтнера, являются выше, чем для битумов более мягких сортов. Например, усилие сдвига в том случае, когда битумный слой покрытия изготовлен из битума с 10-20, приблизительно в три-четыре раза выше, чем при использовании битумного слоя покрытия с 160-220.
Для эмульсий поверхностного слоя износа (или уплотнения осколков) добавление эластомеров к эмульсионной битумной фазе будет увеличивать прогнозируемый ресурс стойкости дороги, так как улучшаются механические (эластичные) свойства связующего.
Эмульсия битумного связующего в соответствии с изобретением, следовательно, предпочтительно содержит эластомер. Эластомеры обычно добавляют к эмульсии битумного связующего для улучшения свойств, т.е. сопротивления битума колееобразованию. Также улучшается сцепление пористых асфальтовых слоев, таким образом снижая их разрушение посредством выкрашивания, т.е. отделения агрегатов от поверхности асфальта. В конечном счете эластомеры являются необходимыми для получения прочного, но еще гибкого и достаточно пластичного связующего материала. Несмотря на то что эластомеры являются в достаточной степени совместимыми с битумами, они могут оказывать вредное воздействие при обработке в том, что они вызывают очень высокое повышение вязкости. В некоторых случаях это требует добавления растворителей и/или гудронов для снижения вязкости и улучшения растворимости эластомеров в битумах и переработки и применения эмульсии битумного связующего. Предпочтительно эластомер выбирают из группы, состоящей из сополимеров этилена и винилацетата, полибутадиенов, сополимеров этилена и пропилена, сополимеров этилена, пропилена и диена, диблоксополимеров бутадиена и стирола, триблоксополимеров бутадиена, стирола и бутадиена, диблоксополимеров изопрена и
- 5 021066 стирола, триблоксополимеров изопрена, стирола и изопрена, где диблок- или триблоксополимеры могут существовать в морфологических формах как звездообразные полимеры, где сшивающий агент, такой как дивинилбензол, применяют в процессе производства. Однако в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы эластомер представлял собой полимер или смолу, содержащие два примыкающих друг к другу, необязательно замещенных блока бутадиена, такого как изопрен, наиболее предпочтительно полибутадиен, диблоксополимер бутадиена и стирола, триблоктерполимер стирола, бутадиена и стирола, диблоксополимер изопрена и стирола или триблоктерполимер стирола, изопрена и стирола. Более предпочтительно эластомер представляет собой полибутадиен или триблоктерполимер стирола, бутадиена и стирола, особенно вследствие их хорошей совместимости с битумами и их превосходных вязкоупругих свойств. В эмульсии битумного связующего в соответствии с настоящим изобретением содержание эластомера предпочтительно составляет от 0,1 до 7,0 мас.%, более предпочтительно от 0,5 до 5,0 мас.% эластомера в расчете от общей массы композиции битумного связующего.
Настоящее изобретение относится к эмульсии битумного связующего и биоразлагаемому эмульгатору, выбранному из группы, состоящей из алкилполигликозидов в соответствии с формулой (I), бетаинглицинов в соответствии с формулой (II) и сложных эфиров бетаина в соответствии с формулой (III). Наиболее предпочтительные биоразлагаемые эмульгаторы представляют собой сложные эфиры бетаина в соответствии с формулой (III). Эти биоразлагаемые эмульгаторы раскрыты более детально ниже. Композиции битумного связующего предпочтительно содержат приблизительно от 0,01 до приблизительно 20 мас.% биоразлагаемого эмульгатора в расчете от общей массы композиции битумного связующего.
Авторы настоящего изобретения наблюдали, что вязкость битумных эмульсий, модифицированных (1^3)-3-О-глюканом, является более или менее постоянной, когда их хранят при температурах между 50 и 70°С. Кроме того, добавки, применяемые для стабилизации кислотных катионных эмульсий, таких как эмульсии битумного слоя покрытия и эмульсии поверхностного слоя износа, должны быть достаточно стабильными при относительно низких значениях рН при температурах между 30 и 80°С, чтобы избежать повреждения этих добавок, для обеспечения постоянного качества во время продолжительного хранения. Неожиданно было обнаружено, что полисахариды, как описано в настоящем изобретении, не приводят в результате к существенному падению вязкости при хранении при 50°С в кислотных условиях. Этот факт указывает на то, что стабилизирующий эффект полисахарида является более или менее постоянным во время продолжительного хранения.
Кроме того, авторы изобретения продемонстрировали, что для достижения существенного эффекта на стабильность достаточными являются только очень малые количества (1^3)-3-Э-глюкана. Не будучи связанными теорией, авторы настоящего изобретения предполагают, что механизм стабилизации не может быть объяснен возможным увеличением гидродинамических сил трения, действующих на битумные глобулы, поскольку загущающий эффект при этих низких концентрациях является ничтожно малым. Даже более удивительное наблюдение состояло в том, что когда к водной фазе эмульсий добавляли склероглюкан, только очень малая часть полисахарида растворялась в экспериментальных условиях. Технические сорта склероглюканов имеют чистоту в интервале от приблизительно 20 до приблизительно 95% и предполагают, что примеси, присутствующие в глюкановом полимере, не вносят вклад в наблюдаемый стабилизирующий эффект катионных эмульсий. Нерастворимую фракцию, которая содержит наибольшее количество примесей, впоследствии отфильтровывали и водный фильтрат применяли для получения битумной эмульсии. Эта эмульсия демонстрирует такую же стабильность при хранении, как и битумная эмульсия, которую получали из нефильтрованной водной фазы. Очевидно обе эмульсии демонстрировали существенно лучшую стабильность при хранении, чем эмульсия, полученная без какоголибо добавления склероглюкана к водной фазе.
Патент США 5246986, с другой стороны, раскрывает композиции битумного связующего, содержащие загуститель, который содержит по меньшей мере 40 мас.% склероглюкана. В этих композициях битумного связующего склероглюкан применяют в качестве загустителя, т.е. этот склероглюкан увеличивает вязкость эмульсий композиций битумного связующего. Однако авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что склероглюкан увеличивает характеристическую стабильность эмульсий битумного связующего, что приводит в результате к улучшенной стабильности при хранении и улучшенной устойчивости к сдвигу.
Битумные эмульсии согласно настоящего изобретения включают предпочтительно от около 25 до около 75% водной фазы и от около 75 до 25% масляной фазы в расчете на общую массу битумной эмульсии, причем масляную фазу дополняют эмульсией битумного связующего, раскрытого выше. Однако специалисту будет очевидно, что масляная фаза может быть синтетического происхождения, как будет раскрыто более подробно ниже. Более предпочтительно битумная эмульсия согласно настоящему изобретению включает около 70 до около 30% водной фазы и около 30 до около 70% масляной фазы.
Согласно особенно предпочтительному варианту настоящего изобретения битумная эмульсия включает смесь битумной эмульсии, включающей твердый битум, и битумную эмульсию, включающую мягкий битум. Эмульсии, включающие такие смеси, имеют преимущество в том, что могут быть легко достигнуты желаемые свойства.
- 6 021066
Битумные эмульсии в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержат вслед за склероглюканом по меньшей мере один эмульгатор, выбранный из группы, состоящей из анионных, катионных, неионных или амфотерных эмульгаторов. Предпочтительно эмульгаторы выбирают из биоразлагаемых эмульгаторов. Такие биоразлагаемые эмульгаторы могут частично или полностью быть основаны на растительном сырье. Например, эмульгаторы, которые частично основаны на растительном сырье, представляют собой продукты, полученные в результате реакции синтетических полиаминов и производных жирных кислот. Однако изобретение не ограничено биоразлагаемыми эмульгаторами, которые частично или полностью основаны на растительном сырье, что будет очевидным для специалистов в данной области. Синтетические химикаты, имеющие такую же структуру, что и биоразлагаемые эмульгаторы, раскрытые в данном документе, которые частично или полностью основаны на растительном сырье, также включены в это изобретение. Несмотря на то что эти синтетические химикаты получены посредством химического синтеза, их структура обеспечивает хорошую биосовместимость и превосходную не-экотоксичность. Эмульгаторы, которые полностью основаны на растительном сырье, раскрыты в патенте США № 6117934 и заявке США 2007/0243321, которые оба включены в данный документ посредством ссылки.
Патент США 6117934 раскрывает неионные эмульгаторы из группы алкилполигликозидов формулы (I)
где К1 представляет собой алкильную группу, имеющую от 5 до 24 атомов углерода; К2 представляет собой алкиленовую группу, имеющую от 2 до 4 атомов углерода; и Ζ представляет собой сахаридную группу, имеющую 5 или 6 атомов углерода; Ь является целым числом, имеющим значение от 0 до 12; и а является целым числом, имеющим значение от 1 до 6. Предпочтительно Ь равно 0, а Ζ является остатком глюкозы. Алкильная группа предпочтительно является линейной и может необязательно содержать вплоть до трех углерод-углеродных двойных связей. Как раскрыто в патенте США 6117934, число сахаридных групп, т.е. а, представляет собой статистическое среднее значение.
Бетаин имеет формулу Ме3М(+)-СН2-СОО(-). В данной области четвертичные Ы-(СН2)п(-) соединения (т.е. сочетания катионной группы и анионной группы при близком расстоянии друг от друга внутри одной молекулы) в общем случае называют бетаины, где Х(-) представляет собой анион, т.е. галогенид, сульфонат или фосфонат. Однако, так как Ν-четвертичный глицин (Н2Ы-СН2-СООН) представляет собой бетаин, соединения, имеющие формулу Ме3Ч+)-СН2-СООК, в данном документе именуют как сложные эфиры бетаина или производные сложного эфира бетаина, несмотря на тот факт, что они не содержат анионную группу.
Холин имеет формулу Ме3Ч+)-СН2-СН2ОН и его сложные эфиры в данном документе указаны как сложные эфиры холина или производные сложного эфира холина.
Заявка США 2007/0243321 раскрывает катионные эмульгаторы из группы сложных эфиров бетаина формулы (II) х(к3)зИ+-с(к‘1)2-с(о)-г-к5 (и) где X- представляет собой сульфонатную группу; К3 представляет собой линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; К4 представляет собой либо водород или линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; Ζ является либо О или ΝΠ и К5 представляет собой группу, имеющую формулу СпН2(2п-т)+1, где т означает число углеродуглеродных двойных связей, с 6<п<12 и 0<т<3. Если алкильная группа содержит 3-6 атомов углерода, она может также иметь циклическую структуру и может включать от 1 до 2 гетероатомов, выбранных из группы азота и кислорода.
Другие сложные эфиры бетаина формулы (II) включают (не раскрытые в заявке США 2007/0243321) те соединения, где X представляет собой анион, отличный от метансульфоната, паратолуолсульфоната или камфорсульфоната. Анион, например, представляет собой галогенид, предпочтительно хлорид.
Заявка США 2005/0038116 раскрывает СН3-(СН2)17-С(О)-О-(СН2)2-^(СН3)3СГ (хлорид стеароилхолина) и его применение для лечения некоторых заболеваний. Это соединение может также применяться в качестве эмульгатора в соответствии с настоящим изобретением.
АО 2006/066643 раскрывает сложные эфира холина и жирных кислот и косметические продукты, содержащие такие эфиры. Утверждается, что сложные эфиры имеют бактерицидную активность и имеют формулу К-С(О)-О-(СН2)2-^(СН3)3Х-, где К представляет собой С636 алкильную группу и X- представляет собой галогенид, нитрат, фосфат, тозилат или метансульфонат. Также эти сложные эфиры могут применяться в качестве эмульгатора в соответствии с настоящим изобретением.
Еще одна группа катионных эмульгаторов представляет собой группу производных сложного эфира холина формулы (III)
где X- представляет собой противоион, например сульфонатную группу или галогенид; К3 представляет собой линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; р
- 7 021066 равно 1 или 2 (предпочтительно 2); К4 представляет собой либо водород или линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; Ζ является либо О или N4 и К5 представляет собой группу, имеющую формулу СпН2(2п-т)+1, где т означает число углерод-углеродных двойных связей, с 6<п<12 и 0<т<3, или группу, имеющую формулу СпН2п+1, где 1<п<24. Если алкильная группа содержит 3 -6 атомов углерода, она может также иметь циклическую структуру и может включать от 1 до 2 гетероатомов, выбранных из группы азота и кислорода. Когда Х-представляет собой сульфонат, предпочтительно, чтобы Х-представлял собой С1-С12 моноалкилсульфонат, где алкильная группа может быть линейной или разветвленной и/или может необязательно прерываться одним или более гетероатомами, выбранными из О и N. Если X- представляет собой галогенид, он может в принципе являться Р-, С1-, Вг или I-. Однако предпочтительно, чтобы Х-представлял собой С1-.
В соответствии с настоящим изобретением катионные эмульгаторы, особенно в соответствии с формулами (II) и (III), являются предпочтительными. Наиболее предпочтительно катионные эмульгаторы являются производными сложного эфира холина в соответствии с формулой (III).
Исходные материалы, которые используют для получения катионных эмульгаторов в соответствии с формулами (II) и (III), имеют полностью растительное или природное происхождение. Катионные эмульгаторы в соответствии с формулой (II) раскрыты в заявке США 2007/0243321. Катионные эмульгаторы в соответствии с формулой (III) в основном получают из холина и жирных кислот. Следовательно, эти катионные эмульгаторы являются в высокой степени биоразлагаемыми и, следовательно, они желательны по причинам, связанным с охраной окружающей среды.
Катионные эмульгаторы в соответствии с формулой (III) могут быть получены различными способами. В соответствии с первым способом жирная кислота К5С(О)ОН или ее подходящее производное, предпочтительно ацилхлорид К5С(О)С1, взаимодействуют с холином (холин сам по себе имеет формулу Χ-3)3Ν+-СН2СН2ОН) или производным холина в соответствии с формулой (IV)
где Υ является либо ОН или С1 и где К3, К4 и р такие, как определено выше.
Альтернативно, сложный эфир низшего алкила и жирной кислоты К5С(О)ОК3 может взаимодействовать с (Κ3)2Ν+-[С(К4)2]р-ОН с получением третичного аминоалкилсложного эфира жирной кислоты, с последующей кватернизацией с алкилгалогенидом К3Х (где Х представляет собой хлорид, бром или йод) или диалкилсульфатом (К3)2§О4. Альтернативно, спирт К5-ОН может взаимодействовать с хлоруксусной кислотой (С1-СН2-СО2Н) или производным, таким как хлорацетилхлорид С1-СН2-С(О)С1, с образованием соответствующего сложного эфира с последующей реакцией с амином формулы (Κ3)3Ν с образованием бетаина формулы (II).
Производное сложного эфира холина в соответствии с формулой (III)
Х'(Е3)3Ы+- [С(Е^) 2] Ρ-Ζ-Ο(Ο)-Ε5 (III) где X- представляет собой противоион, например сульфонатную группу или галогенид; К3 представляет собой линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; К4 представляет собой либо водород или линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; р равно 1 или 2; Ζ является либо О или N4 и К5 представляет собой группу, имеющую формулу СпН2(2п-т)+1, где т означает число углерод-углеродных двойных связей, с 6<п<12 и 0<т<3, где алкильная группа необязательно имеет циклическую структуру и необязательно включает от 1 до 2 гетероатомов, выбранных из группы азота и кислорода, где указанная алкильная группа содержит 3-6 атомов углерода, получают путем взаимодействия соединения жирной кислоты К5С(О)Р, где Р представляет собой ОН или С1, с производным холина в соответствии с формулой (IV)
где Υ является либо ОН или С1 и где К3, К4 и р такие, как определено выше.
Соединение сложного эфира холина в соответствии с формулой (III)
Х’(Е3) 3Ы+- [С (Е4) 2] ρ-Ζ-С (О) -К5 (III) где X- представляет собой противоион, например сульфонатную группу или галогенид; К3 представляет собой линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; К4 представляет собой либо водород или линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; Ζ является либо О или ΝΉ и К5 представляет собой группу, имеющую формулу СпН2(2п-т)+1, где т означает число углерод-углеродных двойных связей, с 6<п<12 и 0<т<3, где алкильная группа необязательно имеет циклическую структуру и необязательно включает от 1 до 2 гетероатомов, выбранных из группы азота и кислорода, когда указанная алкильная группа содержит 3-6 атомов углерода, получают путем взаимодействия соединения К5-РН (где Р является О, ΝΉ или ΝΡ3, предпочтительно О) с хлоруксусной кислотой (С1-СН2-СО2Н) или хлорацетилхлоридом С1-СН2-С(О)С1 с образованием соответствующего сложного эфира К5-Р-С(О)-СН2-С1 с последующей реакцией указанного сложного эфира или амида с амином формулы (К3)3Ю где К3 и К5 имеют значение, указанное выше.
Эмульсия в соответствии с настоящим изобретением может применяться для поверхностных покрытий, связывающих слоев, слоев для импрегнирования, материалов с плотным покрытием или мате- 8 021066 риалов с полуплотным покрытием, которые получены литьем при комнатной температуре или имеют способность к хранению.
Эмульсии в соответствии с настоящим изобретением могут быть основаны на синтетических материалах, которые используют вместо битумной/масляной фазы, как, например, раскрыто в заявке США 2007/0105987, включенной в данный документ в качестве ссылки. В частности, такие эмульсии имеют слабую окраску и содержат нафтеновое масло, имеющее общее содержание нафтенов, равное 35-80 мас.%, от общей массы нафтенового масла, и нефть или синтетическую углеводородную смолу, где соотношение нафтенового масла и нефти или синтетической углеводородной смолы составляет между 10:90 и 90:10. Дополнительно, нафтеновое масло имеет предпочтительно кинематическую вязкость (100°С), равную 20-150 сСт в соответствии с ΑδΤΜ Ό445, более предпочтительно 25-120 сСт и наиболее предпочтительно 30-100 сСт. Кроме того, нафтеновое масло дополнительно содержит полиароматические соединения и их содержание предпочтительно составляет менее чем 10 мас.%, более предпочтительно менее чем 5 мас.%. Содержание серы также является относительно низким. Предпочтительно, чтобы содержание серы в соответствии с ΑδΤΜ Ό323 составляло ниже 5 мас.%, более предпочтительно ниже 2,5 мас.% и наиболее предпочтительно ниже 1,0 мас.%. Все эти данные приведены в расчете от общей массы масла. Также нафтеновое масло является предпочтительно очень светлым по цвету. Соответственно предпочтительно, чтобы нафтеновое масло имело цвет менее чем 100000 АРНА, как определено в соответствии с ΑδΤΜ 5386, более предпочтительно менее чем 50000 АРНА. Такие чистые и прозрачные масла позволяют применять количества пигмента, которые составляют меньше, чем обычные, например 1,5 мас.%. Например, если масло основано на экстракте, полученном в результате экстракции фурфураля по Βτίβΐιΐ δΙοοΕ (которое обычно имеет цвет более чем 100000 АРНА), количество пигмента должно составлять по меньшей мере 2 мас.%. Такие слабо окрашенные эмульсии могут также содержать масла, такие как δΗοΙΙ ΒΡΕ и Р1ахо1епе® 50 от То1а1.
Эмульсии в соответствии с настоящим изобретением могут дополнительно содержать воск, как, например, раскрыто в заявке США 2007/199476, включенной в данный документ посредством ссылки, в особенности воска Фишера-Тропша и воска на основе ΕΒδ. В частности, воск Фишера-Тропша имеет точку замерзания между 85 и 120°С и ΡΕΝ при 43°, выраженный в 0,1 мм, как определено 1Р 376, более 5.
Предпочтительные (модифицированные эластомером) битумные эмульсии в соответствии с настоящим изобретением могут характеризоваться следующим образом.
1. Проницаемость извлеченного битума >100· 10-1 мм.
Коэффициент распадениях стабильность при хранении <1,35, предпочтительно <1,2, более предпочтительно <0,9, где коэффициент распадения составляет не больше 90 и стабильность при хранении составляет не более 0,015. Коэффициент распадения определяют в соответствии с ΝΕΝ-ΕΝ 13075-1 (см. табл. 4 примера 3) и стабильность при хранении определяют в соответствии с ΝΕΝ 12487 (см. табл. 8 примера 5; выраженную в %, так что значения должны быть разделены на 100%).
2. Проницаемость извлеченного битума <100·10-1 мм.
Коэффициент распадениях стабильность при хранении <1,8, предпочтительно <1,5, более предпочтительно <1,1, наиболее предпочтительно <0,9, где коэффициент распадения составляет не больше 120 и стабильность при хранении составляет не более 0,015%. Коэффициент распадения определяют в соответствии с ΝΕΝ-ΕΝ 13075-1 (см. табл. 4 примера 3) и стабильность при хранении определяют в соответствии с ΝΕΝ 12487 (см. табл. 8 примера 5, выраженную в %, так что значения должны быть разделены на 100%).
Примеры
Пример 1.
Смесь склероглюкана (Асйдит® Сδ 6, полученный от 1МСЭ, Нидерланды) с пищевым растительным маслом (полученным от Мокке1тап Ν.ν., Бельгия или НеуЬтоек Β.ν., Нидерланды) получали посредством смешивания двух компонентов при комнатной температуре при массовом отношении 1:2. Пищевое растительное масло защищает частицы склероглюкана от конгломерации в водной среде и, следовательно, получают гомогенную суспензию, когда эту смесь добавляют к воде во время перемешивания.
Эмульсии получали в соответствии со следующей методикой. К 99,232 мас.ед. воды при температуре, равной приблизительно 60°С, добавляли 0,428 мас.ед. 30% раствора хлористо-водородной кислоты во время осторожного перемешивания. После добавления к воде 0,24 мас.ед. эмульгатора на основе жирного амина К.еД1со1е® Т9 (получен от Лк/о №Ье1) добавляли 0,1 мас.ед. смеси склероглюкан-пищевое масло (1:2). Как воду, так и мягкий битум, т.е. битум Εxxоη МоЫ1е с проницаемостью в интервале 160220· 10-1 мм (нефтеперегонный завод экс-Бххоп МоЫ1е, Антверпен, Бельгия) подавали в блок эмульгирования ЛЮпйх (Έιηιι1Νΐιιπκ. Франция) и эмульгировали до состояния эмульсии масло-в-воде (М/В), имеющей содержание воды, равное приблизительно 40 мас.% воды. Стабильность при хранении определяли через шесть дней. Очевидного разделения эмульсии не произошло. Композиции и свойства эмульсий представлены в обобщенном виде в табл. 1.
- 9 021066
Таблица 1
Способ анализа Результат Образца 1
Содержание битума {масс.%) ΕΝ 1428 61,0
Время истечения (256С в сек.) ΝΕΝ 3947 16
рН (водная фаза) ΕΝ 12850 2,1
Коэффициент распадения ΝΕΝ-ΕΝ 13075-1 114
В примерах, представленных ниже, содержание эмульгатора, содержание смеси склероглюганпищевое масло (1:2) или содержание других полисахаридов изменяются. В этих примерах содержание воды регулируют таким образом, что общая смесь содержит 100 мас.ч. материала.
Пример 2.
Водные растворы склероглюкана были получены посредством растворения полимера при 50°С. Количества смеси склероглюкана (Асйдит® С8 6, полученный от 1МСЭ, Нидерланды) - пищевое растительное масло изменялось от 0 до 1 мас.ед. Водный раствор имел значение рН, равное 1,9. Растворы хранили при 50°С в течение 7 дней и в дальнейшем при 60°С в течение 5 дней. Хранение привело в результате к ничтожно малому снижению вязкости. Данные значений вязкости (сП) определяли, применяя реометр Брукфилда типа Όν-11+, оборудованный шпинделем типа 2, и результаты представлены в обобщенном виде в табл. 2.
Из данных по вязкости, показанных в табл. 2, очевидно, что растворы были стабильными в течение по меньшей мере 12 дней при хранении при температуре 50°С или даже выше.
Подобные эксперименты осуществляли с другими полисахаридами, например крахмалом и целлюлозой, включая Ναΐτοβοί® Р1ив 331 и 430 (лист данных 23.103-Е5) от Негси1ев, и производными этих по-
Сравнительный пример 1.
Эмульсию, имеющую водную фазу, приблизительно равную 41 мас.%, получали в соответствии с методикой примера 1, за исключением того, что вместо битума 160-200 применяли битум 20-30-10-1 мм (нефтеперегонный завод экс-То(а1 в Дюнкерке, Франция) и склероглюкан был заменен на ΝαϊΓοβοί® 250 НК (гидроксиэтилцеллюлоза; получен от ВагеШ/, Ηοοίύάοτρ, Нидерланды). Добавленные количества смеси ΝαΕοδοΙ® - пищевое масло (1:2) составляли 0,22, 0,59 и 0,80 мас.% соответственно. Образец, содержащий 0,80 мас.% Ναΐτοβοί®, далее анализировали. Водная фаза составляла 41,0 мас.%. Вязкость образца составляла 40 с (Ι8Θ 4 мм, 25°С, измерена в соответствии с ΝΕΝ 3947). Значение рН водной фазы составляло 2,3. Коэффициент распадения в соответствии с ΝΕΝ-ΕΝ 13075-1; при 20°С) составлял 97. Все эти эмульсии были стабильными в течение по меньшей мере одной недели при хранении при температуре 22°С. Однако через три недели слой битума, имеющий толщину приблизительно 5 мм, образовался на дне емкости для хранения. Эмульсии не могли быть восстановлены или гомогенизированы посредством перемешивания. Этот пример, следовательно, демонстрирует непригодность полисахаридов, таких как гидроксиэтилцеллюлозы в качестве средств стабилизации вследствие того, что наблюдали существенное падение вязкости, когда эти вещества хранили при температурах >50°С в кислотном окружении (рН«2).
Сравнительный пример 2.
Растворы были получены в соответствии с методикой, описанной в сравнительном примере 1, но в этом случае с добавлением изменяющихся количеств смеси Ναίτοβοί® - пищевое масло вместо смеси склероглюкан - пищевое масло (1:2). Эмульсии хранили при 50°С в течение 11 дней. Данные значений вязкости (сП) определяли, применяя реометр Брукфилда типа Όν-11+, оборудованный шпинделем типа 2, и результаты представлены в обобщенном виде в табл. 3.
- 10 021066
Таблица 3
Масс.% Смесь Ыа^го8о1® - пищевое масло {1:2 > Черев 2 часа День 1 День 4 День 5 День 8 День 11
0,2 12,2 10, 8 10,2 9,2 9,2 9, 6
0,4 15,2 13,2 11,4 11,2 10,8 10,4
0,6 19, 0 16,0 13,0 12,2 11,4 10, 0
0,8 24, 8 19, 6 14,6 14,2 12, 6 12, 0
1,о 33, 6 24, б 16,6 15,4 13,2 13, 0
1,5 53,0 34,4 20, 8 19,2 16,6 15, 0
Данные табл. 3 ясно показывают, что ΝαϊΓΟδοΙ® является менее эффективным стабилизатором, чем склероглюкан, поскольку вязкость, в особенности при высоких концентрациях стабилизатора эмульсии, снижается.
Пример 3.
Битумные эмульсии получали в соответствии с методикой, как описано в примере 1, но с различными смесями Асйдит® С8 6 - пищевое масло (1:2) в интервале от 0,0 до 0,2 мас.% (0,0-0,067 мас.% склероглюкана). Эти смеси содержали приблизительно 83 мас.% чистого Асйдит® С8 6 в расчете от общей массы смеси, где оставшаяся часть является влагой. Следовательно, значение, равное 0,05% (см., например, табл. 4), соответствует количеству, приблизительно равному 0,0042 мас.% чистого Асйдит® С8 6. Эти скорректированные значения показаны в скобках.
Таблица 4
Следует заметить, что добавленный Асйдит® С8 6 составляет только одну треть от смеси Асйдит®® С8 6 - пищевое масло (1:2).
Все эти образцы подвергали тесту на стабильность при хранении ΕΝ 12847 через 7 дней хранения при температурах окружающей среды (18-22°С) и результаты представлены в табл. 5.
Таблица 5
- 11 021066
Пример 4.
Эмульсии получали в соответствии с методикой, как описано в примере 1 из битума с 160-220· 10-1 мм (нефтеперегонный завод экс-ЕххоиМоЫ1, Антверпен, Бельгия), из битума с 20-30· 10-1 мм (нефтеперегонный завод экс-То!а1 в Дюнкерке, Франция) и из битума с 35-50· 10-1 мм (нефтеперегонный завод эксТо1а1 в Дюнкерке, Франция). Добавленное количество смеси Асйдит® С8 6 - пищевое масло (1:2) изменялось между 0,0 и 0,2 мас.%. Все эмульсии демонстрировали превосходную стабильность при хранении.
Эмульсии наносили на крышки из нержавеющей стали (0,45 кг/м2) и сушили в условиях окружающей среды. После высыхания эмульсии (через 3 ч) крышки взвешивали и поверхность крышек визуально проверяли. Поверхность проверяли вручную и визуально. Высыхающую эмульсию считали сухой, когда эмульсия визуально отверждалась, и не происходило выделения какого-либо битума на палец при касании. Высыхающую эмульсию считали эмульсией, когда не наблюдали какого-либо видимого отверждения и вязкость все еще была низкой. Промежуточную фазу между сухой и эмульсией считали творожной фазой, когда вязкость высыхающей эмульсии значительно возрастала, но материал еще выделял битум при касании. Данные представлены в обобщенном виде в табл. 6.
Таблица 6
Эмульсия из Через 1 час высыхания при условиях окружаюисей среды % поверхности Через 2 час высыхания при условиях окружажяцей среды % поверхности
Битум Сухая творожная эмульсия сухая творожная эмульсия
20-30 70 20 10 90 10 0
35-50 50 10 30 70 30 0
160-220 10 90 0 50 50 0
Несмотря на то что анализ является не полностью количественным, таблица показывает, что стабильные при хранении, быстро распадающиеся битумные эмульсии могут быть получены из сортов битумов с низкой проницаемостью, даже такой низкой, как проницаемость, равная 20-30· 10-1 мм.
Пример 5.
Битумные эмульсии получали в соответствии с методикой, как описано в примере 1, но в этом примере применяли теперь различные битумы, т.е. битум с 40-60· 10-1 мм (нефтеперегонный завод эксЕххоиМоЪП, Антверпен, Бельгия), битум с 35-50· 10-1 мм и 20-30·10-1 мм (оба из нефтеперегонного завода экс-То1а1 в Дюнкерке, Франция). Для этих эмульсий применяли двойное количество смеси Асйдит® С8 6 - пищевое масло (1:2) (0,2 мас.%). Свойства эмульсии перечислены в табл. 7 ниже.
Таблица 7
Способ анализа 20-30 10'1 нн 35-50 101 мм 40-60 10’1 мм
Содержание воды (масс.%) ΕΝ 1423 41,2 41,1 41,2
Время истечения (25аС в сек.) ΝΕΝ 3947 41 33 32
рН {водная фаза) ΕΝ 12850 2,4 2,4 2,4
Коэффициент распадения (20°С) ΝΕΝ-ΕΝ 13075-1 103 112 114
Пронин. битума I ΕΝ 1426 I 21 I 43 [ 53
Таблица 8
Начальное содержание воды % Верхний слой % Нижний слой % СТ = Верхний слой-нижний слой %
20-30 101 мм 41,2 41,4 40,1 1,3
35-50 Ю’1 мм 41, 1 41, 4 40,2 1,2
40-60 Ι01 мм 41,2 41,7 40, 7 1,0
Стабильность при хранении измеряли в соответствии с ΝΕΝ 12847 через 7 дней хранения при температурах окружающей среды (18-22°С), и результаты представлены в табл. 8.
Этот пример ясно демонстрирует, что очень стабильные при хранении битумные эмульсии могут быть получены при использовании только малого количества АсДдит® С8 6 в водной фазе.
- 12 021066
Пример 6.
Битумную эмульсию получали в соответствии с методикой, как описано в примере 1. Применяли битум с 40-60· 10-1 мм (нефтеперегонный завод экс-То1а1 Антверпен, Бельгия) и 0,14 единиц массы смеси АеОдит® С8 6 - пищевое масло (1:2). Перед эмульгированием водную смесь отфильтровывали, используя фильтр из стеклянной ваты так, чтобы частицы АсОдит® С8 6, которые не растворились, удалялись из водной фазы. Не было возможным количественно оценить Аейдит® С8 6, извлеченный посредством фильтрации, так как большая часть вещества была отфильтрована. Однако результаты, касающиеся стабильности применяемой эмульсии при хранении, были сходными с результатами по стабильности при хранении нефильтрованного вещества. Результаты представлены в табл. 9.
Таблица 9
Способ анализа 40-60 101 мм (фильтр.) 40-60 10'1 мм (нефильтр.)
Содержание воды (масс.%) ΕΝ 1428 43, 9 41,2
Время истечения (25’С в сек.) ΝΕΝ 394? 27 32
рН (водная фана) ΕΝ 12850 2,2 2,4
Коэффициент распадения (20*0) ΝΕΝ-ΕΝ 13075-1 116 114
Прониц. битума ΕΝ 1426 53 53
Таблица 10
Начальное содержание воды % Верхний слой % Нижний слой % СТ = Верхний слой-нижний слой %
40-60 101 ми (фильтр.) 43, 9 44,4 43,0 1/4
40-60 10-1 мм (нефильтр.) 41,2 41,7 40,7 1/ о
Пример 7.
Возникает проблема с эмульгированием битум с 10-20· 10-1 мм (завод экс-То!а1 Дюнкерк, Франция), так как это вещество представляет собой стекловидный материал с относительно высокой температурой размягчения (температура кольцо&шар >>55°С).
Процесс эмульгирования с добавлением 0% Аейдит® С8 6 (образец 1) был нестабильным. Однако было возможно собрать образец, который был стабильным в течение по меньшей мере одного дня. Свойства образца представлены в табл. 11. Эмульгирование с добавлением 0,2 мас.% смеси Аейдит® С8 6 пищевое растительное масло (1:2) (образец II) проходило гораздо более мягко, и было возможно непрерывно получать гомогенную эмульсию.
Таблица 11
Способ анализа Образец I 0% Образец II 0,2%
Содержание воды ΕΝ 1428 40,0 39,8
Время истечения (25*С в сек.) ΝΕΝ 3947 25 35
рн ΕΝ 12850 2,2 2,2
Коэффициент распадения (20*С) ΝΕΝ-ΕΝ 13075-1 118 116
Стабильность при хранении этих образцов оценивали визуально (табл. 12).
- 13 021066
Таблица 12
Визуальная проварка
Образец I (0¾) Через один день Разделение было отчетливо видимо, твердый битумный слой на дне
Образец II (0,2%) Через один день Гомогенная эмульсия, нет разделения
Образец I (0%) Через 6 дней Почти полное разделение битумной и водной фазы
Образец II (0,2%) Через 6 дней Гомогенная эмульсия, нет разделения
Пример 8.
Не оставляющее следов битумное покрытие получали крупномасштабно из битума с 20-30· 10-1 мм, производимого То1а1 Эипксгдис. Франция. К приблизительно 10000 л воды добавляли НС1 для получения рН 1,8 и добавляли 0,24 мас.% эмульгатора на основе жирного амина К.сШсо1с® Е9 (получен от Ак/о ЫоЬе1) и 0,14 мас.% взвеси, состоящей из 1 мас.ч. промышленно доступного склероглюкана АсБдит® С8 6, полученного от ΙΜί'Ό, Нидерланды) и 2 мас.ч. рапсового масла (пищевой сорт получен от НеуЬгоуек Β.ν., Нидерланды). Эту смесь гомогенизировали в течение 5 мин при температуре, равной 4852°С. Битум охлаждали от температуры подачи, равной приблизительно 190 до 150°С. Воду, содержащую склероглюкан и эмульгатор, и битум подавали в коллоидную мельницу, §1еует® типа δΜ-290/НК при объемном отношении, равном приблизительно 2:3, при общей производительности, равной приблизительно 157 кг/мин. Полученную эмульсию далее прокачивали насосом через теплообменник и охлаждали до температуры 30°С. После получения эту эмульсию смешивали при отношении, приблизительно равном 9:1 с промышленно доступным битумным покрытием на основе битума с 160-210, который был получен от Ьа1ех£а11 Β.ν. Коибекетк аап беп Куп, Нидерланды.
Полученные в результате свойства эмульсии перечислены в табл. 13.
Таблица 13
Способ анализа Образец, подученный крупномасштабно
Содержание воды ΕΝ 1428 40, 9
Время истечения (25°С в сек.) ΝΕΝ 3947 31
РН ΕΝ 12850 2, 1
Коэффициент распадения (20аС) ΝΞΝ-ΕΝ 13075-1 104
Полученное связующее покрытие наносили распылением посредством контрактора третьей стороны МЫО^етуак применяя устройство для распыления Вгетад, оборудованное стандартными соплами для распыления связующего покрытия. Оператор не предпринимал никаких дополнительных мер по сравнению с распылением промышленно доступных связующих покрытий, и подача насосом, фильтрация и распыление происходили стандартным образом. Распадение эмульсии происходило в пределах 2минутного временного формата после нанесения, и получали гладкую, гомогенную пленку связующего покрытия. Во время одной из работ через 20 мин после нанесения начался дождь и при этом не наблюдали какой-либо утечки битума. Осуществление транспортировки по связующему покрытию грузовиками, перевозящими асфальт через 10 мин после нанесения, не приводило в результате к загрязнению шин грузовиков битумным связующим покрытием и последующему осаждению битума на чистом асфальте или твердых поверхностях.
Пример 9. Устройства и материалы.
Молекулярную характеризацию полученных соединений осуществляли посредством ЯМРспектроскопии, применяя ν;·ιπ;πι Метситу νχ 400 МГц, где спектры регистрировали при температуре 298 К и инфракрасной спектроскопии, используя Регкт Е1тег 1600 ΡΤ-ΙΚ.
Реагенты, катализаторы, химикаты, материалы и растворители приобретали коммерчески и их использовали без дополнительной очистки, за исключением дихлорметана, который перегоняли над молекулярными ситами для удаления воды и этанола и хранили над молекулярными ситами. Молекулярные сита перед применением сушили в печи при 500°С.
Октадеканоилхлорид.
Раствор оксалилхлорида (53,5 г, 422 ммоль) в 150 мл хлороформа добавляли по каплям к раствору стеариновой кислоты (30,0 г, 105 ммоль) в 250 мл хлороформа. После перемешивания в течение ночи при температуре окружающей среды раствор концентрировали и совместно упаривали дважды с хлороформом. Сушкой в вакууме в течение 1 ч получали количественный выход белого твердого вещества.
Ή-ЯМР (СОС13): δ 2,85 (т, 2Н), 1,70 (кв, 2Н), 1,30 (м, 28Н), 0,85 (т, 3Н) мд. 13С-ЯМР (СОС13): δ 173,6, 47,1, 31,9, 29,7, 29,7, 29,6, 29,5, 29,4, 29,3, 29,1, 28,4, 25,1, 22,7, 14,1 мд. ΡΤ-ΙΚ: ν=2292, 2853, 1799
- 14 021066 (С=0 растянутый), 1466, 953, 720, 680 см-1.
ЮЮЮТриметил-2-(стеароилокси)этан-1 -аминия.
Раствор октадеканоилхлорида (35,0 г, 116 ммоль) и хлорида холина (Ме3АС1-)-СН2СН2-ОН (16,1 г, 116 ммоль) в 400 мл дихлорметана кипятили с обратным холодильником в течение ночи. Раствор концентрировали и разбавляли 400 мл диэтилового эфира, получая осадок. Осадок собирали фильтрацией и промывали тщательно диэтиловым эфиром. Неочищенный продукт растворяли в кипящем с обратным холодильником ацетонитриле (250 мл). После охлаждения до приблизительно 70°С осадок отфильтровывали, промывали теплым ацетонитрилом и высушивали. Неочищенный продукт растворяли в кипящем с обратным холодильником ТГФ (250 мл). После охлаждения до приблизительно 55°С осадок отфильтровывали и промывали теплым ТГФ. После сушки в вакуум-сушильном шкафу при 40°С получали 33,8 г (72%) белого порошка.
Ή-ЯМР (СОС13): δ 4,58 (т, 2Н), 4,17 (т, 2Н), 3,58 (с, 9Н), 2,37 (т, 2Н), 1,60 (кв, 2Н), 1,30 (м, 28Н), 0,85 (т, 3Н) мд. 13С-ЯМР (СОС13): δ 172,7, 64,7, 57,8, 54,1, 34,0, 31,9, 29,6, 29,6, 29,6, 29,4, 29,3, 29,2, 29,1, 24,6, 22,6, 14,1 мд. ΡΤ-ΙΚ: ν=3407, 2919, 2850, 1731 (С=0 растянутый), 1473, 1154 (С-0 растянутый), 952, 718 см-1.
Октадецил-2-хлорацетат.
Раствор 1-октадеканола 5 (50 г, 180 ммоль), хлоруксусной кислоты (17,5 г, 180 ммоль) и концентрированной серной кислоты (0,1 мл) в 350 мл толуола кипятили с обратным холодильником в колбе, оборудованной ловушкой Дина-Старка. Раствор разбавляли 500 мл диэтилового эфира и экстрагировали дважды насыщенным раствором бикарбоната натрия (500 мл). Водную фазу далее экстрагировали 400 мл диэтилового эфира. Объединенные органические слои сушили сульфатом натрия и упаривали в вакууме с получением твердого вещества коричневого цвета, которое применяли без дополнительной очистки.
Ή-ЯМР (СОС13) δ 4,20 (т, 2Н), 4,07 (с, 2Н), 1,68 (кв, 2Н), 1,30 (м, 30Н), 0,89 (т, 3Н) мд. ΡΤ-ΙΚ: ν=2919, 2851, 1749 (С=0 растянутый), 1333, 1208 (С-0 растянутый), 786 см-1.
ЮЮЮТриметил-2-(октадецилокси)-2-оксоэтан-1 -аминия.
К октадецил-2-хлорацетату (64 г, 180 ммоль) добавили 17 6 мл 27 мас.% раствора триметиламина в диэтиловом эфире. Посредством перемешивания в течение ночи в замкнутой атмосфере при комнатной температуре получали осадок, который собирали фильтрацией. Промывка 750 мл диэтилового эфира позволила получить на выходе грязно-белое твердое вещество. Собранный фильтрат упаривали в вакууме с получением 27 г твердого вещества слабо-желтого цвета, состоящего из непрореагировавшего октадецил-2-хлорацетата. К этому твердому веществу повторно добавили 74 мл 27 мас.% раствора триметиламина в диэтиловом эфире. Посредством перемешивания в течение ночи в замкнутой атмосфере при комнатной температуре получали осадок, который собирали фильтрацией. Промывкой 375 мл диэтилового эфира получали белое твердое вещество. Остаточные твердые вещества реакции 1 и 2 объединяли и сушили в вакуум-сушильном шкафу при 40°С с получением 60 г (80%) желательного продукта.
Ή-НМР (СОС13): δ 5,07 (с, 2Н), 4,19 (т, 2Н), 3,69 (с, 9Н), 1,64 (кв, 2Н), 1,25 (м, 30Н), 0,89 (т, 3Н) мд. 13С-ЯМР (СОС13): δ 165,0, 66,7, 62,9, 54,0, 31,9, 29,6, 29,6, 29,5, 29,4, 29,3, 29,1, 28,2, 25,6, 22,6, 14,1 мд. ΡΤ-ΙΚ: ν=2918, 2849, 1731 (С=0 растянутый), 1471, 1262, 1215, (С-0 растянутый), 722 см-1.
Пример 10.
Битумную эмульсию повторно получали в соответствии с описанием, данным в примере 1 (ссылочный образец). Две другие эмульсии получали в соответствии с той же методикой, однако для этих эмульсий использовали два новых биоэмульгатора, для сравнения, эмульгаторы на основе бетаина и холина, как описано в примере 9, в качестве замены для эмульгатора на основе жирного амина РеФсо1е® Е9. Для бетаина (образец I) использовали 0,6 единиц массы и для холина (образец II) применяли 0,5 единиц массы для составления водной фазы. Свойства эмульсий перечислены в табл. 14.
Таблица 14
Способ анализа Образец 1 Образец II Ссылочный Образец
Содержание воды ЕЫ 1428 44,3 42,7 43,1
Время истечения (25*С в сек.) ΝΕΝ 3947 110 44 31
рН ΕΝ 12850 2,3 2, 4 2,3
Коэффициент распадения (20*С) ΝΕΝ-ΕΝ 13075-1 98 110 86
Среднеобъемный размер частиц, мкм См. Описание ниже 27 14 7, 4
Объемная фракция См. Описание 85 65 25
частиц >8 ин ниже
Также с этими биосовместимыми эмульгаторами, которые имели очень низкую экотоксичность, получали превосходную стабильность при хранении, как показано в таблице ниже.
Стабильность при хранении этих образцов через 7 дней, измеренная в соответствии с методом анализа по ΕΝ 12847, представлена в табл. 15.
- 15 021066
Таблица 15
Начальное содержание воды % Верхний слой % Нижний слой % СТ = Верхний слой- нижний слой %
Образец 1 44,3 44,5 43, 9 0, 6
Образец II 42,7 43,8 42,1 1/7
Ссылочный Образец 43, 1 43,7 42,9 0,8
Фракции нижнего и верхнего слоев собирали, и средний размер частиц и объемная фракция с размером частиц >8 мкм были определены в соответствии со способом, описанным ниже.
Таблица 16
Верхний слой Нижний слой
Средний размер частиц, мкм Объемная фракция >8 мкм в % Средний размер частиц, мкм Объемная фракции >8 мкм в %
Образец I 25, 9 83 24,8 83
Образец II 16,4 66 16, 6 67
Ссылочный Образец 9,1 28 7,8 26
Измерение распределения размера частиц.
Распределение размера частиц эмульсий измеряли, применяя анализатор размера частиц М1сго!ас §3500. Одну часть эмульсии разбавляли одной частью воды, к которой добавляли 0,5% ΤΕΟΘ АЭПГЫТ ΕΚ7Α (получен от Оо1Й8Ш1Й1 ОтЬН, Эссен, Германия). Одну каплю разбавленной эмульсии помещали в анализатор размера частиц и после трех последовательных измерений (1,5 мин на измерение) средний размер частиц (Μν в мкм) и объемную фракцию частиц свыше определенного диаметра (частицы >8 мкм в %) рассчитывали по результатам этих измерений с помощью компьютерной программы, поставляемой производителем М1сго1ас §3500. Рассчитанные значения представляют собой средние значения для трех измерений.

Claims (12)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Эмульсия, содержащая битумное связующее и от 0,005 до 0,02 мас.% немодифицированного склероглюкана в расчете от общей массы эмульсии, где битумное связующее имеет проницаемость, равную 100· 10-1 мм или менее в соответствии с Α§ΤΜ Ό5-97.
  2. 2. Эмульсия по п.1, причем указанная эмульсия содержит от 0,005 до 0,015 мас.% немодифицированного склероглюкана в расчете от общей массы эмульсии.
  3. 3. Эмульсия по п.1, дополнительно содержащая эмульгатор, выбранный из группы, состоящей из анионных, катионных, неионных и амфотерных эмульгаторов.
  4. 4. Эмульсия по любому из пп.1-3, где эмульсия дополнительно содержит биоразлагаемый эмульгатор.
  5. 5. Эмульсия по п.4, где биоразлагаемый эмульгатор выбран из группы, состоящей из:
    (a) сложных эфиров бетаина формулы (II)
    Х'(Е3)31Г-С(Е4)2-С(О) -Ζ-Ε5 (II) где X- представляет собой противоион, предпочтительно С1-С12 гидрокарбилсульфонатную группу; К3 представляет собой линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; К4 представляет собой водород или линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; Ζ является О или ΝΗ и К5 представляет собой группу, имеющую формулу СпН2(2п-т)+1, где т означает число углерод-углеродных двойных связей, с 6<п<12 и 0<т<3, и где гидрокарбилсульфонатная группа представляет собой линейную или разветвленную алкилсульфонатную группу, арилсульфонатную группу, алкарилсульфонатную группу и аралкилсульфонатную группу или их смесь; и (b) производных сложного эфира холина формулы (III)
    Х‘(Е3)Х - [0(Ε4>2]ρ-Ζ-0(Ο) -Ρ.5 (III) где X- представляет собой противоион, например сульфонатную группу или галогенид; К3 представляет собой линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; р равно 1 или 2; К4 представляет собой водород или линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода; Ζ является О или ΝΗ и К5 представляет собой группу, имеющую формулу СпН2(2п-т)+1, где т означает число атомов углерод-углеродных двойных связей, с 6<п<12 и 0<т<3, или группу, имеющую формулу СпН2п+1, где 1<п<24, и где гидрокарбилсульфонатная группа представляет собой линейную или разветвленную алкилсульфонатную группу, арилсульфонатную группу, алкарилсульфонатную группу и аралкилсульфонатную группу или их смесь.
    - 16 021066
  6. 6. Эмульсия по п.1, где битумное связующее выбрано из группы, состоящей из парафиновых и нафтеновых битумов.
  7. 7. Эмульсия по п.1, дополнительно содержащая эластомер.
  8. 8. Эмульсия по п.1, где битумное связующее содержит смесь твердого битума и мягкого битума.
  9. 9. Эмульсия по любому из пп.4-8, где биоразлагаемый эмульгатор содержится в количестве от 0,01 до 20 мас.%, в расчете от общей массы эмульсии.
  10. 10. Эмульсия по любому из пп.3-9, где проницаемость битума, извлеченного из указанной битумной эмульсии, составляет 100· 10-1 мм или менее в соответствии с Л8ТМ Ό5-97 и где значение коэффициент распадениях стабильность при хранении продукта <1,8 при условии, что максимальное значение для коэффициента распадения составляет меньше 120 и максимальное значение для стабильности при хранении составляет менее 0,015.
  11. 11. Эмульсия по любому из пп.4-10, где эмульгатор выбран из алкилполигликозидов формулы (I) где К1 представляет собой алкильную группу, имеющую от 5 до 24 атомов углерода; К2 представляет собой алкиленовую группу, имеющую от 2 до 4 атомов углерода; и Ζ представляет собой сахаридную группу, имеющую 5 или 6 атомов углерода; Ь является целым числом, имеющим значение от 0 до 12; и а является целым числом, имеющим значение от 1 до 6.
  12. 12. Применение эмульсии по любому из пп.1-11 в поверхностных покрытиях, связывающих слоях, слоях для импрегнирования, материалах с плотным покрытием или материалах с полуплотным покрытием, которые получены литьем при комнатной температуре или имеют способность к хранению.
EA201071056A 2008-03-11 2009-03-11 Эмульсия, содержащая немодифицированный склероглюкан в качестве стабилизатора, и ее применение EA021066B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08152592 2008-03-11
PCT/NL2009/050116 WO2009113854A1 (en) 2008-03-11 2009-03-11 USE OF A (1→3)-β-D-GLUCAN AS AN EMULSION STABILISER

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201071056A1 EA201071056A1 (ru) 2011-04-29
EA021066B1 true EA021066B1 (ru) 2015-03-31

Family

ID=39591727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201071056A EA021066B1 (ru) 2008-03-11 2009-03-11 Эмульсия, содержащая немодифицированный склероглюкан в качестве стабилизатора, и ее применение

Country Status (20)

Country Link
US (1) US8197589B2 (ru)
EP (1) EP2265675A1 (ru)
JP (1) JP2011514843A (ru)
KR (1) KR101691030B1 (ru)
CN (1) CN102015903B (ru)
AU (1) AU2009224088B9 (ru)
BR (1) BRPI0908933B1 (ru)
CA (1) CA2718261C (ru)
CO (1) CO6290774A2 (ru)
EA (1) EA021066B1 (ru)
EG (1) EG26665A (ru)
HN (1) HN2010001841A (ru)
IL (1) IL208095A (ru)
MA (1) MA32210B1 (ru)
MX (1) MX2010009992A (ru)
MY (1) MY158418A (ru)
NI (1) NI201000154A (ru)
NZ (1) NZ587921A (ru)
WO (1) WO2009113854A1 (ru)
ZA (1) ZA201006526B (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9045624B2 (en) 2009-09-17 2015-06-02 Latexfalt B.V. Storage stable emulsions from low penetration grade bituminous binders
WO2011034424A1 (en) 2009-09-17 2011-03-24 Latexfalt B.V. Waterproofing chipless asphalt top seal composition
EP2478057B1 (en) 2009-09-17 2020-10-14 Latexfalt B.V. Storage stable, light coloured emulsions from low penetration grade clear binders
BR112013023849A2 (pt) * 2011-03-29 2019-09-24 Basf Se E Wintershall Holding Gmbh método para revestir um material contendo celulose tipo lâmina, composição, material contendo celulose tipo lâmina revestido, e, uso de uma glucana
DK2718376T3 (en) * 2011-06-07 2018-02-12 Latexfalt Bv Bituminous emulsions
US8764340B2 (en) * 2011-08-17 2014-07-01 Shawn Campbell Trackless tack coat
US20130338227A1 (en) * 2012-06-13 2013-12-19 Marie-Esther Saint Victor Green Glycine Betaine Derivative Compounds And Compositions Containing Same
WO2017011747A1 (en) 2015-07-15 2017-01-19 Ergon Asphalt & Emulsions, Inc. Biobased asphalt rejuvenating emulsion
WO2018081263A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Rubber compositions comprising polysaccharides
ES2905837T3 (es) * 2017-09-01 2022-04-12 Nutrition & Biosciences Usa 4 Inc Composiciones de látex que comprenden polisacáridos
MX2020010337A (es) 2018-04-02 2021-01-08 Ergon Inc Sistema de emulsión doble para la restauración de asfalto.
JPWO2020017456A1 (ja) * 2018-07-18 2021-08-02 三菱商事ライフサイエンス株式会社 チーズ含有食品の物性改良剤および物性改良方法
WO2023248911A1 (ja) * 2022-06-22 2023-12-28 日東電工株式会社 粘着剤組成物、粘着シート、積層体、及びβ-1,3-グルカン誘導体の製造方法
CN115584209A (zh) * 2022-10-20 2023-01-10 喜跃发国际环保新材料股份有限公司 一种含砂雾封层混合料及其应用

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0425380A1 (fr) * 1989-10-26 1991-05-02 Elf Antar France Emulsion de liant bitumineux à viscosité contrôlée par addition de scléroglucane
EP0619079A2 (en) * 1993-04-08 1994-10-12 Ajinomoto Co., Inc. Feed additives for ruminants
EP0779070A1 (de) * 1995-12-12 1997-06-18 Basf Aktiengesellschaft Alkylpolyglycosid enthaltende Ölemulsion
US5667577A (en) * 1995-03-24 1997-09-16 Witco Corporation Filled asphalt emulsions containing betaine emulsifier
US5750598A (en) * 1992-04-23 1998-05-12 Eli France Bitumen/polymer composition vulcanizable at temperatures below 100°C
EP1111010A2 (de) * 1999-12-09 2001-06-27 Cognis Deutschland GmbH Verwendung von Emulgatoren in Bitumenemulsionen
WO2003035657A2 (fr) * 2001-10-25 2003-05-01 Societe D'explotation De Produits Pour Les Industries Chimiques Seppic Utilisation d'alkylpolyglycosides comme agents emulsionnants
EP1477171A1 (en) * 2003-05-16 2004-11-17 Kao Corporation Intestinal mineral absorption capacity improver
JP2006262862A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Morinaga Milk Ind Co Ltd レアチーズケーキ及びその製造方法
US20070243321A1 (en) * 2004-05-04 2007-10-18 Eiffage Travaux Publics Aqueous Bitumen Emulsion

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS568644A (en) * 1979-07-02 1981-01-29 San Ei Chem Ind Ltd Preparation of emulsified fat and oil product
US5354504A (en) * 1991-08-19 1994-10-11 Intevep, S.A. Method of preparation of emulsions of viscous hydrocarbon in water which inhibits aging
US5743950A (en) * 1995-01-12 1998-04-28 Shell Oil Company Process for preparing an asphalt composition
US6117934A (en) * 1997-02-03 2000-09-12 Henkel Corporation Alkylpolyglycoside containing surfactant blends for emulsion polymerization
GB9714102D0 (en) * 1997-07-04 1997-09-10 Ciba Geigy Ag Compounds
JP2007217359A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Revanche:Kk 毛髪用乳化化粧料
JP4902255B2 (ja) * 2006-04-21 2012-03-21 株式会社イーテック 防水・止水材用改質アスファルト組成物、およびその製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0425380A1 (fr) * 1989-10-26 1991-05-02 Elf Antar France Emulsion de liant bitumineux à viscosité contrôlée par addition de scléroglucane
US5750598A (en) * 1992-04-23 1998-05-12 Eli France Bitumen/polymer composition vulcanizable at temperatures below 100°C
EP0619079A2 (en) * 1993-04-08 1994-10-12 Ajinomoto Co., Inc. Feed additives for ruminants
US5667577A (en) * 1995-03-24 1997-09-16 Witco Corporation Filled asphalt emulsions containing betaine emulsifier
EP0779070A1 (de) * 1995-12-12 1997-06-18 Basf Aktiengesellschaft Alkylpolyglycosid enthaltende Ölemulsion
EP1111010A2 (de) * 1999-12-09 2001-06-27 Cognis Deutschland GmbH Verwendung von Emulgatoren in Bitumenemulsionen
WO2003035657A2 (fr) * 2001-10-25 2003-05-01 Societe D'explotation De Produits Pour Les Industries Chimiques Seppic Utilisation d'alkylpolyglycosides comme agents emulsionnants
EP1477171A1 (en) * 2003-05-16 2004-11-17 Kao Corporation Intestinal mineral absorption capacity improver
US20070243321A1 (en) * 2004-05-04 2007-10-18 Eiffage Travaux Publics Aqueous Bitumen Emulsion
JP2006262862A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Morinaga Milk Ind Co Ltd レアチーズケーキ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2718261A1 (en) 2009-09-17
WO2009113854A1 (en) 2009-09-17
EP2265675A1 (en) 2010-12-29
AU2009224088A2 (en) 2010-10-14
IL208095A0 (en) 2010-12-30
US8197589B2 (en) 2012-06-12
HN2010001841A (es) 2014-03-03
ZA201006526B (en) 2011-05-25
KR101691030B1 (ko) 2016-12-29
MA32210B1 (fr) 2011-04-01
CN102015903A (zh) 2011-04-13
MY158418A (en) 2016-10-14
CN102015903B (zh) 2014-06-25
JP2011514843A (ja) 2011-05-12
IL208095A (en) 2014-09-30
NZ587921A (en) 2012-08-31
AU2009224088A1 (en) 2009-09-17
AU2009224088B9 (en) 2014-11-13
NI201000154A (es) 2011-07-14
CA2718261C (en) 2017-01-17
AU2009224088B2 (en) 2014-06-12
MX2010009992A (es) 2010-12-20
US20110168055A1 (en) 2011-07-14
CO6290774A2 (es) 2011-06-20
EA201071056A1 (ru) 2011-04-29
BRPI0908933B1 (pt) 2021-03-30
EG26665A (en) 2014-05-12
BRPI0908933A2 (pt) 2020-08-04
KR20100134013A (ko) 2010-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA021066B1 (ru) Эмульсия, содержащая немодифицированный склероглюкан в качестве стабилизатора, и ее применение
DE602005002263T2 (de) Wässrige bitumenemulsion
CA2774331C (en) Storage stable emulsions from low penetration grade bituminous binders
US8900360B2 (en) Asphalt compositions with resinous addition derived from animal waste
EP3510103B1 (fr) Liant clair solide a froid
CA1341312C (fr) Procede de preparation de compositions de bitume-caoutchouc
EP3167122A1 (fr) Lait de compose calco-magnésien pour matériau routier bitumineux
EP2907853B1 (fr) Matériau bitumineux coulé à froid paraffinique à montée en cohésion rapide
EP3200601B1 (en) Lecithin drying using fatty acids
EP2478057B1 (en) Storage stable, light coloured emulsions from low penetration grade clear binders
FR3023554A1 (fr) Lait de compose calco-magnesien pour materiau routier bitumineux
WO2014006340A2 (fr) Émulsifiants pour émulsions de bitume
EP2478058B1 (en) Waterproofing asphalt top seal composition
BE1021856B1 (fr) Compose calco-magnesien pour materiau routier bitumineux
FR3056219A1 (fr) Composition comprenant un ou plusieurs additifs particuliers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ