EA031754B1 - Полимер и асфальтовая композиция - Google Patents

Полимер и асфальтовая композиция Download PDF

Info

Publication number
EA031754B1
EA031754B1 EA201691263A EA201691263A EA031754B1 EA 031754 B1 EA031754 B1 EA 031754B1 EA 201691263 A EA201691263 A EA 201691263A EA 201691263 A EA201691263 A EA 201691263A EA 031754 B1 EA031754 B1 EA 031754B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
polymer
less
weight
asphalt
vinyl aromatic
Prior art date
Application number
EA201691263A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201691263A1 (ru
Inventor
Такаюки Сиромото
Сигео Накадзима
Есифуми Араки
Нобуаки Кубо
Такуя Судзуки
Original Assignee
Асахи Касеи Кабусики Кайся
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 Асахи Касеи Кабусики Кайся filed Critical Асахи Касеи Кабусики Кайся
Publication of EA201691263A1 publication Critical patent/EA201691263A1/ru
Publication of EA031754B1 publication Critical patent/EA031754B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F297/00Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer
    • C08F297/02Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type
    • C08F297/04Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type polymerising vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/06Treatment of polymer solutions
    • C08F6/12Separation of polymers from solutions
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/06Sulfur
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • 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
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/40Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/80Macromolecular constituents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Полимер по настоящему изобретению представляет собой полимер, содержащий звено сопряженного диенового мономера и звено винилового ароматического мономера, где полимер содержит полимерный блок (A), включающий звено винилового ароматического мономера в качестве основного компонента, и полимерный блок (B), включающий звено сопряженного диенового мономера и звено винилового ароматического мономера, содержание полимерного блока (A) составляет 10 мас.% или более и 40 мас.% или менее, объемная плотность полимера составляет 0,05 г/мл или более и 0,45 г/мл или менее и удельная поверхность полимера составляет 0,10 м/г или более и 0,60 м/г или менее.

Description

Настоящее изобретение относится к полимеру и асфальтовой композиции.
Уровень техники
До настоящего времени асфальтовые композиции широко используются для покрытия дорог, водонепроницаемых листовых материалов, звуконепроницаемых листовых материалов, кровельных материалов и в других областях применения. Предпринимались многочисленные попытки улучшить свойства асфальта за счет добавления различных полимеров в асфальт. В качестве таких полимеров используют сополимеры этилен-винилацетат, сополимеры этилен-этилакрилат, каучуковые латексы, блок-сополимеры, состоящие из сопряженных диенов и виниловых ароматических углеводородов и т.п.
В последнее время отмечается возрастающая потребность в асфальтовых композициях, обладающих отличной прочностью и износостойкостью, обусловленная возрастанием числа и скорости передвижения транспортных средств и других аналогичных причин. Соответственно требуется обеспечить более высокую температуру размягчения и механическую прочность, а также относительное удлинение, модули и т.п., и поэтому необходимо обеспечить диспергируемость блок-сополимеров в асфальтовых композициях. Например, патентный документ 1 раскрывает асфальтовую композицию, включающую сополимер, который состоит из сопряженного диена и винилового ароматического углеводорода и который имеет специфическую структуру.
Патентный документ 2 раскрывает асфальтовую композицию для кровельного шингла, включающую наполнитель и блок-сополимер, состоящий из винилового ароматического углеводорода и сопряженного диена.
Патентный документ 3 раскрывает асфальтовую композицию, включающую вспенивающий агент в качестве добавки, а патентный документ 4 раскрывает вулканизованную асфальтовую композицию.
Перечень цитированной литературы
Патентный документ
Патентный документ 1: публикация патентной заявки США № 2003/0149140.
Патентный документ 2: патент США № 6120913.
Патентный документ 3: отложенный патент Японии № 10-219117.
Патентный документ 4: отложенный патент Японии № 2005-513177.
Сущность изобретения Техническая проблема
Однако до сих пор не достигнуты удовлетворительные результаты даже с точки зрения методов, раскрытых в патентных документах 1-4, и необходимы дополнительные усовершенствования.
Настоящее изобретение разработано с учетом проблем традиционных технических решений, упомянутых выше, и задачей настоящего изобретения является разработка полимера, который демонстрирует отличную диспергируемость при введении в асфальтовую композицию.
Решение проблемы
Чтобы решить указанные выше проблемы, авторы изобретения провели исчерпывающее исследование усовершенствования свойств композиции, содержащей полимер и асфальт. Как результат, авторы изобретения установили, что полимер, обладающий конкретной конфигурацией, показывает отличную диспергируемость при введении в асфальтовую композицию, и создали настоящее изобретение. В частности, настоящее изобретение состоит в следующем:
[1] полимер, включающий звено сопряженного диенового мономера и звено винилового ароматического мономера, где полимер содержит полимерный блок (А), включающий звено винилового ароматического мономера, в качестве основного компонента и полимерный блок (В), включающий звено сопряженного диенового мономера и звено винилового ароматического мономера, содержание полимерного блока (А) составляет 10 мас.% или более и 40 мас.% или менее, объемная плотность полимера составляет 0,05 г/мл или более и 0,45 г/мл или менее, и удельная поверхность полимера составляет 0,10 м2/г или более и 0,60 м2/г или менее.
[2] Полимер по п.[1], где степень гидрирования двойных связей в звене сопряженного диенового мономера составляет 95 моль.% или более.
[3] Полимер по п.[1], где степень гидрирования двойных связей в звене сопряженного диенового мономера составляет 0 моль.% или более и менее 50 моль.%.
[4] Полимер по п.[1], где степень гидрирования двойных связей в звене сопряженного диенового мономера составляет 50 моль.% или более и менее 95 моль.%.
[5] Полимер по любому из пп.[1]-[4], где удельная поверхность составляет 0,30 м2/г или более и 0,60 м2/г или менее.
[6] Полимер по любому из пп.[1]-[4], где удельная поверхность составляет 0,10 м2/г или более и менее 0,30 м2/г.
[7] Полимер по любому из пп.[1]-[6], где доля компонентов, которые проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, и не проходят через сито, имеющее размер отверстий 0,425 мм, составляет менее 80 мас.% в расчете на общее количество крошки.
- 1 031754 [8] Полимер по любому из пп.[1]-[7], где полимер имеет пиковую молекулярную массу менее 200000.
[9] Полимер по любому из пп.[1]-[8], где содержание звеньев винилового ароматического мономера составляет 20 мас.% или более и 60 мас.% или менее.
[10] Полимер по любому из пп.[1]-[9], где в полимерном боке (В) содержание полимеризованных фрагментов короткоцепочечного винилового ароматического мономера, включающего от 2 до 6 звеньев винилового ароматического мономера, составляет 50 мас.% или более в расчете на 100 мас.% содержание звеньев винилового ароматического мономера.
[11] Полимер по п.[10], где содержание полимеризованных фрагментов короткоцепочечного винилового ароматического мономера составляет 70 мас.% или более.
[12] Полимер по любому из пп.[1]-[11], где полимер содержит функциональные группы.
[13] Асфальтовая композиция, включающая 0,5 мас.ч. или более и 50 мас.ч. или менее полимера по любому из пп.[1]-[12] и 100 мас.ч. асфальта.
[14] Асфальтовая композиция, включающая смесь, содержащую полимер по любому из пп.[1]-[12] и блок-сополимер (a); и асфальт, где блок-сополимер (a) содержит полимерный блок (А'), включающий по меньшей мере одно звено винилового ароматического мономера в качестве основного компонента, и полимерный блок (C), включающий по меньшей мере одно звено сопряженного диенового мономера в качестве основного компонента, содержание смеси составляет 0,5 мас.ч. или более и 50 мас.ч. или менее в расчете на 100 мас.ч. асфальта и содержание блок-сополимера (a) в смеси составляет от 15 до 85 мас.%.
[15] Асфальтовая композиция по п.[13] или [14], дополнительно включающая 0,03 мас.ч. или более и 3 мас.ч. или менее серы или соединения серы.
Положительный эффект изобретения
Полимер по настоящему изобретению способен отлично диспергироваться в асфальтовой композиции.
Описание варианта осуществления настоящего изобретения
Ниже подробно рассмотрен вариант осуществления настоящего изобретения (далее по тексту настоящий вариант осуществления изобретения). Настоящее изобретение не ограничивается представленным ниже настоящим вариантом осуществления изобретения, и различные модификации могут быть реализованы в пределах объема притязаний настоящего изобретения.
Полимер.
Полимер по настоящему изобретению представляет полимер, включающий звено сопряженного диенового мономера и звено винилового ароматического мономера. Кроме того, полимер по настоящему изобретению содержит полимерный блок (А), включающий звено винилового ароматического мономера, в качестве основного компонента, и полимерный блок (В), включающий звено сопряженного диенового мономера и звено винилового ароматического мономера, и содержание полимерного блока (А) составляет 10 мас.% или более и 40 мас.% или менее. Кроме того, полимер по настоящему изобретению имеет объемную плотность 0,05 г/мл или более и 0,45 г/мл или менее и удельную поверхность 0,10 м2/г или более и 0,60 м2/г или менее.
При такой структуре, какая описана выше, полимер по настоящему варианту осуществления изобретения способен отлично распределяться в асфальтовой композиции.
Ниже по тексту полимер по настоящему варианту осуществления изобретения, будучи не гидрированным и перед гидрированием, может быть назван основным негидрированным полимером. Кроме того, полимер по настоящему варианту осуществления изобретения после гидрирования может быть назван гидрированным полимером.
В полимере по настоящему варианту осуществления изобретения звеном сопряженного диенового мономера является звено одного сопряженного диенового соединения, образующееся при полимеризации сопряженных диеновых соединений.
Сопряженным диеновым соединением является диолефин, имеющий пару спряженных двойных связей, и примеры сопряженных диеновых соединений включают, но не ограничиваются ими, 1,3бутадиен, 2-метил-1,3-бутадиен (изопрен), 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 1,3-пентадиент, 2-метил-1,3-пентадиен и 1,3-гексадиен. В частности, 1,3-бутадиен и изопрен являются предпочтительными. Может быть использовано не только одно сопряженное диеновое соединение, но также два или более. В полимере по настоящему варианту осуществления изобретения звено винилового ароматического соединения представляет звено одного винилового ароматического соединения, образующееся при полимеризации виниловых ароматических соединений.
Примеры виниловых ароматических соединений включают, но не ограничиваются ими, стирол, аметилстирол, п-метилсирол, дивинилбензол, 1,1-дифенилэтилен, N.N-диметил-п-аминоэтилстирол и N.N-диэтил-п-аминоэтилстирол. Может быть использовано не только одно виниловое ароматическое
- 2 031754 соединение, но также два или более. В настоящем варианте осуществления изобретения полимерным блоком (А) является блок, включающий звено винилового ароматического мономера в качестве основного компонента. Здесь фраза включающий звено винилового ароматического мономера в качестве основного компонента означает, что звено винилового ароматического мономера содержится в полимерном блоке (А) в количестве 60 мас.% или более, предпочтительно 80 мас.% или более, более предпочтительно 95 мас.% или более. Хотя верхний предел конкретно не ограничен, предпочтительно он составляет 100 мас.% или менее и предпочтительно 99 мас.% или менее. Как описано выше, содержание звена винилового ароматического мономера в полимерном блоке (А) составляет предпочтительно более 95 и 100 мас.% или менее, более предпочтительно 96 мас.% или более и 100 мас.% или менее и даже еще более предпочтительно 97 мас.% или более и 100 мас.% или менее.
Содержание полимерного блока (А) составляет 10 мас.% или более и 40 мас.% или менее в расчете на полимер по настоящему изобретению. Когда содержание полимерного блока (А) в полимере находится в вышеуказанном интервале, образуется асфальтовая композиция, имеющая высокую температуру размягчения. Более высокое содержание полимерного блока (А) является более предпочтительным с точки зрения получения асфальтовой композицию, имеющей более высокую температуру размягчения, даже когда содержание полимера, содержащегося в ней, является более высоким. С точки зрения повышения температуры размягчения содержание полимерного блока (А) составляет 10 мас.% или более, предпочтительно 13 мас.% или более, более предпочтительно 16 мас.% или более и даже еще более предпочтительно 17 мас.% или более. Кроме того, с точки зрения гибкости, стойкости при высокотемпературном хранении и погодостойкости полимера по настоящему варианту осуществления изобретения или асфальтовой композиции, содержание составляет 40 мас.% или менее, предпочтительно 35 мас.% или менее, более предпочтительно 33 мас.% или менее и даже более предпочтительно 30 мас.% или менее, еще более предпочтительно 26 мас.% или менее, дополнительно предпочтительно 23 мас.% или менее и значительно более предпочтительно 21 мас.% или менее.
С точки зрения температуры размягчения и стабильности при высокотемпературном хранении асфальтовой композиции, содержание полимерного блока (А) в полимере составляет предпочтительно 15 мас.% или более и 35 мас.% или менее и более предпочтительно 20 мас.% или более и 30 мас.% или менее.
Содержание полимерного блока (А) в настоящем варианте осуществления изобретения может быть определено по следующей формуле, с использованием массы компонента на основе винилового ароматического полимерного блока (при условии, что компонент на основе винилового ароматического полимерного блока, имеющего среднюю степень полимеризации приблизительно 30 или менее исключен), определенной методом, в котором полимер подвергается окислительному разложению под действием третичного бутилгидропероксида в присутствии тетраоксида осмия как катализатора (метод, описан I.M. KOLTHOFF, с соавт., J. Polym. Sci., 1, p. 429 (1946)).
Содержание (мас.%) полимерного блока (А)=(Масса компонента на основе винилового ароматического полимерного блока/масса полимера)х100.
Содержание полимерного блока (А) в полимере в случае, когда полимер является гидрированным, практически такое же, как и содержание полимерного блока (А) в расчете на негидрированный полимер и, поэтому, в настоящем варианте осуществления изобретения содержание полимерного блока (А) в гидрированном полимере может быть определено как содержание полимерного блока (А) в расчете на негидрированный полимер. В настоящем варианте осуществления изобретения полимерным блоком (В) является блок, включающий звено сопряженного диенового мономера и звено винилового ароматического мономера, и содержание звена винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В) составляет предпочтительно 10 мас.% или более и менее 60 мас.%.
С точки зрения стабильности при высокотемпературном хранении, температуры размягчения и диспергируемости, содержание звена винилового ароматического мономера, содержащегося в полимерном блоке (В), включающем звено сопряженного диенового мономера и звено винилового ароматического мономера, в полимере по настоящему варианту осуществления изобретения составляет предпочтительно 10 мас.% или более, более предпочтительно 20 мас.% или более и даже более предпочтительно 25 мас.% или более.
Кроме того, с точки зрения вязкости и диспергируемости, содержание составляет предпочтительно менее 60 мас.%, более предпочтительно 50 мас.% или менее, даже более предпочтительно 40 мас.% или менее, еще более предпочтительно 35 мас.% или менее. В частности, интервал содержания звеньев винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В) составляет предпочтительно 10 мас.% или более и 50 мас.% или менее и более предпочтительно 10 мас.% или более и 40 мас.% или менее. Полимерный блок (В) представляет предпочтительно блок статистического сополимера. Здесь термин статистический относится к состоянию, в котором число отдельных звеньев винилового ароматического мономера в полимере составляет 10 или менее.
В полимере по настоящему варианту осуществления изобретения, (RS), который представляет звенья винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В), содержание в полимерном блоке (В) определяется вычитанием (BS), которое представляет содержание блока (А), включающего звено вини
- 3 031754 лового ароматического мономера в качестве основного компонента, из (TS), которое представляет содержание звена винилового ароматического мономера в полимере.
В частности, оно может быть определено по формуле RS (мас.%) = (TS-BS)/(100-BS)x100. С точки зрения растворимости асфальта и температуры размягчения содержание полимерного блока (В) в полимере по настоящему варианту осуществления изобретения составляет предпочтительно 60 мас.% или более и 90 мас.% или менее, более предпочтительно 65 мас.% или более и 85 мас.% или менее и даже более предпочтительно 70 мас.% или более и 80 мас.% или менее.
Количество (мас.%) полимерных блоков виниловых ароматических мономеров в расчете на общее количество (мас.%) звеньев винилового ароматического мономера, использованного для полимеризации полимерного блока (А), т.е. доля блоков составляет предпочтительно 16,6% или более и 96,5% или менее, более предпочтительно 20% или более и 90% или менее и даже более предпочтительно 25% или более и 85% или менее. Вышеуказанный предпочтительный интервал вероятно соответствует отличному балансу между температурой размягчения и диспергируемостью.
Доля блоков в настоящем варианте осуществления изобретения может быть рассчитана по следующей формуле с использованием значений, как изложено ниже в примерах, содержания звеньев винилового ароматического мономера (содержания стирола) в полимере и содержания полимерного блока (А) в полимере.
Доля блоков=Содержание полимерных блоков (А) в полимере/Содержание звеньев винилового ароматического мономера в полимерех100 (%).
В настоящем варианте осуществления изобретения содержание звеньев винилового ароматического мономера составляет предпочтительно 20 мас.% или более и 60 мас.% или менее в расчете на полимер. Когда содержание звеньев винилового ароматического мономера в полимере находится в вышеуказанном интервале, образуется асфальтовая композиция, имеющая отличную температуру размягчения и относительное удлинение.
С точки зрения температуры размягчения, удлинения, стабильности при высокотемпературном хранении, стабильности к разделению и стойкости к термическому разложению асфальтовой композиции, содержание составляет предпочтительно 20 мас.% или более, более предпочтительно 25 мас.% или более, даже более предпочтительно 33 мас.% или более, даже еще более предпочтительно 37 мас.% или более и также предпочтительно 40 мас.% или более. Кроме того, с точки зрения удлинения, водостойкости и гибкости асфальтовой композиции, содержание предпочтительно составляет 60 мас.% или менее, более предпочтительно 50 мас.% или менее, даже более предпочтительно 48 мас.% или менее и еще более предпочтительно 45 мас.% или менее.
С точки зрения баланса между температурой размягчения, удлинением и т.п. асфальтовой композиции, содержание звеньев винилового ароматического мономера в полимере составляет более предпочтительно 25 мас.% или более и 55 мас.% или менее, даже более предпочтительно 30 мас.% или более и 55 мас.% или менее и даже еще более предпочтительно 30 мас.% или более и 50 мас.% или менее. Содержание звеньев винилового ароматического мономера в расчете на полимер в том случае, когда полимер гидрирован, практически такое же, как и содержание звеньев винилового ароматического мономера в расчете на негидрированный полимер, и, поэтому, содержание звеньев винилового ароматического мономера в случае, когда полимер гидрирован, может быть определено как содержание звеньев винилового ароматического мономера в расчете на негидрированный полимер. В настоящем варианте осуществления изобретения содержание звеньев сопряженного диенового мономера, содержащего виниловые связи, которые являются 1,2-связями и/или 3,4-связями (далее по тексту также называемое количеством виниловых связей) в расчете на общее содержащее звеньев сопряженного диенового мономера в расчете на негидрированный статистический полимер, с точки зрения температуры размягчения и удлинения асфальтовой композиции, составляет предпочтительно 15 моль.% или более и 50 моль.% или менее, более предпочтительно 18 моль.% или более и 45 моль.% или менее, даже более предпочтительно 18 моль.% или более и 40 моль.% или менее, еще более предпочтительно 21 моль.% или более и 40 моль.% или менее, более предпочтительно 21 моль.% или более и 32 моль.% или менее, и значительно более предпочтительно 24 моль.% или более и 30 моль.% или менее.
Количество виниловых связей можно измерить методом ЯМР, в частности, можно определить методом, описанным в примерах, представленных ниже. Распределение содержания виниловых связей в сополимерном блоке, включающем звенья сопряженного диенового мономера, конкретно не ограничивается. Микроструктуру (соотношения цис-, транс- и винильных связей) звеньев сопряженного диенового мономера в основном негидрированном статистическом полимере можно регулировать использованием, например, полярного соединения, которое будет рассмотрено ниже.
В настоящем варианте осуществления изобретения скорость течения расплава (MFR(L)) гидрированного полимера составляет предпочтительно 0,05 или более и 10 или менее.
Когда MFR гидрированного полимера находится внутри вышеуказанного интервала, будет образовываться асфальтовая композиция, имеющая благоприятные свойства асфальта, такие как температура размягчения и отличная перерабатываемость (низкая вязкость). С точки зрения баланса между свойства
- 4 031754 ми асфальта и перерабатываемостью, MFR (L) гидрированного полимера составляет более предпочтительно 0,1 или более и 5 или менее, а даже более предпочтительно 0,2 или более и 2 или менее.
MFR может быть рассчитан методом в соответствии со стандартом JIS-K 7210 с использованием гидрированного полимера и измерителя индекса расплава (L247; производства TECHNOLSEVEN CO., LTD). Такое измерение может быть осуществлено при условиях L, при которых температура испытания составляет 230°C, нагрузка при испытании составляет 2,16 кгс и единицей величины измерения является г/10 мин.
В настоящем варианте осуществления изобретения, с точки зрения вязкости расплава, температуры размягчения, диспрегируемости и стабильности при высокотемпературном хранении асфальтовой композиции, среднемассовая молекулярная масса (Mw) полимера составляет предпочтительно 50000 или более и 320000 или менее, более предпочтительно 50000 или более и 300000 или менее, даже более предпочтительно 60000 или более и 280000 или менее, даже более предпочтительно 70000 или более и 260000 или менее, и также предпочтительно 70000 или более и менее 200000.
С точки зрения температуры размягчения и стабильности при высокотемпературном хранении, с точки зрения снижения количества добавленного полимера в расчете на асфальт и с точки зрения восстановления после растяжения полимера и асфальтовой композиции, среднемассовая молекулярная масса (Mw) полимера составляет предпочтительно 50000 или более, более предпочтительно 130000 или более, даже более предпочтительно 150000 или более, еще более предпочтительно 160000 или более и также предпочтительно 170000 или более. Кроме того, с точки зрения технологичности, вязкости расплава асфальтовой композиции и диспергируемости, среднемассовая молекулярная масса составляет предпочтительно 320000 или менее, более предпочтительно 300000 или менее, даже более предпочтительно 280000 или менее, еще более предпочтительно 230000 или менее, также предпочтительно 210000 или менее, значительно более предпочтительно менее 200000. Кроме того, с точки зрения технологичности, вязкости расплава асфальтовой композиции и диспергируемости пиковая молекулярная масса полимера по настоящему варианту осуществления изобретения составляет предпочтительно менее 200000, более предпочтительно 60000 или более и даже более предпочтительно 80000 или более и 190000 или менее. В настоящем варианте осуществления изобретения молекулярно-массовое распределение (Mw/Mn) (отношение среднемассовой молекулярной массы (Mw) к среднечисленной молекулярной массе (Mn) полимера составляет предпочтительно 10 или менее, более предпочтительно 1,01 или более и 8 или менее м даже более предпочтительно 1,05 или более и 5 или менее. В случае особого внимания к удобности в обращении, Mw/Mn составляет более предпочтительно 1,05 или более и 3 или менее.
С точки зрения снижения количества добавленного полимера в расчете на асфальт Mw/Mn составляет предпочтительно 1,03 или более, более предпочтительно 1,05 или более, даже более предпочтительно 1,11 или более и даже еще более предпочтительно 1,20 или более. Кроме того, с точки зрения производительности и снижения количества добавленного полимера в расчете на асфальт Mw/Mn составляет предпочтительно 2,0 или менее, более предпочтительно 1,7 или менее, даже более предпочтительно 1,4 или менее и даже еще более предпочтительно 1,3 или менее.
Среднемассовую молекулярную массу, пиковую молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение полимера по настоящему варианту осуществления изобретения можно определить методами, описанными в представленных ниже примерах.
Среднемассовая молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение полимера в случае, когда полимер является гидрированным, почти идентичны среднемассовой молекулярной массе и молекулярно-массовому распределению базового негидрированного полимера и поэтому среднемассовая молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение базового негидрированного полимера могут быть использованы даже в случае, когда полимер является гидрированным.
В настоящем варианте осуществления изобретения, в случае, когда полимер является гидрированным, степень гидрирования двойных связей в звене сопряженного диенового мономера базового негидрированного полимера составляет предпочтительно 0 моль.% или более и менее 95 моль.%, с учетом следующих факторов.
То есть с точки зрения температуры размягчения, стабильности при высокотемпературном хранении и стойкости к действию УФ света асфальтовой композиции, степень гидрирования двойных связей в звеньях сопряженного диенового мономера в полимере составляет предпочтительно 0 моль.% или более, более предпочтительно 30 моль.% или более, даже более предпочтительно 50 моль.% или более и даже еще более предпочтительно 70 моль.% или более.
Кроме того, с точки зрения снижения вязкости асфальтовой композиции, степень гидрирования составляет предпочтительно менее 95 моль.%, более предпочтительно 93 моль.% или менее, даже более предпочтительно 91 моль.% или менее и еще более предпочтительно 90 моль.% или менее.
С точки зрения вязкости расплава, стабильности при высокотемпературном хранении и стойкости к воздействию УФ света асфальтовой композиции, степень гидрирования двойных связей в звеньях сопряженного диенового мономера полимера составляет предпочтительно 0 моль.% или более и менее 50 моль.%, более предпочтительно 10 моль.% или более и менее 50 моль.% и даже более предпочтительно 20 моль.% или более и менее 50 моль.%. С другой стороны, с точки зрения температуры размягчения,
- 5 031754 стабильности при высокотемпературном хранении и УФ-стойкости асфальтовой композиции, степень гидрирования двойных связей звеньев сопряженного диенового мономера полимера составляет предпочтительно 50 моль.% или более и менее 95 моль.%, более предпочтительно 50 моль.% или более и 92 моль.% или менее, даже более предпочтительно 50 моль.% или более и 90 моль.% или менее и даже еще более предпочтительно 70 моль.% или более и 90 моль.% или менее.
В частности, когда удельная поверхность полимера составляет от 0,05 до 0,40 м2/г, степень гидрирования 50 моль.% или более и менее 95 моль.% может обеспечить более благоприятную диспергируемость и, таким образом, является предпочтительной. Степень гидрирования 50 моль.% или более и 90 моль.% или менее является более предпочтительной. С точки зрения снижения количества добавленного полимера в расчете на асфальт и с точки зрения повышенного стойкости к термическому разложению при хранении и повышенной погодостойкости и сопротивления повторной деформации, степень гидрирования двойных связей в звеньях сопряженного диенового мономера полимера составляет предпочтительно 95 моль.% или более, более предпочтительно 96 моль.% или более, даже более предпочтительно 98 моль.% или более и даже еще более предпочтительно 99 моль.% или более.
Кроме того, с точки зрения снижения вязкости асфальтовой композиции, степень гидрирования составляет предпочтительно 99 моль.% или менее, более предпочтительно 97 моль.% или менее и даже более предпочтительно 96 моль.% или менее.
Степень гидрирования полимера может быть определена методом, описанным в примерах, представленных ниже. В настоящем варианте осуществления изобретения, с точки зрения производительности, температуры размягчения, вязкости и диспергируемости, предпочтительно, чтобы среднемассовая молекулярная масса и степень гидрирования удовлетворяли следующей зависимости:
-0,1X+23<Y<-0,114X+38,83, где X представляет степень гидрирования (моль.%), и Y представляет среднемассовую молекулярную массу (х 10000).
В настоящем варианте осуществления изобретения предпочтительно, чтобы гидрированный полимер имел два или более полимерных блоков (А). Когда полимер имеет два или более полимерных блоков (А), образуется асфальтовая композиция, имеющая высокую температуру размягчения и высокий уровень удлинения. Что касается структуры полимера в настоящем варианте осуществления изобретения, может быть использован полимер, имеющий любую структуру. Примеры таких полимерных структур включают те, которые представлены следующими формулами.
(A-B)n+1, A-(B-A)n, B-(A-B)n+1, [(A-B)n]m-X, [(B-A)n-B]m-X, [(A-B)n-A]m-X, [(B-A)n+1]m-X (В вышеприведенных формулах каждый символ А независимо представляет полимерный блок (А); каждый символ В независимо представляет полимерный блок (В); каждый символ п независимо представляет целое число 1 или более и предпочтительно означает целое число от 1 до 5; каждый символ m независимо представляет целое число 2 или более и предпочтительно означает целое число от 2 до 11; и каждый символ X независимо представляет остаток агента сочетания или остаток полифункционального инициатора.)
Из них структура А-В-А является предпочтительной, так как она характеризуется отличным балансом таких свойств асфальта, как температура размягчения, удлинение и диспергируемость.
Кроме того, что касается структуры соединения, линейная структура является предпочтительной с точки зрения снижения вязкости асфальтовой композиции, а с точки зрения повышения температуры размягчения асфальтовой композиции предпочтительной является радиальная структура. Что касается радиальной структуры, предпочтительной является структура 3-разветвления или 4-разетвления, и более предпочтительно иметь как структуру 3-разветвления, так и структуру 4-разветвления. Кроме того, что касается отношения структуры 3-разветвления к структуре 4-разветвления, пригодными для применения являются те, которые имеют отношение 3-разветвления/4-разветвления от 5/95 до 95/5. С точки зрения повышения температуры размягчения 3-разветвления/4-разветвления составляет предпочтительно 90/10 или менее, более предпочтительно 75/25 или менее, даже более предпочтительно 60/40 или менее и еще более предпочтительно 40/60 или менее. Кроме того, с точки зрения снижения вязкости, 3-разветвления/4-разветвления составляет предпочтительно 10/90 или более, более предпочтительно 25/75 или более, даже более предпочтительно 50/50 или более и еще более предпочтительно 70/30 или более.
В настоящем варианте осуществления изобретения объемная плотность полимера составляет 0,05 г/мл или более и 0,45 г/мл или менее. Когда объемная плотность находится в пределах вышеуказанного интервала величин, образуется асфальтовая композиция, обладающая отличным удлинением и диспергируемостью.
Кроме того, с точки зрения диспергируемости, повышенной перерабатываемости и снижения затрат на транспортировку и т.п., объемная плотность составляет 0,05 г/мл или более, предпочтительно 0,10 г/мл или более, более предпочтительно 0,17 г/мл или более и даже более предпочтительно 0,25 г/мл или более. С точки зрения снижения количества добавленного полимера в расчете на асфальт и с точки зрения диспергируемости и удлинения, объемная плотность составляет 0,45 г/мл или менее, предпочтительно 0,42 г/мл или менее, более предпочтительно 0,39 г/мл или менее, даже более предпочтительно 0,38
- 6 031754 г/мл или менее, даже еще более предпочтительно 0,35 г/мл или менее и также предпочтительно 0,30 г/мл или менее.
Объемная плотность полимера может быть измерена методом, описанным в примерах, представленных ниже. В настоящем варианте осуществления изобретения удельная поверхность полимера составляет 0,10 м2/г или более и 0,60 м2/г или менее. Когда удельная поверхность полимера лежит в вышеуказанном интервале, образуется асфальтовая композиция, имеющая отличное удлинение и диспергируемость.
С точки зрения снижения количества добавленного полимера в расчете на асфальт, с точки зрения высокой растворимости в асфальте и с точки зрения диспергируемости и удлинения, удельная поверхность составляет 0,10 м2/г или более, предпочтительно 0,20 м2/г или более, более предпочтительно 0,30 м2/г или более, даже более предпочтительно 0,40 м2/г или более и также предпочтительно 0,41 м2/г или более. Кроме того, с точки зрения снижения количества добавленного полимера, в расчете на асфальт, и с точки зрения высокой растворимости в асфальте, диспергируемости, относительного удлинения, высокой перерабатываемости, снижения затрат на транспортировку и т.п., удельная поверхность составляет 0,60 м2/г или менее, предпочтительно 0,55 м2/г или менее, более предпочтительно 0,52 м2/г или менее, даже более предпочтительно 0,50 м2/г или менее и еще более предпочтительно 0,48 м2/г или менее.
С точки зрения удлинения и диспергируемости асфальтовой композиции удельная поверхность полимера составляет предпочтительно 0,10 м2/г или более и 0,55 м2/г или менее и более предпочтительно 0,10 м2/г или более и 0,50 м2/г или менее. Кроме того, с точки зрения растворимости в асфальтовой композиции, удельная поверхность составляет предпочтительно 0,30 м2/г или более и 0,60 м2/г или менее, а с точки зрения транспортируемости удельная поверхность составляет предпочтительно 0,10 м2/г или более и менее 0,30 м2/г.
Объемную плотность полимера можно измерить методом, описанным в примере, представленном ниже. Касательно полимера по настоящему варианту осуществления изобретения, доля компонентов, которые проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, и не проходят через сито, имеющее размер отверстий 0,425 мм, составляет предпочтительно менее 80 мас.% в расчете на общее количество крошки.
С точки зрения растворимости полимера в асфальте доля составляет предпочтительно 3 мас.% или более, более предпочтительно 10 мас.% или более, даже более предпочтительно 30 мас.% или более, даже еще более предпочтительно 50 мас.% или более и наиболее предпочтительно 80% или более.
Кроме того, с точки зрения адгезии доля составляет предпочтительно 97 мас.% или менее и более предпочтительно 90 мас.% или менее и, в частности, с точки зрения слипания в ходе транспортировки, взрыва пыли и т.п., доля предпочтительно составляет менее 80 мас.%, более предпочтительно 60 мас.% или менее и наиболее предпочтительно 40 мас.% или менее. Полимер по настоящему варианту осуществления изобретения представляет крошку, имеющую определенную объемную плотность и конкретную удельную поверхность. Крошка в данном описании относится к одной твердой форме полимера и отличается от таблеток и порошков. Полимер на настоящему варианту осуществления изобретения может быть получен методом, описанным ниже, но метод конкретно не ограничен.
Метод получения основного негидрированного полимера, включающего звенья сопряженного диенового мономера и звенья винилового ароматического мономера, конкретно не ограничивается и могут быть использованы известные методы. Например, базовый негидрированный полимер может быть получен живущей анионной полимеризацией с использованием инициатора полимеризации, такого как органическое соединение щелочного металла, в углеводородном растворителе.
Примеры углеводородных растворителей включают алифатические углеводороды, такие как нбутан, изобутан, н-пентан, н-гексан, н-гептан и н-октан; алициклические углеводороды, такие как циклогексан, циклопентан и метилциклогептан; и ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол, ксилол и этилбензол.
Примеры инициаторов полимеризации включают алифатические углеводородные соединения щелочных металлов, ароматические углеводородные соединения щелочных металлов и органические аминосоединения щелочных металлов, которые обладают активностью к анионной полимеризации сопряженных диенов и виниловых ароматических соединений.
Примеры щелочных металлов включают литий, натрий и калий. В настоящем варианте осуществления изобретения, когда протекает полимеризация сопряженного диенового соединения и винилового ароматического соединения с использованием органического соединения щелочного металла как инициатора полимеризации, может быть использовано полярное соединение, чтобы регулировать количество виниловых связей (1,2-виниловых связей или 3,4-виниловых связей), образующихся из звеньев сопряженного диенового мономера, введенного в полимер, и регулировать характеристики статистической полимеризации сопряженного диена и винилового ароматического соединения. То есть третичное аминовое соединение или простое эфирное соединение, которое представляет полярное соединение, может быть добавлено в качестве данного регулятора.
Примеры третичных аминовых соединений включают, но не ограничиваются ими, соединения, представленные формулой R1R2R3N (при условии, что R1, R2 и R3 каждый независимо представляет
- 7 031754
C1-20 углеводородную группу или углеводородную группу, содержащую группу третичного амина).
Конкретные примеры ее включают, но не ограничиваются ими, триметиламин, триэтиламин, трибутиламин, N.N-диметиланилин. N-этилпиперидин, N-метилпирролидин, N.N.N'.N'-тетраметилэтилендиамин, N.N.N'.N'-тетраэтилэтилендиамин. 1,2-дипиперидиноэтан, триметиламиноэтилпиперазин, N.N.N'.N''.N''-пентаметилэтилентриамин и N.N'-диоктил-п-фенилендиамин.
Примеры простых эфирных соединений включают, но не ограничиваются ими, линейные простые эфирные соединения и циклические простые эфирные соединения.
Конкретные примеры линейных простых эфирных соединений включают, но не ограничиваются ими, простой диметиловый эфир, простой диэтиловый эфир и простой дифениловый эфир; соединения на основе простых диалкиловых эфиров этиленгликоля, такие как простой диметиловый эфир этиленгликоля, простой диэтиловый эфир этиленгликоля и простой дибутиловый эфир этиленгликоля; и соединения н основе простых диалкиловых эфиров диэтиленгликоля, такие как простой диметиловый эфир диэтиленгликоля, простой диэтиловый эфир диэтиленгликоля и простой дибутиловый эфир диэтиленгликоля.
Конкретные примеры соединений на основе простых циклических эфиров включают, но не ограничиваются ими, тетрагидрофуран, диоксан, 2,5-диметилоксолан, 2,2,5,5-тетраметилоксолан, 2,2-ди-(2-оксоланил)пропан и простые алкиловые эфиры фурфурилового спирта. В настоящем варианте осуществления изобретения способ полимеризации сопряженного диенового соединения и винилового ароматического соединения с использованием металлоорганического соединения щелочного металла в качестве инициатора полимеризации может быть способом периодической полимеризации или непрерывной полимеризации, или это может быть их комбинация. Температура полимеризации конкретно не ограничивается и обычно составляет 0°C или более и 180°C или менее и предпочтительно 30°C или более и 150°C или менее. Хотя время, необходимое для полимеризации, зависит от других факторов, оно обычно составляет величину в пределах 48 ч и предпочтительно составляет от 0,1 до 10 ч. Атмосфера полимеризационной системы конкретно не ограничивается и предпочтительно атмосфера состоит из инертного газа, такого как газообразный азот. Давление полимеризации конкретно не ограничивается, пока оно находится в пределах интервала величин давления, достаточных для поддерживания мономеров и растворителей в жидкой фазе в вышеуказанном интервале температур полимеризации. Предпочтительно следует принять меры предосторожности, чтобы исключить попадание примесей (таких как вода, кислород и диоксид углерода), которые дезактивируют катализатор и живущий полимер, в полимеризационную систему. В настоящем варианте осуществления изобретения, в момент обрыва процесса полимеризации возможно провести реакцию синтеза с использованием би- или более высокофункционального агента сшивания. Би- или более высокофункциональный агент сшивания конкретно не ограничивается, и могут быть использованы известные сшивающие агенты.
Примеры бифункциональных сшивающих агентов включают, но не ограничиваются ими, дигалогенсодержащие соединения, такие как диметилдихлорсилан и диметилдибромсилан; и сложные эфиры кислот, такие как метилбензоат, этилбензоат, фенилбензоат и сложные эфиры фталевой кислоты. Примеры полифункционального сшивающего агента, содержащего три- или более функциональных групп, включают многоатомные спирты, имеющие валентность 3 или более; поливалентные эпоксидные соединения, такие как эпоксидированное соевое масло и диглицидиловый бисфенол А; галогенсодержащие соединения кремния, представленные формулой R4-nSiXn (при условии, что каждый символ R независимо представляет ^^углеводородную группу, каждый X независимо представляет атом галогена и п представляет 3 или 4), такие как метилсилилтрихлорид, трет-бутилсилилтрихлорид, тетрахлорид кремния и их бромиды; галогенсодержащие соединения олова, представленные формулой R4-nSnXn (при условии, что каждый R независимо представляет C1-20углеводородную группу, каждый X независимо представляет атом галогена и п представляет 3 или 4), такие как поливалентные галогенсодержащие соединения, такие как трихлорид метилолова, трихлорид трет-бутилолова и тетрахлорид олова. Кроме того, диметилкарбонат, диэтилкарбонат, 1,3-бис-(Х,Х-диглицидиламинометил)циклогексан и т.п. также могут быть использованы в качестве полифункциональных сшивающих агентов.
Содержание полимеризованных фрагментов на основе короткоцепочечных виниловых ароматических мономеров в полимерном блоке (В) в настоящем варианте осуществления изобретения составляет предпочтительно 50 мас.% или более. Вследствие содержания полимеризованных фрагментов на основе короткоцепочечных виниловых ароматических мономеров в полимерном блоке (В) в пределах вышеуказанного интервала образуется асфальтовая композиция, обладающая отличным удлинением и диспергируемостью. С точки зрения удлинения и диспергируемости асфальтовой композиции, содержание полимеризованных фрагментов на основе короткоцепочечных виниловых ароматических мономеров составляет более предпочтительно 70 мас.% или более, даже более предпочтительно 80 мас.% или более и даже еще более предпочтительно 90 мас.% или более.
Здесь, полимеризованный фрагмент на основе короткоцепочечного винилового ароматического мономера относится к компоненту, включающему от 2 до 6 звеньев винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В). Содержание полимеризованных фрагментов на основе короткоцепочечного винилового ароматического мономера определяется как содержание связей от 2 до 6 звеньев виниловых
- 8 031754 ароматических мономеров с содержанием звеньев винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В), определенным как 100 мас.%.
Кроме того, с точки зрения повышения совместимости с асфальтом, содержание связей в звеньях 2 винилового ароматического мономера составляет предпочтительно 10 мас.% или более и 45 мас.% или менее, более предпочтительно 13 мас.% или более и 42 мас.% или менее и даже более предпочтительно 19 мас.% или более и 36 мас.% или менее, в расчете на 100 мас.% звеньев винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В).
Кроме того, с точки зрения повышения совместимости с асфальтом, содержание связей звеньев 3 винилового ароматического мономера составляет предпочтительно 45 мас.% или более и 80 мас.% или менее, более предпочтительно 45 мас.% или более и 75 мас.% или менее и даже более предпочтительно 45 мас.% или более и 65 мас.% или менее, в расчете на 100 мас.% звеньев винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В).
В частности, когда степень гидрирования составляет 50 моль.% или более и менее 95 моль.% и удельная поверхность составляет 0,05 м2/г или более и 0,40 м2/н или более, содержание полимеризованных фрагментов на основе короткоцепочечного винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В) 90% или более обеспечивает более благоприятную диспергируемость и, таким образом, является предпочтительным. Кроме того, в данном случае, степень гидрирования составляет более предпочтительно 50 моль.% или более и 90 моль.% или менее.
Содержание полимеризованных звеньев на основе короткоцепочечного винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В) можно регулировать, например, регулированием числа случаев добавления сопряженного диенового мономера и ароматического винилового мономера, времени введения, внутренней температуры в реакторе и т.п. при полимеризации полимерного блока (В). В частности, содержание можно регулировать, например, регулированием любого из числа случае добавления, времени добавления и внутренней температуры в реакторе или регулированием данных факторов в соответствующей комбинации.
Повышенное число случаев добавления может повысить содержание полимеризованных фрагментов на основе короткоцепочечного винилового ароматического мономера и число составляет предпочтительно 2 или более.
Более длительное время добавления может повысить содержание полимеризованных звеньев короткоцепочечного винилового ароматического мономера, и в случае, когда число случаев добавления составляет 1, время составляет предпочтительно 20 мин или более и 80 мин или менее.
При более высокой внутренней температуре в реакторе может повыситься содержание полимеризованных фрагментов на основе короткоцепочечного винилового ароматического мономера, и температура составляет предпочтительно от 56 до 90°C.
В случае, когда число случаев добавления составляет 2, более конкретно, содержание можно регулировать в пределах вышеуказанного интервала по времени добавления сопряженного диенового мономера и ароматического винилового мономера (время первого добавления, указанное ниже, составляет от 2 до 7 мин, а время второй подачи составляет от 10 до 30 мин) и по внутренней температуре в реакторе в пределах интервала от 56 до 84°C.
В настоящем варианте осуществления изобретения звенья на основе винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В) могут быть равномерно распределены или могут быть распределены в ленточной, ступенчатой, вогнутой или выпуклой форме.
Здесь, ленточная структура означает структуру, в которой содержание звеньев винилового ароматического мономера постепенно возрастает по длине цепи в полимерном блоке (В).
Структура удовлетворяет соотношениям S2/S1>1 и S3/S2>1, где S1 представляет содержание звеньев винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В) сразу же после начала полимеризации полимерного блока (В), S2 представляет содержание звеньев винилового ароматического мономера в полимере в ходе полимеризации, например, в момент, когда половина введенных мономеров полимеризована, и S3 представляет содержание звеньев винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В) после завершения полимеризации.
Полимерный блок (В) может иметь множество частей, где звенья винилового ароматического мономера равномерно распределены ленточным образом. Кроме того, полимерный блок (В) может иметь множество сегментов, где содержание звеньев винилового ароматического мономера отличается.
Предпочтительно, чтобы полимер по настоящему варианту осуществления изобретения по существу не имел пика кристаллизации от полимерного блока (В) в интервале от -20 до 80°C на диаграмме, полученной методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Здесь, фраза по существу не имел пика кристаллизации от полимерного блока (В) в интервале от -20 до 80°C означает, что пик, обусловленный кристаллизацией полимерного блока (В), не появляется в данном температурном интервале или что, хотя пик, обусловленный кристаллизацией, признан, количество тепла на пике кристаллизации вследствие кристаллизации составляет предпочтительно менее 3 Дж/г, более предпочтительно менее 2 Дж/г, даже более предпочтительно менее 1 Дж/г и еще более предпочтительно нулевое количество тепла на пике кристаллизации. Полимер, по существу не имеющий пика кристаллизации, обусловленного по
- 9 031754 лимерным блоком (В), в интервале от -20 до 80°C на диаграмме дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), обеспечивает получение асфальтовой композиции, обладающей, в частности, благоприятными стабильностью при высокотемпературном хранении и удлинением. Данный полимер, по существу не имеющий пика кристаллизации, обусловленного полимерным блоком (В), в интервале от -20 до 80°C, может быть получен, например, гидрированием основного негидрированного полимера, полученного при осуществлении реакции полимеризации с использованием регулятора для регулирования количества виниловых связей и регулятора для регулирования характеристик статистической полимеризации сопряженного диена и винилового ароматического соединения.
Температура на пике кристаллизации и количества тепла на пике кристаллизации может быть измерено с использованием дифференциального сканирующего калориметра.
В настоящем варианте осуществления изобретения способ получения в случае гидрирования основного негидрированного полимера конкретно не ограничен, и могут быть использованы известные способы.
Катализатор гидрирования, использованный при гидрировании основного негидрированного полимера, конкретно не ограничен и примеры его включают традиционно известные катализаторы, такие как (1) гетерогенные катализаторы гидрирования на носителе, в которых металлы, такие как Ni, Pt, Pd и Ru, нанесены на углерод, диоксид кремния, оксид алюминия и диатомитовую землю, (2) так называемые катализаторы гидрирования Циглера, в которых соли переходных металлов, такие как органические соли кислот или соли ацетилацетона Ni, Co, Fe, Cr и т.п. использованы в сочетании с восстанавливающими агентами, такими как органоалюминий, и (3) гомогенные катализаторы гидрирования, например, так называемые металлоорганические комплексы, такие как металлоорганические соединения Ti, Ru, Rh и Zr.
В качестве катализаторов гидрирования могут быть использованы катализаторы, описанные в публикации патента Японии № 63-4841, публикации патента Японии № 1-53851 и публикации патента Японии № 2-9041, но катализаторы гидрирования не ограничены ими. Предпочтительные катализаторы гидрирования включают титаноценовые соединения и/или смеси данных соединений и восстанавливающих металлоорганических соединений.
В качестве титаноценовых соединений могут быть использованы соединения, описанные в отложенном патенте Японии № 8-109219, и конкретные примеры их включают, но не ограничиваются ими, соединения, содержащие по меньшей мере один лиганд, с (замещенным) циклопентадиениловым скелетом, таким как дихлорид бис-(циклопентадиенил)титана и трихлорид моно(пентаметилциклопентадианил)титана, инденильный скелет или флуоренильный скелет.
Примеры восстанавливающих металлоорганических соединений включают, но не ограничиваются ими, металлоорганические соединения щелочных металлов, такие как литийорганические соединения, магнийорганические соединения, алюминийорганические соединения, борорганические соединения, цинкорганические соединения или т.п.
Температурные условия реакции гидрирования основного негидрированного полимера конкретно не ограничены, и реакцию гидрирования обычно проводят в температурном интервале от 0 до 200°C и предпочтительно от 30 до 150°C. Давление водорода, использованное в реакции гидрирования, конкретно не ограничивается, и оно обычно составляет 0,1 МПа или более и 15 МПа или менее, предпочтительно 0,2 МПа или более и 10 МПа или менее и более предпочтительно 0,3 МПа или более и 5 МПа или менее. Время реакции гидрирования конкретно не ограничивается, и оно обычно составляет от 3 мин до 10 ч и предпочтительно от 10 мин до 5 ч. Реакцию гидрирования можно проводить периодическим методом, непрерывным методом или с использованием комбинированных режимов.
Что касается раствора гидрированного полимера, полученного как описано выше, остатки катализатора при необходимости удаляют, и гидрированный полимер может быть извлечен из раствора. Примеры возможных методов отделения растворителя включают, но не ограничиваются ими, метод, в котором добавляют полярный растворитель, такой как ацетон или спирт, который является плохим растворителем для гидрированного полимера или т.п., к раствору после гидрирования для извлечения полимера в виде осадка; метод, в котором реакционный раствор вводят в кипящую воду при перемешивании с удалением растворителя отпариванием и извлечением полимера; метод, в котором полимерный раствор просто нагревают с удалением растворителя при перегонке; или т.п. Различные стабилизаторы, такие как фенольные стабилизаторы, фосфорные стабилизаторы, серные стабилизаторы и аминные стабилизаторы могут быть добавлены к полимеру по настоящему варианту осуществления изобретения.
В процессе гидрирования может быть гидрирована сопряженная связь звена винилового ароматического мономера. Степень гидрирования сопряженных связей во всех звеньях винилового ароматического мономера составляет предпочтительно 30 моль.% или менее, более предпочтительно 10 моль.% или менее и даже более предпочтительно 3 моль.% или менее. Кроме того, низший предел степени гидрирования сопряженных связей во всех виниловых ароматических мономерах конкретно не ограничивается и составляет 0 моль.%. Когда степень гидрирования сопряженных связей во всех виниловых ароматических мономерах находится в пределах указанного интервала, диспергируемость асфальтовой композиции вероятно становится более высокой.
В настоящем варианте осуществления изобретения примеры методов для регулирования объемной
- 10 031754 плотности и удельной поверхности полимера включают методы, описанные ниже.
Способ получения водной суспензии.
После получения полимерного раствора остатки катализатора при необходимости удаляют, затем полимерный раствор подают в кипящую воду при перемешивании, растворитель удаляют отпариванием и таким образом получают водную суспензию, в которой полимер диспергирован в воде.
Метод обработки отпариванием конкретно не ограничен и могут быть использованы известные методы. В ходе отпаривания могут быть использованы добавки. Примеры традиционно используемых добавок включают, но не ограничиваются ими, анионные поверхностно-активные вещества, катионные поверхностно-активные вещества и неионогенные поверхностно-активные вещества. Добавка обычно используется в количестве 0,1 млн ч. или более и 3000 млн ч. или менее в расчете на воду в зоне отпаривания. Помимо добавки также используют водорастворимые соли металлов, таких как Li, Na, K, Mg, Ca, Al и Zn, в качестве добавок, облегчающих диспергирование полимера.
Способ извлечения полимера.
Водную суспензию, полученную после процесса отпаривания, в которой полимерные частицы диспергированы в воде, подвергают дегидратации и сушке, в результате чего может быть извлечен полимер по настоящему варианту осуществления изобретения.
Хотя процесс извлечения полимера не ограничивается следующим процессом, процесс извлечения полимера может быть осуществлен, например, способом 1 дегидратационной обработки, процессом 2 дегидратационной обработки и сушки и способом 3 сушки, которые будут рассмотрены ниже. В процессе 2 дегидратационную обработку и сушку можно соответственно осуществить на устройствах, которые являются независимыми друг от друга, или можно осуществить на так называемой интегрированной экструзионной сушилке, оснащенной средствами дегидратации и средствами сушки, которые связаны друг с другом.
Способ 1.
Водную суспензию подвергают дегидратационной обработке с получением полимера, который имеет содержание влаги более 60 и 80 мас.% или менее, и в котором доля полимерных компонентов, которые не проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, составляет 60 мас.% или более, в расчете на весь полимер. Содержание влаги в полимере после процесса 1 составляет предпочтительно 62 мас.% или более и 80 мас.% или менее и более предпочтительно 65 мас.% или более и 75 мас.% или менее. Кроме того, после способа 1 доля полимерных компонентов, которые не проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, составляет предпочтительно 70 мас.% или более и более предпочтительно 80 мас.% или более в расчете на весь полимер.
Данная дегидратационная обработки в способе 1 может быть осуществлена, например, на ротационном сите, вибрационном сите, центробежном дегидраторе или т.п.
Когда содержание влаги в образующемся полимере превышает 60 мас.%, может быть подавлено снижение текучести полимера в экструдере в способе 2, который будет рассмотрен ниже. Кроме того, когда содержание влаги составляет 80 мас.% или менее, тепловая нагрузка на полимер может быть снижена в экструдере в способе 2, который будет рассмотрен ниже.
Кроме того, когда полимерные компоненты, которые не проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, составляют 60 мас.% или более, более вероятно, что дегидратацинная обработка и сушка в способе 2, который будет рассмотрен ниже, могут быть осуществлены в стабильном режиме, а желательные объемная плотность и удельная поверхность гидрированного полимера эффективно достигнуты.
Способ 2.
Полимер, прошедший дегидратационную обработку способом 1 и достигший заданной величины содержания влаги, подвергают дегидратационной обработке и сушке в способе 2 с получением полимера, имеющего содержание влаги 3 мас.% или более и 30 мас.% или менее, и направляют в способ 3, который будет рассмотрен ниже.
Содержание влаги в полимере, прошедшем процесс 2, составляет предпочтительно 3 мас.% или более и 25 мас.% или менее и более предпочтительно 3,2 мас.% или более и 20 мас.% или менее.
Может быть использована вышеупомянутая так называемая интегрированная экструзионная сушилка, оснащенная средствами дегидратационной обработки и средствами сушки, которые соединены друг с другом.
Экструзионная сушилка представляет собой устройство, в котором протекает дегидратационная обработка и сушка и которое оснащено средствами дегидратационной обработки и средствами сушки. Экструдер (водяной пресс экструзионного типа) используют как средство дегидратационной обработки, и сушилку месильного типа, сушилку червячного типа или т.п. используют как средство для сушки. В частности, устройство, сконструированное так, что оно оснащено одноосным или многоосным, например, биаксиальным, червячным экструдером в качестве средства дегидратационной обработки и оснащено сушилкой червячного типа в качестве средства сушки, является предпочтительным с точки зрения эффективности дегидратации и способности к обработке.
Когда диаметр экструзионной головки устройства для проведения сушки составляет от 2 до 7 мм, эффективно обеспечивается желательная объемная плотность, удельная поверхность и размер крошки
- 11 031754 гидрированного сополимера. С точки зрения снижения количества компонентов (размера к рошки), которые проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, и не проходят через сито, имеющее размер отверстий 0,425 мм, в расчете на общее количество крошки, и, в частности, с точки зрения регулирования количества компонентов, которое проходит через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм и не проходит через сито, имеющее размер отверстий 0,425 мм, менее чем на 80 мас.% в расчете на общее количество крошки или регулирования удельной поверхности до 0,10 м2/г или более и менее чем 0,30 м2/г, диаметр экструзионной головки составляет предпочтительно 2 мм или более, более предпочтительно 3 мм или более, даже более предпочтительно 4 мм или более и еще более предпочтительно 6 мм или более. Кроме того, с точки зрения повышения количества вышеуказанных компонентов (количества компонентов, имеющих желательный размер крошки), диаметр экструзионной головки составляет предпочтительно 7 мм или менее, более предпочтительно 6 мм или менее, даже более предпочтительно 5 мм или менее и даже еще более предпочтительно 4 мм или менее.
Кроме того, при давлении смолы в данный момент от 3 до 5 МПа удается эффективно достичь желательной удельной поверхности и размер крошки гидрированного сополимера. С точки зрения снижения удельной поверхности и размера крошки давление смолы составляет предпочтительно 5 МПа или менее, более предпочтительно 4,5 МПа или менее, даже более предпочтительно 4,0 МПа или менее и даже еще более предпочтительно 3,5 МПа или менее. Кроме того, с точки зрения повышения удельной поверхности и размера крошки, давление смолы составляет предпочтительно 3 МПа или более, более предпочтительно 3,5 МПа или более, даже более предпочтительно 4,0 МПа или более и даже еще более предпочтительно 4,5 МПа или более.
Кроме того, в случае, когда среднемассовая молекулярная масса составляет менее 200000, в частности, регулирование диаметра экструзионной головки и давления смолы, как описано выше, приводит к получению полимера, имеющего удельную поверхность 0,30 м2/г или более и 0,60 м2/г или менее.
Кроме того, устройство дегидратации и устройство сушки, в частности, экструзионная сушилка, в которой объединены средства дегидратационной обработки и средства сушки, и, в частности, экструдер червячного типа, сушилка червячного типа, интегрированная сушилка типа червячного экструдера и т.п. для осуществления способа 2 каждая может быть оснащена вентиляционным механизмом и сливной дегидратационной щелью, в зависимости от назначения.
При содержании влаги в полимере 3 мас.% или более в процессе 2 можно эффективно предотвратить гелеобразование и/или деструкцию полимера, вызванных силой сдвига экструдера. Кроме того, при содержании влаги 30 мас.% или менее регулирование содержания влаги в полученном полимере до 1 мас.% или менее способом 3, который будет рассмотрен ниже, может быть ускорено.
В случае проведения дегидратационной обработки и сушки, соответственно, на отдельных устройствах в способе 2 предпочтительно, чтобы температура в точке выгрузки устройства для проведения дегидратационной обработки составляла 120°C или менее, а температура в месте выгрузки устройства для осуществления сушки составляла 135°C или более и 175°C или менее. Более предпочтительно, чтобы температура в месте выгрузки устройства для проведения дегидратационной обработки составляла 120°C или менее, а температура в месте выгрузки устройства для осуществления сушки составляла 138°C или более и 172°C или менее, и даже еще более предпочтительно, чтобы температура в месте выгрузки устройства для осуществления дегидратационной обработки составляла 118°C или менее, а температура в месте выгрузки устройства для осуществления сушки составляла 140°C или более и 172°C или менее.
В случае обработки на экструзионной сушилке, имеющей так называемую двухступенчатую конфигурацию, в которой объединены средства дегидратационной обработки и средства сушки, предпочтительно, чтобы температура в месте выгрузки с первой стадии составляла 120°C или менее, а температура в месте выгрузки со второй стадии составляла 135°C или более и 175°C или менее. Более предпочтительно, чтобы температура в месте выгрузки с первой стадии составляла 120°C или менее, а температура в месте выгрузки со второй стадии составляла 138°C или более и 172°C или менее, и даже еще более предпочтительно, чтобы температура в месте выгрузки с первой стадии составляла 118°C или менее и чтобы температура в месте выгрузки со второй стадии составляла 140°C или более и 172°C или менее.
Когда температуры установлены выше вышеуказанных интервалов, возможно, чтобы дегидратационная обработка и сушка могут было стабильно проведены и эффективно достигнуты желательная объемная плотность и удельная поверхность гидрированного полимера.
Способ 3.
Сушку проводят на горячей воздушной сушилке или т.п. полимера, полученного в способе 2, с получением полимера, имеющего содержание влаги 1 мас.% или менее.
То есть содержание влаги в полимере, прошедшего способ 3, составляет предпочтительно 1 мас.% или менее, более предпочтительно 0,95 мас.% или менее и даже еще более предпочтительно 0,9 мас.% или менее.
Как рассмотрено выше, водную суспензию подвергают дегидратационной обработке способом 1 с получением полимера, который имеет содержание влаги более 60 мас.% и 80 мас.% или менее и в котором доля полимерных компонентов, которые не проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, составляет 60 мас.% или более, в расчете на весь полимер, затем проводят дегидратационную обра
- 12 031754 ботку и сушку способом 2 с получением полимера, имеющего содержание влаги 3 мас.% или более и 30 мас.% по менее и, кроме того, сушку проводят в горячей воздушной сушилке способом 3, обеспечивая в результате регулирование содержания влаги в полимере до 1 мас.% или менее.
Содержание влаги и размер полимера могут быть определены методами, описанными в примерах, представленных ниже.
Регулируя размер и содержание влаги полимера способом 1 и, кроме того, регулируя температуры в местах выгрузки устройств и содержание влаги полимера в местах выгрузки способом 1-способом 3, можно повысить текучесть полимера, и образуется полимер, вспененный в соответствующей степени (т.е. имеющий большую удельную поверхность). Кроме того, можно подавить пульсацию потока в устройстве и получить однородный полимер, в котором количества полимера в форме тонкого порошка и полимера, имеющего большой диаметр частиц, являются маленькими.
Полимер по настоящему варианту осуществления изобретения имеет объемную плотность 0,05 г/мл или более и 0,45 г/мл или менее и удельную поверхность 0,05 м2/г или более и 0,6 м2/г или менее.
Чтобы получить такой полимер, особенно эффективно регулировать размер и содержание влаги полимера, который предварительно был подвергнут обработке способом 2 и оптимальным условиям дегидратации и сушки способа 2.
Когда содержание влаги полимера, прошедшего обработку способом 1, превышает 60 мас.%, то возможно эффективно предупредить снижение способности к течению, обусловленной избыточной дегидратацией в способе 2. С другой стороны, когда содержание влаги составляет 80 мас.% или менее, то возможно, что полимерные компоненты, имеющие такой размер полимера, что его частицы не проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, могут быть достаточно защищенными, могут быть стабильно осуществлены дегидратация и сушка способом 2 и, как результат, может быть достигнута благоприятная текучесть.
Кроме того, избыточное содержание влаги в крошке в способе 2 может привести к большой нагрузке в способе 3, а чрезвычайно небольшое содержание влаги в полимере может привести к плохой текучести полимера. Соответственно, с точки зрения равномерного вспенивания для обеспечения однородного полимера, предпочтительно соответствующим образом отрегулировать содержание влаги в способе 2. Кроме того, поскольку избыточная сушка может привести к плохой текучести полимера, то предпочтительно, чтобы температура в месте выгрузки из устройства сушки в способе 2 составляла 135°C или более и 175°C или менее, с точки зрения равномерного вспенивания и однородного размера полимера.
Учитывая вышеизложенное, предпочтительно, чтобы в способе 1 содержание влаги в полимере было доведено более чем до 60 и 80 мас.% или менее, а доля полимерных компонентов, которые не проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, составляла 60 мас.% или более, в расчете на весь полимер, и в способе 2 содержание влаги в полимере было доведено до 3 мас.% или более и 30 мас.% или менее.
Кроме того, предпочтительно, чтобы в полимере по настоящему варианту осуществления изобретения, полученным вышеназванными способами, доля компонентов, которые проходят через сито, имеющее размер отверстий 3,35 мм, м не проходят через сито, имеющее размер отверстий 0,425 мм, составляло 80 мас.% или более в расчете на все количество крошки.
Асфальтовая композиция
Асфальтовая композиция по настоящему варианту осуществления изобретения включает полимер по настоящему варианту осуществления изобретения и асфальт. Кроме того, в асфальтовой композиции по настоящему варианту осуществления изобретения доля введенного в смесь полимера составляет 0,5 мас.ч. или более и 50 мас.ч. или менее, предпочтительно 1 мас.ч. или более и 30 мас.ч. или менее и более предпочтительно 2 мас.ч. или более и 20 мас.ч.или менее, в расчете на 100 мас.ч. асфальта. В случае, когда доля введенного в смесь полимера составляет 0,5 мас.ч. или более, могут быть получены благоприятные величины температуры размягчения и эластичности резины, а в случае 50 мас.ч. или менее достигается благоприятный баланс между физическими свойствами и вязкостью (способностью к обработке).
Асфальт.
Примеры асфальта, который может быть использован в настоящем варианте осуществления изобретения, включают побочные продукты нефтепереработки (нефтяной асфальт), продукты, полученные как природные продукты (природный асфальт), смеси данного асфальта с нефтями и т.п. Основным компонентом его является то, что называют битумом. В частности, асфальт включает чистый асфальт, полувспененный асфальт, оксидированный битум, деготь, пек, асфальт, разбавленный нефтяными дистиллятами, асфальтовая эмульсия и т.п. Они могут находиться в виде смеси.
Подходящий асфальт представляет чистый асфальт, предпочтительно обладающий прониканием (измеренным в соответствии с JIS-K 2207) 30 (1/10 мм) или более и 300 (1/10 мм) или менее, более предпочтительно 40 (1/10 мм) или более и 200) 1/10 мм) или менее и даже еще более предпочтительно 45 (1/10 мм) или более и 150 (1/10 мм) или менее.
В настоящем варианте осуществления изобретения любая нефтяная смола при необходимости может быть дополнительно введена в смесь. Примеры нефтяной смолы, которая может быть использована, включают, но конкретно не ограничиваются, алифатические нефтяные молы, такие как C5 нефтяные
- 13 031754 смолы, ароматические нефтяные смолы, такие как C9 нефтяные смолы, алициклические нефтяные смолы, такие как дициклопентадиеновые нефтяные смолы, нефтяные смолы, такие как C5/C9 сополимерные нефтяные смолы, и гидрированные нефтяные смолы, полученные гидрированием таких нефтяных смол.
В настоящем варианте осуществления изобретения при необходимости в смесь может быть дополнительно введена любая добавка. Добавки конкретно не ограничиваются, пока они традиционно используются для термопластических смол и каучукообразных полимеров. Примеры добавок включают, но не ограничиваются ими, те, которые описаны в Chemicals for Rubber/Plastics (by Rubber Digest, Co., Ltd., Japan) и т.п., неорганические наполнители, такие как карбонат кальция, карбонат магния, гидроксид магния, сульфат кальция, сульфат бария, диоксид кремния, глина, тальк, слюда, волластонит, монтмориллонит, цеолит, оксид алюминия, оксид титана, оксид магния, оксид цинка, каменная вата и стекловолокно; пигменты, такие как технический углерод, и оксид железа; мягчители и агенты, облегчающие съем из пресс-форм, такие как стеариновая кислота, бегеновая кислота, стеарат цинка, стеарат кальция, стеарат магния и этиленбисстеаратамид; смягчающие агенты/пластификаторы, такие как парафиновые технологические масла, нафтеновые технологические масла, ароматические технологические масла, парафины, органические полисилоксаны и минеральные масла; антиоксиданты, такие ка затрудненные фенольные антиоксиданты и фосфорсодержащие теплостабилизаторы; светостабилизаторы на основе затрудненных аминов; абсорберы ультрафиолетового света на основе бензотриазола; антипирены; антистатики; усиливающие наполнители, такие как органические волокна, стекловолокна, углеродные волокна и металлические опилки; красители; другие добавки или их смеси. Количества добавки конкретно не ограничивается и они могут быть выбраны подходящим образом, и обычно количество их составляет 50 мас.ч. или менее в расчете на 100 мас.ч. асфальта.
Помимо полимера по настоящему варианту осуществления изобретения в асфальтовую композицию по настоящему варианту осуществления изобретения может быть также введен другой полимер. Примеры другого полимера включают, но не ограничиваются ими, олефиновые каучуки, такие как натуральный каучук, изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, бутадиен-стирольный каучук, этиленпропиленовый сополимер; олефиновые полимеры, такие как хлоропреновый каучук, акриловый каучук, сополимер этилена и винилацетата, сополимер этилен-этилакрилат, атактический полипропилен и аморфный поли-альфа-олефин, смеси полипропилена и этилен-пропиленового сополимера, смеси полипропилена и этилен-пропилен-диенового тройного сополимера и олефиновые термоэластопласты, которые представляют собой сополимеры этилена. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.
С точки зрения повышения стойкости к тепловому старению и температуры размягчения, то предпочтительно использовать олефиновый полимер и другой полимер в комбинации. В частности, более предпочтительно использовать олефиновый полимер, по меньшей мере, содержащий звено на основе пропилена. Количество другого добавленного полимера составляет предпочтительно от 5 до 40 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. полимера по настоящему варианту осуществления изобретения.
В дополнение к описанному выше, предпочтительно использовать блок-сополимер (a), содержащий по меньшей мере один полимерный блок (А'), включающий звено винилового ароматического мономера в качестве основного компонента, и по меньшей мере один полимерный блок (C), включающий звено сопряженного диенового мономера в качестве основного компонента. Конкретные примеры блоксополимера (a) конкретно не ограничены и предпочтительно представляют собой SIS, SBS, SEBS и SEPS. Из них SBS является предпочтительным с точки зрения благоприятного низкотемпературного удлинения.
Здесь фраза ''включающий звено сопряженного диенового мономера в качестве основного компонента'' означает, что звено сопряженного диенового мономера содержится в количестве, превышающем 90 мас.%, и предпочтительно содержится в полимерном блоке в количестве 95 мас.% или более. Верхний предел конкретно не ограничивается и предпочтительно составляет 100 мас.% или менее, а предпочтительно 99 мас.% или менее.
В другом аспекте асфальтовой композиции по настоящему варианту осуществления изобретения, доля введенных в смесь полимеров составляет 0,5 мас.ч. или более и 50 мас.ч. или менее, в качестве общего количества полимера по настоящему варианту осуществления изобретения и блок-сополимера (a) в расчете на 100 мас.ч. асфальта. То есть асфальтовая композиция по другому аспекту настоящего варианта осуществления изобретения включает асфальт и смесь, содержащую полимер по настоящему варианту осуществления изобретения и блок-сополимер (a), где блок-сополимер (a) содержит по меньшей мере один полимерный блок (А'), включающий звено винилового ароматического мономера в качестве основного компонента и по меньшей мере один полимерный блок (C), включающий звено сопряженного диенового мономера в качестве основного компонента, содержание смеси составляет 0,5 мас.ч. или более и 50 мас.ч. или менее, в расчете на 100 мас.ч. асфальта, а содержание блок-сополимера (a) в смеси составляет от 15 до 85 мас.%.
С точки зрения экономики, доля введенных в смесь полимеров предпочтительно составляет от 0,5 мас.ч. или более и 20 мас.ч. или менее, а более предпочтительно 0,5 мас.ч. или более и 15 мас.ч. или менее, в расчете на 100 мас.ч. асфальта.
- 14 031754
Кроме того, с точки зрения благоприятного низкотемпературного удлинения, содержание блоксополимера (а) в смеси полимера по настоящему варианту осуществления изобретения и блок-сополимера (a) находится в интервале от 15 до 85 мас.%. Кроме того, с точки зрения благоприятных эксплуатационных свойств материала при низких температурах и пониженной вязкости, количество введенного в смесь блок-сополимера (a) предпочтительно составляет 30 мас.% или более, более предпочтительно 50 мас.% или более, еще более предпочтительно 65 мас.% или более и еще более предпочтительно 75 мас.% или более. Кроме того, с точки зрения повышенной температуры размягчения и модуля упругости после растяжения, содержание блок-сополимера (a) в смеси составляет предпочтительно 75 мас.% или менее, более предпочтительно 60 мас.% или менее, еще более предпочтительно 45 мас.% или менее и еще более предпочтительно 35 мас.% или менее.
Кроме того, примеры структуры блок-сополимера (a) включают, но не ограничиваются ими, структуры, представленные следующими формулами (I) до (VI).
(А-В)п (I)
B-(A-B)n (II) A-(B-A)n (III) A-(B-A)n-X (IV) [(A-B)k]m-X (V) [(A-B)k-A]m-X (VI) (В приведенных выше формулах (I) до (VI) А представляет собой блок, содержащий звено винилового ароматического мономера в качестве основного компонента; В представляет собой блок, содержащий звено сопряженного диенового мономера в качестве основного компонента; X обозначает остаток сшивающего агента или остаток инициатора полимеризации, такого как полифункциональное литийорганическое соединение, и m, n и k каждый означает целое число 1 или более. Здесь m, n и k каждый предпочтительно представляет целое число от 1 до 5).
Примеры связующего агента или инициатора полимеризации, такого как полифункциональное литийорганическое соединение, включают, но не ограничиваются ими, тетрахлорид кремния, тетрахлорид олова, эпоксидированное соевое масло, полигалогенсодержащие углеводородные соединения, сложные эфиры карбоксильных соединений, поливиниловые соединения, эпоксидные соединения бисфенола, эпоксидные соединения, алкоксисилановые соединения, галогенсодержащие силановые соединения и соединения на основе сложных эфиров.
В настоящем варианте осуществления изобретения блок-сополимер (a) может представлять смесь сшивающих форм, в которой X представляет остаток сшивающего агента, и формы, не являющейся сшивающей, в которой X отсутствует или X представляет остаток инициатора полимеризации.
Кроме того, предпочтительно, чтобы блок-сополимер (a) имел содержание стирола от 20 до 50 мас.%, количество виниловых связей от 8 до 60 мас.% и среднемассовую молекулярную массу в расчете на полистирол от 100000 до 500000.
Кроме того, с точки зрения высокой температуры размягчения и высокого модуля упругости после растяжения асфальтовой композиции, более предпочтительны приведенные выше формулы (V) и (VI), в которых m равно 2 или более.
Кроме того, предпочтительно ввести функциональную группу в полимер по настоящему варианту осуществления изобретения в случае, когда необходимо повысить температуру размягчения асфальтовой композиции, повысить стойкость асфальтовой композиции к слипанию с заполнителем, увеличить сопротивление асфальтовой смеси к образованию колеи (смеси, содержащей асфальтовую композицию и заполнитель), а также увеличить износостойкость. То есть предпочтительно, чтобы полимер по настоящему варианту осуществления изобретения содержал функциональную группу. Пример способа модификации для введения функциональной группы может включать метод, в котором осуществляют реакцию присоединения для присоединения модифицирующего агента, который образует содержащую функциональную группу атомную группу, к живущему концу полимера.
Кислород, азот, фосфор, сера, олово или кремний является особенно предпочтительным в качестве элемента, содержащегося в функциональной группе.
По меньшей мере одна группа, выбранная из группы, состоящей из гидроксильной группы, группы кислотного ангидрида, эпоксидной группы, аминогруппы, силанольной группы и алкоксисилановой группы, является особенно предпочтительной в качестве конкретной функциональной группы.
Некоторые модифицирующие агенты, которые могут придать разветвленную структуру полимеру путем реакции модификации, также действуют как упомянутый выше связующий агент.
Кроме того, с точки зрения стойкости к образованию колеи предпочтительно иметь азотсодержащую функциональную группу. Более предпочтительно, чтобы функциональная группа содержалась в количестве от 2 до 4 моль.% в одной молекуле. Также предпочтительно, чтобы содержались как азотсодержащая функциональная группа, так и кислородсодержащая функциональная группа.
Примеры модифицирующего агента включают, но не ограничиваются ими, тетраглицидилметаксилендиамин, тетраглицидил-1,3-бисаминометилциклогексан, тетраглицидил-п-фенилендиамин, тетраглицидилдиаминодифенилметан, диглицидиланилин, γ-капролактон, γ-глицидоксиэтилтриметоксисилан, γ
- 15 031754 глицидиоксипропилтриметоксисилан, γ-глицидоксипропилтрифеноксисилан, γ-глицидоксипропилметилдиметоксисилан, γ-глицидоксипропилдиэтилэтоксисилан, γ-глицидоксипропилдиметилэтоксисилан, γглицидоксипропилметилдиизопропеноксисилан, бис-Ц-глицидоксипропил)диметоксисилан, бис-Цглицидоксипропил)диэтоксисилан, в-(3,4-эпоксициклогексил)этилтрипропоксисилан, в-(3,4-эпоксициклогексил)этилтрибутоксисилан, в-(3,4-эпоксициклогексил)этилметилдипропоксисилан, в-(3,4-эпоксициклогексил)этилметилдибутоксисилан, в-(3,4-эпоксициклогексил)этилметилдифеноксисилан, β-(3,4эпоксициклогексил)этилдиметилметоксисилан, в-(3,4-эпоксициклогексил)этилдиэтилэтоксисилан, β(3,4-эпоксициклогексил)этилдиметилэтоксисилан, 1,3-диметил-2-имидазолидинон, 1,3-диэтил-2-имидазолидинон, Ν,Ν'-диметилпропиленмочевина и N-метилпирролидон. Количество используемого модифицирующего агента конкретно не ограничивается, и модифицирующий агент предпочтительно используют в количестве от 0,5 до 5 экв. на эквивалент живущего конца полимера.
С точки зрения баланса между низкой вязкостью и высокой температурой размягчения более предпочтительным является радиальный полимер, который содержит функциональную группу. Предпочтительно проводить сшивание в том случае, когда необходимо увеличить растворимость полимера по настоящему варианту осуществления изобретения и другого полимера в асфальте, улучшить устойчивость битумной композиции к слипанию с заполнителем, увеличить сопротивление асфальтовой смеси к образованию колеи и повысить износостойкость. Примеры типов сшивающих агентов включают, но не ограничиваются только ими, серу или соединения серы, фосфор, органические пероксиды, эпоксиды, изоцианаты, смолы, амины, хелаты металлов и тиурам.
Из данных сшивающих агентов может быть использован один, два или более. Кроме того, могут быть использованы два или более агента одного типа.
Примеры серы или типа соединений серы, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются ими, элементарную серу, хлорид серы, морфолиндисульфид, тетраметилтиурамдисульфид, диметилдитиокарбамат селенаа, 2-(4'-морфолинодитио)бензотиазол, 4,4'-дитиодиморфиолин и тиоацетамид.
Примеры соединений фосфора, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются ими, фосфорный ангидрид (P2O5), полифосфорную кислоту, окситрихлорид фосфора (POCl3), трихлорид фосфора (PCl3), пентасульфид фосфора (P2S5) или тому подобное.
Примеры соединений типа органических пероксидов, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются ими, трет-бутилгидропероксид, 1,1,3,3-тетраметилбутилгидропероксид, гидропероксид кумола, диизопропилбензолгидропероксид, 2,5-диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)гексан, 2,5-диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)гексин-3,1,3-бис-(трет-бутилпероксиизопропил)бензол, 2,5-диметил-2,5-ди-(бензоилперокси)гексан, 1,1-бис-(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, н-бутил4,4-бис-(трет-бутилперокси)валерат, пероксид бензоила и трет-бутилпероксиизобутират.
Примеры соединений эпоксидного типа, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются ими, этилен/н-бутилакрилат/глицидилметакрилат (глицидилметакрилат), простой диглицидиловый эфир неопентилгликоля, простой диглицидиловый эфир гександиола, простой полиглицидиловый эфир триметилолпропана и диглицидилгексагидрофталат.
Примеры соединений изоцианатного типа, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются ими, триаллилизоцианурат, триметилендиизоцианат, тетраметилендиизоцианат, пентаметилендиизоцианат и гексаметилендиизоцианат.
Примеры смолы, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются ими, алкилфенол-формальдегидные смолы и гексаметоксиметилмеламиновую смолу.
Примерами аминов, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются ими, гексаметилендиамин, триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, карбамат гексаметилендиамина, N,Nдициннамилиден-1,6-гександиамин, 4,4-метиленбис-(циклогексиламин) карбамат и 4,4-метиленбис-(2хлоранилин).
Примеры хелатов металлов, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются ими, метакрилат цинка, метакрилат магния, диметакрилат цинка и диметакрилат магния.
Среди указанных выше сшивающих агентов, сера, соединения серы и полифосфорная кислота являются предпочтительными с точки зрения обеспечения более высокого уровня указанных выше эффектов, а также технико-экономический показателей.
Количество сшивающего агента в асфальтовой композиции по настоящему варианту осуществления изобретения конкретно не ограничено и составляет предпочтительно 0,03 мас.% или более, более предпочтительно от 0,05 мас.% или более и еще более предпочтительно 0,10 мас.% или более с точки зрения увеличения растворимости полимера по настоящему варианту осуществления изобретения и дополнительного полимера в асфальте, повышения сопротивления асфальтовой композиции к слипанию с заполнителем, увеличения сопротивление асфальтовой смеси к образованию колеи, а также повышения износостойкости. С другой стороны, с точки зрения подавления выделения токсичных газов в процессе производства и с точки зрения технико-экономических показателей, количество составляет предпочтительно 3 мас.% или менее, более предпочтительно 1 мас.% или менее, еще более предпочтительно 0,5
- 16 031754 мас.% или менее и еще более предпочтительно 0,3 мас.% или менее.
Кроме того, с точки зрения повышения сопротивления битумной композиции к слипанию с заполнителем, сопротивления к образованию колеи и износостойкости, предпочтительной является комбинация серы или соединения серы, или полифосфорной кислоты с полимером, имеющим радиальную структуру, в которой в качестве связующего агента использован 1,3-бис-(М,М'-диглицидиламинометил)циклогексан.
Особенно предпочтительно, чтобы асфальтовая композиция по настоящему варианту осуществления изобретения дополнительно содержала серу или соединение серы в количестве 0,03 мас.ч. или более и 3 мас.ч. или менее.
Асфальтовая композиция по настоящему варианту осуществления изобретения может быть использована в области дорожного покрытия, в производстве кровельного материала/гидроизоляционного листового материала и в области герметиков, и может быть подходящим образом использована, в частности, для нанесения дорожного покрытия. Особенно она подходит для дорожного покрытия.
Асфальтовая композиция по настоящему варианту осуществления изобретения может быть сформирована в виде асфальтовой смеси для дорожных покрытий путем смешивания с соответствующим заполнителем. Температура смешения конкретно не ограничена и составляет предпочтительно от 90 до 200°C. При температуре 90°C или более заполнитель и асфальтовая композиция могут быть смешаны более равномерно, а при температуре 200°C или менее разложение или отверждение асфальтовой композиции, может быть эффективно предотвращено. В настоящем варианте осуществления изобретения, в случае получения асфальтовой смеси для дорожного покрытия, данная асфальтовая смесь может быть получена на заводах по производству смесей для дорожных покрытий, как с обычно используемыми тротуарными смесями, и использованный смеситель для смешения/перемешивания конкретно не ограничивается, таким образом, может быть использован как непрерывный смеситель, так и смеситель периодического действия. Что касается примера способа смешения, благоприятная асфальтовая смесь может быть получена просто, во-первых, введением заполнителя, нагретого до 90-200°C, в смеситель, сухим смешением заполнителя в течение промежутка времени от 20 до 30 с, а затем введением асфальтовой композиции по настоящему варианту осуществления изобретения, которая была нагрета до той же температуры, что и заполнитель, и смешением в течение промежутка времени от 40 до 60 с.
Само собой разумеется, заполнитель, указанный в Manual for Asphalt Pavement (Руководство по асфальтовым покрытиям), опубликованном Дорожной Ассоциацией Японии, применим к заполнителю в настоящем варианте осуществления изобретения, и, кроме того, другие заполнители могут быть смешаны с асфальтовой композицией по настоящему варианту осуществления изобретения, независимо от материала, такие как различные низкосортные заполнители и переработанные заполнители. Конкретные примеры заполнителей, которые могут быть использованы, включают, но не ограничиваются ими, щебень, булыжник, гравий, стальной шлак, а также гранулированные материалы, сходные с ними, такие как искусственные кальцинированные заполнители, кальцинированные вспененные заполнители, искусственные легкие заполнители, керамические зерна, Luxabite, алюминиевые гранулы, пластиковые гранулы. керамика, наждак, отходы строительного производства и волокна.
В целом, заполнители грубо классифицируют на крупные заполнители, мелкие заполнители и наполнители. Грубые заполнители представляют собой заполнители, которые остаются на сите калибром 2,36 мм, и как правило имеют разновидности, такие как щебень № 7, имеющий диаметр в интервале от 2,5 до 5 мм, щебень № 6, имеющий диаметр в интервале от 5 до 13 мм, щебень № 5, имеющий диаметр в интервале от 13 до 20 мм, и, кроме того, щебень № 4, имеющий диаметр в интервале от 20 до 30 мм. В настоящем варианте осуществления изобретения пригодным для использования является один из данных крупных заполнителей, имеющих различные интервалы величин диаметра, заполнитель, в котором смешаны два или более, или синтезированный заполнитель. Данные крупные заполнители могут быть покрыты чистым асфальтом в количестве от приблизительно 0,3 до 1 мас.% в расчете на крупнозернистые заполнители.
Мелкие заполнители, какие использованы в настоящем варианте осуществления изобретения, относятся к заполнителям, которые проходят через сито калибром 2,36 мм и остаются на сите размером 0,075 мм, и их примеры включают, но не ограничиваются ими, речной песок, дюнный песок, карьерный песок, морской песок, дробленый песок, мелкий песок, каменные высевки, пыль от дробленого песка, кварцевый песок, искусственный песок, стеклобой, формовочный песок и песок от дробленого заполнителя повторной переработки.
Кроме того, наполнители относятся к тем, которые проходят через сито размером 0,075 мм, и их примеры включают, но не ограничиваются ими, присадочные порции от каменных высевок, каменный порошок, гашеная известь, цемент, золу из установок для сжигания отходов, глину, тальк, летучую золу и технический углерод. Кроме того, могут быть использованы даже частицы каучука, пробковые частицы, древесные частицы, частицы смолы, частицы волокна, целлюлозы, искусственные заполнители и тому подобное, в качестве наполнителей до тех пор, когда они проходят через сито размером 0,075 мм.
Размер частиц заполнителя и количество асфальтовой композиции в случае составления асфальтовой смеси для дорожного покрытия могут быть определены, например, в соответствии с Type and Parti
- 17 031754 cle Size Range of Asphalt Mixture на с. 92 Manual for Asphalt Pavement, опубликованного the Japan Road Association в декабре 1992 (Тип и размер интервала размера частиц асфальтовой смеси на с. 92 Руководства по асфальтовым покрытиям, опубликованной японской дорожной Ассоциацией в декабре 1992 г.). В частности, предпочтительно составить асфальтовую смесь для дорожных покрытий, включающую от 2 до 15 мас.% асфальтовой композиции и от 85 до 98 мас.% заполнителя.
Полимер по настоящему варианту осуществления изобретения может быть подходящим образом использован также в композиции для асфальтового водонепроницаемого листового материала. То есть использование полимера по настоящему варианту осуществления изобретения позволяет улучшить сопротивление усталостному разрушению, погодостойкость, сопротивление разрастанию трещин при низких температурах, сопротивление сдвигу и сопротивление капанию при более высоких температурах, а также сопротивление нагрузке асфальтовых водонепроницаемых листовых материалов.
В случае получения композиции для асфальтового водонепроницаемого листового материала, количество добавленного в смесь полимера по настоящему варианту осуществления изобретения составляет предпочтительно более, чем его количество в асфальтовой композиции для покрытия дорог с точки зрения повышения гибкости, сопротивления разрастанию трещин при более низких температурах, сопротивления сдвигу и сопротивления капанию при более высоких температурах, а также повышения сопротивления усталостному изгибу и погодостойкости. В частности, доля полимера составляет предпочтительно 5 мас.% или более, более предпочтительно 7 мас.% или более и даже более предпочтительно 9 мас.% или более, в расчете на 100 мас.% асфальта и полимера. С другой стороны, с точки зрения технологичности композиции, а также технико-экономических показателей, доля полимера составляет предпочтительно 20 мас.% или менее, более предпочтительно 17 мас.% или менее и даже более предпочтительно 14 мас.% или менее.
Помимо полимера по настоящему варианту осуществления изобретения в композиции для асфальтового водонепроницаемого материала при необходимости могут быть использованы различные полимеры, агенты, придающие липкость, размягчающие агенты, антиоксиданты, средства против атмосферных агентов, неорганические наполнители, мягчители, агенты, облегчающие съем из форм, а также сшивающие агенты.
В случае, когда асфальтовый водонепроницаемый листовой материал устанавливают при нормальной температуре, и когда необходимо повысить возможность использования при низких температурах и снизить вязкость композиции для асфальтового водонепроницаемого листа для облегчения установки, предпочтительно использовать асфальт, имеющий высокое проникание. Проникание может быть измерено методом, описанным в примерах, приведенных ниже. В качестве асфальта, который имеет высокое проникание, в частности, предпочтительным является асфальт, имеющий проникание предпочтительно 80 или более, более предпочтительно 100 или более, еще более предпочтительно 130 или более и еще более предпочтительно 160 или более.
В случае установки асфальтового водонепроницаемого листового материала при высокой температуре с использованием пламенного метода и тому подобное, предпочтительно использовать асфальт, имеющий более низкое проникание, чем в случае установки при нормальной температуре, чтобы чрезмерно не снизить вязкость композиции для асфальтового водонепроницаемого листового материала. В частности, проникание асфальта в данном случае составляет предпочтительно 30 (1/10 мм) или более и 150 (1/10 мм) или менее, более предпочтительно 60 (1/10 мм) или более и 120 (1/10 мм) или менее и даже еще более предпочтительно 80 или более и 100 или менее.
Предпочтительно использовать мягчитель в случае, когда необходимо облегчить низкотемпературную установку асфальтового водонепроницаемого листового материала и снизить вязкость композиции для асфальтового водонепроницаемого листового материала с целью увеличения возможности его установки. Мягчитель конкретно не ограничен, и с точки зрения улучшения вышеуказанных физических свойств предпочтительным является масло, и более предпочтительным является технологическое масло.
Кроме того, при необходимости может быть использован неорганический наполнитель.
Примеры способов установки асфальтового водонепроницаемого листового материала включают, но не ограничиваются только ими, метод термической сварки, метод пламенного факела, самоклеящийся метод и комбинированный метод. Композиция для асфальтового водонепроницаемого листового материала, в которой использован полимер по настоящему варианту осуществления изобретения, обладает высоким сопротивлением тепловому старению и, следовательно, может быть подходящим образом использован для метода термической сварки и метода пламенного факела.
Способ получения асфальтовой композиции по настоящему варианту осуществления изобретения конкретно не ограничивается. Кроме того, конкретно не ограничены условия, при которых перемешивают смесь полимера и асфальта, и предпочтительно проводить смешение при температуре 160°C или более и 200°C или менее (обычно приблизительно 180°C), и время смешения составляет предпочтительно от 30 мин до 6 ч и более предпочтительно от 2 до 3 ч. Скорость смешения подходящим образом выбирают в зависимости от использованного смесительного устройства и, как правило, она составляет 100 об/мин или более и 8000 об/мин или менее.
Примеры
- 18 031754
Ниже настоящий вариант осуществления изобретения будет подробно рассмотрен с ссылкой на примеры, однако настоящий вариант осуществления изобретения совсем не ограничивается примерами.
Методы измерения свойств полимеров и асфальтовых композиций в примерах и сравнительных примерах являются следующими.
Содержание звеньев винилового ароматического мономера (содержание стирола) в полимере.
Определенное количество полимера растворяли в хлороформе и проводили измерения на УФспектрофотометре (изготовленного Shimadzu Corporation, UV-2450), чтобы рассчитать содержание звеньев винилового ароматического мономера (стирола) по пику интенсивности волны поглощения (262 нм), обусловленному виниловым ароматическим соединением (стиролом), на калибровочной кривой.
Содержание полимерного блока (А) в полимере.
Измерение проводили методом четырехоксида осмия, описанным I.M. Kolthoff et al., J. Polym. Sci. 1, с. 429 (1946), с использованием полимера до гидрогенизации. 0,1 г осмиевой кислоты/125 мл раствора в трет-бутаноле использовали для разложения полимера.
Количество виниловых связей в полимере и степень гидрогенизации двойных связей в звене сопряженного диенового мономера.
Количество виниловых связей в полимере и степень гидрирования двойных связей в звене сопряженного диенового мономера измеряли методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в следующих условиях.
Как количество виниловых связей, так и степень гидрирования измеряли с использованием образца гидрированного полимера. Большое количество метанола добавляли к реакционному раствору после гидрирования, чтобы обеспечить осаждение гидрированного полимера и его извлечение.
Затем гидрированный полимер экстрагировали ацетоном, и экстракт высушивали под вакуумом для использования в качестве образца для измерения методом 'Н-ЯМР.
Условия для измерения методом !Н-ЯМР были следующими (Условия измерения)
Измерительный прибор: JNM-LA400 (изготовленный JEOL Ltd.)
Растворитель: дейтерированный хлороформ
Образцы для измерений: Полимер, отобранный до и после гидрирования
Концентрация образца: 50 мг/мл
Частота наблюдения: 400 МГц
Химический сдвиг для сравнения: ТМС (тетраметилсилан)
Задержка импульса: 2,904 с
Количество сканов: 64
Длительность импульса: 45°
Температура измерения: 26°C
Пиковая молекулярная масса, среднемассовая молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение.
Проводили измерение методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ) с использованием прибора для измерения производства Waters. Тетрагидрофуран использовали в качестве растворителя, а температура измерения составляла 35°C. То есть пиковую молекулярную массу, среднемассовую молекулярную массу (молекулярную массу полистирола) и среднечисловую молекулярную массу определяли путем нахождения молекулярных масс хроматографических пиков с помощью калибровочной кривой, снятой для коммерчески доступного стандартного полистирола (полученной с использованием пиковой молекулярной массы стандартного полистирола). Кроме того, молекулярно-массовое распределение определяли по отношению среднемассовой молекулярной массы к среднечисленной молекулярной массе.
Объемная плотность.
В градуированный цилиндр объемом 250 мл загружали 20 г полимера, имеющего содержание влаги от 1% или менее, и позволяли свободно падать 5 раз с высоты 3 см, и измеряли последующий объем полимера, чтобы рассчитать объемную плотность. Например, расчетная объемная плотность составляла 0,2 г/мл, если полимер имел объем 100 мл.
Удельная поверхность.
Удельную поверхность рассчитывали многоточечным методом БЭТ с использованием адсорбции азота (название прибора: BELSORP-mini, производства компании BEL Japan Inc.).
Содержание полимеризованного фрагмента короткоцепочечного винилового ароматического мономера (содержание короткоцепочечного винила).
Кислород, имеющий концентрацию О3 1,5%, пропускали через раствор полимера в дихлорметане со скоростью 150 мл/мин для окислительного разложения, и полученный в результате озонид восстанавливали путем добавления по каплям к простому диэтиловому эфиру, который был смешан с литийалюминийгидридом. Затем по каплям добавляли чистую воду для гидролиза, карбонат калия добавляли для высаливания и проводили фильтрование с получением винилового ароматического углеводородного компонента. Данный виниловый ароматический углеводородный компонент подвергали исследованию методом ГПХ. Отношение площади полученного пика (площадь пика, соответствующая полимеризован
- 19 031754 ному фрагменту короткоцепочечного винилового ароматического мономера/общая площадь пика) рассчитывали для определения содержания полимеризованного фрагмента короткоцепочечного винилового ароматического мономера в полимере. При этом использованным генератором озона была модель OT31R-2 производства Nippon Ozone Co., Ltd. Исследование методом ГПХ проводили с использованием прибора Waters 2487, хлороформа в качестве растворителя с расходом 1,0 мл/мин при температуре колонки печи 35°C и 2 колонок Shodex Column K803L, соединенных друг с другом.
Содержание влаги в крошке.
Нагревание проводили в галогеновом анализаторе влаги при 150°C в течение 8 мин, чтобы определить уменьшение массы, а содержание влаги рассчитывали по следующей формуле:
Содержание влаги (мас.%)=уменьшение массы при нагревании (количество влаги, содержавшейся в крошке)/Масса крошки перед нагреваниемх 100
Размер крошки.
С помощью просеивающей машины (восьмиугольный цифровой, производства фирмы Seishin Enterprise Co., Ltd.) сито с размером ячейки 3,35 мм помещали поверх сита с размером ячеек 0,425 мм, крошку загружали сверху сита с размером ячейки 3,35 мм и встряхивали в течение 15 мин, количество крошек, которые оставались на соответствующих ситах, и количество крошек, которые прошли через оба сита, измеряли для расчета доли ( мас.%) крошек, не прошедших через сито с размером ячейки 3,35 мм, и доли ( мас.%) крошек, которые имели размер крошек от 0,425 до 3,35 мм. Доля (мас.%) крошек, которая имела размер крошки 0,425 до 3,35 мм, обозначали как размер частиц в табл. 1.
Получение катализатора гидрирования.
В продуваемый азотом реакционный сосуд загружали 2 л осушенного, очищенного циклогексана для растворения 40 ммоль ди(п-толила бис-(п-5-циклопентадиенил) титана и 150 г 1,2-полибутадиена, имеющего молекулярную массу приблизительно 1000 (количество 1,2-винильных связей приблизительно 85%), а затем добавляли циклогексановый раствор, содержащий 60 ммоль н-бутиллития, для проведения реакции при комнатной температуре в течение 5 мин, сразу добавляли 40 ммоль н-бутанола и перемешивали, и смесь хранили при комнатной температуре.
Полимер 1.
Полимеризацию проводили по следующей методике с использованием реактора с перемешиванием, снабженного рубашкой, имеющего внутренний объем 10 л.
После того как в реактор загрузили 10 мас.ч. циклогексана и температуру довели до 70°C, добавляли 0,125 мас.% н-бутиллития в расчете на массу всех мономеров (в реактор вводили общее количество мономерного бутадиена и мономерного стирола), 0,4 моль N.N.N'.N'-тетраметилэтилендиамина (далее ТМЭДА) добавляли в расчете на 1 моль н-бутиллития, а затем циклогексановый раствор, содержащий 11 мас.ч. стирола в качестве мономера (концентрация мономера 22 мас.%), добавляли в течение приблизительно 3 мин, и реакцию проводили в течение 30 мин, при этом внутреннюю температуру в реакторе поддерживали при приблизительно 70°C.
Далее циклогексановый раствор, содержащий 19 мас.ч. бутадиена (концентрации мономера 22 мас.%), и циклогексановый раствор, содержащий 21 мас.ч. стирола (концентрация мономера 22 мас.%), каждый непрерывно подавали в реактор в течение 6 мин с постоянной скоростью (далее, как первая подача).
Затем циклогексановый раствор, содержащий 38 мас.ч. бутадиена (концентрация мономера 22 мас.%), непрерывно подавали в реактор в течение 20 мин с постоянной скоростью (далее, как вторая подача), а затем проводили реакцию в течение 30 мин. В течение этого периода внутреннюю температуру в реакторе поддерживали при приблизительно 70°C.
Затем циклогексановый раствор, содержащий 11 мас.ч. стирола в качестве мономера (с концентрацией мономера 22 мас.%) дополнительно добавляли в течение приблизительно 3 мин и реакцию проводили в течение 30 мин, при этом поддерживая внутреннюю температуру в реакторе приблизительно 70°C, и получали полимер.
Далее вышеупомянутый катализатор гидрирования добавляли к полученному полимеру в количестве 90 частей на млн по титану в расчете на массу полимера, и реакцию гидрирования проводили при давлении водорода 0,7 МПа при температуре 65°C. После завершения реакции добавляли метанол, затем добавляли 0,3 мас.% октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат в качестве стабилизатора в расчете на массу полимера для обеспечения гидрированного полимера (степень гидрирования 83%), объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 1.
Полимер 2.
Полимеризацию проводили тем же способом, что и полимер 1, за исключением следующих изменений: 58 мас.ч. бутадиена (19 мас.ч. при первой подаче и 39 мас.ч. при второй подаче) и 20 мас.ч. стирола подавали на второй стадии.
Далее реакцию гидрогенизации проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 100 частей на млн
- 20 031754 по титану в расчете на массу полимера с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 93%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 2.
Полимер 3.
Полимеризацию проводили тем же способом, что и полимер 1, за исключением следующих изменений: количество введенного н-бутиллития соствляло 0,135 мас.%, добавляли 0,3 моль ТМЭДА, 19 мас.ч. стирола подавали на первой стадии, 45 мас.ч. бутадиена (15 мас.ч. при первой подаче и 30 мас.ч. при второй подаче) и 18 мас.ч. стирола подавали на второй стадии, продолжительность добавления при первой подаче составляла 5 мин, продолжительность добавления при второй подаче составляла 15 мин, внутренняя температура в реакторе составляла 75°C и 18 мас.ч. стирола подавали на третьей стадии.
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 85 частей на млн по титану в расчете на массу полимера с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 68%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 3.
Полимер 4.
Полимеризацию проводили тем же способом, что и для полимера 1, за исключением следующих изменений: количество введенного н-бутиллития составляла 0,13 мас.%, добавляли 0,2 моль ТМЭДА, добавляли 13 мас.ч. стирола на первой стадии, 54 мас.ч. бутадиена (18 мас.ч. при первой подаче и 36 мас.ч. при второй подаче) и 20 мас.ч. стирола подавали на второй стадии, продолжительность добавления при первой подаче составляла 10 мин, продолжительность добавления при второй подаче составляла 15 мин, внутренняя температура в реакторе составляла 65°C и 13 мас.ч. стирола подавали на третьей стадии.
Далее реакцию гидрогенизации проводили на полученном полимере таким же образом, как и полимер 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 85 частей на млн по титану в расчете на массу полимера с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 72%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 4.
Полимер 5.
Полимеризацию проводили тем же способом, как полимер 1, и, таким образом, был получен полимер.
Никакой реакции гидрирования не проводили (степень гидрирования 0%), объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 5.
Полимер 6.
Полимеризацию проводили тем же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: 21 мас.ч. стирола подавали на первой стадии, 52 мас.ч. бутадиена (17 мас.ч. при первой подаче и 35 мас.ч. при второй подаче), при продолжительности первой подачи 5 мин и продолжительности второй подачи 25 мин, и 6 мас.ч. стирола добавляли при второй подаче, внутренняя температуры в реакторе составляла 65°C, и 21 мас.ч. стирола подавали на третьей стадии.
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 100 частей на млн по титану в расчете на массу полимера с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 96%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 6.
Полимер 7.
Полимеризацию проводили тем же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: количество введенного н-бутиллития составляло 0,135 мас.%, добавляли 0,35 моль ТМЭДА, 12 мас.ч. стирола вводили на первой стадии, 60 мас.ч. бутадиена (20 мас.ч. при первой подаче и 40 мас.ч. при второй подаче), при продолжительности первой подачи 5 мин и продолжительности второй подачи 15 мин, и 17 мас.ч. стирола подавали на второй стадии, внутренняя температура в реакторе составляла 70°C, и 11 мас.ч. стирола подавали на третей стадии.
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 80%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 7.
Полимер 8.
Полимеризацию проводили тем же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: добавляли 0,2 моль ТМЭДА, 13 мас.ч. стирола подавали на первой стадии, 50 мас.ч. бутадиена (16 мас.ч. при первой подаче и 34 мас.ч. при второй подаче), при продолжительности первой подачи 4 мин и продолжительности второй подачи 40 мин, и 25 мас.ч. стирола подавали на второй стадии и 12 мас.ч. стирола подавали на третьей стадии.
- 21 031754
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 84%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 8.
Полимер 9.
Полимеризацию проводили таким же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: количество добавленного н-бутиллития составляло 0,13 мас.%, ТМЭДА не добавляли, 18 мас.ч. стирола подавали на первой стадии, 65 частей масса бутадиена подавали на второй стадии без добавления стирола и 17 мас.ч. стирола подавали на третьей стадии.
Никакой реакции гидрирования не проводили (степень гидрирования 0%), объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 9.
Полимер 10.
Полимеризацию проводили таким же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: количество добавленного н-бутиллития составляло 0,115 мас.%, 12 мас.ч. стирола подавали на первой стадии, 54 мас.ч. бутадиена (18 мас.ч. при первой подаче и 36 мас.ч. при второй подаче) и 23 мас.ч. стирола подавали на второй стадии и 11 мас.ч. стирола подавали на третьей стадии.
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 100 частей на млн по титану в расчете на массу полимера с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 90%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 10.
Полимер 11.
Полимеризацию проводили таким же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: количество н-бутиллития составляло 0,120 мас.% в расчете на массу всех мономеров (от общего количества бутадиеновых мономеров и мономеров стирола, введенных в реактор), 21 мас.ч. стирола подавали на первой стадии, 52 мас.ч. бутадиена (17 мас.ч. при первой подаче и 35 мас.ч. при второй подаче), при продолжительности первой подачи 5 мин и продолжительности второй подачи 25 мин, и 6 мас.ч. стирола подавали на второй стадии, внутренняя температура в реакторе составляла 65°C, и 20 мас.ч. стирола подавали на третьей стадии.
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 100 частей на млн по титану в расчете на массу полимера с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 96%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 11.
Полимер 12.
Полимеризацию проводили таким же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: 59 мас.ч. бутадиена (20 мас.ч. при первой подаче и 39 мас.ч. при второй подаче) и 20 мас.ч. стирола подавали на второй стадии и 10 мас.ч. стирола подавали на третьей стадии.
Затем добавляли 1,3-диметил-2-имидазолидинон таким образом, чтобы это соответствовало 0,95 моль на моль н-бутиллития, и реакцию проводили в течение 25 мин.
Далее реакцию гидрирования проводили таким же образом, как и для полимера 1 с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 85%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 12.
Полимер 13.
Полимеризацию проводили таким же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: количество н-бутиллития составляло 0,105 мас.% в расчете на массу всех мономеров (от общего количества бутадиеновых мономеров и мономеров стирола, введенных в реактор), 58 мас.ч. бутадиена (20 мас.ч. при первой подаче и 38 мас.ч. при второй подаче) и 21 мас.ч. стирола подавали на второй стадии и 10 мас.ч. стирола подавали на третьей стадии.
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 80 частей на млн по титану в расчете на массу полимера с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 65%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 13.
Полимер 14.
Полимеризацию проводили таким же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: количество н-бутиллития составляло 0,115 мас.% в расчете на массу всех мономеров (от общего количества бутадиеновых мономеров и мономеров стирола, введенных в реактор), и 58 мас.ч. бутадиена (19 мас.ч. при первой подаче и 39 мас.ч. при второй подаче) и 20 мас.ч. стирола подавали при второй подаче.
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на по
- 22 031754 лимере 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 100 частей на млн по титану в расчете на массу полимера с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 91%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 14.
Полимер 15.
Полимеризацию проводили таким же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: количество н-бутиллития составляло 0,120 мас.% в расчете на массу всех мономеров (от общего количества бутадиеновых мономеров и мономеров стирола, введенных в реактор), и 59 мас.ч. бутадиена (20 мас.ч. при первой подаче и 39 мас.ч. при второй подаче) и 21 мас.ч. стирола подавали на второй стадии.
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 100 частей на млн по титану в расчете на массу полимера, с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 90%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 15.
Полимер 16.
Полимеризацию проводили таким же способом, как и для полимера 1, за исключением следующих изменений: количество н-бутиллития составляло 0,090 мас.% в расчете на массу всех мономеров (от общего количества бутадиеновых мономеров и мономеров стирола, введенных в реактор), и 59 мас.ч. бутадиена (20 мас.ч. при первой подаче и 39 мас.ч. при второй подаче) и 21 мас.ч. стирола подавали на второй стадии.
Далее реакцию гидрирования проводили на полученном полимере таким же образом, как и на полимере 1, за исключением того, что катализатор гидрирования добавляли в количестве 100 частей на млн по титану в расчете на массу полимера с получением гидрированного полимера (степень гидрирования 94%), затем объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 16.
Полимеры 17, 24 и 25.
Использовали реактор, оснащенный рубашкой, и в него загружали заранее определенное количество циклогексана, и внутреннюю температуру реактора доводили до 60°C.
Затем через нижнюю часть реактора добавляли н-бутиллитий с тем, чтобы его количество составляло 0,095 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. всех мономеров (общее количество бутадиеновых мономеров и мономеров стирола, введенное в реактор).
Кроме того, добавляли циклогексановый раствор N.N.N'.N'-тетраметилэтилендиамина таким образом, чтобы его концентрация составляла 0,35 моль на моль н-бутиллития.
Затем для проведения реакции полимеризации на первой стадии циклогексановый раствор, содержащий 10 мас.ч. стирола в качестве мономера (с концентрацией мономера 15 мас.%), подавали в течение приблизительно 10 мин, и внутреннюю температуру в реакторе поддерживали при 65°C. После прекращения подачи реакцию проводили в течение 15 мин.
Далее для реакции полимеризации на второй стадии циклогексановый раствор, содержащий 59 мас.ч. бутадиена (концентрации мономера 15 мас.%), и циклогексановый раствор, содержащий 21 мас.ч. стирола (концентрация мономера 15 мас.%), непрерывно подавали в реактор в течение 60 мин с постоянной скоростью, и после прекращения подачи реакцию проводили в течение 15 мин.
Затем для проведения реакции полимеризации на третьей стадии циклогексановый раствор, содержащий 10 мас.ч. стирола (концентрация мономера 15 мас.%), подавали в течение приблизительно 10 мин, а внутреннюю температуру в реакторе поддерживали при 65°C. После прекращения подачи реакцию проводили в течение 15 мин.
Далее вышерассмотренный катализатор гидрирования добавляли к полученному полимеру в количестве 100 частей на млн по титану в расчете на массу полимера и реакцию гидрирования проводили при давлении водорода 0,7 МПа при температуре 65°C.
После завершения реакции добавляли водный раствор метанола и затем октадецил-3-(3,5-ди-третбутил-4-гидроксифенил)пропионат в качестве стабилизатора добавляли в количестве 0,1 мас.% в расчете на массу полимера. Объемную плотность и удельную поверхность гидрированного полимера, полученного таким образом, регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимеры 17, 24 и 25.
Полимер 18.
В процессе реакции полимеризации на второй стадии циклогексановый раствор, содержащий 60 мас.ч. бутадиена (концентрации мономера 20 мас.%), и циклогексановый раствор, содержащий 20 мас.ч. стирола (концентрации мономера 20 мас.%), добавляли 3 отдельными порциями с интервалами в 15 мин.
Другие условия для проведения полимеризации и гидрирования были такими же, как и для полимера 17, объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 18.
Полимер 19.
- 23 031754
Для реакции полимеризации на второй стадии циклогексановый раствор, содержащий 59 мас.ч. бутадиена (концентрация мономера 25 мас.%), и циклогексановый раствор, содержащий 21 мас.ч. стирола (концентрации мономера 25 мас.%), были в полной мере добавлены все вместе. Другие условия для проведения полимеризации и гидрирования были такими же, как и для полимера 17, объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 19.
Полимер 20.
н-Бутиллитий подавали в нижнюю часть реактора так, чтобы его количество составляло 0,070 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. всех мономеров (от общего количества бутадиеновых мономеров и мономеров стирола, введенных в реактор), температура полимеризации составляла 55°C, а для реакции полимеризации на второй стадии циклогексановый раствор, содержащий 52 мас.ч. бутадиена (концентрации мономера 15 мас.%), и циклогексановый раствор, содержащий 28 мас.ч. стирола (концентрация мономера 15 мас.%), непрерывно подавали в реактор в течение 80 мин с постоянной скоростью. Другие условия для проведения полимеризации и гидрирования были такими же, как и для полимера 17, объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 20.
Полимеры 21 и 22.
Температура полимеризации составляла 60°C, количество стирола составляло 11 мас.ч. в реакции полимеризации на первой стадии и 11 мас.ч. в реакции полимеризации на третьей стадии, и в процессе реакции полимеризации на второй стадии циклогексановый раствор, содержащий 57 мас.ч. бутадиена (концентрации мономера 15 мас.%), и циклогексановый раствор, содержащий 21 мас.ч. стирола (концентрации мономера 15 мас.%), непрерывно подавали в реактор в течение 60 мин с постоянной скоростью. Другие условия для проведения полимеризации были такими же, как и для полимера 17, объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимеры 21 и 22.
Гидрирование проводили только на полимере 21 таким же образом, как и на полимере 17, и на полимере 22 никакого гидрирования не проводили.
Полимер 23.
н-Бутиллитий добавляли таким образом, чтобы его количество составляло 0,11 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. всех мономеров (от общего количества бутадиеновых мономеров и мономеров стирола, введенных в реактор).
Кроме того, для реакции полимеризации на второй стадии циклогексановый раствор, содержащий 60 мас.ч. бутадиена (концентрации мономера 15 мас.%), и циклогексановый раствор, содержащий 20 мас.ч. стирола (концентрация мономера 15% масса), непрерывно подавали в реактор в течение 60 мин с постоянной скоростью. Другие условия для проведения полимеризации и гидрирования были такими же, как и для полимера 17, объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 23.
Полимер 26.
Для проведения реакции полимеризации на второй стадии циклогексановый раствор, содержащий 60 мас.ч. бутадиена (концентрации мономера 20 мас.%), и циклогексановый раствор, содержащий 21 мас.ч. стирола (концентрации мономера 20 мас.%), подавали 3 отдельными порциями с интервалами в 15 мин. Далее для реакции полимеризации на третьей стадии циклогексановый раствор, содержащий 9 мас.ч. стирола (концентрация мономера 15 мас.%), подавали в течение приблизительно 10 мин, а внутреннюю температуру в реакторе поддерживали при 65°C. После прекращения подачи реагентов реакцию проводили в течение 15 мин. Затем добавляли 1,3-диметил-2-имидазолидинон таким образом, чтобы его количество составляло 0,95 моль на моль н-бутиллития, и реакцию проводили в течение 25 мин.
Другие условия для проведения полимеризации и гидрирования были такими же, как и для полимера 17, объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 26.
Полимер 27.
н-Бутиллитий добавляли таким образом, чтобы его количество составляло 0,060 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. всех мономеров (от общего количества бутадиеновых мономеров и мономеров стирола, введенных в реактор). Температура полимеризации составляла 60°C, количество стирола составляло 10 мас.ч. в реакции полимеризации на первой стадии и 10 мас.ч. в реакции полимеризации на третьей стадии, и для реакции полимеризации на второй стадии циклогексановый раствор, содержащий 58 мас.ч. бутадиена (концентрации мономера 15 мас.%), и циклогексановый раствор, содержащий 22 мас.ч. стирола (концентрации мономера 15 мас.%), непрерывно подавали в реактор в течение 60 мин с постоянной скоростью. Другие условия для проведения полимеризации были такими же образом, как и для полимера 17, и, таким образом, получали полимер. Другие условия для проведения полимеризации и гидрирования были такими же, как и для полимера 17, объемную плотность и удельную поверхность регулировали способами, представленными в табл. 2, и, таким образом, получали полимер 27.
В табл. 3 приведены условия реакции в процессе регулирования содержания фрагментов полимери
- 24 031754 зованного короткоцепочечного винилового ароматического мономера в полимерном блоке (В).
Было подтверждено, что полимеры с 1 по 27, прошедшие через процесс 3, имели содержание влаги в 1 мас.% или менее.
Таблица 1
а ф S 14 О к Полимер 1 Полимер 2 Полимер 3 Полимер 4 Полимер 5 Полимер 6 Полимер 7 Полимер 8 Полимер 9 Полимер 10 Полимер 11 Полимер 12 Полимер 13 Полимер 14 Полимер 15 Полимер 16 Полимер 17 Полимер 18 Полимер 19 Полимер 20 Полимер 21 4) S I Ч а о о а ч S о Н о о (% по массе) 43 42 55 46 43 48 40 50 35 46 47 41 42 42 42 42 41 40 41 48 43 о Ф Ч S О — I I < «5 а “ о a S «5 4) S Ч Ч Ч О О О ч О С Ю (% по массе) 22 22 37 26 22 42 23 25 35 23 41 21 21 22 21 21 20 20 20 20 22 S I л о л а 41 S с а 41 ч н S о ч (моль.%) 83 93 68 72 0 96 80 84 0 90 96 85 65 91 90 94 99 95 97 96 83 о м ч н 3 О ffl 41 О >S S Ч 41 S S £0 Ч К « О S ffl Si ffl О (моль. %) 29 32 31 21 31 32 26 22 20 29 31 30 31 30 31 30 29 28 29 29 29 I а s I И Гб О Ф и ς υ S о (ϋ к 2 2 (хЮООО) 19 19 16 18 19 19 16 19 18 20 20 18 23 19 19 24 19 19 19 23 18 i (хЮООО) 17 17 14 16 17 17 14 17 16 19 18 17 21 17 17 22 17 17 17 22 17 1 i 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,21 1,21 1,21 1,04 1,10 й Ц Ен <3 υ к о S к Ф Ен tQ О ю ς О С (г/мл) 0,27 0,33 0,27 0,25 0,26 0,28 0,50 0,50 0,30 0,33 0,29 0,26 0,29 0,26 0,28 0,21 0,31 0,29 0,31 0,27 0,36 Ен υ II! О Л а ς ф Ф й η о >. с (м2/г) 0,18 0,20 0,19 0,21 0,18 0,20 0,30 0,31 0,23 0,62 0,04 0,20 0,20 0,43 0,40 0,50 0,45 0,43 0,45 0,51 0,40 а ч <D S S н ffl Гб (%) 49 67 66 70 36 81 55 60 63 88 90 70 60 30 88 34 60 55 68 82 47 S о Ф С S Ф I Ч <6 0 <6 Ч О Ч а н ч s Ф О О I ч а К S О О S S О Ч Ф ffl (% по массе) 91 95 73 47 92 93 82 48 0 90 90 90 92 90 90 90 94 78 47 88 91
Полимер 22 43 22 0 31 19 17 1,10 0,38 0,38 28 92
Полимер 23 40 20 99 26 16 14 1,04 0,50 0,08 88 88
Полимер 24 41 20 99 29 19 17 1,21 0,38 0,09 90 94
Полимер 25 41 20 99 29 19 17 1,21 0,15 0,58 70 94
Полимер 26 40 19 95 28 19 17 1,19 0,30 0,43 53 79
Полимер 27 42 20 97 31 24 22 1,11 0,21 0,50 33 91
Таблица 2
Способ 1 Способ 2
Содержание влаги в крошке (% по массе) Размер крошки Компонент, не проходящий через сито 3,35 мм (% по массе) Температура в точке первой выгрузки (°C) Температура в точке второй выгрузки (°C) Диаметр экструзионной головки (мм) Давление в смоле (МПа) Содержание влаги в крошке в точке выгрузки со второй стадии (% по массе) Удельная поверхность (м2/г)
Полимер 1 75 85 94 165 6 3 5,9 0,18
Полимер 2 67 80 100 170 5 3 4,4 0,20
Полимер 3 75 80 102 140 6 3 6, 0 0,19
Полимер 4 72 85 98 161 5 3 3,0 0,21
Полимер 5 71 90 110 143 6 3 3,7 0,18
Полимер 6 80 80 99 155 4 2,6 4,2 0,20
Полимер 7 77 80 125 160 6 2,8 3,1 0,30
Полимер 8 69 85 125 142 5 3,2 2,0 0,31
Полимер 9 80 80 96 151 5 3 5,8 0,23
Полимер 10 83 90 107 130 2 3,8 10 0,62
Полимер 11 85 80 102 153 2 2,8 4,0 0,04
Полимер 12 73 85 96 165 5 3 5,5 0,20
Полимер 13 69 80 100 151 4 3 5,6 0,20
Полимер 14 75 85 105 160 4 4 5,7 0,43
Полимер 15 71 80 103 153 2 3,6 6,3 0,40
Полимер 16 75 90 107 157 3 5 6, 0 0,50
Полимер 17 65 75 104 160 4 4,2 8,5 0,45
Полимер 18 62 70 110 165 4 4 7,5 0,43
Полимер 19 65 70 108 168 4 4,3 7,5 0,45
Полимер 2 0 67 60 105 162 3 5,2 7 0,51
Полимер 21 60 70 102 162 4 3,6 8 0,40
Полимер 22 60 75 110 165 4 3,3 8,5 0,38
Полимер 23 30 80 125 185 2 2,6 2 0,08
Полимер 24 32 70 120 177 2 2,7 2,8 009
Полимер 25 80 75 96 135 3 4,4 19,5 0,58
Полимер 2 6 63 70 109 165 4 4 7,5 0,43
Полимер 27 74 90 110 159 3 5 6, 1 0,50
- 25 031754
Первая подача Время введения (мин) Вторая подача Время введения (мин) Третья подача Время введения (мин) Внутренняя температура в реакторе (°C)
Полимер 1 6 20 70
Полимер 2 6 20 70
Полимер 3 5 15 75
Полимер 4 10 15 65
Полимер 5 6 20 70
Полимер 6 5 25 65
Полимер 7 5 15 65
Полимер 8 4 40 70
Полимер 9 - - 70
Полимер 10 6 20 70
Полимер 11 5 25 70
Полимер 12 6 20 70
Полимер 13 6 20 70
Полимер 14 6 20 - 70
Полимер 15 6 20 - 70
Полимер 16 6 20 - 70
Полимер 17 60 - - 65
Полимер 18 15 15 15 65
Полимер 19 0 65
Полимер 20 80 65
Полимер 21 60 65
Полимер 22 60 65
Полимер 23 60 65
Полимер 24 60 65
Полимер 25 60 65
Полимер 26 15 15 15 65
Полимер 27 60 - - 65
Таблица 3
Получение асфальтовой композиции.
В примерах и сравнительных примерах асфальтовые композиции получали следующим образом. В 750 мл металлическую чашу загружали 500 г чистого асфальта 60-80 (производства Nippon Oil Corporation), и металлическую чашу погружали в масляную баню при 180°C на достаточную глубину. Затем небольшими порциями добавляли 3,5 мас.ч. полимера, указанного в табл. 5 и 6, при перемешивании, на 100 мас.ч. расплавленного асфальта. После завершения подачи перемешивание осуществляли со скоростью вращения 6000 об/мин в течение 90 мин и таким образом получали асфальтовые композиции примеров 16, 11-18 и 22-25 и сравнительных примеров 1-8. Кроме того, асфальтовые композиции примеров 26-30 и сравнительных примеров 9-11 получали таким же способом, как описано выше, за исключением того, что полимеры, представленные в табл. 7, использовали в количестве 8 мас.ч.
Асфальтовые композиции примеров 7 и 8 получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что в процессе добавления полимера подавали 3,5 мас.ч. смеси полимера 1 и SBS (отношение смешения: полимер 1/SBS=40 мас.ч./60 мас.ч.), и затем осуществляли перемешивание в течение 180 мин. Кроме того, асфальтовые композиции примеров 19 и 20 получали таким же способом, как в примере 14, за исключением того, что добавляли 3,5 мас.ч. смеси полимера 17 и SBS (отношение смешения: полимер 17/SBS=40 мас.ч./60 мас.ч.) и затем осуществляли перемешивание в течение 180 мин.
Кроме того, асфальтовую композицию примера 9 получали таким же способом, как в примере 8, за исключением того, что добавляли 3,5 мас.ч. смеси полимера 1 и SBS (отношение смешения: полимер 1/SBS=60 мас.ч./40 мас.ч.). Кроме того, асфальтовую композицию примера 21 получали таким же способом, как в примере 20, за исключением того, что добавляли 3,5 мас.ч. смеси полимера 17 и SBS (отношение смешения: полимер 17/SBS=60 мас.ч./40 мас.ч.).
Что касается примеров 7-9 и 19-21, SBS использовали следующим образом.
Примеры 7 и 19. Kraton D1184 (радиальный полимер SBS, имеющий содержание стирола 30%, содержание диблоков 14,5% и среднемассовую молекулярную массу 400000 по полистиролу).
Примеры 8-9 и 20-21. Kraton D1101 (линейный полимера SBS, имеющего содержание стирола 31%, содержание диблока 17,0% и среднемассовую молекулярную массу 180000 по полистиролу).
Кроме того, асфальтовую композицию примера 10 получали таким же образом, что и в процессе добавления полимера, 3,5 мас.ч. полимера 13 добавляли небольшими порциями при перемешивании в расчете на 100 мас.ч. асфальта, после завершения добавления перемешивание проводили при скорости вращения 6000 об/мин в течение 90 мин, затем добавляли 0,2 мас.ч. серы и перемешивание дополнительно проводили в течение 60 мин.
Получение асфальтовой смеси.
Асфальтовую композицию, полученную в примерах 1-25 и сравнительных примерах 1-8, и заполнитель смешивали в общем количестве смеси 10 кг с использованием лабораторного смесителя, оснащенного нагревателем, имеющего объем 27 л, и таким образом получали асфальтовую смесь для дорожного покрытия в виде плотной отсортированный смеси. То есть использовали заполнитель, имеющий отноше
- 26 031754 ние смешения щебень № 6/щебень № 7/дробленый песок/мелкий песок/каменный порошок 36/19/27/12/6 (%), и смешивали 5,5 мас.ч. асфальтовой композиции и 94,5 мас.ч. заполнителя. Использованным заполнителем был щебень и дробленый песок от Iwafune-machi, Shimotsuga-gun, префектура Tochigi, мелкий песок Sakae-machi, Imba-gun, префектура Chiba, и каменный порошок Yamasuge-cho, Sano-shi, префектура Tochigi. Распределение частиц по размерам использованного заполнителя в асфальтовой смеси показано в табл. 4, расположенной ниже.
Таблица 4
Заполнитель Процент прохождения (%)
Размер отверстий сита (мм) 19 100
13,2 99,6
4,75 64,2
2,36 43,1
0,6 27
0,3 19,7
0,15 9,9
0,075 6, 1
Количество асфальтовой композиции (% по массе) 5,5
В частности, операцию смешения проводили следующим образом. Во-первых, 94,5 мас.ч. плотного заполнителя, имеющего определенный размер частиц, вводили в смеситель и проводили сухое смешение в течение 25 с, затем в смеситель вводили 5,5 мас.ч. асфальтовой композиции, полученной в примере 1, в течение 50 с проводили влажное перемешивание и, таким образом, получали плотную асфальтовую смесь. Как сухое смешение, так и окончательное перемешивание выполняли при температуре смешения 177°C.
Характеристики асфальтовых композиций и другое.
Различные физические свойства асфальтовых композиций или асфальтовых смесей определяли следующими методами. Их результаты представлены в табл. 5-7. Кроме того, в табл. 7 также приведены результаты оценки погодостойкости и адгезии полимеров 1-27.
Точка размягчения (метод кольца и шара).
Температуру размягчения асфальтовой композиций измеряли в соответствии со стандартом JIS-K 2207. Выбранное кольцо заполняли образцом и горизонтально поддерживали в растворе глицерина, 3,5 г шарик помещали в центр образца, температуру раствора повышали со скоростью 5°C/мин и измеряли температуру, при которой образец входил в контакт с нижней пластиной кольцевой подставки под действием массы шарика.
Вязкость расплава.
Измерения проводили на вискозиметре Брукфильда при 160°C.
Проникание.
Проникание определяли в соответствии со стандартом JIS К-2207 измерением длины проникновения определенной иглы в течение 5 с в образец, поддерживаемый при температуре 25°C на водяной бане постоянной температуры.
Удлинение.
В соответствии со стандартом JIS-K 2207, образец выливали в форму заданной конфигурации, а затем выдерживали при 15°C на водяной бане постоянной температуры. Затем образец растягивали со скоростью 5 см/мин. Измеряли величину удлинения образца до его разрыва.
Дисперсность.
Измеряли средний диаметр частиц полимера в асфальтовой композиции сразу после регулировки. Что касается метода измерения, наблюдение проводили на светопропускающем цифровом микроскопе. Измерительным прибором был цифровой микроскоп VHX-2000 производства компании KEYENCE CORPORATION. Условия измерения были следующими:
Температура измерения: 25°C.
Увеличение: 1000.
Режим измерения: проходящий свет.
Метод корректировки образца: 10 мг подлежащей перемешиванию асфальтовой композиции помещали на предметное стекло и оставляли стоять в течение 20 с на горячей плите, нагретой до 180°C, до плавления. Затем покровное стекло помещали на расплавленную асфальтовую композицию, чтобы тонко распределить композицию. Его оставляли стоять при комнатной температуре в течение 30 мин и рассматривали с помощью цифрового микроскопа. Чем меньше был средний диаметр частиц (диаметр дисперсных частиц), тем короче было время до растворения в асфальте и до демонстрации эксплуатационных свойств и, следовательно, тем лучше была оценка.
Стойкость при хранении при высоких температурах (характеристики разделения).
Сразу же после получения асфальтовой композиции, асфальтовую композицию выливали на верхний ограничитель алюминиевой чашки, имеющей внутренний диаметр 50 мм и высоту 130 мм, и нагревали в течение 24 ч в печи при 180°C. Затем алюминиевую чашку извлекали и естественным образом
- 27 031754 охлаждали. Затем асфальтовую композицию, охлажденную до комнатной температуры, разрезали на 4 см от нижнего края и 4 см от верхнего края, измеряли соответствующие температуры размягчения части верхнего слоя и части нижнего слоя, а разность температур размягчения рассматривали в качестве меры стойкости при хранении при высокой температуре. Чем меньше была разница температур размягчения, тем лучше была оценка стойкости при хранении при высокой температуре.
Низкотемпературное удлинение.
Удлинение асфальтовых композиций, содержащих 3,5 мас.ч. полимеров 1-27 (в примерах 7-9 и 1921, асфальтовых композиций, содержащих 3,5 мас.ч. смеси полимера 1 или полимера 17 с SBS), полученных указанным выше способом, измеряли в соответствии со стандартом JIS-K 2207.
Образец асфальта, имеющий определенную форму, растягивали со скоростью 5 см/мин в воде при 5°C, и измеряли длину (см) образца при разрыве.
Образец асфальта, имеющий большее значение удлинения при низкой температуре оценивали, как имеющий лучшие эксплуатационные свойства при низких температурах, и образцы обозначали о' и х в порядке убывания благоприятствования.
см или более: о см или более:
Менее 10 см: х
Динамическая устойчивость.
Используя плотные асфальтовые смеси, полученные вышерассмотренным способом получения асфальтовой смеси, оценивали динамическую стабильность в соответствии с Test Method Manual B003. Образец, имеющий заданный размер, повторно нагружали с использованием компактного резинового колеса с возвратно-поступательным движением при заданной температуре в течение заданного промежутка времени с заданной скоростью, и определяли динамическую стабильность (количество раз/мм) по величине деформации в единицу времени.
Образец, имеющий большее значение, оценивали, как имеющий лучшую стойкость к образованию колеи, и образцы обозначали θ' или х в порядке убывания благоприятности.
20000 раз/мм или более: ©
10000 раз/мм или более: θ
5000 раз/мм или более:
Менее чем в 5000 раз/мм: х
Количество добавленного полимера, при котором достигается температура размягчения 60°C (метод кольца и шара).
Температуру размягчения асфальтовых композиций измеряли в соответствии со стандартом JIS-K 2207.
Выбранное кольцо заполняли образцом и поддерживали горизонтальном положении в растворе глицерина, в центр образца помещали шарик 3,5 г, температуру раствора повышали со скоростью 5о0/мин, и измеряли температуру, при которой образец входил в контакт с нижней пластиной кольцевой подставки под действием массы шарика.
Измеряли количество добавленного полимера, при котором температура размягчения становилась 60°C. Полимер, добавленный в меньшем количестве, оценивали, как более эффективный, а также как более благоприятный с точки зрения технико-экономических показателей, и полимеры обозначали о' Δ или х в порядке убывания благоприятности.
Менее 2,5 мас.%: ©
2,5 мас.% или более и менее 3,0 мас.%: θ
3,0 мас.% или более и меньше 3,3 мас.%:
3,3 мас.% или более: х
Сопротивление термическому разложению полимера.
Асфальтовые композиции, содержащие 3,5 мас.ч. полимеров с 1 по 27, полученные описанным выше способом (в примерах с 7 по 9 и 19 до 21, асфальтовые композиции с содержанием 3,5 мас.ч. в пересчете на смесь полимера 1 или полимер 17 с SBS) хранили при 190°C и отбирали из них образцы по ис течении заданного времени, и изменения молекулярно-массового распределения полимеров анализировали методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ).
Термическое разложение полимера приводит к снижению высоты пика полимера, как определено гельпроникающей хроматографией и, следовательно, полимер, который показал меньшее изменение вы
- 28 031754 соты пика по сравнению с высотой пика полимера до хранения, оценивали, как имеющий лучшее сопротивление термическому разложению. То есть оценки делали по числу дней, требуемых для того, чтобы изменение высоты пика достигло 30% или более, а оценку полимеров обозначали символами θ ' или х в порядке убывания благоприятности.
или более дней: θ день или более и менее чем два дня:
Менее чем 1 день: х
Погодостойкость: стойкость к ультрафиолетовому излучению полимера.
Полимеры 1-27 облучали ультрафиолетовыми лучами вместо солнечного света с использованием ксеноновой лампы (интенсивность излучения 60 Вт/м2, производство Suga Test Instruments Co., Ltd., SX75) симулятивным образом, чтобы оценить погодостойкость.
Для ускорения оценки полимеры 1-27 независимо нагревали при 200°C в течение немногим более 5 мин, затем прессовали в течение 2 мин на 10-тонном прессе с получением пластин, имеющих толщину 2 мм, и использовали в качестве образцов.
Подтвердили снижение высот пиков полимеров, определенных гельпроникающей хроматографией, после ультрафиолетового облучения. Полимер, который показал меньшее изменение высоты пика от высоты пика полимера до ультрафиолетового облучения, оценивали, как имеющий лучшее сопротивление термическому разложению и являющийся более благоприятным. То есть оценку осуществляли в соответствии со временем ультрафиолетовое облучения, необходимым для изменения высоты пика полимера при определении ГПХ на 30% или более, а полимеры обозначали как θ < Δ или х в порядке убывания благоприятности.
ч или более: θ ч или более и менее чем 48 ч: Δ
Менее чем 24 ч: х
Адгезия.
Полимеры 1-27, полученные указанным выше способом, исследовали следующим методом.
Во-первых, 10 г полимера помещали на один конец металлической пластины (SUS пластины), имеющей длину 15 см х шириной 10 см, и пластину наклоняли под углом наклона 45°, чтобы дать полимеру упасть с другого конца. В то же время количество полимера, прилипшего к металлической пластине, оценивали визуально. Полимер, меньшее количество которого прилипло, оценивали как имеющий лучшую способность к обработке в процессе транспортировки, и полимеры обозначали ®' θ , Δ или х в порядке убывания благоприятности.
Почти никакое количество не прилипло: ©
Небольшое количество прилипло: θ
Умеренное количество прилипло:
Большое количество прилипло: х
- 29 031754
Таблица 5
I Пример 1 1 a φ S a I Пример 3 1 Пример 4 Пример 5 Пример 6 I Пример 7 j Пример 8 οι а 2 а j Пример 10 j Пример 11 j Пример 12 j 1 Пример 13 1 Пример 14 Пример 15 Пример 16 Пример 17 Пример 18 Пример 19 Пример 20 Пример 21 j Пример 22 | j Пример 23 j а 2 а j Пример 25 |
| [физическое свойство | компонент о S 0 Асфальт Температура размягчения (°C) Вязкость расплава (МПа-с) (16 0°С) Проника- (1/10 мм) Удлинение (см) (15°С) Дисперсность (мкм) Динами- ческая стойкость (число раз/мм) Низко- температурное удлинение (см) (5°С) о S 0 67 40 7 45 74 s φ φ X φ rd S ο Δ φ S 0 64 413 45 70 Ο φ S 0 68 33 3 43 59 3 Δ Δ Φ S 0 63 388 44 60 5 Δ Δ Φ S 0 62 366 47 80 5 Δ Φ S 0 68 415 43 79 2 © Δ Φ S ω S CQ ς ω 0 + 69 385 47 77 4 Δ Φ S ω S CQ ς ω 0 + 63 360 47 76 4 Δ Δ а 2 ω S CO ς ω 0 + 66 377 46 74 3 Δ Δ а rt 1 φ ξ + ο ω 68 401 46 62 2 © Δ Φ S 0 Чи 68 439 44 68 5 Δ Or 2 0 7ТЫЙ 67 428 44 70 2 Δ Φ S 0 асфал 71 471 38 64 4 Δ Φ S 0 = τ 60 66 433 44 71 8 Φ S 0 -80 65 429 46 75 5 Ο Φ S 0 67 438 45 74 5 Ο φ S 0 69 455 42 68 5 Δ Φ S 0 67 429 46 75 6 © Or ς + 0 Γ- 67 402 46 73 10 Δ Ο Or ς + 0 Γ- 62 382 46 74 10 Δ Or ς + 0 Γ- 65 393 47 73 9 Δ Ο Φ S 0 66 40 45 72 2 Δ Φ S 0 62 37 3 47 82 5 Δ а 2 0 65 44 0 44 69 15 Φ s s 0 71 47 7 38 65 5
Добавленное количество (% по массе) при котором достига- температура размягчения 60°С (% массе) * Ο * * * ο * * * ο ο Ο © © Ο Δ Δ ο ο Δ ο * * * ©
Стойкость к термическому разложению Δ Ο Δ Δ * ο Δ Δ Δ Δ ο ο Ο ο Ο ο ο ο Δ Δ Δ Δ * О Ο
Погодостойкость Δ ο Δ Δ * ο - - - * Δ Δ ο ο ο Δ Δ ο - - - * * о о
Адгезия (транспортируе мость) © ° Δ ° © ° - - - ° © * ° ° ° Δ * ° - - - ° © Δ ©
Сравнительный пример 1 Сравнительный пример 2 Сравните- льный пример 3 Сравнительный пример 4 Сравнительный пример 5 Сравнительный пример 6 Сравни- тельный пример 7 Сравни- тельный пример 8
Ен К Ф X! Полимер Полимер 6 Полимер 7 Полимер 8 Полимер 9 Полимер 10 Полимер 11 Полимер 23 Полимер 24
С О Асфальт Чистый асфальт 60-80
Температура размягчения (°C) 70 66 64 54 70 69 62 66
Вязкость расплава (Мпа.с)(160°С) 411 408 430 355 467 416 388 430
Проникание(1/10 мм) 40 42 40 46 38 40 46 44
Удлинение (см) (15°С) 87 46 43 67 61 69 70 72
Дисперсность (мкм) 38 31 47 46 32 40 30 30
Динамическая стойкость(число раз/Μ М) О О Δ О Δ О Δ О
О Низкотемпературное удлинение (см)(5°С) * Δ * Δ х х х х
Ен О Добавленное количество (%
О И С Ф hk массе), при котором температура размягчения © Δ х х х х х х
О С_) достигает 60°С (% по массе)
ф £0 О Стойкость к термическому разложению о Δ Δ х о о о о
Погодостойкость о Δ Δ х Δ о О о
Адгезия(транспортируемость) Δ Δ О © х х х х
Таблица 6
Таблица 7
Пример 26 Пример 27 Пример 28 Пример 29 Пример 30 Сравнительный пример9 Сравнительный пример 10 Сравнительный пример 11
Компонент Гидрированный полимер Полимер 1 Полимер 2 Полимер 3 Полимер 4 Полимер 5 Полимер 6 Полимер 8 Полимер 9
Асфальт Чистый асфальт 60-80
Физическое СВОЙСТВО Температура размягчения (°C) 109 106 118 105 102 109 101 96
Вязкость расплава (МПа-с) (160°С) 2000 2010 1993 2005 1905 2101 1988 1855
Проникание(1/10 мм) 30 28 30 29 33 35 29 39
Удлинение (см) (15°С) 50 44 48 40 55 57 39 58
Дисперсность (мкм) 3 3 11 10 11 56 71 72
Стойкость при низкотемпературном хранении (°C) 3 8 3 13 15 31 39 38
Настоящая заявка основана на заявке на патент Японии, поданной 17 января 2014 г. (заявке на патент Японии 2014-007292), на заявке на патент Японии, поданной 17 апреля 2014 г. (заявке на патент Японии № 2014-085857), заявке на патент Японии, поданной 1 октября 2014 г. (заявке на патент Японии 2014-203035), заявке на патент Японии, поданной 1 октября 2014 г. (заявке на патент Японии № 2014203036), заявке на патент Японии, поданной 17 ноября 2014 (заявке на патент Японии № 2014-232735), и заявке на патент Японии, поданной 17 ноября 2014 г. (заявке на патент Японии № 2014-232736), содержание которых включено в настоящее описание в качестве ссылки во всей их полноте.
Промышленная применимость.
Асфальтовая композиция, содержащая полимер по настоящему изобретению, может быть использована в дорожных покрытиях, кровельных/водонепроницаемых листовых материалах и герметиках, и может быть подходящим образом использована, в частности, в промышленности по производству дорожных покрытий.

Claims (14)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Полимер, включающий звенья сопряженного диена и звенья винилароматического мономера, который содержит полимерный блок (А), включающий звенья винилароматического мономера, и полимерный блок (В), включающий звенья сопряженного диена и звенья винилароматического мономера, причем в полимерном блоке (В) содержание полимеризованных короткоцепочечных фрагментов винилароматического мономера, содержащих от 2 до 6 звеньев винилароматического мономера, составляет 50 мас.% или более в расчете на 100 мас.% звеньев винилароматического мономера, причем содержание полимерного блока (А) составляет 10 мас.% или более и 40 мас.% или менее, объемная плотность полимера составляет 0,05 г/мл или более и 0,45 г/мл или менее и удельная поверхность полимера составляет 0,10 м2/г или более и 0,60 м2/г или менее.
  2. 2. Полимер по п.1, в котором степень гидрирования двойных связей в звеньях сопряженного диена составляет 95 моль.% или более.
  3. 3. Полимер по п.1, в котором степень гидрирования двойных связей в звеньях сопряженного диена составляет 0 моль.% или более и менее 50 моль.%.
  4. 4. Полимер по п.1, в котором степень гидрирования двойных связей в звеньях сопряженного диена составляет 50 моль.% или более и менее 95 моль.%.
  5. 5. Полимер по любому из пп.1-4, где удельная поверхность составляет 0,30 м2/г или более и 0,60 м2/г или менее.
  6. 6. Полимер по любому из пп.1-4, где удельная поверхность составляет 0,10 м2/г или более и менее 0,30 м2/г.
  7. 7. Полимер по любому из пп.1-6, в котором доля компонентов, которые проходят через сито с размером ячейки 3,35 мм и не проходят через сито с размером ячеек 0,425 мм, составляет менее 80 мас.% в расчете на общую массу крошек полимера.
  8. 8. Полимер по любому из пп.1-7, который имеет пиковую молекулярную массу менее 200000.
  9. 9. Полимер по любому из пп.1-8, в котором содержание звеньев винилароматического мономера составляет 20 мас.% или более и 60 мас.% или менее.
  10. 10. Полимер по п.1, в котором содержание полимеризованных короткоцепочечных фрагментов винилароматического мономера составляет 70 мас.% или более.
  11. 11. Полимер по любому из пп.1-10, который содержит функциональную группу.
  12. 12. Асфальтовая композиция, включающая 0,5 мас.ч. или более и 50 мас.ч. или менее полимера по любому из пп.1-11 и 100 мас.ч. асфальта.
  13. 13. Асфальтовая композиция, включающая смесь, содержащую полимер по любому из пп.1-11 и блок-сополимер (a); и
    - 31 031754 асфальт, где блок-сополимер (a) содержит полимерный блок (A'), включающий звенья винилароматического мономера, и полимерный блок (C), включающий звенья сопряженного диена, содержание смеси составляет 0,5 мас.ч. или более и 50 мас.ч. или менее в расчете на 100 мас.ч. асфальта и содержание блок-сополимера (a) в смеси составляет от 15 до 85 мас.%.
  14. 14. Асфальтовая композиция по п.12 или 13, дополнительно включающая 0,03 мас.ч. или более и 3 мас.ч. или менее серы или соединения серы.
EA201691263A 2014-01-17 2015-01-16 Полимер и асфальтовая композиция EA031754B1 (ru)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014007292 2014-01-17
JP2014085857 2014-04-17
JP2014203036 2014-10-01
JP2014203035 2014-10-01
JP2014232735 2014-11-17
JP2014232736 2014-11-17
PCT/JP2015/051045 WO2015108139A1 (ja) 2014-01-17 2015-01-16 重合体及びアスファルト組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201691263A1 EA201691263A1 (ru) 2016-12-30
EA031754B1 true EA031754B1 (ru) 2019-02-28

Family

ID=53543023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201691263A EA031754B1 (ru) 2014-01-17 2015-01-16 Полимер и асфальтовая композиция

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10138319B2 (ru)
EP (1) EP3095803B1 (ru)
JP (1) JP6345703B2 (ru)
KR (1) KR101822315B1 (ru)
CN (1) CN105899561B (ru)
EA (1) EA031754B1 (ru)
ES (1) ES2728528T3 (ru)
MX (1) MX2016009299A (ru)
MY (1) MY174182A (ru)
SG (1) SG11201605614PA (ru)
TW (1) TWI557145B (ru)
WO (1) WO2015108139A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6483529B2 (ja) * 2015-05-27 2019-03-13 日本エラストマー株式会社 ブロック共重合体クラム及びその製造方法
JP6028120B1 (ja) * 2016-06-06 2016-11-16 光工業株式会社 常温舗装用アスファルト舗装材
CN106587737A (zh) * 2016-12-08 2017-04-26 苏州艾博迈尔新材料有限公司 一种环保再生沥青混合料及其制备工艺
JP2018150430A (ja) * 2017-03-10 2018-09-27 旭化成株式会社 アスファルト組成物及び改質アスファルト混合物
KR102464763B1 (ko) 2017-11-17 2022-11-08 주식회사 엘지화학 블록 공중합체 조성물 제조방법, 이로부터 제조된 블록 공중합체 조성물을 포함하는 아스팔트 조성물
KR102336847B1 (ko) * 2018-02-02 2021-12-09 아사히 가세이 가부시키가이샤 공액 디엔계 중합체의 크럼 및 베일 성형체
CN108985494B (zh) * 2018-06-25 2021-05-28 长春黄金设计院有限公司 一种基于颗粒堆积密度的充填骨料级配优化方法
US10655015B2 (en) 2018-09-22 2020-05-19 Argopro Group LLC Tire crumb-based bitumen polymer for producing a lower viscosity asphalt with improved tolerance to high temperatures
US11608404B2 (en) * 2020-05-22 2023-03-21 Kraton Corporation Block copolymers and polymer modified bitumen therefrom
EP4265646A1 (en) * 2022-04-18 2023-10-25 Japan Elastomer Co., Ltd. Crumb of block copolymer or hydrogenated product thereof and aspahlt composition
CN115637053B (zh) * 2022-09-02 2023-09-15 四川东方雨虹建筑材料有限公司 一种sbs改性沥青快速制备方法
CN116162360A (zh) * 2023-03-31 2023-05-26 新疆交建路友道路材料科技有限公司 一种高粘弹改性沥青的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61218614A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Japan Synthetic Rubber Co Ltd ブロツク共重合体の回収方法
JPH09255716A (ja) * 1996-03-22 1997-09-30 Nippon Zeon Co Ltd 重合体の製造方法
WO1999055752A1 (fr) * 1998-04-28 1999-11-04 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Granules secs poreux en copolymere bloc hydrogene
JPH11315187A (ja) * 1998-03-05 1999-11-16 Nippon Elastomer Kk アスファルト改質用ブロック共重合体組成物及びアスファルト組成物
WO2001030859A1 (fr) * 1999-10-28 2001-05-03 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Procede d'elimination d'un solvant a base d'hydrocarbures d'une solution de copolymere bloc hydrogene
JP2004091752A (ja) * 2002-09-04 2004-03-25 Denki Kagaku Kogyo Kk ブロック共重合体の製造方法
JP2006104359A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Kraton Jsr Elastomers Kk 感光性印刷版材用ブロック共重合体およびその組成物およびそれを用いた感光性エラストマー組成物
WO2012056939A1 (ja) * 2010-10-28 2012-05-03 日本エラストマー株式会社 水添ブロック共重合体クラム及びその製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2376188A1 (fr) 1976-12-28 1978-07-28 Elf Union Procede de preparation de compositions de bitumes polymeres
JPS59133203A (ja) 1983-01-20 1984-07-31 Asahi Chem Ind Co Ltd 重合体の水添方法
JPS6133132A (ja) 1984-07-25 1986-02-17 Asahi Chem Ind Co Ltd オレフインの水添方法
JPS62207303A (ja) 1986-03-07 1987-09-11 Asahi Chem Ind Co Ltd 共役ジエン系ポリマ−の水添法
FR2636340B1 (fr) 1988-09-09 1992-04-17 Elf France Procede de preparation de compositions bitume-polymere, application des compositions obtenues a la realisation de revetements et solution mere de polymere utilisable pour l'obtention desdites compositions
JP3460005B2 (ja) 1994-10-11 2003-10-27 旭化成株式会社 水添重合体
CA2171045C (en) 1995-03-06 2002-08-13 Manabu Kusano Microporous crumbs of hydrogenated block copolymers and process for producing the same
JPH10219117A (ja) 1997-02-05 1998-08-18 Jsr Corp アスファルト改質材、および改質アスファルト組成物
TW446733B (en) * 1998-03-05 2001-07-21 Japan Elastomer Co Ltd Block copolymer composition for modifying asphalt and asphalt composition comprising the same
US6120913A (en) 1998-04-23 2000-09-19 Shell Oil Company Bituminous composition for shingles
KR100478126B1 (ko) 2001-12-04 2005-03-21 주식회사 엘지화학 선형 이중 블록 공중합체를 포함하는 아스팔트 조성물
US7141621B2 (en) 2002-02-07 2006-11-28 Kraton Polymers U.S. Llc Gels from controlled distribution block copolymers
EP1498438B1 (en) * 2002-04-25 2010-08-25 Asahi Kasei Chemicals Corporation Block copolymer and composition thereof
US20060178485A1 (en) 2003-03-14 2006-08-10 Jsr Corporation Hydrogenated diene copolymer, polymer composition, and molded object
JP4776155B2 (ja) 2003-10-21 2011-09-21 旭化成ケミカルズ株式会社 水添共重合体
JP4688482B2 (ja) 2004-12-07 2011-05-25 旭化成ケミカルズ株式会社 アスファルト組成物
JP2008527147A (ja) 2005-01-14 2008-07-24 ファイヤーストーン ポリマーズ エルエルシー ブロックコポリマーの凝集を阻害する方法
JP5797458B2 (ja) 2011-05-26 2015-10-21 旭化成ケミカルズ株式会社 アスファルト組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61218614A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Japan Synthetic Rubber Co Ltd ブロツク共重合体の回収方法
JPH09255716A (ja) * 1996-03-22 1997-09-30 Nippon Zeon Co Ltd 重合体の製造方法
JPH11315187A (ja) * 1998-03-05 1999-11-16 Nippon Elastomer Kk アスファルト改質用ブロック共重合体組成物及びアスファルト組成物
WO1999055752A1 (fr) * 1998-04-28 1999-11-04 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Granules secs poreux en copolymere bloc hydrogene
WO2001030859A1 (fr) * 1999-10-28 2001-05-03 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Procede d'elimination d'un solvant a base d'hydrocarbures d'une solution de copolymere bloc hydrogene
JP2004091752A (ja) * 2002-09-04 2004-03-25 Denki Kagaku Kogyo Kk ブロック共重合体の製造方法
JP2006104359A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Kraton Jsr Elastomers Kk 感光性印刷版材用ブロック共重合体およびその組成物およびそれを用いた感光性エラストマー組成物
WO2012056939A1 (ja) * 2010-10-28 2012-05-03 日本エラストマー株式会社 水添ブロック共重合体クラム及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105899561A (zh) 2016-08-24
KR101822315B1 (ko) 2018-01-25
KR20160101060A (ko) 2016-08-24
CN105899561B (zh) 2018-01-16
EP3095803A4 (en) 2017-03-01
US20160333132A1 (en) 2016-11-17
JPWO2015108139A1 (ja) 2017-03-23
MX2016009299A (es) 2016-10-07
SG11201605614PA (en) 2016-08-30
EA201691263A1 (ru) 2016-12-30
TWI557145B (zh) 2016-11-11
US10138319B2 (en) 2018-11-27
EP3095803A1 (en) 2016-11-23
MY174182A (en) 2020-03-12
ES2728528T3 (es) 2019-10-25
EP3095803B1 (en) 2019-03-13
WO2015108139A1 (ja) 2015-07-23
JP6345703B2 (ja) 2018-06-20
TW201546106A (zh) 2015-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10138319B2 (en) Polymer and asphalt composition
US10640639B2 (en) Polymer and asphalt composition
WO2017010562A1 (ja) 部分水添ブロック共重合体、粘接着組成物、粘接着性テープ、ラベル、改質アスファルト組成物、改質アスファルト混合物及び舗装用バインダ組成物
KR101829567B1 (ko) 아스팔트 조성물
JP6563679B2 (ja) 接着用改質アスファルト組成物及び混合物、並びにその積層体
JP2018150430A (ja) アスファルト組成物及び改質アスファルト混合物
JP2016035037A (ja) アスファルト組成物
JP2003261772A (ja) アスファルト組成物
JP6607672B2 (ja) 重合体及びアスファルト組成物
JP2016210876A (ja) 改質アスファルトマスターバッチ、改質アスファルト組成物、及び改質アスファルト混合物、並びにこれらの製造方法
JP2023119451A (ja) アスファルト組成物、マスターバッチ、及びアスファルト組成物の製造方法
CN113354785A (zh) 嵌段共聚物、沥青组合物以及改性沥青混合物
CN117957260A (zh) 嵌段共聚物、沥青组合物以及改性沥青混合物
JP2024120842A (ja) ブロック共重合体、アスファルト組成物、及び改質アスファルト混合物
JP2022066733A (ja) ブロック共重合体、アスファルト組成物、及び改質アスファルト混合物
CN118546322A (zh) 嵌段共聚物、沥青组合物以及改性沥青混合物

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 KZ KG TJ TM