EP2462196A2 - Composition bitumineuse contenant un polymere supramoleculaire - Google Patents

Composition bitumineuse contenant un polymere supramoleculaire

Info

Publication number
EP2462196A2
EP2462196A2 EP10752895A EP10752895A EP2462196A2 EP 2462196 A2 EP2462196 A2 EP 2462196A2 EP 10752895 A EP10752895 A EP 10752895A EP 10752895 A EP10752895 A EP 10752895A EP 2462196 A2 EP2462196 A2 EP 2462196A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fatty acid
udeta
polycondensate
acid oligomer
bitumen
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10752895A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Juan Antonio Gonzalez Leon
Jean-Philippe Gillet
Gilles Barreto
Manuel Hidalgo
Vincent Luca
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
Original Assignee
Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
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 Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA filed Critical Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
Publication of EP2462196A2 publication Critical patent/EP2462196A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08L77/08—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids from polyamines and polymerised unsaturated fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/34—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids using polymerised unsaturated fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • C08G83/008—Supramolecular polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D195/00—Coating compositions based on bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J195/00—Adhesives based on bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/14—Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof
    • C08L2666/18—Polyesters or polycarbonates according to C08L67/00 - C08L69/00; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/14—Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof
    • C08L2666/20—Macromolecular compounds having nitrogen in the main chain according to C08L75/00 - C08L79/00; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/08—Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with resins or resin acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/02—Polyureas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C08L75/08—Polyurethanes from polyethers

Definitions

  • the present invention relates to bituminous compositions comprising specific polymeric materials, used in particular in the preparation of asphalt with improved mechanical properties.
  • the present invention relates to bitumen compositions containing polymers capable of forming a supramolecular structure imparting improved mechanical properties to asphalt, and their applications. Examples of such applications include roofing, the manufacture of mixes containing mineral aggregates for the construction or maintenance of sidewalks, roads, highways, car parks or runways and service roads of airports, and any other vehicular surface.
  • Bitumen or asphalt is the heaviest portion recovered during the petroleum distillation process. Because of the origins and processes of various distillations of such oils, the resulting bitumen can have a wide range of properties and characteristics.
  • bitumen refers not only to the product obtained from petroleum by direct distillation or by reduced pressure distillation of petroleum, but also the product obtained by extracting pitch and oil sands, the product of the oxidation and / or fluxing with carbonaceous solvents, including paraffins and waxes of such bituminous materials, as well as blown and semi-blown bitumens, synthetic bitumens such as those described in FR 2 853 647 A1, pitches , petroleum resins or indene-coumarone resins mixed with aromatic and / or paraffinic hydrocarbons, their mixtures and mixtures of such bituminous materials with acids, etc.
  • bitumen is the inclusion in asphalt where the bitumen is mixed with mineral aggregates which can be of various sizes, shapes and chemical natures. These mixes are particularly used in the construction or maintenance of sidewalks, roads, highways, car parks or runways and service roads of airports, and any other road surface.
  • mineral aggregates are obtained from quarries or recovered in older mixes (as described in AFNOR XP P98-135, December 2001, as well as in the Asphalt Handbook MS-4 T edition, published by the Asphalt Institute), or from the demolition of buildings, or are mixtures of these products.
  • Other common components of the mix include organic and inorganic fibers, eg glass, metal or carbon, as well as cellulose, cotton, polypropylene, polyester, vinyl and polyamide fibers.
  • the modification of the bitumen by the polymers is therefore very often used to increase its flexibility at low temperature, that is to say below room temperature and up to about -40 0 C, and this same modification by polymers increases the softening point of the bitumen. It can also increase the cohesion and rigidity of the bitumen at high use temperatures, and thus those of an asphalt mix made from this bitumen, which improves its resistance to rutting.
  • polymers commonly used in bitumen modification include: styrene-butadiene rubbers, styrene / butadiene block copolymers, ethylene / vinyl acetate copolymers, ethylene / acrylate copolymers, polyethylene and other alpha-polyolefins (see “Asphalt binder testing manual", Asphalt Institute 2007).
  • styrene-butadiene rubbers styrene / butadiene block copolymers
  • ethylene / vinyl acetate copolymers ethylene / acrylate copolymers
  • polyethylene and other alpha-polyolefins see “Asphalt binder testing manual", Asphalt Institute 2007.
  • non-crosslinked low molecular weight polymers also known as oligomers, or other small molecules, can not alter bitumen as dramatically as polymers.
  • GB 1156793 describes the use of polyamides in the modification of bitumen for surface coating compositions.
  • the authors claim that the addition of the polyamide resin gives the bitumen the rheological property called thixotropy, which bitumen does not inherently possess.
  • US Pat. No. 5,618,862 mentions the dispersion of a styrene / butadiene copolymer with a molecular weight of 100,000 daltons at 3.5% in bitumen with a penetration of 80/100, which requires 2.5 hours for 175 0 C to be homogeneous.
  • the typical storage temperature of pure bitumen is between 140 ° C. and 160 ° C.
  • the higher temperatures required for the dispersion of the polymer in the bitumen may also be unfavorable for the properties of the bitumen, because they accelerate its oxidation.
  • a crosslinking agent for example a sulfur compound
  • a crosslinking agent for example a sulfur compound
  • Such a network makes it possible to further increase the viscosity of the bitumen and avoids the phenomenon of phase separation.
  • sulfur compounds combined with the high temperatures necessary to achieve the mixture, pose significant safety problems during the manufacturing process of the modified bitumen.
  • a modified bitumen to manufacture a mix usually results in the modification of the manufacturing process compared to the unmodified bitumen.
  • the addition of polymers may restrict the qualities of the bitumen used, because the process of emulsification with water limits the temperature at which the bitumen can be added to avoid the boiling of water.
  • asphalt emulsion which is unfavorable to its stability.
  • the higher temperature viscous bitumen grades can be used to make emulsions in water at superatmospheric pressures to prevent boiling of water. However, this adds a certain complexity to the process for manufacturing the emulsion.
  • a reduction in temperature during the dispersion of the polymer and the method of manufacturing the asphalt would be interesting in practice, because it would provide several advantages. Reducing the temperature of the dispersion and / or its duration reduces the proportion of oxidation and aging of bitumen, which increases the service life of the final application, for example in the case of a bituminous mix. road. If such a reduction in temperature can be transposed to the process of manufacture of the mix, it will reduce the amount of energy consumed during the dispersion and, more importantly, during the manufacturing process of the mix. Lowering aggregate and bitumen temperatures during the asphalt manufacturing process would also significantly reduce the amount of pollutant emissions, including CO 2 and other greenhouse gases.
  • WO 2005/087869 discloses a polymer modified bitumen composition which includes the use of a vegetable oil monoalkyl ester as a solvent to facilitate mixing.
  • an amide additive is also added to partially offset the loss of mechanical properties following the addition of the alkyl ester.
  • a temperature greater than 160 ° C. and 30 minutes of stirring remain necessary for the incorporation of the polymer solution with penetration bitumen 160/220.
  • the typical storage temperature of this type of pure bitumen is between 130 ° C. and 150 ° C.
  • US 6,156,113 describes another approach to improving the mechanical properties of the final bitumen composition, while maintaining low viscosities at the manufacturing temperatures.
  • mono-esters of fatty acids are added to the bitumen to reduce the viscosity by solvation effect under the manufacturing conditions, while the crosslinking of these esters is obtained by adding a metal catalyst under the conditions of the application. This process can last several days.
  • this method allows for low viscosities in the manufacturing conditions and an improvement in mechanical properties of the final mix, the use of certain metal catalysts can be limited because of their negative impact on the environment and the human being.
  • FR 2 871 804 proposes the use of a polymer-bitumen mixture containing a high polymer content, called a masterbatch. This mixture is prepared using an extrusion device and then diluted with bitumen to quickly obtain the correct polymer content. The defect of this solution is that a specific device remains necessary to mix the polymer and the bitumen in order to obtain the masterbatch, which entails a considerable economic investment.
  • FR 2 924 121 describes the use, in bitumen compositions, of organogel molecules that improve the mechanical properties of bitumen by forming thermoreversible networks, with a reduced viscosity at application temperatures.
  • the process for adding the organogel molecules requires a relatively high temperature (170 ° C. for a pure initial penetration bitumen 50), and a relatively long mixing time of 2 hours.
  • the main problem of the addition of normal or conventional polymers in the bitumen being their high viscosity, one of the solutions would be that the polymer has good mechanical properties at application temperatures of the mix (between about -20 ° C). C and 70 ° C) and a very low viscosity at elevated temperatures (above 100 ° C.).
  • a low viscosity at high temperature would indeed greatly facilitate the dispersion of such polymer in the bitumen at lower temperatures, under milder mixing conditions and with shorter mixing times. This would also facilitate the use of the modified bitumen due to the lower temperatures and the shorter process time.
  • Polymeric materials having such properties can be obtained by using small or medium sized molecules behaving as monomers (or oligomers) and assembling into a supramolecular polymer structure through bonds. not covalent at low temperature, the structure dissociating at high temperature.
  • WO 2001/07396 discloses a polymer-type material obtained from oligomers which can be associated in large structures by hydrogen bonds between specific carboxylic acid and alcohol functional groups.
  • the resulting material has mechanical properties far superior to those of the original monomer, these properties improving as the number of associated functional oligomers increases. No application to bitumen is discussed in this invention.
  • WO 2003/059964 discloses another supramolecular polymer, based on a different chemistry. In this case, properties similar to those of a polymer are also obtained by interconnecting smaller molecules by hydrogen bonds. No application to bitumen is discussed in this invention.
  • WO 2006/087475 discloses an elastomeric material formed by the supramolecular assembly of smaller molecules.
  • the rubbery material according to this invention becomes liquid above a certain temperature due to the dissociation of the hydrogen bonds.
  • the transition between elastic polymer and liquid depends on the temperature and is reversible. No application to bitumen is discussed in this invention.
  • the present invention relates to a bituminous composition, said bituminous composition being in the form of a dispersion or a solution, of similar mechanical properties to those obtained with bitumens modified with conventional polymers in the final application conditions, and comprising a bitumen and a polycondensate.
  • the bituminous composition according to the present invention comprises at least one polycondensate capable of forming a supramolecular structure.
  • said polycondensate as an isolated object, comprises at least one associative group capable of forming inter and / or intramolecular physical bonds to construct a physical network, resulting in a low viscosity polymer at elevated temperature (at these temperatures). , the network tends to dissociate) and a high modulus at low temperature (at these temperatures, the network is mainly in associated form).
  • bituminous composition according to the invention has improved mechanical properties compared to those of bitumen and therefore for its final application, which can be among other things the road surface coating, the waterproofing of surfaces, the preparation of adhesives, for example asphalt for roads, car parks or airport runways, bonding layers, surface mixes, surface treatment, surface impregnation, roof covering or roofing membranes, wall and floor coverings, and generally waterproofing, as well as bituminous adhesive compositions.
  • the present invention has the advantage that the process of adding the polycondensate bitumen is simple way to temperatures similar to those to which the pure bitumen is stored. Incorporation of such a polycondensate into the bitumen is considerably simpler than in conventional polymer modified bitumens because of its low viscosity at elevated temperature. Its dispersion in the bitumen requires significantly lower temperatures and significantly shorter mixing times under moderate to low shear conditions, compared to a conventional polymer modified bitumen.
  • the present invention does not require any other chemical compound, such as a catalyst or crosslinking agents, for obtain improved mechanical properties under the conditions of application, although it is possible to add, as well as other conventional additives, if appropriate.
  • bituminous composition according to the present invention is in the form of a dispersion or a solution, and comprises at least one bitumen and at least one polycondensate comprising one or more associative groups capable of forming a supramolecular structure.
  • bitumen refers to a bituminous material obtained by distillation of petroleum under atmospheric or reduced pressure, the product resulting from the extraction of pitch and oil sands, the product of oxidation and / or fluxing with carbonaceous solvents, including paraffins and waxes of such bituminous materials as well as blown or semi-blown bitumens, synthetic bitumens (such as those described in FR 2 853 647), pitches, petroleum resins or indene-coumarone resins mixed with aromatic and / or paraffinic hydrocarbons, mixtures thereof and mixtures of such bituminous materials with acids, etc.
  • the polycondensate (s) comprising one or more associative groups capable of forming a supramolecular structure may be any type of polymer obtained by a polycondensation reaction, and comprising at least one, preferably at least two, and most preferably at least three associative groups capable of forming a supramolecular structure.
  • the polycondensation reaction may be a reaction between a carboxylic acid function and an amine function (in this case, the polycondensate is a polyamide), or between a carboxylic acid function and an alcohol function (in this case, the polycondensate is a polyester), or between an isocyanate function and an alcohol or amine function (in this case, the polycondensate and a polyurethane or a polyurea).
  • said polycondensate, mixed with at least one bitumen to form the bituminous composition according to the present invention comprises: ⁇ ) at least two repeating units of formula (A1):
  • X represents an oxygen atom, a group -C (R 1 ) (R 2 ) -, or a group -N (R 1 ) -, where R 1 and R 2 , identical or different, each represent, and independently one of the other a hydrogen atom or a linear or branched C-pC ⁇ alkyl group, and where z represents an integer of value 0 or 1, with the proviso that when z is 0, X does not represent -C (R 1 ) (R 2 ) -, the repeating units A1 being separated from each other by: ⁇ 1) one or more hydrocarbon chains in d-Cioo > preferentially in C 6 -C 10 O 0 , saturated or unsaturated, linear or branched, different or identical, optionally containing one or more hydrocarbon rings, one or more aromatic and / or heterocyclic rings, and / or
  • alkylene oxide chains for example ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, with at least 2, preferably 5 repeating units, and
  • associative group denotes any group capable of forming associative bonds by non-permanent (i.e. reversible) physical interactions, for example ionic bonds, hydrogen bonds, ion-dipole interactions. , dipole-dipole interactions, etc.
  • ionic bonds for example ionic bonds, hydrogen bonds, ion-dipole interactions. , dipole-dipole interactions, etc.
  • the term "associative bonds” preferably denotes hydrogen bonds, and most preferably hydrogen bonds between one or more nitrogenous groups.
  • the polycondensates that can be used in the present invention are characterized by the number of repeating units A1, as well as the number of associative groups B.
  • the ratio (number of repeating units A1) / (number of associative groups B) is different from 0, preferentially strictly greater than 0 and less than 200, more preferably between 0.1 and 100, even more preferably between 0.2 and 50, and advantageously between 0.3 and 20.
  • A1 is also capable of forming one or more associative bonds (for example when A1 is an amide repeating unit), the repeating units A1 are not counted as group B to determine the ratio defined above characterizing the polycondensates employed in the present invention.
  • the polycondensates used in the present invention have a weight average molecular weight (Mw) of between 200 daltons and 1000 kilodaltons, preferably between 1000 daltons and 500 kilodaltons, more preferably between 2000 daltons and 100 kilodaltons.
  • Mw weight average molecular weight
  • the polycondensates according to the present invention comprise two or more repeating units A1, which may be identical or different.
  • Preferred polycondensates include A1 repeating units where z is 1 and X is -C (R 1 ) (R 2 ) - (polyamide repeating units), and / or where z is 0 and X is an atom of oxygen (polyester repeating units), and / or where z is 1 and X is oxygen (polyurethane repeat units), and / or where z is 1 and X is -N (R) 1 ) - (patterns of polyurea repetition).
  • the polycondensates that can be used in the bituminous compositions according to the present invention can be homopolymers, block copolymers or random copolymers.
  • the polycondensate used in the present invention includes the reaction product (s) of the polycondensation of one or more monomers of carboxylic acid type di-, tri- or poly-functionalized with a or a plurality of di-, tri- or poly-functionalized amine monomers, such as, for example, one or more di-, tri- or poly-functional carboxylic acids, one or more di-, tri- or poly-functional amines, and their mixtures.
  • the resulting polycondensate is a polyamide, which can be obtained according to a conventional polycondensation reaction known to those skilled in the art.
  • the resulting polyamide can react further with at least one compound comprising at least one associative group B, for example at least one compound consisting of one or more of the associative groups B as defined above, where the polycondensate can be prepared in presence of at least one compound comprising at least one associative group B, for example at least one compound comprising one or more associative groups B as defined above.
  • the compound or compounds comprising at least one associative group B are brought into contact with the monomers during the polycondensation reaction.
  • the polycondensate used in the present invention includes the reaction product or products of the polycondensation of one or more monomers of carboxylic acid type di-, tri- or poly-functionalized with a or a plurality of di-, tri- or poly-functionalized alcohol monomers, such as, for example, one or more di-, tri- or polyfunctional carboxylic acids, one or more di-, tri- or polyfunctional alcohols, said polycondensate (which is a polyester) which can further react with, or be developed in the presence of, at least one compound comprising at least one associative group B, as described above.
  • the polycondensate used in the present invention includes the reaction product or products of the polycondensation of one or more isocyanate-type monomers di-, tri- or poly-functionalized with one or more several di-, tri- or poly-functionalized amine monomers and / or alcohol, such as, for example, one or more di-, tri- or polyfunctional aliphatic or aromatic isocyanates, and one or more a plurality of di-, tri- or polyfunctional alcohols, amines and / or aminoalcohols, said polycondensate (which is a polyurethane or a polyurea) which can further react with, or be prepared in the presence of, at least one compound comprising at least one associative group B, as described above.
  • one or more isocyanate-type monomers di-, tri- or poly-functionalized with one or more several di-, tri- or poly-functionalized amine monomers and / or alcohol such as, for example, one or more di-, tri- or polyfunctional alipha
  • the polyfunctional carboxylic acids which may be employed in the reaction for obtaining the polycondensate according to the invention are chosen from saturated or unsaturated fatty carboxylic acids containing at least 8 carbon atoms, such as linear diacids such as suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, thapsonic acid (hexadecanedioic acid) or octadecanedioic acid, branched diacids, and more preferentially the fatty acid mixture (s) containing one or more dimers or trimers resulting from the oligomerization of unsaturated fatty acids of vegetable origin, such as myristoleic, palmitoleic, oleic, linoleic, linolenic, ricinoleic, eicosenoic
  • carboxylic acids include fatty acids comprising unsaturated molecules, for example of the oleic type, which can be oligomerized by a condensation reaction of the double bonds. This reaction makes it possible to form mixtures consisting essentially of dimers and trimers, although small amounts of higher order oligomers, such as tetramers and pentamers, may be present.
  • the terms "dimers and trimers of fatty acids” refer to oligomers formed from 2 or 3 identical or different monomers.
  • these saturated or unsaturated fatty acids comprise between 12 and 100 carbon atoms, and more advantageously between 21 and 90.
  • Oligomeric mixtures of fatty acids generally comprise a given ratio of dimers and trimers of fatty acids.
  • the proportion of fatty acid monomer and higher order oligomers is low compared to that of fatty acid dimers and trimers.
  • dimer and trimer fatty acid molecules representing the cyclic dimer and trimer of the fatty acid having 18 carbon atoms, Ci 8 .
  • Commercial products are mixtures of isomers of such compositions, including also partially or fully hydrogenated structures.
  • a preferred blend of fatty acid oligomers consisting of dimers, trimers and monomers of the fatty acid Cl 8 (linear or cyclic).
  • An even more preferred mixture consists of:
  • dimers mixture of commercial fatty acids trimers include: Uniqema Pripol ® 1017 products, Pripol ® 1048, Pripol ® 1013, Pripol ® 1040, Pripol ® 1009 and Pripol ® 1006, Arizona Chemicals Products Unidyme ® 60, Unidyme ® 40 and Unidyme ® 14, Cognis Empol ® 1008, Empol ® 1018, Empol ® 1043, Empol ® 1045, Empol ® 1016 and Oleon products such as Radiacid ® 0980 and Radiacid ® 0950. , Pripol ®, Unidyme ®, Empol ®, and Radiacid ®, comprise fatty acid monomers -C 8 and multiple oligomers of C 8.
  • the polyfunctional amines that can be used in the polycondensation reaction to obtain the polycondensate used in the present invention are saturated or unsaturated polyamines containing at least 6 carbon atoms, such as linear diamines such as hexamethylenediamine. aromatic diamines such as phenylenediamine, and more preferably amines obtained by ammoniation (conversion of carboxylic groups to nitrile groups) and hydrogenation of fatty acids having at least 8 carbon atoms, such as the polyfunctional carboxylic acids described above, and mixtures thereof.
  • polyfunctional amines derived from polyfunctional carboxylic acids are those resulting from the ammoniation and hydrogenation of dimers and trimers of fatty acids, such as those described in WO 2008/053113.
  • Amino commercial polyfunctional like Versamine ® Cognis can also be used to develop polycondensates used in the present invention.
  • the polyfunctional organic amines may be polyetheramines such as polypropylene oxide diamines and / or polyethylene.
  • polyetheramines such as polypropylene oxide diamines and / or polyethylene.
  • Commercial examples of such diamines include Jeffamine ® D400, Jeffamine ® D2000 and D4000 Jeffamine ® marketed by Huntsman.
  • the polyfunctional alcohols that can be used in the polycondensation reaction to obtain the polycondensate used in the present invention are saturated or unsaturated diols, linear or branched, preferably having at least 6 carbon atoms, such as the hexanediols, heptanediols, octanediols, nonanediols, decanediols, undecanediols, dodecanediols (typically hexane-1,6-diol, heptane-1,7-diol, octane-1,8-diol, nonane-1, 9-diol, decane-1, 10-diol, 1,1-diund-1,1-diol, dodecane-1,12-diol), aromatic diols such as resorcinol, hydroquinone, bisphenol A,
  • the polyfunctional alcohols may be oligomers or polymers of one or more alkylenediols, for example polyethylene glycol, ethylene glycol or butylene glycol, as well as their mixtures.
  • the polyfunctional isocyanates that can be used in the polycondensation reaction to obtain the polycondensate used in the present invention are saturated or unsaturated diisocyanates, linear or branched, having at least 6 carbon atoms, such as aliphatic diisocyanates.
  • cycloaliphatic preferably 1,6-hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethanediisocyanates, 1,4-cyclohexanediisocyanate, bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, aromatic isocyanates such as toluene-2,4-diisocyanate, toluene 2,6-diisocyanate, 4,4'-methylenediphenyldiisocyanate, 2,4'-methylenediphenyldiisocyanate, para-phenyl diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate or NPDI (isophorone diisocyanate), etc., and as their mixtures.
  • 1,6-hexamethylene diisocyanate 4,4'-dicyclohexylmethanediisocyanates
  • 1,4-cyclohexanediisocyanate bis (isocyan
  • the polycondensate used in the present invention comprises at least one associative group, covalently bonded to said polycondensate by reaction of said polycondensate, or reaction of the monomers of the polycondensate, with at least one compound comprising at least one functional group.
  • T and at least one group B capable of forming associative bonds, preferably hydrogen bonds, said groups T and B being covalently bound to one another via at least one, and preferably to one (1) spacer group Sp.
  • the functional group T may be any reactive chemical function capable of forming a covalent bond with the polycondensate and / or the monomers of said polycondensate, and such a function is preferably chosen from amine, alcohol, thioalcohol, halogen, carboxylic acid, thiocarboxylic acid, carboxylic acid anhydride, thiocarboxylic acid anhydride, carboxylic acid halide, halogenide, thiocarboxylic acid, isocyanate, epoxide, sulfonic acid, etc., the functions amino, alcohol and carboxylic acid being most preferred.
  • the spacing group or groups Sp make it possible to bind the group (s) T to the group (s) B and may be of any nature known to those skilled in the art.
  • the spacer group Sp is preferably chosen from linear, branched or cyclic C 1 -C 20 hydrocarbon-based chains, optionally comprising one or more double and / or triple bonds, one or more aromatic rings and / or one or more heteroatoms. Said hydrocarbon chains may be substituted.
  • the spacer group Sp is a linear or branched C-pC ⁇ hydrocarbon chain.
  • the group B capable of forming associative bonds is a nitrogen group capable of forming non-permanent (ie reversible) physical interactions, for example ionic bonds, hydrogen bonds , ion-dipole interactions, dipole-dipole interactions, etc.
  • the group B is chosen from the groups B1 to B7:
  • Z represents an oxygen atom, a sulfur atom or a -NH group, preferably an oxygen atom
  • R represents any substituent group, for example a linear or branched C 1 -C 10 0 alkyl group.
  • Compounds comprising at least one T group, at least one Sp spacer group and at least one B group may for example be represented by any one of the following formulas (1a) to (1f):
  • T groups when several T groups are present, these groups may be identical or different.
  • B groups when several B groups are present, and respectively several Sp spacer groups are present, they may be identical or different.
  • the compounds (1a) to (1f) above preferably comprise a maximum of 4 T groups, and / or a maximum of 4 B groups. They comprise 1, 2 or 3, preferentially 1, spacer groups Sp.
  • the compound corresponds to formula (1a) above.
  • Nonlimiting examples of compounds that can react with the polycondensate, or the monomers of said polycondensate include 1- (2-aminoethyl) imidazolidin-2-one (UDETA), 1- (2 - [(2- aminoethyl) amino] ethyl) imidazolidone (UTETA), 1- (2- ⁇ 2 - [(2-aminoethylamino] ethyl ⁇ amino) ethyl] imidazolidone (UTEPA), N- (6-aminohexyl) -N '- ( 6-methyl-4-oxo-1,4-dihydropyrimidin-2-yl) urea (UPy), 3-amino-1,2,4-triazole (3-ATA) and 4-amino-1,2 4-triazole (4-ATA), and mixtures thereof UDETA is preferred for use in the present invention.
  • the UDETA, UTETA and UTEPA compounds can be synthesized by reaction of urea with, respectively, diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA) and tetraethylenepentamine (TEPA).
  • DETA diethylenetriamine
  • TETA triethylenetetramine
  • TEPA tetraethylenepentamine
  • the preferred examples of compounds comprising the preferred groups B3 to B6 described above correspond to the product of the reaction of urea with groups comprising NH 2 or NH functions separated by 2 or more atoms, preferably by 2 or 3 carbon atoms, and more precisely the reaction of urea with amines, alkyleneamines, aminoalcohols or amidoamines.
  • Examples of the reaction result of urea with a polyalkylamine include:
  • UDETA 2-aminoethylimidazolidin-2-one or 1- (2-aminoethyl) imidazolidin-2-one, obtained by reaction of urea with diethylenetriamine (DETA);
  • UTETA 1- (2 - [(2-aminoethyl) amino] ethyl) imidazolidin-2-one, obtained by reaction of urea with triethylenetetramine (TETA);
  • UTEPA 1- (2- ⁇ 2 - [(2-aminoethylamino] ethyl ⁇ amino) ethyl] imidazolidin-2-one, obtained by reaction of urea with tetraethylenepentamine (TEPA).
  • Polyamines such as dipropylenetriamine, di- (1, 2-butylene) triamines, di- (2,3-butylene) triamines, N-methyldiethylenetriamines, N-ethyldiethylenetriamines and tripropylenetetramines;
  • amino alcohols such as 2 - [(2-aminoethyl) amino] ethanol.
  • non-limiting examples of structural compounds of preferred formula B1 or B2 include respectively 4-amino-1,2,4-triazole and 3-amino-1,2,4-triazole.
  • the present invention relates to the polycondensates defined above comprising at least two repeating units A1 and at least one associative group B, provided that the ratio of the total number of said repeating units to the number total groupings B is different from 0.
  • Such polycondensates which form a further aspect of the present invention, are produced according to any method known to those skilled in the art, as described above, and for example according to any known method for producing conventional polycondensates, by reacting at least one additional compound comprising at least one group T, at least one group B and at least one group Sp, so that the functional group or groups T form a covalent bond with the polycondensate and / or the monomers said polycondensate.
  • Non-limiting examples of such polycondensates according to the present invention include those obtained by reaction of the following compounds:
  • fatty acid oligomer amine derived from the ammoniation of a fatty acid oligomer and UDETA;
  • fatty acid oligomer amine derived from the ammoniation of a fatty acid oligomer and UTETA;
  • fatty acid oligomer amine derived from the ammoniation of a fatty acid oligomer and 4-amino-1,2,4-triazole;
  • Fatty acid oligomer linear diamine comprising 10 carbon atoms and UDETA; fatty acid oligomer, linear diamine of propylene oxide and UDETA;
  • fatty acid oligomer linear diamine of propylene oxide / ethylene oxide and UDETA; sebacic acid, amine from the ammoniation of a fatty acid oligomer and UDETA; fatty acid oligomer, a mixture of an amine derived from the ammoniation of a fatty acid oligomer and a linear diamine containing 10 carbon atoms and UDETA;
  • fatty acid oligomer a mixture of an amine derived from the ammoniation of a fatty acid oligomer and a linear diamine of propylene oxide and UDETA;
  • suberic acid amine derived from the ammoniation of a fatty acid oligomer and UDETA; fatty acid oligomer, decanediol and UDETA;
  • Fatty acid oligomer polypropylene glycol and UDETA
  • fatty acid oligomer alcohol oligomer derived from the hydrogenation of a fatty acid oligomer and UDETA; fatty acid oligomer, alcohol oligomer derived from the hydrogenation of a fatty acid oligomer and UTETA;
  • fatty acid oligomer mixture of decanediol and an alcohol oligomer derived from the hydrogenation of a fatty acid oligomer and UDETA;
  • toluenediisocyanate an alcohol oligomer derived from the hydrogenation of a fatty acid oligomer and UDETA;
  • toluenediisocyanate an alcohol oligomer derived from the hydrogenation of a fatty acid oligomer and UTETA;
  • hexamethylenediisocyanate a mixture of decanediol and an alcohol oligomer derived from the hydrogenation of a fatty acid oligomer and UDETA;
  • toluene diisocyanate polypropylene glycol and UDETA.
  • the examples of polycondensates useful for the invention are those obtained by the reaction of a dimer / trimer of fatty acid, a diamine resulting from ammoniation and from hydrogenation of a dimer / trimer of fatty acid and 2-aminoethylimidazolidin-2-one (UDETA) as a compound comprising the group capable of forming the supramolecular structure, thereby obtaining the following polyamide, of which the structure can be schematically represented by the figure below:
  • a, b, c, d, e, f, g and h are between 1 and 24, preferably between 2 and 20 and even more preferably between 4 and 16, m represents an integer whose value is greater than or equal to 1 and less than 2000.
  • One of the other examples of polycondensate according to the present invention which is useful for the bituminous compositions of the present invention is that obtained by the reaction of a dimer / trimer of fatty acid, of a diol resulting from hydrogenation.
  • a dimer / trimer fatty acid and 2-aminoethylimidazolidin-2-one (UDETA) which allows to obtain the following polyester, which can be schematically represented by the structure below:
  • polycondensate according to the present invention that can be used in the bituminous compositions of the present invention is that obtained by the reaction of a linear saturated diisocyanate, a diol resulting from hydrogenation.
  • a dimer / trimer fatty acid and 2-aminoethylimidazolidin-2-one (UDETA) which allows to obtain the following polyurethane, which can be schematically represented by the structure below:
  • a, b, c, d, e, f, g, h, m are as defined above, and i is between 4 and 20.
  • the polycondensate employed in the invention may also result from the reaction involving other fatty acid derivatives, such as a fatty acid ester or a fatty acid chloride.
  • a fatty acid ester or a fatty acid chloride is a fatty acid methyl ester, particularly a methyl ester of a fatty acid dimer or a mixture of fatty acid oligomers as previously described.
  • One of the examples of fatty acid chloride is sebacoyl chloride.
  • the polycondensate used in the invention may optionally be produced in stoichiometric proportion.
  • the total number of reactive amino groups can be adjusted to be in stoichiometric proportion.
  • fatty acids which means an amine (or UDETA molecule) for each grouping acid of the fatty acid, or in non-stoichiometric proportion, which means an excess or a lack of amines relative to the acidic groups.
  • the present invention also encompasses the fact of chemically cross-linking the polycondensate by using a crosslinking agent before, or more preferably after the development of the bituminous composition.
  • crosslinking agents include urea, sulfur or sulfur molecules such as di-ferf-dodecyl pentasulfide.
  • the content of the polycondensate (s) within the present invention is preferably included in the range 0.05 parts by weight to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the bitumen or bitumens. Less than 0.05 parts by weight of polycondensate does not provide the desired effects.
  • a polycondensate content greater than 20 parts by weight would be compatible with the object of the present invention; the upper limit of 20 parts by weight is established only for economic reasons. Expected effects could also be achieved with contents greater than 20 parts by weight, or even greater than 30 parts or 40 parts by weight.
  • bituminous composition according to the present invention may be in the form of an aqueous emulsion, the amount of water generally being between 10% by volume and 70% by volume relative to the total volume of the emulsion.
  • the polycondensates described above surprisingly exhibit a low viscosity in the temperature range at which the bitumen compositions are generally produced, while at the same time having good mechanical properties at the application temperatures (application on a road for example).
  • one of the explanations of these properties may be the formation of associations or thermoreversible bonds between the polycondensates, mainly via the associative groups B present in the polycondensate.
  • These associations are of the hydrogen bond type.
  • the number of associations can be greater than two per molecule, resulting in the formation of a network to further improve the mechanical properties of low temperature polycondensate.
  • bituminous composition according to the present invention offers a unique advantage vis-à-vis bitumens modified by conventional polymers in the manufacturing process.
  • the dispersion of a conventional polymer in a bitumen requires the heating of the bitumen at higher temperatures (about 20 0 C) at their normal storage temperature, long mixing times (usually several hours), as well as specific mixing devices under important shear conditions.
  • the production method of the present invention can be implemented at temperatures much closer to those to which the Pure bitumen is normally stored, with much shorter durations (several minutes) under moderate to low shear conditions.
  • the bituminous composition according to the present invention preferably has the structure of a dispersion or a solution.
  • the term "dispersion” refers to a structure in two or more phases. A structure in two or more phases can be observed under an optical microscope thanks to the difference in refractive index, one phase being dispersed in the form of spheres in the other phase; the interface between the two phases is sufficiently well defined under the light microscope.
  • solution denotes a monophasic object that does not show a sudden change in the refractive index within it, and therefore no defined shape.
  • the bituminous composition according to the present invention has the structure of a dispersion
  • two cases are possible.
  • the polycondensate is essentially present in a dispersed phase within the bitumen phase. It is also possible that in this dispersed phase, some components of the bitumen will swell said polycondensate component.
  • the polycondensate is essentially present in the continuous phase. It is possible that some components of the bitumen will swell the above-mentioned polycondensate component. In this situation, the dispersed phase consists essentially of bitumen.
  • bituminous compositions intended to be transported over long distances in a concentrated form of polycondensate for economic reasons, advantageously include a dispersion of the swollen polymer in the continuous phase.
  • a dispersion containing dispersed elements that are not evenly distributed demonstrates poor storage stability.
  • bitumen composition according to the present invention may further include at least one anionic, cationic, zwitterionic or amphoteric surfactant added to the bitumen or in the aqueous phase.
  • bituminous composition according to the present invention may also comprise one or more other components, such as those commonly used in the field of bitumens and asphalts. These may include anti-stripping agents, usually anionic, cationic, zwitterionic or amphoteric surfactants.
  • Non-limiting examples of such anti-stripping agents include: alkylcarboxylic acids, sulfated surfactants, sulfonated surfactants, alkyl- or arylcarboxylic acids, fatty acid esters of quaternary alkanolamines, alkylamidopolyamines, alkylimidazolines and alkylimidazopolyamines, the reaction products between the polyamines and the carboxylic fatty acids, the reaction products between the alkylpolyamines and the carboxylic fatty acids, and, in a similar way, the reaction products between the fatty acids or the vegetable oil and diethanolamine, followed by reaction with polyamines.
  • Non-limiting examples of quaternary alkanolamine include betaine salts and N, N, N-trialkylcholine salts with strong inorganic or organic acids, such as, for example, methanesulfonic acid.
  • Nonlimiting examples of polyamines include the following compounds: dimethylaminopropylamine, N-aminoethylpiperazine, diethylenetriamine, triethylenetetramine and tetraethylene pentamine.
  • polyphosphoric acid including all the different grades and designations existing for polyphosphoric acids, including pyrophosphoric acid, triphosphoric and metaphosphoric acids and phosphonic acid,
  • Paraffins for example Fischer-Tropsch paraffins described in US Pat. No. 6,588,974,
  • esters of fatty acids and functionalized waxes are examples of esters of fatty acids and functionalized waxes
  • dialkyldiamides for example those mentioned in WO 2007/73378,
  • Resin-type components such as rosin acids, or modified rosin acids, talloil pitch, pine tar pitch, pine rosin, talloil rosin,
  • asphaltites for example Gilsonite ® .
  • oils of vegetable or mineral origin and their derivatives
  • bituminous composition described in the present invention are chosen from those used to reduce the temperature of production of a mix, for example those described in WO 2006/106222 and WO 2007/141458. .
  • bitumen and blending that is, commonly used in bitumen modification, such as: styrene-butadiene rubbers, styrene / butadiene block copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-acrylate copolymers , polyethylene and other alpha-polyolefins (as described in Asphalt binder testing manual, Asphalt Institute 2007) and porous rubbers.
  • bituminous compositions may be added to any known method.
  • the overall content of said additional components and additives in the bituminous composition according to the present invention is between 0.01% and 30% by weight relative to the total weight of the bituminous composition.
  • the present invention relates to the process for preparing a bituminous composition comprising at least one polycondensate comprising at least one associative group B comprising at least the following steps:
  • bituminous composition obtained according to the above process can be produced at any stage of the supply chain, from the refinery to the mixer of the mixing unit, and can be used as it is or in admixture with mineral aggregates to obtain mixes.
  • the polycondensate, in the molten or dissolved state can be added to a continuous flow of the bitumen by any known means, for example by direct injection or direct injection and static mixer.
  • the above method is used to obtain an aqueous bitumen emulsion comprising the polycondensate, the water content generally ranging between 10 and 70% by volume relative to the total volume of the emulsion.
  • the bituminous composition is mixed with an aqueous phase containing one or more emulsifiers, such as those commonly employed by those skilled in the art, with a static mixer or a mobile mixer, or a combination of both.
  • the present invention relates to a formula comprising at least one polycondensate as defined above, and at least one or more additives, such as those listed above, typically selected from anti-stripping agents, polyphosphoric acid, the additives described in WO 2008/148974, the paraffins, for example the Fischer-Tropsch paraffins described in US Pat. No.
  • the formulas defined above may advantageously be in the form of a two-part component, for example the polycondensate (s) on one side, and the additive (s) on the other, or alternatively, the polycondensate (s) with some of the additives on one side, and the rest of the additives on the other side.
  • the main application of the polycondensates, formulas and bituminous compositions including them, as presented in the present invention, is the manufacture of asphalt for the coating of road surfaces, typically for the construction of roads, car parks, airport runways or any similar drivable surface.
  • Other applications of the bituminous compositions according to the present invention include waterproofing applications, for example the waterproofing of roofs, terraces, walls, etc., as well as applications in adhesive formulations.
  • bituminous composition described in the present invention as well as the resulting mix produced from said bituminous composition have, surprisingly, improved mechanical properties compared to the bituminous compositions and the mixes described in the literature.
  • the present invention relates to a surface coated in whole or in part with a bituminous composition as described above and / or an asphalt as defined above, said surface generally being a road surface, for example example, a road, a parking lot, a bridge, an automobile lane or a motorway, an airport runway or any other similar vehicular surface, as well as any surface requiring asphalt or asphalt pavement, for example asphalt, sidewalk, a playground, a roof, a terrace, a wall etc.
  • the mineral aggregates used with the bituminous composition according to the present invention to manufacture a mix are not limited in their chemical nature, their shape or their size and can be obtained in quarries, recovered from previous mixes (milling costs).
  • Asphalt prepared with the bituminous composition presented in the present invention may contain other common components of the mixes, such as organic fibers (for example: cellulose, cotton, polypropylene, polyester, polyvinyl alcohol and polyvinyl alcohol fibers). polyamide) and inorganic fibers (for example: glass, metal or carbon fibers).
  • organic fibers for example: cellulose, cotton, polypropylene, polyester, polyvinyl alcohol and polyvinyl alcohol fibers.
  • polyamide for example: glass, metal or carbon fibers.
  • bituminous composition is employed in the known techniques of bonding layer, surface mix, in the treatment of surfaces, the impregnation of surfaces, the Roof covering or roofing membranes, waterproofing with anhydrous bitumen compositions or in emulsion form.
  • bituminous composition described in the present invention can be used in any method of manufacturing asphalt, such as those employing the addition of a bituminous emulsion, the addition of hot bitumen, or any which of the various processes for manufacturing hot or semi-hot mixes (where the manufacturing temperature is greater than ambient temperature but lower than that of a conventional hot mixing process), such as bitumen foaming techniques, for example US 2008/00259714 which discloses a special foaming device associated with multi-stage heating and a drying and mixing device, US 5,910,212 and WO 97/20890 which use a hard bituminous binder combined with the mixture of a bituminous binder soft and aggregates, or US 2005/0076810 which employs an additive of high desorption capacity, or EP 1 469 038 where a portion of the aggregates is heated, dried and mixed bitumen before being mixed with wet aggregates, or US 2006/00236614 where the aggregates are dried and mixed with the bitumen but with a drying step, so that a fraction of
  • bituminous composition described in the present invention provides advantages over conventional methods for manufacturing water / bitumen or bitumen / water emulsions with bitumens modified with conventional polymers.
  • the reduced viscosity at low temperature makes it possible to develop emulsions with modified bitumen according to the present invention at lower temperatures and pressures.
  • Lower penetration bitumen grades may be employed.
  • the present invention relates to the process for preparing an asphalt mix where the polycondensate in a solid, molten, dissolved or dispersed state is added to the mineral aggregates before, at the same time as, or after, adding the bitumen or bituminous composition in the mixing process.
  • anti-stripping agents polyphosphoric acid
  • paraffins for example Fischer-Tropsch paraffins described in US 6,588,974, fatty acid esters. and functionalized waxes, dialkyldiamides such as for example those mentioned in WO 2007/073378
  • resin-type components such as rosin acids, talloil pitch, pine tar pitch, pine rosin, talloil rosin, Gilsonite ®
  • fluxing agents conventional polymers, porous rubber, vegetable or mineral oils and their derivatives, as well as those used to reduce the production temperature of a mix described in WO 2006/106222, WO 2007/141458 and WO 2008/148974.
  • the process for producing a mixture above can advantageously be implemented when the bituminous composition according to the invention is in the form of an aqueous emulsion.
  • the present invention also confers several advantages in terms of manufacturing, laying and compaction of the mixes produced by hot mixing.
  • the manufacture of an asphalt mix according to the invention by hot mixing can be carried out at temperatures similar to those generally used for pure bitumen. This is generally not possible with conventional polymer modified bitumens, since a considerable increase in viscosity is observed when cooled from the preparation temperature to the temperature at which pure bitumen is generally stored (difference of about 20 0 C). An increase in viscosity results in a difficult or incomplete coverage of the mineral aggregate by the modified bitumen.
  • an asphalt mix with the bituminous composition presented in the invention can be implemented at temperatures lower than those generally used for pure bitumens, for example less than those at which pure bitumen is commonly stored.
  • Such mixes can also be laid and compacted at lower temperatures because they have a higher fluidity than asphalt mixes made from conventional polymer modified bitumen, while improving the mechanical properties of the mixture under the final application conditions.
  • bituminous compositions according to the invention would result in a reduction of the energy consumed during the manufacture of the mix, the mineral aggregates do not need to be heated as much as in manufacturing involving a conventional modified bitumen.
  • this reduction of energy also implies a reduction in CO 2 and other greenhouse gas emissions, as well as a reduction in the oxidation of bitumen and polymers.
  • One of the other advantages of the present invention when it is used to manufacture a mix is its ease of recycling, compared to the mixtures made from conventional polymer modified bitumen, particularly with cross-linked mixtures. chemically, because once heated, the fluidity of the mix comprising the bituminous composition according to the present invention is greater than equal temperature, which facilitates the steps of handling, flow, mixing and compaction.
  • a 500 cm 3 glass reactor provided with an adjustable speed stirring motor, inlets for introducing reagents, inert gases such as nitrogen and measuring probes (for example temperature probes), a steam condensation / extraction system that can be connected to a vacuum production system (vacuum pump, vacuum trap, etc.) and an envelope for heating or cooling the contents of the reactor by circulating a heat transfer fluid, for example the oil of a thermostated bath, 0.1 M (63 g) of a Pripol ® 1040 fatty acid dimer are introduced and heated at 160 ° C. with stirring and nitrogen atmosphere.
  • a heat transfer fluid for example the oil of a thermostated bath
  • 0.1 M (63 g) of a Pripol ® 1040 fatty acid dimer are introduced and heated at 160 ° C. with stirring and nitrogen atmosphere.
  • the polycondensate obtained has a G * complex module of 1.1 MPa at 25 ° C., as measured on an Anton Paar Physica MCR301 rheometer at a stress of 1% at 1.6 Hz.
  • the ratio of groups A1 B of the polycondensate obtained is calculated based on the molar amounts of Versamine 551 ® and UDETA.
  • the functionality of Versamine ® 551 is arbitrarily set at 2 (the average functionality being greater than or equal to 2 because Versamine ® is primarily a mixture of di- and tri-amines).
  • UDETA has a group B per mole.
  • the A1 / B ratio of the polycondensate of Example 1 is (0.027 * 2) 1 (0.14 * 1), i.e., 0.38.
  • a 500 cm 3 glass reactor provided with an adjustable speed stirring motor, inlets for introducing reagents, inert gases such as nitrogen and measuring probes (for example temperature probes), a steam condensation / extraction system that can be connected to a vacuum production system (vacuum pump, vacuum traps, etc.) and an envelope for heating or cooling the contents the reactor by circulating a heat transfer fluid, for example oil from a thermostated bath, 0.1 M (63 g) of a fatty acid dimer Pripol ® 1040 are introduced and heated at 180 0 C with stirring and nitrogen atmosphere. Then 0.055 M (9.53 g) of 1,10-decanediamine are added and the temperature is maintained at 180 ° C for 30 minutes.
  • inert gases such as nitrogen and measuring probes (for example temperature probes)
  • a steam condensation / extraction system that can be connected to a vacuum production system (vacuum pump, vacuum traps, etc.) and an envelope for heating or cooling the contents the reactor by circulating a heat transfer fluid, for example
  • the polycondensate obtained has a complex modulus G * of 0.23 MPa at 25 ° C. (measured in the same manner as in Example 1).
  • A1 / N ratio is calculated as in Example 1, based on amounts of Pripol ® 1040 and UDETA.
  • the functionality of 1, 10-decanediamine is 2.
  • the ratio A1 / B is (0.055 * 2) / (0.09 * 1), i.e. at 1.22.
  • Example 3 [0124]
  • Example 2 was repeated by varying the nature and amount of amine added with 0.06 M (34.9 g) of Versamine 551 ® 3.44 total basicity. The temperature is then maintained at 180 ° C. for 30 minutes. 0.08 M (10.7 g) of UDETA are then added dropwise.
  • the generated water is distilled and collected continuously through a Dean-Stark device.
  • the reaction is continued for 4 hours at 180 ° C.
  • the polycondensate obtained is extracted from the reactor in the molten state.
  • the polycondensate obtained has a G * complex module of 0.33 MPa at 25 ° C (measured in the same manner as in Example 1).
  • A1 / B of the polycondensate obtained ratio is calculated, based on the introduced amounts of Versamine 551 ® (functionality arbitrarily set to 2, as explained in Example 1) and UDETA, and is equal to (0.06 * 2) / (0.08 * 1), i.e. at 1, 5.
  • the polycondensate obtained has a complex modulus G * of 0.001 MPa at 25 ° C. (measured in the same manner as in Example 1).
  • the water generated is distilled and continuously collected via a Dean-Stark device.
  • the reaction is continued for 24 hours at 190 ° C.
  • the organogel obtained is extracted from the reactor in the molten state.
  • the organogel obtained has a complex module G * of 0.21 MPa at 25 ° C, as measured on a Anton Paar Physica MCR301 rheometer under a 1% stress at 1.6 Hz.
  • the complex viscosity of the polycondensates used in the present invention is measured on a dynamic shear rheometer (MCR 301 Anton Paar). The values of such parameters to 1, 6 Hz to 160 0 C and 120 0 C are shown in Table 1.
  • the value of a poly (ethylene vinyl acrylate) pure (EVA 20/20) (Evathane 20 ® / 20, Arkema) is also presented for comparison. It is observed that the viscosity of the polycondensates is significantly lower than that of the EVA, and is almost 2 orders of magnitude lower in the case of the polycondensate of Example 1 at both temperatures.
  • the preparation of the bituminous composition according to the invention is very easily implemented because of this reduced viscosity.
  • bituminous composition is implemented by adding 5 parts of the polycondensate prepared as described in Example 1 in solid form to 100 parts of a TOTAL bitumen 35/50 penetration.
  • the bitumen is preheated to 160 ° C. and kept at this temperature under moderate stirring conditions (about 100 rpm) during the addition of the polycondensate. After adding the polycondensate, the mixture is stirred for 15 minutes to obtain a homogeneous mixture (Composition 1).
  • the storage module G 'and the loss module G "of the composition described in Example 7 are measured on a dynamic shear rheometer (MCR 301 by Anton Paar) .
  • the values of such parameters at 1, 6 Hz at 40 ° C., 60 ° C. and 80 ° C. are presented in Table 2.
  • the values for pure 35/50 bitumen are also presented, It is observed that the bituminous composition according to the invention improves the values of the modules with respect to the pure bitumen
  • the storage module according to the invention is between twice (40 ° C.) and an order of magnitude (80 ° C.) higher than that of pure bitumen.
  • the loss module is also greater in the case of the bituminous composition according to the invention than in the case of pure bitumen.
  • a bituminous composition is prepared by adding 5 parts of the polycondensate prepared as described in Example 3 in solid form in 100 parts of a TOTAL 35/50 penetration bitumen.
  • the bitumen is preheated to 160 ° C and stored at this temperature under moderate agitation conditions (about 100 rpm) during addition of the polycondensate. After the end of the addition of the polycondensate, the mixture is stirred for 15 minutes to obtain a homogeneous mixture (Composition 2).
  • An asphalt mix is produced from this Composition 2.
  • the following mineral aggregates of standard particle size for the construction of asphalt are used in this mix:
  • Composition 2 is mixed with mineral aggregates at 160 0 C, according to a conventional hot melt asphalt manufacturing process.
  • the amount of composition 2 in the mix is 5.6% relative to the aggregates.
  • the resulting mix is compacted on a gyratory press at 160 ° C.
  • the compacted sample is then cooled and kept at a constant temperature (20 ° C.) for 24 hours before testing.
  • composition according to the invention and that containing SBS have a higher modulus than that prepared with the EVA-modified bitumen. It is observed that a coating produced from the bituminous composition according to the invention makes it possible to obtain mechanical properties similar to those of bitumens modified with conventional polymers.
  • Indirect tensile strength ratios are measured according to ASTM standard D4867 (conditioning at 60 ° C. for 1 day) on the mixes prepared in Example 9. A sample made with 35/50 pure bitumen was also analyzed for reference.
  • composition 3 a bituminous composition containing the organogel compound of Example 5 (Composition 3) to demonstrate the advantages of the present invention.
  • This Composition 3 was made by adding 5 parts of the organogel compound of Example 5 to 100 parts of a TOTAL 35/50 penetration bitumen. The bitumen is preheated to 170 ° C. and kept at this temperature under moderate stirring conditions (about 100 rpm) during the addition of the organogel. After the end of the addition of the organogel, the mixture is stirred for 2 hours to obtain a homogeneous mixture.
  • Table 4 shows the ITSR ratios between the breaking force of a sample of the mix tested after being stored under dry conditions and a second stored under water at 60 ° C for one day.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Composition bitumineuse contenant un polymère supramoléculaire Abrégé de l'invention La présente invention concerne une composition bitumineuse comprenant au moins un bitume et au moins un polycondensat capable de former une structure supramoléculaire et comprenant un ou plusieurs groupements associatifs. La présente invention concerne également l'utilisation d'une telle composition bitumineuse dans l'élaboration d'enrobés pouvant être employés dans le revêtement de surfaces carrossables, dans l'élaboration de revêtements imperméabilisants et dans l'élaboration de formulations adhésives.

Description

Composition bitumineuse contenant un polymère supramoléculaire
Domaine de l'invention
[0001] La présente invention concerne des compositions bitumineuses comprenant des matériaux polymères spécifiques, employés en particulier dans l'élaboration d'enrobés à propriétés mécaniques améliorées. En particulier, la présente invention concerne des compositions de bitume contenant des polymères capables de former une structure supramoléculaire conférant des propriétés mécaniques améliorées aux enrobés, et leurs applications. Les exemples de telles applications incluent la couverture de toits, la fabrication d'enrobés contenant des agrégats minéraux pour la construction ou l'entretien de trottoirs, de routes, d'autoroutes, de parkings ou des pistes et des voies de service des aéroports, et de toute autre surface carrossable.
[0002] Le bitume ou asphalte est la portion la plus lourde récupérée lors du procédé de distillation du pétrole. Du fait des origines et des procédés de distillations divers de tels pétroles, le bitume résultant peut présenter une large gamme de propriétés et de caractéristiques. Dans la présente invention, le terme bitume ne désigne pas seulement le produit obtenu à partir du pétrole par distillation directe ou par distillation à pression réduite du pétrole, mais également le produit obtenu par extraction du brai et des sables bitumineux, le produit de l'oxydation et/ou de la fluxation avec des solvants carbonés, y compris des paraffines et des cires de tels matériaux bitumineux, ainsi que des bitumes soufflés et semi- soufflés, des bitumes synthétiques tels que ceux décrits dans FR 2 853 647 A1 , des brais, des résines de pétrole ou des résines indène-coumarone mélangés à des hydrocarbures aromatiques et/ou paraffiniques, leurs mélanges et les mélanges de tels matériaux bitumineux avec des acides, etc.
[0003] L'application principale du bitume est l'inclusion dans des enrobés où le bitume est mélangé à des agrégats minéraux qui peuvent être de tailles, de formes et de natures chimiques diverses. Ces enrobés sont particulièrement employés dans la construction ou l'entretien de trottoirs, de routes, d'autoroutes, de parkings ou des pistes et des voies de service des aéroports, et toute autre surface carrossable. Dans la présente invention, les agrégats minéraux sont obtenus à partir de carrières ou récupérés dans des enrobés plus anciens (comme décrit dans la norme AFNOR XP P98-135, décembre 2001 , ainsi que dans l'Asphalt Handbook MS-4 T édition, publié par l'Asphalt Institute), ou encore à partir de la démolition de bâtiments, ou sont des mélanges de ces produits. Les autres composants courants des enrobés incluent les fibres organiques et inorganiques, par exemple de verre, de métal ou de carbone, de même que les fibres de cellulose, coton, polypropylène, polyester, vinyle et polyamide. [0004] II est connu de l'homme du métier que des polymères peuvent être ajoutés au bitume pour produire des enrobés dont les propriétés mécaniques sont améliorées. Les polymères sont de grandes molécules formées par la liaison chimique de plusieurs motifs de répétition ou monomères. Une modification du bitume par des polymères de masse moléculaire élevée (supérieure à environ 10 000 g/mol) est généralement nécessaire pour améliorer le comportement mécanique d'un enrobé.
[0005] Bien qu'il existe des solutions pour durcir le bitume, par exemple l'incorporation de paraffines ou d'acide polyphosphorique, dans le but d'augmenter la rigidité du bitume à des températures d'utilisation élevée pour éviter l'orniérage, ces solutions ne sauraient être que partielles car le bitume modifié conserve une sensibilité thermique élevée (contrairement aux bitumes modifiés par des polymères, où elle est améliorée aux hautes et basses températures), ce qui crée voire amplifie les problèmes à basse température, par exemple le manque de flexibilité.
[0006] La modification du bitume par les polymères est par conséquent très souvent employée pour augmenter sa flexibilité à basse température, c'est-à-dire en dessous de la température ambiante et jusqu'à environ -400C, et cette même modification par des polymères augmente le point de ramollissement du bitume. Elle peut également augmenter la cohésion et la rigidité du bitume à des températures d'utilisation élevées, et ainsi celles d'un enrobé fabriqué à partir de ce bitume, ce qui améliore sa résistance à l'orniérage. Les exemples de polymères couramment employés dans la modification du bitume incluent : les caoutchoucs styrène-butadiène, les copolymères blocs styrène/butadiène, les copolymères éthylène/acétate de vinyle, les copolymères éthylène/acrylate, le polyéthylène et les autres alpha-polyoléfines (voir « Asphalt binder testing manual », Asphalt Institute 2007). L'emploi de polymères de masse moléculaire faible non réticulés, également connus sous le nom d'oligomères, ou d'autres petites molécules, ne peut modifier le bitume d'une façon aussi marquée que les polymères.
[0007] GB 1156793 décrit l'emploi de polyamides dans la modification du bitume pour des compositions de revêtement de surface. Les auteurs affirment que l'addition de la résine polyamide confère au bitume la propriété rhéologique appelée thixotropie, que le bitume ne possède pas intrinsèquement.
[0008] L'incorporation de polymères dans le bitume, même aux faibles teneurs couramment employées (entre 2 % et 6 % de polymère), n'est pas une opération aisée. Les polymères et le bitume ont au mieux une compatibilité partielle, ce qui contraint généralement le polymère à subir une séparation de phase d'avec le bitume au cours du temps. En outre, du fait des viscosités élevées des polymères fondus, le procédé de mélangeage nécessite des températures élevées et des durées importantes sous agitation vigoureuse pour aboutir à une bonne dispersion du polymère dans le bitume. Les températures nécessaires à l'obtention de la dispersion du polymère dans le bitume sont généralement supérieures aux températures de stockage et de fabrication déterminées par la nature du bitume pur.
[0009] Par exemple, US 5,618,862 cite la dispersion d'un copolymère styrène/butadiène d'une masse moléculaire de 100 000 daltons à 3,5 % dans le bitume avec une pénétration de 80/100, qui nécessite 2,5 heures à 175 0C pour être homogène. Pour ce type de bitume, la température de stockage typique du bitume pur est comprise entre 140 0C et 160 0C. Les températures plus élevées nécessaires à la dispersion du polymère dans le bitume peuvent également s'avérer défavorables pour les propriétés du bitume, car elles accélèrent son oxydation. L'ajout d'un agent de réticulation, par exemple d'un composé soufré, est une solution couramment employée dans les bitumes modifiés par des polymères pour augmenter plus avant leurs performances. Un tel réseau permet d'augmenter encore plus la viscosité du bitume et évite le phénomène de séparation de phase. De plus, de tels composés soufrés, combinés aux températures élevées nécessaires à la réalisation du mélange, posent d'importants problèmes de sécurité lors du procédé de fabrication du bitume modifié.
[0010] Du fait de la difficulté d'élaboration d'un bitume modifié par des polymères, le procédé n'est accessible qu'aux raffineurs de bitume ou aux grandes entreprises de construction, seuls capables d'investir dans des proportions aussi importantes dans l'équipement de mélangeage adapté.
[0011] L'emploi d'un bitume modifié pour fabriquer un enrobés entraîne généralement la modification du procédé de fabrication par rapport au bitume non modifié. Dans le cas d'émulsions, par exemple, l'ajout de polymères peut restreindre les qualités du bitume employé, car le procédé d'émulsification avec l'eau limite la température à laquelle le bitume peut être ajouté pour éviter l'ébullition de l'émulsion de bitume, qui est défavorable à sa stabilité. Les qualités de bitume les plus visqueux à température élevée peuvent être employées pour fabriquer des émulsions dans l'eau à des pressions supérieures à la pression atmosphérique, pour éviter l'ébullition de l'eau. Cependant, ceci ajoute une certaine complexité au procédé de fabrication de l'émulsion. Dans le cas de la fabrication d'enrobés chauds, il est nécessaire d'appliquer les températures plus élevées pour la fabrication, la pose et le compactage en cas d'utilisation de bitume modifié. La viscosité plus élevée du bitume modifié par des polymères par rapport au bitume pur peut également entraîner des difficultés dans les méthodes de traitement à des températures inférieures à 1000C et supérieures à la température ambiante, ce qui réduit la fluidité globale du enrobés.
[0012] Ceci peut s'avérer intéressant en pratique lorsque l'ajout d'un matériau polymère au bitume peut être effectué sans augmentation significative de sa température de fabrication par rapport au bitume pur, tout en obtenant une amélioration significative des propriétés mécaniques de l'enrobé résultant.
[0013] En outre, une réduction de la température pendant la dispersion du polymère et le procédé de fabrication de l'enrobé serait intéressante en pratique, car elle procurerait plusieurs avantages. La réduction de la température de la dispersion et/ou de sa durée réduit la proportion d'oxydation et de vieillissement de bitume, ce qui augmente la durée de vie de l'application finale, par exemple dans le cas d'un enrobé pour une route. Si une telle réduction de température peut être transposée au procédé de fabrication de l'enrobé, elle permettra de réduire la quantité d'énergie consommée pendant la dispersion et, plus important, pendant le procédé de fabrication de l'enrobé. La diminution des températures des agrégats et du bitume pendant le procédé de fabrication de l'enrobé réduirait également de façon significative la quantité d'émissions polluantes, y compris de CO2 et d'autres gaz à effet de serre.
[0014] II existe plusieurs approches visant à réduire la durée et la température nécessaires à la dispersion de polymères dans le bitume. L'une de ces approches consiste en l'ajout d'un solvant pendant le mélange, qui peut également être employé pour disperser le polymère avant ajout du bitume. L'emploi de solvants volatils n'est pas une option pratique à cause de leur effet polluant et de la difficulté de les utiliser à température élevée. D'autres solvants peuvent être employés, par exemple les huiles végétales ou leurs dérivés. L'emploi de tels solvants dans la production de bitumes modifiés pour enrobés entraîne souvent le ramollissement du matériau et une augmentation de l'orniérage.
[0015] WO 2005/087869 décrit une composition de bitume modifié par des polymères qui inclut l'utilisation d'un ester monoalkylique d'huile végétale en tant que solvant pour faciliter le mélangeage. De plus, un additif de type amide est également ajouté pour compenser en partie la perte de propriétés mécaniques consécutive à l'ajout de l'ester alkylique. L'ajout d'environ 6 % d'ester méthylique d'huile de colza pour dissoudre préalablement le polymère, comme décrit dans l'un des exemples, ramollit néanmoins l'enrobé. De plus, une température supérieure à 1600C et 30 minutes d'agitation restent nécessaires à l'incorporation de la solution de polymères au bitume de pénétration 160/220. La température de stockage typique de ce type de bitume pur est comprise entre 1300C et 150°C.
[0016] US 6,156,113 décrit une autre approche d'amélioration des propriétés mécaniques de la composition de bitume finale, tout en conservant de faibles viscosités aux températures de fabrication. Dans ce brevet, des mono-esters d'acides gras sont ajoutés au bitume pour réduire la viscosité par effet de solvatation dans les conditions de fabrication, tandis que la réticulation de ces esters est obtenue par ajout d'un catalyseur métallique dans les conditions de l'application. Ce procédé peut durer plusieurs jours. Bien que cette méthode permette d'obtenir de faibles viscosités dans les conditions de fabrication et une amélioration des propriétés mécaniques de l'enrobé final, l'utilisation de certains catalyseurs métalliques peut être limitée du fait de leur impact négatif sur l'environnement et l'être humain.
[0017] FR 2 871 804 propose l'emploi d'un mélange polymère-bitume contenant une teneur élevée en polymère, appelé mélange maître. Ce mélange est élaboré à l'aide d'un dispositif d'extrusion puis dilué par du bitume pour obtenir rapidement la bonne teneur en polymère. Le défaut de cette solution est qu'un dispositif spécifique reste nécessaire pour mélanger le polymère et le bitume afin d'obtenir le mélange maître, ce qui entraîne un investissement économique considérable.
[0018] FR 2 924 121 décrit l'emploi, dans des compositions de bitume, de molécules d'organogel qui améliorent les propriétés mécaniques du bitume en formant des réseaux thermoréversibles, avec une viscosité réduite aux températures d'application. Cependant, le procédé d'addition des molécules d'organogel nécessite une température relativement élevée (1700C pour un bitume initial pur de pénétration 50), et une durée de mélangeage relativement importante de 2 heures.
[0019] Le problème principal de l'ajout de polymères normaux ou classiques dans le bitume étant leur viscosité importante, l'une des solutions serait que le polymère présente de bonnes propriétés mécaniques aux températures d'application du enrobés (entre environ -200C et 70°C) et une viscosité très faible aux températures élevées (supérieures à 1000C). Une viscosité faible à température élevée faciliterait en effet considérablement la dispersion d'un tel polymère dans le bitume à des températures plus faibles, dans des conditions de mélangeage plus douces et avec des durées de mélangeage plus courtes. Cela faciliterait également l'utilisation du bitume modifié, du fait des températures plus faibles et de la durée plus courte du procédé.
[0020] Des matériaux polymères présentant de telles propriétés peuvent être obtenus par utilisation de molécules de petite taille ou de taille moyenne se comportant comme des monomères (ou des oligomères) et s'assemblant en une structure de type polymère supramoléculaire par le biais de liaisons non covalentes à faible température, la structure se dissociant à température élevée.
[0021] WO 2001/07396 décrit un matériau de type polymère obtenu à partir d'oligomères pouvant s'associer en grandes structures par liaisons hydrogène entre des groupements fonctionnels acide carboxylique et alcool spécifiques. Le matériau résultant présente des propriétés mécaniques largement supérieures à celles du monomère initial, ces propriétés s'améliorant lorsque le nombre d'oligomères fonctionnels associés augmente. Aucune application au bitume n'est discutée dans cette invention.
[0022] WO 2003/059964 décrit un autre polymère supramoléculaire, basé sur une chimie différente. Dans ce cas, des propriétés semblables à celles d'un polymère sont également obtenues par interconnexion des molécules plus petites par liaisons hydrogène. Aucune application au bitume n'est discutée dans cette invention.
[0023] WO 2006/087475 décrit un matériau élastomère formé par l'assemblage supramoléculaire de molécules plus petites. Le matériau caoutchouteux selon cette invention devient liquide au-dessus d'une certaine température du fait de la dissociation des liaisons hydrogènes. La transition entre polymère élastique et liquide dépend de la température et est réversible. Aucune application au bitume n'est discutée dans cette invention.
[0024] Dans un premier aspect, la présente invention concerne une composition bitumineuse, ladite composition bitumineuse se présentant sous la forme d'une dispersion ou d'une solution, de propriétés mécaniques similaires à celles obtenues avec des bitumes modifiés par des polymères classiques dans les conditions d'application finales, et comprenant un bitume et un polycondensat. La composition bitumineuse selon la présente invention comprend au moins un polycondensat capable de former une structure supramoléculaire. Ceci signifie que ledit polycondensat, en tant qu'objet isolé, comprend au moins un groupement associatif pouvant former des liaisons physiques inter- et/ou intramoléculaires pour construire un réseau physique, résultant en un polymère de faible viscosité à température élevée (à ces températures, le réseau tend à se dissocier) et un module élevé à faible température (à ces températures, le réseau se présente principalement sous forme associée).
[0025] De façon surprenante, la composition bitumineuse selon l'invention présente des propriétés mécaniques améliorées par rapport à celles du bitume et donc pour son application finale, qui peut être entre autres le revêtement de surface carrossable, l'imperméabilisation de surfaces, l'élaboration d'adhésifs, par exemple des enrobés pour les routes, les parkings ou les pistes d'aéroport, les couches d'accrochage, les enrobés superficiels, le traitement de surface, l'imprégnation de surface, la couverture de toits ou les membranes de toiture, les revêtements de murs et de sols, et de façon générale l'imperméabilisation, ainsi que les compositions adhésives bitumineuses.
[0026] La présente invention a pour avantage le fait que le procédé d'ajout du polycondensat au bitume se fait de façon simple à des températures similaires à celles auxquelles le bitume pur est stocké. L'incorporation d'un tel polycondensat dans le bitume est considérablement plus simple que dans les bitumes modifiés par des polymères classiques du fait de sa faible viscosité à température élevée. Sa dispersion dans le bitume nécessite des températures significativement plus faibles et des durées de mélangeage significativement plus courtes dans des conditions de cisaillement modéré à faible, par rapport à un bitume modifié par des polymères classique. La présente invention ne nécessite aucun autre composé chimique, tel qu'un catalyseur ou des agents de réticulation, pour obtenir l'amélioration des propriétés mécaniques dans les conditions d'application, bien qu'il soit possible d'en ajouter, de même que d'autres additifs classiques, si cela est approprié.
[0027] L'un des autres avantages de l'invention par rapport aux autres compositions bitumineuses comprenant des molécules présentant des groupements associatifs similaires, capables de former un réseau thermoréversible, est la résistance améliorée à l'humidité de l'enrobé obtenu.
[0028] La composition bitumineuse selon la présente invention se présente sous forme d'une dispersion ou d'une solution, et comprend au moins un bitume et au moins un polycondensat comprenant un ou plusieurs groupements associatifs capables de former une structure supramoléculaire.
[0029] Le terme bitume désigne un matériau bitumineux obtenu par distillation du pétrole sous pression atmosphérique ou réduite, le produit résultant de l'extraction du brai et des sables bitumineux, le produit d'oxydation et/ou de fluxation par des solvants carbonés incluant les paraffines et les cires de tels matériaux bitumineux ainsi que les bitumes soufflés ou semi- soufflés, les bitumes synthétiques (tels que ceux décrits dans FR 2 853 647), les brais, les résines de pétrole ou les résines indène-coumarone mélangées à des hydrocarbures aromatiques et/ou paraffiniques, leurs mélanges et les mélanges de tels matériaux bitumineux avec des acides, etc.
[0030] Dans la présente invention, le ou les polycondensats comprenant un ou plusieurs groupements associatifs capables de former une structure supramoléculaire peuvent être n'importe quel type de polymère obtenu par une réaction de polycondensation, et comprenant au moins un, préférentiellement au moins deux, et le plus préférentiellement au moins trois groupements associatifs capables de former une structure supramoléculaire.
[0031] La réaction de polycondensation peut être une réaction entre une fonction acide carboxylique et une fonction aminé (dans ce cas, le polycondensat est un polyamide), ou entre une fonction acide carboxylique et une fonction alcool (dans ce cas, le polycondensat est un polyester), ou encore entre une fonction isocyanate et une fonction alcool ou aminé (dans ce cas, le polycondensat et un polyuréthane ou une polyurée).
[0032] Plus précisément, ledit polycondensat, mélangé à au moins un bitume pour former la composition bitumineuse selon la présente invention, comprend : α) au moins deux motifs de répétition de formule (A1 ) :
où X représente un atome d'oxygène, un groupement -C(R1)(R2)-, ou un groupement -N(R1)-, où R1 et R2, identiques ou différents, représentent chacun, et indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou un groupement alkyle en C-pCβ linéaire ou ramifié, et où z représente un entier de valeur 0 ou 1 , à la condition que lorsque z est égal à 0, X ne représente pas -C(R1)(R2)-, les motifs de répétition A1 étant séparés les uns des autres par : α1) une ou plusieurs chaînes hydrocarbonées en d-Cioo> préférentiellement en C6-Ci0O, saturées ou insaturées, linéaires ou ramifiées, différentes ou identiques, contenant éventuellement un ou plusieurs cycles hydrocarbonés, un ou plusieurs cycles aromatiques et/ou hétérocycliques, et/ou
α2) une ou plusieurs chaînes alkylène oxyde, par exemple éthylène oxyde, propylène oxyde ou butylène oxyde, avec au moins 2, préférentiellement 5 motifs de répétition, et
β) au moins un groupement associatif B.
[0033] Le terme « groupement associatif » désigne tout groupement capable de former des liaisons associatives par des interactions physiques non permanentes (c'est-à-dire réversibles), par exemple des liaisons ioniques, des liaisons hydrogène, des interactions ion- dipôle, des interactions dipôle-dipôle, etc. La présence de tels groupements associatifs dans les polycondensats décrits ci-avant rend possible la construction de structures supramoléculaires définies ci-avant. Dans la présente invention, le terme « liaisons associatives » désigne préférentiellement les liaisons hydrogène, et le plus préférentiellement des liaisons hydrogène entre un ou plusieurs groupements azotés.
[0034] Les polycondensats pouvant être employés dans la présente invention sont caractérisés par le nombre de motifs de répétition A1 , ainsi que le nombre de groupements associatifs B. De façon préférentielle, le rapport (nombre de motifs de répétition A1)/(nombre de groupements associatifs B) est différent de 0, préférentiellement strictement supérieur à 0 et inférieur à 200, plus préférentiellement compris entre 0,1 et 100, encore plus préférentiellement compris entre 0,2 et 50, et de façon avantageuse compris entre 0,3 et 20.
[0035] Bien que A1 soit également capable de former une ou plusieurs liaisons associatives (par exemple lorsque A1 est un motif de répétition amide), les motifs de répétition A1 ne sont pas comptabilisés comme groupement B pour déterminer le rapport défini ci-avant caractérisant les polycondensats employés dans la présente invention.
[0036] En outre, les polycondensats employés dans la présente invention ont une masse moléculaire moyenne en poids (Mw) comprise entre 200 daltons et 1000 kilodaltons, préférentiellement entre 1000 daltons et 500 kilodaltons, plus préférentiellement entre 2000 daltons et 100 kilodaltons.
[0037] Les polycondensats selon la présente invention comprennent deux motifs de répétition A1 ou plus, qui peuvent être identiques ou différents. Les polycondensats préférés comprennent des motifs de répétition A1 où z est égal à 1 et X représente un groupement -C(R1)(R2)- (motifs de répétition polyamide), et/ou où z est égal à 0 et X représente un atome d'oxygène (motifs de répétition polyester), et/ou où z est égal à 1 et X représente un atome d'oxygène (motifs de répétition polyuréthane), et/ou où z est égal à 1 et X représente -N(R1)- (motifs de répétition polyurée). Les polycondensats pouvant être employés dans les compositions bitumineuses selon la présente invention peuvent être des homopolymères, des copolymères blocs ou des copolymères aléatoires. Les polycondensats de type polyamide sont particulièrement préférés, et plus particulièrement les polyamides où -C(R1)(R2)- peut s'écrire -CH2- (c'est-à-dire R1 = R2 = H).
[0038] Dans un mode d'application préféré, le polycondensat employé dans la présente invention inclut le ou les produits de réaction de la polycondensation d'un ou de plusieurs monomères de type acide carboxylique di-, tri- ou poly-fonctionnalisé avec un ou plusieurs monomères de type aminé di-, tri- ou poly-fonctionnalisée, tels que par exemple un ou plusieurs acides carboxyliques di-, tri- ou poly-fonctionnels, une ou plusieurs aminés di-, tri- ou poly-fonctionnelles, et leurs mélanges.
[0039] Le polycondensat résultant est un polyamide, qui peut être obtenu selon une réaction de polycondensation classique connue de l'homme du métier. Le polyamide résultant peut réagir plus avant avec au moins un composé comprenant au moins un groupement associatif B, par exemple au moins un composé constitué d'un ou de plusieurs des groupements associatifs B comme défini ci-avant, où le polycondensat peut être élaboré en présence d'au moins un composé comprenant au moins un groupement associatif B, par exemple au moins un composé comprenant un ou plusieurs des groupements associatifs B comme défini ci-avant. Dans ce dernier cas, il est entendu que le ou les composés comprenant au moins un groupement associatif B sont mis en présence des monomères pendant la réaction de polycondensation.
[0040] Dans un autre mode d'application, le polycondensat employé dans la présente invention inclut le ou les produits de réaction de la polycondensation d'un ou de plusieurs monomères de type acide carboxylique di-, tri- ou poly-fonctionnalisé avec un ou plusieurs monomères de type alcool di-, tri- ou poly-fonctionnalisé, tels que par exemple un ou plusieurs acides carboxyliques di-, tri- ou poly-fonctionnels, un ou plusieurs alcools di-, tri- ou poly-fonctionnels, ledit polycondensat (qui est un polyester) pouvant réagir plus avant avec, ou être élaboré en présence de, au moins un composé comprenant au moins un groupement associatif B, comme décrit ci-avant.
[0041] Dans un mode d'application supplémentaire, le polycondensat employé dans la présente invention inclut le ou les produits de réaction de la polycondensation d'un ou de plusieurs monomères de type isocyanate di-, tri- ou poly-fonctionnalisé avec un ou plusieurs monomères de type aminé et/ou alcool di-, tri- ou poly-fonctionnalisés, tels que par exemple un ou plusieurs isocyanates aliphatiques ou aromatiques di-, tri- ou poly-fonctionnels, et un ou plusieurs alcools, aminés et/ou aminoalcools di-, tri- ou poly-fonctionnels, ledit polycondensat (qui est un polyuréthane ou une polyurée) pouvant réagir plus avant avec, ou être élaboré en présence de, au moins un composé comprenant au moins un groupement associatif B, comme décrit ci-avant.
[0042] De façon préférentielle, les acides carboxyliques polyfonctionnels pouvant être employés dans la réaction visant à obtenir le polycondensat selon l'invention sont choisis parmi les acides carboxyliques gras saturés ou insaturés comportant au moins 8 atomes de carbone tels que les diacides linéaires comme les acides subérique, azélaïque, sébacique, undécanedioïque, dodécanedioïque, tétradécanedioïque, pentadécanedioïque, thapsique (acide hexadécanedioïque) ou octadécanedioïque, les diacides ramifiés et plus préférentiellement le ou les mélanges d'acides gras contenant un ou plusieurs dimères ou trimères résultant de l'oligomérisation d'acides gras insaturés d'origine végétale comme les acides myristoléique, palmitoléique, oléique, linoléique, linolénique, ricinoléique, éicosénoïque ou docosénoïque (extraits du pin, du talloil, du maïs, du tournesol, de la graine de soja, du colza, des grains de raisin, du lin ou du jojoba) ou d'origine animale comme les acides éicosapenténoïque ou docosahexénoïque (extraits des huiles de poisson), ainsi que leurs mélanges.
[0043] Les exemples préférés d'acides carboxyliques incluent les acides gras comprenant des molécules insaturées, par exemple de type oléique, pouvant être oligomérisés par une réaction de condensation des doubles liaisons. Cette réaction permet de former des mélanges essentiellement constitués de dimères et de trimères, bien que de faibles quantités d'oligomères d'ordre supérieur, comme les tétramères et les pentamères, puissent être présentes. Les termes « dimères et trimères d'acides gras » désignent les oligomères formés de 2 ou de 3 monomères identiques ou différents. De façon avantageuse, ces acides gras, saturés ou insaturés, comportent entre 12 et 100 atomes de carbone, et plus avantageusement entre 21 et 90.
[0044] Les mélanges d'oligomères d'acides gras comprennent en général un rapport donné de dimères et de trimères d'acides gras. La proportion de monomère d'acides gras et d'oligomères d'ordre supérieur (tétramères, pentamères, etc.) est faible en comparaison de celle des dimères et trimères d'acides gras.
[0045] Des exemples de molécules dimères et trimères d'acides gras, représentant les dimère et trimère cycliques de l'acide gras comportant 18 atomes de carbone, Ci8, sont présentés ci-après. Les produits commerciaux sont des mélanges d'isomères de telles compositions, incluant également des structures partiellement ou totalement hydrogénées.
Dimère d'acide gras cyclique en C3β
Trimère d'acide gras cyclique en C54
[0046] Un mélange préféré d'oligomères d'acide gras est constitué de dimères, de trimères et de monomères de l'acide gras en Ci8 (linéaire ou cyclique). Un mélange encore plus préféré est constitué de :
• entre 0,1 et 40 % en poids, plus préférentiellement entre 0,1 et 10 % en poids de monomères d'acide gras identiques ou différents ;
entre 0,1 et 99,8 % en poids, plus préférentiellement entre 18 et 98 % en poids de dimères d'acide gras identiques ou différents ; et
entre 0,1 et 99 % en poids, plus préférentiellement entre 2 et 80 % en poids de trimères d'acide gras identiques ou différents.
[0047] Les exemples de mélange de dimères et de trimères d'acides gras commerciaux incluent : les produits Uniqema Pripol® 1017, Pripol® 1048, Pripol® 1013, Pripol® 1040, Pripol® 1009 et Pripol® 1006, les produits Arizona Chemicals Unidyme® 60, Unidyme® 40 et Unidyme® 14, les produits Cognis Empol® 1008, Empol® 1018, Empol® 1043, Empol® 1045, Empol® 1016 et les produits Oleon, comme Radiacid® 0980 et Radiacid® 0950. Ces produits, Pripol®, Unidyme®, Empol® et Radiacid®, comprennent des monomères d'acides gras en Ci8 et des oligomères multiples de Ci8.
[0048] De façon préférentielle, les aminés polyfonctionnelles pouvant être employées dans la réaction de polycondensation pour obtenir le polycondensat employé dans la présente invention sont des polyamines saturées ou insaturées comportant au moins 6 atomes de carbone, comme les diamines linéaires telles que l'hexaméthylènediamine, les diamines aromatiques telles que la phénylènediamine, et plus préférentiellement les aminés obtenues par ammoniation (conversion de groupements carboxyliques en groupements nitrile) et hydrogénation d'acides gras comportant au moins 8 atomes de carbone, comme les acides carboxyliques polyfonctionnels décrits auparavant, ainsi que leurs mélanges.
[0049] Les exemples préférés d'aminés polyfonctionnelles issues d'acides carboxyliques polyfonctionnels sont ceux résultant de l'ammoniation et de l'hydrogénation de dimères et de trimères d'acides gras, comme ceux décrits dans WO 2008/053113. Les aminés polyfonctionnelles commerciales, comme la Versamine® de Cognis, peuvent également servir à l'élaboration des polycondensats employés dans la présente invention.
[0050] Dans un autre mode d'application de l'invention, les aminés organiques polyfonctionnelles peuvent être des polyétheramines comme les diamines d'oxyde de polypropylène et/ou de polyéthylène. Les exemples commerciaux de telles diamines incluent les Jeffamine® D400, Jeffamine® D2000 et Jeffamine® D4000 commercialisées par Hunstman.
[0051] De façon préférentielle, les alcools polyfonctionnels pouvant être employés dans la réaction de polycondensation visant à obtenir le polycondensat employé dans la présente invention sont des diols saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés, comportant préférentiellement au moins 6 atomes de carbone, comme les hexanediols, heptanediols, octanediols, nonanediols, décanediols, undécanediols, dodécanediols (typiquement l'hexane- 1 ,6-diol, l'heptane-1 ,7-diol, l'octane-1 ,8-diol, le nonane-1 ,9-diol, le décane-1 ,10-diol, rundécane-1 ,11-diol, le dodécane-1 ,12-diol), des diols aromatiques comme le résorcinol, l'hydroquinone, le Bisphénol A, des diols ramifiés comme le 1 ,6-hexylène glycol, ainsi que leurs mélanges, et plus préférentiellement les mélanges d'alcool contenant un ou plusieurs dimères ou trimères résultant de l'hydrogénation d'acides gras insaturés oligomérisés, comme ceux décrits auparavant, ainsi que leurs mélanges.
[0052] Dans un autre mode d'application de l'invention, les alcools polyfonctionnels peuvent être des oligomères ou des polymères d'un ou de plusieurs alkylènediols, par exemple le polyéthylène glycol, l'éthylène glycol ou le butylène glycol, ainsi que leurs mélanges.
[0053] De façon préférentielle, les isocyanates polyfonctionnels pouvant être employés dans la réaction de polycondensation visant à obtenir le polycondensat employé dans la présente invention sont des diisocyanates saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés, comportant au moins 6 atomes de carbone comme les diisocyanates aliphatiques ou cycloaliphatiques, préférentiellement le 1 ,6-hexaméthylènediisocyanate, les 4,4'- dicyclohexylmethanediisocyanat.es, le 1 ,4-cyclohexanediisocyanate, le bis(isocyanatométhyl)cyclohexane, les isocyanates aromatiques comme le toluène-2,4- diisocyanate, le toluène-2,6-diisocyanate, le 4,4'-méthylènediphényldiisocyanate, le 2,4'-méthylènediphényldiisocyanate, le para-phényldiisocyanate, le naphtalène-1 ,5-di-iso- cyanate ou NPDI (isophoronediisocyanate), etc., ainsi que leurs mélanges. [0054] Comme décrit auparavant, le polycondensat employé dans la présente invention comprend au moins un groupement associatif, lié de façon covalente audit polycondensat par réaction dudit polycondensat, ou réaction des monomères du polycondensat, avec au moins un composé comprenant au moins un groupement fonctionnel T et au moins un groupement B capable de former des liaisons associatives, préférentiel lement des liaisons hydrogène, lesdits groupements T et B étant liés de façon covalente l'un à l'autre par le biais d'au moins un, et préférentiellement d'un (1 ), groupement espaceur Sp.
[0055] Dans les composés comprenant au moins un groupement T, au moins un groupement B et au moins un groupement Sp, le groupement fonctionnel T peut être n'importe quelle fonction chimique réactive capable de former une liaison covalente avec le polycondensat et/ou les monomères dudit polycondensat, et une telle fonction est préférentiellement choisie parmi les fonctions aminé, alcool, thioalcool, halogène, acide carboxylique, acide thiocarboxylique, anhydride d'acide carboxylique, anhydride d'acide thiocarboxylique, halogénure d'acide carboxylique, halogénure d'acide thiocarboxylique, isocyanate, époxyde, acide sulfonique, etc., les fonctions aminé, alcool et acide carboxylique étant les plus préférées.
[0056] II est entendu que les liaisons covalentes formées par la réaction du groupement T avec le polycondensat et/ou les monomères dudit polycondensat ne sont pas comptabilisées dans le calcul du nombre total de motifs de répétition A1 présents dans le polycondensat comme défini ci-avant.
[0057] Le ou les groupements espaceurs Sp permettent de lier le ou les groupements T au ou aux groupements B, et peuvent être de toute nature connue de l'homme du métier.
[0058] À titre d'exemples non limitatifs, le groupement espaceur Sp est préférentiellement choisi parmi les chaînes hydrocarbonées en C1-C20 linéaires, ramifiés ou cycliques, comprenant éventuellement une ou plusieurs doubles et/ou triple liaisons, un ou plusieurs cycles aromatiques et/ou un ou plusieurs hétéroatomes. Lesdites chaînes hydrocarbonées peuvent être substituées.
[0059] Selon un aspect préféré de l'invention, le groupement espaceur Sp est une chaîne hydrocarbonée en C-pCβ linéaire ou ramifiée.
[0060] Le groupement B capable de former des liaisons associatives, préférentiellement des liaisons hydrogène, est un groupement azoté capable de former des interactions physiques non permanentes (c'est-à-dire réversibles), par exemple des liaisons ioniques, des liaisons hydrogène, des interactions ion-dipôle, des interactions dipôle-dipôle, etc. De façon préférentielle, le groupement B est choisi parmi les groupements B1 à B7 :
(B1) (B2) (B3) (B4)
(B5) (B6) (B7)
où Z représente un atome d'oxygène, un atome de soufre ou un groupement -NH, préférentiellement un atome d'oxygène, et R représente tout groupement substituant, par exemple un groupement alkyle linéaire ou ramifié en C1-C10.
[0061] Les composés comprenant au moins un groupement T, au moins un groupement espaceur Sp et au moins un groupement B peuvent par exemple être représentés par l'une quelconque des formules (1a) à (1f) suivantes :
B T
T-Sp-B T B T βv B
(1a) (1 b) (1c)
T T B
T Sp B T Sp T T Sp B
B B B
(1d) (1e) (1f)
[0062] II est entendu que lorsque plusieurs groupements T sont présents, ces groupements peuvent être identiques ou différents. De même, lorsque plusieurs groupements B sont présents, et respectivement plusieurs groupements espaceurs Sp sont présents, ils peuvent être identiques ou différents.
[0063] De façon générale et non limitative, les composés (1a) à (1f) ci-avant comportent préférentiellement un maximum de 4 groupements T, et/ou un maximum de 4 groupements B. Ils comprennent 1 , 2 ou 3, préférentiellement 1 , groupements espaceurs Sp.
[0064] Selon un mode d'application préféré, le composé répond à la formule (1a) ci-avant. [0065] Les exemples non limitatifs de composés pouvant réagir avec le polycondensat, ou les monomères dudit polycondensat, incluent la 1-(2-aminoéthyl)-imidazolidin-2-one (UDETA), la 1-(2-[(2-aminoéthyl)amino]éthyl)imidazolidone (UTETA), la 1-(2-{2-[(2- aminoéthylamino]éthyl}amino)éthyl]imidazolidone (UTEPA), la N-(6-aminohexyl)-N'-(6-méthyl- 4-oxo-1 ,4-dihydropyrimidin-2-yl)urée (UPy), le 3-amino-1 ,2,4-triazole (3-ATA) et le 4-amino- 1 ,2,4-triazole (4-ATA), ainsi que leurs mélanges. L'UDETA est préférée pour un emploi dans la présente invention.
[0066] Tous les composés décrits ci-avant qui comprennent au moins un groupement T, au moins un groupement Sp et au moins un groupement B sont soit connus en soi et commerciaux, soit facilement synthétisés selon des procédures connues de l'homme du métier, ou disponibles dans la littérature scientifique, les brevets, les Chemical Abstracts ou sur Internet.
[0067] À titre d'exemple, les composés UDETA, UTETA et UTEPA peuvent être synthétisés par réaction de l'urée avec, respectivement, la diéthylènetriamine (DETA), la triéthylènetétramine (TETA) et la tétraéthylènepentamine (TEPA).
[0068] Les exemples préférés de composés comprenant les groupements préférés B3 à B6 décrits ci-avant correspondent au produit de la réaction de l'urée avec des groupements comprenant des fonctions NH2 ou NH séparées par 2 atomes ou plus, préférentiellement par 2 ou 3 atomes de carbone, et plus précisément de la réaction de l'urée avec des aminés, des alkylèneamines, des aminoalcools ou des amidoamines. Les exemples du résultat de la réaction de l'urée avec une polyalkylamine incluent :
UDETA : 2-aminoéthylimidazolidin-2-one ou 1-(2-aminoéthyl)imidazolidin-2-one, obtenus par réaction de l'urée avec la diéthylènetriamine (DETA) ;
UTETA : 1-(2-[(2-aminoéthyl)amino]éthyl)imidazolidin-2-one, obtenue par réaction de l'urée avec la triéthylènetétramine (TETA) ;
UTEPA : 1-(2-{2-[(2-aminoéthylamino]éthyl}amino)éthyl]imidazolidin-2-one, obtenue par réaction de l'urée avec la tétraéthylènepentamine (TEPA).
[0069] Les autres exemples de composés de structures de formule B3 à B6 ci-avant incluent ceux obtenus par réaction de l'urée ou de la thiourée avec :
• des polyamines comme la dipropylènetriamine, les di-(1 ,2-butylène)triamines, les di- (2,3-butylène)triamines, les N-méthyldiéthylènetriamines, les N-éthyldiéthylènetriamines et les tripropylènetétramines ;
les aminoalcools comme le 2-[(2-aminoéthyl)amino]éthanol.
[0070] Les exemples non limitatifs de composés de structure de formule préférée B1 ou B2 incluent respectivement le 4-amino-1 ,2,4-triazole et le 3-amino-1 ,2,4-triazole. [0071] Dans un autre aspect, la présente invention concerne les polycondensats définis ci- avant comprenant au moins deux motifs de répétition A1 et au moins un groupement associatif B, à la condition que le rapport du nombre total desdits motifs de répétition sur le nombre total des groupements B soit différent de 0.
[0072] De tels polycondensats, qui forment un aspect supplémentaire de la présente invention, sont élaborés selon un procédé quelconque connu de l'homme du métier, comme décrit précédemment, et par exemple selon un procédé quelconque connu d'élaboration de polycondensats classiques, en faisant réagir au moins un composé supplémentaire comprenant au moins un groupement T, au moins un groupement B et au moins un groupement Sp, de sorte à ce que le ou les groupements fonctionnels T forment une liaison covalente avec le polycondensat et/ou les monomères dudit polycondensat.
[0073] Les exemples non limitatifs de tels polycondensats selon la présente invention incluent ceux obtenus par réaction des composés suivants :
oligomère d'acide gras, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
oligomère d'acide gras, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et UTETA ;
oligomère d'acide gras, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et 4- amino-1 ,2,4-triazole ;
• oligomère d'acide gras, diamine linéaire comportant 10 atomes de carbone et UDETA ; oligomère d'acide gras, diamine linéaire de polyoxyde de propylène et UDETA ;
oligomère d'acide gras, diamine linéaire de polyoxyde de propylène/éthylène et UDETA ; acide sébacique, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ; oligomère d'acide gras, mélange d'une aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et d'une diamine linéaire comportant 10 atomes de carbone et UDETA ;
oligomère d'acide gras, mélange d'une aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et d'une diamine linéaire de polyoxyde de propylène et UDETA ;
acide subérique, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ; oligomère d'acide gras, décanediol et UDETA ;
• oligomère d'acide gras, polypropylène glycol et UDETA ;
acide subérique, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
acide sébacique, polypropylène glycol et UDETA ;
oligomère d'acide gras, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ; oligomère d'acide gras, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UTETA ;
oligomère d'acide gras, mélange de décanediol et d'un oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
• hexaméthylènediisocyanate, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
toluènediisocyanate, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
toluènediisocyanate, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UTETA ;
hexaméthylènediisocyanate, mélange de décanediol et d'un oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
toluènediisocyanate, polypropylène glycol et UDETA.
[0074] Selon un mode d'application particulièrement préféré, les exemples de polycondensats utiles à l'invention sont ceux obtenus par la réaction d'un dimère/trimère d'acide gras, d'une diamine issue de l'ammoniation et de l'hydrogénation d'un dimère/trimère d'acide gras et de la 2-aminoéthylimidazolidin-2-one (UDETA) au titre de composé comprenant le groupement capable de former la structure supramoléculaire, ce qui permet d'obtenir le polyamide suivant, dont la structure peut être schématiquement représentée par la figure ci-dessous :
où a, b, c, d, e, f , g et h sont compris entre 1 et 24, préférentiellement entre 2 et 20 et encore plus préférentiellement entre 4 et 16, m représente un entier dont la valeur est supérieure ou égale à 1 et inférieure à 2000.
[0075] L'un des autres exemples de polycondensat selon la présente invention utile pour les compositions bitumineuses de ladite présente invention est celui obtenu par la réaction d'un dimère/trimère d'acide gras, d'un diol issu de l'hydrogénation d'un dimère/trimère d'acide gras et de la 2-aminoéthylimidazolidin-2-one (UDETA), ce qui permet d'obtenir le polyester suivant, qui peut être schématiquement représenté par la structure ci-dessous :
où a, b, c, d, e, f, g, h et m sont tels que définis ci-avant.
[0076] L'un des exemples supplémentaires de polycondensat selon la présente invention pouvant être employé dans les compositions bitumineuses de ladite présente invention est celui obtenu par la réaction d'un di-isocyanate saturé linéaire, d'un diol issu de l'hydrogénation d'un dimère/trimère d'acide gras et de la 2-aminoéthylimidazolidin-2-one (UDETA), ce qui permet d'obtenir le polyuréthane suivant, qui peut être schématiquement représenté par la structure ci-dessous :
où a, b, c, d, e, f, g, h, m sont tels que définis ci-avant, et i est compris entre 4 et 20.
[0077] Le polycondensat employé dans l'invention peut également résulter de la réaction impliquant d'autres dérivés d'acides gras, comme un ester d'acide gras ou un chlorure d'acide gras. L'un des esters d'acides gras préférés est un ester méthylique d'acide gras, en particulier un ester méthylique d'un dimère d'acide gras ou d'un mélange d'oligomères d'acides gras comme décrit auparavant. L'un des exemples de chlorure d'acide gras est le chlorure de sébaçoyle.
[0078] Le polycondensat employé dans l'invention peut éventuellement être élaboré en proportion stœchiométrique. Par exemple, dans le cas d'un acide dimère/trimère, d'une aminé dimère/trimère et de l'UDETA, le nombre total de groupements aminé réactifs (aminé dimère/trimère et UDETA) peut être ajusté pour être en proportion stœchiométrique vis-à-vis des acides gras, ce qui signifie une aminé (ou molécule d'UDETA) pour chaque groupement acide de l'acide gras, ou en proportion non stœchiométrique, ce qui signifie un excès ou un défaut d'aminés par rapport aux groupements acides.
[0079] La présente invention englobe également le fait de réticuler chimiquement le polycondensat par emploi d'un agent de réticulation avant, ou plus préférentiellement après l'élaboration de la composition bitumineuse. Les exemples de tels agents de réticulation incluent l'urée, le soufre ou les molécules soufrées comme le pentasulfure de di-ferf-dodécyle.
[0080] La teneur du ou des polycondensats au sein de la présente invention est préférentiellement incluse dans l'intervalle 0,05 parties en poids à 20 parties en poids pour 100 parties en poids du ou des bitumes. Moins de 0,05 parties en poids de polycondensat ne permet pas d'obtenir les effets recherchés. Une teneur en polycondensat supérieure à 20 parties en poids serait compatible avec l'objet de la présente invention ; la limite supérieure de 20 parties en poids n'est établie que pour des motifs économiques. Les effets attendus pourraient également être atteints avec des teneurs supérieures à 20 parties en poids, voire supérieures à 30 parties ou 40 parties en poids.
[0081] La composition bitumineuse selon la présente invention peut se présenter sous la forme d'une émulsion aqueuse, la quantité d'eau étant généralement comprise entre 10 % en volume et 70 % en volume par rapport au volume total de l'émulsion.
[0082] Les polycondensats décrits ci-avant présentent de façon surprenante une faible viscosité dans la gamme de températures à laquelle les compositions de bitume sont généralement élaborées, tout en présentant dans le même temps de bonnes propriétés mécaniques aux températures d'application (application sur une route par exemple).
[0083] Sans que ceci constitue une théorie limitative, l'une des explications de ces propriétés peut être la formation d'associations ou de liaisons thermoréversibles entre les polycondensats, principalement par le biais des groupements associatifs B présents dans le polycondensat. Ces associations sont de type liaison hydrogène. Le nombre d'associations peut être supérieur à deux par molécule, ce qui entraîne la formation d'un réseau permettant d'améliorer plus avant les propriétés mécaniques du polycondensat à basse température.
[0084] La composition bitumineuse selon la présente invention offre un avantage unique vis-à-vis des bitumes modifiés par des polymères classiques au niveau du procédé d'élaboration. Normalement, la dispersion d'un polymère classique dans un bitume nécessite le chauffage du bitume à des températures supérieures (d'environ 20 0C) à leur température normale de stockage, des durées de mélangeage importantes (généralement plusieurs heures), ainsi que des dispositifs de mélangeage spécifiques dans des conditions de cisaillement important. Contrairement à cela, le procédé d'élaboration de la présente invention peut être mis en œuvre à des températures beaucoup plus proches de celles auxquelles le bitume pur est normalement stocké, avec des durées beaucoup plus courtes (plusieurs minutes) dans des conditions de cisaillement modéré à faible.
[0085] La composition bitumineuse selon la présente invention présente préférentiellement la structure d'une dispersion ou d'une solution. Le terme « dispersion » désigne une structure en deux phases ou plus. Une structure en deux phases ou plus peut être observée au microscope optique grâce à la différence d'indice de réfraction, une phase étant dispersée sous la forme de sphères dans l'autre phase ; l'interface entre les deux phases est suffisamment bien définie au microscope optique. Le terme « solution » désigne un objet monophasique ne présentant pas de modification brutale de l'indice de réfraction en son sein, et donc aucune forme définie.
[0086] Lorsque la composition bitumineuse selon la présente invention a la structure d'une dispersion, deux cas sont possibles. Dans le premier cas de dispersion, le polycondensat est essentiellement présent dans une phase dispersée au sein de la phase bitume. Il est également possible que dans cette phase dispersée, certains composants du bitume fassent gonfler ledit composant polycondensat. Dans le second cas de dispersion, le polycondensat est essentiellement présent dans la phase continue. Il est possible que certains composants du bitume fassent gonfler le composant polycondensat susmentionné. Dans cette situation, la phase dispersée est essentiellement constituée de bitume.
[0087] Les deux situations décrites ci-avant peuvent être rencontrées en fonction de la teneur en ledit composant polycondensat et de la nature du bitume. Il est important d'ajuster la structure de la composition bitumineuse à l'application pour optimiser ses performances. Par exemple, des compositions bitumineuses destinées à être transportées sur de longues distances sous une forme concentrée de polycondensat, pour des raisons économiques, comprennent de façon avantageuse une dispersion du polymère gonflé dans la phase continue. Par exemple, une dispersion contenant des éléments dispersés qui ne sont pas distribués de façon homogène démontre une faible stabilité au stockage.
[0088] Selon un autre mode d'application, la composition de bitume selon la présente invention peut en outre inclure au moins un tensioactif anionique, cationique, zwitterionique ou amphotère ajouté au bitume ou dans la phase aqueuse.
[0089] La composition bitumineuse selon la présente invention peut également comprendre un ou plusieurs autres composants, tels que ceux couramment employés dans le domaine des bitumes et des asphaltes. Ceux-ci peuvent inclure des agents anti-désenrobage, généralement des tensioactifs anioniques, cationiques, zwitterioniques ou amphotères. Les exemples non limitatifs de tels agents anti-désenrobage incluent : les acides alkylcarboxyliques, les tensioactifs sulfatés, les tensioactifs sulfonatés, les acides alkyl- ou arylcarboxyliques, les esters d'acides gras d'alcanolamines quaternaires, les alkylamidopolyamines, les alkylimidazolines et les alkylimidazopolyamines, les produits de réaction entre les polyamines et les acides gras carboxyliques, les produits de réaction entre les alkylpolyamines et les acides gras carboxyliques, et de façon similaire, les produits de réaction entre les acides gras ou l'huile végétale et la diéthanolamine, suivie de la réaction avec les polyamines. Les exemples non limitatifs d'alcanolamine quaternaire incluent les sels de bétaïne et les sels de N,N,N-trialkylcholine avec des acides inorganiques ou organiques forts, comme par exemple l'acide méthanesulfonique.
[0090] Les exemples non limitatifs de polyamines incluent les composés suivants : diméthylaminopropylamine, N-aminoéthylpipérazine, diéthylènetriamine, triéthylènetétramine et tétraéthylène pentamine.
[0091] D'autres additifs pouvant être avantageusement ajoutés à la composition bitumineuse décrite dans la présente invention sont choisis parmi :
l'acide polyphosphorique, y compris toutes les qualités et désignations différentes existantes pour les acides polyphosphoriques, ce qui inclut l'acide pyrophosphorique, les acides triphosphorique et métaphosphorique et l'acide phosphonique,
les pyrophosphates et autres composés similaires comprenant au moins un groupement (OH-)P=O, tels que ceux décrits dans WO 2008/148974,
les polymères généralement employés pour améliorer les performances mécaniques du bitume et du enrobés,
• les paraffines, par exemple les paraffines de Fischer-Tropsch décrites dans US 6,588,974,
les agents fluxants,
les esters d'acides gras et les cires fonctionnalisées,
les dialkyldiamides, par exemple ceux cités dans WO 2007/73378,
• les composants de type résine, tels que les acides de colophane, ou les acides de colophane modifiés, le brai de talloil, le brai de goudron de pin, les colophanes de pin, les colophanes de talloil,
les asphaltites, par exemple la Gilsonite®,
les huiles d'origine végétale ou minérale et leurs dérivés,
• ainsi que les mélanges de deux des additifs supplémentaires ci-dessus ou plus.
[0092] D'autres additifs pouvant être avantageusement ajoutés à la composition bitumineuse décrite dans la présente invention sont choisis parmi ceux employés pour réduire la température de production d'un enrobés, par exemple ceux décrits dans WO 2006/106222 et WO 2007/141458.
[0093] Selon un aspect supplémentaire, la présente invention englobe également l'ajout de polymères classiques généralement employés pour améliorer les performances mécaniques du bitume et du mélange, c'est-à-dire couramment employés dans la modification du bitume, tels que : les caoutchoucs styrène-butadiène, les copolymères blocs styrène/butadiène, les copolymères éthylène-acétate de vinyle, les copolymères éthylène-acrylate, le polyéthylène et les autres alpha-polyoléfines (comme décrit dans « Asphalt binder testing manual », Asphalt Institute 2007) et les caoutchoucs poreux.
[0094] Tous ces composants et additifs supplémentaires peuvent être ajoutés aux compositions bitumineuses par n'importe quelle méthode connue. Généralement, la teneur globale en lesdits composants et additifs supplémentaires dans la composition bitumineuse selon la présente invention est comprise entre 0,01 % et 30 % en poids par rapport au poids total de la composition bitumineuse.
[0095] Dans un autre aspect, la présente invention concerne le procédé d'élaboration d'une composition bitumineuse comprenant au moins un polycondensat comprenant au moins un groupement associatif B comprenant au moins les étapes suivantes :
ajout de 0,05 à 20 parties en poids du polycondensat défini ci-avant à l'état solide, fondu, dissous ou dispersé à 100 parties en poids d'un bitume à sa température standard de stockage, en fonction de sa classe, comme décrit dans la norme NF EN 13108-1 de février 2007,
ajout éventuel, avant ou après l'ajout du polycondensat, d'un ou de plusieurs additifs tels que ceux décrits auparavant,
• mélangeage, préférentiellement sous agitation modérée, par tout moyen mécanique, pendant une durée généralement comprise entre 1 minute et plusieurs heures, typiquement entre 1 minute et 60 minutes, et
obtention d'une composition bitumineuse prête à l'emploi.
[0096] La composition bitumineuse obtenue selon le procédé ci-avant peut être produite à n'importe quelle étape de la chaîne logistique, depuis la raffinerie jusqu'au mélangeur de l'unité de mélangeage, et peut être employée telle qu'elle ou en mélange avec des agrégats minéraux pour obtenir des enrobés.
[0097] Selon un autre mode d'application, le polycondensat, à l'état fondu ou dissous, peut être ajouté à un flux continu du bitume par tout moyen connu, par exemple par injection directe ou injection directe et mélangeur statique.
[0098] Dans un autre aspect, le procédé ci-avant est mis en œuvre pour obtenir une émulsion aqueuse du bitume comprenant le polycondensat, la teneur en eau variant généralement entre 10 et 70 % en volume par rapport au volume total de l'émulsion. Dans ce cas, la composition bitumineuse est mélangée à une phase aqueuse contenant un ou plusieurs émulsifiants, tels que ceux couramment employés par l'homme du métier, avec un mélangeur statique ou un mélangeur mobile, ou une combinaison des deux. [0099] Selon un autre aspect, la présente invention concerne une formule comprenant au moins un polycondensat comme défini ci-avant, et au moins un ou plusieurs additifs, tels que ceux listés auparavant, typiquement choisis parmi les agents anti-désenrobage, l'acide polyphosphorique, les additifs décrits dans WO 2008/148974, les paraffines, par exemple les paraffines de Fischer-Tropsch décrites dans US 6,588,974, les esters d'acides gras et les cires fonctionnalisées, les dialkyldiamides comme par exemple ceux cités dans WO 2007/073378, les composants de type résine, comme les acides de colophane, le brai de talloil, le brai de goudron de pin, les colophanes de pin, les colophanes de talloil, les asphaltites, par exemple la Gilsonite®, les polymères classiques, les caoutchouc poreux, les huiles d'origine végétale ou minérale et leurs dérivés, ainsi que ceux employés pour réduire la température de production d'un enrobés décrits dans WO 2006/106222 et WO 2007/141458.
[0100] En fonction de la nature des polycondensats et des additifs, il est possible que de telles formules ne présentent pas de stabilité satisfaisante au stockage. Dans de tels cas, les formules définies ci-avant peuvent avantageusement se présenter sous la forme d'un composant en deux parties, par exemple le ou les polycondensats d'un côté, et le ou les additifs de l'autre, ou, de façon alternative, le ou les polycondensats avec certains des additifs d'un côté, et le reste des additifs de l'autre côté.
[0101] La principale application des polycondensats, des formules et des compositions bitumineuses les incluant, tels que présentés dans la présente invention, est la fabrication d'enrobés pour le revêtement de surfaces carrossables, typiquement pour la construction de routes, de parkings, de pistes d'aéroport ou de n'importe quelle surface carrossable similaire. Les autres applications des compositions bitumineuses selon la présente invention incluent des applications d'imperméabilisation, par exemple l'imperméabilisation de toits, de terrasses, de murs, etc., ainsi que des applications dans des formules adhésives.
[0102] La composition bitumineuse décrite dans la présente invention ainsi que le enrobés résultant fabriqué à partir de ladite composition bitumineuse présentent, de façon surprenante, des propriétés mécaniques améliorées par rapport aux compositions bitumineuses et aux enrobés décrits dans la littérature.
[0103] Ainsi, et selon un aspect supplémentaire, la présente invention concerne une surface, revêtue entièrement ou en partie par une composition bitumineuse comme décrit précédemment et/ou un enrobé comme défini ci-avant, ladite surface étant généralement une surface carrossable, par exemple une route, un parking, un pont, une voie pour automobiles ou une autoroute, une piste d'aéroport ou toute autre surface carrossable similaire, ainsi que toute surface nécessitant un revêtement d'asphalte ou de bitume, par exemple un enrobé, un trottoir, une aire de jeux, un toit, une terrasse, un mur etc. [0104] Les agrégats minéraux employés avec la composition bitumineuse selon la présente invention pour fabriquer un enrobé ne sont pas limités quant à leur nature chimique, leur forme ou leur taille et peuvent être obtenus dans des carrières, récupérés d'enrobés antérieurs (fraisats d'enrobés ou RAP, par exemple définis dans la norme française AFNOR XP P98-135 de décembre 2001 ), les produits de démolition de bâtiments et le mélange de n'importe lesquels des éléments ci-avant. L'enrobé élaboré avec la composition bitumineuse présentée dans la présente invention peut contenir d'autres composants courants des enrobés, tels que des fibres organiques (par exemple : fibres de cellulose, de coton, de polypropylène, de polyester, de polyalcool vinylique et de polyamide) et de fibres inorganiques (par exemple : fibres de verre, de métal ou de carbone).
[0105] Dans l'un des modes d'application de l'invention, la composition bitumineuse est employée dans les techniques connues de couche d'accrochage, d'enrobé superficiel, dans le traitement de surfaces, l'imprégnation de surfaces, la couverture de toiture ou les membranes de toiture, l'imperméabilisation à l'aide de compositions de bitume anhydre ou sous forme d'émulsion.
[0106] La composition bitumineuse décrite dans la présente invention peut être employée dans n'importe quelle méthode de fabrication d'enrobés, telles que celles employant l'addition d'une émulsion bitumineuse, l'addition de bitume chaud, ou n'importe lequel des divers procédés de fabrication d'enrobés à chaud ou semi-chaud (où la température de fabrication est supérieure à la température ambiante mais inférieure à celle d'un procédé de mélangeage à chaud classique), comme les techniques de moussage de bitume, par exemple US 2008/00259714 qui décrit un dispositif de moussage spécial associé à un chauffage multi- étape et un dispositif de séchage et de mélangeage, US 5,910,212 et WO 97/20890 qui utilisent un liant bitumineux dur combiné au mélange d'un liant bitumineux mou et d'agrégats, ou US 2005/0076810 qui emploie un additif de capacité de désorption élevée, ou encore EP 1 469 038 où une partie des agrégats est chauffée, séchée et mélangée au bitume avant d'être mélangée à des agrégats humides, ou encore US 2006/00236614 où les agrégats sont séchés et mélangés au bitume mais avec une étape de séchage, de sorte qu'une fraction de l'humidité initiale des agrégats soit conservée, ou encore WO 07/112335 qui utilise une dispersion de bitume eau-dans-huile avec des tensioactifs spécifiques, ou encore US 6,588,974 qui emploie une paraffine de Fischer-Tropsch ajoutée au bitume, en combinaison ou en remplacement partiel ou total du bitume mentionné.
[0107] La composition bitumineuse décrite dans la présente invention confère des avantages par rapport aux procédés de fabrication d'émulsions eau/bitume ou bitume/eau classiques avec des bitumes modifiés par des polymères classiques. La viscosité réduite à basse température permet d'élaborer des émulsions avec un bitume modifié selon la présente invention, à des températures et des pressions plus faibles. Des qualités de bitume de pénétration plus basse peuvent être employées.
[0108] Selon un autre aspect, la présente invention concerne le procédé d'élaboration d'un enrobé où le polycondensat dans un état solide, fondu, dissous ou dispersé est ajouté aux agrégats minéraux avant, en même temps que, ou après, l'ajout du bitume ou de la composition bitumineuse dans le procédé de mélangeage.
[0109] Ceci s'applique également aux autres composants et additifs pouvant être ajoutés à la composition d'asphalte : agents anti-désenrobage, acide polyphosphorique, paraffines, par exemple paraffines de Fischer-Tropsch décrites dans US 6,588,974, esters d'acides gras et cires fonctionnalisées, dialkyldiamides tels que par exemple ceux cités dans WO 2007/073378, composants de type résine, comme les acides de colophane, le brai de talloil, le brai de goudron de pin, les colophanes de pin, les colophanes de talloil, Gilsonite®, agents fluxants, polymères classiques, caoutchouc poreux, huiles d'origine végétale ou minérale et leurs dérivés, ainsi que ceux employés pour réduire la température de production d'un enrobés décrits dans WO 2006/106222, WO 2007/141458 et WO 2008/148974.
[0110] Le procédé d'élaboration d'un enrobé ci-avant peut être avantageusement mis en œuvre lorsque la composition bitumineuse selon l'invention est sous la forme d'une émulsion aqueuse.
[0111] La présente invention confère également plusieurs avantages en termes de fabrication, de pose et de compactage des enrobés produits par mélangeage à chaud. La fabrication d'un enrobé selon l'invention par mélangeage à chaud peut être mise en œuvre à des températures similaires à celles généralement employés pour le bitume pur. Cela n'est généralement pas possible avec les bitumes modifiés par des polymères classiques, dans la mesure où une augmentation considérable de la viscosité est observée lorsqu'ils sont refroidis depuis la température de préparation jusqu'à la température à laquelle le bitume pur est généralement stocké (différence d'environ 20 0C). Une augmentation de viscosité entraîne une couverture difficile ou incomplète de l'agrégat minéral par le bitume modifié.
[0112] Cette augmentation de viscosité aurait également un impact négatif sur la pose et le compactage de l'enrobé. Dans les enrobés fabriqués avec la composition bitumineuse présentée dans l'invention, aucun problème particulier lié à l'augmentation de viscosité ne peut avoir lieu, car elle reste similaire à celle du bitume pur aux températures de fabrication, de pose et de compactage.
[0113] De plus, la fabrication d'un enrobé avec la composition bitumineuse présentée dans l'invention peut être mise en œuvre des températures inférieures à celles généralement pratiquées pour les bitumes purs, par exemple inférieures à celles auxquelles le bitume pur est couramment stocké. De tels enrobés peuvent également être posés et compactés à des températures plus faibles, car ils présentent une fluidité supérieure à celle des enrobés fabriqués à partir de bitume modifié par des polymères classique, tout en améliorant les propriétés mécaniques du mélange dans les conditions d'application finales.
[0114] La réduction de température de fabrication par utilisation des compositions bitumineuses selon l'invention aurait pour conséquence une réduction de l'énergie consommée pendant la fabrication de l'enrobé, les agrégats minéraux n'ayant pas besoin d'être chauffés autant que dans la fabrication impliquant un bitume modifié classique. De plus, cette réduction d'énergie implique également une réduction des émissions de CO2 et des autres gaz à effet de serre, ainsi qu'une diminution de l'oxydation du bitume et des polymères.
[0115] L'un des autres avantages de la présente invention lorsqu'elle est employée pour fabriquer un enrobé est sa facilité de recyclage, par comparaison avec les mélanges fabriqués à partir de bitume modifié par des polymères classique, particulièrement avec les mélanges réticulés par voie chimique, car une fois réchauffé, la fluidité de l'enrobé comprenant la composition bitumineuse selon la présente invention est supérieure à température égale, ce qui facilite les étapes de manipulation, d'écoulement, de mélangeage et de compactage.
[0116] La présente invention va à présent être illustrée au moyen des exemples suivants, et qui ne la limitent en aucune façon. Exemples
Exemple d'élaboration de polycondensats employés dans la présente invention
[0117] Dans tous les exemples, les masses molaires équivalentes des réactifs sont obtenues par des mesures de basicité pour les aminés et d'indice d'acidité pour les acides. Exemple 1 :
[0118] Dans un réacteur en verre de 500 cm3 muni d'un moteur d'agitation de vitesse réglable, d'entrées permettant d'introduire des réactifs, des gaz inertes comme l'azote et des sondes de mesure (par exemple des sondes de température), d'un système de condensation/extraction de vapeur pouvant être relié à un système de production de vide (pompe à vide, piège à vide, etc.) et d'une enveloppe permettant le chauffage ou le refroidissement du contenu du réacteur par circulation d'un fluide caloporteur, par exemple l'huile d'un bain thermostaté, 0,1 M (63 g) d'un dimère d'acide gras Pripol® 1040 sont introduits et chauffés à 1600C sous agitation et atmosphère d'azote. Ensuite, 0,14 M (18,8 g) de 1-(2-aminoéthyl)imidazolin-2-one (UDETA) sont ajoutés au goutte-à-goutte, puis la température est maintenue à 1600C pendant 1 heure. [0119] 0,027 M (16,8 g) de Versamine® 551 (Cognis), de basicité totale 3,25, sont ensuite ajoutées. L'eau générée est distillée et collectée en continu par le biais d'un dispositif de Dean-Stark. La réaction est poursuivie jusqu'à l'arrêt de la distillation de l'eau. Le polycondensat obtenu est extrait du réacteur à l'état fondu.
[0120] Le polycondensat obtenu présente un module complexe G* de 1 ,1 MPa à 25°C, comme mesuré sur un rhéomètre Physica MCR301 d'Anton Paar sous une contrainte de 1 % à 1 ,6 Hz. Le rapport des groupes A1 sur B du polycondensat obtenu est calculé en fonction des quantités molaires de Versamine® 551 et d'UDETA. La fonctionnalité de la Versamine® 551 est arbitrairement fixée à 2 (la fonctionnalité moyenne étant supérieure ou égale à 2, car la Versamine® est principalement un mélange de di- et de tri-amines). L'UDETA possède un groupement B par mole. Le rapport A1/B du polycondensat de l'Exemple 1 est égal à (0,027 * 2) 1 (0,14 * 1 ), c'est-à-dire à 0,38.
Exemple 2 :
[0121] Dans un réacteur en verre de 500 cm3 muni d'un moteur d'agitation de vitesse réglable, d'entrées permettant d'introduire des réactifs, des gaz inertes comme l'azote et des sondes de mesure (par exemple des sondes de température), d'un système de condensation/extraction de vapeur pouvant être relié à un système de production de vide (pompe à vide, pièges à vide, etc.) et d'une enveloppe permettant le chauffage ou le refroidissement du contenu du réacteur par circulation d'un fluide caloporteur, par exemple l'huile d'un bain thermostaté, 0,1 M (63 g) d'un dimère d'acide gras Pripol® 1040 sont introduites et chauffées à 1800C sous agitation et atmosphère d'azote. Ensuite, 0,055 M (9,53 g) de 1 ,10-décanediamine sont ajoutées et la température est maintenue à 1800C pendant 30 minutes.
[0122] 0,09 M (12 g) d'UDETA sont ensuite ajoutées au goutte-à-goutte. L'eau générée est distillée et collectée en continu par le biais d'un dispositif de Dean-Stark. La réaction est poursuivie pendant 4 heures à 1800C. Le polycondensat obtenu est extrait du réacteur à l'état fondu.
[0123] Le polycondensat obtenu présente un module complexe G* de 0,23 MPa à 25°C (mesuré de la même façon que dans l'Exemple 1 ). Le rapport A1/B est calculé comme dans l'Exemple 1 , en fonction des quantités de Pripol® 1040 et d'UDETA. La fonctionnalité de la 1 ,10-décanediamine est égale à 2. Le rapport A1/B est égal à (0,055 * 2) / (0,09 *1), c'est-à- dire à 1 ,22. Exemple 3 : [0124] L'Exemple 2 est répété en modifiant la nature et la quantité de l'aminé ajoutée avec 0,06 M (34,9 g) de Versamine® 551 de basicité totale 3,44. La température est ensuite maintenue à 1800C pendant 30 minutes. 0,08 M (10,7 g) d'UDETA sont ensuite ajoutées au goutte-à-goutte. L'eau générée est distillée et collectée en continu par le biais d'un dispositif de Dean-Stark. La réaction est poursuivie pendant 4 heures à 1800C. Le polycondensat obtenu est extrait du réacteur à l'état fondu.
[0125] Le polycondensat obtenu présente un module complexe G* de 0,33 MPa à 25°C (mesuré de la même façon que dans l'Exemple 1 ). Le rapport A1/B du polycondensat obtenu est calculé, en se basant sur les quantités introduites de Versamine® 551 (fonctionnalité arbitrairement fixée à 2, comme expliqué dans l'Exemple 1) et d'UDETA, et est égal à (0,06 * 2) / (0,08 * 1 ), c'est-à-dire à 1 ,5.
Exemple 4 :
[0126] Dans un réacteur similaire à ceux employés dans les exemples précédents, 0,05 M (31 ,5 g) d'un dimère d'acide gras Pripol® 1040 sont introduites et chauffées à 1800C sous agitation et atmosphère d'azote. 0,04 M (166 g) d'une polyétheramine commercialisée sous le nom de Jeffamine® D4000, de basicité totale 0,48, sont ensuite ajoutées, et la température est maintenue à 1800C pendant 30 minutes. 0,02 M (2,6 g) d'UDETA sont ensuite ajoutées au goutte-à-goutte. L'eau générée est distillée et collectée en continu par le biais d'un dispositif de Dean-Stark. La réaction est poursuivie pendant 4 heures à 1800C. Le polycondensat obtenu est extrait du réacteur à l'état fondu.
[0127] Le polycondensat obtenu présente un module complexe G* de 0,001 MPa à 25°C (mesuré de la même façon que dans l'Exemple 1 ). Le rapport A1/B du polycondensat obtenu est calculé à partir des quantités de Jeffamine® D4000 (fonctionnalité = 2) et d'UDETA, et est égal à (0,04 * 2) / (0,02 * 1 ), c'est-à-dire 4.
Exemple 5 :
[0128] À titre d'exemple comparatif, un composé de type organogel tel que décrit dans
FR 2 924 121 , c'est-à-dire un composé ne contenant pas de motif de répétition A1 au sens de la présente invention (rapport A1/B = 0), est élaboré comme suit : dans un réacteur similaire à ceux des exemples précédents, 10,265 g d'Empol® 1008, un dimère d'acide gras commercialisé par Cognis, et 5,2 g d'UDETA sont introduits et chauffés à 190 °C dans des conditions d'agitation et sous atmosphère d'azote.
[0129] L'eau générée est distillée et collectée en continu par le biais d'un dispositif de Dean- Stark. La réaction est poursuivie pendant 24 heures à 1900C. L'organogel obtenu est extrait du réacteur à l'état fondu. L'organogel obtenu présente un module complexe G* de 0,21 MPa à 25°C, comme mesuré sur un rhéomètre Physica MCR301 d'Anton Paar sous une contrainte de 1 % à 1 ,6 Hz.
Exemple 6 :
[0130] La viscosité complexe des polycondensats employés dans la présente invention, élaborés comme décrit dans les exemples 1 et 3, est mesurée sur un rhéomètre à cisaillement dynamique (MCR 301 d'Anton Paar). Les valeurs de tels paramètres à 1 ,6 Hz à 1600C et 1200C sont présentées dans le Tableau 1. La valeur d'un copolymère poly(éthylène- acrylate de vinyle) pur (EVA 20/20) (Evathane® 20/20, Arkema) est également présentée pour comparaison. On observe que la viscosité des polycondensats est significativement inférieure à celle de l'EVA, et est inférieure de presque 2 ordres de grandeur dans le cas du polycondensat de l'exemple 1 aux deux températures. L'élaboration de la composition bitumineuse selon l'invention est très facilement mise en œuvre du fait de cette viscosité réduite.
- Tableau 1 -
Exemple 7 :
[0131] L'élaboration d'une composition bitumineuse selon l'invention est mise en œuvre en ajoutant 5 parties du polycondensat élaboré comme décrit dans l'exemple 1 sous forme solide à 100 parties d'un bitume TOTAL de pénétration 35/50. Le bitume est préalablement chauffé à 1600C et conservé à cette température dans des conditions d'agitation modérée (environ 100 tours/minute) pendant l'addition du polycondensat. Après ajout du polycondensat, le mélange est agité pendant 15 minutes pour obtenir un mélange homogène (Composition 1 ).
Exemple 8 :
[0132] Le module de stockage G' et le module de pertes G" de la composition décrite dans l'exemple 7 sont mesurés sur un rhéomètre à cisaillement dynamique (MCR 301 d'Anton Paar). Les valeurs de tels paramètres à 1 ,6 Hz à 40°C, 60°C et 800C sont présentées dans le Tableau 2. À titre de comparaison, les valeurs pour le bitume 35/50 pur sont également présentées. On observe que la composition bitumineuse selon l'invention améliore les valeurs des modules par rapport au bitume pur. Le module de stockage selon l'invention est entre deux fois (400C) et un ordre de grandeur (800C) supérieur à celui du bitume pur. Le module de pertes est également plus important dans le cas de la composition bitumineuse selon l'invention que dans le cas du bitume pur.
- Tableau 2 -
Exemple 9 :
[0133] Une composition bitumineuse est élaborée en ajoutant 5 parties du polycondensat préparé comme décrit dans l'exemple 3 sous forme solide dans 100 parties d'un bitume TOTAL de pénétration 35/50. Le bitume est préalablement chauffé à 160°C et conservé à cette température dans des conditions d'agitation modérée (environ 100 tours/minute) pendant l'addition du polycondensat. Après la fin de l'ajout du polycondensat, le mélange est agité pendant 15 minutes pour obtenir un mélange homogène (Composition 2).
[0134] Un enrobé est élaboré à partir de cette Composition 2. Les agrégats minéraux suivants de granulométrie standard pour la construction d'enrobés sont employés dans cet enrobé :
Charge calcaire 1 ,5 %
Sable 0/4 48,5 %
Agrégat 4/6 14 %
Agrégat 6/10 36 %
[0135] La Composition 2 est mélangée aux agrégats minéraux à 1600C, suivant un procédé de fabrication d'asphalte par mélangeage à chaud classique. La quantité de composition 2 dans l'enrobé est de 5,6 % par rapport aux agrégats. L'enrobé résultant est compacté sur une presse giratoire à 1600C L'échantillon compacté est ensuite refroidi et conservé à une température constante (20°C) pendant 24 heures avant essai.
[0136] Un échantillon de référence utilisant du bitume 35/50 pur, et deux échantillons de comparaison, l'un contenant 100 parties d'un bitume 35/50 modifié par 5 parties d'un EVA 20/20 (Evathane® 20/20, Arkema), l'autre contenant 5 parties d'un bitume modifié par des polymères commercial avec du SBS (SHELL), sont traités de façon identique. Des essais de traction indirecte sont mis en œuvre sur tous les échantillons à l'aide d'une machine universelle d'essais Instron en compression à une vitesse de 50 mm/minute. [0137] Les valeurs du module d'élasticité, obtenues à partir des courbes de compression, sont présentées dans le Tableau 3. Il est clair que dans ce cas, la composition 2 présente, de façon surprenante, un module significativement supérieur à celui du bitume pur et comparable à ceux des échantillons préparés avec le polymère SBS. La composition selon l'invention et celle contenant le SBS ont un module supérieur à celle préparée avec le bitume modifié par EVA. On observe qu'un enrobé réalisé à partir de la composition bitumineuse selon l'invention permet d'obtenir des propriétés mécaniques similaires à celles de bitumes modifiés par des polymères classiques.
- Tableau 3 -
Exemple 10 :
[0138] Les rapports de résistance à la traction indirecte (ITSR, « indirect tensile strength ratios » en langue anglaise) sont mesurés selon la norme ASTM D4867 (conditionnement à 600C pendant 1 jour) sur les enrobés élaborés dans l'exemple 9. Un échantillon élaboré avec un bitume 35/50 pur a également été analysé à titre de référence.
[0139] De plus, un essai ITSR a également été mis en œuvre sur les enrobés élaborés selon la procédure de l'Exemple 9, comprenant une composition bitumineuse contenant le composé de type organogel de l'exemple 5 (Composition 3) pour démontrer les avantages de la présente invention. Cette Composition 3 a été élaborée par ajout de 5 parties du composé de type organogel de l'Exemple 5 dans 100 parties d'un bitume TOTAL de pénétration 35/50. Le bitume est préalablement chauffé à 1700C et conservé à cette température dans des conditions d'agitation modérée (environ 100 tours/minute) pendant l'addition de l'organogel. Après la fin de l'addition de l'organogel, le mélange est agité pendant 2 heures pour obtenir un mélange homogène.
[0140] Le Tableau 4 ci-dessous présente les rapports ITSR entre la force de rupture d'un échantillon de l'enrobé testé après avoir été stocké en conditions sèches et un second stocké sous l'eau à 60°C pendant un jour.
- Tableau 4 -
[0141] On observe que l'échantillon élaboré avec le composé de l'Exemple 5 diminue NTSR de l'enrobé, ce qui le rend plus sensible aux dégâts dus à l'humidité. [0142] En revanche, l'échantillon élaboré avec la composition 2, un polycondensat selon la présente invention, non seulement diminue cette valeur, mais également et de façon surprenante, l'augmente. Ceci démontre un net avantage des compositions bitumineuses selon la présente invention par rapport à d'autres compositions bitumineuses comprenant des molécules portant des groupements associatifs similaires à celui décrit dans l'Exemple comparatif 5.

Claims

Revendications
1. Composition bitumineuse comprenant au moins un bitume et au moins un polycondensat comprenant un ou plusieurs groupements associatifs.
2. Composition bitumineuse selon la revendication 1 , dans laquelle le ou lesdits polycondensats comprennent :
α) au moins deux motifs de répétition de formule (A1 ) :
où X représente un atome d'oxygène, un groupement -C(R1)(R2)-, ou un groupement -N(R1)-, où R1 et R2, identiques ou différents, représentent chacun, et indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou un groupement alkyle en d-C6 linéaire ou ramifié, et où z représente un entier de valeur 0 ou 1 , à la condition que lorsque z est égal à 0, X ne représente pas -C(R1)(R2)-, les motifs de répétition A1 étant séparés les uns des autres par : α1) une ou plusieurs chaînes hydrocarbonées en d-Cioo> préférentiellement en C6-Ci0O, saturées ou insaturées, linéaires ou ramifiées, différentes ou identiques, contenant éventuellement un ou plusieurs cycles hydrocarbonés, un ou plusieurs cycles aromatiques et/ou hétérocycliques, et/ou
α2) une ou plusieurs chaînes alkylène oxyde, par exemple éthylène oxyde, propylène oxyde ou butylène oxyde, avec au moins 2, préférentiellement 5 motifs de répétition, et
β) au moins un groupement associatif B. 3. Composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle le ou les polycondensats comprennent au moins deux motifs de répétition A1 et au moins un groupement associatif B, le rapport A1/B étant différent de 0, préférentiellement strictement supérieur à 0 et inférieur à 200, plus préférentiellement compris entre 0,1 et 100, encore plus préférentiellement entre 0,2 et 50, et de façon avantageuse entre 0,
3 et 20.
4. Composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le ou les polycondensats présentent une masse moléculaire moyenne en poids (Mw) comprise entre 200 daltons et 1000 kilodaltons, préférentiellement entre 1000 daltons et 500 kilodaltons, plus préférentiellement entre 2000 daltons et 100 kilodaltons.
5. Composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le ou les polycondensats sont des homopolymères, des copolymères blocs ou des copolymères aléatoires, comportant des motifs de répétition amide, ester, uréthane ou urée, et préférentiellement, le ou les polycondensats sont des polyamides.
6. Composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le ou les groupements associatifs B du ou des polycondensats sont choisis parmi :
(B1) (B2) (B3) (B4)
(B5) (B6) (B7)
où Z représente un atome d'oxygène, un atome de soufre ou un groupement -NH, préférentiellement un atome d'oxygène, et R représente tout groupement substituant, par exemple un groupement alkyle linéaire ou ramifié en CrCi0.
7. Composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la teneur en le ou les polycondensats est comprise entre 0,05 parties en poids à 20 parties en poids pour 100 parties du ou des bitumes.
8. Composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui se présente sous la forme d'une dispersion, d'une solution ou sous la forme d'une émulsion aqueuse, dans laquelle la quantité d'eau est comprise entre 10 % en volume et 70 % en volume du volume total de l'émulsion.
9. Procédé d'élaboration d'une composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins les étapes suivantes : ajout de 0,05 à 20 parties en poids du polycondensat défini ci-avant à l'état solide, fondu, dissous ou dispersé à 100 parties en poids d'un bitume à sa température standard de stockage, en fonction de sa classe, comme décrit dans la norme NF EN 13108-1 de février 2007,
• ajout éventuel, avant ou après l'ajout du polycondensat, d'un ou de plusieurs additifs tels que ceux décrits auparavant,
mélangeage, préférentiellement sous agitation modérée, par tout moyen mécanique, pendant une durée généralement comprise entre 1 minute et plusieurs heures, typiquement entre 1 minute et 60 minutes, et
• obtention d'une composition bitumineuse prête à l'emploi.
10. Polycondensat capable de former une structure supramoléculaire comprenant : α) au moins deux motifs de répétition de formule (A1 ) :
où X représente un atome d'oxygène, un groupement -C(R1)(R2)- ou un groupement -N(R1)-, où R1 et R2, identiques ou différents, représentent chacun, et indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou un groupement alkyle en C-pCβ linéaire ou ramifié, et où z représente un entier de valeur 0 ou 1 , à la condition que lorsque z est égal à 0, X ne représente pas -C(R1)(R2)-, les motifs de répétition A1 étant séparés les uns des autres par : α1) une ou plusieurs chaînes hydrocarbonées en d-Cioo> préférentiellement en C6-Ci0O, saturées ou insaturées, linéaires ou ramifiées, différentes ou identiques, contenant éventuellement un ou plusieurs cycles hydrocarbonés, un ou plusieurs cycles aromatiques et/ou hétérocycliques, et/ou
α2) une ou plusieurs chaînes alkylène oxyde, par exemple éthylène oxyde, propylène oxyde ou butylène oxyde, avec au moins 2, préférentiellement 5 motifs de répétition, et
β) au moins un groupement associatif B.
11. Polycondensat selon la revendication 10, dans lequel le rapport A1 /B est différent de 0, préférentiellement strictement supérieur à 0 et inférieur à 200, plus préférentiellement compris entre 0,1 et 100, encore plus préférentiellement compris entre 0,2 et 50, et de façon avantageuse compris entre 0,3 et 20.
12. Polycondensat selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11 , de masse moléculaire moyenne en poids (Mw) comprise entre 200 daltons et 1000 kilodaltons, préférentiellement entre 1000 daltons et 500 kilodaltons, plus préférentiellement entre 2000 daltons et 100 kilodaltons.
13. Polycondensat selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, qui est un homopolymère, un copolymère bloc ou un copolymère aléatoire, comportant des motifs de répétition amide, ester, uréthane ou urée, et qui est préférentiellement un polyamide.
14. Polycondensat selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel le ou les groupements associatifs B sont choisis parmi :
(B1) (B2) (B3) (B4)
(B5) (B6) (B7)
où Z représente un atome d'oxygène, un atome de soufre ou un groupement -NH, préférentiellement un atome d'oxygène, et R représente tout groupement substituant, par exemple un groupement alkyle linéaire ou ramifié en C1-C10.
15. Polycondensat selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, obtenu par la réaction des composés suivants :
oligomère d'acide gras, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
oligomère d'acide gras, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et UTETA ;
oligomère d'acide gras, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et 4- amino-1 ,2,4-triazole ;
oligomère d'acide gras, diamine linéaire comportant 10 atomes de carbone et UDETA ; oligomère d'acide gras, diamine linéaire de polyoxyde de propylène et UDETA ;
oligomère d'acide gras, diamine linéaire de polyoxyde de propylène/éthylène et UDETA ; acide sébacique, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ; oligomère d'acide gras, mélange d'une aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et d'une diamine linéaire comportant 10 atomes de carbone et UDETA ;
oligomère d'acide gras, mélange d'une aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et d'une diamine linéaire de polyoxyde de propylène et UDETA ;
acide subérique, aminé issue de l'ammoniation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ; oligomère d'acide gras, décanediol et UDETA ;
oligomère d'acide gras, polypropylène glycol et UDETA ;
acide subérique, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
acide sébacique, polypropylène glycol et UDETA ;
oligomère d'acide gras, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
oligomère d'acide gras, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UTETA ;
oligomère d'acide gras, mélange de décanediol et d'un oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
hexaméthylènediisocyanate, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
• toluènediisocyanate, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
toluènediisocyanate, oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UTETA ;
hexaméthylènediisocyanate, mélange de décanediol et d'un oligomère d'alcool issu de l'hydrogénation d'un oligomère d'acide gras et UDETA ;
toluènediisocyanate, polypropylène glycol et UDETA.
16. Polycondensat selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, obtenu par la réaction des composés suivants :
• dimère/trimère d'acide gras, diamine issue de l'ammoniation et de l'hydrogénation d'un dimère/trimère d'acide gras et UDETA, ou
dimère/trimère d'acide gras, diol issu de l'hydrogénation d'un dimère/trimère d'acide gras et UDETA, ou
diisocyanate saturé linéaire, diol issu de l'hydrogénation d'un dimère/trimère d'acide gras et UDETA.
17. Formulation comprenant au moins un polycondensat selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, et au moins un ou plusieurs additifs choisis parmi les agents anti- désenrobage, l'acide polyphosphorique, les pyrophosphates et autres composés similaires comportant au moins un groupement (HO)P=O, les paraffines, les esters d'acides gras et les cires fonctionnalisées, les dialkyldiamides, les composants de type résine, les polymères classiques, les caoutchoucs poreux, les agents fluxants, les asphaltites, les huiles d'origine végétale ou minérale et leurs dérivés, ainsi que ceux employés pour réduire la température de production d'un enrobé.
18. Utilisation d'un polycondensat selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, d'une formulation selon la revendication 17, ou d'une composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour le revêtement de surfaces carrossables, les applications d'imperméabilisation et la préparation de formulations adhésives.
19. Enrobé comprenant un polycondensat selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, une formulation selon la revendication 17 ou une composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et des agrégats minéraux.
20. Surface carrossable revêtue entièrement ou en partie par une composition bitumineuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ou par un enrobé selon la revendication 19.
EP10752895A 2009-08-04 2010-07-29 Composition bitumineuse contenant un polymere supramoleculaire Withdrawn EP2462196A2 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23110109P 2009-08-04 2009-08-04
FR0955472A FR2948944B1 (fr) 2009-08-04 2009-08-04 Supramolecular polymer-containing bituminous composition
PCT/FR2010/051609 WO2011015773A2 (fr) 2009-08-04 2010-07-29 Composition bitumineuse contenant un polymère supramoléculaire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2462196A2 true EP2462196A2 (fr) 2012-06-13

Family

ID=41591660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10752895A Withdrawn EP2462196A2 (fr) 2009-08-04 2010-07-29 Composition bitumineuse contenant un polymere supramoleculaire

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8076398B2 (fr)
EP (1) EP2462196A2 (fr)
FR (1) FR2948944B1 (fr)
WO (1) WO2011015773A2 (fr)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2944025B1 (fr) * 2009-04-02 2011-04-01 Arkema France Utilisation en tant qu'absorbeur de chocs, d'un materiau forme de molecules arborescentes comportant des groupes associatifs
FR2988725B1 (fr) 2012-04-02 2015-04-03 Arkema France Monomeres porteurs de groupements associatifs pour la synthese de polycondensats supramoleculaires
WO2014124196A1 (fr) * 2013-02-11 2014-08-14 Croda, Inc. Agents dispersants
FR3002538B1 (fr) * 2013-02-25 2017-09-01 Arkema France Materiaux supramoleculaires a base d'oligo-amides
CN103788666B (zh) * 2013-12-16 2016-01-20 广西科中大交通科技有限公司 沥青路面抗车辙剂及其制备方法
JP6401905B2 (ja) * 2013-12-27 2018-10-10 東亜道路工業株式会社 舗装用バインダ及び舗装用混合物
US9745472B2 (en) * 2014-07-19 2017-08-29 Pre Tech Industries, Inc. Asphalt recycling method
US10611938B2 (en) * 2014-08-19 2020-04-07 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Oil-enhanced polymer modified asphalt adhesive compositions and methods of making
US10150827B2 (en) 2014-10-23 2018-12-11 Cargill, Incorporated Imidazoline functionalized oxidized fatty substance emulsifiers and methods
US9683097B1 (en) * 2015-02-26 2017-06-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymer blend, method for making the same and roofing membrane containing the same
JP6787588B2 (ja) * 2017-07-18 2020-11-18 花王株式会社 道路の舗装方法
CN107383332B (zh) * 2017-08-22 2020-07-03 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种聚氨酯聚合物及其制备方法和应用
WO2021205465A1 (fr) 2020-04-06 2021-10-14 Hindustan Petroleum Corporation Limited Additif soufré et bitume modifié au soufre
EP4168465A1 (fr) * 2020-06-19 2023-04-26 Basf Se Composition d'asphalte comprenant un mélange d'un isocyanate et d'un plastifiant en tant qu'additifs de performance
CN113773662A (zh) * 2021-10-13 2021-12-10 山东京博石油化工有限公司 一种阴离子沥青及其制备方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1156793A (en) 1965-10-12 1969-07-02 Evode Ltd Improvements in or relating to Modified Bitumens
AU644142B2 (en) * 1990-03-21 1993-12-02 Tremco Incorporated Substantially solvent free organic material and method relating thereto
FR2718747B1 (fr) 1994-04-18 1996-06-07 Elf Antar France Procédé de préparation de compositions bitume/polymère à caractère multigrade renforcé et application des compositions obtenues à la production de liants bitume/polymère pour revêtements.
US5743950A (en) * 1995-01-12 1998-04-28 Shell Oil Company Process for preparing an asphalt composition
US5910212A (en) 1997-04-21 1999-06-08 Shell Oil Company Process for preparing an open-graded asphalt composition
IL134767A0 (en) 1997-08-29 2001-04-30 Schumann Sasol Gmbh Bitumen or asphalt for producing a road topping, road topping and method for the production of bitumen or asphalt
FR2768150B1 (fr) 1997-09-05 1999-11-26 Saada Sa Liant bitumineux, composition et utilisation
GB9917461D0 (en) 1999-07-27 1999-09-29 Smith & Nephew Hydrogen bonded compounds
AU2003216726A1 (en) 2002-01-17 2003-07-30 Atofina Supramolecular polymers
US20040033308A1 (en) 2002-08-13 2004-02-19 Mitteldeutsche Harstein-Industrie Ag Method and device for producing a bitumen-bonded construction material mixture
FR2844283B1 (fr) * 2002-09-11 2006-10-27 Soprema Membrane a base de liant bitumineux modifie polyrethanne et procede de fabrication
FR2853647B1 (fr) 2003-04-08 2006-06-23 Colas Sa Liant de nature vegetale pour la realisation de materiaux pour le batiment et/ou les travaux publics
FR2853919B1 (fr) 2003-04-18 2006-02-03 Htp Est Procede de fabrication d'un enrobe bitumineux
US7297204B2 (en) * 2004-02-18 2007-11-20 Meadwestvaco Corporation Water-in-oil bituminous dispersions and methods for producing paving compositions from the same
PL1756227T3 (pl) * 2004-03-18 2008-05-30 Latexfalt Bv Ulepszona asfaltowa substancja wiążąca modyfikowana polimerem, z niskimi emisjami
FR2871804B1 (fr) 2004-06-16 2008-08-22 Appia Procede de preparation d'un melange bitume-polymere
US7426964B2 (en) 2004-12-22 2008-09-23 Baker Hughes Incorporated Release mechanism for downhole tool
FR2882061B1 (fr) 2005-02-15 2008-04-18 Arkema Sa Materiaux elastiques
FR2883882B1 (fr) * 2005-04-05 2007-05-25 Ceca S A Sa Additifs pour produits bitumineux, produits bitumineux les contenant et leurs utilisations
FR2884264B1 (fr) 2005-04-08 2015-05-15 Appia Procede pour fabriquer un enrobe bitumineux
FR2901801B1 (fr) * 2006-06-06 2009-06-12 Ceca Sa Sa Produits bitumineux et emulsions aqueuses a base de produits bitumineux et leurs utilisations
FR2905698B1 (fr) * 2006-09-08 2012-08-31 Arkema France Polymeres supramoleculaires semi-cristallins
FR2907781B1 (fr) 2006-10-27 2010-01-08 Ceca Sa Procede de synthese de diamines et/ou de triamines primaires de haute purete a partir d'acides dimeres ou trimeres
US7927413B2 (en) 2007-04-17 2011-04-19 Astec, Inc. Method and apparatus for making asphalt concrete using foamed asphalt cement
FR2915485B1 (fr) 2007-04-26 2009-06-12 Ceca Sa Sa Procede de preparation d'enrobes a base de produits bitumineux et leurs utilisations
DE102007023319A1 (de) * 2007-05-16 2008-11-20 Bayer Materialscience Ag Aufgesäuerte Polyesterpolyurethan-Dispersion
FR2924121A1 (fr) 2007-11-27 2009-05-29 Total France Sa Composition bitumineuse elastique reticulee de maniere thermoreversible
PL2093274T3 (pl) * 2008-02-20 2011-12-30 Ceca Sa Kompozycje bitumiczne

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2011015773A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
US8252865B2 (en) 2012-08-28
FR2948944B1 (fr) 2012-10-05
WO2011015773A2 (fr) 2011-02-10
US20120046395A1 (en) 2012-02-23
WO2011015773A3 (fr) 2011-06-30
FR2948944A1 (fr) 2011-02-11
US8076398B2 (en) 2011-12-13
US20110034593A1 (en) 2011-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2462196A2 (fr) Composition bitumineuse contenant un polymere supramoleculaire
EP2106423B1 (fr) Composition bitumineuse aux propriétés thermoreversibles
EP2093274B1 (fr) Compositions bitumineuses
EP3612616B1 (fr) Bitume solide a temperature ambiante
EP2576911B1 (fr) Procédé de fabrication d'enrobés hydrocarbonés à froid, enrobés hydrocarbonés à froid à maniabilité contrôlée et leur utilisation pour la réalisation de revêtements routiers
EP2217648B1 (fr) Composition bitumineuse elastique reticulee de maniere thermoreversible
EP2396286B1 (fr) Systeme d'additifs pour la preparation d'enrobe tiede a usage routier a base de surfactant de type amine
EP2245090B1 (fr) Composition comprenant un tensio-actif pour des bitumes
EP2907853B1 (fr) Matériau bitumineux coulé à froid paraffinique à montée en cohésion rapide
FR2949232A1 (fr) Composition bitumineuse contenant un polymer supramoleculaire
WO2011004116A1 (fr) Mélange d'additifs pour la préparation d'enrobés
EP3612617A1 (fr) Bitume solide a temperature ambiante
WO2009150369A2 (fr) Additifs pour produits bitumeux
FR3107277A1 (fr) Utilisation d’un additif pour retarder le vieillissement du bitume
EP3612598B1 (fr) Procede de preparation de bitume solide a temperature ambiante en lit d'air fluidise
EP4103651A1 (fr) Composition bitumineuse contenant une huile époxydée
FR3065222A1 (fr) Produits asphaltiques ayant des proprietes de maniabilite ameliorees
EP3947315B1 (fr) Additifs pour matériau bitumineux coule a froid avec un liant paraffinique a montée en cohésion rapide
EP3491069B1 (fr) Agents fluxants pour liants hydrocarbones
OA19430A (fr) Bitume solide à température ambiante.
OA19429A (fr) Procédé de préparation de bitume solide à température ambiante en lit d'air fluidisé.
OA19486A (en) Bitume solide à température ambiante.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20120220

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20130930

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140211