ES2220821T3 - Composicion bituminosa con aptitud para ser transitable mejorada y su uso en aplicaciones de techumbres. - Google Patents
Composicion bituminosa con aptitud para ser transitable mejorada y su uso en aplicaciones de techumbres.Info
- Publication number
- ES2220821T3 ES2220821T3 ES01983516T ES01983516T ES2220821T3 ES 2220821 T3 ES2220821 T3 ES 2220821T3 ES 01983516 T ES01983516 T ES 01983516T ES 01983516 T ES01983516 T ES 01983516T ES 2220821 T3 ES2220821 T3 ES 2220821T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- composition according
- group
- bituminous
- composition
- weight
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/20—Carboxylic acid amides
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Una composición bituminosa, que comprende un componente bituminoso (A), un componente elastómero (B), preferiblemente un copolímero de bloques de un dieno conjugado y un hidrocarburo monovinilaromático, y un aditivo (C), en la que el aditivo es un compuesto de la fórmula general Ar---R---Ar (I) en la que: - cada ¿Ar¿ independientemente es un anillo bencénico o sistema de anillos aromáticos condensados de 6 a 20 átomos de carbono, sustituido con, al menos un grupo hidroxilo, y - ¿R¿ es un radical divalente opcionalmente sustituido, que comprende 6 a 20 átomos en el esqueleto y, al menos un grupo amida y/o éster en el esqueleto.
Description
Composición bituminosa con aptitudes para ser
transitable mejorada y su uso en aplicaciones de techumbres.
La presente invención se refiere a composiciones
bituminosas que tienen ventajosas propiedades a altas y bajas
temperaturas, que se mantienen a lo largo del tiempo, dando una
mejor vida útil estimada cuando se usa, por ejemplo, en
aplicaciones de techumbres.
Una proporción importante de los fieltros para
techumbres aplicados hoy día se fabrican de composiciones
bituminosas modificadas, por ejemplo, composiciones bituminosas que
comprenden un componente bituminoso y un componente elastómero,
típicamente un copolímero de bloques estirénico, tales como SBS
(poliestireno-polibutadieno-poliestireno);
SEBS
[poliestireno-poli(etileno-butileno)-poliestireno];
SIS
(poliestireno-poliisopreno-poliestireno)
y SEPS [poliestireno-poli
(etileno-propileno)-poliestireno] y
similares. Las ventajas de composiciones bituminosas modificadas
con respecto a sistemas tradicionales (bitumen solado) incluyen:
mejor resistencia a la fatiga (la acomodación de movimientos
térmicos repetidos de la techumbre); mejor flexibilidad
(especialmente a bajas temperaturas, que posibilita a los
constructores tender fieltro en condiciones atmosféricas más frías
que con bitumen convencional); mejor resistencia mecánica (para
permitir una reducción en el número de capas de fieltro
sustituyendo totalmente o en parte el sistema revestido de bitumen
soplado tradicional); mejor resistencia a deformación
(permanente), en tiempos de carga cortos y más largos (denominada
"aptitud para ser transitable"); y mejor elasticidad, que da
lugar a una mayor capacidad para salvar el movimiento de grietas y
uniones.
Aunque las composiciones bituminosas modificadas
satisfacen todas las exigencias de más arriba, en cuanto a que
estos materiales tengan excelentes propiedades a altas y bajas
temperaturas (es decir, resistencia a la flexión de -30 a -25ºC y
resistencia a fluencia a 80 a 100ºC), aún se desean mejoras.
Una propiedad de particular importancia en
aplicaciones de techumbres es la aptitud para ser transitable
mencionada más arriba. En caso de una inadecuada aptitud para ser
transitable, el uso de soplete, que es uno de los métodos de
aplicación más ampliamente usados para fieltros de techumbres
bituminosas, podría conducir a efectos indeseables en la superficie
y/o daño debido a insuficiente resistencia a deformación. La
valoración de la resistencia de una composición para soportar tal
tráfico de trabajo se clasifica por el valor de penetración (ASTM
D5-94) a 50ºC. La reducción del valor de
penetración, es decir, mejorar la resistencia a la deformación, al
tiempo que se mantienen las propiedades de comportamiento y,
especialmente, las propiedades a bajas temperaturas, sería
altamente deseable.
Se ha descubierto ahora que la aptitud para ser
transitable de composiciones bituminosas modificadas se puede
mejorar sin efecto (significativo) sobre las otras propiedades de
las composiciones. Como resultado, actualmente se dispone de
composiciones bituminosas modificadas, con un mejor equilibrio de
propiedades. Alternativamente, ahora se pueden fabricar
composiciones bituminosas modificadas, de bitumen relativamente
blando que, por otra parte, tendrían una insuficiente aptitud para
ser transitable (valor de penetrabilidad excesivamente alto).
Por consiguiente, la presente invención
proporciona una composición bituminosa, que comprende un componente
bituminoso (A), un componente elastómero (B), preferiblemente un
copolímero de bloques de un dieno conjugado y un hidrocarburo
monovinilaromático, y un aditivo (C), en la que el aditivo es un
compuesto de la fórmula general
(I)Ar---R---Ar
en la
que:
- -
- cada "Ar" independientemente es un anillo bencénico o sistema de anillos aromáticos condensados de 6 a 20 átomos de carbono, sustituidos con, al menos un grupo hidroxilo, y
- -
- "R" es un radical divalente opcionalmente sustituido, que comprende 6 a 20 átomos en el esqueleto y, al menos un grupo amida y/o éster en el esqueleto.
A continuación se describirán los componentes de
la composición bituminosa.
El aditivo usado en la presente invención es un
compuesto de la fórmula general
(I)Ar---R---Ar
en la
que:
- -
- cada "Ar" independientemente es un anillo bencénico o un sistema de anillos aromáticos condensados de 6 a 20 átomos de carbono, sustituido con, al menos un grupo hidroxilo, y
- -
- "R" es un radical divalente opcionalmente sustituido, que comprende 6 a 20 átomos en el esqueleto y, al menos un grupo amida y/o éster en el esqueleto.
- Apropiadamente, cada "Ar" es un anillo bencénico o un sistema de anillos aromáticos condensados de 6 a 20 átomos de carbono, y preferiblemente un anillo bencénico. El anillo bencénico o sistema de anillos aromáticos condensados está sustituido con, al menos un grupo hidroxilo, aunque pueden estar presentes más grupos hidroxilo. Apropiadamente, el grupo hidroxilo o uno de los grupos hidroxilo se sustituye en posición para- o posición 4. Además, cada "Ar" independientemente puede llevar uno o más sustituyentes, preferiblemente grupos alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, y lo más preferiblemente en una posición o posiciones adyacentes al grupo o grupos hidroxilo. Lo más apropiadamente, ambos "Ar" son grupos 3,5-dialquil-4-hidroxilfenilo, y preferiblemente grupos 3,5-di-terc-butil-4-hidroxilfenilo.
El radical divalente "R" se puede
representar por la fórmula general
\sim \sim \sim
[C(=O)X] _{n}\sim \sim
\sim
en la
que:
- -
- "C(=O)X" representa un grupo amida o éster, siendo "X" un átomo de oxígeno o nitrógeno, y preferiblemente un grupo amida; y
- -
- "n" es el número de tales grupos.
Estos grupos, en caso de "n" igual a 2 o
más, pueden estar adyacentes entre sí, pero no necesitan estarlo.
Apropiadamente, "n" puede variar de 1 a 4. Preferiblemente,
"n" es 2 ó 4, y lo más preferiblemente 2. Ejemplos preferidos
de radical "R" incluyen
(III)-R^{1}XC(=O)C(=O)XR^{1}-
(IV)-R^{1}XC(=O)-R^{2}-C(=O)XR^{1}-
(V),
y-R^{1}C(=O)X-R^{2}-XC(=O)R^{1}-
(IV),-R^{1}XC(=O)-R^{2}-XC(=O)R^{1}-
en las
que:
- -
- "R^{1}" es un grupo hidrocarbonileno de C_{1-4}, y preferiblemente un grupo etileno;
- -
- "X" es tal como se define más arriba; y
- -
- "R^{2}" es un grupo de puente orgánico de 1 a 10 átomos en su esqueleto o un grupo de puente orgánico sustituido de 1 a 10 átomos en su esqueleto, tal como un grupo hidrocarbonileno de C_{1-10}, preferiblemente un grupo n-hexileno, o un grupo de tal longitud que contiene dos grupos amida o éster, y preferiblemente grupos amida en su grupo de puente.
- En caso de que "R^{2}" esté sustituido, entonces puede estar sustituido con uno o más de una variedad de sustituyentes, que incluyen grupos alquilarilo que llevan un grupo "Ar", y similares.
- El aditivo preferido puede elegirse, por tanto, entre, por ejemplo, IRGANOX MD-1024; IRGANOX 259 o NAUGARD XL-1 y similares (IRGANOX y NAUGARD son marcas comerciales). El aditivo más preferido es amida de ácido bis(3,5-diterc-butil-4-hidroxifeniletilamino)-dicarbónico, disponible de Ciba Geigy como MD-1024.
- El aditivo se puede añadir en cualquier cantidad en el intervalo de 0,01 a 5% en peso, y típicamente de 0,1 a 2% en peso, sobre la base de la composición bituminosa total. La cantidad preferida depende, por ejemplo, de:
- (I)
- el aditivo o aditivos elegido(s);
- (II)
- la relación de componente elastómero (B) versus componente bituminoso (A);
- (III)
- la naturaleza del componente elastómero (B) y del componente bituminoso (A); y
- (IV)
- la presencia de otros componentes, tales como cargas.
Sin embargo, poca experimentación se requerirá
para encontrar una cantidad apropiada de aditivo para mejorar el
equilibrio general de propiedades de la composición bituminosa.
El componente bituminoso presente en las
composiciones bituminosas de acuerdo con la presente invención
puede ser un bitumen de origen natural o derivado de un aceite
mineral. También alquitranes de petróleo obtenidos por un proceso
de craqueo y alquitrán de hulla se pueden usar como componente
bituminoso, así como mezclas de diversos materiales bituminosos.
Ejemplos de componentes apropiados incluyen destilación o
"bitúmenes de destilación directa", bitúmenes de
precipitación, por ejemplo bitúmenes propánicos, bitúmenes
soplados, por ejemplo, bitumen soplado catalíticamente o multigrado,
y sus mezclas. Otros componentes bituminosos adecuados incluyen
mezclas de uno o más de estos bitúmenes con extendedores
(fundentes) tales como extractos de petróleo, por ejemplo extractos,
destilados o residuos aromáticos, o con aceites. Componentes
bituminosos apropiados ( tanto "bitúmenes de destilación
directa" como "bitúmenes fluidificados") son los que tienen
una penetración en el intervalo de 20 a 280, y en particular de 50
a 250 dmm a 25ºC ("dmm = 0,1 mm"). Generalmente, un bitumen
destilado o de destilación directa que tiene una penetración en el
intervalo de 100 a 250 mm será el más conveniente para usar. Dentro
del alcance de la invención, se pueden usar bitúmenes de diferente
nivel de compatibilidad.
La composición bituminosa de acuerdo con la
invención contiene, al menos un componente elastómero (B). Los
elastómeros están generalmente asociados con polímeros de dienos,
tales como butadieno o isopreno, o con copolímeros de tales dienos
con un hidrocarburo monovinilaromático, tal como estireno. Se pone
de relieve que el elastómero usado en la composición de la
invención no está limitado a tales polímeros o copolímeros.
Elastómeros apropiados incluyen poliésteres, poliacrilatos,
polisulfuros, polisiliconas y poliésteramidas, siempre que
presenten un comportamiento elastómero.
Preferiblemente, al menos un copolímero de
bloques que comprende, al menos dos bloques terminales de un
poli(hidrocarburo monovinilaromático) y, al menos un bloque
de uno o más dienos conjugados o una de sus versiones
(parcialmente) hidrogenadas se usa como componente elastómero.
Dienos conjugados apropiados son los que contienen de 4 a 8 átomos
de carbono por monómero, por ejemplo, butadieno,
2-metil-1,3-butadieno
(isopreno),
2,3-dimetil-1,3-butadieno,
1,3-pentadieno, y
1,2-hexa-dieno, en particular
butadieno e isopreno, y sus mezclas. Hidrocarburos
monovinilaromáticos son o-metilestireno,
p-metilestireno,
p-terc-butilestireno,
2,4-dimetilestireno,
\alpha-metilestireno, vinilnaftaleno,
viniltolueno, vinilxileno, y similares y sus mezclas y, en
particular, estireno.
Estos copolímeros de bloques pueden ser lineales
o ramificados, y simétricos o asimétricos. Un ejemplo preferido de
un copolímero de bloques apropiado es el copolímero tribloque de la
configuración A-B-A, en la que
"A" representa un bloque de hidrocarburo polivinilaromático, y
"B" representa un bloque de polidieno. Estos copolímeros de
bloques se pueden definir, además, por ejemplo por el contenido de
hidrocarburos monovinilaromáticos en el copolímero de bloques
final, su peso molecular y su microestructura, tal como se describe
a continuación.
El contenido de hidrocarburos monovinilaromáticos
del copolímero de bloques final apropiadamente oscila de 10 a 70, y
más preferiblemente de 20 a 50% en peso (basado en el copolímero de
bloques total).
Los bloques polímeros de hidrocarburos
monovinilaromáticos ("A") tienen ventajosamente un peso
molecular aparente en el intervalo de 2.000 a 100.000, y en
particular de 5.000 a 50.000. Los bloques polímeros de dienos
conjugados ("B") preferiblemente tienen un peso molecular
aparente en el intervalo de 25.000 a 1.000.000, y particularmente
de 30.000 a 150.000.
La expresión "peso molecular aparente", tal
como se usa en la presente memoria descriptiva se refiere al peso
molecular del polímero (bloque), medido con cromatografía en gel
usando estándares de calibración de poliestireno (de acuerdo con
ASTM 3536).
Por modificación de la polimerización, es posible
dirigir que los dienos conjugados se propaguen de una manera en la
que átomos de carbono de un solo enlace conjugado se incorporan en
el esqueleto, o de una manera en la que todos los átomos de carbono
de los enlaces conjugados insaturados se incorporan en el
esqueleto. Con respecto a la primera manera, poli(dienos
conjugados) se definen por su contenido de vinilo, que se refiere
al enlace insaturado que está ahora unido a lo largo del esqueleto
del polímero.
Técnicas para aumentar el contenido de vinilo de
la porción de dieno conjugado son bien conocidas y pueden incluir
el uso de compuestos polares, tales como éteres, aminas y otras
bases de Lewis y más en particular los elegidos en el grupo que
comprende dialquiléteres de glicoles. Los modificadores más
preferidos se eligen entre dialquiléter de etilenglicol que contiene
los mismos o diferentes grupos alcoxi terminales y opcionalmente
que lleva un sustituyente alquilo en el radical etileno, tal como
monoglime, diglime, dietoxietano,
1,2-dietoxipropano,
1-etoxi-2,2-terc-butoxietano,
de los cuales 1,2-dietoxipropano es el más
preferido.
Apropiadamente, el contenido total de vinilo del
copolímero de bloques es, al menos 6% en peso [basado en los
bloques de poli(dieno conjugado)], preferiblemente en el
intervalo de 8 a 80, y lo más preferiblemente en el intervalo de 25
a 55% en peso.
La preparación de copolímeros de bloques es
conocida en la técnica. En el documento GB1538266 se describe un
número de métodos. Por ejemplo, copolímeros de bloques se pueden
preparar copulando, al menos dos moléculas de copolímeros de
bloques entre sí, usando agentes de copulación apropiados tales
como adipatos (por ejemplo, adipato de dietilo) o compuestos de
silicio (por ejemplo, tetracloruro de silicio,
dimetildiclorosilano, metildiclorosilano o
gamma-glicidoxipropil-trimetoxisilano)
o un núcleo preparado por oligomerización de di- ó
tri-vinil-benceno. Otros agentes de
copulación se pueden elegir entre poliepóxidos, tales como aceite
de soja epoxidado, o bisfenoles epoxidados (por ejemplo, el
diglicidiléter de bisfenol A), poliisocianatos (por ejemplo,
benzo-1,2,4-triisocianato),
policetonas (por ejemplo,
hexano-1,3,6-triona),
polianhídridos o polihaluros (por ejemplo, dibromoetano) y
similares.
similares.
Usando agentes de copulación, un resto de
copolímero de dibloques no copulado puede permanecer en el producto
final, denominado "contenido de dibloques". Cuando el
copolímero de bloques se prepara vía una técnica en la que no se
prepara o aísla específicamente nada de dibloque, tal como en
completa preparación secuencial, es conocido que la cantidad final
de dibloque se puede ajustar, por ejemplo, por reiniciación. El
contenido de dibloques puede estar, por ejemplo, en el intervalo de
5 a 25% en peso y más preferiblemente de 10 a 25% en peso, basado
en el componente elastómero.
La hidrogenación del copolímero de bloques, si se
desea, se puede llevar a cabo tal como se describe en la memoria
descriptiva de la patente Británica de más arriba. Ejemplos
adicionales de copolímeros de bloques apropiados y su preparación,
se pueden encontrar, por ejemplo, en los documentos EP0006674;
EP0238149; EP06657886; EP0317025; EP0506195; EP0756611; US5189083;
US5212220; US5141986; US544775; US5451619; US5718752; US5854335;
US5798401; US3231635; US3251905; US3390207; US3598887; US4219627;
EP0413294; EP0387671; EP0636654; y WO0422931.
El componente elastómero (B) está presente
apropiadamente en la composición bituminosa en una cantidad en el
intervalo de 2 a 20, y más preferiblemente de 10 a 15% en peso
(basado en la composición bituminosa to-
tal).
tal).
La composición bituminosa puede contener también
opcionalmente, otros ingredientes tales como se puedan requerir para
el uso final previsto. Por tanto, se pueden incluir cargas, por
ejemplo, talco, carbonato cálcico y negro de carbono. Otros
componentes que se pueden incorporar incluyen resinas, aceites,
estabilizantes o retardadores de llama. El contenido de tales cargas
y/u otros componentes puede estar en el intervalo de 0 a tanto como
40% en peso (basado en la composición bituminosa total). Por
supuesto, si es ventajoso, otros modificadores polímeros se pueden
incluir también en la composición bituminosa de la invención.
Las propiedades útiles a bajas temperaturas y
altas temperaturas de las mezclas de
bitumen-polímero de la presente invención unidas con
la mejor resistencia al envejecimiento posibilita que tales mezclas
supongan un importante beneficio en usos en los que las mezclas
están expuestas a condiciones atmosféricas externas, tales como el
uso en aplicaciones de techumbres, por ejemplo como componente de
fieltro para techumbres. La viscosidad usualmente baja a altas
temperaturas no significa simplemente que las mezclas de
polímero-bitumen se pueden elaborar más fácilmente,
sino que también hacen posible incorporar una cantidad mayor de
carga antes de alcanzar la viscosidad de elaboración máxima
permisible, y por tanto da lugar a un producto más barato en las
aplicaciones en las que se usan cargas corrientemente.
Las composiciones bituminosas de la presente
invención se pueden aplicar, también, en relación con otros usos
finales distintos de aplicaciones de techumbres, tales como
selladores y revestimiento (por ejemplo, revestimiento de
tuberías), construcción de carreteras, materiales para aislamiento
del sonido, adhesivos a base de bitumen y similares.
Los siguientes ejemplos ilustran la presente
invención.
Mezclas madres con 12% en peso de KRATON
D-1184 (grado comercial de SBS, que tiene un peso
molecular radial aparente de 420.000 g/mol, un peso molecular de
dibloque de 120.000 g/mol, un PSC de 30% en peso y un contenido de
vinilo de 8% en peso), en dos tipos de bitumen disponible
comercialmente, es decir, B 45/60 y B 160/210, se fabricaron con
una mezcladora de alto cizallamiento Silverson L4R. El bitumen se
calentó a 160ºC y, subsiguientemente, se añadió el polímero. Debido
a la operación de mezcla, la temperatura aumentó a 180ºC, que es
causada por la entrada de energía desde la mezcladora. La mezcla a
esta temperatura continuó hasta que se obtuvo una mezcla homogénea,
que se controló por microscopía de fluorescencia.
Con estas mezclas madres se prepararon
composiciones bituminosas usando los otros ingredientes con
agitación a bajo cizallamiento, a la temperatura de 180ºC.
Se llevó a cabo una valoración estándar sobre las
mezclas sin carga, es decir, la determinación del punto de
reblandecimiento, viscosidad, resistencia al flujo DIN y flexión en
frío.
También se determinó la penetración a 50ºC de
cada composición en este estudio. La carga aplicada sobre la
superficie de una composición durante una medida de penetración se
calcula como sigue:
* el diámetro de la punta del cono de la aguja
usada es 0,15 mm (tal como se propone en el informe de calibración
y se define en ASTM D5-94);
* la superficie de la aguja (0,25 x \pi x
d^{2}) es 0,0177 mm^{2};
* la carga total aplicada durante la medida, es
decir, el peso (50 g) y barra, asciende a 100 g.
Por tanto, la carga real es: 100 \div 0,0177 =
5.650 g/mm^{2} = 56.500 kPa.
La indentación y resiliencia se determinan como
sigue:
Si la superficie del tamaño medio de un zapato es
210 cm^{2} (30 x 7 cm) y el peso de una persona media es 80 kg,
la carga que se ejerce sobre la techumbre (80 \div 210 = 0,394
kg/cm^{2}) es 38 kPa.
Los experimentos se realizaron sobre las
composiciones en copas de penetración. Sobre la superficie de la
composición, se situó un cilindro metálico plano redondo con un
diámetro de 1,3 cm. En este estudio, los ensayos de indentación se
han realizado aplicando dos cargas diferentes, es decir, 0,5 kg y 1
kg. Las cargas reales ejercidas sobre las composiciones son, por
tanto: 38 kPa y 76 kPa.
Ensayos de fluencia se llevaron a cabo para cada
composición a 50ºC aplicando diversas cargas. El ensayo de fluencia
se realizó con un Rotoviscometer Haake RT20, usando una
configuración de platos paralelos. El diámetro del plato superior
era 8 mm, mientras que la distancia entre platos era de 1 mm. El
espesor inicial de las muestras usadas ascendía a 1,5 mm. Antes de
comenzar las mediciones, las muestras se desbastaron. Los ensayos de
fluencia se realizaron aplicando una carga constante de 40 kPa, 20
kPa, 10 kPa ó 5 kPa. La capacitancia J (1/Pa) en función del tiempo
se determinó para cada composición.
Experimentos
1-5
IRGANOX MD-1024 se usó en este
estudio para investigar su efecto sobre la penetración de
composición típica para techumbre basada en SBS según norma
D-1184 y 30% en peso de carga.
Los resultados de los ensayos de penetración a
50ºC se presentan en la Tabla. Los valores de penetración de la
composición de referencia sin los aditivos presentes se dan por
razones de comparación. Además, las propiedades de funcionamiento
típicas de una composición con bitumen B45/60 se dan también por
razones de compara-
ción.
ción.
La presencia de MD-1024 afecta
significativamente la penetración de la composición a 50ºC. Se
demuestra, también, que la cantidad del aditivo influyen en el
nivel de penetración.
Se demuestra que con 0,5% en peso de
DM-1024 presente en una composición con el bitumen
B160/210 más blando se obtiene un valor de penetración similar a
50ºC, en comparación con el encontrado para una composición con el
bitumen B45/60 más duro, aunque significativamente mejores
propiedades de funcionamiento general se comprueban para la
composición con el bitumen más blando.
La penetración a 50ºC se redujo
significativamente, lo cual sugiere que el nivel de indentación
mejoraría también.
Los resultados de la indentación y resiliencia de
las composiciones con bitumen D-1184 y B160/210,
carga y aditivo, aplicando una carga excesiva de 76 kPa se
representan en la Figura 1. También se representan los resultados
para la composición de referencia, es decir, sin aditivo
presente.
Una mejora importante del nivel de indentación se
ha establecido con la presencia del aditivo, sin afectar la
resiliencia. En cada caso, se ha observado una recuperación total
en el espacio de 120 segundos.
Con el ensayo de fluencia, la resistencia a la
deformación se ha determinado a 40 kPa a una temperatura de 50ºC.
Los resultados para cada composición (B160/210) presentados en la
Tabla 1, se representan en la Figura 2. Con la presencia de los
aditivos, la resistencia a deformación se mejoró
significativamente.
Si 0,3% en peso o lo que es más, un 0,5% en peso
de MD-1024 se incorpora en una composición típica
para techumbre, la aptitud para ser transitable, es decir,
penetración, indentación, resiliencia y resistencia a deformación,
se puede mejorar sustancialmente.
Claims (24)
1. Una composición bituminosa, que comprende un
componente bituminoso (A), un componente elastómero (B),
preferiblemente un copolímero de bloques de un dieno conjugado y un
hidrocarburo monovinilaromático, y un aditivo (C), en la que el
aditivo es un compuesto de la fórmula general
(I)Ar---R---Ar
en la
que:
- -
- cada "Ar" independientemente es un anillo bencénico o sistema de anillos aromáticos condensados de 6 a 20 átomos de carbono, sustituido con, al menos un grupo hidroxilo, y
- -
- "R" es un radical divalente opcionalmente sustituido, que comprende 6 a 20 átomos en el esqueleto y, al menos un grupo amida y/o éster en el esqueleto.
2. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que cada "Ar" es un anillo bencénico o
un sistema de anillos aromáticos condensados de 6 a 20 átomos de
carbono, y preferiblemente un anillo bencénico.
3. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, en la que el anillo bencénico o sistema de
anillos aromáticos condensados, está sustituido con, al menos un
grupo hidroxilo.
4. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1-3, en la que el grupo
hidroxilo o uno de los grupos hidroxilo está sustituido en para- ó
posición -4.
5. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que cada "Ar"
independientemente puede llevar uno o más sustituyentes,
preferiblemente grupos alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, y lo
más preferiblemente en una posición o posiciones adyacente(s)
a grupo(s) hidroxilo.
6. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que ambos "Ar" son
grupos
3,5-dialquil-4-hidroxilfenilo,
y preferiblemente grupos
3,5-di-terc-butil-4-hidroxilfenilo.
7. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que el radical divalente
"R" está representado por la fórmula general
(II)\sim \sim
\sim [C(=O)X] _{n} \sim \sim
\sim
en la
que:
- -
- "C(=O)X" representa un grupo amida o éster, siendo "X" un átomo de oxígeno o nitrógeno, y preferiblemente un grupo amida; y
- -
- n el número de tales grupos.
8. La composición de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que "n" oscila de 1 a 4.
9. La composición de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que "R" es una de las fórmulas
(III)-R^{1}XC(=O)C(=O)XR^{1}-
(IV)-R^{1}XC(=O)-R^{2}-C(=O)XR^{1}-
(V),
y-R^{1}C(=O)X-R^{2}-XC(=O)R^{1}-
(VI),-R^{1}XC(=O)-R^{2}-XC(=O)R^{1}-
en las
que:
- -
- "R^{1}" es un grupo hidrocarbonileno, y preferiblemente un grupo etileno;
- -
- "X" es tal como se ha definido; y
- -
- "R^{2}" es un grupo de puente orgánico sustituido, de 1 a 10 átomos en su esqueleto o un grupo de puente orgánico sustituido, de 1 a 10 átomos en su esqueleto, tal como grupo hidrocarbonileno de C_{1-10}, preferiblemente un grupo n-hexileno, o un grupo de tal longitud que contiene dos grupos amida o éster, y preferiblemente grupos amida en su puente.
10. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que el aditivo es amida del ácido
bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifeniletilamino)-dicarbónico
(disponible como MD-1024 de
Ciba-Geigy).
11. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que el aditivo se añade
en una cantidad en el intervalo de 0,01 a 5% en peso, basado en la
composición bituminosa total.
12. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que el componente
bituminoso es un bitumen de origen natural o derivado de un aceite
mineral.
13. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que el componente
bituminoso se elige entre "bitúmenes de destilación directa",
bitúmenes de precipitación, bitúmenes soplados y sus mezclas.
14. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que el componente
bituminoso tiene una penetración en el intervalo de 50 a 250 dmm a
25ºC.
15. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que el copolímero de
bloques usado como componente elastómero (B) comprende, al menos dos
bloques terminales de un poli(hidrocarburo
monovinilaromático) y, al menos un bloque de uno o más dienos
conjugados o una de sus versiones hidrogenadas (parcialmente).
16. La composición de acuerdo con la
reivindicación 15, en la que el dieno conjugado se elige entre los
que contienen 4 a 8 átomos de carbono por monómero, por ejemplo
butadieno,
2-metil-1,3-butadieno
(isopreno),
2,3-dimetil-1,3-butadieno,
1,3-pentadieno, y 1,2-hexadieno, y
en particular butadieno e isopreno, y sus mezclas.
17. La composición de acuerdo con las
reivindicaciones 15 ó 16, en la que el hidrocarburo
monovinilaromático se elige entre o-metilestireno,
p-metilestireno,
p-terc-butilestireno,
2,4-dimetilestireno,
\alpha-metilestireno,
vinil-naftaleno, vinil-tolueno,
vinil-xileno y similares o sus mezclas, y en
particular estireno.
18. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 15-17, en la que el
copolímero de bloques es lineal o ramificado, y simétrico o
asimétrico.
19. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 15-18, en la que el
contenido de hidrocarburos monovinilaromáticos del copolímero de
bloques final apropiadamente oscila de 10 a 70, y más
preferiblemente de 20 a 50% en peso (basado en el copolímero de
bloques total).
20. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 15-19, en la que los
bloques polímeros de hidrocarburos monovinilaromáticos ("A")
tienen un peso molecular aparente en el intervalo de 2.000 a
100.000, y en particular de 5.000 a 50.000, y los bloques polímeros
de dienos conjugados ("B") tienen un peso molecular aparente
en el intervalo de 25.000 a 1.000.000, y particularmente de 30.000
a 150.000.
21. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 15-20, en la que el
contenido de vinilo total del copolímero de bloques es, al menos 6%
en peso (basado en los bloques de poli(dieno conjugado),
preferiblemente en el intervalo de 8 a 80, y más preferiblemente en
el intervalo de 25 a 55% en peso.
22. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que el componente
elastómero (B) está presente en la composición bituminosa en una
cantidad en el intervalo de 2 a 20, y más preferiblemente de 10 a
15% en peso (basado en la composición bituminosa total).
23. La composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la que la composición
bituminosa contiene cargas, por ejemplo talco, carbonato cálcico y
negro de carbono, y/o otros componentes que incluyen resinas,
aceites, estabilizantes o retardadores de llama.
24. El uso de la composición de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en aplicaciones
para techumbres.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00308546 | 2000-09-28 | ||
| EP00308546 | 2000-09-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2220821T3 true ES2220821T3 (es) | 2004-12-16 |
Family
ID=8173290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01983516T Expired - Lifetime ES2220821T3 (es) | 2000-09-28 | 2001-09-28 | Composicion bituminosa con aptitud para ser transitable mejorada y su uso en aplicaciones de techumbres. |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040014846A1 (es) |
| EP (1) | EP1325082B1 (es) |
| JP (1) | JP2004517162A (es) |
| CN (1) | CN1232583C (es) |
| AT (1) | ATE272685T1 (es) |
| AU (1) | AU2002215002A1 (es) |
| BR (1) | BR0114203A (es) |
| CA (1) | CA2423787A1 (es) |
| DE (1) | DE60104708T2 (es) |
| EA (1) | EA005647B1 (es) |
| ES (1) | ES2220821T3 (es) |
| NO (1) | NO20031406L (es) |
| PT (1) | PT1325082E (es) |
| TR (1) | TR200402373T4 (es) |
| WO (1) | WO2002026889A1 (es) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1431348A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-06-23 | KRATON Polymers Research B.V. | Block copolymer modified bitumen felts |
| WO2004096915A1 (en) * | 2003-05-01 | 2004-11-11 | Kraton Polymers Research B.V. | A colorable composition |
| EP1612243A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | Kraton Polymers Research B.V. | Bituminous roofing composition |
| EP1586606A1 (en) | 2004-04-14 | 2005-10-19 | KRATON Polymers Research B.V. | An asphalt binder based on polymer modified bitumen, hot mix asphalts made thereof, and pavements made therefrom |
| US7048979B2 (en) | 2004-06-03 | 2006-05-23 | Kraton Polymers U.S. Llc | Articles prepared from high molecular weight/low coupled block copolymers |
| US7560503B2 (en) | 2004-06-03 | 2009-07-14 | Kraton Polymers U.S. Llc | Gels from high molecular weight block copolymers |
| FR2889198B1 (fr) * | 2005-07-28 | 2008-02-08 | Total France Sa | Procede de preparation de base bitume |
| EP2787043B1 (fr) * | 2010-04-30 | 2018-03-21 | Total Marketing Services | Utilisation de dérivés organogelateurs dans des compositions bitumineuses pour améliorer leur résistance aux agressions chimiques |
| FR3051476B1 (fr) | 2016-05-23 | 2020-01-31 | Total Marketing Services | Bitume solide a temperature ambiante |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57139143A (en) * | 1981-02-23 | 1982-08-27 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Bituminous composition |
| JPS63179953A (ja) * | 1987-01-21 | 1988-07-23 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 重合体組成物の製造方法 |
| IT1249194B (it) * | 1991-04-15 | 1995-02-20 | Marco Danese | Membrana di impermeabilizzazione applicabile a caldo con bitume ossidato |
| MY132249A (en) * | 1995-02-17 | 2007-09-28 | Shell Int Research | Bituminous composition |
| JP2000103906A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-04-11 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 共役ジエン系重合体組成物 |
| EP1211285B1 (en) * | 2000-04-07 | 2006-05-31 | Mitsui Chemicals, Inc. | Thermoplastic elastomer composition with high resistance to thermal deterioration |
| US6607679B2 (en) * | 2001-01-12 | 2003-08-19 | Tdk Corporation | Organic PTC thermistor |
-
2001
- 2001-09-28 PT PT01983516T patent/PT1325082E/pt unknown
- 2001-09-28 JP JP2002530658A patent/JP2004517162A/ja active Pending
- 2001-09-28 TR TR2004/02373T patent/TR200402373T4/xx unknown
- 2001-09-28 US US10/381,607 patent/US20040014846A1/en not_active Abandoned
- 2001-09-28 EA EA200300403A patent/EA005647B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-09-28 DE DE60104708T patent/DE60104708T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-28 BR BR0114203-8A patent/BR0114203A/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-09-28 WO PCT/EP2001/011305 patent/WO2002026889A1/en active IP Right Grant
- 2001-09-28 CN CNB018180019A patent/CN1232583C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-28 AU AU2002215002A patent/AU2002215002A1/en not_active Abandoned
- 2001-09-28 AT AT01983516T patent/ATE272685T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-09-28 EP EP01983516A patent/EP1325082B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-28 ES ES01983516T patent/ES2220821T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-28 CA CA002423787A patent/CA2423787A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-03-27 NO NO20031406A patent/NO20031406L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR0114203A (pt) | 2004-06-08 |
| DE60104708D1 (de) | 2004-09-09 |
| NO20031406L (no) | 2003-05-27 |
| ATE272685T1 (de) | 2004-08-15 |
| CN1232583C (zh) | 2005-12-21 |
| EP1325082B1 (en) | 2004-08-04 |
| WO2002026889A1 (en) | 2002-04-04 |
| PT1325082E (pt) | 2004-11-30 |
| DE60104708T2 (de) | 2005-08-04 |
| US20040014846A1 (en) | 2004-01-22 |
| EA200300403A1 (ru) | 2003-08-28 |
| AU2002215002A1 (en) | 2002-04-08 |
| CA2423787A1 (en) | 2002-04-04 |
| TR200402373T4 (tr) | 2004-12-21 |
| JP2004517162A (ja) | 2004-06-10 |
| CN1473177A (zh) | 2004-02-04 |
| EP1325082A1 (en) | 2003-07-09 |
| NO20031406D0 (no) | 2003-03-27 |
| EA005647B1 (ru) | 2005-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2388202T3 (es) | Composiciones alquitrán/polímero con reticulaciones termorreversibles | |
| US6759454B2 (en) | Polymer modified bitumen compositions | |
| CA1314642C (en) | Bituminous composition | |
| ES2220821T3 (es) | Composicion bituminosa con aptitud para ser transitable mejorada y su uso en aplicaciones de techumbres. | |
| US7271207B2 (en) | Bituminous composition | |
| ES2387177T3 (es) | Polímero injertado y composición de alquitran con reticulación termorreversible que comprende dicho polímero injertado | |
| US4745155A (en) | Emulsified crack or joint filler | |
| EP0728814B1 (en) | Bituminous composition | |
| US5854335A (en) | Bituminous composition with diene/monovinyl aromatic block copolymer | |
| US20050233664A1 (en) | Bituminous composition with improved 'walk-on-ability' and its use in roofing applications | |
| US7148273B2 (en) | Bituminous composition with reduced gelation tendency | |
| US7230041B2 (en) | Bituminous compositions | |
| EP1431348A1 (en) | Block copolymer modified bitumen felts | |
| AU2002229602A1 (en) | Bituminous composition with reduced gelation tendency | |
| GB2318121A (en) | Bituminous compositions and a process for their preparation | |
| EP1612243A1 (en) | Bituminous roofing composition |