ES2881268T3 - Composición de asfalto que comprende compuestos reactivos termoendurecibles - Google Patents
Composición de asfalto que comprende compuestos reactivos termoendurecibles Download PDFInfo
- Publication number
- ES2881268T3 ES2881268T3 ES18727036T ES18727036T ES2881268T3 ES 2881268 T3 ES2881268 T3 ES 2881268T3 ES 18727036 T ES18727036 T ES 18727036T ES 18727036 T ES18727036 T ES 18727036T ES 2881268 T3 ES2881268 T3 ES 2881268T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- asphalt
- composition
- weight
- range
- temperature
- 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.)
- Active
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 200
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 156
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 44
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 43
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 235000015096 spirit Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 17
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 23
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 19
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 241000779819 Syncarpia glomulifera Species 0.000 claims description 3
- 239000001739 pinus spp. Substances 0.000 claims description 3
- 229940036248 turpentine Drugs 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 51
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 18
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 12
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 12
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 4
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- WAMBUHSSUGGLJO-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol;2-(oxiran-2-ylmethoxymethyl)oxirane Chemical compound C1OC1COCC1CO1.C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 WAMBUHSSUGGLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- -1 polymethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920003245 polyoctenamer Polymers 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 3
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 3
- FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 4-[[4-[bis(oxiran-2-ylmethyl)amino]phenyl]methyl]-n,n-bis(oxiran-2-ylmethyl)aniline Chemical compound C1OC1CN(C=1C=CC(CC=2C=CC(=CC=2)N(CC2OC2)CC2OC2)=CC=1)CC1CO1 FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 239000011353 cycloaliphatic epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- ZUAURMBNZUCEAF-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenoxyethoxy)ethanol Chemical compound OCCOCCOC1=CC=CC=C1 ZUAURMBNZUCEAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000538 Poly[(phenyl isocyanate)-co-formaldehyde] Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIYNIOYNNFXGFN-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol;7-oxabicyclo[4.1.0]heptane-4-carboxylic acid Chemical compound OCC1CCC(CO)CC1.C1C(C(=O)O)CCC2OC21.C1C(C(=O)O)CCC2OC21 NIYNIOYNNFXGFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000013103 analytical ultracentrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- XFUOBHWPTSIEOV-UHFFFAOYSA-N bis(oxiran-2-ylmethyl) cyclohexane-1,2-dicarboxylate Chemical compound C1CCCC(C(=O)OCC2OC2)C1C(=O)OCC1CO1 XFUOBHWPTSIEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical group NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- UWJJYHHHVWZFEP-UHFFFAOYSA-N pentane-1,1-diol Chemical compound CCCCC(O)O UWJJYHHHVWZFEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000412 polyarylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005199 ultracentrifugation Methods 0.000 description 1
- AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N urea-1-carboxylic acid Chemical compound NC(=O)NC(O)=O AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
-
- 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
- C08K5/29—Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08L61/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
- C08L61/28—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0067—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone the ingredients being formed in situ by chemical reactions or conversion of one or more of the compounds of the composition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Una composición de asfalto que comprende de 0,1 a 10,0 % en peso con base en el peso total de la composición de un compuesto reactivo termoendurecible seleccionado del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y resinas de melamina formaldehído, en donde al menos 18 % en peso se basa en sobre el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved en un disolvente de aguarrás mineral.
Description
DESCRIPCIÓN
Composición de asfalto que comprende compuestos reactivos termoendurecibles
Esta invención se refiere esencialmente a una composición de asfalto que comprende compuestos reactivos termoendurecibles como modificador del asfalto del grupo que consiste en MDI polimérico, epoxi y melamina formaldehído en donde al menos el 18 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved en un disolvente de aguarrás mineral.
La presente invención también se refiere a un proceso para la preparación de una composición de asfalto. La composición de asfalto de la presente invención muestra un aumento en el rango de temperatura funcional y propiedades mejoradas de resistencia a la deformación del asfalto como, por ejemplo, el rango de temperatura útil del asfalto, mayor elasticidad y menor potencial de deformación.
En general, el asfalto es un material coloidal que contiene diferentes especies moleculares clasificadas en asfaltenos y maltenos. El asfalto, que es viscoelástico y termoplástico, sufre una variación de propiedades sobre un rango de temperaturas, desde el frío extremo al calor extremo. El asfalto tiende a ablandarse en climas cálidos y a agrietarse en condiciones de frío extremo. A temperaturas frías, los asfaltos se vuelven quebradizos y están sujetos a agrietarse, mientras que a temperaturas elevadas se ablandan y pierden propiedades físicas.
La adición de un componente reactivo termoendurecible como aglutinantes respectivamente en términos más generales como modificador permite que las propiedades físicas del asfalto permanezcan más constantes en un rango de temperaturas y/o mejoren las propiedades físicas en el rango de temperaturas al que se somete el asfalto.
Tales asfaltos que se modifican mediante la adición de aglutinantes respectivamente modificadores son conocidos desde hace años en el estado de la técnica. Sin embargo, todavía existe una necesidad en la industria del asfalto de asfaltos mejorados. En parte, esto se debe a que los asfaltos modificados con polímeros conocidos actualmente tienen un número de deficiencias. Estos incluyen susceptibilidad a, por ejemplo, deformación permanente (formación de surcos), fatiga por flexión, humedad, disminución de la elasticidad en el funcionamiento a baja temperatura.
El documento WO 01/30911 A1 divulga una composición de asfalto que comprende, en peso con base en el peso total de la composición, de aproximadamente 1 a 8 %, de un MDI polimérico, en el que el MDI polimérico tiene una funcionalidad de al menos 2,5. También se refiere a un proceso de preparación de dicha composición de asfalto, utilizando tiempos de reacción inferiores a 2 horas. La formación del producto MDI-asfalto se mide mediante un aumento en la viscosidad del producto o más preferiblemente mediante análisis mecánico dinámico (DMA).
El documento WO 01/30912 A1 divulga una emulsión asfáltica acuosa que comprende, además de asfalto y agua, un poliisocianato emulsionable. También se refiere a una composición agregada que comprende dicha emulsión, y a los procesos para preparar dichas composiciones.
El documento WO 01/30913 A1 divulga una composición de asfalto que comprende, en peso con base en el peso total de la composición, de aproximadamente 1 a 5 %, de un prepolímero con base en MDI polimérico, donde el MDI polimérico tiene una funcionalidad de al menos 2,5. También se refiere a un proceso para preparar dicha composición de asfalto.
El documento EP 0537638 B1 divulga composiciones de betún modificado con polímero que contienen de 0,5 a 10 partes en peso de polioctenámero funcionalizado por 100 partes en peso de betún y, opcionalmente, agentes de reticulación caracterizados porque el polioctenámero es predominantemente un polioctenámero trans y contiene grupos carboxilo, así como grupos derivados de los mismos, por ejemplo, ácido maleico.
En consecuencia, sería muy deseable tener a mano una composición de asfalto y un proceso de preparación relacionado que pudiera evitar todas las desventajas asociadas con la técnica anterior, por ejemplo, intervalo de temperatura útil limitado, respuesta elástica limitada y punto de reblandecimiento bajo.
Uno de los objetos de la presente invención es proporcionar una composición de asfalto que muestre propiedades físicas mejoradas en términos de ser más constante en un rango de temperaturas. Además, se buscó una composición de asfalto que muestre un aumento en el intervalo de temperatura útil (UTI), reduzca la docilidad por fluencia no recuperable (Jnr), tenga una mayor respuesta elástica, tenga una mayor capacidad de carga, tenga un potencial reducido para deformaciones de asfalto permanente en situaciones de niveles de tráfico aumentados respectivamente velocidades reducidas, una buena adherencia y un punto de reblandecimiento aumentado, así como una penetración de la aguja disminuida.
Además, debe proporcionarse un proceso de preparación de la composición de asfalto respectivo.
Las diferentes propiedades físicas de la composición de asfalto se miden mediante diferentes ensayos conocidos en la técnica y se describen en detalle en la sección experimental.
La respuesta elástica y la docilidad de fluencia no recuperable (Jnr) se calculan en la prueba de Recuperación de Fluencia de Esfuerzo Múltiple (MSCR) en la que el asfalto se somete a una carga constante durante un tiempo fijo. La
deformación total durante un período de tiempo específico se expresa en % y corresponde a una medida de la elasticidad del aglutinante. Además, se puede medir el ángulo de fase que ilustra la respuesta elástica mejorada (ángulos de fase reducidos) del aglutinante modificado.
Un Reómetro del Haz de Flexión (BBR) se usa para determinar la rigidez del asfalto a bajas temperaturas y usualmente se refiere a la rigidez de flexión del asfalto. En esta prueba se determinan dos parámetros: la rigidez a la fluencia es una medida de la resistencia del betún a la carga constante, y la tasa de fluencia (o el valor m) es una medida de cómo cambia la rigidez del asfalto a medida que se aplican las cargas. Si la rigidez de fluencia es demasiado alta, el asfalto se comportará de manera quebradiza y será más probable que se agriete. Es deseable un valor m alto, ya que a medida que cambia la temperatura y se acumulan tensiones térmicas, la rigidez cambiará con relativa rapidez. Un valor de m alto indica que el asfalto tenderá a dispersar las tensiones que de otro modo se acumularían hasta un nivel en el que podría producirse el agrietamiento a baja temperatura.
Por consiguiente, se encontró una composición de asfalto que comprendía de 0,1 a 10,0 % en peso con base en el peso total de la composición de un compuesto reactivo termoendurecible seleccionado del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y resinas de melamina formaldehído en las que al menos 18 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved en un disolvente de aguarrás mineral.
De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, se proporciona un proceso para la preparación de una composición de asfalto que comprende las siguientes etapas:
a) Calentar el asfalto de partida hasta una temperatura de 110 hasta 190 °C
b) Agregar la cantidad deseada de compuesto reactivo termoendurecible bajo agitación
c) Después de la etapa b) la mezcla de reacción se agita a una temperatura en el rango de 110 a 190 °C durante al menos 2,5 h
en donde la reacción es bajo una atmósfera de oxígeno,
que cumple los objetos de la invención. Además, se proporciona el uso de una composición de asfalto para la preparación de una composición de mezcla de asfalto.
Sorprendentemente, se pudo encontrar que una composición de asfalto de acuerdo con la invención muestra un punto de ablandamiento aumentado combinado con una disminución en la penetración de la aguja, lo que lleva a un intervalo de temperatura útil aumentado, una respuesta elástica aumentada, una buena adherencia y una capacidad de carga aumentada, así como un potencial reducido de deformaciones permanentes del asfalto.
Sin estar ligado a esta teoría, actualmente se cree que esto se debe a la cantidad de partículas de al menos 18 % en peso con base en el peso total de la composición que tiene un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved. Se necesita una morfología específica de las estructuras coloidales para obtener los rendimientos resultantes. Un compuesto reactivo termoendurecible reaccionará con el grupo fenólico, carboxílico, tiol, anhídrido y/o pirrólico o cualquier grupo reactivo de los componentes del asfalto y enlazará los asfaltenos entre sí, dando lugar a partículas más grandes en la composición de asfalto resultante.
Las realizaciones preferidas se explican en las reivindicaciones y la especificación. Se entiende que las combinaciones de realizaciones preferidas están dentro del alcance de la presente invención.
De acuerdo con la invención, la composición de asfalto comprende un compuesto reactivo termoendurecible seleccionado del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y resinas de melamina formaldehído.
Generalmente, un asfalto usado en la presente invención puede ser cualquier asfalto conocido y generalmente cubre cualquier compuesto bituminoso. Puede ser cualquiera de los materiales denominados betún o asfalto, por ejemplo, betún destilado, soplado, de alto vacío y recortado, y también, por ejemplo, hormigón asfáltico, asfalto fundido, masilla asfáltica y asfalto natural. Por ejemplo, se puede utilizar un asfalto directamente destilado que tenga, por ejemplo, una penetración de 80/100 o 180/220. Por ejemplo, el asfalto puede estar libre de cenizas volantes.
Preferiblemente, el asfalto tiene una penetración de 20-30, 30-45, 35-50, 40-60, 50-70, 70-100, 100-150, 160-220, 250-330 o grados de rendimiento de 52 -16, 52-22, 52-28, 52-34, 52-40, 58-16, 58-22, 58-28, 58-34, 58-40, 64-16, 64 22, 64-28, 64-34, 64-40, 70-16, 70-22, 70-28, 70-34, 70-40, 76-16, 76-22, 76-28, 76-34, 76-40, más preferiblemente el asfalto tiene una penetración de 30-45, 35-50, 40-60, 50-70, 70-100, 100-150, 160-220 o grados de rendimiento de 52-16, 52-22, 52-28, 52-34, 52-40, 58-16, 58-22, 58-28, 58-34, 58-40, 64-16, 64-22, 64-28, 64-34, 70-16, 70- 22, 70 28, 76-16, 76-22, lo más preferiblemente el asfalto tiene una penetración 40-60, 50-70, 70-100, 100-150 o grados de rendimiento de 52-16, 52-22, 52- 28, 52-34, 52-40, 58-16, 58-22, 58-28, 58-34, 64-16, 64-22, 64-28, 70-16, 70-22, 76 16, 76-22.
Generalmente, un compuesto reactivo termoendurecible es un compuesto que podría reaccionar químicamente con las diferentes especies moleculares clasificadas en asfaltenos y maltenos del respectivo asfalto y ayuda a generar una
morfología específica de las estructuras coloidales dando como resultado que las propiedades físicas del asfalto permanezcan más constante en un amplio rango de temperaturas y/o incluso mejorar las propiedades físicas en el rango de temperatura al que está sometido el asfalto.
El compuesto reactivo termoendurecible de acuerdo con la invención se selecciona del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y resinas de melamina-formaldehído.
Generalmente, el MDI polimérico se conoce en la técnica y se conoce como polimetilen polifenilen poliisocianato y también se denomina poliisocianato de poliarileno o poliisocianato de polifenilmetano. Puede comprender cantidades variables de isómeros como, por ejemplo, isómeros 4,4'-, 2,2'- y 2,4'-. Preferiblemente, la cantidad de isómeros 4,4'MDI está en el rango del 26 % al 98 %, más preferiblemente en el rango del 30 % al 95 %, más preferiblemente en el rango del 35 % al 92 %. Preferiblemente, el contenido de 2 anillos de MDI polimérico está en el rango de 20 a 62, más preferiblemente en el rango de 26 % a 48 %, lo más preferiblemente en el rango de 26 % a 42 %.
También puede comprender variantes modificadas que contengan grupos carbodiimida, uretonimina, isocianurato, uretano, alofanato, urea o biuret. Todo esto se denominará a continuación pMDI. Preferiblemente, el pMDI usado de acuerdo con la invención tiene una funcionalidad isocianato promedio de al menos 2,3, más preferiblemente de al menos 2,5, lo más preferiblemente de al menos 2,7, por ejemplo 2,8, 2,9 o 3,0.
Generalmente, la pureza del MDI polimérico no se limita a ningún valor, preferiblemente el pMDI usado de acuerdo con la invención tiene un contenido de hierro de 1 a 100 ppm, más preferiblemente de 1 a 70 ppm, lo más preferiblemente de 1 hasta 60 ppm
Generalmente, las resinas epoxi son conocidas en la técnica y la naturaleza química de las resinas epoxi usadas de acuerdo con la presente invención no está particularmente limitada. Preferiblemente, las resinas epoxi son una o más resinas epoxi aromáticas y/o resinas epoxi cicloalifáticas, más preferiblemente las resinas epoxi son bisfenol A bisglicidil éter (DGEBA), bisfenol F bisglicidil éter, bisfenol A hidrogenado en anillo-bisglicidil éter, bisfenol F hidrogenado en anillo-bisglicidil éter, bisfenol S bisglicidil éter (DGEBS), tetraglicidilmetilendianilina (TGMDA), epoxi novolacas (los productos de reacción de epiclorhidrina y resinas fenólicas (novolaca)), resinas epoxi cicloalifáticas, tales como 3,4-epoxicicloexilmetilo 3,4-epoxiciclohexanocarboxilato y hexahidroftalato de diglicidilo, lo más preferiblemente las resinas epoxi son bisfenol A bisglicidil éter y/o bisfenol F bisglicidil éter y mezclas de estas dos resinas epoxi.
Generalmente, las resinas de melamina-formaldehído son conocidas en la técnica y son principalmente el producto de condensación de melamina y formaldehído. Dependiendo de la aplicación deseada, se pueden modificar, por ejemplo, mediante reacción con alcoholes polivalentes. La naturaleza química de las resinas de melaminaformaldehído utilizadas de acuerdo con la presente invención no está particularmente limitada.
Preferiblemente, las resinas de melamina formaldehído se refieren a una mezcla de resina de melamina acuosa con un contenido de resina en el rango de 50 a 70 por ciento en peso, con base en la mezcla de resina de melamina acuosa, con melamina y formaldehído presentes en la resina en una relación molar de 1:3 a 1:1, más preferiblemente con melamina y formaldehído presentes en la resina en una relación molar de 1:1,3 a 1: 2,0, más preferiblemente con melamina y formaldehído presentes en la resina en una relación molar de 1:1,5 a 1:1,7.
La resina de melamina-formaldehído puede contener del 1 al 10 por ciento en peso de alcoholes polivalentes, preferiblemente del 3 al 6 por ciento en peso de alcoholes polivalentes, más preferiblemente del 3 al 6 por ciento en peso de dioles C2 a C12, por ejemplo dietilenglicol, propilenglicol, butileno. glicol, pentandiol y/o hexanodiol, particularmente dietilenglicol.
Como aditivos adicionales, las resinas de melamina formaldehído pueden contener de 0 a 8 por ciento en peso de caprolactama y de 0,5 a 10 por ciento en peso de 2-(2-fenoxietoxi)-etanol y/o polietilenglicol con una masa molecular promedio de 200 a 1500 cada uno con base en la mezcla de resina de melamina acuosa.
De acuerdo con la invención, la cantidad de compuesto reactivo termoendurecible seleccionado del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y resinas de melamina formaldehído en la composición de asfalto no es más del 10,0 % en peso con base en el peso total de la composición de asfalto. Preferiblemente no más del 5,0 % en peso, más preferiblemente no más del 4,0 % en peso, lo más preferiblemente no más del 3,0 % en peso, con base en el peso total de la composición de asfalto. De acuerdo con la invención, la cantidad del compuesto reactivo termoendurecible seleccionado del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y resinas de melamina formaldehído en la composición de asfalto es al menos 0,1 % en peso, preferiblemente al menos 0,5 % en peso, más preferiblemente al menos 0,7 % en peso, lo más preferiblemente al menos 0,9 % en peso con base en el peso total de la composición de asfalto. Por ejemplo, la cantidad del compuesto reactivo termoendurecible seleccionado del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y resinas de melamina formaldehído en la composición de asfalto puede estar en el rango de 0,5 % en peso a 1,8 % en peso, en el rango de 0,8 % en peso a 1,7 % en peso, en el rango de 1,0 % en peso a 1,9 % en peso, en el rango de 1,1 % en peso a 2,0 % en peso, en el rango de 1,8 % en peso a 3,2 % en peso, en el rango de 2,1 % en peso a 3,7 % en peso, o en el rango de 0,5 % en peso a 2,5 % en peso.
Generalmente, la cantidad de compuesto reactivo termoendurecible puede depender de la composición del asfalto respectivo. Para asfalto duro que tiene una penetración de la aguja por debajo de 85, puede ser necesario menos compuesto reactivo termoendurecible, por ejemplo, pMDI y para asfalto blando que tiene una penetración de la aguja por encima de 85, puede ser necesaria una cantidad mayor del respectivo compuesto reactivo termoendurecible, por ejemplo, pMDI. Sin estar ligado a esta teoría, actualmente se cree que la cantidad de compuesto reactivo termoendurecible necesita reajustarse debido a la diferente concentración de asfaltenos en diferentes asfaltos. En asfaltos blandos que corresponde a una penetración de la aguja por encima de 85, los asfaltenos se diluyen, por lo tanto, se concentran menos, lo que requiere una mayor cantidad del compuesto reactivo termoendurecible respectivo, por ejemplo, pMDI y más oxidación, que puede ser suministrada por la atmósfera de oxígeno del proceso de preparación. de una composición de asfalto, para lograr un mejor rendimiento.
Generalmente, para el asfalto que tiene una penetración de la aguja por debajo de 85 que corresponde a un grado de rendimiento que tiene un límite de temperatura alta de al menos 64, la cantidad del compuesto reactivo termoendurecible seleccionado del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y melamina formaldehído. Las resinas en la composición de asfalto pueden estar en el rango de 0,1 a 3,0 % en peso, preferiblemente la cantidad del compuesto reactivo termoendurecible no es más del 2,5 % en peso, lo más preferiblemente no más del 2,3 % en peso, particularmente no más del 2,0 % en peso y la cantidad del reactivo termoendurecible es al menos 0,1 % en peso, preferiblemente al menos 0,5 % en peso, más preferiblemente al menos 0,7 % en peso, lo más preferiblemente al menos 1,0 % en peso con base en el peso total de la composición de asfalto.
Generalmente, para el asfalto que tiene una penetración de la aguja por encima de 85 que corresponde a un grado de rendimiento que tiene un límite de temperatura alto de 64 o menos, la cantidad de compuesto reactivo termoendurecible seleccionado del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y resinas melamina formaldehído en la composición de asfalto pueden estar en el rango de 2,0 % en peso a 10,0 % en peso, preferiblemente la cantidad del compuesto reactivo termoendurecible no es más del 5,0 % en peso, lo más preferiblemente no más del 4,5 % en peso, particularmente no más de 4,0 % en peso y la cantidad de reactivo termoendurecible es al menos 2,0 % en peso, preferiblemente al menos 2,5 % en peso, más preferiblemente al menos 2,7 % en peso, lo más preferiblemente al menos 3,0 % en peso con base en el peso total del composición del asfalto.
Generalmente, modificando un asfalto, se puede mejorar el rendimiento en términos de diferentes propiedades físicas, por ejemplo, se puede lograr una respuesta elástica incrementada.
Mediante el uso de la composición de asfalto de acuerdo con la invención, se puede lograr un cambio de un grado a otro. Por ejemplo, la modificación de un estilete de asfalto 50/70 da como resultado un asfalto modificado con polímero 25/55-55A usando 2 % en peso de un compuesto reactivo termoendurecible o en un grado más duro como un estilete 20/30 o 30/45, dependiendo de la respectiva cantidad del respectivo compuesto reactivo termoendurecible. Lo mismo se aplica a un asfalto con un estilete 70-100 que se transforma en un estilete 50-70, por ejemplo, con un 2 % en peso de un compuesto reactivo termoendurecible o un PmB 25/55-55A con un 3 % en peso de un compuesto reactivo termoendurecible. También para el grado de rendimiento se puede lograr un cambio en un grado superior, por ejemplo, un PG 64-22 da como resultado un PG70-22 después de la modificación con 2 % en peso del compuesto reactivo termoendurecible respectivo.
Las propiedades de la composición de asfalto de acuerdo con la invención respectivamente, tales como un punto de ablandamiento aumentado combinado con una disminución de la penetración de la aguja, un intervalo de temperatura útil aumentado, una respuesta elástica aumentada, una buena adherencia y una capacidad de carga aumentada también como potencial reducido para deformaciones permanentes del asfalto, puede depender de la concentración de partículas con un coeficiente de sedimentación específico, que se correlaciona directamente con el tamaño de las partículas, de la composición correspondiente.
De acuerdo con la invención, la composición de asfalto tiene al menos un 18 % en peso con base en el peso total de las partículas de la composición con un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved en un disolvente de aguarrás mineral. Más preferiblemente 20 % en peso con base en el peso total de las partículas de la composición con un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved en un disolvente de aguarrás mineral, lo más preferiblemente al menos 23 % en peso con base en el peso total de las partículas de la composición con un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved en un solvente de aguarrás mineral, las partículas con un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved en un solvente de aguarrás mineral pueden ser hasta el 100 % en peso con base en el peso total de la composición, preferiblemente la cantidad de partículas con un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved en un disolvente de alcohol blanco es no más del 95 % en peso con base en el peso total de la composición, más preferiblemente no más del 90 % en peso con base en el peso total de la composición, lo más preferiblemente no más del 80 % en peso con base en el peso total de la composición. Por ejemplo, 18 % a 75 % en peso con base en el peso total de las partículas de la composición con un coeficiente de sedimentación en el rango de 15000 a 170000 Sved en un solvente de aguarrás mineral, por ejemplo 23 % a 65 % en peso con base en el total peso de las partículas de la composición con un coeficiente de sedimentación en el rango de 25000 a 140000 Sved en un solvente de aguarrás mineral o por ejemplo 30 % a 52 % en peso con base en el peso total de las partículas de la composición con un coeficiente de sedimentación en el rango de de 22000 a 95000 Sved en un solvente de aguarrás mineral.
El disolvente de aguarrás mineral en el contexto de la presente invención significa petróleo de alto punto de ebullición de aguarrás mineral con el CAS-Nr.:64742-82-1, que tiene un 18 % de base aromática y un punto de ebullición de 180 a 220 °C.
El coeficiente de sedimentación se detectó mediante ultracentrifugación combinada con dispositivos ópticos de absorción. La sedimentación y la concentración de cada componente se midieron con una longitud de onda de 350 nm. Este método es conocido en la técnica y se describe en detalle en la sección experimental.
Las composiciones asfálticas de la presente invención pueden usarse como cualquier composición de asfalto clásica de la técnica anterior. Las composiciones de asfalto de la invención pueden ser especialmente útiles para la producción de:
pinturas y recubrimientos, en particular para impermeabilizar,
masillas para rellenar juntas y sellar grietas
lechadas y superficies vertidas en caliente para alisamiento de carreteras, aeródromos, campos deportivos, etc. en mezcla con piedra para proporcionar agregados (que comprenden alrededor del 5-20 % de la composición de asfalto), por ejemplo, mezcla de asfalto
Recubrimientos calientes para superficies como las anteriores
Recubrimientos superficiales para alisamiento como arriba
mezcla de asfalto templado (WMA)
mezcla de asfalto en caliente (HMA)
Además, la presente invención se refiere a un proceso para la preparación de una composición de asfalto de acuerdo con la invención, que comprende las siguientes etapas
a) Calentar el asfalto de partida hasta una temperatura de 110 a 190 °C
b) Agregar la cantidad deseada de compuesto reactivo termoendurecible bajo agitación
c) Después de la etapa b) la mezcla de reacción se agita a una temperatura en el rango de 110 a 190 °C durante al menos 2,5 h
en donde la reacción es bajo una atmósfera de oxígeno.
Por ejemplo, el proceso de la invención se puede realizar a una temperatura de 110 a 190 °C en la etapa a) y o etapa c). Preferiblemente, la temperatura está en el rango de 110 a 180 °C, más preferiblemente en el rango de 115 a 170 °C, más preferiblemente en el rango de 120 a 155 °C, por ejemplo, la temperatura está en el rango de de 121 a 152 °C.
Generalmente, las temperaturas en la etapa a), b) y la etapa c) están en el rango de 110 a 190 °C y pueden diferir en cada etapa. Preferiblemente, la temperatura en cada uno de las tres etapas es la misma y en el rango de 110 hasta 190 °C, más preferiblemente la misma y en el rango de 110 °C hasta 170 °C, más preferiblemente la misma y en el rango de 110 °C hasta 160 °C.
De acuerdo con la invención en la etapa b) del proceso para la preparación de la composición de asfalto, se añade la cantidad deseada de compuesto reactivo termoendurecible bajo agitación. La cantidad deseada puede estar en el rango de 0,1 a 10 % en peso con base en el peso total de la composición.
Generalmente, la cantidad también se puede determinar mediante valoración potenciométrica en la que se determinará la cantidad de grupos reactivos en un asfalto y se correlacionará con el peso equivalente de grupos reactivos del compuesto termoendurecible respectivo. Los métodos de valoración son conocidos en la técnica y se describen en detalle en la sección experimental.
Generalmente, el asfalto de diferentes proveedores difiere en términos de composición dependiendo de cual depósito es el petróleo crudo, así como del proceso de destilación en las refinerías. Sin embargo, la cantidad total acumulada de grupo reactivo puede estar en el rango de 3,1 a 4,5 mg de KOH/g. Por ejemplo, el asfalto que tiene un índice de penetración de 50-70 o 70-100 da como resultado una cantidad estequiométrica de pMDI de 0,8 a 1,2 % en peso. Se utilizará un exceso adicional de isocianato para reaccionar con las funcionalidades recién formadas debido a la sensibilidad a la oxidación de los componentes asfálticos bajo temperaturas elevadas durante la preparación de la composición de asfalto.
De acuerdo con la invención, la etapa c) del proceso se realiza después de la etapa b). La mezcla de reacción se agita a una temperatura en el rango de 110 a 190 °C durante al menos 2,5 h, preferiblemente el tiempo de mezcla es al
menos 3 h, más preferiblemente el tiempo de mezcla es al menos 3,5 h, lo más preferiblemente el tiempo de mezcla es de al menos 4 h. El tiempo de mezclado puede ser de hasta 20 h, preferiblemente el tiempo de mezcla no es más de 15 h, más preferiblemente el tiempo de mezcla no es más de 12 h, lo más preferiblemente el tiempo de mezcla no es más de 9 h. Por ejemplo, después de una adición de 1 a 1,5 % en peso del compuesto termoendurecible respectivo, el tiempo de mezcla puede estar en el rango de 2,5 ha 4 h, por ejemplo 3 h o 3,5 h. Por ejemplo, después de una adición de 1,5 a 5,0 % en peso del compuesto termoendurecible respectivo, el tiempo de mezcla puede estar en el rango de 4 h a 6 h, por ejemplo 4,5 h, 5 h o 5,5 h. Por ejemplo, después de una adición de 5 a 10,0 % en peso del compuesto termoendurecible respectivo, el tiempo de mezcla puede estar en el rango de 6 h a 15 h, por ejemplo 7 h, 7,5 h, 8 h, 8,5 h, 9 h, 9,5 h, 10 h, 10,5 h, 11 h, 11,5 h, 12 h, 12,5 h, 13 h, 13,5 h, 14 h o 14,5 h.
De acuerdo con la invención, el proceso para la preparación de una composición de asfalto de acuerdo con la invención debe realizarse bajo una atmósfera de oxígeno. Preferiblemente, la concentración de oxígeno en la atmósfera de oxígeno está en el rango de 1 a 21 % en volumen, más preferiblemente la concentración de oxígeno en la atmósfera de oxígeno está en el rango de 5 a 21 % en volumen, más preferiblemente la concentración de oxígeno en la atmósfera de oxígeno está en el rango de 10 a 21 % en volumen, por ejemplo, el proceso de la presente invención se realiza bajo aire o bajo una atmósfera saturada de oxígeno.
Generalmente, el proceso no se limita a realizarse en un recipiente de reacción, por ejemplo, un contenedor. El asfalto respectivo se puede hacer reaccionar con un compuesto reactivo termoendurecible en una primera etapa en las condiciones descritas anteriormente, por ejemplo, temperatura de 110 °C hasta 190 °C bajo oxígeno, por ejemplo, durante una hora. Luego, el asfalto se puede enfriar, transferir a un recipiente de reacción diferente después de calentar la transferencia, de modo que el tiempo total de reacción bajo oxígeno sea de al menos 2,5 h. Sin estar ligado a esta teoría, actualmente se cree que las etapas a) y b) (la primera etapa) son homogeneizar la mezcla e inducir la reacción de los grupos reactivos del asfalto con los grupos reactivos de los respectivos compuestos reactivos termoendurecibles. El compuesto reactivo termoendurecible puede cargarse sobre las superficies de asfaltenos. El segundo o las etapas de calentamiento adicionales resumidas como etapa c) son para soportar la reacción de reticulación por oxidación.
Ejemplos de composiciones asfálticas de acuerdo con la invención.
Z1: 1,0 a 1,8 % en peso con base en el peso total de la composición de MDI polimérico, en donde 18 % a 65 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación en el rango de 8000 a 200000 Sved en un solvente de aguarrás mineral.
Z2: 1,8 a 3,2 % en peso con base en el peso total de la composición de MDI polimérico, donde 22 % a 70 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación en el rango de 20000 a 140000 Sved en disolvente de aguarrás mineral.
Z3: 1,2 a 2,2 % en peso con base en el peso total de la composición de MDI polimérico, en donde 33 % a 68 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación en el rango de 28000 a 1000000 Sved en disolvente de aguarrás mineral.
Z4: 1,2 a 1,6 % en peso con base en el peso total de la composición de MDI polimérico, en donde 33 % a 85 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación en el rango de 25000 a 150000 Sved en disolvente de aguarrás mineral.
Z5: 1,5 a 2,0 % en peso con base en el peso total de la composición de MDI polimérico, en donde 22 % a 58 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación en el rango de 20000 a 250000 Sved en un solvente de aguarrás mineral.
Z6: 2,3 a 2,9 % en peso con base en el peso total de la composición de MDI polimérico, donde 27 % a 82 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación en el rango de 12000 a 370000 Sved en disolvente de aguarrás mineral.
Z7: 3,0 a 3,6 % en peso con base en el peso total de la composición de MDI polimérico, en donde 19 % a 62 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación en el rango de 15000 a 135000 Sved en disolvente de aguarrás mineral.
Z8: 1,6 a 3,5 % en peso con base en el peso total de la composición de MDI polimérico, en donde 21 % a 50 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación en el rango de 17000 a 500000 Sved en un solvente de aguarrás mineral.
Ejemplos y ejemplos comparativos
Procedimiento general para la preparación de una composición de asfalto.
Se calentaron 2,5 kg de asfalto en el grado respectivo de acuerdo con las tablas 3 a 6 hasta 140 °C bajo atmósfera de oxígeno y por debajo de 400 rpm en un baño de aceite (temperatura ajustada a 150 °C). Cuando se alcanzó la
temperatura interna de 100 °C, se añadieron al asfalto fundido 50 g del compuesto reactivo termoendurecible respectivo de acuerdo con las tablas 3 a 6. La reacción se procesa adicionalmente a 140 °C durante 420 minutos antes de enfriarse a temperatura ambiente. Las muestras se enviaron en latas para su posterior análisis y se almacenaron a temperatura ambiente.
Para los ejemplos comparativos Comp1, Comp2 y Comp3, se calentaron 2,5 kg de asfalto con el grado respectivo de acuerdo con la tabla 3 a la tabla 5 hasta 140 °C bajo atmósfera de oxígeno y por debajo de 400 rpm en un baño de aceite (temperatura establecida a 150 °C) hasta 420 minutos antes de enfriarlo a temperatura ambiente. Las muestras se enviaron en latas para su posterior análisis y se almacenaron a temperatura ambiente.
Para el ejemplo 3 (Ej. 3) se calentaron 3000 g de asfalto 64-22 en un horno a 150 °C durante 2 horas en un contenedor cerrado. La muestra precalentada estuvo a 150 °C y luego se quitó la cubierta y se la colocó en la manta calefactora bajo una atmósfera de oxígeno. A menos del 20 % de velocidad del mezclador en una manta calefactora eléctrica usando un controlador de temperatura en el asfalto para mantener la temperatura dentro de un delta de 2 °C a 150 °C. Cuando se alcanzó la temperatura interna de 150 °C, se añadieron al asfalto fundido 60 g de pMDI con una funcionalidad de 2,7 (As20). La reacción se procesa adicionalmente a 150 °C durante 150 minutos. Las muestras se enviaron en latas antes de que comenzara la prueba calentándolas hasta 150 C y separándolas del contenedor de 18,91.
Para el ejemplo 4 (Ej. 4) se calentaron 3000 g de asfalto 64-22 en un horno a 150 °C durante 2 horas en un contenedor cerrado. La muestra precalentada estuvo a 150 °C y luego se quitó la cubierta y se la colocó en la manta calefactora bajo una atmósfera de oxígeno. A menos del 20 % de velocidad del mezclador en una manta calefactora eléctrica usando un controlador de temperatura en el asfalto para mantener la temperatura dentro de un delta de 2 °C a 150 °C. Cuando se alcanzó la temperatura interna de 150 °C, se añadieron al asfalto fundido 60 g de pMDI con una funcionalidad de 2,9 (As70). La reacción se procesa adicionalmente a 150 °C durante 150 minutos. Las muestras se enviaron en latas antes de que comenzara la prueba calentándolas a 150 C y separándolas del contenedor de 18,91.
Para el ejemplo 5 (Ej.5), se calentaron 2,5 kg de asfalto 70-100 hasta 140 °C en una atmósfera de oxígeno y a 400 rpm en un baño de aceite (temperatura ajustada a 150 °C). Cuando se alcanzó la temperatura interna de 100 °C, se añadieron 45 g del pMDI As20 (1,8 % en peso) al asfalto fundido. La reacción se procesa adicionalmente a 140 °C durante 420 minutos antes de enfriarse a temperatura ambiente. Luego, la muestra se usó para determinar las partes de partículas de la composición del asfalto usando la ultracentrífuga analítica, véase en la tabla 2.
Para el ejemplo comparativo Comp4, se calentaron 2,5 kg de asfalto 70-100 hasta 140 °C en una atmósfera de oxígeno y bajo 400 rpm en un baño de aceite (temperatura ajustada a 150 °C). Cuando se alcanzó la temperatura interna de 100 °C, se añadieron 45 g del pMDI As20 al asfalto fundido. La reacción se procesa adicionalmente a 140 °C durante 30 minutos antes de enfriarse a temperatura ambiente. Luego, la muestra se usó para determinar las partes de partículas de la composición del asfalto usando la ultracentrífuga analítica, véase en la tabla 2.
Para el ejemplo comparativo Comp5, se calentaron 2,5 kg de asfalto 70-100 hasta 140 °C bajo atmósfera de oxígeno y bajo 400 rpm en un baño de aceite (temperatura establecida en 150 °C) durante 30 minutos antes de enfriarse hasta temperatura ambiente. Luego, la muestra se usó para determinar las partes de partículas de la composición del asfalto usando la ultracentrífuga analítica, véase en la tabla 2.
Compuesto reactivo termoendurecible usado en los Ejemplos
Se usó pMDI que tiene una funcionalidad de 2,7 nombrada en el siguiente As20 o que tiene una funcionalidad de 2,9 nombrada en el siguiente As70.
Los pMDI con la funcionalidad respectiva están disponibles comercialmente, por ejemplo, en las siguientes empresas: Bayer, BASF SE, Huntsmann, etc.
Métodos para detectar propiedades físicas en un asfalto o una composición de asfalto o mezcla de asfalto.
Los valores de los ejemplos se detectan de acuerdo con la normativa DIN respectiva.
Descripción detallada del método utilizado:
Pruebas de asfalto
Penetración de agujas DIN EN 1426
En esta prueba, se mide la penetración de una aguja estandarizada en una muestra de prueba de betún. Para penetraciones inferiores a (330*0,1) [mm], la temperatura de prueba es de 25 [°C], la carga de 100 [g] y el tiempo de carga es de 5 [s]. Si se esperan penetraciones superiores a (330*0,1) [mm], la temperatura de prueba debe reducirse a 15 [°C], manteniendo la carga y el tiempo de carga sin cambios.
Punto de reblandecimiento DIN EN 1427
Dos discos horizontales de betún, fundidos en anillos de latón con rebordes, se calientan a una tasa controlada en un baño líquido mientras cada uno soporta una bola de acero. El punto de ablandamiento se informa como la media de las temperaturas a las que los dos discos se ablandan lo suficiente para permitir que cada bola, envuelta en betún, caiga una distancia de (25 ± 0,4) [mm].
Fuerza Ductilidad DIN EN 13589
El betún se vierte en un molde que tiene anillos en ambos extremos. Después de que la muestra se templa en un baño de agua, se fija mediante los anillos en los clips de un ductilímetro. Se extrae la muestra, en un baño de agua a una temperatura previamente definida (en este caso 20 [°C]), a 50 [mm/min] hasta que se rompa o hasta que alcance al menos 400 [mm]. La fuerza y la deformación se miden durante toda la prueba.
Prueba de horno de película fina rodante DIN EN 12607-1
El betún se calienta en botellas en un horno durante 85 [min] a 163 [°C]. Las botellas se giran a 15 [rpm] y se insufla aire caliente en cada botella en su punto más bajo de recorrido a 4000 [ml/min]. Los efectos del calor y el aire se determinan a partir de cambios en los valores de prueba físicos medidos antes y después del tratamiento en el horno.
Recipiente de envejecimiento a presión DIN EN 14769
El residuo del RTFOT se coloca en bandejas estándar de acero inoxidable y se envejece a una temperatura de acondicionamiento especificada (90 [°C], 100 [°C] o 110 [°C]) durante 20 [h] en un recipiente presurizado. con aire a 2,10 [MPa]. La temperatura se selecciona de acuerdo con el grado del aglutinante asfáltico (aplicación). Finalmente, el residuo se desgasifica al vacío.
Reómetro de cizallamiento dinámico (DSR) DIN EN 14770 - ASTM D7175
Un sistema de prueba de reómetro de cizallamiento dinámico consiste en placas paralelas, un medio para controlar la temperatura de la muestra de prueba, un dispositivo de carga y un sistema de control y adquisición de datos.
Barrido de temperatura DIN EN 14770
Esta prueba tiene como objetivo la medición del módulo de cizallamiento complejo y el ángulo de fase de los aglutinantes asfálticos. La prueba consiste en presionar una muestra de prueba de 8 o 25 [mm] de diámetro entre placas metálicas paralelas a una frecuencia y temperatura definidas. Una de las placas paralelas oscila con respecto a la otra en, en este caso, 1,59 [Hz] y amplitudes de deflexión angular. Las amplitudes requeridas deben seleccionarse de tal manera que la prueba esté dentro de la región de comportamiento lineal. Esto se repite a 30, 40, 50, 60, 70, 80 y 90 [°C].
Prueba de recuperación de fluencia de esfuerzos múltiples DIN EN 16659 - ASTM D7405
Este método de prueba se utiliza para determinar la presencia de respuesta elástica en un aglutinante de asfalto bajo fluencia por cizallamiento y recuperación a dos niveles de esfuerzo (0,1 y 3,2 [kPa]) y a una temperatura especificada (50 [°C ]). Esta prueba usa el DSR para cargar 25 [mm] a un esfuerzo constante durante 1 [s], y luego se deja recuperar durante 9 [s]. Se ejecutan diez ciclos de fluencia y recuperación a un esfuerzo de fluencia de 0,100 [kPa] seguidos de diez ciclos a un esfuerzo de fluencia de 3,200 [kPa].
Reómetro de viga de flexión DIN EN 14771 - ASTM D6648
Esta prueba se utiliza para medir la deflexión en el punto medio de una viga prismática de aglutinante asfáltico simplemente soportada sometida a una carga constante aplicada en su punto medio. Se coloca una muestra de prueba prismática en un baño de fluido a temperatura controlada y se carga con una carga de prueba constante durante 240 [s]. La carga de prueba (980 ± 50 [mN]) y la desviación del punto medio de la muestra de prueba se monitorizan en función del tiempo utilizando un sistema de adquisición de datos computarizado. El esfuerzo de flexión máximo en el punto medio de la muestra de prueba se calcula a partir de las dimensiones de la muestra de prueba, la distancia entre los soportes y la carga aplicada a la muestra de prueba para tiempos de carga de 8,0, 15,0, 30,0, 60,0, 120,0 y 240,0 [s]. La rigidez de la muestra de prueba para los tiempos de carga específicos se calcula dividiendo el esfuerzo de flexión máximo por la deformación de flexión máxima.
Pruebas de mezcla de asfalto
Prueba de compresión cíclica - TP Asphalt-StB Teil 25 B1
La prueba de compresión Uniaxial Cíclica se utiliza para determinar el comportamiento de deformación de las muestras de asfalto. En esta prueba, la muestra se templa durante (150 ± 10) [min] a (50 ± 0,3) [°C], que es la misma temperatura a la que se realiza la prueba. Después del período de templado, la muestra se coloca en la máquina de prueba universal y se carga cíclicamente. Cada ciclo dura 1,7 [s], donde el tiempo de carga es 0,2 [s] y la pausa dura 1,5 [s]. La carga superior aplicada es de 0,35 [MPa] y la inferior de 0,025 [MPa]. Se registra el número de ciclos y la
deformación. La prueba finaliza bien sea cuando se completan 10.000 ciclos de carga o cuando la deformación es superior al 40 %.
Prueba de resistencia a la tracción indirecta - TP Asphalt-StB Teil 23
La prueba de resistencia a la tracción indirecta de mezclas bituminosas se realiza cargando una muestra cilíndrica a lo largo de su plano diametral vertical a una tasa especificada (en este caso 50 ± 02 [mm/min]) de deformación y temperatura de prueba (en este caso 15 ± 2 [°C]). La carga máxima en el momento de la falla se registra y se utiliza para calcular la resistencia a la tracción indirecta de la muestra.
Método de titulación potenciométrica para la determinación de grupos reactivos en un asfalto:
Índice de acidez
Se disolvieron aproximadamente 0,5-1 g de muestra en 50 ml de tolueno y se tituló potenciométricamente con una solución de hidróxido de tetrabutilamonio 0,1 mol/l. Se pueden agregar unas gotas de agua a la solución de titulación para asegurar una conductividad suficiente. También se determinó un valor en blanco.
Valor base
Se disolvieron aproximadamente 0,5-1 g de muestra en 50 ml de tolueno y se tituló potenciométricamente con solución de ácido trifluorometanosulfónico 0,1 mol/l. Se pueden agregar unas gotas de agua a la solución de titulación para asegurar una conductividad suficiente. También se determinó un valor en blanco.
Determinación de las partes de partículas de la composición del asfalto utilizando la ultracentrífuga analítica (AUC)
Para la determinación de las partes de partículas de la composición de asfalto, se llevaron a cabo experimentos de fraccionamiento utilizando ultracentrifugación analítica. Se realizaron corridas de velocidad de sedimentación utilizando un Beckman Optima XL-I (Beckman Instruments, Palo Alto, EE. UU.). Se utilizó el sistema óptico de absorbancia UV/VIS de barrido integrado. Se eligió una longitud de onda de 350 nm. Las muestras se han medido a una concentración de aproximadamente 0,2 g/L después de diluirlas en un disolvente de aguarrás mineral (CAS-Nr.:64742-82-1). Con el fin de detectar las partes solubles e insolubles, la velocidad de centrifugación se varió entre 1000 rpm y 55,000 rpm.
La distribución de los coeficientes de sedimentación, definida como la fracción en peso de las especies con un coeficiente de sedimentación entre s y s ds, y la concentración de una fracción de sedimentación se determinaron utilizando un software de análisis estándar (SEDFIT). El cambio de todo el perfil de concentración radial con el tiempo se registró y se convirtió en distribuciones del coeficiente de sedimentación g(s). El coeficiente de sedimentación está en unidades de Sved (1Sved = 10-13 segundos). Las partes de partículas de la composición del asfalto se determinaron cuantificando la absorción de luz de las fracciones de sedimentación rápida y lenta a la longitud de onda utilizada.
Tabla 1: Resultados de la determinación de las partes de partículas de la composición de asfalto del ejemplo 1 (Ej1) y el ejemplo comparativo (Comp1) usando la ultracentrífuga analítica, la concentración es de partículas en % en peso con base en el peso total de la composición respectiva.
Tabla 2: Resultados de la determinación de las partes de partículas de la composición de asfalto del ejemplo 5 (Ej.5) y los ejemplos comparativos Comp2, Comp4 y Comp5 usando la ultracentrífuga analítica, la concentración es de partículas en % en peso con base en el peso total de la composición respectiva.
Tabla 4: Composiciones de asfalto de los ejemplos 1 a 2 y de los ejemplos comparativos Compl a Comp2, punto de reblandecimiento de las composiciones de asfalto fresco después de la preparación y rigidez y valor m después de un corto tiempo de envejecimiento usando la Prueba de horno de película fina rodante (RTFOT).
Tabla 5: Composiciones de asfalto de los ejemplos 3 a 4 y del ejemplo comparativo Comp3, propiedades físicas de las composiciones de asfalto después de la preparación, intervalo de temperatura útil detectado de acuerdo con AASHTO M320 y respectiva calidad de asfalto resultante.
Tabla 6: Composiciones de asfalto de los ejemplos 6 a 7 y del ejemplo comparativo Comp3, propiedades físicas de las composiciones de asfalto después de la preparación, intervalo de temperatura útil detectado de acuerdo con AASHTO M320 y respectiva calidad de asfalto resultante.
Para los ejemplos Ej. 2, Ej. 3, Ej. 4, Ej. 6 y Ej. 7, no se realizaron las determinaciones de las partes de partícula usando la ultracentrífuga analítica.
La modificación del asfalto de acuerdo con la invención conduce a un rendimiento mejorado con un aumento del punto de reblandecimiento y una disminución de la penetración de la aguja. Para los asfaltos de grados duros, tal modificación es más pronunciada que para los grados más blandos. Al endurecer el asfalto de partida, se mejora el comportamiento elástico, como se puede ver en los resultados de MSCR, así como en el desplazamiento de ángulo de fase. En general, los materiales se vuelven más rígidos a baja temperatura en comparación con el asfalto no modificado detectado por un ligero aumento de la rigidez de fluencia, al mismo tiempo que el valor m está disminuyendo. Para determinar si el asfalto modificado puede agrietarse antes, se realizó un envejecimiento corto y se midieron la rigidez de fluencia y la tasa de fluencia. Después de RTFOT (tiempo de envejecimiento corto), la rigidez a la fluencia del asfalto modificado a -10 °C y a -25 °C no aumenta tanto como para el asfalto sin modificar. El valor de m a -25 °C para el estilete 70-100 modificado está aumentando.
Resultados de la mezcla de asfalto:
Preparación de las muestras de mezcla de asfalto:
La curva granulométrica seleccionada fue una SMA 8 S.
Tabla 7: Porcentaje en masa en vista de diferentes tamaños de agregado en [mm].
La designación del material del agregado de piedra seleccionado para preparar la muestra fue:
Tabla 8: Designación de material de agregado y grado.
Para la preparación de mezclas asfálticas se utilizó la norma TP Asphalt-StB Part 35. Se llevó a cabo el siguiente procedimiento:
Templado de los componentes
Los agregados respectivos listados en la tabla 8 se atemperaron durante 8 [h], a 150 °C ± 5 [°C]. Para el ejemplo Ej10, el estilete de asfalto 50-70 se calentó hasta 150 °C bajo una atmósfera de oxígeno bajo agitación. Cuando se alcanzó la temperatura interna de 150 °C, se añadió 2 % en peso de pMDI As20 al asfalto fundido. La reacción se procesa adicionalmente a 150 °C durante 5 h y luego se sella el asfalto modificado, a 150 °C ± 5 [°C]. Para el ejemplo comparativo Comp6, el estilete de asfalto 50-70 se calentó hasta 150 °C bajo una atmósfera de oxígeno con agitación. La reacción se procesa adicionalmente a 150 °C durante 5 h y luego se sella el asfalto, a 150 °C ± 5 [°C].
Mezclar los componentes
A una temperatura de 150 °C ± 5 [°C] el asfalto de masilla de piedra se mezcla en el siguiente orden: 1. Agregado grueso, 2. Relleno con arena triturada, 3.- Fibra, 4.- Mezcla seca para 2 [min], 5.- Previamente agitar el respectivo asfalto o asfalto modificado y luego agregar a la mezcla, 6.- Mezclar durante 3 [min] a 30 [rpm].
Almacenamiento
Después de mezclar, la mezcla se almacena durante un máximo de 3 [h] a 10 [°C] por encima de la temperatura de comparación.
Producción y compactación de las muestras de prueba
Para la producción y compactación de las muestras, se utilizó la norma TP Asphalt-StB Part 33. Esta norma explica el procedimiento para producir la muestra de prueba en el laboratorio con la máquina compactadora de rodillos (Walzsektor-Verdichtungsgerat).
Para preparar la muestra de prueba, la mezcla de asfalto mezclado en caliente se vertió en placas y se compactó con la ayuda de la máquina compactadora de rodillos. Las placas tienen 320 [mm] de largo, 260 [mm] de ancho y al menos 40 [mm] de alto. La altura de las placas depende de las dimensiones de la muestra requeridas para una prueba específica.
Para compactar las placas, el equipo (máquina, molde y prensa) debe estar templado a 80 [°C], mientras que la temperatura de las mezclas durante la compactación cumple con lo siguiente (tabla 9).
Tabla 9: Resumen de la temperatura de compactación y la temperatura de almacenamiento de la mezcla.
Aserrado de las muestras
Después de la producción de las placas, estas deben ser aserradas en las dimensiones requeridas. Las dimensiones dependen de la prueba. Las dimensiones de la muestra requeridas para los diferentes ensayos son las siguientes (tabla 10)
Tabla 10: Tamaño y número de muestras dependiendo de la prueba de asfalto.
Propiedades físicas de la mezcla de asfalto con base en el estilete de asfalto modificado con pMDI 50-70 de acuerdo con el Ej1.
Prueba de compresión cíclica uniaxial (T = 50 [°C] - a = 0,35 [MPa])
La prueba determina el comportamiento de deformación de una mezcla de asfalto debido a una carga de compresión cíclica. El valor de interés es el punto de inflexión donde la deformación pasa de una tasa de deformación constante a una deformación progresiva.
Tabla 11: Composiciones de mezcla de asfalto del ejemplo 10 (Ej10) y del ejemplo comparativo Comp6, resultados para nw: ciclos de carga en el punto de inflexión y ew: deformación en el punto de inflexión.
La modificación del asfalto con pMDI conduce a una mezcla de asfalto (Ej 10) en la que el punto de inflexión se desplaza hacia la derecha hasta nw: 3307 en comparación con nw: 1002 para la mezcla de asfalto sin modificar de Comp6. El número de ciclos de carga aumentó drásticamente después de la modificación.
Prueba cíclica de resistencia a la tracción indirecta
Esta prueba se utiliza para estudiar el comportamiento a la fatiga de mezclas asfálticas. Una muestra cilíndrica se carga verticalmente en el plano diametral vertical. Las muestras se cargan con diferentes cargas, previamente determinadas.
Tabla 12: Composiciones de mezcla de asfalto del ejemplo 10 (Ej10) y del ejemplo comparativo Comp6 que muestran los resultados de la prueba cíclica de resistencia a la tracción indirecta.
La mezcla de asfalto modificado Ej10 puede soportar más carga en comparación con la mezcla de asfalto no modificado de Comp6, como puede evidenciarse por el mayor número de ciclos de carga. La prueba demuestra el comportamiento elástico superior de la composición de asfalto modificada de acuerdo con la invención y la composición de mezcla de asfalto modificada resultante.
Claims (13)
1. Una composición de asfalto que comprende de 0,1 a 10,0 % en peso con base en el peso total de la composición de un compuesto reactivo termoendurecible seleccionado del grupo que consiste en MDI polimérico, resinas epoxi y resinas de melamina formaldehído, en donde al menos 18 % en peso se basa en sobre el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación por encima de 5000 Sved en un disolvente de aguarrás mineral.
2. La composición de asfalto de acuerdo con la reivindicación 1, en la que por encima del 20 % en peso con base en el peso total de la composición son partículas con un coeficiente de sedimentación en un rango de 10000 a 1000000 Sved en un disolvente de aguarrás mineral.
3. La composición de asfalto de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, en la que el compuesto reactivo termoendurecible es MDI polimérico y el MDI polimérico tiene una funcionalidad de al menos 2,5.
4. La composición de asfalto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la cantidad de MDI polimérico es de 0,5 a 2,0 % en peso con base en el peso total de la composición.
5. La composición de asfalto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la cantidad de MDI polimérico es de 2,0 a 5,0 % en peso con base en el peso total de la composición.
6. La composición de asfalto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el MDI polimérico tiene una funcionalidad de al menos 2,7.
7. La composición de asfalto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el MDI polimérico tiene un contenido de hierro en el rango de 1 a 80 ppm.
8. Un proceso para la preparación de una composición de asfalto de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7 que comprende las siguientes etapas:
a) Calentar el asfalto de partida hasta una temperatura de 110 hasta 190 °C
b) Agregar la cantidad deseada de compuesto reactivo termoendurecible bajo agitación
c) Después de la etapa b) la mezcla de reacción se agita a una temperatura en el rango de 110 hasta 190 °C durante al menos 2,5 h
en el que la reacción es bajo una atmósfera de oxígeno.
9. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la temperatura está en el rango de 110 a 150 °C.
10. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la temperatura en la etapa a) y la etapa c) son iguales y están en el rango de 110 a 150 °C.
11. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que la temperatura está en el rango de 110 a 150 °C y la mezcla de reacción se agita durante al menos 4 h después de la etapa de adición b).
12. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que el final de la reacción se determina mediante espectroscopía IR.
13. Uso de la composición de asfalto de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7 para la preparación de una composición de mezcla de asfalto.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17175976 | 2017-06-14 | ||
| PCT/EP2018/064602 WO2018228840A1 (en) | 2017-06-14 | 2018-06-04 | Asphalt composition comprising thermosetting reactive compounds |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2881268T3 true ES2881268T3 (es) | 2021-11-29 |
Family
ID=59269748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES18727036T Active ES2881268T3 (es) | 2017-06-14 | 2018-06-04 | Composición de asfalto que comprende compuestos reactivos termoendurecibles |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11059749B2 (es) |
| EP (1) | EP3638737B1 (es) |
| JP (1) | JP7242566B2 (es) |
| KR (2) | KR20200019952A (es) |
| CN (1) | CN110719940B (es) |
| AU (1) | AU2018283221B2 (es) |
| CA (1) | CA3064309A1 (es) |
| ES (1) | ES2881268T3 (es) |
| HU (1) | HUE055371T2 (es) |
| PL (1) | PL3638737T3 (es) |
| PT (1) | PT3638737T (es) |
| RU (1) | RU2770600C2 (es) |
| WO (1) | WO2018228840A1 (es) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022548919A (ja) | 2019-09-18 | 2022-11-22 | ベーアーエスエフ・エスエー | アスファルト混合組成物を調製する方法 |
| PL4093825T3 (pl) * | 2020-01-23 | 2024-04-08 | Basf Se | Niskotemperaturowy sposób wytwarzania kompozycji mieszanki asfaltowej |
| MX2022016323A (es) | 2020-06-19 | 2023-02-22 | Basf Se | Composicion de asfalto que comprende una mezcla de un isocianato y un plastificante como aditivos de rendimiento. |
| MX2023000478A (es) * | 2020-07-10 | 2023-02-13 | Basf Se | Un metodo para reducir las emisiones de sulfuro de hidrogeno durante la produccion de composicion asfaltica. |
| CA3206641A1 (en) * | 2021-01-20 | 2022-07-28 | Ergon, Inc. | Anti-aging additives for asphalt binders and roofing materials |
| KR20240051945A (ko) | 2021-09-03 | 2024-04-22 | 바스프 에스이 | 아스팔트 혼합 조성물의 제조 공정, 아스팔트 혼합 조성물 및 이의 용도 |
| AU2022338202A1 (en) | 2021-09-03 | 2024-03-14 | Basf Se | Process for preparation of asphalt mix composition |
| CN114369372A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-04-19 | 中铁北方投资有限公司 | 一种寒区高性能树脂沥青材料的制备方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4133979A1 (de) | 1991-10-14 | 1993-04-15 | Veba Oel Ag | Polymermodifizierte bitumen |
| JPH06116333A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-26 | Elf Atochem Japan Kk | 改良された舗装用アスファルト組成物 |
| JPH08311349A (ja) * | 1995-05-19 | 1996-11-26 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 道路舗装用アスファルトバインダー組成物およびこれを利用した排水性道路舗装材 |
| TW381110B (en) * | 1995-11-28 | 2000-02-01 | Shell Int Research | Bitumen compositions and a process for their preparation |
| WO2001030912A1 (en) | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Huntsman International Llc | Aqueous emulsion of asphalt and emulsifiable polyisocyanate |
| AU7785300A (en) * | 1999-10-25 | 2001-05-08 | Huntsman International Llc | Asphalt composition comprising polymeric mdi based prepolymer |
| WO2001030911A1 (en) | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Huntsman International Llc | Asphalt composition comprising polymeric mdi |
| JP4601302B2 (ja) * | 2003-06-25 | 2010-12-22 | 昭和シェル石油株式会社 | アスファルトエポキシ樹脂組成物 |
| RU2303613C1 (ru) * | 2006-06-13 | 2007-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова | Способ модификации битумов полиуретанами |
| CA2694520C (en) * | 2007-07-26 | 2016-04-19 | Akzo Nobel N.V. | Adhesion and cohesion modifiers for asphalt |
| JP2010047501A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | イソシアネート混合物の製造前処理方法 |
| JP5265993B2 (ja) * | 2008-09-04 | 2013-08-14 | 中国塗料株式会社 | 改質アスファルトおよび２液型樹脂組成物 |
| JP2014227527A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 株式会社ダイフレックス | アスファルトウレタン塗膜組成物 |
| CN104830078A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-08-12 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 改性沥青粘结剂粉料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-06-04 CA CA3064309A patent/CA3064309A1/en active Pending
- 2018-06-04 PL PL18727036T patent/PL3638737T3/pl unknown
- 2018-06-04 RU RU2020100464A patent/RU2770600C2/ru active
- 2018-06-04 KR KR1020207000797A patent/KR20200019952A/ko not_active IP Right Cessation
- 2018-06-04 PT PT187270368T patent/PT3638737T/pt unknown
- 2018-06-04 JP JP2019569379A patent/JP7242566B2/ja active Active
- 2018-06-04 HU HUE18727036A patent/HUE055371T2/hu unknown
- 2018-06-04 EP EP18727036.8A patent/EP3638737B1/en active Active
- 2018-06-04 ES ES18727036T patent/ES2881268T3/es active Active
- 2018-06-04 US US16/621,126 patent/US11059749B2/en active Active
- 2018-06-04 WO PCT/EP2018/064602 patent/WO2018228840A1/en unknown
- 2018-06-04 KR KR1020247004751A patent/KR20240023697A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-06-04 AU AU2018283221A patent/AU2018283221B2/en active Active
- 2018-06-04 CN CN201880038027.6A patent/CN110719940B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110719940B (zh) | 2022-08-30 |
| RU2020100464A3 (es) | 2021-10-05 |
| AU2018283221A1 (en) | 2019-12-19 |
| KR20240023697A (ko) | 2024-02-22 |
| US11059749B2 (en) | 2021-07-13 |
| BR112019026399A2 (pt) | 2020-07-21 |
| JP2020523463A (ja) | 2020-08-06 |
| HUE055371T2 (hu) | 2021-11-29 |
| WO2018228840A1 (en) | 2018-12-20 |
| JP7242566B2 (ja) | 2023-03-20 |
| CN110719940A (zh) | 2020-01-21 |
| CA3064309A1 (en) | 2018-12-20 |
| RU2020100464A (ru) | 2021-07-14 |
| EP3638737B1 (en) | 2021-05-19 |
| RU2770600C2 (ru) | 2022-04-18 |
| PL3638737T3 (pl) | 2021-11-22 |
| US20200199025A1 (en) | 2020-06-25 |
| KR20200019952A (ko) | 2020-02-25 |
| PT3638737T (pt) | 2021-06-01 |
| AU2018283221B2 (en) | 2023-02-09 |
| EP3638737A1 (en) | 2020-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2881268T3 (es) | Composición de asfalto que comprende compuestos reactivos termoendurecibles | |
| US11352294B2 (en) | Amine-containing asphalt binder composition | |
| JP7502265B2 (ja) | 性能向上添加剤としてイソシアネート及びポリマーの混合物を含むアスファルト組成物 | |
| US20220340757A1 (en) | Process for the preparation of an asphalt mix composition | |
| WO2001030911A1 (en) | Asphalt composition comprising polymeric mdi | |
| WO2020126585A1 (en) | Asphalt composition comprising monomeric mdi as thermosetting reactive compound | |
| BR112019026399B1 (pt) | Composição de asfalto, processo para a preparação de uma composição de asfalto e uso da composição de asfalto | |
| AU2021209811A1 (en) | Asphalt composition comprising thermosetting reactive compound | |
| US20230250289A1 (en) | Asphalt composition comprising a mixture of an isocyanate and a plasticizer as performanceadditives | |
| TR2022011536T2 (tr) | Isiyla sertleşen reakti̇f bi̇leşi̇k i̇çeren asfalt bi̇leşi̇mi̇ |