FI114805B

FI114805B - Menetelmä valmistaa bitumin ja polymeerin pysyviä seoksia

Info

Publication number: FI114805B
Application number: FI955765A
Authority: FI
Inventors: Ernesto Brandolese; Elia Luigi D; Paolo Italia; Nicola Onorati
Original assignee: Agip Petroli
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 2004-12-31
Also published as: CA2164177C; HRP950579A2; ITMI942437A1; EP0718372A1; EP0718372B1; HRP950579B1; NO308367B1; PL181818B1; NO954874D0; HU9503424D0; DE69525024D1; HU216023B; ATE212046T1; NO954874L; ITMI942437A0; SI0718372T1; CA2164177A1; IT1276891B1; RO114900B1; DK0718372T3

Description

1U805

Menetelmä valmistaa bitumin ja polymeerin pysyviä seoksia -Förfarande för framställning av stabila blandningar av bitumen och polymer

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä varastointia pysyvästi kestävien 5 termoplastisen polymeerin ja bitumin seosten valmistamiseksi.

Tiedetään, että bitumien laadun parantamiseksi erityisesti Teologiselta kannalta, käytetään usein eri tyyppisiä polymeerejä ja erityisesti elastomeerityyppisiä kopoly-meerejä.

10

Esimerkiksi julkaisussa US 4.217.259 on esitetty dieenilohkoista ja vinyyliaromaatti-sista lohkoista muodostuvia symmetrisiä radiaalisia kopolymeerejä; julkaisussa US 4.585.816 on kuvattu monoalkenyyliaromaattisen ja konjugoidun diolefiinin lohko-kopolymeerien käyttöä; julkaisussa US 3.915.914 on esitetty l-buteenin homo- ja 15 kopolymeerien käyttö; julkaisussa US 3.615.830 on kuvattu iso-olefiinikopolymee-rejä, erityisesti polyisobuteeni.

Kaikkein tehokkaimpia polymeerilisäaineita näyttävät olevan styreeni-diolefiinilohko-kopolymeerit, erityisesti styreeni/butadieeni ja styreeni/isopreeni. Näin modifioituja 20 bitumeja voidaan joutua käyttämään silloin, kun tarvitaan suorituskykyjä, joihin normaalit bitumit eivät riitä. Tässä mielessä voidaan erilaisia käyttötarkoituksia mainita olevan kuivatut ja ääntä absorboivat konglomeraatit, vesitiivistystuotteet ja bi- i.; : tumiemulsiot.

• ' t * · » : . 25 Bitumien ominaisuuksien modifioimiseksi käytetyillä polymeereillä on kuitenkin se i : ’: haittapuoli, että ne sopivat huonosti yhteen itse bitumien kanssa. Tämä yhteenso- • : pimattomuus voi näkyä riittävän juoksevissa tiloissa, esimerkiksi varastoitaessa kor- keissa lämpötiloissa siten, että nämä kaksi komponenttia pyrkivät eroamaan lepo-olosuhteissa; tällä tavoin muodostuu runsaspolymeerinen yläkerros ja runsasbitumi-30 nen alakerros.

» · • ’ Tästä syystä on hyvin tärkeätä aikaansaada bitumi-polymeeriseosten sellainen oikea : ja edullinen käyttö, että ne kestävät varastointia korkeassa lämpötilassa.

I · 35 Tämän ongelman ratkaisemiseksi on alalla aikaisemmin esitetty useita menetelmiä, jotka perustuvat tiettyjen lisäaineiden ja/tai korkeiden lämpötilojen käyttöön. Esimerkiksi julkaisuissa BE-858.770, BE-858.771 ja BE-870.287 on kuvattu bitumin 2 114805 reaktioita yhden tai useamman kaksoissidoksen omaavien polyolefiinien kanssa.

Polyolefiini on ankkuroitu bitumiin rikillä, joka toimii ristisidosaineena.

Julkaisussa ΓΤ-ΑΜΙ91Α/00169 on puolestaan kuvattu menetelmä, jossa noin 225°C 5 lämpötilassa saatetaan bitumi-polymeeriseos reagoimaan tyydyttymättömän bikar-boksyylihapon tai sen anhydridin, erityisesti maleiinianhydridin kanssa. Tämän menetelmän haittapuoli aiheutuu maleiinianhydridin myrkyllisyydestä.

Nyt on havaittu, että varastointia kestäviä bitumin ja kestomuovipolymeerin seoksia 10 voidaan valmistaa ei-korkeissa lämpötiloissa ja ilman lisäaineita käyttämällä järjestyksessä bitumituotteita, joilla on erilainen pitoisuus hartseja, asfalteenihiilivetyjä, aromaattisia aineita ja tyydyttyneitä tuotteita (parafiinit).

Tämän mukaisesti esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä bitumin ja kes-15 tomuovipolymeerin sellaisten seosten valmistamiseksi, jotka kestävät varastointia, jolloin menetelmä on tunnettu siitä, että: (i) bitumituote, jonka asfalteenihiilivetyjen, hartsien, tyydyttyneiden ja aromaattisten tuotteiden kokonaispitoisuus tyydyttää sen edellytyksen, että Ic-arvo on välillä 20 0,200 - 0,270 lausekkeessa:

Ic = (C7+C5+S)/(A+R) jossa: : C7 = n-heptaanilla saostettujen asfalteenihiilivetyjen pitoisuus paino-%:na; C5 = n-pentaanilla saostettujen asfalteenihiilivetyjen pitoisuus paino-%:na; 25 S = tyydyttyneiden tuotteiden (parafiinit) pitoisuus paino-%:na; • A = aromaattisten tuotteiden pitoisuus paino-%:na; ja • · · · : R = hartsien pitoisuus paino-%:na saatetaan reagoimaan lämpötilassa välillä 160 - 200°C ja 15 -120 minuutin välillä

III

olevan ajan kestomuovipolymeerin kanssa painosuhteen ollessa välillä 80:20 ja 30 95:5; ja * ^ · * » · » •; · 1 (ii) näin saatu bitumiseos laimennetaan bitumilla tai bitumipitoisella komponentilla, jonka Ic on kohdassa (i) määritellyllä tavalla välillä 0,270 - 0,700 ja jonka määrä on • : sellainen, että polymeerin lopullinen pitoisuus on välillä 2,5 -15 % ja tämä lämmite- 35 tään lämpötilaan välillä 160 - 200°C 30 ja 90 minuutin välillä olevan ajan aikana.

': Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän vaiheessa (i) ovat bitumituotteita sellaiset, jotka sisältävät n-heptaanilla ja n-pentaanilla seostettuja asfalteenihiilivety- 3 114805 jä, hartseja, aromaattisia ja tyydyttyneitä tuotteita sellaisia suhteellisia määriä, että ne tyydyttävät yllä mainitun edellytyksen.

Näillä tuotteilla yllä kuvattu Ic-arvo on edullisesti välillä 0,240 - 0,260.

5

Bitumituotteet muodostuvat bitumipitoisesta komponentista, joka on valittu tislaus-bitumeista, raakaöljystä saaduista aromaattisista tisleistä tai edullisesti näiden seoksista edellyttäen, että muodostunut seos tyydyttää yllä esitetyt (Ic)-edellytykset.

10 Erityisen sopivia esillä olevan keksinnön tarkoituksiin ovat voiteluainepohjaiset aromaattiset uutteet tai aromaattisen uutteen ja tyhjöjäänteen seos.

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän vaiheessa (i) käyttökelpoiset polymeerit ovat elastomeerityyppisiä kopolymeerejä. Erityisen käyttökelpoisia ovat loh-15 kokopolymeerit, jotka sisältävät vinyylibentseenejä ja konjugoituja dieenejä, joilla on radiaalinen rakenne. Tätä polymeerien ryhmää voidaan esittää yleiskaavalla X(A-B)m, jossa A on vinyyliaromaattista tyyppiä olevista monomeereistä saatu lohkoa, B on dieenisistä monomeereistä saatu lohko, X on kiinnitysaineesta muodostuva radikaali ja m on luku, joka riippuu käytetystä kiinnitysaineesta ja asettuu normaalisti 20 alueelle 3 - 5 tai on sitä suurempi.

Erityisen käyttökelpoisia pysyvien tai kestävien seosten aikaansaamiseksi ovat radi-:. I · aaliset kopolymeerit, jotka sisältävät polystyreeni- ja polybutadieenilohkoja (nk.

: t: ’: SBS), jolloin suhde styreeni/butadieeni on tavallisesti välillä 20/80 - 40/60 ja mole- :' ·.. 25 kyylipaino on välillä 50.000 - 1.000.000. Erityisen edullisia ovat kopolymeerit, joiden : ;'; styreeni/butadieenisuhde on välillä 25/75 - 35/65 ja molekyylipaino välillä 100.000 - • · · t : . ·. 400.000. Näitä kopolymeerejä voidaan käyttää myös öljyllä jatkettuina.

* ♦ » · • » · I I t

Vaihe (i) voidaan sopivasti suorittaa siten, että bitumipitoisen tuotteen ja polymeerin 30 välinen painosuhde on välillä 80:20 - 95:5, edullisesti 85:15 - 90:10. Suuremmat > * » • ·;; polymeerimäärät ovat epäedullisia ja ne lisäävät seoksen viskositeettia siitä aiheutu- ; · * vine käyttövaikeuksineen ja toisaalta pienemmät määrät eivät aikaansaa riittäviä ;" ‘: vaikutuksia bitumi- tai bitumipitoisen tuotteen modifioinnissa.

* 35 Bitumipitoisen tuotteen ja polymeerin sekoittaminen ja homogenointi suoritetaan » [ sopivasti lämpötilassa noin 180°C 30 ja 60 minuutin välillä olevan ajan aikana. Saa- ' '· dut seokset ovat pysyviä tai stabiileja kuumissa varastointiolosuhteissa. Näissä olo suhteissa ei havaita heterogeenisten alueiden kerrostumista tai muodostumista edes 4 114805 pitkien varastointiaikojen jälkeen käyttämällä esimerkissä 1 kuvattua "putkites-timenetelmää".

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän vaiheessa (ii) laimennetaan vaiheessa 5 (i) saatu bitumiseos bitumilla tai bitumipitoisella komponentilla, jonka Ic on välillä 0,270 - 0,700, edullisesti 0,280 - 0,500. Laimennuksen toteuttamiseksi on riittävää sekoittaa bitumipitoinen seos ja bitumi tai bitumipitoinen komponentti halutuissa suhteissa lämpötilassa noin 160 - 200°C, edullisesti 170 - 180°C:ssa, noin 30 - 60 minuutin ajan. Suhteelliset määrät riippuvat bitumi- tai bitumipitoisen komponentin 10 ominaisuuksista ja lopulliseen seokseen tarvittavista ominaisuuksista.

Sopivasti voidaan käyttää sellaista määrää bitumi- tai bitumipitoista komponenttia, joka on riittävä polymeerin loppupitoisuuden saamiseksi välille 2,5 - 6,0 %. Tällä tavoin on mahdollista aikaansaada bitumin ja polymeerin varastointia kestävä seos, 15 jolla on halutut juoksevuusominaisuudet ja joka erityisesti sopii kadun kestopääl-lystämiseen.

Yllä määritellyt Ic-ominaisuudet omaava bitumi voidaan valita tislausbitumeista, sa-ostusbitumeista, viskositeettia alentavista tuotteista, hapetetuista bitumeista tai eri-20 laisten öljypohjaisten komponenttien seoksista edellyttäen, että seoksella on yllä määritellyt (Ic)-edellytykset.

* Edullisia bitumeja saadaan propaanista, tyhjöprosessista, viskositeettia alentamalla : : ’: tai rekonstruoimalla kiertovoitelukomponentteja tai näiden seoksesta, jonka Ic on 25 välillä 0,270 - 0,700.

* · · tl» I · · · : Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä stabiloiduilla bitumi-polymeerise-

* I I

’ j · ] oksilla on hyvät joustavuus- ja elastisuusominaisuudet ja niitä voidaan edullisesti > · · käyttää sideaineina erittäin suorituskykyisiin tiekonglomeraatteihin ja vesitiivistyskal-30 voihin sekä bitumipitoisten emulsioiden alalla.

· · ‘ Seuraavissa kokeellisissa esimerkeissä käytettiin komponentteja (A) - (N) ja mainit- ' ‘: tuja komponentteja sekoittamalla saatuja bitumipitoisia tuotteita. Taulukossa 1 esi- ;..; tetyt ominaisuudet on määritelty käsittelemällä ensiksi bitumi n-heptaanilla suurimo- 35 lekyylipainoisen asfalteenihiilivetyjen fraktion saostamiseksi. n-heptaaniin liuennut ;·* bitumin osa käsitellään puolestaan n-pentaanilla pienimolekyylipainoisten asfal- *· teenihiilivetyjen erottamiseksi, n-pentaaniin liukenevalle fraktiolle (jota normaalisti 114805 5 on 70 - 90 % kokonaismäärästä ja joka muodostuu malteeneista) suoritetaan analyysi käyttämällä julkaisussa ASTM D-2007 kuvatun tyyppistä tekniikkaa.

Komponenttien (A-N) muut ominaisuudet on esitetty alla olevissa taulukoissa 1 ja 2.

> < I · * · # 6 114805 ro o co n h en oo «r h r- n 14 X ΰ ff> ·»·-«. \ rf r-'tn *' in n Γ' «.

•-n o i-i h m h o in n to o r» t" h oo en co n oo W X in en *. vo ·. · co Γ** Γ"· *- H H CO (O ·» ••HÖH in H o Γ'

H

ro o en r~ h ω cm h n Q X co en ·» n HO · H H et rl \

«.HÖH Ό H O

H

---------Φ

P

H O 3 co Φ in co co

OOCOOtH ·,*«. H cJ

CO r «- ♦ H in CM «- QJ

H H O O H CO in O ö --;--------p rt rt in 00 H H £ o o* co cm en κ - · o ,_i (O m* *. en ·- ·. r- o o ^ CM CM r. O co CO m (rt o o — Ö :0

Ai -----;-----Cl) -n 2 .O Ö Ä H ^ -H >i h en o m· en (β +j . rt oP'eninH . -o -η — ; : d-i e γ-» *- * . ·» ».ho · i~\

• “ · cm cm o o co n· in o OeD

. ft Ö ’ ; ‘ Φ ö ---- C :rt * ’ . *H JfÖ r 0\° 0\° o\P o\° fö -m » I I I I ^ w : ’· : · >νι- o o o o i h p cnOiBöCöö|<u(0 O U Ή -Η ·Η ·Η jJ r-t . ^ rt rt rt ce öj * öi a a a a o -h —;----jr----=> "

O U -H II II

o o e O O 0' U ftt IS ΙΟ φ P » •H -H H m w p p rt P p -h p p o ρ φ Φ ·**

P Φ Φ O W Φ W CP

P (D Φ O rt C -H

e p p CO m >tp PP P P

φ -H ·Η -H P φ P p φ -H H

: öwrawrtPeu-Hrt®PP

o o o > e t*p ra rtp ö ö a a* Ai φ o xjp p EP ω φ 6 ra ra λ as >ιθ ρ o o e ö O -H H -H O S>i3 rt Μ 3 0 Ο m > > Β ί*ί Ε-»Ρ £C CP a ft

; EE

·: 1 1 1 1 * * 1 ’t o o

Ui Ui 114805 7 r- j li) h M h h (Ί SOr-f*·*·. *»«»^· nrHlOCOHCOr'*.

ΙΟΗ-^ΗγΗΙΠΗΟ σι m h n «a1 <s m

So *<.·'·- » m cocoiovoo«3r- <. i

f' CTl ·*Γ rf r-< V£> O

i ' i —— ----- j o CM j σ> in oi ci in σ\ en t~4 O ·· ·* ·- · »cv j -coininr^r-oi· H m Ί ri VO o --------- i i | · n fd !

Ό p-ι m e* in P

’ H · ·. k ·* ei UI j CHeieincsH- (1)

rH ΛΟ ΓΜ VO ip O M

H

£ _________ fd . | £ • in tn oo o <p Φ l SO ·- »-*-· r* es id h * rl H H OI i-O · Cl Ή P id C h vo es c-> tn »- £ w es O p -H C : P W -P | o _:__.______id -h w +J ;

2 P 43 CD Φ I

2 m w Φ

h · p· es vo co es -H β O P

,Η *0 · ♦· «···» oi β P P -P

;,. ; h o^ifcsoiciovocsid'HftM

, nj C <-t vo h f* . » (d O :0 O

CH o Q, p -n ,¾ • ^ 0 M & Ui \

_________P 2 ΪΡ -P

*· (¼ P P > i

P

*. -H W -H -H j

: · e i ε e e ε I

0« £ O 1 3 O 3 2 : : ό · p x -P p i

*1 · -H (0 Ή “H

Λ P Λ Ä I

------_----H II n H ; O -H Ϊ* O β H pj • o φ H i ' · ‘ VO φ *> Φ ;;; p S -P i • ·Η ·Η Ή p w fd p P „ .¾ • -H P O id ιρ φ φ O v-3 S & -5 p φ -h οι ω φ m , , , , :<S | • P Φ P C Id e -P p -H -P -H g e p id φ w >p pp Ί ti ti ti : φ p id ρ·ρρφρρφ +i +i tt ti βκρ·^.ιΰΡο;·ΡΦΦ 55¾¾¾ φί oqpfdc>PWfdP 55¾¾¾ „ ! & M Φ h o ΌΡ P £P ö g g S 11 i ΕίΛββΛί&ΟΡΟΟ o 0 0 0 ο·ρφβο>ιβΦΡβ<-α.ρ.α.α. · •,; > to « Hi HP K <P H o O O O ^ ! ------ ------- — i ^ ^ β | 114805 8

Seuraavat esimerkit on esitetty keksinnön selvittämiseksi entistä perusteellisemmin. Esimerkki 1 5 Käytetään bitumipitoista tuotetta, johon kuuluu komponenttia A (29 paino-%) ja komponenttia B (71 paino-%) ja jonka Ic on 0,256. Valmistetaan seos, joka sisältää 86,1 paino-% bitumipitoista tuotetta ja 13,9 paino-% SBS, jonka painotettu keskimääräinen molekyylipaino on 250.000 ja painosuhde styreeni/butadieeni on 30/70.

10 Komponentteja sekoitetaan 60 minuuttia 180°C:ssa. Saadaan bitumipitoinen seos, jolla on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 93 dmm

- pehmenemispiste (P.A.) 102°C

15 30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen bitumipitoisessa seoksessa ei esiinny mitään eroa niistä P.A-arvoista, jotka määriteltiin säiliön ylä- ja alaosasta otetuista näytteistä, mikä osoittaa bitumi-polymeeriseoksen täydellistä varastointi-kestävyyttä.

20 Varastointikestävyyden arviointi suoritetaan "putkitestijärjestelmällä", jonka avulla voidaan havaita jopa vähäiset homogeenisuuserot, jotka aiheutuvat seoksessa olevan polymeerin kerrostumisesta tai siirtymisestä. Testi suoritetaan sijoittamalla seos :,; j toisesta päästä suljettuun sylinterimäiseen putkeen ja asettamalla tämä putki : 170°C:ssa olevaan uuniin ennalta määrätyksi ajaksi. Testin päättyessä seoksen sisäl- • ’ ·,, 25 tävä putki jäähdytetään alhaiseen lämpötilaan, putkikuori poistetaan ja lämpötilan : .alentamisella tiiviiksi saatetun bitumipitoisen seoksen muodostavan sylinterin yläosa I ( * · ; , . ja alaosa erotetaan. Pehmenemispiste mitataan näistä osista. Seosta pidetään pysy- ‘! |.! vänä tai stabiilina, mikäli huippuarvojen välinen ero on korkeintaan 2°C.

, 30 Yllä kuvatulla saatu bitumipitoinen seos laimennetaan sen jälkeen 180°C:ssa 60 mi- t * ;;; nuutin aikana komponentilla G (60,6 %), jota on sellainen määrä, että SBS-poly- ’ ·. * meerin lopullinen pitoisuus on 5,5 %.

; < * » . : Saadaan bitumi-polymeeriseos, jolla on seuraavat ominaisuudet: :, 35 - penetraatio 25°C:ssa 60 dmm

• ‘ - pehmenemispiste (P.A.) 96°C

I I

114805 30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen ei havaita eroa säiliön ylä-ja alaosasta otetuista näytteistä määriteltyjen P.A.-arvojen välillä, mikä osoittaa bi-tumi-polymeeriseoksen täydellistä varastointikestävyyttä.

5 Esimerkki 1 bis (Vertailu j SBS-polymeeri lisätään bitumipitoiseen tuotteeseen (94,5 paino-%), johon kuuluu komponentit A (10,5 paino-%), D (25,4 paino-%) ja G (64,1 paino-%) ja jonka Ic on O, 280, jolloin lisätty määrä on sellainen, että lopullinen pitoisuus on 5,5 %.

10

Sen jälkeen tätä sekoitetaan 180°C:ssa 120 minuuttia ja saadaan bitumipitoinen seos, jolla on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 53 dmm

- P.A. 103°C

15

Vain yhden päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen yläosan ja alaosan P. A.:n välinen ero on 40°C, mikä osoittaa seoksen selkeän epästabiliteetin tai pysy-mättömyyden.

20 Esimerkki 2 SBS-polymeeri, jonka lopullinen pitoisuus on 13,9 paino-%, lisätään bitumipitoiseen ’ : : tuotteeseen, joka muodostuu komponenteista B (43 paino-%) ja E (57 paino-%) ja : jonka Ic on 0,247. Seosta sekoitetaan 180°C:ssa 60 minuuttia ja saadaan bitumipi- • >· 25 toinen seos, jolla on seuraavat ominaisuudet: : ’: - penetraatio 25°C:ssa 141 dmm

• - P.A. 87°C

• * · • · * · » 15 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen, ei havaittu mitään eroa 30 säiliön ylä- ja alaosasta otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä. Tämä osoittaa '!;; tuotteen täydellisen stabiliteetin tai pysyvyyden.

» * ► ·

Yllä kuvatulla tavalla saatu bitumipitoinen seos laimennetaan sen jälkeen 180°C:ssa : 60 minuuttia komponentilla H (60,6 paino-%), jonka määrä on sellainen, että SBS- 35 polymeerin lopullinen pitoisuus on 5,5 %.

♦ : Saadaan bitumi-polymeeriseos, jolla on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 66 dmm 10 1 1 4805

- pehmenemispiste (P.A.) 76°C

30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen ei havaita mitään eroa säiliön ylä- ja alaosasta otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä. Tämä osoittaa 5 tuotteen täydellistä pysyvyyttä tai stabiliteettia.

Esimerkki 2 bis (vertailu) SBS-polymeeriin (lopullinen pitoisuus 5,5 paino-%) sekoitetaan 180°C:ssa 120 mi-10 nuutin ajan bitumipitoinen tuote, joka muodostuu komponenteista B, E ja H, joita on samat prosenttimäärät kuin esimerkissä 2 ja jonka tuotteen Ic on 0,293. Saadulla bitumipitoisella seoksella on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 68 dmm - P.A. 98°C 15

Vain yhden päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen esiintyy astian ylä- ja alaosastoista otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä ero, joka on 54°C ja joka osoittaa selkeästi seoksen pysymättömyyden tai epästabiilisuuden.

20 Esimerkki 2 ter (vertailu)

Suoritetaan sama menettely kuin esimerkissä 2 käyttämällä bitumipitoista tuotetta, !.: : joka muodostuu komponenteista B (29 paino-%) ja E (71 paino-%) ja jonka Ic on 0,289.

25 • ;Seos saatetaan reagoimaan 170°C:ssa 60 minuutin ajan ja saadaan bitumipitoinen • * * » • ; seos, jolla on seuraavat ominaisuudet: .· . - penetraatio 25°C:ssa 98 dmm

- P.A. 106°C

. 30 ’ ; 30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen esiintyy astian ylä- ja ala osasta otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä ero, joka on 32°C ja joka osoit-: taa selkeästi seoksen pysymättömyyden tai epästabiilisuuden.

35 Esimerkki 3 » : Käytetään bitumipitoista tuotetta, jonka muodostaa komponentti C (55 paino-%) ja komponentti F (45 paino-%) ja jonka Ic on 0,250. Valmistetaan seos, joka sisältää 114805 11 86,1 paino-% bitumipitoista tuotetta ja 13,9 paino-% SBS. Komponentit sekoitetaan 180°C:ssa 60 minuutin aikana.

Saadaan bitumipitoinen seos, jolla on seuraavat ominaisuudet: 5 - penetraatio 25°C:ssa 150 dmm

- pehmenemispiste (P.A.) 79°C

30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen ei havaita mitään eroa astian ylä- ja alaosasta otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä. Tämä osoittaa 10 tuotteen täydellisen stabiilisuuden tai pysyvyyden.

Tämän jälkeen bitumipitoinen seos laimennetaan 180°C:ssa 60 minuutin aikana komponentilla I (60,6 %), jonka määrä on sellainen, että SBS-polymeerin lopullinen pitoisuus on 5,5 %.

15

Saadaan bitumipitoinen seos, jolla on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 80 dmm

- pehmenemispiste (P.A.) 78°C

20 30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen ei havaita eroa astian ylä- ja alaosista otettujen näytteiden P.A.-arvojen välillä.

· Esimerkki 3 bis (vertailut • · : '·· 25 Bitumipitoinen tuote, joka muodostuu komponenteista C, F ja I samoina prosenttiin': määrinä kuin esimerkissä 3 ja jonka Ic on 2,314, sekoitetaan SBS-polymeeriin (lopul- : linen pitoisuus *» * · 5,5 paino-%) 180°C:ssa 120 minuutin aikana. Muodostuneella bitumipitoisella seoksella on seuraavat ominaisuudet: 30 - penetraatio 25°C:ssa 75 dmm

; - P.A. 9°C

' . Vain 1 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen esiintyy astian ylä- ja : alaosasta otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä ero, joka on 56°C.

:·. 35 * » * · 12 1 1 4805

Esimerkki 4 Käytetään bitumipitoista tuotetta, jonka muodostaa komponentti L (71 paino-%) ja komponentti A (29 paino-%) ja jonka Ic on 0,227. Valmistetaan seos, joka sisältää 5 86,1 paino-% bitumipitoista tuotetta ja 13,9 paino-% SBS. Komponentit sekoitetaan 180°C:ssa 120 minuutin aikana. Saadaan bitumipitoinen seos, jolla on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 72 dmm

- pehmenemispiste (P.A.) 103°C

10 15 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen ei havaita mitään eroa säiliön ylä- ja alaosasta otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä.

Yllä kuvatulla tavalla saatu bitumipitoinen seos laimennetaan sen jälkeen 180°C:ssa 15 60 minuutin aikana komponentilla L (60,6 %), jonka määrä on sellainen, että SBS- polymeerin lopullinen pitoisuus on 5,5 %.

Saadaan bitumi-polymeeriseos, jolla on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 104 dmm

20 - pehmenemispiste (P.A.) 76°C

30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen ei havaita eroa säiliön ylä-:.: : ja alaosasta otettujen näytteiden P.A.-arvojen välillä.

25 Esimerkki 4 bis ('vertailu') • I f « : SBS-polymeeriä lisätään komponenttiin L, jonka Ic on 0,292, sellainen määrä, että • i ; * . ·: ·. lopullinen pitoisuus on 5,5 paino-%.

• * · 30 Seosta sekoitetaan 180°C:ssa 60 minuuttia ja saadaan seos, jolla on seuraavat omi-

* * I

;;; naisuudet: •; ·' - penetraatio 25°C:ssa 60 dmm

- P.A. 99°C

.:. 35 Vain 1 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen havaitaan säiliön ylä- ;' \ ja alaosasta otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä ero, joka on 69°C.

• · 13 1 1 4805

Esimerkki 5

Suoritetaan sama toiminta kuin esimerkissä 2 käyttämällä laimennusvaiheessa komponenttia M, jonka Ic on 0,359 ja jonka määrä on sellainen, että polymeerin lopulli-5 nen pitoisuus on 2,75 paino-%.

Saadulla seoksella on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 131 dmm

- P.A. 48°C

10 30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen ei havaita mitään eroa säiliön ylä- ja alaosasta otettujen näytteiden P.A.-arvojen välillä, mikä osoittaa tuotteen täydellistä stabiliteettia tai pysyvyyttä.

15 Esimerkki 5 bis (vertailut SBS-polymeeri lisätään komponenttiin M (97,25 paino-%), jonka Ic on 0,359, siinä määrin, että lopullinen pitoisuus on 5,5 paino-%.

20 Seosta sekoitetaan 180°C:ssa 60 minuuttia ja saadaan tuote, jolla on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 61 dmm

- P.A. 50°C

.. 25 Vain 1 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen havaitaan astian ylä- ja alaosasta otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä ero, joka on 19°C.

* · • * · * · * *

Esimerkki 6 • * · 30 Suoritetaan samat toimenpiteet kuin esimerkissä 1 käyttämällä laimennusvaiheessa ·;;; komponenttia N siinä määrin, että polymeerin lopulliseksi pitoisuudeksi muodostuu ’·;·* 4,0 paino-%.

•; · : Saadulla seoksella on seuraavat ominaisuudet: 35 - penetraatio 25°C:ssa 115 dmm

- P.A. 81°C

» » i4 1 1 4805 15 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen säiliön ylä- ja alaosasta otettujen näytteiden P.A.-arvojen välillä ei esiinny eroa, mikä osoittaa tuotteen täydellistä pysyvyyttä.

5 Esimerkki 6 bis (vertailuj SBS-polymeeriä lisätään komponenttiin N, jonka Ic on 0,427, siinä määrin, että lopulliseksi pitoisuudeksi muodostuu 4,0 paino-%.

10

Seos saatetaan reagoimaan 180°C:ssa 60 minuutin ajaksi ja saadaan tuote, jolla on seuraavat ominaisuudet: - penetraatio 25°C:ssa 66 dmm - P.A. 90°C 15

Vain 1 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen havaitaan säiliön ylä-ja alaosasta otettujen tuotenäytteiden P.A.-arvojen välillä ero, joka on 37°C.

Esimerkki 7 20 Öljyllä jatkettua polymeeriä (45 osaa parafiiniöljyä jokaista 100 osaa SBS kohti) lisätään komponentin B (47 paino-%) ja komponentin E (53 paino-%) muodostamaan :.! : seokseen, jonka Ic on 0,237, siinä määrin, että SBS:n lopulliseksi pitoisuudeksi muo- dostuu 14,4 paino-%.

25 : Seosta sekoitetaan 180°C:ssa 60 minuuttia ja saadaan tuote, jolla on seuraavat *»* · ominaisuudet: * * · - penetraatio 25°C:ssa 141 dmm

- P.A. 87°C

30

* I

’ ; 30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen ei havaita eroa säiliön ylä- * · ja alaosasta otettujen näytteiden P.A.-arvojen välillä, mikä osoittaa tuotteen täydel-: : lista pysyvyyttä.

. > 35 Tämän jälkeen bitumipitoinen seos laimennetaan 180°C:ssa 60 minuutin aikana • ’ komponentilla H, jota on sellainen määrä, että SBS-polymeerin lopulliseksi pitoisuu- '* deksi muodostuu 5,7 %.

15 1 1 4805

- pehmenemispiste (P.A.) 75°C

5 30 päivän ja 170°C:ssa tapahtuneen varastoinnin jälkeen ei havaita eroa astian ylä- ja alaosasta otettujen näytteiden P.A.-arvojen välillä.

Claims

16 1 1 4805

1. Menetelmä bitumin ja kestomuovipolymeerin varastointia kestävien seosten valmistamiseksi, tunnettu siitä, että: 5 (i) bitumipitoinen tuote, jonka asfalteenihiilivetyjen, hartsien, tyydyttyneiden ja aromaattisten tuotteiden kokonaispitoisuus tyydyttää sen ehdon, että Ic-arvo on välillä 0,200 - 0,270 lausekkeessa: Ie = (C7+C5+S)/(A+R) jossa:

10 C7 = n-heptaanilla saostettujen asfalteenihiilivetyjen pitoisuus paino-%:na; C5 = n-pentaanilla saostettujen asfalteenihiilivetyjen pitoisuus paino-%:na; S = tyydyttyneiden tuotteiden (parafiinit) pitoisuus paino-%:na; A = aromaattisten aineiden pitoisuus paino-%:na; ja R = hartsien pitoisuus paino-%:na 15 saatetaan reagoimaan lämpötilassa välillä 160°C - 200°C ja 15 -120 minuuttia kestävän ajan kestomuovipolymeerin kanssa niiden keskinäisen painosuhteen ollessa välillä 80:20 - 95:5; ja (ii) saatu bitumipitoinen seos laimennetaan bitumilla tai bitumipitoisella komponentilla, jonka Ic on kohdassa (i) määritellyllä tavalla välillä 0,270 - 0,700, sellaisessa 20 määrin, että polymeerin lopullinen pitoisuus asettuu välille 2,5 -15 % ja tämä lämmitetään lämpötilaan välillä 160 - 200°C 30 - 90 minuuttia kestävän ajan aikana. : 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (i) ' i bitumipitoinen tuote muodostuu yhdestä tai useammasta komponentista, jotka on .. 25 valittu öljy-tai tislausbitumien aromaattisista tisleistä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että bitumipitoinen . , tuote muodostuu voiteluainepohjaisesta aromaattisesta uutteesta ja tyhjöjääntees- tä, joiden välinen painosuhde on sellainen, että muodostuneen seoksen Ic on välillä , 30 0,200-0,270.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (i) :"': bitumipitoisen tuotteen Ic on välillä 0,240 - 0,260. t · .35 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (ii) ; “ ’ bitumi- ja bitumipitoinen komponentti valitaan tislausbitumista, saostumisbitumista, » · » ’ · ‘: oksidoidusta bitumista tai bitumista, joka on saatu sekoittamalla erilaisia öljypohjai sia komponentteja. 17 1 1 4805

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että bitumi on propaanista saatu bitumi, viskositeetin alentamisesta saatu bitumi, tyhjöprosessista saatu bitumi, kiertovoitelukomponenteilla rekonstruoitu bitumi. 5

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (ii) bitumin ja bitumipitoisen komponentin Ic on välillä 0,280 - 0,500.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeeri on 10 lohkokopolymeeri, joka sisältää vinyylibentseenejä ja konjugoituja dieenejä, joiden radiaalista rakennetta voidaan esittää kaavalla X(A-B)m, jossa A tarkoittaa lohkoa, joka on saatu vinyyliaromaattista tyyppiä olevista monomeereistä, B on lohko, joka on saatu dieenimonomeereistä, X on kiinnitysaineesta johtuva radikaali ja m on luku välillä 3 - 5. 15

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kopolymeeri sisältää polystyreeni- ja polybutadieenilohkoja, jolloin suhde styreeni/buta-dieeni on välillä 20/80 - 40/60 ja molekyylipaino välillä 50.000 - 1.000.000.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että radiaalisen kopolymeerin suhde styreeni/butadieeni on välillä 25/75 - 35/65 ja molekyylipaino välillä 100.000 - 400.000. * · * ‘ * : ; 11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kopolymeeri ; ’ ·.. 25 on öljyllä jatketussa muodossa. ) > · ·. 12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheissa (i) ja (ii) lämpötila on välillä 175 - 185°C ja reaktioaika yksittäisissä vaiheissa on välillä • * · 30 - 60 minuuttia. 30 * ·

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (i) ’ ·' bitumipitoisen tuotteen ja polymeerin välinen painosuhde on välillä 85:15 - 95:5. ' »

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa (ii) 35 bitumipitoisen tuotteen ja polymeerin välinen painosuhde on välillä 98:2 - 94:6. : 15. Patenttivaatimuksen 14 mukaisella menetelmällä valmistetut varastointia kestä vät bitumin ja polymeerin seokset, tunnettu siitä, että niitä voidaan käyttää erittäin 18 1 1 4805 suorituskykyisten tiekonglomeraattien ja vesitiivistyskalvojen sideaineina ja bitu-miemulsioiden yhteydessä.

16. Patenttivaatimuksen 14 mukaisella menetelmällä valmistetut varastointia kestä-5 vät bitumin ja polymeerin seokset, tunnettu siitä, että niitä voidaan käyttää katujen kestopäällystyksen yhteydessä. » 19 1 1 4805