FI118128B - Uudet polymeerin avulla muunnetut, hapetetut asfalttikoostumukset ja niiden valmistusmenetelmä - Google Patents

Uudet polymeerin avulla muunnetut, hapetetut asfalttikoostumukset ja niiden valmistusmenetelmä Download PDF

Info

Publication number
FI118128B
FI118128B FI941533A FI941533A FI118128B FI 118128 B FI118128 B FI 118128B FI 941533 A FI941533 A FI 941533A FI 941533 A FI941533 A FI 941533A FI 118128 B FI118128 B FI 118128B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
polymer
asphalt
styrene
sulfonated
combination
Prior art date
Application number
FI941533A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI941533A0 (fi
FI941533A (fi
Inventor
Martin Leo Gorbaty
Nicholas Charles Nahas
Original Assignee
Exxon Research Engineering Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxon Research Engineering Co filed Critical Exxon Research Engineering Co
Publication of FI941533A0 publication Critical patent/FI941533A0/fi
Publication of FI941533A publication Critical patent/FI941533A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI118128B publication Critical patent/FI118128B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • C08L53/025Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes modified

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Description

; 1 -j 118128
Uudet polymeerin avulla muunnetut, hapetetut asfalttikoostu-mukset ja niiden valmistusmenetelmä - Nya polymermodifierade, oxiderade asfaltkompositioner och deras framställningsförfa- 7*1 rande 5 1
Esillä oleva keksintö koskee ominaisuuksiltaan viskoelastisia asfalttikoostumuksia, jotka soveltuvat käytettäviksi sideaineina tiiviissä ja avoimessa kuumasekoitteisessa asfaltti-10 päällysteessä. Koostumukset muodostuvat asfaltin ja bitumin sekä synteettisten polymeerien yhdistelmistä, jotka kestävät varastointia valmistuksen ja kuumasekoitteisissa päällysteissä suoritettavan käytön välisen ajan. Esillä oleva keksintö koskee myös koostumusten valmistus- ja käyttömenetelmiä sekä 15 esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettuja tuotteita.
Asfaltilla on tiettyjä fysikaalisia ominaisuuksia, jotka vaihtelevat laajalti lämpötilan muutosten mukaan. Tästä syys- 20 tä asfalttiin usein lisätään polymeerejä laajentamaan ensiksi mainitun fysikaalisten ominaisuuksien vaihteluväliä. Polymee- > rit voivat vähentää asfaltin taipumusta virumiselle ja urau- :*·*; tumiselle lisäämällä sen korkeiden lämpötilojen viskoelastis- ; • · J’.'. ta jäykkyyttä; tyypillisillä päällysteasfalttilaaduilla peh- : 25 menemispisteet ovat 50 °C:n alapuolella, kun taas 55 °C:ta * • · * ,.,t; korkeammat pehmenemispisteet ovat toivottavia virumiskestä- • · • vyyden vuoksi kuumalla säällä; polymeerit voivat vähentää ·:· s ’"* halkeilua ja purkautumista parantamalla asfaltin alhaisen · • · · ’·' lämpötilan viskoelastisia ominaisuuksia.
30 • · ; Kaikki asfaltit ja polymeerit eivät muodosta yhteen sopivia • t · seoksia, joilla on varastointikestävyyttä. Asfaltin yhteenso-pivuus tietyn polymeerin kanssa vaikuttaa suuresti polymeerin • · avulla muunnetun asfaltin varastointikestävyyteen. Yhteenso- • t . 35 pimattomat ja osittain yhteen sopivat seokset helposti joutu- * * ! **· vat kokemaan f aasi erkautumisen. | ft····- 2 118128
Sen lisäksi jotkin polymeerin avulla muunnetut asfaltit ovat * sopivia katesovellutuksiin, mutta niitä ei voida käyttää kuumasekoitteisissa päällystekoostumuksissa, joissa seoksen 5 täytyy olla sekoituslämpötiloissa riittävän juoksevaa, jotta se riittävästi peittää aggregaattipartikkelit. Esimerkiksi tiivistä kuumasekoitteista päällystettä varten asfaltin sideaineen viskositeetin tulisi olla 135 °C:ssa 3-8 Pa-s.
10 On ehdotettu erilaisia menetelmiä polymeerin avulla muunnettujen asfalttikoostumusten valmistamiseksi, jotka koostumukset ovat riittävän yhteensopivia ollakseen hyväksyttävästi varastoinnin kestäviä ja joilla myös viskositeetit ja pehmenemispisteet ovat tiettyä sovellutustyyppiä varten tarvit-15 tavalla alueella. Jotkut luottavat esimerkiksi sopivan polymeerin ja muiden lisäaineiden valintaan ja vaativat sekoitus-ja reaktiovaiheiden spesifistä järjetystä asfalttipolymee-riseoksen lopullisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi (katso esimerkiksi US-patentti nro 4 600 635, katso bitumipohjäisen 20 adheesiota parantavan koostumuksen käyttöä, joka koostumus sisältää bitumia, öljyä ja ionomeeristä elastomeeriä (kuten esimerkiksi sulfonoitua, karboksyloitua tai fosfonoitua ·· · : *.* EPDM:ää tai butyylikumia) vähemmän kuin 15, mieluummin 3-8 *· · • *_·’ painoprosenttia, jonka metallikationit neutraloivat; englan- * · : : : 25 tilainen patentti nro 1 534 183 julkistaa muun muassa metal- * · · « ·;·· lialkoholaatin käytön ja 5 - 95 painoprosentin suuruisen lisäyksen etyleeni-vinyyliesterikopolymeeriä sekä bitumia osittain -O-M-O-, -O-B-O- tai -O-CRR'-O-silloilla silloitet- i • « · tuna; tai US 4 882 373, joka koskee asfaltin happomodifioin- . . 30 tia ja saattamista myöhemmin kosketuksiin happea sisältävän • · · • · * *11/ kaasun kanssa ja sekoittamista lämpömuovautuvan elastomeenn • · '·;·* ja tyydyttymättömän funktionaalisen monomeerin kanssa.
« * · ·;·· Julkaisussa EP 441 285 on esitetty keStopäällystyskoostumus, 35 jossa on asfalttia sekä sulfonoidun elastomeerin mikro- • » * [ emulsiota vedessä. Julkaisussa käytetään polymeerin hapanta muotoa ilman neutralointia. Julkaisun polymeeri on styreeni- ,¾ butadieeni-styreeni, jonka aromaattiset ryhmät on sulfonoitu.
118128 3
Julkaisussa US 4 738 997 on esitetty koostumus, jossa on bitumia, polymeerikompleksia ja täyteainetta. Esitetyssä koostumuksessa tarvitaan siis kaksi polymeeriä, jotka yhdessä n 5 muodostavat kompleksin. Toinen polymeeri on sulfonoitu ja toinen on oksastettu typellä.
Nämä esimerkit vaativat spesifisiä kemikaaleja ja (tai) pro-sessointivaiheita, joita esillä oleva keksintö ei vaadi.
10 US-patentti nro 4 371 641 esittää, että polymeeriä, mieluummin tyydyttymatöntä elastomeeriä, esimerkiksi EPDM:ää tai butyylikumia, tai lämpömuovautuvaa polymeeriä (5 - 25 pro- . 21 senttiä) sekä sopivaa täyteainetta voidaan lisätä ilmapuhal-15 lettuun asfalttiin, jotta se saatetaan sopivaksi katemateri-aaliksi siten, että asfaltin stabiiliutta lisätään hapettumista vastaan ja vähennetään sen herkkyyttä ultraviolettisäteilylle. Lämpömuovautuvan polymeerin tai elastomeerin täytyy sisältää anioniryhmiä, kuten esimerkiksi karboksylaat-20 ti-, fosfonaatti- tai mieluummin sulfonaattiryhmiä, jotka voidaan neutraloida lisäämällä karboksyylihapon suolaa, mieluummin metalliasetaattia, vielä mieluummin sinkkiasetaattia.
• Esillä olevan keksinnön tekijät ovat havainneet, että poly-meerin tarkasti määritellyt painoprosentit esillä olevassa, • · ; ;*j 25 julkistetussa menetelmässä tuottavat seoksia, jotka ovat ·*♦ « ....j liian viskooseja peittämään aggregaatin kuumasekoitteisissa päällystemateriaaleissa.
···· ·«· • « « • · «
Niinpä mikään esille tulleista viitteistä ei esitä eikä ehdo- , . 30 ta tienpäällysteasfalttikoostumuksia, joilla on varastosta- • · · •*j · biiliutta (seosten sopivilla pehmenemispisteillä ja asfaltti- • « *···' ja polymeerifaasien välisen eriytymisen puuttumisella osoi- *:··· tettuna) ja viskoelastisuutta lämpötilojen laajalla vaihtelu- välillä, joka tarvitaan ylivoimaisen sideaineen valmistami- • · 35 seksi tienpäällystesovellutuksiin käytettäviä, tiiviitä ja • · * ** avoimia kuumasekoitteisia asfaltteja varten, eikä mikään ····« * * esille tulleista viitteistä esitä tai ehdota keksijöiden , koostumuksen valmistusmenetelmää tai käyttöä.
i 118128
Esillä oleva keksintä koskee tienpäällystepolymeerillä muunnettuja asfalttikoostumuksia, jotka ovat varastoinnin kestäviä ja joilla on viskoelastisia ominaisuuksia lämpötilojen 5 laajalla vaihteluvälillä, mikä tekee ne sopiviksi tienpääl-lystyksessä käytettävän, tiiviin tai avoimen, kuumasekoittei-sen asfaltin ylivoimaisina sideaineina. Sellaiset polymeerejä asfalttiyhdistelmät, jotka normaalisti ovat yhteensopimattomia (se on, ne eriytyvät seisoessaan), voidaan odottamatto-10 masti esillä olevan keksinnön mukaan valmistaa yhteensopiviksi yhdistelmiksi. Koostumukset ovat täten sellaisia, joissa polymeeri- ja asfalttifaasit ovat dispergoituneet tasaisesti - suurin piirtein tasaisesti (toisiinsa) kauttaaltaan koko neutraalin seoksen eivätkä ne eriydy, kun ne seisovat kohon-15 neissa lämpötiloissa (vaikka ne voivat faasierkautua, kuten edellä kuvattiin). Koostumukset sisältävät neutraaleja seoksia tai hapetettujen asfalttien ja happofunktionalisoitujen polymeerien, kuten esimerkiksi akryylihappoterpolymeerien tai sulfonoitujen, hydraamattornien styreenibutadieenin ja styree-20 ni-butadieeni-styreenin seka sulfonoidun EPDM:n yhdistelmiä, seosten pehmenemispisteet ovat tällöin suuremmat kuin 55 °C ja 135 °C:ssa mitatut viskositeetit ovat noin 150 - 2000
Ml * • · · • ·* cPs:n tai noin 3 - 8 Pa-s:n vaihteluvälillä, kun kysymyksessä *· · : .* ovat vastaavasti tiiviit ja avoimet päällysteet, joissa 0 · * 25 polymeeri on läsnä kokonaiskoostumuksesta laskettuna *:*·: painoprosenttina, joka on M* • · · · (a) enemmän kuin 0 mutta vähemmän kuin 4 painoprosenttia, mieluummin noin 2-3 painoprosenttia kokonaiskoostumuksesta : .·, 30 sulfonoitua EPDM:ää, tai • · · [I*.* (b) noin 2-7 painoprosenttia kokonaiskoostumuksesta akryy- ; *" lihappoterpolymeerejä tai sulfonoitua styreenibutadieeniä, * * *:**: ja joissa neutraali seos tai yhdistelmä sisältää emäksisen, ·«’ 35 neutraloivan aineen, jonka valenssi on +1 - +3, erityisesti • ·* +1, +2 ja +3. Aivan erityisesti neutraloiva aine voidaan • f valita ryhmästä, joka koostuu amiineista, ammoniakista sekä emäksistä, jotka sisältävät jaksollisen järjestelmän ryhmistä . ' i 118128 5 IA, HA, IIIA ja IB - VIIB koostuvan ryhmän piiristä valittuja kationeja tai niiden seoksia. Termiä "EPDM" käytetään ASTM D-1418:ssa esitetyn määritelmän mukaisesti; "akryylihappoter-polymeerit" tarkoittaa etyleenin, vinyyliasetaattien tai 5 alkyyliakrylaattien ja 1 - 6 % akryylihappoa komonomeerinä i1 sisältäviä terpolymeerejä, joiden sulaindeksi on noin 1 - 5 % ja "sulfonoitu styreeni-butadieeni" tarkoittaa sulfonoitua styreeni-butadieenin lineaarista kaksoislohko- sekä sulfonoi-tuja styreeni-butadieeni-styreenin lineaarisia sekä säteit-10 täisiä kolmoislohkokopolymeerejä, jotka kopolymeerit eivät ole hydrattuja. Esillä oleva keksintö edellyttää asfaltti-koostumuksia havainnollistaakseen hapetetun asfaltin ja hap-pofunktionalisoidun polymeerin neutraalin seoksen yhteensopivuuden ja ollakseen varastoinnin kestävä, se on, koostu-15 musten täytyy olla asfaltin ja polymeerin neutraaleita yhdistelmiä jatkuvana faasina tai kahtena jatkuvana faasina (se on, ainakin yhtenä jatkuvana faasina), jotka ovat suurin :i, piirtein tasaisesti dispergoituneet (se on, dispergoituneet * täysin toisiinsa) eivätkä eriydy olosuhteissa, jotka tyypil-20 lisesti liittyvät päällystemateriaalien valmistukseen ja käyttöön tai varastointikestävyyden mittaukseen. Lisäksi korkeammissa lämpötiloissa säilytettyjen, ei 4 °C:n M » : *.· yläpuolella, pinta- ja pohjanäytteiden pehmenemispisteiden • · Φ • *.· välillä täytyy olla variaatioita. Hapettaminen suoritetaan • · Γ 25 ilmapuha11uksen avulla. Termejä asfaltti ja bitumi käytetään ·;··· tässä yhteydessä vaihtovuoroisesti. Esillä oleva keksintö ··. koskee myös koostumusten valmistus- ja käyttömenetelmää, ja ···· se sisältää esillä olevan keksinnön yhteydessä julkistetulla ♦ · · menetelmällä valmistettuja tuotteita.
. . 30 * · f • * · *I|.* Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa • * *;*' patenttivaatimuksissa.
• * ·:*·· Asfaltti on bitumimateriaali, joka jää jäljelle raakaöljyn 35 tislauksen jälkeen tai joka valmistetaan raakaöljystä. Tyy- ; • ** * . pillisesti asfaltti on peräisin tyhjötislaustornin pohjasta, j, • · · · a ja sen atmosfäärinen, ekvivalentti kiehumapiste on yleensä ainakin 350 °C. Koska asfaltti on hydrofobista ja sillä on 118128 6 ,; hyvä tarttuvuus sekä säänkestokyky, sitä voidaan käyttää tiepäällystemateriaalien adheesiota parantavana tai side-ainekomponenttina. Sellaisena käytettäessä asfaltti sekoitetaan normaalisti aggregaatin (esimerkiksi kiven) kanssa, 5 tyypillisesti suhteessa, jossa on noin 5 painoprosenttia asfalttia 95 painoprosenttia kohti aggregaattia. Esillä olevan keksinnön mukaiset koostumukset ovat myös käyttökelpoisia sideaineina, kuten on asfaltti, mutta niillä on parannettuja ominaisuuksia, kuten esillä olevassa keksinnössä julkiste-10 taan.
Polymeerin avulla muunnetulla asfaltilla täytyy olla tiettyjä ominaisuuksia, jotta se soveltuu sideaineeksi avoimiin ja tiiviisiin tiepäällysteihin. Sen täytyy käytettäessä olla 15 1 iuosmainen mutta kovettua jäähdytettäessä, sen pitää kestää urautumista, halkeilua ja purkautumista ja sen tulisi kuumana nesteenä olla varastoinnin kestävä. Välttämättömien nesteen kaltaisten ominaisuuksien saavuttamiseksi polymeerimodifioi-dun asfaltin viskositeeteillä sekä pehmenemispisteillä täytyy 20 olla alempi vaihteluväli kuin tarvitaan muissa tietyissä sovellutuksissa, kuten esimerkiksi katemateriaaleissa. Esillä olevan keksinnön mukaisilta koostumuksilta vaaditaan visko-siteettejä, jotka ovat noin 0,150 - 2 Pa-s 135 °C:ssa tii- * • · viille ja noin 3-8 Pa-s 135 °C:ssa avoimille tiepääl- • · j ,·# 25 lystesideaineille. Sideaineen sellaiset pehmenemispisteet, ; • * · A'.
I jotka ovat suuremmalla vaihteluvälillä kuin noin 55 - 65 °C
tiiviille ja noin 60 - 75 °C avoimille tiepäällysteille, ovat * · · ··" edullisia. li * · · .·*·· » i t • · · m 30 Esillä olevassa keksinnössä käytettyjä asfaltteja voidaan • · ·.· · saada monista maaöljyn jähmeistä jäännöksistä ja ne voidaan luokitella tunkeumansa perusteella (mitattu standardispesifi- ΐ kaation ASTM D-5 mukaan) . Tyypillisesti asfaltilla on nimel- • · . liskiehumapiste ilmakehässä ainakin 350 °C ja tyypillisemmin . 35 440 °C:n yläpuolella. Kuitenkaan sellaiset asfaltit, joiden * · • "·· asfalteenipitoisuus on suuri (kuten esimerkiksi gilsoniitti) , *:·" eivät ole tavoiteltuja lähtömateriaaleja, koska asfalteenien tiedetään vaikuttavan haitallisesti tiepäällysteissä käytet- 118128 7
tyjen, polymeerimodifioitujen asfalttikoostumusten varastointikestävyyteen. Samalla tavoin lähtöaineena käytetyillä asfalteilla pehmenemispisteiden ei tulisi olla noin J
55 °C:n yläpuolella.
5
Samalla kun polymeerien lisääminen antaa materiaalille tarvittavat viskoelastiset ominaisuudet, polymeerityyppi ja asfaltin ja polymeerin muuntamistapa voivat myös vaikuttaa asfaltin ja polymeerin yhteensopivuuteen ja syntyvän asfaltit) tikoostumuksen varastointikestävyyteen. Taloudellisesti on erittäin tavoiteltua, että asfalttikoostumus on varastoinnin kestävä, ja täten se ei eriydy asfaltin ja polymeerin aine-osafaaseihin tai -kerroksiin, jos sitä on käytettävä sideaineena tiepäällystemateriaaleissa. Sellaisten seosten, jotka 15 eivät kestä varastointia korkeissa lämpötiloissa, haittana on, että polymeeri- ja asfalttifaasi eriytyvät ja tulevat käyttökelvottomiksi erityisesti seisottuaan tällaisissa lämpötiloissa pitkiä aikoja.
20 Esillä olevan keksinnön eräs alla kuvattu sovellutusmuoto koskee uusien asfalttikoostumusten valmistusprosesseja. Toinen sovellutusmuoto koskee itse koostumuksia, esillä olevassa ·*·*; keksinnössä kuvatuilla menetelmillä valmistetut tuotteet • · mukaan luettuina.
25 • · · Täten esillä olevan keksinnön mukaisilla tiepäällysteside- • · . ainekoostumuksilla on parannetut, viskoelastiset ominaisuudet • · « ***| sekä faasien yhteensopivuus ja sen tähden varastointikestä- • ♦ · *·* * vyyttä. Yllättäen on havaittu, että normaalisti yhteensopi- 30 mattomat asfaltit ja polymeerit voidaan saattaa yhteensopi- * · : viksi yhdistelmiksi, se tarkoittaa yhdistelmiksi, jotka si- • * * •...Σ sältävät jatkuvan faasin tai kaksi jatkuvaa faasia, jotka s ovat suurin piirtein tasaisesti dispergoituneet toisiinsa (se • · on, dispergoituneet kauttaaltaan toisiinsa) ja jotka eivät • · . 35 eriydy seisoessaan olosuhteissa, jotka normaalisti liittyvät ·« ; *·· tiepäällystesideaineiden valmistukseen, käyttöön ja varas- tointiin ja joissa varastointikestävyys normaalisti mitataan.
118128 8
Esillä olevan keksinnön mukaisissa koostumuksissa on oleellista, että polymeeri- ja asfalttifaasit eivät (faasi)eriydy merkittävästi erillisiksi faaseiksi, vaan pikemminkin nämä pysyvät yhdistelmässä toisiinsa dispergoituneina tämän sei-5 soessa kohotetuissa lämpötiloissa, joissa tiepäällysteside-ainekoostumukset ja tiepäällystemateriaalit tyypillisesti valmistetaan ja käytetään tai joissa varastointikestävyys tyypillisesti mitataan. Todellinen tasaisuus tarkoittaa jakaantumista, joka tehokkaasti säilyttää asfaltti- ja polymee-10 rifaasit, niiden eriytymättä (tai niiden eriytymisen ollessa epäoleellista) keksinnön yhteydessä mitatulla tavalla.
Polymeeriasfalttiyhdistelmien faasikäyttäytyminen on monimutkaista. Polymeeriäsialttiyhdistelmä voi olla yksi- tai kaksi-15 faasinen. Yksifaasijärjestelmät muodostuvat, kun polymeeri liuotetaan asfalttiin. Monipolymeeriasfalttiyhdistelmät muodostavat kaksifaasijärjestelmiä ("faasierkautuminen"); yksi faasi on enimmäkseen polymeeriä ja (tai) asfaltin kanssa turvonnutta polymeeriä, toinen faasi on enimmäkseen tai kokonaan 20 asfalttia. Tyypillisesti jompikumpi faaseista on jatkuva.
Eräässä tällaisessa tapauksessa irralliset polymeeripartikke-lit dispergoidaan asfalttiin, toisessa tapauksessa asfaltti ·*·*· voidaan dispergoida polymeeriin, vielä kolmannessa tapaukses- sa sekä polymeeri- että asfalttifaasit ovat jatkuvia.
: Λ 25 • · ·
Varastoinninkestävyys tarkoittaa, että faasit eivät eriydy • » . seisoessaan tarkoin määrätyn ajanjakson ajan, tavallisesti 3 .? • · « *·” - 5 päivää, tarkoin määritellyssä (kohonneessa) lämpötilassa, * · · ’·* tavallisesti 160 °C:ssa. Esillä olevan keksinnön mukaisilta 30 yhdistelmiltä vaaditaan, että asfaltti- ja polymeerifaasi • · *.: · pysyvät toisiinsa dispergoituneina kauttaaltaan koko • · · yhdistelmässä, kohonneissa lämpötiloissa säilytetyn yhdistel- i mänäytteen pintakolmanneksesta ja pohjakolmanneksesta otettu- ..j * * jen näytteiden pehmenemispisteinä mitattuina. Pehmenemispis-, 35 teen vaihtelut, jotka ovat 4 °C tai sitä vähemmän, ilmaisevat • *·· faasien yhteensopivuuden (se on, epäoleellista tai ei ollen- *:**: kaan eriytymistä) ja täten, että yhdistelmä on varastoinnin kestävä. Yleisesti sanottuna järjestelmässä tai yhdistelmäs- 118128 9 sä, jossa tapahtuu faasien eriytymistä, järjestelmällä on taipumus muodostaa sellaisia kerroksia, että tyypillisesti faasilla, johon polymeeri eriytyy, on merkittävästi korkeampi pehmenemispiste kuin asfalttifaasilla (josta polymeeri täten 5 oleellisesti puuttuu). Esillä olevan keksinnön mukaiset varastoinnin kestävät asfalttipolymeeriseokset eivät (tai eivät oleellisesti) faasieriydy. Pikemminkin asfaltti, polymeeri ja neutraloiva aine ovat läsnä määrinä, jotka ovat tehokkaita tekemään mahdolliseksi yhden jatkuvan tai kahden toisiinsa 10 dispergoituneen, kohonneissa lämpötiloissa seisoessaan eriytymättömän faasin muodostumisen.
Monia varastoinnin kestävyyttä koskevia patenttivaatimuksia on laadittu aiemmissa patenteissa ja patenttihakemuksissa. -15 Nämä vaatimukset perustuvat kuitenkin seoksen pintakolmannek-sesta ja pohjakolmanneksesta otettujen näytteiden pehmenemispisteiden väliseen suhteellisen kapeaan eroon (standardi rengas- ja pallotestejä käyttämällä). Esillä olevan keksinnön tekijät ovat havainneet, että seoksen näytteiden pinta- ja 20 pohjakolmanneksen välisten pehmenemispisteiden pienet erot eivät kuitenkaan riittävästi selitä varastointikestävyyttä. Esimerkiksi yhdistelmän pintaosalla voi olla jatkuva polymee- ;**: rifaasi, kun taas pohjaosalla on jatkuva asfalttifaasi, johon • * Ϊ*.*. polymeeri on dispergoitunut, vaikka pehmenemispisteet ovat • · : 25 vaaditulla vaihteluvälillä. Sellainen tilanne ei saa aikaan • · · • · · · varastointikestävyyttä esillä olevan keksinnön mukaisessa « · . mielessä. Kuitenkin esillä olevaa keksintöä sovellettaessa »·· ’*** käytäntöön jatkuva faasi on seoksen joka pisteessä aina sama.
• · · *** * Tämä merkitsee sitä, että todellisen varastointikestävyyden 30 vuoksi seoksen pintaosalla tulee olemaan sama jatkuva faasi • · : kuin pohjaosalla. Nyt kuitenkin täydellisyyden vuoksi varas- • · · toirminkestävän seoksen täytyy tyydyttää kaksi kriteeriä, faasien yhteensopivuuden ja pehmenemispisteen muuttumisen • · seuraavasti: faasien yhteensopivuus tapahtuu, jos asfaltti on • · . 35 pinta- ja pohjaosasssa jatkuvaa ja polymeeri on siihen dis- ·· : ** pergoituneena; tai polymeeri on pinta- ja pohjaosassa jatku- *♦*” vaa ja asfaltti on siihen dispergoituneena; tai sekä polymee ri että asfaltti ovat pinta- ja pohjaosassa jatkuvia asfaltin 118128 10 ja polymeerin ollessa toisiinsa dispergoituneina; ja myös siellä, missä seoksen yläkolmanneksesta otetun näytteen rengas- ja pallotestillä mitattu pehmenemispiste ei eroa enempää kuin 4 °C seoksen alaosasta otetun näytteen pehmenemispis-5 teestä.
Esillä olevan keksinnön yhteydessä käytettynä faasieriytymi-nen ja eriytyminen tarkoittavat, että asfaltti- ja polymeeri-faasit eivät säily tasaisesti toisiinsa dispergoituneina 10 pintaosasta seoksen pohjaan saakka. Tätä seikkaa havainnollisti se, että yhdistelmän näytteen pintakolmanneksella ja pohjakolmanneksella oli erilaiset jatkuvat faasit (esimerkiksi pintaosan jatkuva faasi oli polymeeriä, jossa oli asfalttia dispergoituneena tai joka oli asfaltiton, ja alaosa oli 15 asfalttia, jossa oli polymeeriä dispergoituneena tai joka oli polymeeriton).
Esillä olevaan keksintöön sisältyvät yhdistelmät, jotka vastaavat esillä olevaan keksintöön sisällytettyjä lisävaatimuk- uf 20 siä, joissa yhdistelmän pinta- ja pohjaosan näytteet sisälsivät yhden jatkuvan asfalttifaasin, johon polymeeri oli dis-pergoitunut; tai yhden jatkuvan faasin, johon asfaltti oli dispergoitunut; tai kaksi jatkuvaa faasia, joihin asfaltti ja • · •V. polymeeri olivat dispergoituneet, jolloin pehmenemislämpöti- : 25 lan vaihtelu pinta- ja pohjaosan välillä on noin 4 °C: ta tai • » · ♦ · · · sitä vähemmän. Muulla tavoin ilmaistuna vaihtelun täytyy • * ' noudattaa kaavaa (b-a) / (t-a) >0,7 - 1,0, mieluummin > 0,8 - 9 ”** noin 1,0. Tässä yhteydessä käytettynä "b" on neljä päivää 160 j • * · ’·* °C:ssa säilytetyn, yhdistelmästä otetun näytteen pohjakolmas- 30 osan pehmenemispiste, "t" on samoissa olosuhteissa säilytetyn * · * · · : näytteen pxntakolmasosan pehmenemispiste, ja "a" on alkupe- • * » räisen lähtöasfaltin pehmenemispiste (se on ilman polymeerin lisäystä) . Pehmenemispisteet mitataan tyypillisesti standardi rengas- ja pallokokeilla (ASTM D36) , jotka ovat jo kaikkien » • * • 35 alan ammattimiesten tuntemia. Pehmenemispisteet ovat isovis- * · • · i ** koosisia lämpötiloja, se on lämpötiloja, joissa kaikilla *·**· näytteillä on sama viskositeetti.
118128 11
Uusia koostumuksia voidaan valmistaa esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä, joka sisältää emäksisen neutraloivan aineen, hapetetun asfaltin ja polymeerin, johon on liitetty funktionaalisia happoryhmiä, sellaisen tehokkaan määrän yh-5 distämisen, joka vastaa riittävää määrää, jotta saadaan tie-päällysteasfalttisideainekoostumus, jonka viskositeetti on yllä julkistetuissa vaihteluväleissä ja ominaisuudet ovat yllä julkistetut ja jossa asfaltti ja polymeeri muodostavat yhteensopivan yhdistelmän, joka ei faasieriydy esillä olevas-10 sa keksinnössä kuvatuissa olosuhteissa. Asfaltin ja polymeerin faasieriytymisen, siinä laajuudessa kuin se tapahtuu, ei tulisi johtaa asfaltin ja polymeerin oleelliseen fysikaaliseen eriytymiseen seoksessa. Polymeeri valitaan ryhmästä, joka koostuu sulfonoidusta EPDM:stä, sulfonoiduista styreeni-15 butadieeneistä ja akryylihappoterpolymeereistä, ja joissa polymeeri on läsnä tehokkaana määränä, joka on kokonaiskoos-tumuksen painoprosentteina noin 7 tai sitä vähemmän. Jos polymeeri on sulfonoitu EPDM, ollakseen tehokas polymeerin f painoprosenttimäärän tulee olla nollaa suuremman ja vähemmän 20 kuin 4 painoprosenttia ja mieluummin 2-3 painoprosenttia.
Jos polymeeri valitaan ryhmästä, joka koostuu sulfonoiduista styreenibutadieeneistä ja akryylihappoterpolymeereistä, ol-Iäkseen tehokas polymeerin painoprosenttimäärän tulee olla * * noin 2-7 painoprosenttia, mieluummin noin 3-5 paino- • * :25 prosenttia. Kun polymeeri on akryylihappoterpolymeeri, poly-• · * ! meeri sisältää etyleeni- sekä akryylihappomonomeerejä ja -ko- • · , monomeerejä, jotka on valittu vinyyliasetaateista, akryyliak- » » * *;*| rylaateista ja (tai) niiden seoksista koostuvasta ryhmästä.
* * · *·* * Sulfonoitujen polymeerien tapauksessa sulfonointi tulisi 30 suorittaa ennen polymeerien yhdistämistä hapetetun asfaltin • * ·,: · kanssa ja sen tulisi olla tehokkaalla tasolla, joka on noin # * noin 100 mekvivalenttia S03H:ta 100 g kohti polymeeriä, jotta syntyvän koostumuksen veden johdosta tapahtuva turpoaminen , * · . tai dispergoituvuus saatetaan vähimmilleen. Sulfonoitujen, • · . 35 hydraamattornien styreeni-butadieeni- ja styreeni-butadieeni- • · • *·· polymeerien tulisi sisältää sidottua rikkiä vähemmän kuin 1, *:**: mieluummin 0,22 - 0,8 painoprosenttia. Sulfonointi voidaan suorittaa millä tahansa tekniikan tason mukaisella menetel- 118128 12 : . mällä. Se voidaan suorittaa käyttämällä esimerkiksi rikkihappoa, mieluummin asyylisulfaatteja. Sulfonoidut polymeerit neutraloidaan tämän jälkeen.
5 Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä asfaltti hapetetaan ilmapuhalluksen avulla jollakin alan ammattimiehen tuntemalla tavalla. Hapetus suoritetaan lämpötila-alueella, joka on noin 180 - 300 °C; mieluummin noin 200 - 250 °C noin 3-12 tunnin ajan kaupallisten menetelmien ollessa kysymyk-10 sessä. Yleisesti sanottuna noudatettu menettelytapa on asfaltin hapettaminen ennalta valittuun pehmenemispisteeseen, tavallisesti 100 °C:n yläpuolelle, ja suhteellisen korkeaan viskositeettiin, sitten seuraa sekoitus ohentimessa, joka voi olla alkuperäistä asfalttia tai muuta asfalttimateriaalia, 15 jotta viskositeetti pienenee halutulle kohdealueelle. Halutun, lopullisen viskositeetin valinta yleensä perustuu kokemukseen, ja alan ammattimies pystyy suorittamaan valinnan annetuissa rajoissa, jotka esillä olevassa keksinnössä julkistetaan. Termi "hapetettu asfaltti" tässä julkaisussa ja t 20 esillä olevan keksinnön patenttivaatimuksissa tarkoittaa hapetettujen ja hapettumattomien asfalttien mitä tahansa seosta, joka on näin valmistettu ja yllä esitetyn määrittelyn :1·1: mukainen.
• · ·· · • 1 · • · . .
* 1 : 25 Uusien asfalttikoostumusten valmistusmenetelmässä hapetetun • 1 · • · » · lt4i; asfaltin ja happo funktional iso idun polymeerin seos voidaan * 1 . yhdistää kaikkia alan ammattimiehen tuntemia menetelmiä käyt- • · · **" täen. Niihin voi sisältyä liuottaminen sekoittamalla jossain « · « * sopivassa liuottimessa, kuten esimerkiksi dikloorietaanissa 30 asfaltin ja tolueenissa polymeerin ollessa kysymyksessä, tai • · hi : hapetetun asfaltin kuumentaminen noin 140 - 200 °C:seen, tyy- • · · ·...1 pillisesti 140 - 190 °C:seen, ja sen jälkeen polymeerin li- sääminen in situ annoksina, samalla sekoittaen tai ravistel- * ·
Ien, jolloin viimeksi mainittu menettelytapa toteutetaan ♦ Φ 35 teholeikkaussekoitinta käyttämällä. Käytetty menetelmä vai- 118128 ; 13 taan asfaltin läpi. Aika voi olla 1/2 - 24 tuntia käytetyn menetelmän mukaan.
Emäksinen neutraloiva aine sisältää kationeja, joilla valens-5 si on +l:stä +3:een, erityisesti +1, +2 ja +3, ja ne voidaan valita ryhmästä, joka koostuu ammoniakista, amiineista, emäksistä, jotka sisältävät kationeja, jotka on valittu jaksollisen järjestelmän ryhmistä IA, IIA, IIIA ja ryhmistä IB - VIIB ja niiden seoksista. Edullinen emäksinen, neutraloiva aine on 10 sellainen, joka sisältää yhden tai useampia monovalenttisiä tai divalenttisia kationeja, mieluummin divalenttisia kationeja. Ne voivat mieluummin olla Zn2, Ca+2, Ba+\ Mg+2 ja niiden seoksia tai vielä mieluummin Zn2 ja Ca+2. Sellaisia kationeja sisältäviä, sopivia yhdisteitä ovat esimerkiksi 15 sinkkiasetaatti, sinkkioksidi tai kalsiumoksidi, mieluummin kalsiumoksidi. Emäksinen, neutraloiva aine voidaan sisällyttää sopivaan liuottimeen, kuten esimerkiksi vesi-metanoliin ennen kuin se lisätään hapetetun asfaltin ja polymeerin muodostamaan seokseen, tai se voidaan lisätä in situ, esimer-20 kiksi pölyksi jauhettuna tai muuten liuottamattomassa muo- dossa. Täten esimerkiksi polymeeri voidaan neutraloida ja sitten yhdistää hapetetun asfaltin kanssa tai hapetettu as- :*·*: f altti ja happofunktionalisoitu polymeeri voidaan yhdistää ja • · ·*.*. sitten neutraloida. Akryylihappoterpolymeereille on edullista • · : .*, 25 emäksisen, neutraloivan aineen lisäys in situ suoraan kuu- • · · • · · f t I ‘ .,,,· mennettuun, hapetettuun asfalttiin tai hapetetun asfaltin ja , happofunktionalisoidun polymeerin yhdistelmään. On välttämä- • · · **** töntä, että neutraloivaa ainetta lisätään riittävästi poly- • * · *·* * meerin pinnalla sijaitsevien happamien ryhmien neutraloi- 30 miseksi tai ioninvaihdon aikaansaamiseksi. Yleensä tämä • * : edellyttää stökiometristä määrää neutraloivaa ainetta tai **» mieluummin sen vähäistä ylimäärää.
» · ύ · • «
Asfalttikoostumuksen pehmenemispistettä ja viskositeettia on • Φ . 35 mahdollista säätää vaihtelemalla hapetetun asfalttipolymeerin • · ; ·· määrää koostumuksessa. Kuitenkin esillä olevan keksinnön *”*! vaatimuksena on, että syntyvillä asfalttipolymeerikoostumuk- silla viskositeetti on noin 0,150 - 2 Pa-s:n vaihteluvälillä 118128 3.4 .
tiiviiden päällysteiden sideaineille ja noin 3-8 Pa*s avoimen asfalttipäällysteen sideaineille 135 °C:ssa mitattuna. Näin ollen polymeerin painoprosentti kokonaiskoos-tumuksen painoprosenttiin verrattuna täytyy säätää sen mukai-5 sesti. Polymeerin tehokas määrä on aina vähemmän kuin 7 pai- i noprosenttia. Kuitenkin sulfonoidun EPDM:n tapauksessa polymeerin painoprosentin koostumuksessa vaaditaan olevan suuremman kuin nolla mutta pienemmän kuin 4 painoprosenttia, mie-luummin noin 2-3 painoprosenttia; sulfonoitujen styreeni- ' 10 butadieeni- ja akryylihappoterpolymeerien painoprosentin vaaditaan olevan noin 2-7 painoprosenttia, mieluummin noin 3-5 painoprosenttia. Tällaisia määriä käytettäessä polymeerimodifioiduilla asfalttikoostumuksilla on välttämätön viskoelastinen ominaisuus, joka sallii niiden käytön 15 sideaineena avoimissa ja tiiviissä tiepäällystemateriaa-leissa, samalla kun niillä on esillä olevan keksinnön mukaisille materiaaleille ominainen varastointikestävyys.
Esillä olevassa keksinnössä pehmenemispistettä käytettiin i 20 eräänä yhteensopivuuden ja varastoinninkestävyyden mittana.
Jos 4 päivän ajan 160 °C:ssa varastoidun näytteen pintakol- manneksen ja pohjakolmanneksen pehmenemispisteet olivat S**"; 4 °C:n vaihtelun sisällä, asfalttia ja polymeeriä pidettiin ·*·*· yhteen sopivina. Kuitenkin pehmenemispistetulosten täydentä- • « ί 25 miseksi asfalttikoostumusten pinta- ja pohjasegmmenteistä • · * *
otettiin näkömikroskooppikuvia faasien stabiiliuden ja yh- J
• · • teensopivuuden varmistamiseksi.
• M» • · * * * * ** Yllättäen on havaittu, että käsittelemättömään asfalttiin tai 30 funktionalisoituun, puhallettuun asfalttiin yksinään verrat- • · · :.: : tuna esillä olevan keksinnön mukaiset, emäksellä neutraloidut <* : ·...· koostumukset muodostavat neutraloivan aineen läsnäollessa ....! asfaltin ja polymeerin yhteensopivia yhdistelmiä eivätkä faasieriydy, ja ne säilyttävät täten varastointikestävyyden, 1 ♦ · . 35 sen jälkeen kun niitä on pidetty neljän päivän ajan 160 °C: • ♦ : ·* ssa. Muulla tavoin ilmaistuna vaihtelun täytyy noudattaa *·**· kaavaa (b-a) / (t-a) >0,7 - 1,0, mieluummin >0,8 - noin 1,0, jossa kaavassa a:11a, b:llä ja t:llä on aiemmin esitetyn mää- > 118128 s 15 rittelyn mukaiset merkitykset. Yhdistelmillä on parannetut viskoelastiset ominaisuudet ja pehmenemispisteet, ja niillä on viskositeetit, jotka ovat tässä yhteydessä julkistetuilta sideaineilta vaadittujen tavoitteiden puitteissa.
Esillä olevan keksinnön mukaisia, uusia sideainekoostumuksia voidaan käyttää aggregaattia tai kiveä sekä tässä yhteydessä julkistettuja sideaineita sisältävien, ominaisuuksiltaan parannettujen päällystekoostumusten muodostamiseen. Sideaine-10 koostumuksiin liittyvien, erinomaisten ominaisuuksien lisäksi on erityisesti huomattava päällystekoostumusten purkautumista estävien ominaisuuksien paraneminen. Päällystekoostumusten muodostamiseksi uudet sideaineet voidaan yhdistää tehokkaina määrinä aggregaatin tai kiven kanssa millä tahansa alan am-15 mattimiehen tuntemilla keinoilla. Aggregaatti on tuttu alan ammattimiehelle, ja tiepäällystesovellutuksissa käytetään mitä tahansa partikkelimateriaalia sideaineen kanssa suoritettavaa yhdistämistä varten. Voidaan käyttää mitä tahansa tyypillisesti paikallisesti saatavaa, sopivaa materiaalia, 20 esimerkiksi peruskalliota, graniittia, simpukan, äyriäisten yms. kuoria tai muita sopivia suurmoduuliaineksia. Esimerkkejä sideainetta, asfalttia ja aggregaattia yhdistävistä ·*·*· materiaaleista ja menetelmistä voidaan löytää julkaisuista I »
Asphalt Handbook ss. 81-112 (1989) ja Hot Mix Asphalt Mate- • · : 25 rials, Mixture Design and Construction ss. 85-135 (1991).
• · · • · · · etee· Valmistettaessa päällystekoostumuksia uusia sideaineita käyt- • · , tämällä, jotta pinnoitteen valmistaminen olisi tehokasta, • M 4 *”* menetelmä sisältää sellaisen sideaineen muodostamisen, jolla t · · *·* * on faasien yhteensopivuuteen tarvittavat ominaisuudet ja 30 täten varastointistabiilius sekä pehmenemispisteen vaihtelu • · : ja ylivoimaiset viskoelastiset ominaisuudet, joita edellä # * · · kuvattiin julkistettujen menetelmien mukaan, ja tienpäällys-tyskoostumuksen valmistamiseksi menetelmä sisältää sideaineen • · sekoittamisen aggregaatin tai kiven kanssa, jota päällysteinä- • · . 35 teriaalia voidaan käyttää pinnan päällystykseen alan ammatti- ·· ·/ j *·· miehen tuntemin menetelmin sekä hänen tuntemissaan olosuh- ····· , • ♦ teissä.
118128 ΐ 16
Esillä oleva keksintö voi sopivasti sisältää esillä olevassa keksinnössä julkistetut aineosat, koostua niistä tai olla niiden mukainen.
5 Esillä olevaa keksintöä valaistaan seuraavin esimerkein, * joiden tarkoituksena ei ole rajoittaa keksinnön piiriä.
Esimerkki 1
Hapetus suoritettiin kuumentamalla asfalttia (asfaltti on 10 Billinsin asfalttia, jonka tunkeuma on 120/150) 200 “C: seen sekoittaen samalla kahden tunnin ajan ja antamalla ilman läpäistä asfaltti johtamalla ilma sisään pullon pohjasta.
Ilman puhalluksen vaikutus pehmenemispisteisiin ja vis-kositeetteihin esitetään alla olevassa taulukossa (näytteet 15 B) - (G)). Kahden tunnin mittaisen hapettamisjakson jälkeen asfaltti (360,2 g) jäähdytettiin 150 - 160 °C:seen ja 7,2 g
Is5 polymeeriä (etyleeni-metyyliakrylaatti-akryylihappoterpoly-meeriä, joka sisälsi 1 prosentin akryylihappoa ja 23 prosent- :i tia metyyliakrylaattia, sulaindeksi = 5) lisättiin sekoittaen 20 ja sekoittamista jatkettiin noin yhden tunnin ajan. Neutraloiva aine (3,85 g sinkkioksidia) lisättiin ja seosta sekoitettiin vielä tunnin ajan. Alla esitetyt tulokset ilmaisevat, ·*·': että polymeeriasfalttiseosten pehmenemispisteet ja viskoisi- • · Γ.*. teetit paranevat lähtöasfalttiin nähden ja että hapetetun • · : 25 asfaltin ja terpolymeerin yhdistelmällä varastointikestävyys • · · • * · * saavutetaan ainoastaan, kun lisätään neutraloivaa agenssia.
• * •t»
Kunkin näytteen pintakolmanneksen ("T")ja pohjakolmanneksen • · ·
'** * mikroskooppitutkimuksessa ("B") havaittiin, että näytteet D
30 ja E sisälsivät samanlaiset määrät polymeeriä. Näytteillä C
• · : ja F oli merkittävästi enemmän polymeeriä pintafaasissa kuin * * * pohjalla. Näyte (G) osoitti sisältävän vähän enemmän polymee-riä pinta- kuin pohjanäytteessä, mutta se pysyi kuitenkin yh- • * ,,4t; teensopivien yhdistelmien vaihteluvälin sisällä.
• · 35 · • ·
« M
·····, • · 118128 nj
H
rH
17 «> x ' Id 0) Q) ·π 4-1 r—I ra . . π :> , φ Φ 4. .
ω 4j α> ιγ -η ra ft id Ο . > h d - 2 =) ·Η <3 π * 8' Π 4-1 rt d Ο Ή ω «3 S φ λ: ό H -n CN σι d£> O CN φ -H ra ^ ai; ----- 4-ι >? ϊ ω Ο cn m u"> ιη ι> 4-i 2 ' m • Η p-ι -ie -K LO LT) LT) LO LT) 'nra-H id ai g y o s ra o § 3^32° C w no <u m
QJ (0 U5 ^1 UJ ro CTi rt4-i^ 4J
£ .—. Jj .. * -H 4J -H
j3 £ m ^ m 00 CO Q ® *i -S 3 <D Γ Ί -H * * LO LH LO LO LT) 'O m -H H Φ a V pm 3 -h e :g “ w a ή s -d
-1------ "™ [fl Φ r-4 E
>1 -H 4-1 Φ Id U S g m 4J id O 4J φ -H Φ 4-1
>1 £ Tl G -U
in :ιΰ Φ Λ Oi -H
i— ro ^ J ^ § S
H i—I d Φ <d Ή ö m -d c- o ίφ m o o cm -h cm -a g -h 0 .u - in m tn r^- <n »-o y · > 3 V.
Λί 4-> ω cn ^ m (n r- o cm mm a φ m <υ .......- $ m o id 4-j H 11 H O O O O O <H H -H .. M 'n 'm > ^ ^ §Λ> S . o
--.----.----ij Φ ra M
ra 10 4-i id ra h <2 Λ σι -h > ^ >i d > 1 (1) 0)
m n rt ω 44 H G
0 S . id Φ 1 “ S 0J > ω a S λ 3 3 n X a 2 ra . φ h W ID ECOOKdfUfd 3 -rH jj Ό 4J 4-1 <4-4 ΛΙ £ cm r- cm m ro m γ-· ra 1 2 *ä ? ϊ ιΗ 0) r) ^di LD LO LD LH LO Si^ild a ri 3 o vi ί>ι ra n " G —- 4-1 -H Φ - r -h o >4 ε -h G O — -H Φ £ (rt 2 G n g o
P S id φ φ 4J
>> F (d -n -H E 4J
•H 3 3 3 3 2? ·γ”> ra .3 Φ ·· · O :<Ö :fd :<d :p n „ "7 S S 2 : · : M 11¾ :rd :<0 :fd « *· nj 4J4-)4-l 4J '· G id :*.*. V4 -H -H -H -H m P - Π ^ <“ : .· ^ ® e e s o o e o ^5? r.
: .·. 3 -S -h -h -h n u -h 5 3M “ * -3 2 : a <0 w h m m ω 1 % ° “ ..:-.
--------ro o φ 0 < s
.· rt Hl 41 — nd i—I
m <·< I' -H SO) . “ - >i 4J Φ a 4-1 ··· r o m 4J 4J m id se *<i ...: -h rt-, .H n 0) -H >, 4J d rt! ;: y 7 d d 4J 4J :id (D 0) H ;: M & 5 -H « -h a i ö E Id
• · φ QJI rt o ,—1 0 1—1 o) φ B
• (1)0 BdrnraiddBOiS
C(~i r" dl) « li o ·η a >i-h d o 4-j -—- ui o >y d )i . h ui :o ra a o 4.J -h d nd i .·. o a o o cn og -ϋ< 'st* a S 2 ” ti S “ '· • * · n, -—- m ai h aa a m aj ··· · w 'H o a) id Kd id id d id “
... ------------- ra -n a ·η a ,a P id 4J
• -¾ d 4J 4J
·...* J)-«-.ditiidwm
A! Φ -rH U O 4-1 44 4J
* ,-ia— 4-14-IO)CN-r4 . * G r-l O id d ° <d • * Id -h O G έ Id 40 HJ1 rH d 1·· · . -·χ: i; ih .·- -r i; ,u , O φ Kd ω -H 4J 0 Ω -H 4-1 ····· 2i! M>064-IG Gid • * ΟΡ4ΐΓΗΦ··ΚΚ;|4ϋ • p 4-) >, Kd Φ -h 4J id cd oi w a g ;·, ___ --- --- 4-l^-l4Jgram~'<i<:0 : ·· 2 :cö pq o p w ti o a .h -h 3 £ ~ ___Βω . PS '— ^ ΦΐΐϋιιιΙίιΐΙιΟΗπί ····· ........ .. ..L__WM > d >, ·—· -rt· -rt ^ ,_l 4t • I 1 118128 18
Esimerkki 2
Hapettumaton asfaltti (Baytown AC-10) sekoitettiin asfaltin kaupallisesti valmistetun, ilmapuhalletun päällystyslaadun 5 kanssa ("päällystyslaatu" tässä yhteydessä käytettynä tarkoittaa erittäin voimakkaasti hapetettua asfalttia, jonka pehmenemispiste on vähintään 96 °C) . Päällystyslaatu valmistettiin Tia Juana Mediumin pohjaöljystä. Tässä esimerkissä käytettiin Zn-sulfonoitua EPDM:ää esimerkissä 1 valmistetun, 10 hapetetun asfaltin vertaamiseksi asfaltin kanssa, joka valmistettiin yhdistämällä hapettamatonta asfalttia (näyte A) ilmapuhalletun laadun kanssa. Tässä esimerkissä sekoitettiin 160 C:ssa 20 painoprosenttia päällystyslaatumateriaalia 80-painoprosentin kanssa hapettamattomatonta asfalttia.
15 ·“! • · · • · 1 • · « · · · • · · • · • · » · « · · « · · • · · · • · • · » ··1 ···.·: • 1 · • « • · · • · · ··1 · - ' -• · · • * « • · · .
• 1 • · ·« • · • · · · 19 N 118128 o
LT) I
- rH to I - o o o ^ ° M .
0 .5 g .
J-> <« o :8 W -i-i ro ' ! C X · -r~( ^ " x "frt :itd a O m «3 jjS'h in H< * * Ln * in ^ ^ g
"p rH · rH
§ ««5 s 5 i> ™ H C CN m § $ ^ <D H + * m K m · ~-0
Dj CU 0 in rH
^ ^ CO -H 0 0
--“ O 0 0 -H -rH
r. 0 0 -H 4-)4-) y a; t3 > o u
-rH -rH i—I rH
1 in 01 co a tO r0
•Η ΓΟ rH ο +4 4-1 H
tn-HHOO^OOH^rHOlCO COCO
0 J-> - o rH rH γη m -H rH t0 r0 ^-UCOCHLflCTlTiOCOrHÖ 0 0 0 CO 01 - ' ' ' ' -HQldl 4-)4-)0 -H00OOOOrH 0 g 0 tO fO -Ή > jj (¾ λ;-ηη-> (ΟΐΰΛ!
______3 Οί rH rH iH
g > >. 01 01 0> 1 0 0 4J g
CO Ö 4-1 CO CO -H
-H :0(0(0 >, >i CO
g (0 -n > rH rH 01
01 fl 0 '—I rH
Si „ -H 01 4-> :cd :td ti II n (0 rH CO :<d :0 01 go i η o a a ii 0 — οι -η tj ϋ 0 i -H o
ä 0 > id -H -H
0 4-) Ci - g 4-14-1 in
X CO CM O [- rH 0 -H 4-> 4J -H
rH-Η ^ίΠίΠ^ίΛ >4-)r~. gd-H
rCa 0 W 004J
______rH -H '—' CO CO 4-) O 4-1 O O 0
1 CO Cd iH H 4J
H :0 0 '1 1 a a -H
··· 4-1 Ή> g , : · : ö rH cd o o • · -H (10 Si -H 0 u CM CM 4-1
O :0 :0 :0 C« -U ’— -H
• · rH -H :0 :0 :0 0 CO ++4-1 r . . 004-)4-) 4-> 0 4-1 0 • · . 0 0 -H -H -H 0 > 0 -—- - - 01 :.: : χ 0 eg g 0 — 0 < < +» . id 0 0 0 +> -- -h ·;··; 06) -H -H 0 -H 0 -H 0 4-) 0
B 0 ω ω o W O 4-) >1 :0 :0 O
• ______4-) · :0 4-)4-) *:* 0 Si ;) ί.) 0 ΐ ··*· 0 0 .— -—- 0 0 -Η -U dr 0 <1 <0 4J 4J > *.· · -η Si — — >1 >1 -Η 0 00 0 :0 :0 0 in Ο 4-> 0 0 0 0 -π 0 dp X I X 4-4 4-) . . 01 0 0 -H>i!>i00 4-) ; ; : go -Η Π 4-) 4-) :0 :0 -Η -H 0 *··· >10 >0-U00444->0 ·· rH -H 0 -H .· i i) U 4) . : 00 OOrHOrH 0 -H g 0 0 id 0 0 0
··· cua 000 0+)4-)4-100 -H
* ______000 4-)04-)4-)00 a ·.·.: 0 > 4-I000OO 0
* * rH 0 0 :0 4-) 4-) 0 0 -H
. O 0’iM04-)4J00aag ·;·*: x 00 rH -h xi a a 0 Λί 0 > 44 0 rl g :0 00OO 0 • 04J — — 4-> -H -H J 40 K 00 CO 0 :*. h >, c m ο ο ω -0 o · a -n g ... 0:0 —· — 1— — — rH > O W — —-,0 * 0 b 000Or<muqpq0 *. Eh________________CO E-) dr >ri Hr " ' "—* " ' ”— - 0-1 * · 1,1 ........ 1 20 J" 118128 5 Esimerkki 3
Zn-sulfonoitu EPDM (polymeeri neutraloitiin erikseen) sekoitettiin asfaltin päällystyslaadun kanssa 160 °C:ssa. Tämän yhdistelmän (näyte C) ominaisuudet esitetään alla sijaitsevassa taulukossa, ja pehmenemispiste ja viskositeetti havai-10 taan liian suuriksi, jotta yhdistelmä olisi käyttökelpoinen asfalttisideainesovellutuksissa. Päällystyslaatu valmistettiin Tia Juana Medium -pohjaöljystä. Hapettamaton asfaltti (Bayton AC-5) yhdistettiin takaisin päällystyslaatuiseen polymeeriyhdistelmään ominaisuuksien säätämiseksi tavoite-15 vaihteluvälille. Taulukossa alla esitetyt tulokset ilmaisevat, että tämä on tehokasta. Koko yhdistäminen suoritettiin 160 °C:ssa, vaikka sitä matalampia lämpötiloja voidaan käyttää sellaisten yhdistelmien aikaansaamiseksi, joilla on riittävän alhainen viskositeetti hyvän sekoittumisen saamiseksi.
20 ···' *·..
• · • · • · • · « • · · • * • · * t • · · • * · ··· * ·: *····'.
• · • ♦ · * * * * • · · • · « • · · • * • · · • · · ··* * ···' • · • · 4 « · *·· • · · · * • · • * · · · • * » » • ♦ • It « ····· s * · 118128 π3 + ·Η 2ΐ * ;j ω -¾ JJ id
Ρ +> +J
^ ιΗ ra S λ m _ Λ ΗΗ :0
•p μ ω JJ
i Πι 'J (0 .Ο --rl -Τ"η 1 g :0 sides 5 JJ <—i J λ dp υ i 7; tcd rt —· υ rH O -rl
Or. LO l> ® in^dp-pui W G ’’l ** o W di rt
QJ _< o ω rs — MO
(rt O) 'P w o Λ n m Π ~ - O 0 ^ [1 m -h q Q — o. x 1—1 .. o w u -rl -H r , 3 u — ro 3
jJ ö U m ·- ro JJ
ti S ° 3 2 -H rt JJ
ttS O S 3 ra ·. d)
03 P Γ' ϋ (U M :fl -U
0) p i> -h r, a» ® -·<β w tl 5 8 S I S ^ g
Ή ^ ώ H O Φ rH
W , LO O t Ο X V $ O yo οοοιησ Qi w> ^ ^ M' !.': rs -0 uS +5 -0 3
ID m (N -CNi-ICM 3 UrGO
-H £j rt 03 >i g e 3 Ϊ « i 0) j rt -h rt o --- u 'd rt ε g τι H « H H (3 o ra rt u >S >i > ra :rt rt 5 -O O :rt 03 U „ M 3 Ό g M r >1 O O Γ+ -G 3 σ rH 3 m
m rt rH rt E JJ
-H -H m :rt M M
o JJ CO :nj O 3 -p ίί jj H Oi -n -H O : W ai o .3
Ή d) rt r - 0) rH rH
13 U rH -rl :rt (U
V, -H Γ+ JJ ;rt S 3 :rt Ϊ! ra o υ £ >, -h m tn o a) rH rH rH 3 01 m γ 3 rt rt o rt -.h
1= (fl ‘H 0-1 JJ ft rt ,Y
5 -3 rt ra ra S o J-. > O) < -H + S rt 03 Ό O rH g 0, 3 -H r, Π 3 O -rl £? m . i rt ra CJ Sh -h O ra 3 ro<^ u w u rt rY rj OH VO rs r-I VO 00 ra rt Ör+rt i—I o CO 03 iH iH P" 30 3 rH ' Ή rt TH 3 sr'— ε i—i rt o jjh o)
^ 3 rt 3 rt ra 3 jJ
------- u 5 u d) rt -H 3 ra -h rt E JJ r* ' : *.*. O O dj >1 3 rl • · o > >—I <~i (ö fö c ·· ,γ rt ra O !> +J -rt »* * -rt |>1 Οι di ra Ή • o* u co JJ 1—i rt jj I ,* u . ra rt o jj . * rH ^ -n 3 rt I,. rtiPrHrtrtu ··· +j0ji-h33>-.h
• · · · ra :rt -h u d) E
• ,, rt CO :rt Jj rt rH
..... H — Oi rH rt O U
• * 0) dP 3 1 rt rH -rl 0 1 di - on ra rt jj . J. c n o ro -h ra >, 3 d) • F Y ; ΐ m jj rt jj jj d> ···· >1 G - - -h 3 jj ra rt jj
··· I—I Ή (N LT) rt Ή rH 3 rH Ö -H
··· Ocö » - -YO rtrtrHrnra • Ojaoo^rom-H ^ C ti rt S >, γ — -H < rH :rt JJ ra ".
_______ 3 JJ o Di ra -h :o ra · —- >1 >
• · 3rt:rtOQrtdPrH
··· 3>-H — 3 rH rt .
; -h 3 > jj o :o -o ra rt :rt " rt in :rt
.***. ACUJJ-HrtPiU
*· o ra m jj —t+dj ··· ^irtdJjJrartd) • .Y rH rt -H JJ I.
• 3 rtJJ-HjJtn ···*· rt rt 3 +J ra jj jj -ri o * * > -n -h ra >, u 3 Oi jj O Qj 3 ffl 1—1 1—1 m ra jj O lii 1—Id) 3 :0 1— rt W H dl
. . Ό Γ3 O rH -rl u :rt +1 O ε -Y
rYjJ WrHOrOirtraOdjra.
• p^, — -— >, «e ή o :rt Oi rt ft 3 rt "· p :5 5 5 H 8 S t -ti h > iä J du S r § J ; :·· P H rH -H -rl 3-.χΐΓ0.3—.
03 d)ra-Hrt<|o:rtQ)rt
En |l_^=^^===.J=__^_^^__====:_=^ c/iwu> — oorH + d,--- • · 22 118128
Esimerkki 4
Syötettävä raaka-aine valmistettiin yhdistämällä 20 painoprosenttia ilmapuhallettua päällystyslaatuista asfalttia 5 (pehmenemispiste 90,6 °C; viskositeetti 12,580 Pa-s 135 °C:ssa 80 painoprosentin kanssa hapettamatonta asfalttia (AC-3) peh- ; menemispiste 16 °C; viskositeetti 0,07 Pa-s 135 °C:ssa. Päällystyslaatu valmistettiin Tia Juana Medium -pohjaöljystä. ?l
Hapettamaton asfaltti valmistettiin nafteenisesta raakaöljyn 10 pohjaöljystä. Syntyvällä 80/20-yhdistelmällä pehmenemispiste oli 47 °C ja viskositeetti 388 Pa-s 135 °C:ssa. 376,8 g:aan tätä 80/20-yhdistelmää, jota kuumennettiin 160 °C:ssa, lisättiin 11,3 g sulfonoitua, säteittäistä, sinkillä neutraloitua styreenibutadieeni-styreenikolmilohkokopolymeeriä ja seosta 15 sekoitettiin 2 tunnin ajan. Saadulla polymeeri-asfalttiyh-distelmällä pehmenemispiste oli 67 °C ja viskositeetti 1,042 Pa-s 135 °C:ssa. Se oli varastoinnin kestävä 4 vuorokauden jälkeen 160 °C:ssa siten, että sen pohjan ja pinnan pehmenemispisteet olivat vastaavasti 73 °C ja 74 “C. Varastoinnin 20 kestävyys varmistettiin myös näkömikroskoopin avulla. Toises-sa astiassa kuumennettiin 338 g 80/20-seosta 160 °C:seen ja siihen lisättiin 10,15 g sulfonoitua, sinkillä neutraloitua JV. styreeni-butadieenikaksoislohkokopolymeeriä ja sekoittamista • · jatkettiin 2 tunnin ajan. Saadulla, polymeerimodifioidulla • · • 25 asfaltilla pehmenemispiste oli 57 °C ja viskositeetti oli * ♦ ♦ 0 ‘ 1,074 Pa-s 135 C:ssa. Se oli varastoinnin kestävä 4 vuoro- f • « g ' kauden jälkeen 160 C:ssa (sekä pinnan että pohjan näytteillä *·· ···· pehmenemispisteet olivat 60 °C, ja varastointikestävyys • · · *.* * varmistettiin näkömikroskoopin avulla. Muita yhdistelmiä 30 valmistettiin 80/20-asfalttisyötön ja sulfonoimattornien * · ·.· · polymeerien saman määrän avulla. Nämä yhdistelmät eivät * * * ^ : olleet varastomninkestäviä, sillä niiden pohjan ja pinnan pehmenemispisteet olivat vastaavasti 54,4 ja 100 °C SBS- • · . yhdistelmälle ja 60,6 ja 53,9 °C SB-yhdistelmälle. : 1 * · * * * • * 35 * · • · • Φ · ♦ * · 118128 23
Samanlaisia kokeita suoritettiin käyttämällä ilman avulla hapetettua Bayton AC-10 -asfalttia, joka oli valmistettu esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Tulokset esitetään alla 5 olevassa taulukossa. Pehmenemispisteet ja viskositeetit mitattiin kuten esimerkissä 1.
• · · • · • · »1·'-• · · * « • · ♦ · ··· • i » ♦ · · 1 ·1·#· • · »M ·· · · • · 1 « · · ... • 1 · • 1 • · · • 1 · * · 1 · • 1 1 t f * « • · · ♦ ····· • · *···· * · ·1 • · • · · « · « · « * « 3 24 118128
P H
3 <u a r <h oo u a ...
(fl -H (N rH l>
-H CU I I U0 UO UO
O, m .
-H ,, G ns
Q) rH
ö rH
CD 3 (M rH CO
G "o-1 . . ~ 34 34 CN rH Γ~- ,, 0) O I I in uo uo
Ph CU
-H
n P
Φ a)m -U m
H t—I
(β 00 00 04 VO O
O O- Γ0 00 O rH
32 10 CM VO 00 00 UD
CQ ·'«.·»' ' -H 3 O O O H 00 > Ph
CD
u (β Ή ft ca
-H
G -
CD
£4
CD
,3 <N 00 (Ό 04 l> (U ^ m un ud ud ** · CU ,Ρ • · _ _ _ . .
• · i i i : .· o o o
. , UH UH UI
: ; ; rHHr—i ϊ·: ί -h a ö 3 3 p • i-l :(Ö :(D Ui 01 ω ·:**: CD :3 :3 I I I : ί a) t > i) c! d =(d d . " .· G -H -H N :<e N :(Ö N :(0 rH 6 G t-J ·· 40 ·1·· H dP · dP ω όΡ ·· . o -h -h cq m m
·.·· CU MMcu^cmGQ^CO
3 3 3 3 • · 40 40 -3 -3 ί : i 40-3-3-3
··· · -H (D (D CD (D
,···, G 4J 3) 40 40
• · 3 (D φ (D CD
*:1 -3 ft a a a, « ·η 3 3 3 3
*:·1: λ xl λ .<4 rC
O 3 3 3 3
*·**ί 1-^ O i—I I—4 rH i—I
<-^ G) rH i—li—I i—I i—I
* 3-3 13 3 3 3
"· Gl >H U G G G G
• 1 1 3 l3 id rH rH 1—l i—1
3 ä — H H H H
..... Eh_______ __________ • 4 25 118128
Esimerkki 5
Valmistettiin toinen yhdistelmä, joka sisälsi 20 prosenttia päällystyslaatua ja 80 % hapettamatonta Tia Juana Medium -5 asfalttia. Sen pehmenemispiste ja viskositeetti esitetään alla sijaitsevassa taulukossa. Tähän yhdistelmään lisättiin 3 ' painoprosenttia sinkillä neutraloitua, sulfonoitua, säteit-täistä SBS-kolmoislohkokopolymeeriä. Eräässä toisessa seoksessa lisättiin 3 painoprosenttia sulfonoimatonta SBS:aa.
10 Alla esitetyt tulokset ilmaisevat sulfonoidun, säteittäisen SBS-kolmoislohkokopolymeerin sisällyttämisen tarpeellisuuden. Pehmenemispisteet ja viskositeetit mitattiin kuten esimerkissä 1 .
i ' Ή, ·· 1 • · ♦ .
• · 1 · · • · ·
♦ · I
«1.··; ; 9 9 • 1 1 ♦ · · • · 1 9 • · »··1 • ♦ • 9·1 9 9999 9 9· 9 9# 9 9# 9 9 9 9 9··-· • 9# 9999·;..
• 9 • 9 9 9 9 • 9 99999 9 9 9 • 9999 9 9·.·· 9 9 9 9 9 999'·'·· 9 ; . #
. A
99999 9 9- 118128 2 6 ' cd
rH
Ρ « π ΟΛ ΟΊ <U Λΐ - ι! Ο 00 m en Π. οί ι> :7 Η a tn
•H
E <ο
(D H
Ö Ή
CU (0 (N CO
E S -
in Γ, O CM
d) ·. I LT! C" 0-1 a
'H CJ
. V
CU un
UH
-H LO
tn oo ud in O o m X m ^ cm m ω · ^ ' -h cd o o ro > 0t
CU
4-> en
♦H
a ' : en
«H
. E
:.· s: 0) t · · ai • * · e • ·
* · HH
. , Φ
! · * Oi H
···· P 1* • 02 Γ7 uo o o *:··: rH P ^ ud o < — • · · ....... '» " - ' • *
* · » I
··« ta * t · • :<d =(Ö n . . ω :'i
* · · ta :'. ' H
·*· * cd M» { : : o
* * · Il I
C(0 rH
····· -H C1 :(C5 0 * * M ;rd tn
. O CU :tÖ ω I
·:··: ^ aj ·) ffl n
1-¾ £5 -H CD DJ
* 1 >1 E
;·. I 1—I dP dP
* ·· 3 o Ή n3 P-ι pj m ro ··· E-*____ • * ““ 1 ,·/*

Claims (11)

118128 27
1. Tienpäällystesidosainekoostumus, joka sisältää hapetetun asfaltin ja sulfonoidusta EPDM:stä, sulfonoidusta, lineaarisesta styreeni-butadieenikaksoislohko- ja sulfonoidusta, li- 5 neaarisesta ja säteittäisestä styreeni-butadieeni-styreeni-kolmoislohkokopolymeereistä koostuvasta ryhmästä valitun polymeerin muodostaman yhdistelmän, tunnettu siitä, että yhdistelmä on emäksellä neutraloitu ja polymeeriä on läsnä kokonaiskoostumuksen painoprosentteina ilmaistuna sellaisena 10 määränä, että se on riittävä, jotta yhdistelmän Q pehmenemispiste on korkeampi kuin noin 55 C ja viskositeetti on noin 0,150 - 2 tai noin 3 - 8 Pa-s:n vaihteluvälillä 135 o C:ssa mitattuna, ja että polymeerin mainittu määrä on pienempi kuin 4 painoprosenttia ja suurempi kuin 0 15 painoprosenttia, kun polymeeri on sulfonoitu EPDM, ja että polymeerin mainittu määrä on noin 2-7 painoprosenttia, kun polymeeri valitaan ryhmästä, joka käsittää sulfonoituja, lineaarisia styreeni-butadieenikaksoislohkokopolymeerejä ja sulfonoituja, lineaarisia ja säteittäisiä styreeni-butadiee- 20 ni-styreenikolmoislohkokopolymeerejä, ja että yhdistelmässä .. # asfaltti ja polymeeri ovat toisiinsa dispergoituneina ainakin • · · | ·* yhdessä jatkuvassa faasissa, siten että yhdistelmä on varas- • · · : .* toinninkestävä ja oleellisesti faasiyhteensopiva, jolla yh- • · :.♦* distelmällä pehmenemispisteen vaihtelu yhdistelmän pintakol- “**: 25 manneksen ja pohjakolmanneksen näytteen välillä kohotetussa ··· lämpötilassa säilytettäessä on 4 °C tai sitä vähemmän. ··«· • · · • · · • * · .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu sii- j·. tä, että polymeeri on sulfonoitu, neutraloitu EDPM ja sen • · · [... 30 määrä kokonaiskoostumuksesta on noin 2-3 paino-%. ♦ 9
« · * * · ;.· · 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu sii- tä, että polymeeri valitaan ryhmästä, joka käsittää sulfonoi- ; \ tua, neutraloitua lineaarista styreeni-butadieenikaksoisloh- • · · *“ I 35 kokopolymeeria ja lineaarisia ja säteittäisiä styreeni-buta-* · · . ni • · * • · 28 11812 8 1 dieeni-styreenikopolymeerejä 3-5 painoprosentin suuruisena määränä kokonaiskoostumuksesta.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu sii-5 tä, että emäksellä neutraloitu yhdistelmä sisältää kationeja, joidan valenssi on + 1 - +3.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että emäksen neutraloima yhdistelmä sisältää kationeja, 10 jotka on valittu ryhmästä, joka koostuu Ca+2:sta, Zn+z:sta Balista, Mg+2:sta sekä niiden seoksista.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että jatkuva faasi on yhdistelmän joka kohdassa sama. 15
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jatkuva faasi on polymeeri.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii-20 tä, että jatkuva faasi on asfaltti. j·.·.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu sii- • * tä, että jatkuva faasi on polymeeri ja asfaltti. • * I i * · • * · *" j 25
10. Menetelmä tienpäällystekoostumuksen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että lämpötilassa, joka on suurempi kuin ...: 140 C aina 250 C:seen saakka, yhdistetään neutraloiva aine, 1 • · * φ V · hapetettu asfaltti sekä polymeeri, joka on valittu ryhmästä, i joka koostuu sulfonoidusta EPDM:stä, sulfonoidusta, lineaari- 30 sesta styreeni-butadieenikaksoislohkokopolymeeristä ja sulfo- ;**'♦ noiduista, lineaarisista sekä säteittäisistä styreeni-butadi- • · · . *. eeni-styreenikolmoislohkopolymeereistä, jossa koostumuksessa • · · · polymeeriä on läsnä kokonaiskoostumuksen painoprosentteina • · *···* ilmaistuna määränä, joka on riittävä antamaan tulokseksi o ; 35 55 C: ta suuremman pehmenemispisteen ja viskositeetin vaihte- ♦ ·· · : luvälin, joka on 135 °C:ssa mitattuna noin 0,150 - 2 Pa-s tai • ·· 118128 29 noin 3 - 8 Pa·s, jossa koostumuksessa polymeerin mainittu määrä on pienempi kuin 4 painoprosenttia ja suurempi kuin 0 painoprosenttia, kun polymeeri on sulfonoitu EDPM, ja jossa koostumuksesssa mainittua polymeeriä on 2 - 7 painoprosent-5 tia, kun polymeeri valitaan ryhmästä, joka koostuu sulfonoi-dusta, lineaarisesta styreeni-butadieenikaksoislohkokopoly-meereistä ja sulfonoiduista, lineaarisista sekä säteittäisis-tä styreeni-butadieeni-styreenikolmoislohkokopolymereistä, asfaltin ja polymeerin sellaisen neutraalin yhdistelmän muo-10 dostamiseksi, jossa asfaltti ja polymeeri ovat toisiinsa dis- pergoituneina ainakin yhdessä jatkuvassa faasissa, siten että yhdistelmä on varastoinninkestävä ja oleellisesti faasiyh-teensopiva, kohotetussa lämpötilassa säilytetyn yhdistelmän pintakolmanneksen ja pohjakolmanneksen näytteiden välisen 15 pehmenemispisteen vaihdellessa noin 4 °C tai vähemmän.
11. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeeri ensin neutraloidaan ja sitten se yhdistetään hapetetun asfaltin kanssa. ·· · • · · . • · • · ·· » * 1 · Φ · « · • m * 1 1 • · · • · · · * ♦ t • dll ΦΙΙ • · « • ♦ · • · • · • · · ♦ 1 • · • 1 1 » • · • · 1 • · ·> * · · 1 • » · • » • · • · · • · • · · ···'' · 1 · * 1· * · 30 Π8128
FI941533A 1993-04-01 1994-03-31 Uudet polymeerin avulla muunnetut, hapetetut asfalttikoostumukset ja niiden valmistusmenetelmä FI118128B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4107293 1993-04-01
US08/041,072 US5336705A (en) 1992-03-05 1993-04-01 Polymer-modified, oxidized asphalt compositions and methods of preparation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI941533A0 FI941533A0 (fi) 1994-03-31
FI941533A FI941533A (fi) 1994-10-02
FI118128B true FI118128B (fi) 2007-07-13

Family

ID=21914570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI941533A FI118128B (fi) 1993-04-01 1994-03-31 Uudet polymeerin avulla muunnetut, hapetetut asfalttikoostumukset ja niiden valmistusmenetelmä

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5336705A (fi)
EP (1) EP0618274A1 (fi)
FI (1) FI118128B (fi)
NO (1) NO941104L (fi)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1007336A3 (fr) * 1993-07-29 1995-05-23 Fina Research Compositions bitumineuses pour materiaux d'insonorisation.
FR2740138B1 (fr) * 1995-10-19 1997-11-21 Elf Aquitaine Elastomere fonctionnalise par des groupements carboxyliques ou esters greffes et son application a la production de compositions bitume/elastomere fonctionnalise utilisables pour la realisation de revetements
US5627225A (en) * 1995-10-31 1997-05-06 Exxon Research And Engineering Company Road paving binders
US5658972A (en) * 1995-11-28 1997-08-19 Air Products And Chemicals, Inc. Fire retardant plastic construction material
WO1997048768A1 (en) * 1996-06-18 1997-12-24 Exxon Research And Engineering Company Pavement binder and method of making same
US6408683B2 (en) * 1998-06-15 2002-06-25 Wisconsin Alumni Research Foundation Laboratory asphalt stability test and apparatus
FR2795418B1 (fr) 1999-06-22 2001-09-28 Elf Antar France Procede de preparation de compositions bitume/polymere reticulees et/ou fonctionnalisees a tres faible susceptibilite thermique et application des compositions obtenues a la realisation de revetements
US6362257B1 (en) 1999-08-27 2002-03-26 Crafco, Incorporated Pavement patch material
CA2355408C (en) 2000-08-18 2008-12-23 China Petroleum And Chemical Corporation A storage-stable modified asphalt composition and its preparation process
FR2852018B1 (fr) * 2003-03-07 2005-04-29 Liant bitumineux et son procede de preparation.
US7517934B2 (en) * 2003-07-31 2009-04-14 Basf Corporation Modified anionically polymerized polymers
US7374659B1 (en) 2004-06-22 2008-05-20 Asphalt Technology, Llc. Methods and systems for modifying asphalts
US7820743B2 (en) 2005-07-21 2010-10-26 Eastern Petroleum Sdn Bhd Process for preparing bitumen/asphalt bale
US7576148B2 (en) * 2005-11-09 2009-08-18 Kraton Polymers U.S. Llc Blown asphalt compositions
CA2578583C (en) * 2006-03-14 2014-06-03 Lanxess Inc. Butyl ionomer having improved surface adhesion
US8631470B2 (en) * 2008-02-20 2014-01-14 Bruce R. Backa System and method for policy based control of NAS storage devices
US8549654B2 (en) * 2008-02-20 2013-10-01 Bruce Backa System and method for policy based control of NAS storage devices
WO2009152461A2 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Asphalt Technology Llc. Methods and systems for manufacturing modified asphalts
US20110208779A1 (en) * 2008-12-23 2011-08-25 Backa Bruce R System and Method for Policy Based Control of NAS Storage Devices
FR2949232B1 (fr) * 2009-08-18 2011-10-28 Ceca Sa Composition bitumineuse contenant un polymer supramoleculaire
US8769633B1 (en) 2012-12-12 2014-07-01 Bruce R. Backa System and method for policy based control of NAS storage devices
WO2015127561A1 (en) * 2014-02-27 2015-09-03 Lanxess Inc. Polymer modified asphalt compositions utilizing an ionomeric elastomer and methods of preparation for crack and joint sealers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3642728A (en) * 1968-10-07 1972-02-15 Exxon Research Engineering Co Sulfonated polymers
US4497921A (en) * 1983-09-02 1985-02-05 Allied Corporation Sulfur stabilized oxidized polyolefin and asphalt composition
US4617227A (en) * 1985-03-12 1986-10-14 Uniroyal Chemical Company, Inc. Asphalt elastomeric blends
JPH04213366A (ja) * 1990-02-09 1992-08-04 Dow Chem Co:The スルホン化エラストマーマイクロ乳濁液を含むアスファルトブレンドおよびその製造方法
CA2089598C (en) * 1992-03-05 2001-02-06 Martin L. Gorbaty New polymer-modified, oxidized asphalt compositions and methods of preparation
US5248407A (en) * 1992-07-16 1993-09-28 Exxon Research And Engineering Company Storage stable polymer modified asphalt paving binder

Also Published As

Publication number Publication date
EP0618274A1 (en) 1994-10-05
FI941533A0 (fi) 1994-03-31
US5336705A (en) 1994-08-09
NO941104L (no) 1994-10-03
NO941104D0 (no) 1994-03-25
FI941533A (fi) 1994-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI118128B (fi) Uudet polymeerin avulla muunnetut, hapetetut asfalttikoostumukset ja niiden valmistusmenetelmä
CA2158928C (en) Stabilized bitumen compositions
US4629754A (en) Pigmentable composition of matter comprising a mineral lubricating oil extract and modified petroleum and/or coumarone-indene resin
CA2355408C (en) A storage-stable modified asphalt composition and its preparation process
CA2787959C (en) Polymer-modified asphalt with a crosslinking agent and methods of preparing
FI108144B (fi) Stabiilit bitumikoostumukset ja menetelmä niiden valmistamiseksi
FI117174B (fi) Uudet polymeerin avulla muunnetut, funktionalisoidut asfalttikoostumukset ja niiden valmistusmenetelmä
JP2923255B2 (ja) ビチューメン組成物及びその製造方法
US20110146531A1 (en) Bituminous compositions and methods
JP2015504474A (ja) 特性が向上したアスファルト組成物並びにそれに関連する被覆物及び方法
WO2020223871A1 (en) Polymer modified trackless tack coat anionic asphalt emulsions and preparing method thereof
WO2023049703A1 (en) Compositions and methods for restoration of a low-sloped roof
AU2003211364B2 (en) Pigmentable binder composition
JP4051098B2 (ja) 舗装用バインダー組成物
WO2007060241A1 (en) Colourable binder composition
AU2003211364A1 (en) Pigmentable binder composition
JP5289658B2 (ja) 合成ビチューメンの水溶液、その製法およびその用途
JP4315921B2 (ja) 屋根用着色フェルト
EP0330281B1 (en) Pigmentable binder composition
US5929144A (en) Plasticized styrene ethylene butylene styrene (SEBS) copolymer rubber modified asphalt mixture
JP3445299B2 (ja) ポリマー変性、官能化アスファルト組成物及びその製造方法
JP2001172469A (ja) 着色可能なバインダー組成物およびそれよりなる舗装用着色可能なバインダー組成物
EP0559462B1 (en) New polymer-modified, oxidized asphalt compositions and methods of preparation
JP2000516969A (ja) 舗装バインダおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 118128

Country of ref document: FI