FI67719B - FOER FARING MODIFICATION AV BITUM - Google Patents

FOER FARING MODIFICATION AV BITUM Download PDF

Info

Publication number
FI67719B
FI67719B FI840797A FI840797A FI67719B FI 67719 B FI67719 B FI 67719B FI 840797 A FI840797 A FI 840797A FI 840797 A FI840797 A FI 840797A FI 67719 B FI67719 B FI 67719B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bitumen
diisocyanate
bitumens
blown
modification
Prior art date
Application number
FI840797A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI840797A0 (en
Inventor
Jaakko Olavi Eerola
Jan Roland Englund
Lauri Pekkarinen
Original Assignee
Osuuskunta Eka E
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 Osuuskunta Eka E filed Critical Osuuskunta Eka E
Priority to FI840797A priority Critical patent/FI67719B/en
Publication of FI840797A0 publication Critical patent/FI840797A0/en
Application granted granted Critical
Publication of FI67719B publication Critical patent/FI67719B/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

6771 96771 9

Menetelmä bitumin modifioimiseksiMethod for modifying bitumen

Keksintö koskee puhalletun bitumin ominaisuuksien muuttamista reaktiolla di-isosyanaattien kanssa.The invention relates to the modification of the properties of blown bitumen by reaction with diisocyanates.

5 Puhalletun bitumin ominaisuuksia, kuten pehmenemis- ja viskositeettiominaisuuksia, voidaan muuttaa merkittävästi käsittelemällä bitumia di-isosyanaatilla, edullisesti polymeerisellä difenyylimetaani-4,4'-di-isosyanaatilla, pehmenemispisteen selvästi ylittävässä lämpötilassa.The properties of the blown bitumen, such as softening and viscosity properties, can be significantly altered by treating the bitumen with a diisocyanate, preferably polymeric diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, at a temperature well above the softening point.

10 Bitumilla tarkoitetaan maaöljystä valmistettua tai luonnonaSfaltista saatua trikloorieteeniin liukenevaa jähmeää tai puolijähmeää pääasiassa hiilivetyä sisältävää tuotetta. Nykyisin bitumien tärkein valmistustapa on maaöljytislaus.10 Bitumen means a solid or semi-solid product, mainly hydrocarbons, soluble in trichlorethylene and made from petroleum or naturally derived from asphalt. Today, the main method of bitumen production is petroleum distillation.

Maaöljypohjaiset bitumit jaetaan kahteen pääluokkaan: tis-15 latut bitumit ja puhalletut bitumit. Tislattujen bitumien pehmenemispiste on yleensä alhaisempi ja murtumispiste korkeampi kuin puhallettujen bitumien, penetraation ollessa sama. Bitumien puhalluksessa saadaan aikaan bitumeja, joiden viskoosiset ominaisuudet eivät muutu niin paljon läm-20 pötilan vaihdellessa kuin tislattujen bitumien. Tislattuja bitumeja käytetään runsaasti sideaineena teiden päällysteissä, kun taas puhallettuja bitumeja käytetään vesi- ja kosteuseristyksissä sekä kattohuopateollisuudessa.Petroleum-based bitumens are divided into two main categories: tis-15 charged bitumens and blown bitumens. Distilled bitumens generally have a lower softening point and a higher breaking point than blown bitumens, with the same penetration. Blasting of bitumens produces bitumens whose viscous properties do not change as much with varying temperature as distilled bitumens. Distilled bitumens are widely used as a binder in road pavements, while blown bitumens are used in water and moisture insulation as well as in the roofing felt industry.

Seuraavassa taulukossa on eräiden tislattujen ja 25 puhallettujen bitumien ominaisuuksia:The following table shows the properties of some distilled and blown bitumens:

Tislattuja bitumeja Puhallettuja bitumejaDistilled bitumens Blown bitumens

Merkintä_B-45 B-65 B-80 B-120 B-85/40 B-95/35 B-100/40Marking_B-45 B-65 B-80 B-120 B-85/40 B-95/35 B-100/40

Penetraatio x) 30 (0,1 nm; 25°C) 35...50 50...70 70...100 100...145 35...50 25...40 35...50 XX )Penetration x) 30 (0.1 nm; 25 ° C) 35 ... 50 50 ... 70 70 ... 100 100 ... 145 35 ... 50 25 ... 40 35 ... 50 XX )

Pehmenemispiste (rengas-kuula- menetelmä; °C) 56 52 48 44 80...90 90...100 95...105 X) ASTM D 5-73 XX) ASTM D 36-76 6771 9Softening point (ring-ball method; ° C) 56 52 48 44 80 ... 90 90 ... 100 95 ... 105 X) ASTM D 5-73 XX) ASTM D 36-76 6771 9

Bitumin puhallus suoritetaan puhaltamalla ilmaa kuuman bitumin lävitse, jolloin bitumin hiilivedyt dehyd-rautuvat ja sen jälkeen polymeroituvat. Ilman happi muodostaa vapautuvan vedyn kanssa vettä, joka poistuu puhallus-5 kaasujen mukana kolonnista. On todennnäköistä, että puhalluksessa syntyy myös happipitoisia ryhmiä, jotka voivat reagoida isosyanaatin kanssa muodostaen polymeerejä. Näin ollen on ajateltavissa, että isosyanaatilla voitaisiin muuttaa puhalletun bitumin pehmenemis- ja viskositeetti-10 ominaisuuksia.Bitumen blowing is performed by blowing air through hot bitumen, whereby the hydrocarbons of the bitumen dehydrate and then polymerize. The oxygen in the air forms with the released hydrogen water, which leaves the blast-5 gases with the column. It is likely that the blowing also produces oxygen-containing groups that can react with the isocyanate to form polymers. Thus, it is conceivable that the softening and viscosity properties of blown bitumen could be altered by isocyanate.

Pehmenemispiste on puhallettujen bitumien tärkein laatuvaatimus ja lajiluokitus tapahtuu sen vuoksi ensisijaisesti sen mukaan. Yleisesti pyritään siihen, että bitumin pehmenemispisteen on oltava vähintään 30°C korkeampi 15 kuin käyttökohteen maksimilämpötila. Esillä olevassa keksinnössä on olennaista, että puhallettujen bitumien pehmenemispistettä voidaan merkittävästi kohottaa pienillä (0,1 - 2 %) di-isosyanaattimäärillä. Myös viskositeetti-ominaisuudet muuttuvat, viskositeetti kasvaa. Käsittely di-20 isosyanaatilla suoritetaan turvallisimmin ja silti tehokkaasti käyttäen polymeeristä difenyylimetaani-4,4'-di-isosya-naattia (MDI) tai sen johdannaista, koska tarvitaan yli 100°C lämpötiloja kestävää isosyanaattia.The softening point is the most important quality requirement for blown bitumens and the classification of species is therefore primarily based on it. The general aim is for the bitumen to have a softening point at least 30 ° C higher than the maximum application temperature. In the present invention, it is essential that the softening point of blown bitumens can be significantly increased with small (0.1 to 2%) amounts of diisocyanate. Viscosity properties also change, viscosity increases. Treatment with di-20 isocyanate is most safely and efficiently performed using polymeric diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI) or a derivative thereof, as isocyanate resistant to temperatures above 100 ° C is required.

Mainitun di-isosyanaatin kaava onThe formula of said diisocyanate is

30 “ CH2~n“lX^^VR30 “CH2 ~ n“ lX ^^ VR

jossa R = H tai alempi alkyyli.wherein R = H or lower alkyl.

Penetraatio, puhallettujen bitumien toinen laatu-35 luokitustunnus, muuttuu käsittelyssä hieman pienemmäksi.Penetration, the second quality-35 classification mark for blown bitumens, becomes slightly smaller during processing.

6771 96771 9

Aikaisemmin on tunnettu (US-patentti 3 650 791) päällysteiden sideaineena käytetyn, lähinnä tislatun bitumin käsittely sellaisella di-isosyanaatilla, jossa hiiliatomien lukumäärä on välillä 6-18, lähinnä tolueenidi-5 isosyanaatilla (TDI). Tällöin todettiin esimerkiksi 1 % lisäyksen aiheuttavan n. 5°C pehmenemispisteen nousun (palsta 3-4, taulukko III). Sensijaan, kun keksinnön mukaisesti käytettiin puhalletun bitumin käsittelyyn poly-merista MDI:ta (1 % Desmodur 44 V 20, Bayer, 1 tunti 130°C) 10 pehmenemispisteen muutokset olivat suurempia. Mainittakoon, että kun vastaavaa käsittelyä käytettiin tislattuihin bi-tumeihin B-65, B-120 ja B-300, ei B-300:lla todettu mitään muutosta ja myös B-65:11a muutokset olivat pieniä.It is previously known (U.S. Pat. No. 3,650,791) to treat a mainly distilled bitumen used as a binder for coatings with a diisocyanate having a number of carbon atoms between 6 and 18, mainly toluene di-5 isocyanate (TDI). In this case, for example, a 1% increase was found to cause an increase in the softening point of about 5 ° C (column 3-4, Table III). Instead of using polymeric MDI (1% Desmodur 44 V 20, Bayer, 1 hour 130 ° C) for the treatment of blown bitumen according to the invention, the changes in softening point were greater. It should be noted that when a similar treatment was applied to distilled bitumens B-65, B-120 and B-300, no change was observed with B-300 and the changes were also small with B-65.

Seuraavassa taulukossa on esitetty puhalletuilla bi-15 tumeilla saatuja tuloksia kun on lisätty polymeeristä MDI:ta (Desmodur 44 V 20, Bayer) ja sekoitettu 1 tunti 170°C:ssa.The following table shows the results obtained with blown bi-15 cores after addition of polymeric MDI (Desmodur 44 V 20, Bayer) and stirring for 1 hour at 170 ° C.

% 6771 9 in \ m m ^ r- m o - T- r— o r- ο χ- Ι ffl o id m T-% 6771 9 in \ m m ^ r- m o - T- r— o r- ο χ- Ι ffl o id m T-

1— O (N1— O (N

o oo no -CM CM Γ-o oo no -CM CM Γ-

O CM t— OO CM t— O

*3·* 3 ·

NOF

0 o o o o0 o o o o

O - CM CM OO - CM CM O

T- r— CMT- r— CM

1 Λ1 Λ

OQOQ

m T- σ o - n on o r- τ- Ο ιο r~~ id η σ το n cm οm T- σ o - n is o r- τ- Ο ιο r ~~ id η σ το n cm ο

- CM T— CM- CM T— CM

CM I- r- in n ο 'τ σ o in - cm o r- σ T- r- τ- ΙCM I- r- in n ο 'τ σ o in - cm o r- σ T- r- τ- Ι

PQPQ

_ in r- n in H - cm ο *· 3 ° 2 o cm n n β η σ »—_ in r- n in H - cm ο * · 3 ° 2 o cm n n β η σ »-

BB

Or- ΙΟ OOr- ΙΟ O

- η σ cm o r- *3· \ in 00 in o o 1 - n Orff) o ο σ in oo n oo "x I * •p Q) 4j ^ 4j —· n i" -P X CO I O -rl Λ ^ ' nJ ''•HfOO -PCD L ^ 2 m o U Οι h +j to mn •p c — -ho to 2 - q)-h _ ^- η σ cm o r- * 3 · \ in 00 in oo 1 - n Orff) o ο σ in oo n oo "x I * • p Q) 4j ^ 4j - · ni" -PX CO IO -rl Λ ^ 'nJ' '• HfOO -PCD L ^ 2 mo U Οι h + j to mn • pc - -ho to 2 - q) -h _ ^

2 in # U ΙΛ ·Η 5 ad 0)0 UQ2 in # U ΙΛ · Η 5 ad 0) 0 UQ

3 >1—'(OCMg^g-POi «3> 1 - '(OCMg ^ g-POi «

rH 10 rtj . - φ | .Η ·Ρ f· SrH 10 rtj. - φ | .Η · Ρ f · S

•H OWS-lgCWiDM-- .¾ ,¾ S to >i -P g QJIO+J OU “2 w 3 -Hiitd) εεηφΛίο• H OWS-lgCWiDM-- .¾, ¾ S to> i -P g QJIO + J OU “2 w 3 -Hiitd) εεηφΛίο

-P I 10 G r~ X! C 2 W O-P I 10 G r ~ X! C 2 W O

•Η -Η -Η φ - φ φ φ -H r- - ff> Q r-l Ot ^Q, ffi U, g > <r^» X x• Η -Η -Η φ - φ φ φ -H r- - ff> Q r-l Ot ^ Q, ffi U, g> <r ^ »X x

XX

5 6771 95 6771 9

Di-isosyanaattikäsittely paransi selvästi lämmön-kestävyyttä (määritys: pantiin pisara bitumia peltilevylle, levy pantiin lämpökaappiin, nostettiin lämpötila ja todettiin bitumin valumislämpötila; vrt. SFS 2428 (5011)). Niinpä 5 esim. laaduilla 95/35 ja 100/40, joissa di-isosyanaattili-säys oli 2 %, valumista ei ollut esiintynyt vielä 150°C:ssa, kun se mainituilla laaduilla sellaisenaan oli 90°C:ssa. Kylmätaivutusominaisuuksia di-isosyanaattilisäys ei merkittävästi muuttanut, vetolujuus hieman kasvoi ja venymä hie-10 man pieneni. On myös odotettavissa, että bitumin taipumus vanhentua vähenee, kun reaktiiviset ryhmät ainakin osaksi tulevat sidotuiksi di-isosyanaattikäsittelyllä.The diisocyanate treatment clearly improved the heat resistance (assay: a drop of bitumen was placed on a sheet metal plate, the plate was placed in an oven, the temperature was raised and the flow temperature of the bitumen was determined; cf. SFS 2428 (5011)). Thus, for example, grades 95/35 and 100/40, in which the diisocyanate addition was 2%, no run-off had yet occurred at 150 ° C, when it was at 90 ° C as such for said grades. The cold bending properties were not significantly altered by the addition of diisocyanate, the tensile strength increased slightly and the elongation decreased slightly. It is also expected that the tendency of bitumen to age will decrease as the reactive groups become at least partially bound by diisocyanate treatment.

Puhalletun bitumin käsittely polymeerisellä MDIrlla tai sen johdannaisella edellyttää, että bitumi 15 on helposti sekoitettavissa, siis lämpötilan tulee olla vähintään 20°C korkeampi kuin puhtaan bitumin pehmenemispisteen. Tällöin reaktioaika tulee pitkäksi. On osoittautunut, että 170°C lämpötila on puhalletuille bitumeille sopiva, mutta voidaan mennä korkeampiinkin lämpötiloihin.Treatment of blown bitumen with polymeric MDI or a derivative thereof requires that the bitumen 15 be easily mixed, i.e. the temperature should be at least 20 ° C higher than the softening point of the pure bitumen. In this case, the reaction time becomes long. It has been found that a temperature of 170 ° C is suitable for blown bitumens, but higher temperatures can be used.

Claims (4)

6771 96771 9 1. Menetelmä puhalletun bitumin pehmenemis- ja viskositeettiominaisuuksien muuttamiseksi, tunnet- 5. u siitä, että se käsitellään di-isosyanaatilla, kuten polymeerisellä difenyylimetaani-4,4'-di-isosyanaatilla tai tämän johdannaisella.A process for modifying the softening and viscosity properties of blown bitumen, characterized in that it is treated with a diisocyanate such as polymeric diphenylmethane-4,4'-diisocyanate or a derivative thereof. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että di-isosyanaatti on polymeeri- 10 nen difenyylimetaani-4,4'-di-isosyanaatti (MDI).Process according to Claim 1, characterized in that the diisocyanate is polymeric diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI). 3. Patenttivaatimuksien 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että di-isosyanaatin määrä on 0,1 - 5 % puhalletun bitumin määrästä.Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the amount of diisocyanate is 0.1 to 5% of the amount of blown bitumen. 4. Patenttivaatimuksien 1 - 3 mukainen mentelmä, 15 tunnettu siitä, että reaktio tapahtuu vähintään 20°C, edullisesti 50 - 100°C puhalletun bitumin pehmenemispisteen yläpuolella. IlProcess according to Claims 1 to 3, characterized in that the reaction takes place at least 20 ° C, preferably 50 to 100 ° C, above the softening point of the blown bitumen. Il
FI840797A 1984-02-28 1984-02-28 FOER FARING MODIFICATION AV BITUM FI67719B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI840797A FI67719B (en) 1984-02-28 1984-02-28 FOER FARING MODIFICATION AV BITUM

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI840797 1984-02-28
FI840797A FI67719B (en) 1984-02-28 1984-02-28 FOER FARING MODIFICATION AV BITUM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI840797A0 FI840797A0 (en) 1984-02-28
FI67719B true FI67719B (en) 1985-01-31

Family

ID=8518630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI840797A FI67719B (en) 1984-02-28 1984-02-28 FOER FARING MODIFICATION AV BITUM

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI67719B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020126585A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Basf Se Asphalt composition comprising monomeric mdi as thermosetting reactive compound

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020126585A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Basf Se Asphalt composition comprising monomeric mdi as thermosetting reactive compound

Also Published As

Publication number Publication date
FI840797A0 (en) 1984-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8658252B2 (en) Prefabricated membrane based on modified polyurethane bituminous binder and process for production
Petrović et al. Network structure and properties of polyurethanes from soybean oil
US4554313A (en) Process for preparing bitumen-polymer compositions, application of these compositions of the obtention of coverings and mother solution of polymer usable for the obtention of the said compositions
US6117926A (en) Acid-reacted polymer-modified asphalt compositions and preparation thereof
NO171922B (en) STORAGE STABLE AND STAR RESISTANT ASPALT MIXTURE
EP2350200B1 (en) Bituminous mixtures with a high polymer content
US5228977A (en) Method of producing asphalt having an increased penetration and penetration index
FI67719B (en) FOER FARING MODIFICATION AV BITUM
Singh et al. Bituminous polyurethane network: Preparation, properties, and end use
Ahmad et al. Studies on new polyetheramide-butylated melamine formaldehyde based anticorrosive coatings from a sustainable resource
US5549744A (en) Pavement Binder
Izquierdo et al. Thermo-mechanical properties and microstructural considerations of MDI isocyanate-based bituminous foams
NO132642B (en)
Oprea Synthesis and characterization of polyurethane urea acrylates: effects of the hard segments structure
Cao et al. Study on the liquefied‐MDI‐based shape memory polyurethanes
US3144424A (en) Asphalt coating composition containing asphaltenes and atactic polypropylene
CN113166550B (en) Asphalt composition comprising monomeric MDI as thermoset reactive compound
EP0549379A1 (en) Improvers for adhesion of asphalt to aggregates
RU2074224C1 (en) Method of producing anticorrosion material
WO2010095916A1 (en) Insulation material
US3264206A (en) Cross-linked asphaltenes
EP0863196B1 (en) Process for the preparation of bitumen for road use
JP4731736B2 (en) Asphalt composition for waterproofing construction
RU2184752C1 (en) Method of preparing polymer component
CN1791660B (en) Blown asphalt for waterproofing work and method for production thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FD Application lapsed

Owner name: E-OSUUSKUNTA EKA