HU213863B

HU213863B - Process for manufacturing a bitominous binder modified with a thermoplastic for building materials and such bituminous binder

Info

Publication number: HU213863B
Application number: HU893240A
Authority: HU
Inventors: Erich Strommer
Original assignee: Novophalt Sa
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1997-11-28
Also published as: CN1039044A; FI95920B; AU638406B2; IT1237487B; HUT54727A; EP0425527B1; NO301428B1; FI95920C; HK56296A; JPH03504137A; ES2018373A6; DE3920878A1; FI906417A0; NO905544D0; CA1339940C; AU3869589A; ATA168188A; DE58909400D1; NO905544L; AT395718B

Abstract

A találmány eljárást ismertet hőre lágyűló műanyaggalmódősítőtt bitűmenes kötőanyag előállítására, építőanyagőkhőz,különösen útépítőanyagőkhőz, amelynek sőrán a kötőanya képzéshezmegőlvasztőtt bitűment hőre lágyűló műanyaggal vagy hőre lágyűlóműanyag keverékkel, előnyösen őlefinpőlimerrel együtt hőmőgenizálókezelésnek vetnek alá mechanikűs nyíróerők behatása melle t, mimelletta hőre lágyűló műanyagban mőlekűlaleépülés megy végbe. A találmányszerinti eljárást az jellemezi, hőgy a bitűment és egy hőre lágyűlóműanyag mőlekűlaleépülésének előidézésére kielégítő energiamennyiségetvezetnek be kinetikűs energia főrmájában, őly mó őn, hőgy a keveréknekennek az energiamennyiségnek megfelelő sebességet adnak, majd akeveréket egy ütközési felületen hirtelen lefékezik, mimellett azemlített keverék átdőlgőzását addig főlytatják, míg a keverékszerkezetváltőzása megállapítható, példáűl röntgenvőnalakváltőzásából. A találmány bitűmenes kötőanyagra is vőnatkőzik. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás hőre lágyuló műanyaggal módosított bitumenes kötőanyag előállítására építőanyagokhoz, és az eljárással előállított bitumenes kötőanyag.

A találmány szerinti eljárással előállítható, hőre lágyuló műanyaggal módosított kötőanyag különösen útépítési anyagként kerül alkalmazásra. A kötőanyag előállításához megolvasztott bitument hőre lágyuló műanyaggal vagy műanyag keverékkel, előnyösen olefinpolimerrel együtt homogenizáló kezelésnek vetünk alá.

Egy sor olyan eljárás ismert, amelynek segítségével bitumenes kötőanyagok állíthatók elő, és amelyeknek a tulajdonságai hőre lágyuló műanyagok hozzáadásával a szokásos bitumenhez viszonyítva javíthatók.

így a 4 738 997 számú amerikai szabadalmi leírásban aszfalt alapú, polimer tartalmú komplexek előállítását ismertetik. Bitumennek ilyenfajta módosítása gyakran viszonylag nagy munkaráfordítást igényel, mivel egy sor különböző hőre lágyuló műanyag, amelynek a bitumenhez való hozzáadása annak a tulaj donságait j elentős mértékben képes megj avítani, a bitumenben nagyon nehezen oldható. A bitumen módosítására számításba jövő hőre lágyuló műanyagok, amelyek jobban oldódnak a bitumenben, gyakran viszonylag nagy önköltséggel terheltek és ilyen kötőanyaggal előállított építőanyagok gyakran kisebb szilárdsági értékekkel rendelkeznek, mint azok az építőanyagok, amelyeknek a kötőanyaga egy, a bitumenben kevésbé könnyen oldható műanyagokkal adalékolt bitumen.

A találmány kidolgozásával az volt a célunk, hogy olyan - az előzőekben említett - eljárást hozzunk létre, amely nemcsak a szokásosan nehezen oldható hőre lágyuló műanyagok, így például a polietilén, alkalmazásánál a homogenizáló folyamat gyors lefutását teszi lehetővé, hanem olyan bitumenes kötőanyagot is szolgáltat, amely láthatóanjobb tulajdonságokkal rendelkezik, mint azok a hasonló kötőanyagok vagy ugyanolyan összetételű bitumenes kötőanyagok, amelyeket ismert eljárásokkal állítunk elő.

A találmányunk tehát - közelebbről meghatározva eljárás hőre lágyuló műanyaggal módosított bitumenes kötőanyag előállítására, építőanyagokhoz, különösen útépítőanyagokhoz, amelynek során a kötőanyagképzéshez megolvasztott bitument hőre lágyuló műanyaggal vagy hőre lágyuló műanyag keverékkel, előnyösen olefinpolimerrel együtt homogenizáló kezelésnek vetünk alá mechanikus nyíróerők behatása mellett, mimellett a hőre lágyuló műanyagban molekula-leépülés megy végbe.

A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy a bitument és egy hőre lágyuló műanyagot vagy hőre lágyuló műanyag keveréket tartalmazó keverékhez a homogenizáló kezelésnél a hőre lágyuló műanyag molekula-leépülésének előidézésére kielégítő energiamennyiséget vezetünk be kinetikus energia formájában oly módon, hogy a keveréknek ennek az energiamennyiségnek megfelelő sebességet adunk, majd a keveréket egy ütközőrész-felületen hirtelen lefékezzük, mimellett az említett keverék átdolgozását addig folytatjuk, míg a keverék szerkezetváltozása megállapítható, például röntgenvonalak változásából.

Kezelési hőmérsékleten a keverékben szokásos módon makroszkóposán mérhető hőmérsékletet értjük. A hőre lágyuló műanyagok bomlási hőmérsékletén azt a hőmérsékletet értjük, amelynél a szóban forgó hőre lágyuló műanyag olyan töredékére esik szét, amelyek azután a bitumennel új anyagok képzése közben reakcióba lépnek. Az említett molekulatöredékek kölcsönösen össze is kapcsolódhatnak.

Ez az eljárás jól megfelel a kitűzött cél eléréséhez és megteremtődik annak a lehetősége, hogy bitumen és módosított hőre lágyuló műanyag alapú kötőanyagok, még ha ezek önmagukban bitumenben nehezen is oldhatók, viszonylag rövid idő alatt előállíthatok és emellett még a módosítás útján a kötési tulajdonságok jelentős mértékben meg is javulnak, amelyek például a kötőanyagnak a kőzetfélékhez való tapadásában és egy ilyen kötőanyaggal előállított építőanyag szilárdságában mutatkoznak meg.

Ismeretes, hogy valamely felhevített bitumen/hőre lágyuló műanyag keverékhez energiát vezetnek, miközben a keveréket felhevített állapotban többé vagy kevésbé erősen átkeverik. Minden eddig ismert eljárásnak azonban az a hátránya, hogy az egész energia-hozzávezetést eddig nem tudták megfelelően végezni, amely vagy túlságosan kevés energia-hozzávezetés esetén rossz fizikai tulajdonságú végtermékekhez vagy - túlságosan sok energiaadagolásnál - szükségtelen energiafelhasználáshoz, illetve különösen a bitumen nagymérvű bomlása miatt, ugyancsak mechanikailag csekély értékű termékhez vezetett. Csak a találmány szerinti eljárás teszi lehetővé, hogy a hozzávezetett energiát az anyagnak, különösen az alkalmazott bitumennek, a lehető legnagyobb mértékű kímélése mellett, differenciáltan és célzatosan a keverékben lévő hőre lágyuló műanyag, illetve műanyagok kívánt, szabályozott leépítéséhez alkalmazzuk.

A találmány szerinti eljárás egy előnyös kiviteli módja abban áll, hogy a bitument és valamely hőre lágyuló műanyagot vagy hőre lágyuló műanyag keveréket, szűk - átlagosan 3 mm-nél kisebb, előnyösen 0,3 mm-nél kisebb szélességű, két egymással szemben álló és egymáshoz képest viszonylagosan forgó keverőeszköz közötti résen átnyomjuk és a keverék összedolgozását mint említettük - mindaddig folytatjuk, ameddig a keverék tényleges szerkezetátalakulását meg nem állapíthatjuk, például a röntgenvonalakból. Az egymással szemben forgó keverőeszközök előnyösen koaxiálisán vannak egymáshoz elrendezve. A keverék átdolgozását gyakran előnyösen megszakíthatjuk a résen való átmenet után szünetek beiktatásával.

Az előzőekben az egymással szemben álló és egymáshoz képest viszonylagosan forgó keverőeszközök közötti rés szélességére megadott adatokat átlagértékeknek kell tekinteni. A rés emellett vájatokkal, hornyokkal vagy hasonlókkal meg is lehet szakítva, az ilyen vajatok vagy hornyok helyén lévő nagyobb távokat a résszélesség átlagértékének a megállapításánál nem vesszük figyelembe.

Abban az esetben, ha a bitumenből és hőre lágyuló műanyagból álló megolvadt folyós keveréket a két, egy2

HU 213 863 Β máshoz képest viszonylagosan forgó keverőeszköz közötti keskeny, előnyösen 0,3 mm-nél szőkébb résen átnyomjuk, a hőhatáson kívül jelentkezik a résen átmenő keveréknek egy jellegzetes igénybevétele is a kinetikus energián keresztül, amely különösen a hőre lágyuló műanyag komponensre van hatással, amely nagyobb molekulatömegű, mint a bitumen, ezáltal a keverékben lévő molekuláknak ilyen terhelések közben végbemenő leépülésénél rövidebb molekulatöredékek (azaz kisebb molekulatömegű, molekulatöredékek) keletkeznek, amelyek nagy mértékben hajlamosak a kölcsönös összekapcsolódásra. Amíg egy ilyen keverék, például bitumenből és polietilénből álló keverék, szokásos erőteljesen végrehajtott keverésénél ezt a keveréket, illetve az abban lévő anyagokat, kombinált termikus és mechanikus terhelés hatásának tesszük ki, a kezelés befejezése után a műanyag rész kristályszerkezetére jellemző röntgen-spektrumvonalaknak csupán a meggyengülése vagy teljes eltűnése állapítható meg, de amennyiben a kezelést a molekulaleépülésnek kitett alkotó, illetve alkotók bomlási hőmérsékletén elég hosszú ideig folytatjuk, akkor egy olyan keveréknek, amelyet a találmány szerinti eljárásnak megfelelően kisebb szélességű résen nyomunk át forgó keverőeszközök között, a vizsgálatnál világosan felismerhető Röntgen-vonalak jelentkeznek, amelyek egy új kristályszerkezet jelenlétére utalnak. Kapcsolódva egy kristályszerkezetre jellemző röntgen-vonalak jelentkezéséhez, olyan építőanyagoknál, amelyeket egy a találmány szerinti módon kapott kötőanyaggal állítottunk elő, láthatóan jobb mechanikai tulajdonságok állapíthatók meg, mint olyan építőanyagoknál, amelyeket olyan kötőanyagokkal állítottunk elő, amelyeknél a bitument és a hőre lágyuló, folyékony állapotban lévő, műanyagot erőteljes keveréssel elegyítjük egymással. Ehhez járul még az előbb említett találmány szerinti eljárásmód további előnyeként, amelynek során megolvasztott folyékony bitumenből és hőre lágyuló műanyagból álló keveréket forgó keverőeszközök közötti szűk résen nyomunk át, hogy ily módon a hőre lágyuló műanyaggal módosított bitumenes kötőanyag előállítása jóval rövidebb idő alatt történik, mint egy ilyen keverék alapos átkeverésénél ez megvalósítható. Ezenkívül - és ez nagyon jelentős előny - a hőre lágyuló műanyagból és bitumenből álló kezelendő keverék esetében jóval alacsonyabb átlagos hőmérsékleten, illetve kezelési hőmérsékleten lehet dolgozni, mint egy ilyen keverék erőteljes keveréssel végzett ismert homogenizálásánál, és kézenfekvő, hogy ezáltal lehetővé válik, hogy egyrészt a műanyag molekulák a keveréknek a szűk résen való átnyomásánál részint mechanikus nyújtásra kerüljenek, és részint a bitumennel összehasonlítva a hőre lágyuló műanyag nagyobb molekulatömege következtében a hőre lágyuló műanyag részecskéi a keverékhez hozzávezetett kinetikus energia átalakulásánál rövid ideig jóval magasabb hőmérsékletre melegszenek fel, mint a bitumen, mimellett ez a rövid ideig tartó felmelegedés elegendő ahhoz, hogy a hőre lágyuló műanyag molekuláit nagyon reakcióképes töredékekre ossza. Ilyen töredékek ezután legalább részben kristályos szerkezetté egyesülnek. Ez a röntgenvonalak változásának a keverék résen való átengedése előtti állapotához viszonyítva is látható.

Ez a legalább részben kristályos szerkezet azzal magyarázható, hogy az a bitumennel is szorosan összefonódva a környező bitumenben keletkezik.

A hőre lágyuló műanyagnak a bitumennel való szoros összefonódása látható egy találmány szerint előállított kötőanyagnak hosszabb ideig forrón történő tárolásakor észlelt viselkedéséből is. Valamely a találmány szerinti eljárással kezelt, bitumenből és hőre lágyuló műanyagból álló, keverék közvetlenül az előállítása után a látható hullámhosszúság-tartományba eső fénnyel megvilágítva vizuálisan homogén és ultraibolya fénnyel történő megvilágításnál sötét alapon világos pontozatú sűrű mintát mutat; majd olyan hőmérsékleten forrón történő tárolás után, amely láthatóan a hőre lágyuló műanyag olvadáspontja felett van, az előbb még pontokként látható részecskék átlátszó fedőréteggé egyesülnek, amelyeknek a térfogata a keverék hőre lágyuló műanyag részének négy-nyolcszoros térfogatát teszi ki, és ez a fedőréteg egyszerű, rövid ideig tartó keveréssel a kötőanyag fennmaradó részével vizuálisan homogén anyaggá ismét egyesíthető. Ez a viselkedés egyértelműen különbözik egy bitumenből és hőre lágyuló műanyagból álló megolvasztott keveréknek ismert módon hosszantartó keverése útján homogénné alakított termék viselkedésétől. Ilyen terméknél többórás forrón történő tárolás után világos, átlátszó fedőréteg alakul ki, amelynek a térfogata közelítően megfelel a keverék hőre lágyuló műanyag részének a térfogatával, és a fedőréteg annak az anyagnak a nagyobbik részével, amelytől a fedőréteg a forrón történt tárolás során elkülönült, való újbóli homogenizálásához gyakorlatilag ugyanaz a keverési munka szükséges, amennyi az első homogenizáláshoz felhasználásra került.

A két keverőeszköznek, amelyek között ez a rés van, amelyen a kötőanyag képzésére előállított keveréket átvisszük, egymáshoz képest viszonylagosan kell forognia. Ezt egyszerűen úgy lehet megvalósítani, hogy az egyik keverőeszköz áll, a másik pedig forog. Mindkét keveröeszköz foroghat is éspedig egymással ellentétes forgásirányban is vagy azonos forgásirányban is, de különböző kerületi sebességgel.

A találmány szerinti eljárás keretében különösen kedvező az, ha a bitument és a hőre lágyuló műanyagot tartalmazó keveréket egymáshoz viszonylag koaxiálisán forgó keverőeszközök közötti olyan résen nyomjuk át, amelynek az átlagos szélessége körülbelül 0,1 mm vagy ennél kisebb. A találmány szerinti eljárásnál alkalmazott rendszabályok továbbfejlesztése révén a homogenizálandó keveréknek nagyon szűk részben való kezelését és emellett a műanyag molekulákban előidézett leépítő hatását, amely nagyon reakcióképes molekulatöredékekhez vezet, amelyek különleges hajlamot mutatnak az újrakristályosodásra, hatásosabbá tehetjük, mimellett ezt a hatást csökkentő nyílásszélességgel a keverék egyre kisebb hőmérsékletén érhetjük el. Előnyösnek bizonyult továbbá az is, hogy a nyílást, illetve a részt úgy alakítjuk, hogy a keveréket a résben hidrodinamikus hatás által létesített nyomásnak vetjük alá.

A műanyag molekulák leépülését különösen reakcióképes töredékek képződése közben nagy centrifugális

HU 213 863 Β erőknek kötőanyagokká feldolgozandó, bitumenből és hőre lágyuló műanyagból álló kötőanyaggá feldolgozandó keverékre való ráhatással különösen elősegíthetjük. Erre a célra kedvező, ha a keveréknek lehetőleg nagy forgási sebességet biztosítunk és a keveréket erről a sebességről rövid idő alatt lefékezzük. A műanyag molekulák leépülése azzal magyarázható, hogy a műanyag molekuláknak a nagy molekulatömegük miatt a centrifugális erők befolyására nagyon megnövekszik a sebességük, mimellett a gyors lefékezésnél fellépő átalakult energia - energetikailag tekintve - nagyon magas hőmérséklet-elérésnek felel meg, amely az említett molekulaszétesésnek rendkívüli mértékben kedvez, mimellett ezek a nagy sebességek, illetve ezekből a kezelésnél felszabaduló energiák, illetve a magas hőmérsékletek csak nagyon rövid idő alatt keletkeznek úgy, hogy a hőre lágyuló műanyag számára nem jelenik meg semmiféle hátrányos szétesés; a bitumenben emellett gyakorlatilag nem lép fel egy ilyen rövid idejű hirtelen felmelegedésnek megfelelő hatás, amely azzal magyarázható, hogy a bitumennek sokkal kisebb a molekulatömege, mint a keverékben lévő hőre lágyuló műanyagnak.

A molekulák kinetikus energiája, amely a tömegből és a sebesség négyzetéből adók, arányos ezeknek a molekuláknak az abszolút hőmérsékletével. Olyan keveréknek, amelyben olyan molekulák vannak jelen, amelyeknek a molekulatömegei nagy mértékben, például 20 faktorral, különböztek egymástól, teljesen váratlan lefékezésnél különbség jelentkezik a hőmérséklet-emelkedésben, amely megfelel ennek a faktornak, miközben a kisebb molekulatömegű molekulák egy kisebb, és a nagyobb molekulatömegü molekulák egy nagyobb hőmérséklet-emelkedést mutatnak.

A találmány szerinti eljárás említett kiviteli módjára, amelynél a keveréket egy résen bocsátjuk át, azt irányoztuk elő, hogy a keveréket egy legalább a kilépési szélen radiális irányba futó résen engedjük át, amelyből az radiális irányban lép ki. Emellett különösen jó hatást érhetünk el, ha a keverék váratlan lefékezését a réstartományban, előnyösen a keveréknek közvetlenül a résből való kilépési szélen radiális irányba futó résen engedjük át, amelyből az radiális irányban lép ki. Emellett különösen jó hatást érhetünk el, ha a keverék váratlan lefékezését a réstartományban, előnyösen a keveréknek közvetlenül a résből való kilépésénél végezzük, mivel ily módon a műanyag molekulák számára a centrifugális erő útján biztosított nagy sebességet különösen hatásosan alakítjuk át rövid idejű felmelegedésnek megfelelő állapotban.

Lehetséges az is, hogy a megolvadt folyós keveréknek, amely bitumenből és hőre lágyuló műanyagból áll, a kezelését védőgázlégkörben vagy vákuumban végezzük.

A találmány kiterjed a találmány szerinti eljárással előállított kötőanyagra is.

A találmányt a következő példákon részletesen is bemutatjuk, miközben hivatkozunk a különböző anyagok 1. ábra szerinti röntgenspektrumaira és néhány különböző anyagból álló test 2. ábra szerinti metszetképeire. A példák az oltalmi kört nem korlátozzák.

1. példa

Egy megolvasztott folyós keveréket, amely 94 tömeg% B 100-as bitumenből és 6 tömeg% nagy sűrűségű polietilénből állt, először egy készlettartályban gyengén összekevertük és ezt a keveréket a készlettartályból egy átfutó keverőberendezésbe vezettük, amely két tárcsa alakú, egymással szemben álló keverőeszközzel volt ellátva, mimellett az egyik keverőeszköz állt és a másik koaxiálisán az elsőhöz forgathatóan volt elhelyezve és egy meghajtókészülékkel volt összekötve. Mind az álló keverőeszköz, mind a forgó keverőeszköz az egymás mellé fordított oldalán bordákkal volt ellátva. Mindkét keverőeszköznek az egymással szembefordított oldalán az egyik keverőeszköz bordái és a másik keveröeszköz bordái között egy 0,1 mm-es rés volt kialakítva, amelyen keresztül átnyomtuk a kezelendő keveréket. A forgó keveröeszköz kerületi sebessége a rés külső szélén 30 méter/sec volt. Ehhez hasonlóan a keverék átfolyási sebessége a résen ugyancsak 30 méter/sec volt. A réstartományban ütközőfelületek voltak elhelyezve, amelyekhez a keverék hozzáütődött és váratlanul lefékeződött. A keveréket hatszor engedtük át az átfutó keverőberendezésen. Ez 20 percet vett igénybe. Ezután az ily módon kapott bitumenes kötőanyagot egy előhevített kőzetanyaggal és kőzetliszt-töltőanyaggal norma szerinti összetételben 08-as aszfaltbetonná kevertük össze és az így kapott építőanyagból norma szerinti eljárásmód szerint Marshall-féle próbatesteket állítottunk elő, amelyeket a mechanikai tulajdonságaik megállapítása végett megvizsgáltunk. A kapott mérési értékeket a táblázat 1. oszlopában tüntettük fel.

2. példa

Az 1. példában leírt módon jártunk el, miközben a meghatározott mennyiségű kötőanyag előállításához a keverék 941% B 100-as bitumenből és 61% kis sűrűségű polietilénből állt. A kapott mérési eredményeket a táblázat 2. oszlopában foglaltuk össze.

3. példa

Az 1. példában megadott módon jártunk el és a kötőanyag előállításához olyan keveréket használtunk, amely 941% B 100-as bitumenből és 61% etilén-propilén-diénkeverékpolimerizátumból állt. A kapott mérési eredményeket a táblázat 3. oszlopában adtuk meg.

4. példa

Az 1. példában megadott módon jártunk el és a kötőanyag előállításához olyan keveréket használtunk, amely 941% Β 100-as bitumenből és 61% sztirol-butadién-sztirol-tömbpolimerizátumból állt. A kapott mérési eredményeket a táblázat 4. oszlopában adtuk meg.

5. példa

Az 1. példában megadott módon jártunk el, de a kötőanyag előállításához olyan keveréket használtunk, amely 94 tömeg% B 100-as bitumenből, 2 tömeg% etilén-propilén-dién-keverékpolimerizátumból és 4 tömeg% kis sűrűségű polietilénből állt. A kapott mérési eredményeket a táblázat 5. oszlopában foglaltuk össze.

6. példa

Az 1. példában megadott módon jártunk el, de a kötőanyag előállításához olyan keveréket használtunk, amely 94 tömeg% B 100-as bitumenből, 2 tömeg% eti4

HU 213 863 Β lén-propilén-dién-keverékpolimerizátumból és 4 tömeg% nagy sűrűségű polietilénből állt. A kapott mérési eredményeket a táblázat 6. oszlopában foglaltuk össze.

7. példa

Összehasonlítás céljából az 1-6. példákban alkalmazott bitumen és egy analóg azzal előállított építőanyag tulajdonságait összehasonlítottuk. A kapott mérési eredményeket a táblázat 7. oszlopában adtuk meg.

8. példa

Az 1. példa szerint kapott kész kötőanyagot lehűtött állapotban röntgen-spektrálanalízisnek vetettük alá. Ennek eredményeképpen az 1. ábra szerinti rajzon „a”-val jelölt spektrumot kaptuk. Ezután egy csupán keveréssel előállított, vizuálisan homogénnek látszott keveréket, amelynek az összetétele egyezett az 1. példa szerinti keverék összetételével, lehűtött állapotban szintén alávetettük ugyanazon röntgen-spektrálanalízisnek, amelynek eredményeként a „b”-vel jelölt spektrumot kaptuk. Ugyancsak ilyen röntgen-spektrálanalízissel vizsgáltuk lehűtött állapotban az 1. példában alkalmazott polietilént is, így az 1. ábrán „c-vel jelölt spektrumot kaptuk. Ezekből a Röntgen-spektrumokból látható, hogy azok az erős spektrumvonalak, amelyek a „c” spektrumban léteznek, és amelyeket a polietilén kristályos szerkezete okozott, a „b” spektrumban már nem jelennek meg. Ebből az következik, hogy ennél a bitumenből és polietilénből álló keveréknél, amelyet csak keveréssel készítettünk, lehűtött állapotban sincs gyakorlatilag jelen kristályos szerkezet. Az „a” spektrumban olyan spektrumvonalak tűnnek fel, amelyek a polietilén kristályos szerkezetéből származó és a „c” spektrum erős spektrumvonalainak megfelelő vonalak. Ebből adódik az, hogy az 1. példa szerint a találmánynak megfelelő eljárással előállított kötőanyag lehűtött állapotban legalább részben a polietilén molekulatöredékeiből keletkező kristályos szerkezettel rendelkezik.

9. példa

A 2. példa szerinti 94 tömeg% B 100-as bitumenből és 6 tömeg% kis sűrűségű polietilénből a találmány szerinti eljárással előállított kötőanyag egy próbáját egy pohárban megszilárdulni hagytuk és azután az így kapott testet vertikálisan felhasítottuk. A felhasított felület látható fénnyel való megvilágításnál homogénnek mutatkozott; ultraibolya fénnyel való megvilágításnál sötét alapon egyenletesen eloszlott sötét pontokból álló tömör minta volt látható. Ezt a képet a 2. ábrán „a”-val jelöltük, amely a felhasított felület képe. Ennek a kötőanyagnak egy másik próbáját 24 óra hosszat egy pohárban tároltuk, utána ebben a pohárban tartottuk, majd az így kapott testet felhasítottuk. Ultraibolya fénnyel való megvilágításnál világos réteg volt látható, amely az előző tárolásnál e test közelítőleg a fent lévő harmadát foglalta el, míg a test ezalatt lévő kétharmada sötét színű volt. A 2. ábrán „b”-vel jelöltük e test felhasított felületének a képét. Ezt a testet ezután ismét megolvasztottuk körülbelül 170 °C-on és az olvadék néhány perc eltel20 tével teljesen homogénnek látszott.

10. példa

Keveréket készítettünk a 2. példánál alkalmazott anyagokból is, amely 94 tömeg% B 100-as bitumenből és 6 tömeg% kis sűrűségű polietilénből állt. Ezt a keveréket homogén termék előállítása céljából 1 1/2 óra hosszat 280 °C-on kevertük. Ezt követően ennek a terméknek egy próbáját 24 óra hosszat 160 °C-on tartottuk egy pohárban, utána a pohárban lehűlni hagytuk és az így kapott testet felhasítottuk. Ultraibolya fénnyel történt megvilágítás után egy világos réteg volt látható, amelynek a mennyisége mintegy a termék polietilén részének felelt meg és a megelőző tárolásnál a felül lévő oldalon helyezkedett el. Ennek a testnek hasadási felületét a 2. ábrán „c”-vel jelöltük.

Ezt a testet ezután ismét megolvasztottuk és az így kapott olvadékot ismét 280 °C-on ismét alaposan összekevertük. Ezt a keveredést 1 óra hosszat folytattuk és így teljesen homogén kinézetű olvadékot kaptunk.

TÁBLÁZAT

példa E	7 ilOO 100%	1 B100 94% HDPE 6%	2 B100 94% LDPE 6%	3 B100 94% EPDM 6%	4 B100 94% SBS 6%	5 B100 94% LDPE 4% EPDM 2%	6 B100 95% HPDE 4% EPDM 2%
lágyuláspont, gyűrű és golyó °C DIN 52011 szerint	48,0	57,0	54,0	86,0	72,0	66,0	74,0
Pen/25 °C 1/10 DIN 52010 szerint	101,0	75,0	61,0	47,0	82,0	43,3	32,3
töréspont Fraas szerint (DIN 52012)	-9	-10	-10	-21	-15	-15	-14
kötőanyagtartalom t% (DIN 1996/6 r.)	5,2	5,2	5,2	5,2	5,2	5,2	5,2
nyerssürüség g/cm³(DIN 1996/7 r„ 2.2)	2,60	2,60	2,60	2,60	2,58	2,58	2,58
térfogatsűrüség g/cm³(DIN 1996/7 r., 2.3)	2,55	2,54	2,52	2,53	2,54	2,53	2,54
hézagtérfogat tf% (DIN 1996/6 r., 2.4)	1,9	2,3	3,1	2,7	1,6	1,8	1,9
terhelési érték KN*	11,0	12,4	15,4	13,9	13,1	15,3	14,5

HU 213 863 Β

példa	B100 100%	1 B100 94% HDPE 6%	2 B100 94% LDPE 6%	3 B100 94% EPDM 6%	4 B100 94% SBS 6%	5 B100 94% LDPE 4% EPDM 2%	6 B100 95% HPDE 4% EPDM 2%
folyási érték*	5,07	4,47	2,93	4,47	5,00	4,50	4,57
merevség mm
T/F KN/mm	2,1	2,7	5,2	3,1	2,6	3,4	3,1

húzófeszítőszilárdság* *

(25 °C N/mm²) 0,81	1,04	1,43	1,27	0,78	1,41	1,39
húzófeszítőszilárdság** (40 N/mm²) 0,18	0,31	0,48	0,45	0,28	0,47	0,46
E-modul =25 °C N/mm²** 461	708	1197	909	461	1104	1096
E-modul (40 °C N/mm² 110	202	456	327	189	320	304
sűrűség összes g/cm³ 1,016	1,013	1,017	1,018	1,022	1,029	1,02

* Marshall-próbatest: DIN 1996/4/6.3 rész szerint, 2*50 ütés, vizsgálat DIN 1996/11 rész szerint ** ASTM-D4123-82 szerint B= bitumen

HDPE=nagysűrüségű polietilén

LDPE=kissürűségü polietilén

EPDM=etilén-propilén-dién

SB S=sztirol-butadién-sztirol

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás hőre lágyuló műanyaggal módosított bitumenes kötőanyag előállítására, építőanyagokhoz, különösen útépítőanyagokhoz, amelynek során a kötőanyag képzéshez megolvasztott bitument hőre lágyuló műanyaggal vagy hőre lágyuló műanyag keverékkel, előnyösen olefinpolimerrel együtt homogenizáló kezelésnek vetünk alá mechanikus nyíróerők behatása mellett, mimellett a hőre lágyuló műanyagban molekulaleépülés megy végbe, azzal jellemezve, hogy a bitument és egy hőre lágyuló műanyagot vagy hőre lágyuló müanyagkeveréket tartalmazó keverékhez a homogenizáló kezelésnél a hőre lágyuló műanyag molekula leépülésének előidézésére kielégítő energiamennyiséget vezetünk be kinetikus energia formájában, oly módon, hogy a keveréknek ennek az energiamennyiségnek megfelelő sebességet adunk, majd a keveréket egy ütközési felületen hirtelen lefékezzük, mimellett az említett keverék átdolgozását addig folytatjuk, míg a keverék szerkezetváltozása megállapítható, előnyösen röntgenvonalak változásából.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a bitument és a hőre lágyuló műanyagot vagy hőre lágyuló műanyag keveréket tartalmazó keveréket két, egymással szembenálló és egymáshoz képest viszonylagosan forgó keverőeszköz közötti szűk, átlagosan 3 mmnél kisebb, előnyösen 0,3 mm-nél kisebb szélességű résen átnyomjuk és a keverék hirtelen lefékezését a rés tartományában, előnyösen közvetlenül a keveréknek a résből való kilépése után, hajtjuk végre.
3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keverék átdolgozását a résen való minden egyes átfutás után szünetekkel megszakítjuk.
4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keveréket két, egymáshoz képest viszonylagosan forgó keverőeszköz között lévő, 0,1 mm széles vagy ennél keskenyebb résen nyomjuk át.
5. A 2-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keveréket olyan résen nyomjuk át, amely legalább a kilépési szélen radiális irányban fut, mimellett a keverék a résből radiális irányban lép ki.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keveréknek előnyösen 30 m/s sebességet adunk.
7. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hőre lágyuló műanyagként polietilént alkalmazunk.