HU226481B1 - Mechanically stabilizied rubber- bitumen composition combined with additives and procedure for making the same - Google Patents
Mechanically stabilizied rubber- bitumen composition combined with additives and procedure for making the same Download PDFInfo
- Publication number
- HU226481B1 HU226481B1 HU0501159A HUP0501159A HU226481B1 HU 226481 B1 HU226481 B1 HU 226481B1 HU 0501159 A HU0501159 A HU 0501159A HU P0501159 A HUP0501159 A HU P0501159A HU 226481 B1 HU226481 B1 HU 226481B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- rubber
- bitumen
- additive
- groups
- average molecular
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 69
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 58
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 30
- 229920000468 styrene butadiene styrene block copolymer Polymers 0.000 claims description 28
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 23
- FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 5
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 claims description 3
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims 1
- 229920001821 foam rubber Polymers 0.000 claims 1
- 229920002209 Crumb rubber Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000011387 rubberized asphalt concrete Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 22
- -1 anti-corrosive Substances 0.000 description 15
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 5
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 5
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 4
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 4
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101100202447 Drosophila melanogaster sav gene Proteins 0.000 description 3
- 229920000034 Plastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical class C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N succinimide Chemical compound O=C1CCC(=O)N1 KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 2
- 239000010920 waste tyre Substances 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 125000005265 dialkylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011418 maintenance treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- JDVPQXZIJDEHAN-UHFFFAOYSA-N succinamic acid Chemical class NC(=O)CCC(O)=O JDVPQXZIJDEHAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 229960002317 succinimide Drugs 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- AYNNSCRYTDRFCP-UHFFFAOYSA-N triazene Chemical compound NN=N AYNNSCRYTDRFCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L17/00—Compositions of reclaimed rubber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/20—Recycled plastic
- C08L2207/24—Recycled plastic recycling of old tyres and caoutchouc and addition of caoutchouc particles
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
A találmány tárgya bitumenes kötőanyagként felhasználható, olyan adalékolt, kémiailag stabilizált gumibitumen (KSGB) kompozíció és előállítási eljárása, amely bitumenből, használt gumiabroncs őrleményéből, diszpergáló és aktív ülepedésgátló, valamint egyéb hatású adalékok elegyéből áll.
Az aszfaltútépítésben, illetve a szigetelőiparban alkalmazott kötőanyagokat hagyományosan az ásványolaj vákuumdesztillációs maradékának, a bitumennek és különböző tulajdonságmódosító (úgynevezett modifikáló-) szereknek, főleg szerves polimer adalékoknak az elegyítésével állítják elő. Erre azért van szükség, mert a desztillációs bitumenek, amelyek nagyrészt szénhidrogén-alapú policiklikus vegyületekből álló aszfalténekből, valamint az ezeket diszpergáló gyantákból és olajokból álló kolloid rendszert képeznek, adalékolás nélkül nem tudják kielégíteni a kötőanyagokkal szemben támasztott korszerű követelményeket. Ezek a követelmények elsősorban az alapbitumenek rugalmas tulajdonságainak, tapadóképességének, hideg- és hőállóságának, öregedéssel szembeni ellenálló képességének növelését igénylik. A jelenlegi bitumentechnológiában a tulajdonságok javítására a fúvatásos szerkezetmódosításon és a különböző modifikálószerek, azaz adalékok használatán alapuló eljárásokat alkalmazzák. Ilyen adalékként a jelenleg legfontosabbnak tartott rugalmas tulajdonságok javítására hőre lágyuló szintetikus elasztomereket, közülük többnyire sztirolbutadién (SB), sztirol-butadién-sztirol (SBS), valamint etilén-vinil-acetát (ÉVA) blokk-kopolimereket, valamint mechanikai tulajdonságokat javító plasztomereket (poliolefinek), vagy a fejlesztések újabb irányaként hulladék gumiabroncsból származó őrleményeket alkalmaznak. Az egyéb kiegészítő tulajdonságok, mint például a tapadás, viszkozitás-hőmérséklet összefüggés, oxidációs stabilitás stb. javítására pedig számos egyéb ismert adalékot használnak fel.
A ma már hagyományosnak tekinthető szintetikus elasztomerek alkalmazásával (modifikálás) igen jelentős növekedést értek el a kötőanyagok rugalmassága, szilárdsága, kopással szembeni ellenálló képessége tekintetében, ami a felhasználásukkal készített aszfaltok minőségének nagyarányú javulását eredményezte. Hasonló, bár különböző mértékű tulajdonságjavítást értek el a használt gumiőrlemények úgynevezett nedveseljárással történő, bitumenbe keverésével is, amelynek felhasználási technológiája szintén széles körben terjed az aszfaltútépítésben.
A kétségtelen előnyök ellenére a fenti eljárásoknak számos hátránya is van, amelyek egyelőre korlátozzák általános alkalmazásukat. A szintetikus elasztomerek például nagy előállítási költségük miatt a relatíve kis koncentrációjuk (3-10%) ellenére is jelentősen növelik a bitumen-előállítás költségeit. Emellett csak korlátozottan oldódnak a bitumenekben, és emiatt nagy az ülepedési hajlamuk, ami esetenként lerontja a késztermékek tulajdonságainak reprodukálhatóságát és az aszfalt minőségét, valamint a felhasználó aszfaltkeverő üzem tartályaiban nehezen eltávolítható lerakódásokat okoz. A modifikált bitumen stabilitásának reprodukálhatóságát a változó bitumen-összetétel is gyakran csökkenti, ha a kémiai csoportösszetétel-változás következtében módosul a bitumen oldóképessége.
Az erősebb ülepedési hajlam a nedveseljárásokkal előállított, gumiőrleményeket tartalmazó gumibitumenek esetében is felhasználási korlátot jelent. Ezért az alkalmazást szabályozó technológiai utasításokban négy órán belüli felhasználást írtak elő [Shatnawi 2003] Shatnawi, S: Asphalt rubber maintenance treatments in California, Proceedings of the Asphalt Rubber 2003 Conference, 2003. December, Brasilia, Brazil. ISBN: 85-903997-1-0, 38-39, és [SSP] Standard Special Provisions - SSP 37-030.
Az előbb felsorolt hátrányok csökkentésére az utóbbi években számos új megoldást dolgoztak ki és javasoltak. Ezeknek közös törekvése, hogy gyenge vagy erős kémiai kölcsönhatást váltsanak ki az elasztomereket és a bitument alkotó vegyületek reakcióképes szerkezeti csoportjai között.
Az US 5,830,925, US 5,939,474, US 6,060,542 találmányi leiratok szerint a szintetikus elasztomerek és bitumenek elegyének ülepedéssel szembeni stabilitását oxigéntartalmú gázokkal történő fúvatással növelték. Hasonló céllal előzetesen oxidatív körülmények között például peroxidokkal előkezelt gumiőrleményt tartalmazó bitumendiszperziókat állítottak elő. Az oxidált gumiszemcsék és a bitumengyanták oxigéntartalmú csoportjai között kialakuló kémiai kölcsönhatások (poláris-poláris, sav-bázis stb., US 4,503,176) révén növelték a diszperziók stabilitását.
A részlegesen oldódó elasztomereket tartalmazó bitumendiszperziók stabilizálásának másik módszere a kiegészítő, poláris csoportokat tartalmazó szintetikus polimerek alkalmazása, melyek mind a bitument alkotó vegyületekkel, mind pedig a hagyományos elasztomerekkel képesek kölcsönhatást kifejteni. Ilyen célra alkalmaztak etilén-vinil-acetát kopolimereket (WO 9744397, US 5,888,289), kristályos szerkezetű a-olefinpolimereket (US 4,419,469), valamint térhálósításra alkalmas fenol-aldehid gyantákat (US 5,256,710) és α-olefinek és telítetlen epoxidok kopolimerjeit (US 5,990,207).
A gumibitumenek stabilizálására aromás oldószerekben vagy bitumenben, 175-250 °C közötti hőmérsékleten a gumiőrleményt 15-50% koncentrációban alkalmazva előzetes duzzasztásnak és részleges devulkanizálásnak vetették alá, amely a részleges felületi bomlás után már képes volt a bitumen reakcióképes vegyületeivel reagálva a korábbinál nagyobb stabilitású térhálót létrehozni (US 5,304,576). Az így kialakuló gumibitumen elegyhez a tulajdonságok javítására poliolefinplasztomereket vagy szintetikus elasztomereket adagoltak (WO 99/27108, US 5,719,215, US 4,992,492, US 5,936,015). Nagyobb gumikoncentrációjú változataikból granulálható kompozíciókat is előállítottak (WO 98/37146). Ezen eljárások egyik jelentős hátránya, hogy a gumiőrlemény duzzasztására, illetve felületi aktiválására nagy aromástartalmú, a környezetre és egészségre is veszélyes kőolajpárlatokat alkalmaznak. A másik hátrányuk az, hogy a gumiszemcsék felületi ré2
HU 226 481 Β1 tegeinek devulkanizálása során keletkező reakcióképes csoportok főleg a bitumenmolekulákkal képesek kölcsönhatásokra, ami a gyakorlatban előforduló alapbitumenek széles tartományban változó kémiai csoportösszetétele miatt lerontja a tulajdonságok reprodukálhatóságát.
A gumibitumenek stabilitásának és tapadási tulajdonságainak javítására etilén-vinil-acetát 11-13% kovasav kombinációját (RU 2,144,588) peroxiddal kezelt gumiőrlemény és glicidil-metakrilát kopolimer elegyét (US 5,704,971) is javasolták.
Bár a felsorolt megoldásokkal a modifikált bitumenek és a gumibitumenek számos felhasználási tulajdonságát sikerült javítani, az ipari gyakorlati alkalmazás adatai alapján számos hátrányukat nem sikerült kiküszöbölni.
így például az elasztomerekkel vagy plasztomerekkel adalékolt bitumeneknek továbbra sem megfelelő és ingadozó az ülepedést stabilitása. Az elasztomerek kettős kötés tartalma miatt ezek a kötőanyagok érzékenyek az oxidációra, és így kedvezőtlen az öregedéssel szembeni, illetve a rideggé válásuk miatt a hidegtöréssel szembeni ellenállásuk, a plasztomerek alkalmazásával pedig romlanak a rugalmas tulajdonságok.
A nedveseljárással előállított gumibitumenek kis ülepedést stabilitása miatt még mindig a keverőtelepeken történő közvetlen előállítást és a rövid időn belüli felhasználást írják elő. Az így előállított gumibitumeneknek relatíve kicsi a nyújthatóságuk és a rugalmas visszaalakulásuk. Felhasználásuk fajlagos költségeit az is növeli, hogy az aszfaltkészítéshez speciális keverőberendezést és 20-40%-kal nagyobb kötőanyagkoncentrációt szükséges alkalmazni, mint a hagyományos bitumenekből. A felsorolt hátrányok miatt a nedveseljárás alkalmazása esetén a keverőtelepekre telepített új konstrukciójú gumibitumen-gyártó berendezésre és új aszfaltkeverési és útépítési technológia bevezetésére van szükség.
A tárgykörben végzett kutatásaink eredményei alapján arra a nem várt következtetésre jutottunk, hogy a gumibitumen-előállítás eljárásának megváltoztatásával és új adalékfajták kiegészítő alkalmazásával a terméktípus felsorolt hátrányai megszüntethetők, vagy jelentősen csökkenthetők, korábbi ismert előnyös tulajdonságaik pedig nagymértékben tovább javíthatók.
További jelentős gazdasági előny, hogy a találmányunk szerinti eljárással előállított új gumibitumen kompozíció a meglevő modifikált bitumengyártó készülékekben is előállítható, és a hagyományos aszfaltkeverési, illetve útépítési technológiákban a modifikált bitumenekhez hasonló módon alkalmazható.
A használt gumiabroncs-őrleményekből és különböző bitumenekből álló gumibitumen kompozíciók előállítási körülményei és tulajdonságai közötti összefüggések vizsgálata során ugyanis arra a meglepő eredményre jutottunk, hogy három lényeges előállítási feltétel együttes teljesítése esetén az ismert, útépítési, illetve szigetelési célra eddig gyártott kötőanyagoknál lényegesen jobb felhasználási tulajdonságú gumibitumen kompozíciók készíthetők.
Felismerésünk szerinti kompozíció bitumenes kötőanyagokhoz alkalmazható alapbitumenből, gumiőrleményből és diszpergáló, ülepedésgátló, térhálósodásra alkalmas olefines kettős kötés tartalmú, viszkozitásmódosító, kívánt esetben egyéb kiegészítő antioxidáns, korróziógátló hatású komponenseket tartalmazó adalékcsomagból áll, melyet az jellemez, hogy a kompozíció 55-95 m/m% bitument, 3-40 m/m% hulladék gumiból előállított gumiőrleményt és 0,04-5 m/m% többfunkciós adalékcsomagot tartalmaz, amely egyenként egy vagy többféle hatású 0,03-4 m/m% „A, 0,01-4 m/m% „B” és 0-2 m/m% „C” jelű komponenseket tartalmaz, ahol az egyes komponensek közül az „A” komponens többfunkciós, K?n=600-200 000, előnyösen 1000-100 000 szám szerinti átlag-molekulatömegű hamumentes diszpergáló és ülepedésgátló hatású adalékelegy, amely
- gumi-, korom- és szilárd töltőanyag-diszpergáló hatású amino-, imino-, amid- vagy észterkötésekkel kapcsolódó poláris bázikus csoportokat 4-50 m/m%-ig tartalmazó vegyületekből áll, melyek molekuláiban levő oleofil szénhidrogéncsoportok legalább 30-90 m/m%-ban tartalmaznak szulfurálható olefines telítetlen csoportokat,
- az adalék molekulák vázpolimerjében levő poliolefin (PO), és/vagy poliaromástartalmú (AR) oleofil csoportok, valamint a poláris bázikus (PB) csoportok mólaránya PO(AR)/PB=1-3:1-6 közötti;
„B” komponensként a készítmény 7Cfn=5OO—100 000 szám szerinti átlagos molekulatömegű, folyási tulajdonságokat módosító, főleg viszkozitáscsökkentő és/vagy térhálóképző adalékokként hosszú szénláncú paraffinokat, olefineket, azok elegyeit, és/vagy kopolimerjeit és/vagy ezek poláris csoportokkal, adott esetben karboxil, dikarboxil, dikarbonsav, vagy funkcionált származékait és 0-50 m/m%-ban a bitumenek modifikálására használatos sztirol-butadién „SBR”, sztirol-butadiénsztirol „SBS”, akrilnitril-sztirol-butadién alapú blokk-kopolimereket önmagában ismert elasztomereket tartalmaz;
„C” komponensként 0-2 m/m%-ban önmagában ismert amin típusú antioxidáns és/vagy korróziógátló és/vagy egyéb ismert hasonló hatású adalékokat tartalmaz.
Felismerésünk szerint a találmányunk megvalósításához alapvetően szükséges előállítási feltételek a következők:
a) A találmány szerinti gumibitumen kompozíció előállításának egyik feltétele az, hogy a mechanokémiai degradáció és/vagy diszpergálás és revulkanizációs műveletek során olyan K7n=600-200 000, előnyösen 1000-100 000 közötti szám szerinti átlagmolekulatömegű alkenil- és/vagy polialkenil-borostyánkősavamid és/vagy imid és/vagy észter alapú többfunkciós ülepedésgátló adalékot, és egyéb adalékokat tartalmazó elegyet (adalékcsomag) alkalmazunk, amely 0,03-4 m/m% nagy termikus és kémiai stabilitású és diszpergáló hatású („A” komponens), valamint 0,01-4 m/m% korlátozottan térhálósodásra képes, továbbá a viszkozitás csökken3
HU 226 481 Β1 tésére is alkalmas hatóanyagot („B” komponens), esetleg 0-2 m/m% egyéb ismert antioxidáns, illetve korróziógátló hatású („C” komponens) adalékokat tartalmaz. Az ilyen adalékcsomag diszpergens adaléka („A komponens)
- nagy korom- és szilárd töltőanyag-diszpergáló hatású, és ehhez nagy polaritású bázikus csoportokat (N-, O-tartalmú) 4-50 m/m%-ban tartalmazó vegyületekből áll,
- molekulái megfelelő arányban tartalmaznak az aszfaltének és gyanták, valamint paraffin szénhidrogének egymásba való oldhatóságát növelő, oleofil szénhidrogéncsoportokat, valamint 30-90%-ban olyan szulfurálható olefines telítetlen csoportokat, amelyek alkalmasak a revulkanizációs művelet során a gumi és a bitumen szénhidrogén-komponenseivel térhálósodást eredményező kémiai kötések létrehozására,
- az adalék molekulák vázpolimerjében levő oleofil csoportoknak poliolefin (PO), és/vagy poliaromástartalmú (AR), valamint a poláris bázikus és/vagy észtercsoportok (PB) megfelelő mólaránya PO(AR)/PB=1-3:1-6 közötti, előnyösen 1-2:1-3 közötti,
- „B” komponensként folyási tulajdonságokat módosító, főleg viszkozitáscsökkentő és/vagy térhálóképző adalékokként alkalmazunk 7C?n=500—100 000 átlag-molekulatömegű, hosszú szénláncú paraffinokat, olefineket, azok elegyelt, és/vagy kopolimerjeit és/vagy ezek poláris csoportokkal (karboxil, dikarboxil, dikarbonsav stb.) funkcionalizált származékait, és adott esetben legfeljebb 50 m/m%-os koncentrációban a bitumenek modifikálására használatos egyéb ismert elasztomereket, mint például sztirol-butadién „SBR, sztirol-butadién-sztirol „SBS”, akrilnitrilbutadién-sztirol „ABS” alapú blokk-kopolimereket stb.,
- „C” komponensként olyan önmagában ismert amin típusú antioxidáns és/vagy korróziógátló és/vagy egyéb ismert hasonló hatású komponenseket alkalmazunk, amelyek előnyösen kiegészítik a bitumenben levő természetes antioxidánsként viselkedő fenolszármazékok hatását.
b) A találmány szerinti eljárás másik feltétele a megfelelő körülmények között végrehajtott termikus degradálás (első lépés), amelynek során az útépítési vagy szigetelési célú felhasználásra szokásosan alkalmas tulajdonságú alapbitumenbe 70-230 °C közötti hőmérsékleten 3-40%, előnyösen 10-30% használt gumiabroncsból és/vagy gumitömlőből és/vagy egyéb eredetű hulladék elasztomerből, vagy ezek keverékéből készült, legfeljebb 4 mm, előnyösen 2 mm alatti szemcseméretű őrleményt és ülepedésgátló hatású és reaktív adalékot keverünk, majd az elegyet folyamatos keverés közben 200-270 °C közötti hőmérsékleten 0,5-8 óra hosszat részleges degradációnak vetjük alá. Ennek során mennek végbe a gumiőrlemény szemcséinek felületén különböző termikus bomlási reakciók, mint például devulkanizácló, szénláncszakadás, továbbá a szekunder kapcsolódási reakciók a bitumen, valamint a 0,04-5%-ban alkalmazott ülepedésgátló adalék, illetve a gumifelületen levő reakcióképes molekulák között. E komplex átalakulási folyamatban finoman diszpergált, ülepedésre kevéssé hajlamos gumi/bitumen szuszpenzió jön létre.
c) A harmadik feltételt a termikus degradációhoz képest 10-80 °C-kal kisebb hőmérsékleten végzett, mechanokémiailag elősegített revulkanizációs befejező művelet jelenti. Ennek során a kémiailag degradált és diszpergált állapotú szuszpenziót az előállítás második lépésében 160-190 °C hőmérsékletre hűtjük, és hatékony mechanikai diszpergálásnak, és az ezáltal kiváltott revulkanizációnak vetjük alá olyan, az elegyben már az 1. lépésben, vagy újonnan bekevert reakcióképes diszpergáló adalék vagy adalékelegy jelenlétében, amely elősegíti rugalmas strukturált kolloid rendszer kialakulását. Ezt a részben mechanokémiai aktiváláson alapuló térhálósító hatású műveletet nagy nyírási sebességű keverés és 0,5-6 óra reakcióidő alkalmazásával, levegő- vagy nitrogénbevezetéssel, atmoszferikus nyomáson végezzük. A második előállítási műveletet követően az elegyet 130-150 °C-ra hűtjük, és a végső tulajdonságok beállítása céljából szükség esetén alapbitumennel a kívánt mértékig hígítjuk. Úgy találtuk, hogy ha az előbbiekben felsorolt feltételeket együttesen alkalmazzuk, akkor az alapanyagok széles körű felhasználásával olyan útépítési bitumenes kötőanyagok állíthatók elő, amelyekben egyesíthetők a hagyományos elasztomerekkel modifikált és a nedveseljárásokkal előállítható hagyományos gumibitumenek előnyös sajátságai.
Az előállítás során bitumen alapanyagként felhasználhatók a szokásos kereskedelmi forgalomba kerülő vákuumdesztillációs maradékként keletkező bitumenek és a gudron, a fúvatott bitumenek és adalékolt származékaik.
Gumiőrleményként felhasználhatók a meleg és úgynevezett kriogén őrléssel, csiszolással, forgácsolással, nagynyomású vízsugárral aprított stb. előállított legfeljebb 4, előnyösen 2 mm alatti szemcseméretű őrlemények. Ezek közül kedvezőbb felhasználási tulajdonságúnak bizonyultak az úgynevezett meleg eljárással előállított, nagyobb fajlagos felületű őrleménytípusok, amelyeknek fém- és szervetlen szennyeződéstartalma is kicsi. A kriogén eljárással készült kisebb fajlagos felületű őrlemények is kedvezően alkalmazhatók megfelelő kémiai felületi előkezelés (hevítés, oxidáció, vizes aktiválás, oldószeres duzzasztás stb.) után. Ezek az előkezelések azonban kedvezőtlenül növelhetik az előállítási költségeket.
Többfunkciós ülepedésgátló adalékként előnyösnek találtunk olyan adalékcsomagokat, amelyek az adalék molekula különböző szerkezeti csoportjait kedvező arányban tartalmazzák, ismert alkenil- és/vagy polialkenil-borostyánkősavamidokat, és/vagy imideket, és/vagy észtereket, polialkenil-poliborostyánkősavamidokat, poliimideket, poliésztereket, vagy ezek származékait, illet4
HU 226 481 Β1 ve elegyeit (0,04-5 tömeg%-ban) és a hatóanyagon kívül csak folyásmódosító poliolefineket, ismert elasztomereket (0,01-2%-ban), valamint szükség esetén ismert antioxidánsokat, mint például dialkil-fenolokat, dialkil-krezolokat, alkil-aminokat, dialkil-aminokat, difenil-amin-származékokat, illetve azok különböző arányú elegyeit (0,001-0,5%-ban), továbbá előnyösen növényi zsírsavak amid, észter, alkanol-amin-észter vagy egyéb ismert típusú korróziógátló adalékot vagy azok elegyeit (0-0,1 %-ban) tartalmaznak. Az előállítási körülmények összehasonlítása során felismertük, hogy a mechanikai és termikus degradálás hatékonyságának növelésére előnyös, ha a végsőnél 10—100%-kal nagyobb gumiőrlemény-koncentrációnál hajtjuk végre a termikus devulkanizálást, és a végső tulajdonságok beállítására a tömény gumibitumen kompozíciót a nagynyitású homogenizálás utolsó harmadában a szükséges mértékig alapbitumennel hígítjuk.
Az előbbi feltételekkel előállított gumibitumenek vizsgálatai során úgy találtuk, hogy az újfajta térhálós szerkezet kialakulásának következtében a keveréshez felhasznált alapbitumenekéhez képest valamennyi lényeges felhasználási tulajdonság jelentősen javult. Emellett a találmány szerinti gumibitumenek felülmúlták a hagyományos elasztomerekkel módosított úgynevezett modifikált bitumenek öregedéssel és nyíróerőkkel szembeni stabilitását, illetve a hidegtöréssel szembeni ellenálló képességét, a kereskedelmi plasztomerekkel módosított bitumentermékek esetében pedig az eddigieken felül még a rugalmas visszaalakulás és a nyúlási viszkozitás mértékét is. A hagyományos nedveseljárásokkal nyert gumibitumenekhez képest az eddigi előnyökön kívül a találmány szerinti kompozitoknak növekedett az ülepedéssel szembeni stabilitásuk, rugalmasságuk, a kőzetekhez való tapadásuk, és jelentősen csökkent a viszkozitásuk is, amely már elérte az aszfaltútépítés hőmérséklet-tartományában előírt értékeket. Az új gumibitumen kompozíció külön előnye, hogy kedvező tulajdonságainak kialakításához nincs szükség rákkeltő hatású, nagy aromástartalmú duzzasztó olaj felhasználására, így alkalmazásával mind a gyártás, mind pedig a gyakorlati használat során csökkenthetők a környezeti, illetve munka-egészségügyi káros hatások.
A széles körű ipari felhasználásra (útépítési kötőanyagok, szigetelőbevonatok stb.) alkalmas gumibitumen kompozitok előállítására többféle receptúrát dolgoztunk ki. Ezek felhasználásával a bitumenes kötőanyagok széles tulajdonságtartományában állíthatók elő gumibitumenek.
A találmány megvalósításának egyik fontos feltételét jelentő többfunkciós adalékcsomag fő komponenseit a következő kiviteli példák szerint állítottuk elő. Az adalékcsomag „A” komponenseként diszpergáló és ülepedésgátló adalékának előállítása a következő receptúrák szerint végezhető.
A diszpergáló és ülepedésgátló hatású adalékok (a példákban D-1-D-4 jelölésű) előállítását az alkenilborostyánkősavanhidrid és polialkenil-poliborostyánkősavanhidrid alapú diszpergensekre vonatkozó HU 197 936, HU 206 390, HU 211 439 lajstromszámú szabadalmi leírások szerint végezzük. Ennek során a C2-C50 α-olefin-, sztirolmonomerekből vagy elegyeikből előállított Wn=500-15 000 szám szerinti átlag-molekulatömegű, C7-C9 aromás oldószerben oldott, vagy oldószermentes poliolefin, vagy telítetlen karbonsavészterek 100 grammjához a poliolefin vagy egyéb kettős kötést tartalmazó vegyület mennyiségére vonatkoztatva 1:1-1:4 közötti mólarányban egyszerre, vagy részletekben, egy erre alkalmas többnyakú üveglombikban maleinsavanhidridet (MSA) keverünk, és az elegyet savas vagy peroxídkatalizátorok jelenlétében, vagy nélkülük 120-220 °C hőmérséklet-tartományban, 2-10 óra hosszat reagáltatjuk, majd a reagálatlan MSA-t vákuumban kiforraljuk. Ezt követően a reakcióelegy hőmérsékletét 160 °C-ra állítjuk be, és a reakcióterméket karboxilsavcsoportjaira vonatkoztatott 3:1-1:1 mólarányban polietilén-políamínok, alkanolaminok, aromás alkoholok, polialkoholok valamelyikével, vagy elegyeikkel reagáltatjuk, szobahőmérsékletre hűtjük, és szükség esetén szűrési művelettel tisztítjuk.
„B” komponensként (FM-1,2,3,4,5) alkalmazott folyásmódosító adalékként kereskedelmi forgalomban kapható 7C?n=5OO—100 000 átlag-molekulatömegű poliizobutilént, polipropilént, C2-C4 α-olefinek kopolimerjét, vagy elegyeiket, és/vagy hulladék polimerek termikus degradátumát alkalmazzuk. A degradátumokat a következők szerint állítjuk elő.
A hulladék polietilénnek (LDRE, HDRE), polipropilénnek (PP), polisztirolnak (PS), vagy ezek kopolimerjeinek, vagy elegyeiknek 500 grammját egy 1 dm3-es, hőmérővel, desztillációs feltéttel és keverővei ellátott üveglombikban a 380-500 °C közötti degradációs hőmérsékletre melegítjük, és a degradálódott poliolefinelegyből a 350 ’C forráspont alatti illékony komponenseket kiforraljuk. A 40-80% közötti olefintartalmú degradátumot szükség esetén derítést követő szűréssel tisztítjuk.
„C” komponensként szükség esetén növényolajok, vagy az előbbiek szerint előállított poliolefindegradátumok és maleinsavanhidrid 1:1 mólarányú, termikusán iniciált reakcióval előállított adduktját, mint korróziógátló adalékot (AC-1), vagy antioxidáns adalékként (AO-1,2) ezen adduktok alkanol-aminokkal 120-180 °C-on reagáltatott származékait, vagy egyéb ismert amin típusú, mint például alkil-amín, fenil-amin, difenil-amin stb. típusú, kereskedelmi forgalomban levő, antioxidáns hatású adalékot vagy azok elegyét alkalmazhatjuk.
A találmány szerinti, kémiailag stabilizált gumibitumen kompozíció és előállítási eljárásának előnyeit a következő általánosított kiviteli példákban ismertetjük.
/. példa. Kémiailag stabilizált gumibitumen (KSGB) általánosított előállítási példája a találmány szerint módosított nedveseljárással
Kiindulási B50/70 és/vagy B160/220, vagy egyéb ismert alapbitument, vagy ezek felhasználási igényeknek megfelelő elegyét, illetve a végtermékre számított 0,03-4 m/m% 7t?n=500—15 000 szám szerinti átlagos molekulatömegű alkenil-borostyánkősav-észter-amid típusú diszpergens és 0,01-4 m/m% folyási tulajdonsá5
HU 226 481 Β1 got javító 7C?n=5OO-100 000 átlagos molekulatömegű folyásjavító adalékot, illetve szükség esetén 0-2 m/m% amin típusú antioxídáns és/vagy korróziógátló adalékot tartalmazó elegyet 70-230 °C-ra melegítjük, majd a 0,1-4 mm közötti szemcseméret-tartományú, a végter- 5 mékre számított 3-40 m/m%-nyi gumiőrleményt egy vagy több részletben hozzáadjuk. A bitumen-gumiőrlemény zagyot lassú keverés mellett 0,5-8 óráig 190-270 °C-on tartjuk, hogy a megfelelő mértékű kémiai degradáció lejátszódjon. A reakcióelegyet ezután 10 160-190 °C-ra hűtjük, majd nagynyitású keverővei 0,25-4 óráig homogenizáljuk, ezt követően szükség szerint valamelyik alapbitumennel visszahígítjuk az elegyet úgy, hogy a végső gumiőrlemény-koncentráció 2-30 m/m% legyen. Ezután a hígított elegyet további 15 0,25-2 óráig homogenizáljuk a nagynyitású keverővei.
A végterméket 130 °C-ra hűtve lefejtjük.
//. példa. Gumibitumenek (GB) hagyományos előállítása nedveseljárással 20
E hagyományos gumibitumen-típus előállításánál az úgynevezett Kaliforniai recept (California AR Design Guide) alapján, egy B160/220 alapbitumenből indulunk ki. A receptúrában sem ülepedésgátló adalékot, sem utólagos visszahígítást nem alkalmazunk. A minta készítésénél 195 °C-on 45 percig reagáltatjuk az I. példa szerinti gumiőrleményt és a bitument. A végterméket 130 °C-ra hűtjük, majd a reaktorból lefejtjük.
III. példa. SBS-sel módosított bitumen (PmB-A) előállítása az ipari eljárások szokásos előírásai alapján
A megfelelő mennyiségű B160/220-as alapbitument keverős autoklávban 185 °C-ra melegítjük, majd hozzáadunk 8 m/m% kereskedelmi forgalomból beszerezhető SBS lineáris sztirol-butadién-sztirol blokk-kopolimer módosítószert, és 100 percig közepes fordulatszámon keverjük, majd a mintát friss B160/220 alapbitumennel visszahígítjuk úgy, hogy a végső SBS polimertartalom 2-6% közötti legyen. Ezután a hígított elegyet újból nagynyitású keverővei 10 percig homogenizáljuk, majd 130 °C-ra lehűtve lefejtjük.
A találmány előnyeit jellemző gumibitumenek és a II., illetve III. számú ellenpéldák szerinti referenciakompozíciók előállítási körülményeit és tulajdonságait az 1. táblázat tartalmazza.
1. táblázat
Nedveseljárással, SBS módosítószer alkalmazásával és a találmány szerint előállított kompozitok összetétele és tulajdonságai
| Jellemzők | Nedveseljárással előállított GB-1 számú ellenpélda | Nedveseljárással előállított GB-2 számú ellenpélda | SBS módosítószerrel előállított PmB-A-1 számú ellenpélda | Találmány szerint előállított kompozíciók példái | ||
| KSGB-1 | KSGB-2 | KSGB-1 | ||||
| összetétel, tömeg% | ||||||
| B50/70 alapbitumen1 | - | - | - | 25,0 | 42,4 | 59,8 |
| B160/220 alapbitumen2 | 80 | 85 | 96 | 59,8 | 42,4 | 25,0 |
| G1 gumiőrlemény3 | 20 | 15 | - | 15,0 | 15,0 | 15,0 |
| Diszpergens adalék D14 | - | - | - | 0,17 | 0,17 | 0,17 |
| Folyási tulajdonsá- SBS5 | - | - | 4 | - | - | - |
| got javító adalék FM16 | - | - | - | 0,03 | 0,03 | 0,03 |
| Előállítási körülmények | ||||||
| Termikus Hőmérséklet, °C | 195 | 195 | 185 | 220 | 220 | 220 |
| degradálás időtartam, perc | 45 | 60 | 150 | 90 | 90 | 90 |
| Mechanokémiai Hőmérséklet, °C | - | - | 185 | 170 | 170 | 170 |
| nyiras Időtartam, perc | - | - | 10+107 | 20+10® | 20+109 | 20+1010 |
| Tulajdonságok | ||||||
| Lágyuláspont, °C | 60 | 56 | 52 | 45 | 54 | 63 |
| Penetráció 25 °C-on, 0,1 mm | 78 | 73 | 120 | 125 | 81 | 54 |
| Töréspont, Fraass szerint, °C | -20 | -21 | -20 | -25 | -28 | -25 |
| Duktilitás 25 °C-on, cm | 25 | 19 | 92 | 90 | 55 | 31 |
| Rugalmas visszaalakulás 25 °C-on, % | 69 | 71 | 90 | 73 | 70 | 78 |
| Din. viszkozitás 135 °C-on, mPa s | 70 600 | 7780 | 560 | 1110 | 2290 | 2860 |
| Din. viszkozitás 180 °C-on, mPa s | 26 200 | 2300 | 130 | 240 | 390 | 550 |
| Tárolási stabilitás, felső rész Ip.-ja, °C | 57 | 63 | 58 | 46 | 52 | 62 |
HU 226 481 Β1
1. táblázat (folytatás)
| Jellemzők | Nedveseljárással előállított GB-1 számú ellenpélda | Nedveseljárással előállított GB-2 számú ellenpélda | SBS módosítószerrel előállított PmB-A-1 számú ellenpélda | Találmány szerint előállított kompozíciók példái | ||
| KSGB-1 | KSGB-2 | KSGB-1 | ||||
| Tárolási stabilitás, alsó rész Ip.-ja, °C | 60 | 55 | 53 | 48 | 54 | 63 |
| ΔΤ, °C | 3 | 8 | 5 | 2 | 2 | 1 |
| RTFOT, tömegváltozás, % | -0,08 | -0,12 | -0,23 | -0,16 | -0,21 | -0,25 |
| RTFOT, penetráció az eredeti %-ában | 76 | 73 | 70,3 | 92,5 | 96,8 | 94,7 |
| RTFOT, lágyuláspont-növekedés, °C | 6 | 5 | 1 | 1 | 2 | 1 |
Jelölések:
1 B50/70 alapbitumen termékjellemzői: lágyuláspont: 48 °C, penetráció 25 °C-on: 51x0,1 mm, töréspont Fraass szerint:
-12 °C, duktilitás 25 °C-on: >100 cm, dinamikai viszkozitás 135 °C-on: 570 mPa-s, dinamikai viszkozitás 180 °C-on: 90 mPas.
2 B160/220 alapbitumen termékjellemzői: lágyuláspont: 40 °C, penetráció 25 °C-on: 190*0,1 mm, töréspont Fraass szerint:
-15 °C, duktilitás 25 °C-on: >100 cm, dinamikai viszkozitás 135 °C-on: 190 mPa-s, dinamikai viszkozitás 180 ’C-on: 40 mPas.
3 Nagynyomású vlzsugárral előállított 0,1-1 mm szemcseméret-tartományú gumiabroncs-őrlemény.
4 Hatóanyaga polialkenil-borostyánkősav-észter-amid, a PO(AR)/PB csoportok mólaránya=1,0.
5 Sztirol-butadién-sztirol blokk-kopolimer (kereskedelmi forgalomban levő termék).
6 Hatóanyaga M„=800 átlag-molekulatömegű poliizobutilén (kereskedelmi forgalomban levő termék).
7 PmB-A-1 példa esetében 10 perc nyírás után a minta 8 m/m% SBS koncentrációját B160/220 alapbitumen hozzáadásával 4%-ra csökkentettük.
s-s-10 KSGB esetében 20 perc nyírás után a minta 30 m/m% G1 koncentrációját B160/220 hozzáadásával 15%-ra csökkentettük, és további 10 percig kevertük.
Az 1. táblázatban ismertetett minták közül kettőt a hagyományos nedveseljárással állítottunk elő (GB jelűek), egyet ismert SBS kereskedelmi termékkel adalékoltunk (PmB-A), és hármat a találmányként bejelentett módosított nedveseljárással állítottunk elő (KSGB-1 2-3 jelűek). Lényeges eltérést tapasztaltunk e minták folyási tulajdonságaiban és hidegoldali viselkedésükben. A GB jelű ellenpéldák mintáinál mért kiugróan nagy viszkozitások nehéz kezelhetőséget eredményeztek, ezért ezek a tulajdonságok kedvezőtlennek tekinthetők.
Az 1. táblázat adataiból kitűnt, hogy a találmány szerint előállított gumibitumen-minták tehát a hagyományos gumibitumeneknél előnyösebb folyási és rugalmas tulajdonságúak (amit a kisebb dinamikai viszkozitásuk, nagyobb duktilitásuk, nagyobb rugalmas visszaalakulásuk, alacsonyabb Fraass töréspontjuk jelez), valamint a nagyobb ülepedéssel és öregedéssel szembeni stabilitásúak. Emellett a KSGB példák szerinti minták a szintetikus SBS gumival modifikált bitumennél (PmB-A-1) nagyobb ülepedéssel és öregedéssel szembeni stabilitásukkal és kisebb Fraass töréspontjukkal, azaz kedvezőbb hidegtűrési tulajdonságukkal tűntek ki.
Az 1. táblázat szerinti gumíbitumen kompozíciók alkalmazási tulajdonságait a következő vizsgálati mód35 szerekkel határoztuk meg:
Lágyuláspont, °C MSZ EN 1427
Penetráció 25 °C, 0,1 mm MSZ EN 1426
Töréspont, °C MSZ EN 12593
Duktilitás 25 °C, cm MSZ 13161
Rugalmas visszaalakulás °C, %
Viszkozitás 135 °C, mPa s Viszkozitás 180 °C, mPa s Tárolási stabilitás (tubusteszt, 180 °C, 3 nap), °C ÚT 2-3.502 M1
A találmány szerinti, de különböző eredetű, kereskedelmi forgalomban levő gumiőrlemények felhasználásával előállított kompozíciók tulajdonságait a 2. táblázat alapján hasonlítottuk össze.
ÚT 2-3.502 szerint ÚT 2-3.503 M2 ÚT 2-3.503 M2
2. táblázat
Különböző gumiőrlemények felhasználásával előállított minták összehasonlítása
| Jellemzők | Találmány szerinti módosított nedveseljárással előállított kompozíciók | |||
| KSGB-4 | KSGB-5 | KSGB-6 | KSGB-7 | |
| Összetétel, tömeg% | ||||
| B50/70 alapbitumen | 94,8 | 10,4 | 30,0 | 27,0 |
HU 226 481 Β1
2. táblázat (folytatás)
| Jellemzők | Találmány szerinti módosított nedveseljárással előállított kompozíciók | ||||
| KSGB-4 | KSGB-5 | KSGB-6 | KSGB-7 | ||
| B160/220 alapbitumen | 72,4 | 42,4 | 42,4 | ||
| Gumiőrlemény | G11 (max. 2 mm) | 5 | - | - | - |
| G22 (max. 3 mm) | - | 15 | - | - | |
| G33 (max. 2 mm) | - | - | 25 | - | |
| G44 (max. 4 mm) | - | - | - | 15 | |
| Diszpergens adalék: D25 | 0,17 | 2,17 | 2,57 | 0,57 | |
| Folyási tulajdonságokat javító adalék: FM26 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | |
| Előállítási körülmények | |||||
| Termikus degradálás | Hőmérséklet, °C | 200 | 255 | 230 | 220 |
| Időtartam, perc | 420 | 30 | 120 | 90 | |
| Mechanokémiai nyírás | Hőmérséklet, °C | 160 | 170 | 180 | 190 |
| Időtartam, perc7 | 15 | 30 | 230 | 80 | |
| Tulajdonságok | |||||
| Lágyuláspont, °C | 53 | 49 | 53 | 54 | |
| Penetráció 25 °C-on, 0,1 mm | 78 | 99 | 103 | 89 | |
| Töréspont, Fraass szerint, °C | -28 | -18 | -16 | -21 | |
| Duktilitás 25 °C-on, cm | 21 | 18 | 11 | 15 | |
| Rugalmas visszaalakulás 25 °C-on, % | 60 | 61 | 58 | 67 | |
| Din. viszkozitás 135 °C-on, mPa s | 2100 | 950 | 1410 | 2120 | |
| Din. viszkozitás 180 °C-on, mPa s | 420 | 200 | 250 | 320 | |
| Tárolási stabilitás, felső rész Ip.-ja, °C | 58 | 47 | 52 | 54 | |
| Tárolási stabilitás, alsó rész Ip.-ja, °C | 62 | 48 | 53 | 59 | |
| ΔΤ, °C | 4 | 1 | 1 | 5 |
Jelölések:
1 Nagynyomású vízsugárral előállított 0-2 mm szemcseméret-tartományú Michelin gumiabroncs-őrlemény.
2 Nagynyomású vlzsugárral előállított 0-2 mm szemcseméret-tartományú Taurus gumiabroncs-őrlemény.
3 Melegőrléssel előállított 0,6-1 mm szemcseméret-tartományú vegyes gumiabroncs-őrlemény.
4 Köszörüléssel előállított 0-0,3 mm szemcseméret-tartományú vegyes gumiabroncs-őrlemény.
5 Hatóanyaga az Mn=2300 átlag-molekulatömegű polialkenil-biszszukcinimid (PO/PB mólarány=2,2).
6 Hatóanyaga az Mn=2080 átlag-molekulatömegű polipropiléndegradátum.
A 2. táblázat adatai szerint megállapítható, hogy a találmány szerinti eljárás terméktulajdonságai mindegyik alapanyagként alkalmazott gumiőrlemény felhasználásával megfelelőek, azaz mind a négyféle vizs- 55 gált gumiőrlemény alkalmasnak bizonyult stabilis gumibitumen kompozíciók előállítására. Minden esetben a találmány szerinti arányban alkalmaztuk a diszpergens és folyási tulajdonságot módosító adalékkombinációt. Egyik mintánál sem volt tapasztalható szétülepedés, a 60 legrosszabbnak adódott tárolási stabilitás (KSGB-5 jelű minta) sem lépte túl a ΔΤ=5 °C megengedett maximális hőmérséklet-különbséget.
A többi vizsgált bitumentulajdonság is megfelelt a gumibitumenekre vonatkozó útépítési szabvány [ASTM 6114 (2002)] által előírt határértékeknek.
A 3. táblázatban a különböző funkciójú adalékok előnyös alkalmazási kombinációjának adatait foglaltuk össze.
HU 226 481 Β1
3. táblázat
Különböző funkciójú adalékok hatásának összehasonlítása
| Jellemzők | Gumibitumen ellenpélda | Találmány szerinti növényolaj-alapú diszpergens adalék alkalmazási példái | Találmány szerinti PE-PS alapú korróziógátló adalék alkalmazási példái | Találmány szerinti PE-PS alapú diszpergens adalék alkalmazási példái | |||
| GB-3 | KSGB-8 | KSGB-9 | KSGB-10 | KSGB-11 | KSGB-12 | KSGB-13 | |
| összetétel, tömeg% | |||||||
| B160/220 alapbitumen | 85 | 82,8 | 93 | 82,8 | 78 | 82,8 | 73 |
| G1 gumiőrlemény1 | 15 | 13 | 10 | 15 | 20 | 15 | 25 |
| Diszpergens adalék D22 | - | 1,17 | - | 0,17 | - | 0,17 | - |
| D33 | - | 0,7 | 1,7 | - | - | - | - |
| D44 | - | - | - | - | - | 1,2 | 1,2 |
| Antioxidáns adalék AO-15 | - | 0,3 | 0,3 | - | - | - | - |
| AO-26 | - | - | - | - | - | 0,1 | o,1 |
| Folyási tulajdonsa- FM-37 | - | 1,03 | - | 0,03 | - | 0,03 | - |
| gokat javító adalék p/vi-4® | - | - | - | - | - | 0,7 | 0,7 |
| FM-59 | - | - | - | 0,7 | 0,7 | - | - |
| Korróziógátló adalék: AC10 | - | - | - | 1,3 | 1,3 | - | |
| Előállítási körülmények | |||||||
| Termikus Hőmérséklet, °C | 220 | 230 | 220 | 240 | 220 | 225 | 200 |
| degradálás időtartam, perc | 90 | 45 | 90 | 60 | 210 | 70 | 300 |
| Mechanokémiai Hőmérséklet, °C | 170 | 170 | 190 | 180 | 170 | 170 | 160 |
| nyíras Időtartam, perc11 | 20+10 | 20+10 | 20+10 | 20+10 | 20+10 | 20+10 | 20+10 |
| Tulajdonságok | |||||||
| Lágyuláspont, °C | 45 | 44 | 44 | 47 | 47 | 47 | 47,5 |
| Penetráció 25 °C-on, 0,1 mm | 140 | 188 | 168 | 156 | 141 | 158 | 157 |
| Töréspont, Fraass szerint, °C | -25 | -23 | -24 | -23 | -23 | -21 | -22 |
| Duktilitás 25 °C-on, cm | 65 | 65 | 60 | 39 | 38 | 51 | 40 |
| Rugalmas visszaalakulás 25 °C-on | 50 | 40 | 30 | 45 | 47 | 59 | 57 |
| Din. viszkozitás 135 °C-on, mPa-s | 2180 | 1257 | 1367 | 1492 | 1720 | 1640 | 1800 |
| Din. viszkozitás 180 °C-on, mPa s | 397 | 300 | 357 | 395 | 450 | 375 | 357 |
| Tárolási stáb.; felső r. Ip.-ja °C-on | 45 | 42 | 40,5 | 41,5 | 42 | 47 | 45 |
| Tárolási stáb.; alsó r. Ip.-ja °C-on | 52 | 45,5 | 46,5 | 49 | 50 | 51 | 49,5 |
| ΔΤ, °C | 7 | 3,5 | 6 | 4,5 | 8 | 4 | 4,5 |
Jelölések:
1 Nagynyomású vízsugárral előállított 0-2 mm szemcseméret-tartományú Michelin gumiabroncs-őrlemény.
2 Hatóanyaga az Mn=2300 átlag-molekulatömegű polialkenil-biszszukcinimid (PO/PB mólarány=0,2,.
3 Hatóanyaga az Mn=1200 átlag-molekulatömegű maleinsavanhidriddel termikusán addicionáltatott növényolaj dietilénglikollal alkotott reakcióterméke (PO/PB mólarány=3,0).
4 Hatóanyaga az Mn=2300 átlagmóltömegű maleinsavanhidriddel ojtott polietilén-polisztírol degradátum izopropii-alkohollal alkotott reakcióterméke (PO/PB mólarány=2,5).
5 Hatóanyaga az Mn=1000 átlag-molekulatömegű maleinsavanhidriddel funkcionalizált növényolaj dietanolamidszármazéka.
6 Hatóanyaga az Mn=2200 átlag-molekulatömegű maleinsavanhidriddel funkcionalizált polietilén-polisztírol degradátum etanolamidszármazéka.
7 Hatóanyaga az Mn=2000 átlag-molekulatömegű kereskedelmi forgalomban levő poliizobutilén.
8 Hatóanyaga az Mn=2100 átlag-molekulatömegű polietilén-polisztírol degradátum.
9 Hatóanyaga az Wn=2500 átlag-molekulatömegű polietiléndegradátum.
10 Hatóanyaga az Mn=3600 átlag-molekulatömegű maleinsavanhidriddel ojtott polietiléndegradátum.
11 20 perc nyírás után a minta 40 m/m% G1 koncentrációját B160/220 alapbitumen hozzáadásával a táblázatban megadott koncentrációra csökkentettük, és további 10 percig kevertük.
HU 226 481 Β1
A különböző funkciójú adalékok felhasználásával előállított kompozíciók tulajdonságait a referenciamintaként szolgáló, a találmány előállítási körülményei között, de adalékok hozzáadása nélkül készült GB-3 referenciapélda adataival összehasonlítva megállapítható, hogy a találmány szerint kiválasztott adalékcsomag(KSGB-8-13 számú példák) összetételek és komponensarányok alkalmazásával a bitumenes kompozitok tulajdonságai széles tartományban változtathatók. Ülepedés! stabilitás szempontjából azok feleltek meg az előírásnak, amelyek diszpergáló hatású adalékot is tartalmaztak.
Annak ellenére, hogy a találmány szerinti példák esetén a lágyuláspontok szűk tartományon belül változtak (44-48 °C), a 135 °C-on mért viszkozitásuk minden esetben lényegesen kisebb a GB-3 jelű referenciaellenpéldáéhoz képest, ami a találmány szerinti adalékok kedvező lágyító hatására utal. A KGSB-12,13 számú kompozitpéldák nagyobb rugalmas visszaalakulása is a találmány szerinti megoldások előnyét igazolja. A 4. táblázat adatai alapján a hagyományos nedveseljárással előállított (GB-1 számú ellenpélda) és a szintetikus SBS polimerrel módosított (PmB-A-1 számú el5 lenpélda) bitumenek és a találmány szerinti bitumen (KSGB-2 számú példa) összehasonlítását az úgynevezett viselkedésalapú SHRP értékelési rendszer PG 58-22 fokozatának előírásai szerint végeztük. Az adatok a találmány KSGB-2 számú példája szerinti kompo10 zit oxidációs öreg (tő hatásokkal szembeni nagy stabilitását igazolják. A dinamikus nyírási igénybevételekkel szembeni ellenálló képesség szempontjából a találmány szerinti kompozíció a modifikált bitumennél kedvezőbb, a viszkozitás szempontjából kissé kedvezőtle15 nebb, de a szabványos előírást kielégítő tulajdonságú. A hagyományos nedveseljárással, de aromás hígítóolaj bekeverése nélkül készült gumibitumen (GB-1 példa) túl nagy viszkozitása miatt nem felelt meg az SHRP-előírásnak.
4. táblázat
SHRP PG 58-22 fokozat szerinti értékelés
| Jellemzők | Nedveseljárással előállított GB-1 számú ellenpélda | SBS módosítószerrel előállított PmB-A-1 számú ellenpélda | Találmány szerinti módosított nedveseljárással előállított KSGB-2 szá- mú példa |
| Összetétel, tömeg% | |||
| B50/70 alapbitumen | - | - | 42,0 |
| B160/220 alapbitumen | 80 | 96 | 42,4 |
| G1 gumiőrlemény1 | 20 | - | 15 |
| Diszpergens adalék D22 | - | - | 0,57 |
| Folyási tulajdonsá- SBS3 | - | 4 | - |
| got javító adalék a J FM1* | - | - | 0,03 |
| Előállítási körülmények | |||
| Termikus Hőmérséklet, °C | 195 | 185 | 220 |
| degradálás | |||
| Időtartam, perc | 45 | 150 | 90 |
| Mechanokémiai Hőmérséklet, °C | - | 185 | 170 |
| nyírás Időtartam, perc | - | 10+105 | 20+106 |
| Tulajdonságok | |||
| Lobbanáspont, °C (min. 230) | >250 | >250 | >250 |
| Viszkozitás 135 °C, mPa s (max. 3000) | 70 600 | 560 | 2290 |
| Dinamikus nyírás, G*/sinö, kPa (min. 1) | 31,2 | 16,4 | 22,2 |
| RTFOT után | |||
| Tömegváltozás (max. 1,00%) | -0,08 | -0,22 | -0,21 |
| Dinamikus nyírás, G*/sinő, kPa (min. 2,2) | 34,9 | 18,8 | 26,4 |
| PAV után | |||
| Din. nyírás, G*sin5, kPa (max. 5000) | 1 010 | 1810 | 1270 |
HU 226 481 Β1
4. táblázat (folytatás)
| Jellemzők | Nedveseljárással előállított GB-1 számú ellenpélda | SBS módosítószerrel előállított PmB-A-1 számú ellenpélda | Találmány szerinti módosított nedveseljárással előállított KSGB-2 számú példa |
| Kúszási merevség, S, MPa (max. 300) | 65 | 110 | 62 |
| m-érték (min. 0,3) | 0,57 | 0,55 | 0,60 |
Jelölések:
1 Nagynyomású vízsugárral előállított 0-2 mm szemcseméret-tartományú Michelin gumiabroncs-őrlemény.
2 Hatóanyaga az Mn=2300 átlag-molekulatömegű polialkenil-biszszukcinimid (PO/PB mólarány=0,5).
3 Kereskedelmi forgalomban kapható lineáris sztirol-butadién-sztirol blokk-kopolimer.
4 Hatóanyaga az Mn=2000 átlag-molekulatömegű kereskedelmi forgalomban levő poliizobutilén.
5 10 perc nyírás után a minta 8 m/m% SBS koncentrációját B160/220 hozzáadásával 4%-ra csökkentettük és további 10 percig kevertük.
6 20 perc nyírás után a minta 30 m/m% G1 koncentrációját B160/220 alapbitumen hozzáadásával 15%-ra csökkentettük és további 10 percig kevertük.
összességében a találmány szerinti gumibitumen kompozíciók az alapbitumeneknél és a hagyományos nedveseljárással készített gumibitumeneknél lényegesen jobb, szintetikus polimerekkel módosított bitumenekét pedig erősen megközelítő, egyes tulajdonságokban még azoknál is jobb műszaki paraméterekkel jellemezhetők.
Claims (2)
1. Mechanokémiailag stabilizált és adalékolt gumibitumen kompozíció, amely bitumenes kötőanyagokhoz alkalmazható alapbitumenből, gumiőrleményből és diszpergáló, ülepedésgátló, térhálósodásra alkalmas olefines kettős kötés tartalmú, viszkozitásmódosító, kívánt esetben egyéb kiegészítő antioxidáns, korróziógátló hatású komponenseket tartalmazó adalékcsomagból áll, azzal jellemezve, hogy a kompozíció 55-95 m/m% bitument, 3-40 m/m% hulladék gumiból előállított gumiőrleményt és 0,04-5 m/m% többfunkciós adalékcsomagot tartalmaz, amely egyenként egy vagy többféle hatású 0,03-4 m/m% „A”, 0,01-4 m/m% „B” és 0-2 m/m% „C jelű komponenseket tartalmaz, ahol az egyes komponensek közül az „A” komponens többfunkciós, TOn=600-200 000, előnyösen 1000-100 000 szám szerinti átlag-molekulatömegű hamumentes diszpergáló és ülepedésgátló hatású adalékelegy, amely
- gumi-, korom- és szilárd töltőanyag-diszpergáló hatású amino-, imino-, amid- vagy észterkötésekkel kapcsolódó poláris bázikus csoportokat 4-50 m/m%-ig tartalmazó vegyületekből áll, melyek molekuláiban levő oleofil szénhidrogéncsoportok legalább 30-90 m/m%-ban tartalmaznak szulfurálható olefines telítetlen csoportokat,
- az adalék molekulák vázpolimerjében levő poliolefin (PO), és/vagy poliaromástartalmú (AR) oleofil csoportok, valamint a poláris bázikus (PB) csoportok mólaránya PO(AR)/PB=1-3:1-6 közötti;
„B” komponensként a készítmény lt?n=500-100 000 szám szerinti átlagos molekulatömegű, folyási tulajdonságokat módosító, főleg viszkozitáscsökkentő és/vagy térhálóképző adalékokként hosszú szénláncú paraffinokat, olefineket, azok elegyeit, és/vagy kopolimerjeit és/vagy ezek poláris csoportokkal, adott esetben karboxil, dikarboxil, dikarbonsav, vagy funkcionált származékait és 0-50 m/m%-ban a bitumenek modifikálására használatos sztirol-butadién „SBR”, sztirol-butadién-sztirol „SBS”, akrilnitril-sztirol-butadién alapú blokk-kopolimereket önmagában ismert elasztomereket tartalmaz;
„C” komponensként 0-2 m/m%-ban önmagában ismert amin típusú antioxidáns és/vagy korróziógátló és/vagy egyéb ismert hasonló hatású adalékokat tartalmaz.
2. Eljárás az 1. igénypont szerinti gumibitumen kompozíció előállítására, azzal jellemezve, hogy egy vagy többféle önmagában ismert alapbitument, vagy azok elegyét, és a végtermékre számított 0,04-5 m/m% S?n=60Q-200 000 szám szerinti átlagos molekulatömegű diszpergáló és ülepedésgátló adalékot, valamint 0,01-4 m/m% Mn=500-100 000 szám szerinti átlagos molekulatömegű, az 1. igénypont „B” komponense szerinti adalékot, és 0-2 m/m% amin típusú antioxidáns és/vagy korróziógátló adalékot tartalmazó elegyet 70-230 °C-ra melegítjük, majd 0,1-4 mm közötti szemcseméret-tartományú, a végtermékre számított 3-40 m/m%-nyi gumiőrleményt egy vagy több részletben hozzáadjuk, a bitumen-gumiőrlemény zagyot 600-200 fordulatszámú keverés mellett 0,5-8 óráig 200-270 °C-on tartjuk, majd a reakcióelegyet 160-190 °C-ra hűtjük, és önmagában ismert nagynyitású keverővei 0,25-4 óráig homogenizáljuk, ezt követően gumiőrlemény végső koncentrációját 2-30 m/m%-ra állítjuk be a felhasznált alapbitumenek valamelyikével hígítva, majd a hígított elegyet további 0,25-2 óráig homogenizáljuk, és a végterméket lehűtjük.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0501159A HU226481B1 (en) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | Mechanically stabilizied rubber- bitumen composition combined with additives and procedure for making the same |
| PCT/HU2006/000114 WO2007068990A1 (en) | 2005-12-16 | 2006-12-15 | Chemically stabilized asphalt rubber compositions and a mechanochemical method for preparing the same |
| AT06831514T ATE449136T1 (de) | 2005-12-16 | 2006-12-15 | Chemisch stabilisierte asphaltkautschukzusammensetzungen und mechanisch- chemisches herstellungsverfahren dafür |
| DE602006010596T DE602006010596D1 (de) | 2005-12-16 | 2006-12-15 | Chemisch stabilisierte asphaltkautschukzusammensethren dafür |
| EP06831514A EP1960472B1 (en) | 2005-12-16 | 2006-12-15 | Chemically stabilized asphalt rubber compositions and a mechanochemical method for preparing the same |
| HR20100061T HRP20100061T1 (hr) | 2005-12-16 | 2010-02-02 | Kemijski stabilizirani kompoziti asfaltne gume i mehanokemijski postupci za pripremu istih |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0501159A HU226481B1 (en) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | Mechanically stabilizied rubber- bitumen composition combined with additives and procedure for making the same |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU0501159D0 HU0501159D0 (en) | 2006-02-28 |
| HUP0501159A2 HUP0501159A2 (en) | 2007-06-28 |
| HUP0501159A3 HUP0501159A3 (en) | 2007-07-30 |
| HU226481B1 true HU226481B1 (en) | 2009-03-02 |
Family
ID=89986457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0501159A HU226481B1 (en) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | Mechanically stabilizied rubber- bitumen composition combined with additives and procedure for making the same |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1960472B1 (hu) |
| AT (1) | ATE449136T1 (hu) |
| DE (1) | DE602006010596D1 (hu) |
| HR (1) | HRP20100061T1 (hu) |
| HU (1) | HU226481B1 (hu) |
| WO (1) | WO2007068990A1 (hu) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HU227443B1 (en) * | 2007-10-18 | 2011-06-28 | Pannon Egyetem | Multifunction-compatibilisation package of additives for plastic and rubber compositions |
| FR2965271B1 (fr) * | 2010-09-29 | 2014-07-25 | Total Raffinage Marketing | Procede de preparation d'enrobes et d'asphaltes a basses temperatures |
| CN102061100B (zh) * | 2011-02-02 | 2012-02-01 | 佛山惠福化工有限公司 | 一种复合改性剂改性道路沥青及其制备方法 |
| WO2013025789A2 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-21 | Peregrine Christian | Asphalt modification processing system and method for asphalt additives |
| CN102966018B (zh) * | 2012-12-04 | 2015-07-29 | 山东交通学院 | 一种可控温铺路材料的制备方法 |
| US9018279B1 (en) | 2012-12-05 | 2015-04-28 | Polymer Consultants, Inc. | Rubber-containing bituminous mixtures and methods for making and using same |
| US9458320B2 (en) | 2013-09-18 | 2016-10-04 | Innovative Polymer Solutions, Inc. | Pre-swelled ground tire rubber and methods of making and using the same |
| CN104356661B (zh) * | 2014-11-19 | 2017-01-04 | 武汉理工大学 | 一种复配型sbs改性沥青热储存稳定剂 |
| EP3656920A4 (en) | 2017-07-18 | 2021-03-31 | Kao Corporation | STREET PAVING PROCEDURES |
| EP3656821B1 (en) * | 2017-07-18 | 2023-08-30 | Kao Corporation | Asphalt composition |
| CN108102055A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-06-01 | 四川圣建兴邦科技有限公司 | 有机硅改性橡胶沥青及其制造工艺和一体化立式反应装置 |
| RU2731183C1 (ru) * | 2020-01-27 | 2020-08-31 | Сергей Анатольевич Комаров | Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей |
| CN111233376B (zh) * | 2020-03-12 | 2022-03-15 | 中交路桥北方工程有限公司 | 一种适合高海拔寒冷地区沥青砼配方 |
| CN111592771B (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-31 | 山东高速建材集团有限公司 | 一种高性能直投沥青改性剂及其制备方法 |
| CN112608071A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-06 | 江苏天诺道路材料科技有限公司 | 一种环保型耐久性复合橡胶沥青混合料及其制备方法 |
| CN113061346A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-02 | 苏州诗睿笛新材料有限公司 | 一种改性沥青防水卷材的耐高温弹性体及其制备方法 |
| US11932766B2 (en) | 2021-03-30 | 2024-03-19 | Saudi Arabian Oil Company | Asphalt modification with recycled plastic and crumb rubber for paving, roofing, waterproofing and damp proofing |
| CN113214665B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-11-22 | 大连理工大学 | 一种功能化溶聚丁苯橡胶复合c5石油树脂改性沥青及其制备方法 |
| CN114477857B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-03-03 | 沈阳建筑大学 | 一种高弹性恢复速率的桥面应力吸收层材料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2619821B1 (fr) * | 1987-08-27 | 1990-01-19 | Beugnet Sa | Procede de preparation d'un liant pour revetement de chaussee a base de bitume et de poudre de caoutchouc de recuperation ainsi que liant obtenu par la mise en oeuvre de ce procede |
| GB9516326D0 (en) * | 1995-08-09 | 1995-10-11 | Exxon Research Engineering Co | Lubricant composition containing antioxidant additive combination |
| EP1357155A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-10-29 | G. Mohammed Memon | Modified ashpalt |
-
2005
- 2005-12-16 HU HU0501159A patent/HU226481B1/hu unknown
-
2006
- 2006-12-15 WO PCT/HU2006/000114 patent/WO2007068990A1/en active Application Filing
- 2006-12-15 EP EP06831514A patent/EP1960472B1/en active Active
- 2006-12-15 DE DE602006010596T patent/DE602006010596D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2006-12-15 AT AT06831514T patent/ATE449136T1/de active
-
2010
- 2010-02-02 HR HR20100061T patent/HRP20100061T1/hr unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HRP20100061T1 (hr) | 2010-03-31 |
| DE602006010596D1 (de) | 2009-12-31 |
| EP1960472B1 (en) | 2009-11-18 |
| HUP0501159A3 (en) | 2007-07-30 |
| HUP0501159A2 (en) | 2007-06-28 |
| ATE449136T1 (de) | 2009-12-15 |
| EP1960472A1 (en) | 2008-08-27 |
| WO2007068990A1 (en) | 2007-06-21 |
| HU0501159D0 (en) | 2006-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU226481B1 (en) | Mechanically stabilizied rubber- bitumen composition combined with additives and procedure for making the same | |
| EP2162492B1 (fr) | Liant concentre non gelifiable et pompable pour bitume/polymere | |
| US6759453B2 (en) | Asphalt compositions | |
| US6020404A (en) | Bitumen/polymer compositions with improved stability and their application in carrying out surfacing operations | |
| IL109148A (en) | Stabilized bitumen compositions contain multiple polymeric additives | |
| US20070199476A1 (en) | Bitumen composition | |
| KR20100108334A (ko) | 접착 촉진제를 포함하는 “중온 믹스” 용도의 아스팔트 개질제 | |
| FI108144B (fi) | Stabiilit bitumikoostumukset ja menetelmä niiden valmistamiseksi | |
| MX2012009341A (es) | Asfalto modificado con polimeros con un agente de reticulacion y metodos de preparacion. | |
| US7150785B2 (en) | High performance asphalt using alkyl aromatic sulfonic acid asphaltene dispersants | |
| EP3350239B1 (fr) | Composition bitume / polymere presentant des proprietes mecaniques ameliorees | |
| US11560479B2 (en) | Bitumen/polymer composition having improved mechanical properties | |
| JP2001524569A (ja) | 加硫ゴム処理工程で調製した瀝青組成物 | |
| JP2022528599A (ja) | アスファルト改質材組成物及び増大した貯蔵安定性を有するゴム改質アスファルト | |
| US11377560B2 (en) | Modified asphalts and methods for producing the same | |
| WO2021035351A1 (en) | Modification of asphalt formulations containing recycled materials with polymers derived from depolymerized plastics | |
| AU2004251888B2 (en) | Asphalt-epoxy resin compositions | |
| US5981632A (en) | Oxidized asphalt emulsions | |
| JP4315405B2 (ja) | 常温施工用アスファルト乳剤組成物 | |
| FR3099486A1 (fr) | Composition bitume/polymère fluxée et son procédé de préparation | |
| EP4314162A1 (fr) | Composition émulsifiante pour bitumes | |
| OA18634A (en) | Composition bitume / polymère présentant des propriétés mécaniques améliorées. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GB9A | Succession in title |
Owner name: MOL MAGYAR OLAJ- ES GAZIPARI NYILVANOSAN MUEKO, HU Free format text: FORMER OWNER(S): VESZPREMI EGYETEM, HU; PANNON EGYETEM, HU |