MX2007011890A - Mezclas de copolimeros de estireno butadieno con copolimeros de acrilato de etileno y cera a base de etileno para modificacion de asfalto. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a una composicion de asfalto modificado con polimero que comprende una mezcla de polimero elastomerico, un plastomero de bajo peso molecular y un asfalto no modificado. Las composiciones de asfalto de la presente invencion demuestran elasticidad y rigidez mejoradas comparadas con las composiciones de asfalto modificado con polimero convencionales.

Description

MEZCLAS DE COPOLIMEROS DE ESTIRENO BUTADIENO CON COPOLIM?ROS DE ACRILATO DE ETILENO Y CERA A BASE DE ETILENO PARA MODIFICACIÓN DE ASFALTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a composiciones de asfalto. La presente invención particularmente se refiere a composiciones de asfalto modificado con polímero que comprenden copolímeros de etileno, copolímeros de estireno butadieno y cera.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El asfalto es material obtenido de los residuos de destilación del producto de petróleo y se usa extensamente para pavimentar carreteras, autopistas, lotes de estacionamiento, patios de recreo, y otras áreas donde el paso uniforme de peatones o tráfico vehicular es deseable. El asfalto generalmente se mezcla con roca para obtener una composición de pavimentación compuesta que se usa para pavimentación. Mientras que la roca típicamente es la porción mayor de la composición de pavimentación, generalmente tanto como 95% en peso de la composición, el asfalto proporciona propiedades importantes a la mezcla. El asfalto se puede considerar como una composición aglutinante o adhesiva que sirve para el propósito de Ref. 185578 mantener la roca conjuntamente. Al mismo tiempo, el asfalto proporciona elasticidad de modo que el pavimento puede recuperar su forma original después de la deformación ba o el peso de tráfico. Mientras que la elasticidad es una propiedad importante impartida por el asfalto, el asfalto no deberá ser tan elástico que el pavimento pierda rigidez. El asfalto se puede modificar con polímeros para mejorar ciertas propiedades, incluyendo resistencia a la rodadura, resistencia a la fatiga y resistencia al agrietamiento. La presencia del polímero modificador también puede mejorar la resistencia al desprendimiento (del agregado) en la pavimentación. Estos mejoramientos resultan de incrementos en la elasticidad y rigidez del asfalto y ambos mejoramientos pueden ser el resultado de la adición de polímero. Un conjunto de especificaciones desarrolladas por el gobierno federal (Programa Estratégico de Investigación de Autopistas o SHRP, por sus siglas en inglés) se usa en el rendimiento de graduación del asfalto. Por ejemplo, un asfalto PG58-34 deberá proporcionar buena resistencia a la rodadura A 58 °C y buena resistencia al agrietamiento en frío a -34°C. El asfalto se considera un grado PG 58. La adición de polímero a asfalto significativamente incrementa el mayor número (es decir, proporciona resistencia a la rodadura a temperatura mayor) y mejora significativamente la resistencia a la fatiga. Los mejoramientos en la resistencia a la rodadura y fatiga resultan de incrementos en rigidez y elasticidad. Estos incrementos son efectuados por la edición de cantidades relativamente pequeñas de polímero, generalmente 1 a 5% en peso. La elasticidad del asfalto se determina midiendo el ángulo de fase usando un reómetro de cizallamiento dinámico y midiendo la recuperación elástica. La rigidez del asfalto se mide usando un reómetro de cizallamiento dinámico (DRS, por sus siglas en inglés). Los detalles de la prueba se describen en TP5 de AASHTO (American Association of State Highway Transportation Officials). La medición actual usada es G*/sen d, el cual es el módulo complejo dividido por el ángulo de fase. El valor de G*/sen d es 1 o mayor a 58°C para un asfalto grado PG 58. Los asfaltos son graduados en incrementos de 6°C, por ejemplo PG58, PG64, PG70, y PG76. El valor G*/sen d para un grado PG dado puede exceder 1. Por ejemplo un asfalto PG 58 puede tener un valor de 1.5 a 58 °C, pero aun es un grado PG 58 hasta que el valor de G*/sen d se mide siendo 1 a 64 °C. Si tal fuera el caso, el asfalto podría luego ser clasificado como un asfalto PG 64. Ocasionalmente los valores PG son reportados como paso/falla. Un ejemplo de esto podría ser un asfalto PG 58 con un valor G*/sen d de 1.5. Se puede reportar como un paso/falla de PG de 59.9. La recuperación elástica (RE) se mide usando un ductilómetro . Una muestra "engrosada" del asfalto es alargada a 10 cm, se corta en el centro y el % de recuperación después de una hora se determina. La prueba normalmente se conduce a 25°C de acuerdo con las provisiones de ASTM D6084. Una amplia variedad de copolímeros de éster de etilen alquilo es conocida como modificadores para asfalto. La Patente Alemana 1,644,771 describe y reivindica las composiciones de bitumen integradas desde 5 a 95% en peso de asfalto de petróleo aromático y desde 95 a 5% en peso de un copolímero de éster de etileno/acrilato. La fracción de copolímero ya sea es un copolímero de etileno/acrilato de alquilo o etileno/metacrilato de alquilo derivado de la copolimerización de etileno y desde 1 a 40% en peso de éster de acrilato de alquilo o metacrilato de alquilo, en donde los grupo alquilo contienen desde 1 a 8 átomos de carbono. En las Patentes de los Estados Unidos 5,306,700 y 5,556,900 se describen composiciones útiles en pavimentación de carreteras y aplicaciones de techado que incluyen un aditivo de asfalto polimérico reactivo que químicamente reacciona con y se enlaza al asfalto como un resultado de la presencia de un grupo funcional epoxi. El aditivo de polímero reactivo es un copolímero de etileno de la fórmula general E/X/Y/Z donde E representa las unidades derivadas de etileno y constituye desde 20 a 99.5% en peso del copolímero. El comonómero X puede estar presente en cantidades de hasta 50% en peso y es por ejemplo, un acrilato de alquilo, metacrilato de alquilo, éster de vinilo o éter de alquil vinilo. El comonómero Y está presente en cantidades desde 0.5 a 15% en peso y es por ejemplo, acrilato de glicidilo, metacrilato de glicidilo o éter de glicidil vinilo. El comonómero Z está opcionalmente presente en cantidades de hasta 15% en peso y es un monómero tal como monóxido de carbono, dióxido de azufre, acrilonitrilo y similares. De nota particular es el terpolímero reactivo etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo (EnBAGMA) , el cual es conocido (después del enlace químico al asfalto) que mejora significativamente tanto la elasticidad como rigidez del producto de asfalto modificado resultante. En las Patentes de los Estados Unidos Nos. 6,117,926 y 6,399,680 se enseñan composiciones de asfalto modificado con polímero mejoradas en donde un asfalto y un copolímero mejorador de rigidez que tiene grupos epoxi disponibles se hacen reaccionar en la presencia de una cantidad efectiva de un ácido (por ejemplo, H3P04 y H2SOÍ|) para promover el enlace químico entre el asfalto y los grupos epoxi disponibles del copolímero. El uso del ácido se muestra que minimiza la cantidad de aditivo de polímero funcionalizado con epoxi requerida para lograr mayores valores de rigidez. Las referencias también describen que las composiciones de asfalto que tienen buen funcionamiento a baja temperatura se logran por la adición de aceites de procesamiento. Adicionalmente, los copolímeros de etileno incluyendo copolímeros de acetato de etilen vinilo, acrilato de etilen metilo, acrilato de etilen n-butilo y acrilato de etilen etilo se pueden mezclar con los polímeros. En las Patentes de los Estados Unidos Nos. 6,011,095 y 6,414,056 se ejemplifican el uso específico de ácido polifosfórico (PPA) y/o ácido superfosfórico (SPA) como el adyuvante ácido en la promoción del enlace químico entre el asfalto y los grupos epoxi disponibles de terpolímero de etileno/acrilato de metilo/metacrilato de glicidilo (EMAGMA) y terpolímero de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo (EnBAGMA) , respectivamente. Los polímeros típicamente no tendrán un efecto pronunciado en las propiedades del asfalto a baja temperatura. Generalmente se obtienen buenas propiedades a baja temperatura para el asfalto mediante la adición de aceites tal como gasóleo. Los plastómeros tal como polietileno generalmente tienen un efecto adverso en las propiedades del asfalto a baja temperatura. En contraste, los elastómeros generalmente se consideran que son aditivos deseables para el asfalto. Por una variedad de razones, la palabra "plastómero" ha llegado a tener una connotación negativa en la industria del asfalto, y para indicar una carencia de propiedades elastoméricas. Los plastómeros ocasionalmente se han usado para modificar el asfalto debido a que pueden incrementar la rigidez y viscosidad y por esto mejorar la resistencia a la rodadura. Sin embargo, generalmente se consideran aditivos inferiores comparados con los elastómeros debido a la carencia de mejoramientos significativos en la resistencia a la fatiga del asfalto, resistencia al deslizamiento y resistencia al agrietamiento en frío cuando se usan plastómeros. Como se describió anteriormente, el terpolímero de etileno/acrilato de butilo/metacrilato de glicidilo (EnBAGMA) se puede usar para la modificación de asfalto. El EnBAGMA imparte propiedades elastoméricas significativas después que ha reaccionado con el asfalto y se considera un elastómero. El EnBAGMA (comercialmente disponible de E.I du Pont de Nemours and Company bajo la marca comercial de Elvaloy® RET) es un excelente modificador para asfalto y mejora significativamente el funcionamiento del asfalto a bajas concentraciones (1% en peso a 2% en peso) . Los acrilatos de etileno vendidos comercialmente por DuPont bajo el nombre comercial de Elvaloy® AC, y mezclas de Elvaloy® AC con ElvaloyT RET, se han usado como resinas elastoméricas para modificación de asfalto. También se ha encontrado sorprendentemente que los acrilatos de etileno tubulares imparten buenas propiedades elastoméricas al asfalto, mientras que los acrilatos de etileno producidos en autoclave se comportan como plastómeros menos deseables.

Los copolímeros de bloque de estireno-butadieno-estireno (SBS) son elastómeros útiles para modificación de asfalto, y han ganado amplia aceptación para el uso en composiciones de asfalto modificado con polímero. Aunque los asfaltos modificados con los materiales descritos anteriormente tienen propiedades elastoméricas deseables, su uso no es óptimo bajo todas las condiciones ambientales. Existe una necesidad de una variedad de asfaltos modificados alternativos que tienen una combinación de propiedades deseables y los cuales se pueden producir económicamente . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la presente invención es una composición útil como un modificador de asfalto que comprende un elastómero y un plastómero de bajo peso molecular, en donde el elastómero es una mezcla que comprende (i) un primer elastómero seleccionado del grupo que consiste de terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo, copolímeros de etilen alquil acrilato obtenidos por un proceso en reactor tubular y mezclas de los mismos; y (ii) un segundo elastómero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno, copolímeros aleatorios de estireno butadieno y mezclas de los mismos. En otro aspecto, la presente invención es una composición de asfalto que comprende un asfalto no modificado, un elastómero y un plastómero de bajo peso molecular, en donde el elastómero es una mezcla que comprende (i) un primer elastómero seleccionado del grupo que consiste de terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo, copolímero de etilen alquil acrilato obtenido por un proceso en reactor tubular y mezclas de los mismos y (ii) un segundo elastómero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno, copolímeros aleatorios de estireno butadieno y mezclas de los mismos. En otro aspecto, la presente invención es un pavimento que comprende una composición de asfalto en donde la composición de asfalto comprende un asfalto no modificado, un elastómero y un plastómero de bajo peso molecular, en donde el elastómero es una mezcla que comprende (i) un primer elastómero seleccionado del grupo que consiste de terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo, copolímeros de etilen alquil acrilato obtenidos por un proceso en reactor tubular y mezclas de los mismos; y (ii) un segundo elastómero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno, copolímeros aleatorios de estireno butadieno y mezclas de los mismos. En aún otro aspecto, la presente invención es un proceso para modificar una composición de asfalto que comprende la etapa de mezclar (i) una composición que comprende un elastómero y un plastómero de bajo peso molecular con (11) un asfalto no modificado, en donde el elastómero es una mezcla que comprende (i) un primer elastómero seleccionado del grupo que consiste de terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo, copolímeros de etilen alquil acrilato obtenidos por un proceso en reactor tubular y mezclas de los mismos; y (n) un segundo elastómero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno, copolímeros aleatorios de estireno butadieno y mezclas de los mismos. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una modalidad, la presente invención es una composición que comprende una mezcla de elastómero y un plastómero, en donde la composición de mezcla de elastómero/plastómero puede ser útil en una composición de asfalto. Para determinar si la composición de mezcla de elastómero/plastómero es adecuada para el uso en una composición de asfalto, la composición se puede graduar usando las especificaciones de SHRP para determinar si el asfalto podría proporcionar propiedades adecuadas en un pavimento. Por ejemplo, una composición adecuada deberá proporcionar resistencia a la rodadura aceptable a 58°C y buena resistencia al agrietamiento en frío a -34 °C. Al mismo tiempo, una composición adecuada deberá proporcionar resistencia a la fatiga aceptable. La mezcla de elastómero es una mezcla que comprende dos componentes elastómeros. El primer componente elastómero incluye ciertos copolímeros de acrilatos de etileno y alquilo. Por ejemplo, los acrilatos de alquilo que son esteres de ácido acrílico y alcoholes de Ci a Cío son adecuados como comonómeros. Estos incluyen acrilatos de alquilo tales como acrilato de n-butilo, acrilato de etilo y acrilato de metilo, los cuales pueden ser copolimerizados fácilmente con etileno para proporcionar los copolímeros de etilen alquil acrilato útiles en la presente. Son preferidos los terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo (EnBAGMA) . Los copolímeros de etilen alquil acrilato vendidos comercialmente por E.I. du Pont de Nemours and Company (DuPont) bajo el nombre comercial de Elvaloy© AC, y mezclas de Elvaloy® AC con Elvaloy® RET, también pueden ser útiles en la práctica de la presente invención. Tales copolímeros son producidos por procesos de copolimerización de radicales libres de alta presión. Adicionalmente, los copolímeros de etilen alquil acrilato tubulares pueden ser útiles en la práctica de la presente invención. Los copolímeros de acrilato de etileno/alquilo producidos en reactor tubular útiles en la presente invención son copolímeros de etileno derivados de la copolimerización de monómero de etileno y al menos un comonómero de acrilato de alquilo o metacrilato de alquilo adicional, en donde el grupo alquilo contiene de 1 a 8 átomos de carbono. Tales polímeros se describen en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos pendiente 10/806559. En forma más específica, los copolímeros de acrilato de etileno/alquilo producidos en reactor tubular se distinguen de un acrilato de etileno/etileno producido por autoclave más convencional. Por consiguiente, el término o frase copolímero de acrilato de etileno/alquilo "producido por reactor tubular", para propósitos de esta invención, denota un copolímero de etileno producido a alta presión y temperatura elevada en un reactor tubular o similar, en donde las consecuencias inherentes de las cinéticas de reacción disimilares para los comonómeros de acrilato de etileno y alquilo respectivos se alivian o parcialmente se compensan por la introducción intencional de los monómeros a lo largo de la trayectoria de flujo de reacción dentro del reactor tubular. Como se reconoce generalmente en la técnica, una técnica de copolimerización en reactor tubular producirá un copolímero que tiene un grado relativo superior de heterogeneidad por el esqueleto del polímero (una distribución más aleatoria de comonómeros) , tenderá a reducir la presencia de ramificación de cadena larga y producirá un copolímero caracterizado por un punto de fusión superior que uno producido en la misma relación de comonómero en un reactor de autoclave agitado de alta presión. Los procesos en autoclave y reactor tubular se describen en, por ejemplo, "High Flexibility EMA Made From High Presure Tubular Process", Annual Technical Conference - Society of Plastics Engineers (2002), 60^, vol. 2, 1832-1836. Como se describió anteriormente, los copolímeros de etileno funcionalizados con epoxi, tales como EnBAGMA, útiles en la presente invención y métodos para emplear los mismos, son conocidos. Estos incluyen, por ejemplo, copolímeros y métodos de uso descritos y enseñados en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,306,750; 5,556,900; 6,011,095; 6,117,926; 6,414,056 y 6,399,680. El mejoramiento significativo en las propiedades de asfalto que ocurre con la adición de los copolímeros de etileno funcionalizados con epoxi (por ejemplo, EnBAGMA) en estas composiciones previas se cree que es debido a una reacción química entre el aditivo de copolímero reactivo y la fracción polar funcionalizada de asfalto referidos como asfáltenos. Los ácidos, específicamente ácido superfosfórico (SPA) se usan actualmente para mejorar el funcionamiento del copolímero de etileno funcionalizado con epoxi cuando se adiciona a asfalto. Algunos mejoramientos de las propiedades de asfalto se pueden obtener cuando el aditivo de polímero reactivo que contiene epoxi se usa sin la adición de SPA, sin embargo el tiempo de mezclado es muy largo (24+ horas contra 3-6 horas con SPA) y las propiedades de asfalto final son más pobres. Por consiguiente, el enlace químico del copolímero de etileno func onalizado con epoxi reactivo al asfalto produce un asfalto modificado con polímero que típicamente exhibe una o más propiedades mejoradas tales como: valores de rigidez de reómetro de cizallamiento dinámico mejorado sin pérdida apreciable en el componente viscoso G* del módulo complejo; rigidez de deslizamiento de ba a temperatura mejorada y valor "m"; valores de rigidez a temperatura mayor para la relación del complejo G* al seno del ángulo de fase, (G*)/(s?n d), a 10 radián/seg; ángulo de fase inferior mejorada y recuperación elástica de 25°C o similares. Aunque el uso de estos copolímeros de etileno como modificadores de asfalto es conocido, se ha encontrado ahora que la combinación de los polímeros con a) copolímeros de bloque de SBS o copolimeros aleatorios de SB y b) ciertos plastómeros proporciona un modificador de asfalto que tiene propiedades valiosas cuando se adiciona a un asfalto no modificado. Por "asfalto no modificado" se entiende que el asfalto no contiene ácidos o hidróxido de sodio como aditivos. Un ejemplo de un asfalto no modificado es un Ardmore grado PG 58-28 no modificado producido en la refinería de Ardmore, Okla. de Valero Inc. El segundo componente de plastómero de la mezcla de elastómero incluye polímeros seleccionados del grupo que consiste de copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno (SBS) , copolímeros aleatorios de SBS y mezclas de estos polímeros. Los copolímeros de bloque de SBS y copolímeros aleatorios de SB que son adecuados para el uso en las composiciones de la invención son productos bien conocidos que están comercialmente disponibles. Comprenden unidades de repetición derivadas de estireno y un monómero de dieno alifático. El segmento "B" del copolímero de bloque de SBS es un segmento de butadieno polimerizado el cual puede ser un dieno conjugado polimerizado que tiene 4-6 átomos de carbono tal como 1, 3-butadieno, isopreno, 2-etil-l,3-butadieno, 2, 3-dimetil-l, 3-butadieno y piperileno. El segmento "S" del copolímero de bloque es un polisegmento aromático de monovinilo. Los ejemplos de tales segmentos son estireno polimerizado, a-metilestireno, p-viniltolueno, m-viniltolueno, o-viniltolueno, 4-etilestireno, 3-etilestireno, 2-etilestireno, 4-terc-butilestireno y 2 , -dimetilestireno . Los copolímeros de bloque de SBS son polímeros de tri-bloque que tienen un segmento de poliestireno en los extremos de la molécula de polímero y un segmento elastomérico, el segmento de butadieno conjugado, está en el centro de las moléculas de polímero de bloque. Los copolímeros de SBS están comercialmente disponibles de, por ejemplo, Kraton Polymers L.L.C., Polimeri Europa and BASF Corporation. El SB es un copolímero aleatorio (también conocido como SBR) que comprende unidades de repetición derivadas de estireno y butadieno en el cual las unidades de estireno y butadieno son aleatoriamente dispersadas en la molécula de polímero. El SB y SBS se pueden producir por polimerización aniónica. Por ejemplo, el SB aleatorio se puede hacer en un proceso en solución. Tanto los copolímeros de bloque de SBS como copolímeros aleatorios de SB están comercialmente disponibles de, por ejemplo, Dutch State Mines, N.V., Sartomer Company, Inc. and Rubber Co. También se puede usar en esta invención el SB de dibloque. El intervalo de % en peso preferido de unidades de poliestireno en el copolímero puede variar desde aproximadamente 10 a aproximadamente 50, preferiblemente aproximadamente 20 a 40%. Este también es el intervalo preferido para los copolímeros de SBS adecuados para el uso en las composiciones de la invención. Estos copolímeros de dibloque y tribloque basados en estireno y butadieno se pueden preparar por procedimientos convencionales tales como aquellos descritos en la Patente de los Estados Unidos 3,281,383 y Patente de los Estados Unidos 3,639,521. El segundo componente de elastómero, es decir el copolímero de bloque de SBS o copolímero aleatorio de SBS, o mezclas de los mismos, se puede incluir en la mezcla de elastómero en cantidades desde aproximadamente 0.025% en peso a aproximadamente 99% en peso, basado en el peso total de la mezcla (es decir, basado en el peso total de los primer y segundo componentes de elastómero) . Preferiblemente, se usará 25% en peso - 75% en peso del segundo elastómero, basado en el peso total de la composición de mezcla de elastómero. Los plastómeros adecuados para el uso en la preparación de las composiciones de modificador de asfalto de la invención son ceras oligoméricas o poliméricas de peso molecular bajo, tales como ceras de poliolefina, preferiblemente ceras de polietileno, tales como ceras de poliolefina, preferiblemente ceras de polietileno. Por bajo peso molecular se entiende un peso molecular promedio en peso de menos de 7,000. También son adecuadas las mezclas de plastómeros para uso en la práctica de la presente invención. Un plastómero preferible notable es una cera de polietileno que es una cera Fischer Tropsch suministrada por Sasol Americas, Inc. Los plastómeros se pueden incluir en una cantidad desde aproximadamente 0.01 a aproximadamente 99.99% en peso basado en el peso total de la composición de modificador de asfalto. Preferiblemente, sin embargo, se usará desde aproximadamente 1% en peso a 10% en peso. En forma más preferible, se usará desde aproximadamente 1% en peso a 5% en peso. Los beneficios proporcionados por el mezclado de los modificadores de asfalto de la invención con asfalto son que un grado de funcionamiento (GF) aceptable se puede obtener usando menos de la composición elastomérica más costosa; existe una reducción significativa en la viscosidad del asfalto modificado resultante; ocurre disolución más rápida de los polímeros modificadores en el asfalto, lo cual puede disminuir el tiempo de ciclo; la temperatura de pegajosidad del elastómero se eleva cuando la fusión se mezcla; y se proporciona un modo de incremento de temperaturas de ablandamiento de R&B de asfalto modificado con elastómero. La composición de modificador de la invención, que comprende una mezcla de elastómero y plastómero como se describió anteriormente, puede estar presente en el asfalto en cualquier cantidad efectiva, manteniendo el costo de materiales en mente como un factor relevante. Es preferible que el modificador (es decir, la combinación de a) elastómero seleccionado del grupo que consiste de terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo, copolímeros de etilen alquil acrilato obtenidos por un proceso en reactor tubular y mezclas de los mismos, b) copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno, copolímeros aleatorios de estireno butadieno y mezclas de los mismos y c) plastómero) este presente en la composición de asfalto en una cantidad desde aproximadamente 0.01% en peso a aproximadamente 25% en peso, basado en el peso total de la composición de asfalto, preferiblemente desde aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 5% en peso. La composición de modificador de asfalto de la invención se usa como un aditivo para asfalto no modificado. Cualquiera de tal material de bitumen o asfalto no modificado (donde no modificado es como se define en la presente) generalmente conocido y/o usado en superficies de pavimentación de carreteras y aplicaciones de autopistas similares es adecuado. Como tal, los términos asfalto y bitumen se deberán considerar equivalentes para propósitos de esta invención. Generalmente cualquier asfalto o bitumen que se presenta naturalmente y/o sintéticamente manufacturado es adecuado. Los asfaltos que se presentan naturalmente incluyen por vía de ejemplo pero no se limitan a tales materiales derivados de asfalto de roca madre, asfalto lacustre, y similares. Los asfaltos sintéticamente manufacturados típicamente incluyen sub-productos asfálticos de operaciones de refinación de petróleo e incluyen asfalto soplado, asfalto de propano, asfalto de destilación directa, asfalto térmico y similares . Se deberá apreciar que el uso de otros aditivos de asfalto como generalmente se práctica en aplicaciones de pavimentación de superficie de carreteras con asfalto se puede adicionar opcionalmente como componentes de las composiciones de asfalto modificado con polímero. Por consiguiente, se contempla el uso obvio de agregado con el asfalto modificado con polímero de la invención. Además, también se contempla la incorporación de un agente antidesprendimiento incluyendo aquellos tradicionalmente basados en la química de amina. Adicionalmente, se pueden adicionar elastómeros adicionales, diferentes de aquellos que constituyen los primer y segundo elastómeros del modificador de asfalto de la invención. Además, la composición puede adicionalmente incluir opcionalmente una fuente de azufre tal como azufre elemental, un donador de azufre, un sub-producto de azufre, o combinaciones de dos o más de los mismos. Un donador de azufre genera azufre in -si tu cuando se incluye en la composición. Los ejemplos de donadores de azufre incluyen dietilditiocarbamato de sodio, 2, 2-ditiobis (benzotiazol ) , mercaptobenzotiazol , tetrasulfuro de dipentametilentiuram, o combinaciones de dos o más de los mismos e incluyen Sasolink® TXS (un producto patentado disponible de Sasol Wax Americas, Shelton, CN, USA) . Un sub-producto de azufre puede incluir uno o más sulfuros, sulfóxidos, sulfonas, o combinaciones de dos o más de los mismos. El método y secuencia de etapas empleadas para producir la composición que comprende un asfalto no modificado y la composición de modificador de asfalto de la invención puede ser cualquiera de los métodos y equipo como generalmente se describe en la técnica previa. Sin embargo, como una consideración práctica, la adición de la composición de modificador de asfalto y el mezclado con el asfalto no modificado es muy preferida particularmente en conjunto con un asfalto caliente listo aislado/producido durante unas operaciones de refinación de petróleo. Las composiciones se pueden producir, por ejemplo, combinando el asfalto, copolímero de etileno, copolímero de estireno/butadieno y plastómero en un mezclador por mezclado en seco o por la técnica de mezcla madre convencional, o similar. Las combinaciones se pueden someter a una condición que incluye calentamiento a un intervalo de aproximadamente 150° a aproximadamente 250CC, o aproximadamente 170° a 225°C, o en etapa fundida en cualquier recipiente adecuado tal como un tanque de mezclado o un reactor o una lata de metal. También se puede adicionar aceite de flujo aromático al asfalto para producir un asfalto más suave. Los copolímeros de etileno, copolimero de estireno/butadieno y plastómero, en cualquier forma física, tales como pelotillas, se pueden adicionar al asfalto fundido para producir una mezcla fundida . La mezcla fundida se puede calentar de aproximadamente 150° a aproximadamente 250CC, o aproximadamente 170° a 225°C bajo una presión que puede acomodarse al intervalo de temperatura, tal como presión atmosférica, por aproximadamente 1 a aproximadamente 35 horas, preferiblemente aproximadamente 2 a aproximadamente 30 horas, más preferiblemente aproximadamente 5 a aproximadamente 25 horas. La mezcla fundida se puede mezclar, por ejemplo, un agitador mecánico o cualquier otro medio de mezclado. Los asfaltos modificados con polímero son normalmente producidos en un proceso en molido de alto cizallamiento, o en un proceso de mezclado de bajo cizallamiento, como es bien conocido por un experto en la técnica. El proceso usado es dependiente del equipo disponible y de los polímeros usados. Los polímeros que se pueden usar en equipo de mezclado de bajo cizallamiento usualmente se pueden procesar en equipo de alto cizallamiento también. Cualquier tipo de equipo se puede usar con esta invención. Un solvente puede o no puede ser usado para dispersar los polímeros que son típicamente procesados en equipo de alto cizallamiento en asfalto usando equipo de mezclado de bajo cizallamiento. Una buena descripción de los métodos por los cuales los modificadores de asfalto poliméricos se pueden producir comercialmente se puede encontrar en la publicación IS-200, Asphalt Institute, Lexington, KY . Las composiciones de asfalto modificado de la invención son útiles como pavimentos, por ejemplo como material de pavimentación de carreteras y aut opi s t as . EJEMPLOS Ejemplo 1 Una serie de composiciones de asfalto modificado con polímero de la invención se preparó mezclando los elastómeros y plastómeros en las cantidades mostradas en la tabla I con los asfaltos mostrados. Un total de 500 gramos de cada una de las composiciones (es decir, peso total de asfalto, elastómeros y plastómero) se mezclaron en latas de metal abiertas de 1000 ml por 3 horas a 190°C. El mezclado se realizó con un mezclador impulsado por aire de 3 paletas convencional. Las composiciones luego se probaron para determinar las propiedades importantes al asfalto. Los resultados se muestran en la tabla I e ilustran la rigidez mejorada y elasticidad mejorada en comparación con el asfalto no modificado. El asfalto no modificado tiene un ángulo de fase de -87 grados y recuperación elástica de menos de 10%. Las composiciones de la invención también exhiben menor viscosidad contra un asfalto modificado que no contiene el plastómero de bajo peso molecular. La viscosidad Brookfield del asfalto modificado que no contiene el plastómero es -3000 cps. Una descripción de las propiedades reportadas en la tabla I se encuentra en la Descripción Detallada de la Invención anterior y ASTM D 6084 y TP5, disponible de American Association of State Highway Of ficia ls .

Tabla I 10 Ultramar 58-58 asfalto producido en la refinería de Ardmore, Oklahom.a, Valero Ir.c. Copolimero aleatorio de estireno butadieno, 2029, disponible de DSM, N.V. Copolimero ae acrilato de etileno y n-butilo, relación de peso 65:35, producido por proceso en reactor tubular. Cera de polietileno Sasobit®, p.f. 105°C, disponible de Sasol Americas, Inc. Copolimero de etileno, acrilato de n-butilo y metacplato de glicidilo, relación de peso de 66: 22:12. 15 * Copolímero de etileno, acrilato de n-butilo y metacrilato de glicidilo, relación de peso de 66.5:28:5.5. 15 ' Ardmore 58-58 asfalto producido er. la refinería de Ardmore, Oklahoma, Valero Inc. Copolímero de bloque de SBS, 30% en peso de estireno, Pv. 400,000. '' Copolímero de etileno, acrilato de n-but lo y metacrilato de glicidilo, relación de peso de 66:25:9.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (13)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Composición util como un modificador de asfalto, caracterizada porque comprende un elastómero y un plastómero de bajo peso molecular, en donde el elastómero es una mezcla que comprende (i) un primer elastómero seleccionado del grupo que consiste de terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo, copolímeros de etilen alquil acrilato obtenidos por un proceso en reactor tubular y mezclas de los mismos y (n) un segundo elastómero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno, copolímeros aleatorios de estireno butadieno y mezclas de los mismos.

2. Composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer elastómero es un terpolímero de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo.

3. Composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer elastómero es un copolímero de etilen alquil acrilato obtenido por un proceso en reactor tubular .

4. Composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo elastómero es un copolímero de bloque de estireno butadieno estireno.

5. Composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo elastómero es un copolímero aleatorio de estireno butadieno.

6. Composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el plastómero es una cera de poliolefina .

7. Composición de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque la cera de poliolefina es una cera de polietileno .

8. Composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el plastómero está presente en la composición en una cantidad desde aproximadamente 1 a aproximadamente 5% en peso basado en el peso total de la composición .

9. Composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo elastómero está presente en la mezcla en una cantidad desde aproximadamente 25% en peso a aproximadamente 75% en peso, basado en el peso total de la mezcla.

10. Composición de asfalto, caracterizada porque comprende un asfalto no modificado, un elastómero y un plastómero de bajo peso molecular, en donde el elastómero es una mezcla que comprende (i) un primer elastómero seleccionado del grupo que consiste de terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacnlato de glicidilo, copolímero de etilen alquil acrilato obtenido por un proceso en reactor tubular y mezclas de los mismos y (ii) un segundo elastómero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno, copolímeros aleatorios de estireno butadieno y mezclas de los mismos.

11. Composición de asfalto de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el elastómero y la composición de plastómero de bajo peso molecular están presentes en la composición de asfalto en una cantidad desde aproximadamente 0.01% en peso a aproximadamente 25% en peso, basado en el peso total de la composición de asfalto.

12. Pavimento, caracterizado porque comprende una composición de asfalto que comprende un asfalto no modificado, un elastómero y un plastómero de ba o peso molecular, en donde el elastómero es una mezcla que comprende (i) un primer elastómero seleccionado del grupo que consiste de terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacnlato de glicidilo, copolímero de etilen alquil acrilato obtenido por un proceso en reactor tubular y mezclas de los mismos y (n) un segundo elastómero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno, copolímeros aleatorios de estireno butadieno y mezclas de los mismos.

13. Proceso para modificar una composición de asfalto, caracterizado porque comprende la etapa de mezclar (i) una composición que comprende un elastómero y un plastómero de bajo peso molecular con (ii) un asfalto no modificado, en donde el elastómero es una mezcla que comprende (i) un primer elastómero seleccionado del grupo que consiste de terpolímeros de etileno/acrilato de n-butilo/metacrilato de glicidilo, copolímeros de etilen alquil acrilato obtenidos por un proceso en reactor tubular y mezclas de los mismos; y (ii) un segundo elastómero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de bloque de estireno butadieno estireno, copolímeros aleatorios de estireno butadieno y mezclas de los mismos.