NO170591B - Kationiske emulsjoner samt emulgeringssystem til fremstilling av slike - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler kationisk emulsjon av asfaltbindemiddel som angitt i krav l's ingress og angår likeledes et emulgeringssystem som angitt i krav 11, og som kan anvendes spesielt for å erholde disse emulsjoner.

Fremstillingen av kationiske eller anioske emulsjoner av bituminøse bindemidler er en velkjent teknikk. Emulsjonen består av en dispersjon av små tuminøse sfærer i en kontinuerlig vandig fase. Emulsjonen kalles anionisk eller kationisk ut fra om den totale elektriske ladningen til sfæren er negativ eller positiv i nærvær av en kontinuerlig el-ektrisk strøm hvor micellene til en bituminøs emulsjon av-leirer seg på anoden dersom emulsjonen er anionisk eller på katoden dersom emulsjonen er kationisk.

Fremstillingen av emulsjoner av bituminøse bindemidler ut-føres med emulgeringsmidler fortrinnsvis i sfærisk dispersjon av bindemiddelet i en vandig fase for dannelse av en ladet beskyttende hinne som hindrer aglomerering.

I tilfellet med anioniske emulsjoner er emulgeringsmiddelet av anionisk type og består fortrinnsvis av et alkalisk salt av en fettsyre. Dette emulgeringsmiddel blir generelt blandet med det bituminøse bindemiddel i en mengde på 0,05 til 2 vekt-%. Bindemiddelet omfattende emulgeringsmiddelet er følgelig dispergert i en alkalisk vandig fase ved gjen-nomgang i en emulgator.

Man erholder kationiske emulsjoner ved å anvende kationiske emulgeringsmidler som generelt omfatter organiske nitrogenholdige forbindelser så som fettaminer, fettamidoaminer, fettimidoazoliner, forbindelser av ammonium-mono og di-kvarternære fettsyrer og reaksjonsprodukter av den ene eller andre av slike produkter med oksyd av etylen eller propylen. Fettradikalene av disse emulgeringsblandinger kan oppvise en kjemisk struktur som er meget mangfoldig og de opprinnelige materialer for fremstilling av disse omfatter emulgeringsmidler som kan komme fra flere kilder så som animalsk fett, petroleumrafinater, vegetabilske oljer og flytende resiner. Det kationiske emulgeringsmiddel er generelt dispergert i vann i hvilket man tilsetter saltsyre. Det dannede klorohydrat er oppløselig. Den homogene oppløsning således erholdt, hvor pH generelt ligger mellom 1 og 5, oppnås følgelig ved kontakt med det bituminøse bindemiddel i en emulgator for å danne emulsjonen.

Om denne er anionisk eller kationisk ansees emulsjonen som en som tillater nedsettelse av viskositeten til bituminøse bindemidler. I den gjendannede emulsjon, etter dannelse, gir det bituminøse bindemiddel tilsatt emulgator mulighet for dannelse av emulsjonen. Tilstedeværelsen av denne emulgator i det bituminøse bindemiddel antas å gi en gunstig effekt til klebeevnen til bindemiddelet i nærvær av en mineral-holdig overflate med forbehold å være i et smalt pHintervall mellom 1 og 6.

Det største markedet for bituminøse emulsjoner ligger i hovedsak i anlegning eller vedlikehold av veier og i hovedsak under bruk av kationiske emulsjoner. Erfaringen herfra viser at kationiske emulsjoner er meget lette å påføre og viser flere ulemper ved anioniske emulsjoner så som mulig-heten for gjendannelse av emulsjon i nærvær av vann, ikke synlig ødeleggelse ved lagring og dårlig adhesjon til bindemiddelet ved overflaten til agregatet.

De kationiske bituminøse emulsjoner blir i hovedsak anvendt ifølge to typer teknikk ved å overstrykning og omslutning.

Overstrykningen omfatter å dekke grusen på overflaten av veien ved hjelp av den bituminøse emulsjon for å fremskaffe ruheten og for å gjøre overflaten impermiabel. Denne tekn-ikken medvirker til å skape et nytt veibelegg.

Ved inneslutning tillater den bituminøse emulsjon å frem-tille et belegg med tykkelse mellom 0,4 cm opptil 20 cm som omfatter alle nivåer til en veistruktur.

Faktisk på grunn av den generelle reduksjon av budsjettene til vedlikeholdelse av veikonstruksjoner er bruken av den bituminøse emulsjon begrenset til vedlikeholdelse av vei-overflaten. Ikke desto mindre på grunn av de store mekaniske krav er disse underlagt overfladiske stedvise for-bedringer hvor emulsjonsdyktig veiasfalt ikke oppviser særtrekk som er tilstrekkelige for å tillate disse å støtte de tangensielle krav både ved tung belastning og sterk trafikk.

Under disse betingelser blir de bituminøse bindemidler bestående alene av asfalt litt etter litt erstattet av bi-tuminøse bindemidler av typen asfalt/polymer. Disse asfalt/polymer bindemidler er produkter som er erholdt delvis ved polymere asfalttilsetninger og eventuelt modifisert av sistnevnte med eller uten et reaksjonsmiddel som svovel eller et modifiseringsmiddel og/eller et tilsetningsmiddel.

Eksempler på bituminøse bindemidler av typen asfalt/polymer omfatter spesielt: Modifisert asfalt av olefiniske polymere eller av blandinger av fettsyrer og høyere alkoholer $fransk patent nr. 76.27936 (utlegningsnummer 2.364.960) av 17/9 - 76?; Modifisert asfalt som ovenfor og på hvilke det er podet elastomere $fransk patent nr. 76.27937 (utlegningsnummer 2.364.961) av 17/9 - 76?;

Modifisert asfalt med norbornen $fransk patent nr. 76.30316 (utlegningsnummer 2.367.102) av 18/10 - 76?;

Modifisert asfalt med dihalogen polybutadien for å oppnå en struktur som kan motta kopolymersekvensene og de kovulkaniiserbare elastomere $fransk patent nr. 78.06160 (utlegningsnummer 2.418.812) av 3/3 - 78?;

Modifisert asfalt av blokk-kopolymerene styren/- butadien eller styren/isopren $fransk patent nr. 76.39233 (utlegningsnummer 2.376.188) av 28/12 - 76?;

Modifisert asfalt av dikarboksylerte blokk-kopolymere styren/dien $tillegg nr. 78.31689 (utlegningsnummer 2.440.967) av 9/11 - 78 til fransk patent nr. 76.39233?;

Modifisert asfalt med polyetylenvoks $fransk patent nr. 77.29953 (utlegningsnummer 2.405.288) av 5/10 - 77);

Modifisert asfalt med polymere akryliske elastomere $fransk patent nr. 78.12135 (utlegningsnummer 2.424.301) av 25/4- 78?;

Modifisert asfalt med polymere av typen polyvinyl-alkohol, polyamid, polyester, polyuretan;

Modifisert asfalt av olefiniske kopolymre spesielt blant hvilke kopolymerene etylen/propylen eller kopolymerene etylen/propylen/dien eller av kopolymere av olefiner og vinyliske monomere spesielt kopolymerene etylen/acetat av vinyl, kopolymerene etylen/akrylisk ester, kopolymerene etylen/vinylklorid; - Modifisert asfalt med spesielle polymere av type halogenerte polymere og spesielt fluorerte polymere som polytetrafluoretylen eller fluorerte og klorerte polymere eller av type silitiumpolymere så som polysiloksaner;

Asfaltblandinger erholdt ved å fremskaffe kontakt

mellom en asfalt og en moderløsning inneholdende en polymer spesielt en konjugert styren/dien blokk-kopolymer og svovel eller et polysvovel eller et annet reaksjonsmiddel spesielt vinylmonomer i tillegg til en mengde petroleum og/eller stenkullsolje $fransk patent nr. 78.18534 (utlegningsnummer 2.429.421) av 21/6 - 78 og nr. 82.10095 (utlegningsnummer

2.528.439) av 10/6 - 82; franske patent nr. 79.10987 (utlegningsnummer 2.455.623) av 2/5 - 79 og nr. 82.16433 (utlegningsnummer 2.533.935) av 30/9 - 82?;

Modifisert asfalt ved en blanding av minst to av de ovenfor angitte polymere og

Blanding av slik modifisert asfalt som indikert ovenfor.

Likevel kan fremstillingen av emulsjon ved disse forskjellige modifiserte asfalter ved innebefattelse av polymere ikke utføres fordi forbedringen av egenskapene til asfalten forsterker systematisk viskositeten som forhindrer dannelsen av emulsjoner av modifiserte bindemidler ved polymere ved å utnytte vanlige industrielle materialer. Under disse forhold er det nødvendig å anvende en eller fler flytende oppløsningsmidler hvis hovedrolle er å redusere viskositeten i miljøet som kan være 1 til 10 poise og innføre i et tilsvarende område som dette, virkningen av asfalten med gjennomtrengelighet 80/100 og 180/220 mellom 100°C og 150°C. Den eller de valgte oppløsningsmidler er blant annet, basert på egenskapene å være spesielt flyktige, alle som holder de tunge fraksjoner med plastifiserende egenskaper og som er kompatible mellom polymeren og asfalten.

Oppfinneren har funnet at dannelsen av emulsjoner ved rask emulgering for å dele opp bindemidlene av type flytende eller flukserende asfalt/polymer i de opprinnelige petrol— eumsoljer, eller ved destillasjon å fremskaffe oljen i nærvær av vanlige kationiske emulgeringsmidler så som angitt ovenfor, gir emulsjoner som ved sprengning er dårlige og tilfeldige. Man har foreksempel funnet at denne sprengning overføres ved en delvis koagulering av asfaltsfærene uten noen gang å stanse etter de første timer, og det samme observeres etter flere dager angående den fullstendige sammenflytning av emulsjonsmicellene, og dette vil være den valgte type emulgeringsmiddel og konsentrasjonen for nevnte emulgator. Denne svakhet overfører til det iværende bitumiøse bindemiddel mekaniske særtrekk som er meget dårligere enn de til det slutlige vannfrie asfalt/polymerbindemiddel. De begrenser også utviklingen til emulsjonene med asfalt/polymerbindemiddel innenfor rammen av å oppnå tynne og overfladiske sømmer på veier med meget stor belastning. Ansøker har foreksempel godtgjort at fenomenent avhenger alene av en dobbel interaksjon mellom oppløsnings-middel og emulgator for et vanlig emulgeringsmiddel som definert ovenfor, og som kan være den kjemiske natur til denne emulgator og mellom oppløsningsmiddelet og de kontinuerlige salter i vannet som kjente jordalkali og metallsalter. Naturen til asfalten og dennes opprinnelse, den assosierte type polymer til asfalten, tilstedeværelsen av reaktivt fornetningsmiddel og stabilisator gir derimot ingen innvirkning på fenomenet.

Man har funnet at man kan undertrykke denne alvorlige inn-virkningen til interaksjoner mellom løsningsmiddel og emulgator og mellom løsningsmiddel og kontinuerlige vandige salter ved å anvende i emulsjonen av kationiske asfalt/- polymerbindemidler, et emulgeringssystem hvis sammensetning resulterer i assosiasjonen til minst et kationisk nitrogenholdig emulgeringsmiddel med et tilsetningsmiddel som består av minst et sekvestrerende vannoppløselig salt av en polyfunksjonell nitrogenholdig karboksylsyre.

Oppfinnelsen har følgelig som mål kationiske emulsjoner av bituminøse bindemidler av type asfalt/polymer som består av en dispersjon i en organisk fase bestående av den myke asfalt/polymer i en vandig fase som omslutter et kationisk nitrogenholdig emulgeringsmiddel og en syre hvor siste er tilstede i en mengde som gir den vandige fase en pH med en verdi mellom 3 og 9, hvor nevnte emulsjoner er særpreget ved at deres vandige fase likeledes omfatter et tilsetningsmiddel som består av et vannoppløselig salt av en polyfunksjonell nitrogenholdig karboksylsyre, og som i et pH-intervall mellom 3 og 9 har en sekvestrerende egenskap i forhold til metalliske ioner som tilsvarer en fiksering på minst 5 mg kalsiumioner pr. gram salt, og hvor tilsetningsmiddelet har i hovedsak ingen emulgerinsegenskaper.

Fortrinnsvis består tilsetningsmiddelet av et eller fler isolerende vannoppløselige forbindelser tilsvarende formel

(I)

hvori Z som er like eller forskjellige representerer et radikal valgt fra radikalene-OH, -COOH og -COOM hvor minst en Z betegner et radikal-COOM og hvor symbolene x, y, v og k er like eller forskjellige heltall mellom 1 og 6 og fortrinnsvis 1 til 4, w er et tall med verdier mellom 0 og 3, Ri er et divalent hydrokarbylenradikal, spesielt alkylen av C± til Cs og fortrinnsvis av C2 til C4 eventuelt substituert med en eller fler funksjonelle grupper, spesielt OH-gruppen, og symbolet M, som kan være forskjellig fra gruppen Z, representerer et alkalimetallatom spesielt Na eller K, et radikal

- NH3-NH2 eller et radikal av formel

hvori symbolene R2 til R4, som er

like eller forskjellige, hvert representerer et hydrogenatom eller et organisk radikal og spesielt et monovalent hydrokarbylradikal med Cx til C8 fortrinnsvis med ^ til C6 eventuelt omfattende en eller fler funksjonelle grupper og spesielt OH-gruppen, og hvor visse av radikalene R2 til R4 kan være sammenbundet for å danne en heterocyklisk gruppe med nitrogenatomet til hvilket de er bundet. De isolerende

midler kan ikke ha emulgerende egenskap er.

Det alkaliske metall som representerer resten M, er valgt ut fra metallene i gruppe IA i det periodiske system som pres-entert i Handbook of Chemistry and Physics, 4de utgave, publisert av The Chemical Rubber Comp. hvor nevnte alkaliske metall fortrinnsvis omfatter natrium eller kalium.

Hydrokarbylradikalene eventuelt substituert med funksjonelle grupper som kan representeres av symbolene R2 til R4, er spesielt alkoylradikaler eller hydroksyalkoylradikaler fra Ci til C8 og fortrinnsvis fra C;l til Cg så som metyl, etyl, propyl, butyl, pentyl, heksyl, hydroksy -metyl, hydroksyetyl, hydroksypropyl eller også cykloalkylradikaler fra C4 til Cg spesielt cyklopentyl eller cykloheksyl hvor de aromatiske radikaler fra Cg til C8 kan være fenyl eller tolul. Siden enkelte av radikalene R2 til R4 er sammenbundet for å danne en heterocyklisk gruppe med et nitrogen-atom til hvilket de er bundet, er denne heterocykliske gruppe spesielt aromatisk, og spesielt av typen pyridin, eller alicyklisk og spesielt av typen piperidin.

Forbindelsene av formel (I) er salt som resulterer fra reaksjonen med de polyfunksjonelle nitrogenholdige karbok-sylsyrer av formel (II)

hvori Z2 som er like eller forskjellige representerer et radikal-OH eller -COOH med minst en rest som betegner et radikal-COOH og symbolene x, y, v, k og Rx er som tidligere angitt med en forbindelse valgt blant alkalimetallhyd-roksyder av gruppe IA fra det periodiske system som definert ovenfor, ammoniumanhydrid eller hydrat og aminer av formel

hvor symbolene R2 til R4 har betydninger som angitt ovenfor.

Spesielt kan tilsetningsmiddelet bestå av en eller flere salter hvis formel er angitt nedenfor:

i hvilke formler symbolene x, y, v, k og M har de betydninger som er angitt ovenfor.

Som eksempler på forbindelser ifølge formlene som angitt tidligere, kan man anføre N,N-bis-(karboksymetyl)-glycin-tetranatrium, dinatriumsaltet av syren N-(hydroksy-2 etyl)-glycin, glycinatet av N,N<*->1,2-etandiyl-bis-N (karboksy-metyl) av hydrazin, dikaliumsaltet av syren N (hydroksy-2 etyl)-glycin og kaliumsaltet til syren N, N

dihydroksy-2-etyl-glycin.

Den totale konsentrasjon av tilsetningsmiddelet innesluttet vannoppløselig i den vandige fase til emulsjonen kan variere i stor grad som funksjon av hardheten til vannet som er anvendt for å danne emulsjonen og/eller det totale innhold av metallioner i dette vannet. Fordelaktig kan denne konsentrasjon være 0,005% til 0,5% og fortrinnsvis 0,01% til 0,3 vekt-% av emulsjonen.

Det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel som er tilstede i emulsjonen, kan omfatte en eller flere av de kjente kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler, hvor nevnte emulgeringsmidler kan være spesielt fettmonoaminer, polyaminer, amidoaminer, amidopolyaminer, salter eller oksyder av nevnte aminer og amidoaminer så vel som reaksjonsprodukter av forbindelser nevnt ovenfor med etylenoksyd og/eller propylenoksyd. En generell presentasjon av de kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler blant disse kan være valgt blant de passende emulgeringsmidler ifølge oppfinnelsen og er gitt i oppslagsverket Kirk-Othmer med tittel Encyclopedia of Chemical Technology, tredje utgave vol. 22, sidene 377 til 384.

Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel dannet ved assosiasjon av en eller fler emulgeringsmidler A valgt blant kationiske nitrogenholdige emulteringsmidler av type monoaminer, diaminer, amidoaminer, oksyder av slike aminer eller amidoaminer, reaksjonsprodukter av disse forbindelser med etylenoksyd og/eller propylen og kvartærnære ammoniumsalter, med en eller flere emulgeringsmidler B valgt blandt kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler som har i molekylet minst tre funksjonelle grupper valgt blant gruppene aminer og amider av en slik type at minst en av nevnte funksjonelle grupper er en amingruppe, hvor den totale vektmengde til forbindelsen eller forbindelsene A av den totale vektmengde av forbindelsene A og B er spesielt 5% til 95%. Denne utførelsesform gir en rask og umiddelbar sprengning av emulsjonen som tillater asfalt/polymer tilsetningsmiddelet å oppnå umiddelbart sine opprinnelige egenskaper.

Det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel anvendt ifølge oppfinnelsen, kan spesielt bestå av en eller fler kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler valgt blant de følgende forbindelser: Fettmonoaminer av formel (III) Rg - NH2 i hvilket R6 representerer et fetthydrokarbonradikal og spesielt et alkalisk eller alkylenradikal med C8 til C22 så som lauryl, stearyl, oleyl; og

Polyaminer og amidopolyaminer av formel (IV)

hvori X representerer en divalent rest ifølge formel

hvor R er et hydrokarbylradikal, spesielt alkoyl eller alkenyl med opptil 22 karbonatomer og fortrinnsvis med C8 til C22, m og n, som er like eller forskjellige, er heltall mellom 1 og 8 og fortrinnsvis mellom 1 og 6, p er et tall

med verdi mellom 0 og 6 og fortrinnsvis 0 til 3, r er lik 0 eller 1 og q er et tall mellom 2 og 10 og fortrinnsvis 2 og 4.

I den foretrukkede utførelsesform hvori det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel omfatter en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler A i assosiasjon med en eller fler kationiske nitrogenholdige midler B som generelt er definert ovenfor, kan emulgeringsmidlene A være spesielt valgt blant:

monoaminer av formel (III)

diaminer og amidoaminer av formel (V)

aminer av formel (VI)

kvarternære ammoniumforbindelser av formel (VII)

+

hvori emulgeringsmidlene B kan være spesielt vaigt blant polyaminer eller amidopolyaminer av formel (VIII)

hvori disse formler s representerer et heltall mellom 1 og 6 og fortrinnsvis 1 til 3, R7 som er like eller forskjellige, omfatter hydroksarbylradikaler eventuelt substituert med en eller fler funksjonelle, grupper av C6 til C22, og spesielt alkoyl eller alkenylradikaler med C8 til C22, eller

et benzylradikal, R8 som er like eller forskjellige/ representerer alkoylradikaler med C± til Cg eventuelt hydroksyl spesielt metyl, etyl, propyl, hydroksyetyl, hydroksypropyl, Y~ angir et anion av et surt mineral spesielt et kloranion eller en mineralsyre spesielt et acetatanion eller formiat, h er et tall lik 4 - j og j er et tall med verdier 1, 2 eller 3 hvori r, M, N og q har de ovenfor angitte betydninger.

De foretrukkede kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler som man kan anvende som emulgeringsmidler A, er av følgende formler:

i hvilke formler R9 omfatter et alkoyl eller alkenylradikal med 0^ 2. til C22, spesielt stearyl og/eller oleyl, Rj^O betegner et alkoyl eller hydroksyalkoylradikal med C]_ til C3, Y]_~ er et klor eller acetatanion, 1 er et nummer lik 3 - g og g er et tall med veri 1, 2 eller 3 hvori r, j og h er tall med betydninger som angitt ovenfor.

Andre foretrukkede kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler som man kan anvende spesielt som emulgeringsblandinger B, er av formlene (XIII) og (XIV) nedenfor:

hvori f betegner et tall med verdiene 2, 3, 4 eller 5 og Rg har en betydning som angitt ovenfor.

Den totale mengde kationisk nitrogenholdig emulgeringsmiddel i emulsjonen kan variere i henhold til størrelse. Denne mengden kan fortrinnsvis være på 0,03% til 3% og fortrinnsvis 0,06% til 2 vekt-% totalt av emulsjonen for å erholde emulsjoner med rask sprengning og tilfredstillende stabilitet.

Syrene som man kan anvende for å regulere pH til emulsjonen til en verdi mellom 3 til 9, kan være valgt blant mineral-syrene med forskjellig surhetsgrad eller også blant mettede eller umettede mono eller polykarboksylsyrer eventuelt hydroksylert så som definert i fransk patent nr. 81.22275 (publikasjonsnummer 2.517.317) av 27/11 - 81. De fortrukk-ede syrer er saltsyre, garvesyre, fosforsyre, eddiksyre, oksalsyre, sitronsyre og formiatsyre.

Asfalt/polymerbindemiddelet som befinner seg i den kationiske emulsjon, kan være ethvert av produktene erholdt ved deling av tilsetningsasfalten med en eller fler polymere og eventuelt modifisert ved den eller de polymere som er tilstede eller ikke med et reaksjonsmiddel som svovel eller et frigjøringsmiddel av svovel som et polysvovel, et koblings-middel eller ved vulkanisering, hvor nevnte asfalter kan være likt tilsatt om nødvendig med et flukseringsmiddel så som en petroleumsdel, en koksolje, eller en blanding av disse produkter.

Foretrukkede asfalt/polymerbindemidler kan være valgt blandt de forskjellige asfalt/polymerbindemidler som angitt ovenfor som eksempler.

Emulsjonen ifølge oppfinnelsen kan videre omfatte et fortykningsmiddel bestående av en eller fler organisk oppløse-lige blandinger som i pH-området mellom 3 til 9 kan for-sterke viskositeten til emulsjonen uten å modifisere visko-teten til den vandige fase som kun omfatter det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel.

Ifølge de anvendelige blandinger som fortykningsmidler kan spesielt anføres vannoppløselige naturlige gummier av type guargummi, gummi arabikum, gattigummi, karayagummi, traga-kantgummi, lokustbingummi eller også vannoppløselige polyuretaner med liten molekylmasse og spesielt polyuretaner med molekylmasse under 20 000 som kommer fra reaksjonen av et polyisocyanat så som toluylendiisocyanat, difenylmetan4-4•-diisocyanat, naftylen-l-5-diisocyant, heksametylen-16-diisocyanat, 3,3'-toluden-4,4'-diisocyanat og M-fenylen-disulfonyl-diisocyanat med polyoler av type polystereopoly-oler polyeterpolyoler. Som polyesterpolyoler kan man anføre reaksjonsprodukter av en polykarboksylsyre så som adi-pinsyre, ftalatsyre eller maleatsyre med et polyol eller blanding av polyoler som etylenglykol, propylenglykol, di-etylenglykol, butandiol, glycerol, dimetylpropan, heksa-metylentriol og pentaerytritol hvori passende polyeterpolyoler kan være valgt blant reaksjonsprodukter av polyoler av type etylenglykol, propylenglykol, glycerol, tri-metylolpropan, pentaerytritol, metylglykosid, sorbitol og sakkarose med epoksyder av typen etyleoksyd, propylenoksyd, epoksystyren.

Vektmengden av fortykningsmiddelet i emulsjonen kan fortrinnsvis være 5% til 30% vekt-% av den totale dannede gruppe av kationisk nitrogenholdig emulgeringsmiddel av korboksyl tilsetningsmiddel og av fortykningsmiddel.

De kationiske emulsjoner ifølge oppfinnelsen blir passende fremstilt i en dannelsessone av emulsjonen og spesielt i en emulgatoranordning hvor en tett dispersjon av asfalt/polymer bindemiddel i en vandig fase inneholder passende mengder for å oppnå de ovenfor angitte konsentrasjoner av saltholdig emulgeringsmiddel med en syremengde som er passende for å erholde den ønskede pH-verdi, hvor blandingen omfatter den vannoppløselige karboksylforbindelse og eventuelt fortykningsmiddel. For å oppnå dette tilføres separat og samtidig til dannelsessonen av emulsjonen en del av asfalt/ -polymerbindemiddel for å danne en smeltet masse hvor temperaturen er mellom 80°C og 180°C og fortrinnsvis mellom 120°C og 160° og den andre vandige fasedel inneholder de angitte ingredienser og har en temperatur mellom 15°C og 80°C fortrinnsvis mellom 20°C og 60°C og hvor man opprett-holder blandingen i nevnte sone under en tid som er tilstrekkelig for å danne en emulsjon.

Den vandige fase som er blandet med asfalt/polymerbinde-middelet i emulsjonsdannelsesfasen, er tilført ved å innføre emulgeringsmiddel, blandingen omfattende karboksylert forbindelse, syre og fortykningsmiddel eventuelt i en mengde vann som er nødvendig for å danne emulsjonen som forutgående har fått en temperatur som ligger mellom 30 og 75°C. Mengdene emulgeringsmiddel, hvor blandingen omfatter fortykningsmiddel eventuelt tilsatt vann, er valgt for at kon-sentrasjonene av disse ingredienser i den endelige emulsjonen skal ligge i de ovenfor angitte intervaller. Syren blir brukt i en mengde som er tilstrekkelig for å omdanne om nødvendig det kationiske emulgeringsmiddel til et oppløselig salt og for å endre pH til emulsjonen til den valgte verdi. Ingrediensene av kjente kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler, omfattende karboksylsyretilsetningsmiddel og eventuelt fortykningsmiddel, kan tilsettes vannet i enhver rekkefølge. Spesielt kan blandingen omfattende karboksyl-forbindelser tilføres vannet før eller etter saltgjøring av emulgeringsmiddel med syre. Blandingen omfattende karboksylforbindelse kan likeledes dannes in situ i vannet ved hjelp av en tilsvarende karboksylsyreprecursor og en passende base for å gi saltrestene M som definert ovenfor.

I en foretrukket form som gitt ovenfor, omfatter minst emulgeringsmiddel og blandingen karboksylsforbindelse eller dennes karboksylsyreprecursor og tilføres samtidig vannet i form av en blanding kaldt kationisk emulgeringsssystem fremstilt på forhånd hvorpå man tilsetter syre og om det

blir anvendt fortykningsmiddel.

Nevnte kationiske emulgeringssystem omfatter også et kationisk nitrogenholdig emulgeringsmiddel bestående av en eller fler kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler og et tilsetningsmiddel bestående av minst en innesluttet vann-oppløselig karboksylforbindelse som definert ovenfor eller dennes karboksylsyreprecursor, hvor nevnte tilsetningsmiddel er spesielt dannet av minst en karboksylert forbindelse valgt blandt forbindelsene av formel (I) eller deres kar-boksylsyreprecursorer av formel (II).

I et slikt emulgeringssystem er vektmengden av kationisk nitrogenholdig emulgeringsmiddel spesielt 10 til 99% og fortrinnsvis 25 til 9 0% av den totale vektmengde til emulgator og tilsetningsmiddel.

Det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel tilstede i det kationiske emulgeringssystem, kan spesielt bestå av en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler valgt blant fettmonoaminer av formel (III) og polyaminer og amidopolyaminer av formel (IV).

I en foretrukket utførelsesform omfatter det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel til det kationiske emulgeringssystem assosiasjonen av en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler A med en eller fler kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler B som definert ovenfor, hvor den totale vektmengde av blandingene A og den totale vektmengde til blandingene A og B spesielt er 5 til 95%.

Spesielt kan forbindelsene A være valgt blant de ovenfor definerte forbindelser av formel (III), (V), (VI) og (VII) og spesielt foretrukket blant forbindelsene A definert av formlene (IX), (X), (XI) og (XII) og hvor forbindelsene B kan være valgt blant forbindelsene definert ovenfor av formel (VIII) og spesielt foretrukket kan forbindelsene B

være definert av formlene (XIII) og (XIV).

Det kationiske emulgeringssystem kan dessuten omfatte et fortykningsmiddel bestående av en eller flér vannoppløselige organiske forbindelser valgt blant de som er definert ovenfor og spesielt blant de naturlige vannoppløselige gummier eller blant vannoppløselige polyuretaner av liten molekylmasse, og spesielt de som stammer fra reaksjonen mellom et polyisocyanat og en polyol av type polyesterpolyol eller polyeterpolyol.

Vektmengden av fortykningsmiddel i det kationiske emulgeringssystem er fortrinnsvis 5% til 30 vekt-% av den totale vekt omfattende emulgeringsmiddel karboksylert tilsetings-middel og fortykningsmiddel.

I emulsjonspreparatet omfatter den vandige fase den kationiske nitrogenholdige emulgator, det karboksylerte tilsetningsmiddel, syren og det eventuelle fortykningsmiddel som én del og asfalt/polymertilsetningsmiddelet som den andre del, og er tilført emulsjonsdannelsessonen i mengder hvor den resulterende kationiske emulsjon fordelaktig omfatter per vektdel 3 0 til 85% og fortrinnsvis 50 til 80% av asfalt/polymer bindemiddel.

De kationiske emulsjoner av asfalt/polymerbindemiddel ifølge oppfinnelsen er særpreget ved en rask og irreversibel sprengning ved kontakt med granulatene ved tilsetning av disse hvor asfalt/polymerbindemiddelet umiddelbart og fullstendig gjenvinner sine opprinnelige egenskaper.

Emulsjonene ifølge oppfinnelsen anvendes spesielt og fortrinnsvis ved veibygging, ved vanntett'konstruksjon eller ved bygging eller også ved inustrielle anvendelser.

Oppfinnelsen er illustrert ved nedenforstående ikke-be-grensende eksempler.I disse eksempler som omhandler kationiske emulsjoner av bituminøse bindemidler fremstilt ifølge sistnevnte teknikk (siste eksempler) og ifølge oppfinnelsen, er fordelene nedenfor gitt for å karakterisere prøvene av de fremstilte emulsjoner: Den midlere diameter til de fordelte sfærer av det bitumin-øse bindemiddel, dvs. verdien til diameteren som tilsvarer verdien til 50% av kurven til den oppsamlede vekt av den granulometriske fordeling av sfærene i det bituminøse bindemiddel erholdt ved analyse med granulometrisk laser;

Indikasjon på sprengning av finfordelte silikater (forkortet IR) bestemt ifølge fransk norm NF T66017 og representerer den minimale mengde utttrykt i gram av silikonsand med granulometri 40 til 150 um inneholdende sprengning av 100 g emulsjon ved dannelse av en størknet sand/bituminøs binde-middelmasse (hvor en verdi omkring 80 som indikerer sprengning tilsvarer en rask sprengning av emulsjonen som er undersøkt);

Sprengningstid til emulsjonen ved innesluttede bituminøse områder ved hjelp av mikrodiorittsand med 10 til 14 mm diameter (på en dannet overflate med en innesluttet asfalt pålegges emulsjonen etter gjendannelse av denne emulsjon ved hjelp av sand og man teller umiddelbart gjendannelsen av emulsjonen i sanden, tiden som er gått til sprengning av emulsjonen som manifesterer seg ved en fiksering av sanden på støtten).

I tillegg bestemmes tilsvarende særtrekkene som følger ved hjelp av evalueringsassayet for sprengningsindikasjonen: Mengden væske utlagt etter erholdelse av størkningen av de innesluttede finpartiklede silikater med brutt bitumi-nøst bindemiddel og spenningen av vannet i denne væske (en liten mengde væske omfatter en forhøyet spenning i væsken overfører en rask og fullstendig sprengning av emulsjonen); og kohesiviteten/elastisiteten av størkningen av de innesluttede finpartikkelsilikater med bituminøst bindemiddel ved dannelse av størkningsmassen bestemt ved strekningsforsøk ifølge fransk norm NFT 46002.

Den flytende blanding, dvs. vann/emulsjonsfasen som er gjenmyknet etter sprengning av emulsjonen, overfører på objektiv måte den ikke sprengte mengde av emulsjon hvor denne informasjon er i forhold til retarderingsfenomenet eller stansingen i sprengning av emulsjonen. En liten mengde væske innebærer en forhøyet spenning i vannet og tilsvarer en rask og sikker sprengning av emulsjonen, mens en mer viktig størrelse til væsken inneholder en liten spenning av vannet og overfører en liten sprengning av emulsjonen som det blir forsøkt unngått.

Likeledes er den umiddelbare kohesiviteten eller elastisi-teten til størkningen av de innesluttede finpartikkelsilikater av det bituminøse bindemiddel et karakteristikum som gjør måling av koalissensen til massen av sfærer av brutt bituminøst bindemiddel og som gir en indikasjon på mulig-heten til det bituminøse bindemiddel å gjenvinne sine viksoplastiske eller elastomeriske opprinnelige egenskaper.

Emulsjonene beskrevet i eksemplene blir fremstilt ved å anvende ifølge tilfellene lokalt vann som oppviser en total hardhet som tilsvarer et hydrometrisk titer på 24° ved innhold av 15 mg jernioner pr. liter.

I de nedenfor angitte eksempler er mengder og prosentangiv-elser uttrykt ved vekt medmindre noe annet er angitt.

Eksempel 1

I dette eksempel, som representerer et fremstillingseksempel fremstilles en kationisk emulsjon med 70% av et bituminøst bindemiddel bestående av en vanlig asfalt med penetrasjon 180/220 ved følgende fremgangsmåte: Man danner først en vandig fase bestående av en vandig opp-løsning av et klorhydrat av emulgeringsmiddelet ved å fremstille en dispersjon på 0,16% av propylendiamin 13 av talg (kationisk nitrogenholdige emulgeringsmiddel) i vanlig vann og deretter tilsette dispersjonen 0,14% saltsyre til 20° BE (D er lik 1,16).

Emulsjonen blir derpå dannet i en emulgator hvori man til-fører samtidig og separat 3 00 deler av den fremstilte vandige fase som indikert ovenfor ved 45°C og derpå 700 deler asfalt ved 145°C.

Man erholder 1000 deler av en kationisk emulsjon hvorav karaktertrekkene er gitt nedenfor.

Mengden av frigitt væske er liten og består i hovedsak av vann. Sprengningstiden til emulsjonen til innesluttede områder er ca. 30 min. for en sprengningsgrad på 70. Den kationiske emulsjonen danner også en masse ansett som til fredstillende med hensyn til sprengningsfenomenet.

Eksempel 2

I dette eksempel, som representerer et annet fremstillingseksempel, dannes tre kationiske emulsjoner (forsøkt I, II og III) med 7 0% av et bituminøst bindemiddel av type asfalt/- polymer bestående av reaksjonsprodukt ved forhøyet tempe-råtur av en veiasfalt med penetrasjon 80/100 med en moder-oppløsning bestående av en svoveloppløsning og en kopolymer sekvens av styren og butadien inneholdende 25% styren og 75% butadien i et petroleumskutt erholdt ved rafinering etter katalytisk cracking av tunge destillater og betegnet "Light Cycle Oil", hvor nevnte kutt er i et destillasjonsintervall av størrelsesorden 180°C til 360°C.

For å fremstille asfalt/polymerbindemiddelet foretas følg-ende. 20 deler av kopolymerblandingen oppløses i 80 deler av petroleumskuttet ved en temperatur mellom 80°C og 100°C. Etter fullstendig oppløsning av polymeren tilsettes 0,6 deler svovel til oppløsningen. 15 deler av oppløsningen således fremstilt blir blandet med 85 deler veiasfalt og blandingen blir opprettholdt ved en temperatur mellom 170°C og 180°C i løpet av ca. 1,5 timer. Man erholder således et asfalt/polymerbindemiddel hvis hovedsærtrekk er angitt nedenfor.

Fremstillingen av polymeremulsjonen av asfaltbindemiddel blir utført ved å bruke fremstillingsmetoden som følger.

Man danner først en vandig fase omfattende en vandig opp-løsning av klorohydratet til emulgeringsmiddelet ved å fremskaffe en dispersjon av propylendiamin - 1,3 av voks (kationisk nitrogenholdig emulgeringsmiddel) i vanlig vann og derpå tilsette dispersjonen en passende mengde saltsyre

til 20° Be.

Uttrykt i prosentdeler av den vandige fase er mengdene emulgeringsmidler og saltsyre som er brukt angitt ved henholdsvis 0,15 og 0,14 for forsøk I, 0,25% og 0,21% for for-skt II og 0,08% og 0,06% for forsøk III.

Emulsjonene er fremstilt i en emulgator hvori man tilsetter samtidig og separat 3 00 deler av den vandige fase fremstilt som indikert ovenfor ved 45°C og så 700 deler av asfalt/- polymerbindemiddelet ved 145°C.

Man erholder 1000 deler kationisk emulsjon hvilken i hvert forsøk har særtrekk som angitt nedenfor.

I de tre forsøk er hele asfalt/polymerbindemiddelet tatt i emulsjon og de fremstilte kationiske emulsjoner oppviser en god stabilitet ved lagring.

Derimot, likesom for verdiene for de tre emulsjoner av sprengningsrad, indikerer forutsigelsen av raske til meget raske sprengninger at mengden av frigitt væske i bestemm-elsesforsøket av denne grader viktig og denne væske inne-slutter en stor del av den ikke brutte emulsjonen. Dessuten oppviser sandblandingen av asfalt/polymerbindemiddel dannet etter sprengning av emulsjonen, ikke noen kohesivitet og dessuten er tiden for sprengning av emulsjonen i innesluttede områder viktig i hvert tilfelle.

Eksempel 3- 5

I disse eksempler fremstilles kationiske emulsjoner ifølge oppfinnelsen med 70% av et bituminøst bindemiddel av typen asfalt/polymer identisk til den beskrevet i eksempel 2.

Fremstillingen av emulsjon av asfalt/polymerbindemiddel foretas ved anvendelse av nedenfor nevnte fremstillingsmåte.

Man danner først en vandig fase bestående av en vandig opp-løsning av klorhydrat av emulgeringsmiddel ved å fremskaffe en dispersjon av emulgeringsmiddel i industrielt vann (eksempel 3) eller i vanlig vann (eksempel 4 og 5) og derpå å tilsette dispersjonen angitt som prosentdeler av dne vandige fase, 0,13% saltsyre til 20° Be derpå 0,2% av en vandig oppløsning til 40% dikaliumsalt av syren N (hydroksy-2-etyl)-glycin (eksempel 3 og 4) eller av kaliumsaltet til syren N,N-di(hydroksy-2-etyl)-glycin-(eksempel 5). Det anvendte emulgeringsmiddel omfatter en blanding av propylen - 1,3-diamin av voks (emulgeringsmiddel av type A) og et propylenpolyamin av kommersiell voks av navnet Lilamuls EM30 (emulgeringsmiddel av type B) i mengder på henholdsvis, som prosentdeler av den vandige fase, 0,015% og 0,135% i eksempler 3 og 4 og 0,16% og 0,02% i eksempel 5. Den erholdte vandige fase i hvert tilfelle er gjennomsiktig.

Emulsjonen blir derpå dannet i en emulgator hvori man til-fører samtidig og separat 300 deler av den vandige fase fremstilt som angitt ovenfor ved 45°C og 700 deler av asfalt/polymerbindemiddel ved 145°C.

I hvert eksempel erholder man 1000 deler av den kationiske emulsjon hvor karaktertrekkene er gitt nedenfor.

For de tre eksempler er alt asfalt/polymerbindemiddel emulgert og stabiliteten ved lagring av de dannede emulsjoner er gode.

Spregningsgradene til emulsjonene er liten og man gjenvinner en del av lignende emulsjoner av en slik vanlig asfaltemulsjon ved å undersøke små mengder av den frigitte flytende fase og litt av den ikke istykkerbrutte emulsjon. Dessuten oppviser sandmassen og asfalt/polymerbindemiddelet erholdt i løpet av bestemmelsesforsøket for sprengningsgraden, en sterk kohesivitet-elastisitet og kan bestemmes ved hjelp av strekkforsøk.

Nedenfor angis særtrekkene til strekning av massen ved sprengning av emulsjonen fra eksempel 3 i løpet av bestemm-elsesforsøket til sprengningsgraden hvor strekkforsøket er utført ifølge normen NF T 46002 ved å arbeide ved 0°C med en strekkhastighet på 500 mm/mn.

Eksempel 6

En kationisk emulsjon fremstilles med et asfaltbindemiddel av typen asfalt/polymer erholdt som beskrevet i eksempel 2 ved fullstendig å erstatte petroleumskuttet "Light Cycle Oil" med en tilsvarende mengde av en antracenisk voksolje med et destillasjonsintervall i størrelsesorden 200 til 400°C.

Fremstillingen av emulsjonen foretas som følger:

Man danner først en vandig dispersjon av emulgeringsmiddel ved å dispergere i industrielt vann en blanding av kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler bestående av propylen amidoamin stearin (emulgeringsmiddel type A) og et alkoyl amidopolyamin forhandlet under navnet EMULSAMINE L 60 (emulgeringsmiddel type B) hvor nevnte emulgeringsmidler er anvendt i mengder på henholdsvis 0,02% og 0,15% av den vandige dispersjon, hvorpå man tilfører i nevnte dispersjon, uttrykt som prosentdeler av sistnevnte, 0,2% av en vandig oppløsning på 40% av kaliumsaltet til syren N, N-dihydroksy -2-etyl)-glycin og derpå 0,25% av en oppløsning av eddiksyre på 96% (tetthet lik 1,06). Man erholder en gjennomsiktig vandig fase.

I en emulgator tilføres samtidig og separat 300 deler av den fremstilte vandige fase som indikert ovenfor ved 45°C og 700 deler av asfalt/polymerbindemiddel ved 145°C.

Man erholder 1000 deler kationisk emulsjon hvis karakter-trekk er gitt nedenfor.

/

Den fullstendige mengde bindemiddel blir emulsjonert og stabiliteten ved lagring av den dannede emulsjon er god.

Sprengningsgraden til emulsjonen er liten og sprengningen av emulsjonen følges av frigivelse av en redusert mengde væske inneholdende lite ikke ødelagt emulsjon. Dessuten oppviser sandmassen og asfalt/polymerbindemiddelet erholdt i løpet av bestemmelsesforsøket til sprengningsgraden en sterk kohesivitet-elastisitet.

Eksempel 7

Det fremstilles en kationisk emulsjon med et bituminøst bindemiddel av type asfalt/polymer erholdt ved å blande en veiasfalt med penetrasjon 80/100 med en etylen/acetatko-polymer av vinyl inneholdende 45% vinylacetat.

Det fremstilles en dispersjon av bindemiddel ved omrøring under ca. 2 timer med 50 deler av kopolymeren i 950 deler asfalt ved 180°C og derpå for å fluidisere den erholdte homogene oppløsning det tilsettes av 10% av en antracenisk koksolje med et destillasjonsintervall i størrelsesorden 2 00 til 300°C.

Hovedsærtrekkene til bindemiddelet erholdt er angitt nedenfor.

Fremstillingen av bindemiddelemulsjonen foretas ifølge fremgangsmåten beskrevet i eksempel 6.

Man erholder 1000 deler av en kationisk emulsjon av asfalt/ polymerbindemiddel hvis særtrekk er gitt nedenfor.

Alt bindemiddel blir emulsjonert under fremstillingen av emulsjonen og lagringsstabiliteten til den fremstilte emulsjon er god.

Sprengningsgraden til emulsjonen er liten og sprengningen av emulsjonen følges av frigivelse av en redusert mengde væske som inneholder meget lite ikke forbrukt emulsjon. Dessuten oppviser sandmassen og asfalt/polymerbindemiddelet erholdt i løpet av bestemmelsesforsøket for sprengningsgraden en sterk kohesivitet.

Eksempel 8

Det fremstilles to kationiske emulsjoner av et bituminøst bindemiddel av type asfalt/polymer erholdt ved å blande en veiasfalt med penetrasjon 80/100 med en etolisk trisekvens-iell kopolymer av styren/butadien/styren forhandlet under navnet SOLPRENE 411 av selskapet Phillips Petroleum.

Man fremstiller bindemiddelet ved å dispergere under omrør-ing i løpet av 2 timer tre deler kopolymer i 100 deler asfalt ved 18 0°C, derpå ved fluidisering av den erholdte homogene oppløsning ved tilsetning av 12% av et petroleumskutt av type "Light Cycle Oil" med et destillasjonsintervall mellom 180°C og 360°C.

De vesentligste særtrekk til det erholdte bindemiddel er gitt nedenfor:

Fremstillingen av emulsjon av asfalt/polymerbindemiddel kan foretas som i eksempel 6 ifølge oppfinnelsen (forsøkt 8.1) eller som i eksempel 2 (forsøkt 8.II).

I hvert tilfelle erholdes 1000 deler av en kationisk emulsjon av asfalt/polymerbindemiddel hvis særtrekk er angitt nedenfor:

I hvert forsøk blir alt bindemiddel emulsjonert under fremstillingen av emulsjon og lagringsstabiliteten til den dannede emulsjon er god.

For emulsjonen til forsøk 8.1 ifølge oppfinnelsen er den opprinnelige sprengning liten og sprengningen av emulsjonen følges av frigivelse av en liten mengde væske som inneholder meget lite ikke forbrukt emulsjon. Dessuten oppviser sandmasse og asfalt/polymerbindemiddel erholdt under be-stemmelsesforsøket for sprengningsgrad, en sterk elastisitet.

Egenskapene ved strekning av denne masse erholdt vedstrekk-forsøk ifølge normen NF T 46002 ved 0°C med en strekkhastighet på 500 mm/min er som følger.

For emulsjonen ifølge forsøk 8.II har sprengningsgraden en verdi i nærheten av den til emulsjonen fra forsøk 8.1 hvorunder sprengningen av emulsjonen følges av frigivelse av en viktig mengde væske som inneholder en stor del ikke forbrukt emulsjon. Dessuten oppviser sandmassen og asfalt/polymer-bindemiddelet erholdt under forsøket med bestemmelse av spregningsgraden ikke noen kohesivitet. Endelig er sprengningstiden til emulsjonen i innesluttede områder meget bedre enn denne måling for emulsjonen i forsøk 8.1 ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 9

Et bituminøst bindemiddel av type asfalt/polymer fremstilles ved å blande 80 deler av en veiasfalt med penetrasjon 80/100 ved 180°C med 20 deler av en vulkanisert moderoppløsning dannet opprinnelig av et hydrokarbon oppløsningsmiddel, en kopolymersekvens av styren og butadien og svovel som angitt i fransk patent nr. 79.1087 (publikasjonsnr. 2.455.623) av 2/5 - 79.

Asfalt/polymerbindemiddelet erholdt har følgende særtrekk:

Opprinnelig fremstilles asfalt/polymerbindemiddelet av to kationiske emulsjoner ved en lignende fremgangsmåte som den angitt i eksempel 6 (forsøk 9.1) eller som ved fremgangs-

I hvert forsøk blir alt bindemiddel emulsjonert under fremstilling av emulsjonen og lagringsstabiliteten til den erholdte emulsjon er god.

For emulsjonen fra forsøk 9.1 ifølge oppfinnelsen er sprengningsgraden til emulsjonen liten og sprengningen til emulsjonen ledsages av frigivelse av en redusert mengde væske inneholdende meget lite ikke forbrukt emulsjon. Dessuten oppviser sandmassen og asfalt/polymerbindemiddelet erholdt i løpet av forsøket for bestemmelse av sprengningsgraden en god kohesivitet.

Strekkegenskapene til massen erholdt ved strekkforsøk ifølge normen NF T 46002 ved 10°C med en strekkhastighet på 500 mm/min er som følger:

For emulsjonen ifølge forsøk 9.II har sprengningsgraden en sammenlignbar verdi til den for emulsjonen fra forsøk 9.1 hvorunder sprengningen av emulsjonen ledsages av frigivelse av en viktig mengde væske som inneholder en vesentlig del av ikke forbrukt emulsjon. Dessuten oppviser sandmassen og asfalt/polymerbindemiddelet erholdt i løpet av forsøket med bestemmelse av sprengningsgraden ingen kohesivitet. Endelig er sprengningstiden til emulsjonen i innesluttede områder meget bedre enn den målt for emulsjonen fra forsøk 9.1 ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 10

Utgangsmessig fremstiller man av asfalt/polymerbindemiddelet erholdt som beskrevet i eksempel 2 en katinoisk emulsjon ifølge oppfinnelsen med 70% av nevnte bindemiddel ifølge fremstillingsmåten angitt i eksempel 5 med totalt to modi-fiseringer med hensyn til anvendelse, emulgeringsmiddel, blanding av klorert og svovlet dimetylbenzylammonium forhandlet under navnet Noramium S 75 av av Société CECA og polypropylen polyamin svovel (LILAMULS EM 30) i henholdsvis respektive mengder 0,17% og 0,1% i den vandige fase og ved anvendelse av en mengde saltsyre som alene foreligger i 0,1% av den vandige fase.

Man erholder 1000 deler av den kationiske emulsjon med følgende særtrekkt:

Alt asfalt/polymerbindemiddel er emulsjonert og lagringsstabiliteten til den dannede emulsjoner er god.

Sprengningsgraden til emulsjonen er liten og man finner et innhold av emulsjonen som er lik til den av en vanlig asfaltemulsjon med en liten mengde frigitt væskefase og lite ikke forbrukt emulsjon.

'Dessuten oppviser vannmassen og asfalt/polymerbindemiddelet erholdt i løpet av forsøket med bestemmelse av sprengningsgraden en sterk kohesivitet-elastisitet som kan påvises ved strekkforsøk.

Eksempel 11

Utgangsmessig fremstilles av asfalt/polymerbindemiddelet erholdt som beskrevet i eksempel 2 en kationisk emulsjon ifølge oppfinnelsen med 70% av nevnte bindemiddel ved følg-ende fremgangsmåte.

Man danner først en blanding av 45 deler klor og svoveldi-metylbenzylammonium (NORAMIUM S 75), 25 deler svovelpoly-propylenpolyamin (LILAMULS EM 30), 25 deler av en vandig oppløsning med 40% kaliumsalt av syren N,N-dihydroksy-2-etyl-glycin og 67 deler av en vandig oppløsning med 3 0% av

fortykningsmiddel omfattende gummiarabikum.

Det fremstilles en vandig fase ved innebefattelse av 0,4 deler av blandingen med 100 deler vanlig vann og man til-fører derpå dispersjonen 0,1 del saltsyre til 20° Be.

Emulsjonen blir derpå dannet i en emulgator hvor man inn-fører samtidig og separat 3 00 deler av den fremstilte vandige fase som angitt ovenfor ved 45°C og 700 deler av asfalt/polymerbindemiddel ved 145°C.

Den kationiske emulsjon som erholdes har lignende karakter-trekk til den kationiske emulsjon erholdt i eksempel 10 hvor dennes viskositet er svært forhøyet til i overkant av 110 centistokes.

Alt asfalt/polymerbindemiddel ble emulsjonert og lagringsstabiliteten til den dannede emulsjon er god.

Claims (14)

1. Kationisk emulsjon av asfaltbindemiddel av type asfalt/polymer som dannes i dispersjon av organisk fase inneholdende et kationisk nitrogenholdig emulgeringsmiddel og en syre, hvor sistnevnte er tilstede i en mengde som gir den vandige fase en pH-verdi mellom 3 og 9, karakterisert ved at den vandige fase likeledes omfatter et tilsetningsmiddel som består av et vannoppløselig salt av en polyfunksjonell nitrogenholdig karboksylsyre og som i et pH-intervall mellom 3 og 9 har en sekvestrerende egenskap i forhold til metallionene som tilsvarer en fiksering på minst 5 mg kalsiumioner pr. gram salt, og hvor tilsetningsmidlet har i hovedsak ingen emulgeringsegenskaper.

2. Emulsjon ifølge krav l, karakterisert ved at det eller de polyfunksjonelle nitrogenholdige karboksylsyresalter har formel: hvori Z som kan være like eller forskjellige representerer et radikal valgt blant radikalene -0H, -COOH og -COOM hvor minst en Z betegner et radikal -COOM og hvor symbolene x, y, v og k er heltall som er like eller forskjellige fra 1 til 6 og fortrinnsvis 1 til 4, w er et tall med verdi mellom 0 til 3, R! er et divalent hydrokarbylenradikal spesielt alkylen med Ci til C8 og fortrinnsvis med C2 til C4 eventuelt substituert med en eller flere funksjonelle grupper, spesielt gruppen -0H, og symbolet M som dessuten kan være forskjellige fra gruppen Z, representerer et alkalimetallatom, spesielt natrium eller kalium, et radikal -NH3 -NH2 eller et radikal av formel: i hvilket symbolene R2 til R4, som er like eller forskjellige, hvert representerer et hydrogenatom eller et organisk radikal, spesielt et monovalent hydrokarbylradikal på C-L til C8 fortrinnsvis på C^ til Cg omfattende eventuelt en eller flere funksjonelle grupper og spesielt gruppen -0H og hvor enkelte av radikalene R2 til R4 kan være sammenbundet for å danne en heterocyklisk gruppe med nitrogenatomet til hvilket de er bundet.

3. Emulsjon ifølge krav 2, karakterisert ved at det eller de polyfunksjonelle nitrogenholdige karboksylsyresalter har formelene: i hvilke formler x, y, v og k er heltall som er like eller forskjellige mellom 1 og 6 og fortrinnsvis 1 til 4 og M har betydningen gitt i krav 2 og representerer spesielt natrium eller kalium eller et radikal

4. Emulsjon ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at konsentrasjonen til det karboksylerte tilsetningsmiddel i den vandige fase til emulsjonen er 0,005 til 0,5 vekt-% og fortrinnsvis 0,01 til 0,3 vekt-% av emulsjonen.

5. Emulsjon ifølge et av kravene 1 - 4, karakterisert ved at det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel som er tilstede i emulsjonen omfatter en eller fler kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler av type fettmonoaminer, polyaminer, amido -aminer, amidopolyaminer, salter eller oksyder av nevnte aminer og amidoaminer og reaksjonsprodukter av forbindelsene med etylenoksyd og/eller propylenoksyd.

6. Emulsjon ifølge kravene 1 til 5 , karakterisert ved at det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel tilstede i emulsjonen er dannet ved assosiasjon mellom ett eller flere emulgeringsmidler A valgt blandt de kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler av type monoaminer, diaminer, amidoaminer, oksyder av disse aminer eller amidoaminer, reaksjonsprodukter av disse forbindelser med propylenoksyd og/eller etylenoksyd og kvarternære ammoniumsalter med ett eller flere emulgeringsmidler B valgt blandt de kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler som har i sitt molekyl minst tre funksjonelle grupper valgt blandt gruppene aminer og amider av den type hvor minst en av nevnte funksjon elle grupper er en amingruppe.

7. Emulsjon ifølge krav 6, karakterisert ved at forholdet mellom den totale vektmengde av delen eller delene A til den totale vektmengde av delene A og B er 5% til 95%.

8. Emulsjon ifølge et av kravene 1 - 7 , karakterisert ved at den totale mengde av kationisk nitrogenholdig emulgeringsmiddel i emulsjonen er 0,03 til 3 vekt-% og fortrinnsvis 0,06 til 2 vekt-% av emulsjonen.

9 . Emulsjon ifølge et av kravene 1 - 8 , karakterisert ved at de omfatter også i sin vandige fase et fortykningsmiddel bestående av en eller flere vannoppløselige organiske forbindelser i et pH-område mellom 3 til 9 for å øke viskositeten til emulsjonen uten å modifisere viskositeten til den vandige fase alene.

10 . Emulsjon ifølge krav 9, karakterisert ved at vektmengden av fortykningsmiddelet i emulsjonen representerer 5 til 30 vekt-% totalt av blandingen som ut<g>jøres av et kationisk nitrogenholdige emulgeringsmiddel, tilsetningsmiddelet og fortykningsmiddelet.

11. Emulgeringssystem til fremstilling av en kationisk emulsjon av et asfaltbindemiddel av asfalt/polymertype omfattende ett eller flere kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler, karakterisert ved at det i tillegg innholder et tilsetningsmiddel omfattende minst et vann-oppløselig polyfunksjonelt nitrogenholdig karboksylsyresalt eller en syreprecursor for nevnte salt, hvor saltet i et pH-intervall mellom 3 og 9 har den egenskap at det binder til seg. metallionene som tilsvarer en fiksering på minst 5 mg kalsiumioner pr. gram salt, hvilket tilsetninsgsmiddel har i hovedsak ingen emulgeringsegenskaper.

12- Emulgeringssystem ifølge krav 11, karakterisert ved at det eller de polyfunksjonelle nitrogenholdige karboksylsyresalter omfatter et tilsetningsmiddel ifølge formelen hvori Z som er like eller forskjellige representerer et radikal valgt blandt radikalene -0H, -COOH og -COOM hvor minst en 2 betegner et radikal -COOM hvor symbolen x, y, v og k er heltall som er like eller forskjellige og ligger mellom 1 og Sf fortrinnsvis 1 og 4 og w er et tall med verdier mellom 0 til 3, er et divalent hydrokarbylenradikal spesielt av alkoylen med C1 , til C0 o og fortrinnsvis Q.^ til C^ eventuelt substituert med en eller flere funksjonelle grupper spesielt gruppen -0H, og symbolet m som blandt annet kan vasre forskjellig fra en gruppe Z representerer et alkalimetallatom spesielt natrium eller kalium, et radikal hvori symbolene R~ til R^ som er like eller forskjellige hvert representerer et hydrogenatom eller et organisk radikal og spesielt et monovalent hydrokarbylradikal på C, til C0 spesielt C, til C, inneholdende eventuelt lo lb en eller fler funksjonelle grupper og spesielt en -0H-gruppe hvor enkelte av radikalene til R^ kan være forbundet for å danne en heterocyklisk forbindelse med nitrogenatomet til hvilke de er bundet.

13. Emulgeringssystem ifølge krav 12, karakterisert ved at den eller de polyfunksjonelle nitrogenholdige karboksylsyresalter omfatter tilsetningsmiddelet ifølge formlene i hvilke formler x, y, v og k er heltall som er like eller forskjellige mellom 1 og 6 og fortrinnsvis 1 til 4 og M har betegnelsen gitt i krav 21 og representerer spesielt et natrium eller kaliumatom eller et radikal + - NH3 - NH2

14 . Emulgeringssystem ifølge et av kravene .11-13, karakterisert ved at vektmengden av det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel representerer 10 til 99 vekt-% og fortrinnsvis 25 til 90 vekt-% av det totale emulgeringsmiddel og tilsetningsmiddel. ]_5 • Emulgeringssystem ifølge et av kravene 11-14, karakterisert ved at det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel omfatter ett eller flere kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler av type fettmonoaminer, polyaminer, amidoaminer, amidopolyaminer, salter eller oksyder av nevnte aminer og amidoaminer og reaksjonsprodukter av disse forbindelser med etylenoksyd og/eller propylenoksyd.16 • Emulgeringssystem ifølge et av kravene 11-14, karakterisert ved at det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel dannes ved assosiasjon av ett eller flerfi emulgeringsmidler A valgt blandt kationiske nitrogenholdige emulgeringsmidler av type monoaminer, diaminer, amidoaminer, oksyder av disse aminer eller amidoaminer , reaksjonsprodukter av disse blandinger med etylenoksyd og/eller propylenoksyd og kvarternaere ammoniumsalter med ett eller flere emulgeringsmidler B valgt blandt kation- iske nitrogenholdige emulgeringsmidler som har i molekylet tre funksjonelle grupper valgt blandt gruppene aminer og amider av en slik type at minst en av nevnte funksjonelle grupper er en amingruppe.

17. Emulgeringssystem ifølge krav 16, karakterisert ved at forholdet mellom den totale vektmengde av forbindelsen eller forbindelsene A til den totale vektmengde av forbindelsene A og B er på 5% til 95%.

18. Emulgeringssystem ifølge et av kravene 11-17, karakterisert ved at det likeledes omfatter et fortykningsmiddel bestående av en eller flere organiske fettoppløselige forbindelser i et pH-område mellom 3 til 9 for å forhøye viskositeten til en kationisk emulsjon av asfalt/polymerbindemiddelet uten å modifisere viskositeten til den vandige fase alene av nevnte emulsjon.

19. Emulgeringssystem ifølge krav 18, karakterisert ved at vektmengden av fortrykningsmiddelet representerer 5 til 15 vekt-% av den totale vekt som utgjøres av det kationiske nitrogenholdige emulgeringsmiddel, det karboRsylerte tilsetningsmiddel og fortykningsmiddelet.