PL171725B1 - Lepiszcze elastomerowo-asfaltowe i sposób wytwarzania lepiszcza elastomerowo-asfaltowego - Google Patents

Abstract

1. Lepiszcze elastomerowo-asfaltowe składające się z elastomeru termoplastycznego, którymjest kopolimerblokowy, o strukturze liniowej, rozgałęzionej lub gwiaździstej styren-butadien-styren lub styren-izoprenstyren, lub ich mieszanina, i asfaltu, znamienne tym, ze asfalt, korzystnie pochodzący z przetworzenia ropy parafinowo-naftenowej lub parafinowej, lub ich mieszaniny, składa się z od 0,5 do 20% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji destylatów próżniowych i/lub deasfaltyzatów rozpuszczalnikiem organicznym, korzystnie N-metylopirolidonem lub furfurolem, i z od 5 do 80% m/m pozostałości po odasfaltowaniu pozostałości próżniowej rozpuszczalnikiem, korzystnie propanem lub butanem, a w pozostałej części z pozostałości próżniowej destylacji ropy, przy czym asfalt ten charakteryzuje się zawartością nie więcej niz 12% m/m składników nierozpuszczalnych w n-heptanie. 4. Sposób wytwarzania lepiszcza elastomerowo-asfaltowego polegający na wymieszaniu elastomeru termoplastycznego, którym jest kopolimer blokowy, o strukturze liniowej, rozgałęzionej lub gwiaździstej· styren-butadien-styren lub styrend^^pren^^l^t^ien, lub ich mieszanina, i asfaltu, znamienny tym, ze elastomer termoplastyczny dodaje się do asfaltu, korzystnie pochodzącego z przetworzenia ropy parafinowo-naftenowej lub parafinowej, lub ich mieszaniny, składającego się z od 0,5 do 20% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji destylatów próżniowych i/lub deasfaltyzatów rozpuszczalnikiem organicznym, koizystnie Ν-πί^1οριπ31ι£1οnem lub furfurolem, i z od 5 do 80% m/m pozostałości po odasfaltowaniu pozostałości próżniowej rozpuszczalnikiem, korzystnie propanem lub butanem, a w pozostałej części z pozostałości próżniowej destylacji ropy, o temperaturze od 150 do 190°C i miesza się przez okres od 15 minut do 5 godzin do uzyskania jednorodności.

Description

Przedmiotem wynalazku jest lepiszcze komponowane ze składników ropopochodnych i elastomerów termoplastycznych oraz sposób jego wytwarzania.

W światowej technice drogowej w coraz większym stopniu stosuje się nowe lepiszcza bitumiczne - asfalty modyfikowane polimerami, aby budowane nawierzchnie drogowe uzyskiwały właściwości mogące spiostać wpływom klimatycznym, zwiększonemu obciążeniu ruchem samochodowym i rosnącym wymaganiom bezpieczeństwa ruchu. Modyfikacja asfaltu drogowego polimerem przynosi poprawę właściwości w niskiej i w wysokiej temperaturze. Nawierzchnia drogowa staje się bardziej odporna na powstawanie deformacji trwałych w wysokiej temperaturze i na pękanie w niskiej temperaturze.

Spośród wielu polimerów stosowanych w modyfikacji asfaltów drogowych za najskuteczniejsze uznaje się kauczuki syntetyczne wykazujące właściwości termoplastyczne, tj. zdolność zmiany konsystencji wraz ze zmianami temperatury: mięknienie podczas ogrzewania i twardnienie podczas chłodzenia. Spośród nich najkorzystniejsze są kopolimery uzyskiwane z polimeryzacji różnych monomerów. Kopolimery takie składają się z bloków różnych polimerów

171 725 połączonych przemiennie. Mogą mieć one strukturę liniową, rozgałęzioną lub gwiaździstą. Przykładem jest kopolimer blokowy o strukturze liniowej, sekwencji A-B-A, w której bloki końcowe A są blokami polistyrenowymi, a biok środkowy B może być blokiem poliizoprenowym lub polibutadienowym. Takie kopolimery blokowe mają symbole SIS, SBS. Połączenie bloków różnych polimerów tworzy nowy materiał, który łączy właściwości składników. Polistyren nadaje mu sztywność w wysokiej temperaturze, podczas gdy środkowy blok poliizoprenu lub polibutadienu nadaje mu podatność na rozciąganie i sprężystość w niskiej temperaturze. Końcowe bloki polistyrenowe w środowisku asfaltu naftowego mogą się łączyć, tworząc sieć przestrzenną kopolimeru. Nadaje to właściwości sprężyste całemu układowi asfalt-polimer.

Podstawowym problemem w wytwarzaniu układów asfalt-elastomer termoplastyczny jest mieszalność, zgodność elastomeru i asfaltu oraz związana z tym stabilność ich układu koloidalnego. Substancje te mogą wykazywać niezgodność, która powoduje, że podczas magazynowania asfaltu modyfikowanego elastomerem może następować rozdzielenie fazowe. W warstwie górnej gromadzi się wówczas elastomer, a w warstwie dolnej najcięższa frakcja asfaltu asfalteny Lepiszcze takie nie nadaje się do zastosowania.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr 5 019 610 znany jest sposób wytwarzania asfaltów modyfikowanych polimerami, pozwalający na uniknięcie rozwarstwienia fazowego, polegający na zmieszaniu polimeru z amidami tłuszczowymi, a następnie zmieszaniu z asfaltem.

W brytyjskim opisie patentowym nr 1 508 420 przedstawione są sposoby produkcji mieszanin asfaltu zawierającego grupy karboksylowe i/lub bezwodnikowe z kopolimerem zawierającym takie same grupy funkcyjne i/lub z kopolimerem zawierającym co najmniej dwie grupy funkcyjne inne niż grupy karboksylowe. Następnie mieszaniny poddaje się reakcji ze związkiem metalu.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr 4 567 222 znany jest sposób wytwarzania mieszanek asfaltu z kopolimerem styrenu i dienu z zastosowaniem związków siarki (polisiarczków).

W europejskim opisie patentowym nr 0 234 615 opisano proces wytwarzania mieszaniny składającej się z asfaltu, kopolimeru blokowego np. styren-butadien-styren i ze związku aromatycznego, przy czym do kopolimeru dodawany jest związek aromatyczny wraz z rozpuszczalnikiem i mieszanina ta dodawana jest do asfaltu, a następnie rozpuszczalnik jest usuwany.

Sposób podany w zgłoszeniu patentowym nr P-293 250 charakteryzuje się tym, że poddaje się reakcji mieszaninę asfaltu i polimeru z nienasyconym alifatycznym kwasem dwukarboksylowym lub jego bezwodnikiem, w obojętnym środowisku w temperaturze co najmniej 190°C. Uzyskana mieszanina jest stabilna w magazynowaniu.

Inny sposób, przedstawiony w opisie zgłoszenia patentowego nr P-290 242, polega na mieszaniu asfaltu o penetracji 30-220 dmm, temperaturze mięknienia 35-55°C i o indeksie penetracji od -1,5 do +1,5 z kopolimerem blokowym styren-butadien-styren o budowie gwiaździstej lub liniowej w temperaturze od 200 do 250°C w czasie od 45 minut do 15 godzin, zależnie od temperatury, przy czym w temperaturze 230°C wymagany jest czas mieszania ponad 4 godziny, a w niższej temperaturze wymagany czas mieszania jest odpowiednio dłuższy według podanej w opisie zależności. Lepiszcze to zawiera 85-98% wag. asfaltu i 15-2% wag. kopolimeru styren-butadien-styren.

Te znane sposoby wytwarzania asfaltów modyfikowanych polimerami pozwalają wprawdzie uzyskać trwałe układy asfalt-polimer, jednak są dość trudne w wykonaniu. Jedne z nich wymagają w procesie wytwarzania udziału katalizatorów reakcji asfaltu z polimerem, np. związków metali, inne udziału wulkanizatorów, np. polisiarczków. Według jeszcze innych rozwiązań konieczne jest dwustopniowe preparowanie elastomeroasfaltu z udziałem rozpuszczalnika, który następnie jest usuwany z lepiszcza. Kolejny opis podaje konieczność mieszania asfaltu z polimerem w wysokiej temperaturze, powyżej 200°C, w długim czasie. Tymczasem wiadome jest z literatury i potwierdzono to w trakcie badań, że wysoka temperatura i długi czas mieszania może powodować degradację polimeru i utratę jego zdolności modyfikujących, Mozę następować rozpad układu asfalt-polimer w czasie magazynowania w stanie płynnym.

171 725

Nieoczekiwanie okazało się, że można uzyskać trwały układ koloidalny lepiszcza elastomerowo-asfaltowego w jednostopniowym procesie wytwarzania, polegającym na mieszaniu składników w temperaturze poniżej 200°C pod warunkiem użycia asfaltu o ściśle określonym składzie, według wynalazku.

Zgodnie z wynalazkiem lepiszcze elastomerowo-asfaltowe charakteryzuje się tym, że zawiera komponent asfaltowy, który korzystnie pochodzi z przetworzenia ropy parafinowo-naftenowej lub parafinowej, lub ich mieszaniny, i który składa się z od 0,5 do 20% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji destylatów próżniowych i/łub deasfaltyzatów rozpuszczalnikiem organicznym, korzystnie N-metylopirolidonem lub furfurolem, i z od 5 do 80% m/m pozostałości po odasfaltowaniu pozostałości próżniowej rozpuszczalnikiem, korzystnie propanem lub butanem, a w pozostałej części z pozostałości próżniowej destylacji ropy i charakteryzuje się, zawartością nie więcej niż 12% m/mych składników nierozpuszczalnych w n-heptanie.

Korzystne jest, aby komponent asfaltowy charakteryzował się penetracją w 25°C od 20 do 1000 dmm i indeksem penetracji od -2,5 do -0,5 oraz aby zawierał pozostałość po odasfaltowaniu pozostałości próżniowej charakteryzującą się penetracją w 25°C nie więcej niż 30 dmm, pozostałość próżniową charakteryzującą się penetracją w 25ⁿC od 100 do 1000 dmm i ekstrakt po selektywnej rafinacji destylatów próżniowych i/lub deasfaltyzatów charakteryzujący się lepkością w 100°C od 8 do 70 cSt.

Lepiszcze zawiera znany elastomer termoplastyczny, którym jest kopolimer blokowy o strukturze liniowej, rozgałęzionej lub gwiaździstej: styren-butadien-styren lub styren-izoprenstyren, lub ich mieszanina.

Sposób wytwarzania lepiszcza polega na tym, że komponent asfaltowy w ilości od 80 do 99% m/m o temperaturze od 150 do 190°C miesza się z elastomerem termoplastycznym, którym jest kopolimer blokowy o strukturze liniowej, rozgałęzionej lub gwiaździstej: styren-butadienstyren lub styren-izopren-styren, lub ich mieszanina w ilości od 1 do 20% m/m przez okres od 15 minut do 5 godzin, aż do uzyskania jednorodności.

Dzięki zastosowaniu wynalazku uzyskuje się nieoczekiwany efekt mieszalności elastomeru i asfaltu już w temperaturze 150°C, ponieważ równoczesna obecność pozostałości po ekstrakcji pozostałości próżniowej oraz ekstrakt po selektywnej rafinacji destylatów próżniowych i/lub deasfaltyzatów zapewnia komponentowi asfaltowemu odpowiednio małą zawartość asfaltenów oraz odpowiednio dużą zawartość olejów rozpuszczających elastomer, co pozwala uzyskać stabilny układ koloidalny elastomeroasfaltu.

Pozostałość próżniowa uzyskiwana z rop parafinowo-naftenowych lub parafinowych ma zwykle penetrację w 25°C od 150 do 400 dmm i jest zbyt miękka, aby uzyskać twardsze rodzaje asfaltu drogowego. Stosuje się w takim przypadku jej utlenianie. Utlenianie pozostałości próżniowej powoduje zwiększanie zawartości asfaltenów, co powoduje niezgodność z elastomerem i niestabilność układu koloidalnego elastomeroasfaltu. Ponadto pozostałość próżniowa, także utleniana, uzyskana z takich rop wykazuje niekorzystne właściwości reologiczne. Asfalty drogowe wytwarzane z tej pozostałości uznawane są za mało przydatne, np. wykazują mały indeks penetracji wynoszący najczęściej poniżej -1, co świadczy o ich dużej wrażliwości termicznej.

Zastosowanie twardej pozostałości po odasfaltowaniu pozostałości próżniowej uzyskanej z rop parafinowo-naftenowych lub parafinowych, lub ich mieszaniny i zawierającej nie więcej niż 12% m/m składników nierozpuszczalnych w n-heptanie eliminuje niezgodność elastomeru i asfaltu. Równoczesne zastosowanie ekstraktu po selektywnej rafinacji destylatów próżniowych i/lub deasfaltyzatów sprawia, że uzyskuje się pełną zgodność asfaltu z elastomerem oraz, że wraz ze wzrostem zawartości ekstraktu zwiększa się skuteczność modyfikacji elastomerem, przy tym już niewielki dodatek elastomeru, np. 1 część masowa, pozwala uzyskać nieoczekiwanie wysoką sprężystość elastomeroasfaltu. Uzyskuje się przy tym nieoczekiwany efekt otrzymania elastomeroasfaltu o bardzo dobrych właściwościach reologicznych z asfaltu o właściwościach uznawanych za niekorzystne w przypadku asfaltu drogowego.

Zastosowanie wynalazku pozwala na uzyskanie stabilnego układu koloidalnego lepiszcza elastomerowo-asfaltowego w prostym, jednostopniowym procesie mieszania i bez konieczności

171 725 stosowania bardzo wysokiej temperatury, dzięki wykorzystaniu rozpuszczalności elastomeru w ekstrakcie po rafinacji destylatów próżniowych i/lub deasfaltyzatów.

Lepiszcze według wynalazku odznacza się stabilnością układu koloidalnego w czasie magazynowania w stanie płynnym, charakteryzuje się penetracją w 25°C od 15 do 400 dmm, indeksem penetracji od -1 do +7 i wykazuje właściwości sprężyste.

Nieoczekiwanie korzystne właściwości elastomeroasfaltu wg wynalazku ilustrują podane dalej rysunki Rys. 1 przedstawia zależność stabilności układu koloidalnego elastomeroasfaltu od zawartości składników nierozpuszczalnych w n-heptanie w asfalcie Badanie polegało na wygrzewaniu tub napełnionych elastomeroasfaitcm w suszarce w temperaturze 175°C w czasie 72 godzin, po czym badano temperaturę miękniema Pierścień i Kula i penetrację w 25°C dolnej i górnej warstwy próbki. Jako dopuszczalne wartości różnicy właściwości tych warstw przyjmuje się 2°C dla temperatury mięknienia i 5 dmm dla penetracji w 25°C. Rys. 2-5 przedstawiają, w zależności od zawartości ekstraktu, wybrane właściwości elastomeroasfaltów według wynalazku wytworzonych z 4% m/m elastomeru termoplastycznego SBS o strukturze liniowej.

Rysunek 1 świadczy, że w przypadku komponentu asfaltowego o zawartości asfaltenów nierozpuszczalnych w n-heptanie powyżej 12% m/m następuje niedopuszczalne rozwarstwienie fazowe elastomeroasfaltu po przechowywaniu w stanie płynnym. Próbka porównawcza wykazująca zwiększoną zawartość asfaltenów i przekroczenie dopuszczalnych wartości różnicy temperatury mięknienia i penetracji została wytworzona z utlenioną pozostałością podestylacyjną zamiast pozostałości po odasfaltowaniu pozostałości podestylacyjnej według wynalazku.

Przedstawione rysunki 2-5 świadczą o korzystnym wpływie obecności ekstraktu w lepiszczu i zwiększaniu skuteczności modyfikacji danym dodatkiem elastomeru. Zwiększanie zawartości ekstraktu powoduje zmniejszenie wrażliwości termicznej lepiszcza, tj. zwiększenie indeksu penetracji PI i przedziału plastyczności - różnicy między temperaturą mięknienia Pierścień i Kula (rys. 2, 3) oraz zwiększenie sprężystości lepiszcza, tj zwiększenie nawrotu sprężystego (rys 4).

Wynalazek jest przedstawiony w przykładach wykonania 1 - 6, natomiast w przykładach 7, 8 przedstawiono dla porównania lepiszcze wykonane w znany sposób i o znanym składzie

Przykład 1. Zmieszano w temperaturze 170°C. 55% m/m pozostałości po destylacji próżniowej o penetracji w 25°C 174 dmm i zawartości asfaltenów 7.4% m/m z 45% m/m pozostałości po odasfaltowaniu propanem pozostałości po destylacji próżniowej o penetracji w 25°C 10 dmm i zawartości asfaltenów 10% m/m. 96% m/m tej mieszaniny zmieszano z 4% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji furfurolem destylatów próżniowych Ten komponent asfaltowy zmieszano w temperaturze 180°C w czasie 4 godzin z elastomerem termoplastycznym SBS w proporcji masowej 4% elastomeru 96% komponentu asfaltowego. Lepiszcze elastomeroasfaltowe wykazało penetrację w 25°C 43 dmm. Próba stabilności układu koloidalnego w czasie 72 godzin w temperaturze 175°C wykazała różnicę właściwości warstw górnej i dolnej: temperatura mięknienia 1°C, penetracja w 25 °C 0 dmm. Świadczy to o jednorodności układu koloidalnego elastomeroasfaltu według wynalazku. Nawrót sprężysty w 25°C lepiszcza, badany metodą ciągliwości do 20 cm, wyniósł 62%, co świadczy o uzyskanych właściwościach sprężystych wskutek modyfikacji elastomerem termoplastycznym.

Przykład 2. Komponent asfaltowy z przykładu 1 zmieszano w temperaturze 180°C w czasie 4 godzin z elastomerem termoplastycznym SBS w proporcji masowej 6% elastomeru 94% komponentu asfaltowego. Lepiszcze elastomeroasfaltowe wykazało penetrację w 25°C 40 dmm. Próba stabilności układu koloidalnego w czasie 72 godzin w temperaturze 175°C wykazała różnicę właściwości warstw górnej i dolnej: temperatura mięknienia 0,5°C, penetracja w 25°C 4 dmm. Świadczy to o jednorodności układu koloidalnego elastomeroasfaltu według wynalazku. Nawrót sprężysty w 25°C lepiszcza, badany metodą ciągliwości do 20 cm, wyniósł 93%, co świadczy o uzyskanych bardzo dużych właściwościach sprężystych wskutek modyfikacji elastomerem termoplastycznym.

Przykład 3 Zmieszano w temperaturze 150°C 15% m/m pozostałości po odasfaltowaniu propanem pozostałości próżniowej o penetracji w 25°C 10 dmm i zawartości asfaltenów nierozpuszczalnych w n-heptanie 10% m/m z 85% m/m pozostałości próżniowej destylacji ropy

171 725 naftowej o penetracji w 25°C 174 dmm. 94% m/m tej mieszaniny zmieszano następnie w temperaturze 150°C z 6% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji furfurolem destylatów próżniowych. Uzyskano komponent asfaltowy zmieszano o pcnetracji w 25 C 171 dmm i zawartości asfaltenów nierozpuszczalnych w n-heptanie 7.25% m/m. Do 96% m/m tej mieszano zadano 4% m/m elastomeru termoplastycznego styren-butadien-styren, kopolimeru blokowego o strukturze liniowej, mieszając wolnoobrotowym mieszadłem laboratoryjnym w czasie 4 godzin w temperaturze 175°C. Uzyskano lepiszcze elastomerowo-asfaltowe o penetracji w 25 °C 94 dmm Próba stabilności układu koloidalnego w czasie 72 godzin w temperaturze 175°C wykazała różnicę właściwości warstw górnej i dolnej: temperatura mięknienia 0,5°C, penetracja w 25°C 2 dmm. Świadczy to ojednorodności układu koloidalnego elastomeroasfaltu według wynalazku, przy zastosowaniu prostego mieszania w stosunkowo niskiej temperaturze. Nawrót sprężysty w 25°C lepiszcza, badany metodą ciągliwości do 20 cm, wyniósł 75%, co świadczy o uzyskanych właściwościach sprężystych wskutek modyfikacji elastomerem termoplastycznym.

Przykład 4. 94% m/m mieszaniny pozostałości po odasfaltowaniu propanem pozostałości próżniowej i pozostałości próżniowej destylacji ropy naftowej, jak w przykładzie 3, zmieszano z 6% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji furfurolem deasfaltyzatów. Uzyskano komponent asfaltowy o penetracji w 25°C 154 dmm i zawartości asfaltenów nierozpuszczalnych w n-heptanie 7.15% m/m. Do 96% m/m tej mieszaniny zadano 4% m/m elastomeru termoplastycznego styren-izopren-styren, kopolimeru blokowego o strukturze liniowej, mieszając mieszadłem laboratoryjnym w czasie 4 godzin w temperaturze 180°C. Uzyskano lepiszcze o penetracji w 25°C 76 dmm Wyniki badania stabilności tego lepiszcza odpowiednio: 1,0°C i 2 dmm, świadczą, ze lepiszcze bitumiczno-elastomerowe ma trwały układ koloidalny nie ulegający rozpadowi podczas przechowywania w stanie płynnym. Nawrót sprężysty w 25°C lepiszcza wyniósł 68%.

Przykład 5. Zmieszano w temperaturze 190°C 60% m/m pozostałości po odasfaltowaniu propanem pozostałości próżniowej o penetracji w 25°C 10 dmm z 40% m/m pozostałości próżniowej destylacji ropy naftowej o penetracji w 25°C 174 dmm. 96% m/m tej mieszaniny zmieszano następnie w temperaturze 190°C z 4% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji furfurolem destylatów próżniowych. Uzyskano komponent asfaltowy o penetracji w 25°C 42 dmm i zawartości składników nierozpuszczalnych w n-heptanie 1 1,:32% m/m Do 96% m/m tej mieszaniny zadano 4% m/m elastomeru termoplastycznego styren-butadien-styren, kopolimeru blokowego o strukturze liniowej, mieszając w czasie 4 godzin w temperaturze 190ⁿC. Uzyskano lepiszcze o penetracji w 25°C 27 dmm. Badanie sedymentacji tego lepiszcza wykazało różnicę temperatury mięknienia 0°C i penetracji w 25°C 1 dmm warstwy dolnej i górnej próbki. Nawrót sprężysty w 25°C lepiszcza, badany metodą ciągliwości do 20 cm. wyniósł 63%.

Przykład 6. Zmieszano w temperaturze 190°C 33% m/m pozostałości po odasfaltowaniu propanem pozostałości próżniowej o penetracji w 25°C 10 dmm z 49% m/m pozostałości próżniowej destylacji ropy naftowej o penetracji w 25^UC 174 dmm i z 18% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji furfurolem destylatów próżniowych. Uzyskano komponent asfaltowy o penetracji w 25°C 370 dmm i zawartości składników nierozpuszczalnych w n-heptanie 6,7% m/m. Do 94% m/m tej mieszaniny zadano 6% m/m elastomeru termoplastycznego styren-butadien-styren, kopolimeru blokowego o strukturze liniowej, mieszając w czasie 4 godzin w temperaturze 180°C. Uzyskano lepiszcze o penetracji w 25°C 177 dmm. Badanie sedymentacji tego lepiszcza wykazało różnicę temperatury mięknienia 1°C i penetracji w 25°C 2 dmm warstwy dolnej r górnej próbki. Nawrót sprężysty w 25°C lepiszcza, badany metodą ciągliwości do 20 cm, wyniósł 100%.

Przykład 7 (porównawczy).

Zmieszano w temperaturze 170°C'55% m/m pozostałości po destylacji próżniowej o penetracji w 25°C 174 dmm i źawartości asfaltenów 7,4% m/m z 45% m/m utlenionej pozostałości po destylacji o penetracji w 25°C U'dmm i zawartości asfaltenów 25,2% m/m. Mieszanina ta zawierała 13,3% m/m asfaltenów nierozpuszczalnych w n-heptanie. Ten komponent asfaltowy zmieszano w temperaturze 230°C w czasie 4 godzin z elastomerem termoplastycznym SBS w proporcji masowej 4% elastomeru 96% komponentu asfaltowego. Lepiszcze elastomeroasfaltowe wykazało penetrację w 25°C 28 dmm. Próba stabilności układu koloidalnego w czasie

171 725 godzin w temperaturze 175°C wykazała różnicę właściwości warstw górnej i dolnej, temperatura mięknienia 1 1°C, penetracja w 25°C 7 dmm. Świadczy to o niejednorodności układu koloidalnego elastomeroasfaltu, pomimo zastosowania długotrwałego mieszania w wysokie] temperaturze.

Przykład 8 (porównawczy).

96% m/m komponentu asfaltowego z przykładu 7 zmieszano z 4% ekstraktu po selektywne] rafinacji furfurolem destylatów próżniowych. Ten komponent asfaltowy zmieszano w temperaturze 230°C w czasie 4 godzin z elastomerem termoplastycznym SBS w proporcji masowej 4% elastomeru 96% komponentu asfaltowego. Lepiszcze elastomeroasfaltowe wykazało penetrację w 25°C 37 dmm. Próba stabilności układu koloidalnego w czasie 72 godzin w temperaturze 175°C wykazała różnicę właściwości warstw górnej i dolnej: temperatura mięknienia 10°C, penetracja w 25°C 18 dmm. Świadczy to o niejednorodności układu koloidalnego elastomeroasfaltu, pomimo zastosowania długotrwałego mieszania w wysokiej temperaturze i ekstraktu po rafinacji destylatów próżniowych.

Lepiszcze według wynalazku może być mieszane z kruszywem mineralnym, a z mieszanki tej mogą być wykonywane nawierzchnie dróg, placów i lotnisk. Z lepiszcza tego mogą być ponadto wytwarzane emulsje asfaltowe i asfalty upłynnione rozpuszczalnikami organicznymi, znajdujące zastosowanie w technologiach robót drogowych, jak np. powierzchniowe utrwalenie, sklejenia między warstwowe, warstwy pośrednie w konstrukcji nawierzchni absorbujące naprężenia rozciągające i zapobiegające przenoszeniu pęknięć nawierzchni

171 725

Penetracja a temperatura mieknienia w zależności od zawartości ekstraktu

100 150 200

Penetracja w 25C, 0.1 mm

250

Asfalt ^D Polimeroasfalt

Rysunek 3

171 725

Wpływ zawartości ekstraktu na

® Asfalt o Polimeroasfalt

Rysunek 4

Wpływ zawartości ekstraktu na sprezystosc w 25C polimeroasfaltu i 00 η70o £

a ² 6050-1-.-.-1-.-10 2 4 6 8 10 12

Zawartość ekstraktu, % m/m

Rysunek 5

171 725

(b) ο

W

-ι-Κ

0&->

11 10 -i 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

6 7 8 9 10 11 12 nierozpuszczalne w n-heptanie, %

14 m/m

4% SBS ° 7% SBS

Rysunek 1

a) różnica penetracji w 25°C

b) różnica temperatury mięknienia PiK

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1. Lepiszcze elastomerowo-asfaltowe* składające się z elastomeru termoplastycznego, którym jest kopolimer blokowy, o strukturze liniowej, rozgałęzionej lub gwiaździstej: styrenbutadien-styren lub styren-izopren-styren, lub ich mieszanina, i asfaltu, znamienne tym, ze asfalt, korzystnie pochodzący z przetworzenia ropy parafinowo-naftenowej lub parafinowej, lub ich mieszaniny, składa się z od 0,5 do 20% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji destylatów próżniowych i/lub deasfaltyzatów rozpuszczalnikiem organicznym, korzystnie N-metylopirolidonem lub furfurolem, i z od 5 do 80% m/m pozostałości po odasfaltowaniu pozostałości próżniowej rozpuszczalnikiem, korzystnie propanem lub butanem, a w pozostałej części z pozostałości próżniowej destylacji ropy, przy czym asfalt ten charakteryzuje się zawartością nie więcej niż 12%o m/m składników nierozpuszczalnych w n-heptanie.

2. Lepiszcze według zastrz. 1, znamienne tym, że asfalt charakteryzuje się penetracją w 25°C od 20 do 1000 dmm i indeksem penetracji od -2,5 do -0,5.

3. Lepiszcze według zastrz. 1, znamienne tym, że pozostałość po odasfaltowaniu pozostałości próżniowej charakteryzuje się penetracją w 25°C nie więcej niz 30 dmm, pozostałość próżniowa charakteryzuje się penetracją w 25°C od 100 do 1000 dmm, a ekstrakt po selektywnej rafinacji destylatów próżniowych i/lub deasfaltyzatów charakteryzuje się lepkością w 100°C od 8 do 70 cSt.

4. Sposób wytwarzania lepiszcza elastomerowo-asfaltowego polegający na wymieszaniu elastomeru termoplastycznego, którym jest kopolimer blokowy, o strukturze liniowej, rozgałęzionej lub gwiaździstej: styren-butadien-styren lub styren-izopren-styren, lub ich mieszanina, i asfaltu, znamienny tym, że elastomer teimoplastyczny dodaje się do asfaltu, korzystnie pochodzącego z przetworzenia ropy parafinowo-naftenowej lub parafinowej, lub ich mieszaniny, składającego się z od 0,5 do 20% m/m ekstraktu po selektywnej rafinacji destylatów próżniowych i/lub deasfaltyzatów rozpuszczalnikiem organicznym, korzystnie N-metylopirolidonem lub furfurolem, i z od 5 do 80% m/m pozostałości po odasfaltowaniu pozostałości próżniowej rozpuszczalnikiem, korzystnie propanem lub butanem, a w pozostałej części z pozostałości próżniowej destylacji ropy, o temperaturze od 150 do 190^uCi miesza się przez okres od 15 minut do 5 godzin do uzyskania jednorodności.