PL231246B1

PL231246B1 - Method for producing modified asphalt

Info

Publication number: PL231246B1
Application number: PL414314A
Authority: PL
Inventors: Michał Babiak; Jacek Kosno; Halina MITKA; Halina Mitka; Bożena Twardochleb; Joanna Fleszer; Renata Fiszer
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia; Politechnika Poznanska
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2019-02-28
Also published as: PL414314A1

Abstract

Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu polega na tym, że do reaktora wprowadza się 50,0% - 99,8% wagowych asfaltu o temperaturze 60°C - 230°C, 0,1% - 50,0% kwasu polifosforowego oraz 0,1% - 50,0% modyfikatora imidazolinowego zawierającego: od 0,1% do 100,0% imidazolin I i II w proporcji masowej 1:3 do 3:1 o strukturze I i II, gdzie R = CnHm, n = 15 - 20, m = 31 - 39, do 10,0% diamidoamin o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-COR i/lub monoamidoamin o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, gdzie R = CnHm, n = 15 - 20, m = 31 - 39, do 1,0% alkilotriamin, do 10,0% gliceryny. Całość miesza się w temperaturze 60°C - 250°C przez 20 - 200 minut, przy czym temperaturę z zakresu 110°C - 250°C dobiera się tak, aby temperatura w reaktorze była o 20°C - 100°C wyższa od temperatury mięknienia asfaltu.The method of producing modified asphalt is that 50.0% - 99.8% by weight of asphalt at a temperature of 60°C - 230°C, 0.1% - 50.0% of polyphosphoric acid and 0.1% of - 50.0% imidazoline modifier containing: from 0.1% to 100.0% of imidazolines I and II in a mass ratio of 1:3 to 3:1 with structure I and II, where R = CnHm, n = 15 - 20, m = 31 - 39, up to 10.0% diamidoamines of the formula ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-COR and/or monoamidoamines of the formula ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, where R = CnHm, n = 15 - 20, m = 31 - 39, up to 1.0% alkyltriamines, up to 10.0% glycerol. The whole is stirred at a temperature of 60°C - 250°C for 20 - 200 minutes, and the temperature in the range of 110°C - 250°C is selected so that the temperature in the reactor is 20°C - 100°C higher than the asphalt softening.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanego asfalt używanego przede wszystkim do produkcji wyrobów hydroizolacyjnych.The subject of the invention is a method for the production of modified asphalt used primarily for the production of waterproofing products.

Asfalt, jako materiał budowlany ma wiele wad i niedoskonałości. Jest substancją organiczną, która łatwo ulega destrukcyjnemu działaniu atmosferycznych czynników zewnętrznych takich jak na przykład promieniowanie podczerwone i ultrafioletowe. Od początków stosowania asfaltów w budownictwie wiele ośrodków naukowych prowadzi badania, których celem jest znalezienie „idealnego” modyfikatora asfaltu. Poszukiwana jest technologia, która zmieni wybrane parametry asfaltu: zwiększy jego trwałość, poprawi odporności na ekstremalnie niskie i wysokie temperatury. Początkowo były to proste zabiegi polegające na stabilizowaniu właściwości asfaltu poprzez dodanie mączki mineralnej, mieszaniu z siarką lub lateksem.Asphalt as a building material has many disadvantages and imperfections. It is an organic substance that is easily damaged by external atmospheric factors, such as, for example, infrared and ultraviolet radiation. Since the beginning of the use of bitumen in construction, many research centers have been conducting research aimed at finding the "perfect" asphalt modifier. A technology is sought that will change selected parameters of asphalt: increase its durability, improve resistance to extremely low and high temperatures. Initially, these were simple operations consisting in stabilizing the properties of asphalt by adding mineral flour, mixing with sulfur or latex.

Przełom w sposobach modyfikacji asfaltu nastąpił w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku. Przyczynił się do niego kryzys naftowy oraz intensywny rozwój chemii polimerów. Początkowo, jako modyfikator asfaltu stosowano głównie APP (ataktyczny polipropylen). Wkrótce okazało się, że ma on wiele wad.A breakthrough in the methods of asphalt modification took place in the seventies of the last century. The oil crisis and the intensive development of polymer chemistry contributed to it. Initially, APP (atactic polypropylene) was mainly used as the asphalt modifier. It soon turned out that it had many disadvantages.

Obecnie najczęściej stosowanymi modyfikatorami asfaltów są różnego rodzaju polimery termoplastyczne, znane z następujących publikacji: Gaweł I., Kalabińska M., Piłat J.: Asfalty drogowe, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności Warszawa 2001, Radziszewski P., Kalabińska M, Piłat J.: Materiały drogowe i nawierzchnie asfaltowe, Białystok-Warszawa 1995, Błażejowski K., Styk S.: Technologia warstw asfaltowych, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2004, Stefańczyk B, Mieczkowski P.: Dodatki, katalizatory i emulgatory w mieszankach mineralno-asfaltowych”, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2010, Zieliński K.: Rola kopolimeru SBS w kształtowaniu struktury i właściwości termomechanicznych asfaltów stosowanych w materiałach hydroizolacyjnych, Poznań 2007, Radziszewski P. „Zmiana właściwości lepkosprężystych lepiszczy modyfikowanych i mieszanek mineralno-asfaltowych w wyniku procesu starzenia”, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok 2001]. Najczęściej modyfikatorami asfaltów są związki wielkocząsteczkowe, otrzymywane przez modyfikację polimerów naturalnych, na przykład kauczuku, lub uzyskiwane na drodze syntezy związków małocząsteczkowych. W wyniku ich działania korzystnie zmieniają się właściwości reologiczne asfaltu, takie jak: temperatura mięknienia, elastyczność w niskiej temperaturze, wrażliwość termiczna oraz wytrzymałość na odkształcenia pod wpływem działania siły o czym piszą Stefańczyk B., Mieczkowski P.: Dodatki, katalizatory i emulgatory w mieszankach mineralno-asfaltowych, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2010, Bagieńska K., Gaweł I.: Badania procesu starzenia asfaltu drogowego, II Konferencja Naukowa Opole-Krynica, 2002, Gaweł I., Bagieńska K., Bachórz J.: Zmiany właściwości, składu i struktury chemicznej asfaltów podczas symulowania starzenia w laboratorium, II Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna, „Nowoczesne Technologie w Budownictwie Drogowym”, Poznań 2001, s. 318-326, Słowik M.: Wpływ modyfikacji polimerami na właściwości reologiczne asfaltów drogowych, rozprawa doktorska, Poznań 2001, Stefańczyk B.: Budownictwo ogólne, t1, Materiały i wyroby budowlane, Arkady, Warszawa 2005, Gaweł I., Jerzykiewicz W., Niczke Ł: Dodatki zwiększające odporność asfaltów na starzenie, Międzynarodowej Konferencji Technicznej Krynica 2004. Spośród dostępnych substancji tylko niewielką część polimerów termoplastycznych można zastosować do modyfikacji asfaltów, co wynika z publikacji Sybilski D., Szczepaniak Z.: Modyfikacja asfaltu polimerem butadienowo-styrenowym, Prace IBDiM Nr 1/1991, s. 53-68, Warszawa 1991, Judycki J.: Badanie sprężystości asfaltów modyfikowanych elastomerami przy budowie nawierzchni mostowych, Drogownictwo 3/89, Warszawa 1989, Sybilski D.: Polimeroasfalty drogowe. Jakość funkcjonalna. Metoda i kryteria oceny. Studia i materiały, zeszyt 45, IBDiM, Warszawa 1996, Zieliński K., Babiak M,: Analiza możliwości spowolnienia procesów starzeniowych w asfaltach stosowanych do wyrobu materiałów hydroizolacyjnych, Materiały budowlane 06.2013, Zieliński K., Babiak M.: Starzenie asfaltów zawartych w hydroizolacyjnych wyrobach budowlanych”; Trwałość budynków i budowli; Praca zbiorowa pod redakcją Tomasz Błaszczyńskiego; Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne; Wrocław 2012, Zieliński K.: Wpływ starzenia technologicznego asfaltów modyfikowanych SBS na ich wybrane cechy techniczne II Konferencja naukowa: „Trwałość i skuteczność napraw obiektów budowlanych” 26-29.11.2008r. Sielinko, Zieliński K.: Wpływ zawartości elastomeru SBS w asfalcie na jego zdolność klejenia przed i po starzeniu termicznym, Effect of styrene-butadiene-styrene content on the adhesion properties of bitumen before and after heat aging” - „Canadian Journal of Civil EngiCurrently, the most frequently used asphalt modifiers are various types of thermoplastic polymers, known from the following publications: Gaweł I., Kalabińska M., Piłat J .: Road asfalty, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności Warszawa 2001, Radziszewski P., Kalabińska M, Piłat J .: road and asphalt surfaces, Białystok-Warsaw 1995, Błażejowski K., Styk S .: Technology of asphalt layers, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warsaw 2004, Stefańczyk B, Mieczkowski P .: Additives, catalysts and emulsifiers in asphalt mixtures ", Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warsaw 2010, Zieliński K .: The role of the SBS copolymer in shaping the structure and thermomechanical properties of bitumens used in waterproofing materials, Poznań 2007, Radziszewski P. "Change in the viscoelastic properties of modified binders and mineral-asphalt mixtures as a result of the aging process", Wydawnictwo Of the Białystok University of Technology, Białystok 2001]. The most common asphalt modifiers are macromolecular compounds obtained by modifying natural polymers, for example rubber, or obtained by synthesizing low-molecular compounds. As a result of their action, the rheological properties of asphalt favorably change, such as: softening point, flexibility at low temperature, thermal sensitivity and resistance to deformation under the influence of force, as described by Stefańczyk B., Mieczkowski P .: Additives, catalysts and emulsifiers in mixtures mineral-asfaltowych, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warsaw 2010, Bagieńska K., Gaweł I .: Research on the aging process of road bitumen, II Scientific Conference Opole-Krynica, 2002, Gaweł I., Bagieńska K., Bachórz J .: Changes in properties, composition and chemical structure of bitumens during simulation of aging in the laboratory, II International Scientific and Technical Conference, "Modern Technologies in Road Construction", Poznań 2001, pp. 318-326, Słowik M .: Influence of polymer modification on the rheological properties of road bitumens, doctoral dissertation , Poznań 2001, Stefańczyk B .: General construction, t1, Building materials and products, Arkady, Warsaw 2005, Gaweł I., Jerzykiewicz W., Niczke Ł: Additives increasing bitumen resistance to aging, International Technical Conference Krynica 2004. Among the available substances, only a small part of thermoplastic polymers can be used to modify bitumens, according to the publication by Sybilski D., Szczepaniak Z .: Modification of bitumen with butadiene-styrene polymer, Works of IBDiM No. 1/1991, pp. 53-68, Warsaw 1991, Judycki J .: Testing the elasticity of elastomer-modified bitumens in the construction of bridge pavements, Drogownictwo 3/89, Warsaw 1989, Sybilski D .: Road polymer bitumens . Functional quality. Assessment method and criteria. Studies and materials, issue 45, IBDiM, Warsaw 1996, Zieliński K., Babiak M,: Analysis of the possibility of slowing down the aging processes in bitumens used for the production of waterproofing materials, Building materials 06.2013, Zieliński K., Babiak M .: Aging of bitumens contained in waterproofing construction products "; Durability of buildings and structures; Collective work edited by Tomasz Błaszczyński; Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne; Wrocław 2012, Zieliński K .: The influence of technological aging of SBS-modified bitumens on their selected technical characteristics. II Scientific conference: "Durability and effectiveness of repairs of building objects" 26-29.11.2008. Sielinko, Zieliński K .: Influence of the SBS elastomer content in bitumen on its bonding ability before and after thermal aging, Effect of styrene-butadiene-styrene content on the adhesion properties of bitumen before and after heat aging "-" Canadian Journal of Civil Engineering

PL 231 246 Β1 neering” 35(5)/08 p 454-560, Zieliński K.: Teoretyczne podstawy doboru asfaltu i SBS w wyrobach hydroizolacyjnych, Materiały budowlane 12/10.PL 231 246 Β1 neering ”35 (5) / 08 p 454-560, Zieliński K .: Theoretical basis for the selection of asphalt and SBS in waterproofing products, Building materials 12/10.

Z polskiego zgłoszenia P.401756 znany jest wielofunkcyjny dodatek do asfaltu zawierający 65%-90% mieszaniny imidazolin o strukturze:From the Polish application P.401756 there is known a multifunctional asphalt additive containing 65% -90% of a mixture of imidazolines with the structure:

gdzie R=rodnik alkilowy o długości łańcucha 12-14 w proporcji 1:3 do 3:1, oraz amidoaminy zawierające rodnik R i alkilotriaminy z rodnikiem alkilowym C2H4 oraz znany jest sposób otrzymywania tego dodatku.where R = an alkyl radical with a chain length of 12-14 in the proportion 1: 3 to 3: 1, and amidoamines containing the radical R and alkyl triamines with the alkyl radical C2H4, and the method of obtaining this additive is known.

Z polskiego zgłoszenia P.409543 znane są asfalty zawierające 0,1%-50,0% modyfikatora imidazolinowego o składzie:From the Polish application P.409543, bitumens containing 0.1% -50.0% of the imidazoline modifier are known, with the following composition:

- od 0,1% do 100,0% imidazolin I i II w proporcji masowej 1:3 do 3:1 o strukturze:- from 0.1% to 100.0% of imidazolines I and II in a mass ratio of 1: 3 to 3: 1 with the structure:

gdzie R= C_nH_m, n=15-20, m=31-39where R = C _n H _m , n = 15-20, m = 31-39

-do 10,0% amidoamin,-up to 10.0% amidoamines,

- do 1,0% alkilotriamin,- up to 1.0% of alkyltriamines,

- do 10,0% gliceryny.- up to 10.0% glycerin.

Korzystne jest używanie modyfikatorów, które z asfaltami wchodzą w swoiste reakcje chemiczne (na przykład wulkanizacji) oraz wytwarzają homogeniczne struktury. Przykładem takiego związku jest obecnie stosowany kopolimer SBS (styren-butadien-styren). Współcześnie jest to podstawowy modyfikator asfaltów wykorzystywanych do produkcji materiałów hydroizolacyjnych. Na etapie wdrażania technologii uważano SBS za materiał idealny do modyfikacji asfaltów Twierdzono, że produkt tan blokuje proces starzenia asfaltu oraz zmniejsza jego podatność na zmiany temperatury. Obecnie z perspektywy prawie trzydziestu lat stosowania SBS, można obiektywnie zdefiniować wady i zalety modyfikatora. Okazało się, że kopolimer jest drogi (Kraton D1001 kosztuje około 10 000 zł za tonę), jego koszt to blisko 40% wartości produkowanego materiału. Aby asfalt stosowany do produkcji hydroizolacji jakie uzyskał zalecane właściwości termoplastyczne trzeba go dodać w ilości 10%—12% względem masy mieszaniny. Finalną cenę gotowego produktu podnosi energochłonny i czasochłonny proces łączenia modyfikatora z asfaltem - wymaga użycia specjalnych młynów, przebiega w wysokiej temperaturze. Należy zwrócić uwagę, że podczas tych procesów asfalt narażony jest na starzenie technologiczne. Wysoka temperatura oraz intensywne mieszanie wzmagają i przyspieszają proces utleniania asfaltu. Liczne badania naukowe wskazują że SBS w istotnym stopniu obniża adhezję asfaltu do podłoża, co ogranicza zakres stosowania modyfikowanych nim asfaltów.It is advantageous to use modifiers which undergo specific chemical reactions with bitumens (e.g. vulcanization) and produce homogeneous structures. An example of such a compound is the currently used SBS (styrene-butadiene-styrene) copolymer. Today it is the basic modifier of asphalts used in the production of waterproofing materials. At the stage of implementing the technology, SBS was considered an ideal material for asphalt modification. It was found that the tan product blocks the asphalt aging process and reduces its susceptibility to temperature changes. Currently, from the perspective of almost thirty years of SBS use, one can objectively define the advantages and disadvantages of the modifier. It turned out that the copolymer is expensive (Kraton D1001 costs about PLN 10,000 per ton), its cost is nearly 40% of the value of the material produced. In order for the asphalt used for the production of waterproofing to obtain the recommended thermoplastic properties, it must be added in the amount of 10% -12% of the mass of the mixture. The final price of the finished product is increased by the energy-consuming and time-consuming process of combining the modifier with asphalt - it requires the use of special mills, and takes place at high temperatures. It should be noted that during these processes, bitumen is exposed to technological aging. High temperature and intensive mixing intensify and accelerate the asphalt oxidation process. Numerous scientific studies show that SBS significantly reduces the adhesion of bitumen to the ground, which limits the scope of use of bitumen modified with it.

Największy wpływ na trwałość budowlanych materiałów hydroizolacyjnych ma odporność asfaltu na starzenie. Starzenie jest procesem fizykochemicznym zachodzącym we wszystkich ciałach organicznych i nieorganicznych wraz z upływem czasu. Oddziaływanie czynników zewnętrznych, takich jak: woda, powietrze czy wysoka temperatura prowadzi do zmian właściwości użytkowych materiałów i wyrobów. Na skutek starzenia asfaltu obniża się jego trwałość, a cechy użytkowe wykonanego przyThe aging resistance of asphalt has the greatest impact on the durability of building waterproofing materials. Aging is a physicochemical process that occurs in all organic and inorganic bodies over time. The impact of external factors, such as water, air or high temperature, leads to changes in the performance of materials and products. As a result of asphalt aging, its durability decreases, and the performance characteristics of the made with

PL 231 246 Β1 jego użyciu materiału hydroizolacyjnego w znacznym stopniu ulegają pogorszeniu. Przeciwdziałanie starzeniom lepiszczy jest istotne dla poprawienia cech użytkowych wyrobów papowych.PL 231 246 Β1 its use of waterproofing material greatly deteriorate. Counteracting the aging of the binders is essential for improving the functional properties of roofing felt products.

Wyróżnia się dwa etapy starzenia asfaltów: starzenie krótkotrwałe, zwane starzeniem technologicznym zachodzi podczas produkcji i układania materiałów hydroizolacyjnych, oraz starzenie długotrwałe zwane starzeniem eksploatacyjnym, na które istotny wpływ mają warunki klimatyczne.There are two stages of bitumen aging: short-term aging, called technological aging, occurs during the production and installation of waterproofing materials, and long-term aging, called operational aging, which is significantly influenced by climatic conditions.

Starzenie asfaltu jest zagadnieniem złożonym, trudnym do oceny i nie w pełni rozpoznanym. Zależy ono od struktury asfaltu oraz od czynników zewnętrznych. Efektem starzenia materiałów hydroizolacyjnych jest konieczność wykonania częstszych remontów, co skutkuje zwiększeniem kosztów eksploatacyjnych. W budownictwie problem ten dotyczy hydroizolacyjnych materiałów bitumicznych.Asphalt aging is a complex, difficult to assess and not fully understood issue. It depends on the structure of the asphalt and on external factors. The effect of the aging of waterproofing materials is the need for more frequent repairs, which results in increased operating costs. In construction, this problem concerns waterproofing bituminous materials.

Modyfikacja asfaltu za pomocą kwasu polifosforowego znana jest od lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku (amerykański patent 3751278). Kwas polifosforowy (CAS 8017-16-1) jest produktem termicznej dehydratacji i polikondensacji kwasu ortofosforowego H3PO4. Jego korzystne działanie polega przede wszystkim na podniesieniu temperatury mięknienia asfaltu, natomiast wadą jest pogorszenie parametrów asfaltu w temperaturach niskich.Modification of asphalt with polyphosphoric acid has been known since the seventies of the last century (US patent 3751278). Polyphosphoric acid (CAS 8017-16-1) is a product of the thermal dehydration and polycondensation of orthophosphoric acid H3PO4. Its beneficial effect is primarily to increase the asphalt softening point, while its disadvantage is the deterioration of asphalt parameters at low temperatures.

Do modyfikacji asfaltów najczęściej stosuje się kwas o stężeniu 75,9%; 79,8% i 82,6% P2O5.The acid concentration of 75.9% is most often used for asphalt modification; 79.8% and 82.6% P2O5.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania modyfikowanego asfaltu do wyrobów hydroizolacyjnych posiadającego zwiększoną odporność na spękanie indukowane termicznie, a przede wszystkim posiadającego zmniejszoną wrażliwość termiczną (charakteryzowaną wartością indeksu penetracji), zwiększoną odporności na niskie, wysokie i zmienne temperatury, zwiększony przedział plastyczności, zwiększoną elastyczność i siłę rozciągającą a także zwiększona odporność na spękanie indukowane termicznie i zmęczeniowe. Modyfikowany asfalt powinien być odporny termicznie (do około 300°C) i być tani w produkcji.The aim of the invention was to develop a method for the production of modified asphalt for waterproofing products having increased resistance to thermally induced cracking, and above all, having reduced thermal sensitivity (characterized by the value of the penetration index), increased resistance to low, high and variable temperatures, increased plasticity range, increased flexibility and tensile force as well as increased resistance to thermally induced cracking and fatigue. Modified asphalt should be thermally resistant (up to about 300 ° C) and be cheap to produce.

Okazało się, że asfalt do wyrobów hydroizolacyjnych modyfikowany kwasem polifosforowym i modyfikatorem na bazie imidazolin posiada zwiększoną odporność na spękanie indukowane termicznie. Asfalt do wyrobów hydroizolacyjnych modyfikowany kwasem polifosforowym oraz modyfikatorem zawierającym dwie różnych imidazoliny oraz amidoaminy i alkilotriaminy charakteryzuje się znacząco zwiększona odpornością na spękania indukowane termicznie, oraz lepszymi właściwościami reologicznymi, takimi jak:It turned out that asphalt for waterproofing products modified with polyphosphoric acid and modifier based on imidazolines has increased resistance to thermally induced cracking. Bitumen for waterproofing products, modified with polyphosphoric acid and a modifier containing two different imidazolines, as well as amidoamines and alkyltriamines, is characterized by significantly increased resistance to thermally induced cracks and better rheological properties, such as:

• niższą temperaturą łamliwości, badaną metodą Fraassa (według PN-EN 12593), • wyższą temperaturą mięknienia badaną metodą PiK (pierścień i kula - PN-EN 1427), • większa wartością penetracji asfaltu (PN-EN 1426), • większym przedziałem plastyczności, • mniejszą lepkością dynamiczną w temperaturze 60°C (PN-EN 12596), • zwiększoną siłą rozciągającą w temperaturze 10°C (PN-EN 13589), • wyższą sztywnością (PN-EN 14771).• lower breaking point using the Fraass method (according to PN-EN 12593), • higher softening point using the PiK method (ring and ball - PN-EN 1427), • higher bitumen penetration value (PN-EN 1426), • greater plasticity range , • lower dynamic viscosity at 60 ° C (PN-EN 12596), • increased tensile force at 10 ° C (PN-EN 13589), • higher stiffness (PN-EN 14771).

niż wynikałoby to z oddzielnego stosowania dodatku kwasu polifosforowego i oddzielnego stosowania dodatku modyfikatora na bazie imidazolin.than would appear from the separate use of the polyphosphoric acid additive and the separate use of the imidazoline-based modifier additive.

Okazało się, asfalt zawierający dodatek kwasu polifosforowego oraz modyfikatora imidazolinowego w sposób synergiczny poprawia jakość asfaltu; asfalt z dodatkiem tylko modyfikatora imidazolinowego, a także asfalt modyfikowany tylko kwasem polifosforowym posiada znacząco gorsze parametry, niż asfalt modyfikowany kwasem polifosforowym oraz modyfikatorem imidazolinowym.It turned out that asphalt containing the addition of polyphosphoric acid and imidazoline modifier synergistically improves the quality of the asphalt; bitumen with the addition of only the imidazoline modifier, as well as the bitumen modified only with polyphosphoric acid, has significantly worse parameters than the bitumen modified with polyphosphoric acid and the imidazoline modifier.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że do reaktora wprowadza się 50,0%-99,8% wagowych asfaltu o temperaturze 60°C-230°C, 0,1%-49,9% kwasu polifosforowego oraz 0,1%-49,9% modyfikatora imidazolinowego zawierającego:The essence of the process according to the invention is that 50.0% -99.8% by weight of asphalt at a temperature of 60 ° C-230 ° C, 0.1% -49.9% polyphosphoric acid and 0.1% by weight are introduced into the reactor. -49.9% imidazoline modifier containing:

- od 85,0% do 100,0% imidazolin I i II w proporcji masowej 1:3 do 3:1 o strukturze:- from 85.0% to 100.0% of imidazolines I and II in a mass ratio of 1: 3 to 3: 1 with the structure:

PL 231 246 Β1 gdzie R= C_nH_m, n=15-20, m=31-39PL 231 246 Β1 where R = C _n H _m , n = 15-20, m = 31-39

- do 10,0% diamidoamin o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-COR i/lub monoamidoamin o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, gdzie R= C_nH_m, n=15-20, m=31-39- up to 10.0% of diamidoamines of the formula ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-COR and / or monoamidoamines of the formula ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, where R = C _n H _m , n = 15-20, m = 31-39

- do 1,0% alkilotriamin,- up to 1.0% of alkyltriamines,

- do 10,0% gliceryny, całość miesza się w temperaturze 60°C-250°C przez 20-200 minut, przy czym temperaturę z zakresu 110°C-250°C dobiera się tak, aby temperatura w reaktorze była o 20°C-100°C wyższa od temperatury mięknienia asfaltu.- up to 10.0% of glycerin, the whole is stirred at a temperature of 60 ° C-250 ° C for 20-200 minutes, and the temperature in the range 110 ° C-250 ° C is selected so that the temperature in the reactor is 20 ° C C-100 ° C higher than the softening point of the asphalt.

Korzystnie jest, jeśli jako asfalt stosuje się asfalt drogowy. Korzystnie jest, jeśli jako asfalt stosuje się asfalt utleniony.Preferably, road asphalt is used as the asphalt. Oxidized asphalt is preferably used as the asphalt.

Korzystnie jest, jeśli jako kwas polifosforowy stosuje się kwas poiifosforowy o stężeniu 75,9% P2O5.Preferably, polyphosphoric acid with a concentration of 75.9% P2O5 is used as polyphosphoric acid.

Korzystnie jest, jeśli jako kwas polifosforowy stosuje się kwas polifosforowy o stężeniu 79,8% P2O5.Preferably, 79.8% P2O5 polyphosphoric acid is used as polyphosphoric acid.

Korzystnie jest, jeśli jako kwas polifosforowy stosuje się kwas polifosforowy o stężeniu 82,6% P2O5. Korzystnie jest, jeśli jako modyfikator stosuje się imidazolinę na bazie kwasu oleinowego. Korzystnie jest, jeśli jako modyfikator stosuje się imidazolinę na bazie oleju rzepakowego. Korzystnie jest, jeśli jako modyfikator stosuje się imidazolinę na bazie smalcu.Preferably, polyphosphoric acid with a concentration of 82.6% P2O5 is used as polyphosphoric acid. Preferably, an oleic acid-based imidazoline is used as the modifier. Preferably, an imidazoline based on rapeseed oil is used as the modifier. Preferably, lard based imidazoline is used as the modifier.

Korzystnie jest, jeśli jako modyfikator stosuje się imidazolinę na bazie kwasu stearynowego.Preferably, an imidazoline based on stearic acid is used as the modifier.

Wprowadzenie 0,1%-49,9% kwasu polifosforowego oraz 0,1%-49,9% modyfikatora imidazolinowego do asfaltów drogowych (na przykład do asfaltu 160/220 według PN-EN 12591), do asfaltów utlenionych (na przykład do asfaltu 95/35 według PN-EN 13304); do asfaltów utlenionych (na przykład do asfaltu 40/175 według PN-EN 13305), służących do produkcji bitumicznych materiałów hydroizolacyjnych, w tym pap modyfikowanych, pap tradycyjnych i niskomodyfikowanych, do emulsji, past, lepików, czy polimeroasfaltów powoduje znaczne zwiększenie odporności asfaltu na spękania indukowane termicznie (do 60% w stosunku do asfaltów bez modyfikacji) oraz poprawę podstawowych właściwości Teologicznych i termoplastycznych takich jak:Introduction of 0.1% -49.9% polyphosphoric acid and 0.1% -49.9% imidazoline modifier for road bitumens (e.g. for asphalt 160/220 according to PN-EN 12591), for oxidized asphalts (e.g. for asphalt 95/35 according to PN-EN 13304); for oxidized asphalts (e.g. for asphalt 40/175 according to PN-EN 13305), for the production of bituminous waterproofing materials, including modified roofing felt, traditional and low-modified bitumen, for emulsions, pastes, adhesives or polymer modified bitumens, significantly increasing the bitumen resistance to thermally induced cracks (up to 60% in relation to bitumens without modification) and improvement of basic theological and thermoplastic properties, such as:

• obniżenie temperatury łamliwości badanej metodą Frassa, • zwiększenie temperatury mięknienia badanej metodą PiK (pierścienia i kuli), • zwiększenie zakresu przedziału plastyczności asfaltu, • zwiększenie adhezji do posypki mineralnej, • zwiększenie adhezji do warstwy osnowy papy, • zmniejszenie lepkości dynamicznej asfaltu w temperaturze 60°C, • zwiększenie siły rozciągającej w temperaturze 10°C.• reduction of the breaking point tested by the Frass method, • increase of the softening point tested by the PiK method (ring and ball), • increase in the range of asphalt plasticity, • increase in adhesion to mineral sprinkling, • increase in adhesion to the tar paper matrix, • decrease in the dynamic viscosity of asphalt at temperature 60 ° C, • increasing the tensile force at 10 ° C.

Modyfikowany asfalt może być wytwarzany u dotychczasowego wytwórcy asfaltu, a także u wytwórcy materiałów hydroizolacyjnych.Modified asphalt can be produced at the existing asphalt manufacturer, as well as at the manufacturer of waterproofing materials.

PrzykładyExamples

W przykładach stosuje się asfalty:The examples use asphalts:

• Asfalt rodzaju 160/220 drogowy (według PN-EN 12591) stosowany do produkcji emulsji arowych i hydroizolacyjnych materiałów budowlanych. Jego właściwości przedstawia tabela 1.• Bitumen of the 160/220 road type (according to PN-EN 12591) used for the production of heat emulsions and waterproofing building materials. Its properties are presented in Table 1.

Tabela 1. Właściwości asfaltu 160/220Table 1. Properties of asphalt 160/220

Właściwość Property Jednostka Unit Metoda badania Test method Wartość Value Penetracja w 25°C Penetration at 25 ° C 0,1 mm 0.1 mm PN-EN 1426 PN-EN 1426 160-220 160-220 Temperatura mięknienia Softening point °C ° C PN-EN 1427 PN-EN 1427 35-43 35-43 Temperatura łamliwości Breaking point °C ° C PN-EN 12593 PN-EN 12593 5-15 5-15 Temperatura zapłonu Flash-point °C ° C PN-EN ISO 2592 PN-EN ISO 2592 >220 > 220 Penetracja po starzeniu Penetration after aging % % PN-EN 1426 PN-EN 1426 >37 > 37 Zmiana masy po starzeniu Mass change after aging % wagowych % by weight PN-EN 12607-1 PN-EN 12607-1 < 1,0 <1.0 Wzrost temperatury mięknienia po starzeniu Increase in the softening point after aging °C ° C PN-EN 1427 PN-EN 1427 511 511 Rozpuszczalność Solubility % wagowych % by weight PN-EN 12592 PN-EN 12592 S 99,0 S 99.0

PL 231 246 Β1 • Asfalt utleniony 95/35 (według PN-EN 13304:2009). Asfalt utleniony 95/35 stosuje się do produkcji różnego rodzaju materiałów izolacyjnych, a w szczególności do produkcji pap na wkładkach nie tekturowych o pogrubionej warstwie masy asfaltowej, które charakteryzują się polepszonymi własnościami eksploatacyjnymi. Jego właściwości przedstawia tabela 2.PL 231 246 Β1 • Oxidized bitumen 95/35 (according to PN-EN 13304: 2009). Oxidized asphalt 95/35 is used for the production of various types of insulation materials, in particular for the production of felt on non-cardboard inserts with a thickened layer of asphalt mass, which are characterized by improved operating properties. Its properties are presented in Table 2.

T a b e I a 2T a b e I a 2

Właściwości asfaltu 95/35Properties of asphalt 95/35

Właściwość Property Jednostka Unit Metoda badania Test method Wartość Value Penetracja w 25°C Penetration at 25 ° C 0,1 mm 0.1 mm PN-EN 1426 PN-EN 1426 30-40 30-40 Temperatura mięknienia Softening point ’C 'C PN-EN 1427 PN-EN 1427 90-100 90-100 Temperatura łamliwości Breaking point °c ° c PN-EN 12593 PN-EN 12593 <-120 <-120 Temperatura zapłonu Flash-point °c ° c PN-EN ISO 2592 PN-EN ISO 2592 >250 > 250 Zmiana masy po starzeniu Mass change after aging % wagowych % by weight PN-EN 12607-1 PN-EN 12607-1 <0,5 <0.5 Wzrost temperatury mięknienia po starzeniu Increase in the softening point after aging °C ° C PN-EN 1427 PN-EN 1427 <11 <11

• Asfalt drogowy 50/70 (według PN-EN 13304:2009). Asfalt drogowy 50/70 stosuje się do produkcji różnego rodzaju materiałów izolacyjnych, a w szczególności do produkcji pap na wkładkach nie tekturowych o pogrubionej warstwie masy asfaltowej, które charakteryzują się polepszonymi własnościami eksploatacyjnymi. Jego właściwości przedstawia tabela 3.• Road asphalt 50/70 (according to PN-EN 13304: 2009). Road asphalt 50/70 is used for the production of various types of insulation materials, in particular for the production of felt on non-cardboard inserts with a thickened layer of asphalt mass, which are characterized by improved operational properties. Its properties are presented in Table 3.

Tabela 3Table 3

Właściwości asfaltu 50/70Properties of asphalt 50/70

Właściwość Property Jednostka Unit Metoda badania Test method Wartość Value Penetracja w 25°C Penetration at 25 ° C 0,1 mm 0.1 mm PN-EN 1426 PN-EN 1426 50740 50740 Temperatura mięknienia Softening point °C ° C PN-EN 1427 PN-EN 1427 46-54 46-54 Temperatura łamliwości Breaking point °C ° C PN-EN 12593 PN-EN 12593 s-8 s-8 Temperatura zapłonu Flash-point °C ° C PN-EN ISO 2592 PN-EN ISO 2592 £230 £ 230 Zmiana masy po starzeniu Mass change after aging % wagowych % by weight PN-EN 12607-1 PN-EN 12607-1 <0,5 <0.5 Wzrost temperatury mięknienia po starzeniu Increase in the softening point after aging °C ° C PN-EN 1427 PN-EN 1427 <9 <9

W przykładach stosuje się imidazoliny:The examples use imidazolines:

• imidazolinę oleinową: imidazolina na bazie kwasu oleinowego - ciecz barwy brązowej, słaby zapach, zasadowość 1,5 ml HCI/g, zawartość substancji kationowych około 88%, pH 10,9, temperatura krzepnięcia -21 °C), • imidazolinę rzepakową: imidazoina na bazie oleju rzepakowego - ciecz barwy brązowej, słaby zapach, zasadowość 1,5 ml HCI/g , zawartość substancji kationowych około 90%, • imidazolinę smalcową: imidazolina na bazie smalcu - ciało stałe barwy jasnobrązowej, słaby zapach, zasadowość 1,6 ml HCI/g, zawartość substancji kationowych około 99%, • imidazolinę stearynową: imidazolina na bazie kwasu stearynowego - ciało stałe barwy jasnobrązowej, słaby zapach, zasadowość 1,5 ml HCI/g, zawartość substancji kationowych około 98%.• oleic imidazoline: oleic acid-based imidazoline - brown liquid, low odor, alkalinity 1.5 ml HCI / g, content of cationic substances about 88%, pH 10.9, freezing point -21 ° C), • rapeseed imidazoline: rapeseed oil-based imidazoin - brown liquid, low odor, alkalinity 1.5 ml HCI / g, cationic substances content about 90%, • lard imidazoline: imidazoline based on lard - light brown solid, low odor, alkalinity 1.6 ml HCl / g, the content of cationic substances about 99%, • stearic imidazoline: imidazoline based on stearic acid - light brown solid, low odor, alkalinity 1.5 ml HCl / g, cationic substances content about 98%.

PL 231 246 Β1PL 231 246 Β1

W przykładach stosuje się kwas polifosforowy o stężeniu:The examples use polyphosphoric acid with a concentration:

75,9% P2O5,75.9% P2O5,

79,8% P2O5,79.8% P2O5,

82,6% P2O5.82.6% P2O5.

Dla porównania modyfikowane asfalty przedstawione w przykładach poddaje się laboratoryjnemu starzeniu asfaltów metodą TFOT (Rolling Thin Film Oven Test) (PN-EN 12607-1, Asfalty i lepiszcza asfaltowe - Oznaczanie odporności na starzenie pod wpływem ciepła i powietrza).For comparison, the modified bitumens presented in the examples are subjected to laboratory aging of bitumens using the TFOT (Rolling Thin Film Oven Test) method (PN-EN 12607-1, Bitumen and bituminous binders - Determination of resistance to aging by heat and air).

Przykład 1Example 1

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się: 350 g asfaltu 160/220 o temperaturze 80°C, 62,39 g kwasu polifosforowego o stężeniu 82,6% P2O5 oraz 3,54 g modyfikatora imidazolinowego zawierającego:In a 500 cm ³ flask are placed: 350 g of asphalt 160/220 at 80 ° C, 62.39 g of polyphosphoric acid with a concentration of 82.6% P2O5 and 3.54 g of an imidazoline modifier containing:

• 70% imidazoliny I, na bazie kwasu oleinowego, • 23% imidazoliny II, na bazie kwasu oleinowego, • 4% diamidoaminy o wzorze C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-CO C17H33, • 2% monoamidoaminy o wzorze C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, • 1% dietylenotriaminy, całość miesza się w temperaturze 120°C przez 25 minut.• 70% imidazoline I, based on oleic acid, • 23% imidazoline II, based on oleic acid, • 4% diamidoamine of the formula C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-CO C17H33, • 2% monoamidoamine of the formula C17H33OC -NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, • 1% diethylenetriamine, the whole is stirred at 120 ° C for 25 minutes.

Wykonuje się analizę otrzymanego produktu. Wykonuje się pomiary:The obtained product is analyzed. Measurements are taken:

• Pomiar temperatury mięknienia metodą PiK (pierścienia i kuli PN-EN 1426) • Pomiar penetracji (PN-EN 1426 - parametry badania: czas 5 sekund, temperatura 25°C, masa igły 100 g), • Badanie właściwości niskotemperaturowych - oznaczenie temperatury łamliwości metodą Frassa, • Pomiar lepkości dynamicznej z wykorzystaniem urządzenia DSR (w temperaturze 60°C), • Test rozciągania z rejestracja siły (PN-EN 13589 - parametry badania 10°C), • Przyczepność do powierzchni kruszywa (PN-B-06714-22).• Measurement of the softening point using the PiK method (ring and ball PN-EN 1426), • Penetration measurement (PN-EN 1426 - test parameters: time 5 seconds, temperature 25 ° C, needle weight 100 g), • Low-temperature properties test - determination of the breaking point by the Frass method, • Measurement of dynamic viscosity using a DSR device (at a temperature of 60 ° C), • Tensile test with force recording (PN-EN 13589 - test parameters 10 ° C), • Adhesion to the aggregate surface (PN-B-06714- 22).

Uzyskane wyniki przedstawia tabela 4.The obtained results are presented in Table 4.

Tabela 4Table 4

Wyniki badań dla przykładu 1.Test results for example 1.

I Badane właściwości I I Tested properties AND Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 0 16%’ Improvement 0 16% ' Poprawa 0 30%* Improvement 0 30% * Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25 ° C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 30%* Improvement 0 30% * Poprawa c 34 %* Improvement c 34% * Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Breaking point (° C) PN-EN 12593 Poprawa 0 33%* Improvement 0 33% * Poprawa 0 65 %* Improvement 0 65% * Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa*s) PN-EN 12596 Dynamic viscosity at 60 ° C (Pa * s) PN-EN 12596 Poprawa 0 25%’ Improvement 0 25% ' Poprawa 0 31 %* Improvement 0 31% * Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Tensile test with force recording (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 28%* Improvement 0 28% * Poprawa 0 33%’ Improvement 0 33% ' Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 55%* Improvement 0 55% * Poprawa 0 61 %* Improvement 0 61% *

* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 160/220* improvement over the initial 160/220 asphalt

Dodatek kwasu polifosforowego prowadzi do korzystnych zmian właściwości Teologicznych asfaltów. W zależności od stężenia kwasu uzyskuje się:The addition of polyphosphoric acid leads to favorable changes in the rheological properties of bitumens. Depending on the acid concentration, the following are obtained:

• zwiększoną odporność asfaltu na spękanie indukowane termicznie, zmęczeniowe oraz na działanie wilgoci, • znaczące obniżenie temperatury łamliwości asfaltu, • zwiększenie temperatury mięknienia asfaltu.• increased resistance of asphalt to thermally induced cracking, fatigue and moisture, • significant reduction of asphalt breaking point, • increase of asphalt softening point.

Kwas polifosforowy jest kompatybilny z asfaltem. Wykazano brak rozwarstwienia mieszanki, łatwość mieszania oraz stabilność podczas przechowywania mieszaniny.Polyphosphoric acid is compatible with asphalt. The mixture was not delaminated, it was easy to mix and it was stable during storage.

Tym niemniej asfalt modyfikowany tylko kwasem polifosforawym posiada gorsze parametry, niż asfalt modyfikowany kwasem polifosforowym i modyfikatorem imidazolinowym.However, bitumen modified only with polyphosphorous acid has worse parameters than bitumen modified with polyphosphoric acid and the imidazoline modifier.

PL 231 246 Β1PL 231 246 Β1

Przykład 2Example 2

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się 350 g asfaltu 95/35 o temperaturze 200°C oraz 7,14 g modyfikatora imidazolinowego o składzie jak w przykładzie 1 oraz 162,31 g kwasu polifosforowego o stężeniu 79,8% P2O5, całość miesza się w temperaturze 220°C przez 150 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 5.350 g of asphalt 95/35 at 200 ° C and 7.14 g of imidazoline modifier with the composition as in example 1 and 162.31 g of polyphosphoric acid with a concentration of 79.8% P2O5 are placed in a 500 cm ³ flask, the whole is mixed at 220 ° C for 150 minutes. The obtained results are presented in Table 5.

Tabela 5Table 5

Wyniki badań dla przykładu 2Test results for example 2

Badane właściwości Properties tested Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 0 15%* Improvement 0 15% * Poprawa 0 25%* Improvement 0 25% * Penetracja w 25’C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25'C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 23%’ Improvement 0 23% ' Poprawa 0 29%* Improvement 0 29% * Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Breaking point (° C) PN-EN 12593 Poprawa 0 28%’ Improvement 0 28% ' Poprawa 0 56%* Improvement 0 56% * Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa*s) PN-EN 12596 Dynamic viscosity at 60 ° C (Pa * s) PN-EN 12596 Poprawa 0 35%* Improvement 0 35% * Poprawa 0 41 %* Improvement 0 41% * Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Tensile test with force recording (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 31 %* Improvement 0 31% * Poprawa 0 39%* Improvement 0 39% * Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 60%* Improvement 0 60% * Poprawa 0 62%* Improvement 0 62% *

* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 95/35.* improvement over original 95/35 asphalt.

Przykład 3Example 3

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się 350 g asfaltu 160/220 o temperaturze 120°C, 120,27 g polifosforowego o stężeniu 75,9% P2O5 oraz 10,82 g modyfikatora na bazie imidazoliny rzepakowej zawierającego:In a flask of 500 cm ³ is placed 350 grams of 160/220 bitumen at a temperature of 120 ° C, 120.27 g of polyphosphoric a concentration of 75.9% P2O5, and 10.82 g of modifier based on rapeseed imidazoline comprising:

• 40% imidazoliny I, w której R =Ci6-isH3i-39, • 45% imidazoliny II, w której R=Ci6-2oH3i-39, • 4,5% diamidoaminy o wzorze C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-CO C17H33, • 0,5% dietylenotriaminy, • 10% gliceryny.• 40% of imidazoline I, where R = Ci6-isH3i-39, • 45% of imidazoline II, where R = Ci6-2oH3i-39, • 4.5% of diamidoamine of formula C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4- NH-CO C17H33, • 0.5% diethylenetriamine, • 10% glycerin.

Całość miesza się w temperaturze 150°C przez 105 minut. Wyniki przedstawia tabela 6.The mixture is stirred at 150 ° C for 105 minutes. The results are presented in Table 6.

Tabela 6Table 6

Wyniki badań dla przykładu 3Test results for example 3

Badane właściwości Properties tested Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 019%* Improvement 019% * Poprawa 0 29%* Improvement 0 29% * Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25 ° C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 29%* Improvement 0 29% * Poprawa 0 35%’ Improvement 0 35% ' Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Breaking point (° C) PN-EN 12593 Poprawa 0 29%* Improvement 0 29% * Poprawa 0 66%* Improvement 0 66% * Lepkość dynamiczna w 60^cC (Pa * s) PN-EN 12596Dynamic viscosity at 60 ^c C (Pa * s) PN-EN 12596 Poprawa 0 27%* Improvement 0 27% * Poprawa 0 35%* Improvement 0 35% * Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Tensile test with force recording (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 28%* Improvement 0 28% * Poprawa 0 38%* Improvement 0 38% * Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 55%* Improvement 0 55% * Poprawa 0 59%* Improvement 0 59% *

* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 160/220.* improvement over the initial 160/220 asphalt.

Przykład 4Example 4

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się 350 g asfaltu 95/35 o temperaturze 190°C oraz 10,82 g modyfikatora na bazie imidazoliny rzepakowej takiej jak w przykładzie 3 oraz 240,55 g kwasu350 g of 95/35 bitumen at 190 ° C and 10.82 g of the rape imidazoline modifier as in example 3 and 240.55 g of acid are placed in a 500 cm ³ flask

PL 231 246 Β1 polifosforowego o stężeniu 75,9% P2O5. Całość miesza się w temperaturze 225°C przez 145 minut.PL 231 246 Β1 polyphosphorus with a concentration of 75.9% P2O5. The mixture is stirred at 225 ° C for 145 minutes.

Uzyskane wyniki przedstawia tabela 7.The obtained results are presented in Table 7.

Tabela 7Table 7

Wyniki badań dla przykładu 4Test results for example 4

Badane właściwości Properties tested Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 0 13%* Improvement 0 13% * Poprawa 0 21 %* Improvement 0 21% * Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25 ° C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 23%* Improvement 0 23% * Poprawa 0 29%* Improvement 0 29% * Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Breaking point (° C) PN-EN 12593 Poprawa 0 19%* Improvement 0 19% * Poprawa 0 49%* Improvement 0 49% * Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa^xs) PN-EN 12596Dynamic viscosity at 60 ° C (Pa ^x s) PN-EN 12596 Poprawa 0 17%* Improvement 0 17% * Poprawa 0 25%* Improvement 0 25% * Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Tensile test with force recording (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 23%* Improvement 0 23% * Poprawa 0 35%* Improvement 0 35% * Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 57%* Improvement 0 57% * Poprawa 0 59%* Improvement 0 59% *

Przykład 5Example 5

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się 350 g asfaltu 160/220 o temperaturze 100°C, 40,94 g kwasu polifosforowego o stężeniu 79,8% P2O5, oraz 18,42 g modyfikatora na bazie imidazoliny smalcowej, zawierającego:In a flask of 500 cm ³ is placed 350 grams of 160/220 bitumen at a temperature of 100 ° C, 40.94 g of polyphosphoric acid having a concentration of 79.8% P2O5, and 18.42 g of modifier based on imidazoline lard, comprising:

• 40% imidazoliny I, w której R=Ci6-2oH3i-39, • 45% imidazoliny II w której R=Ci6-2oH3i-39, • 4,5% amidoamin, • 0,5% dietylenotriaminy, • 10% gliceryny.• 40% of imidazoline I, where R = C 16-2oH3i-39, • 45% of imidazoline II, where R = C16-2oH3i-39, • 4.5% of amidoamines, • 0.5% of diethylenetriamine, • 10% glycerin.

Całość miesza się w temperaturze 115°C przez 40 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 8.The mixture is stirred at 115 ° C for 40 minutes. The obtained results are presented in Table 8.

Tabela 8Table 8

Wyniki badań dla przykładu 5Test results for example 5

Badane właściwości Properties tested Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 0 21 %* Improvement 0 21% * Poprawa 0 30%* Improvement 0 30% * Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25 ° C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 37%* Improvement 0 37% * Poprawa 0 41 %* Improvement 0 41% * Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Breaking point (° C) PN-EN 12593 Poprawa 0 23%* Improvement 0 23% * Poprawa 0 65%* Improvement 0 65% * Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa*s) PN-EN 12596 Dynamic viscosity at 60 ° C (Pa * s) PN-EN 12596 Poprawa 0 17%* Improvement 0 17% * Poprawa 0 25%* Improvement 0 25% * Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Tensile test with force recording (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 41%’ Improvement 0 41% ' Poprawa 0 49%* Improvement 0 49% * Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 49%* Improvement 0 49% * Poprawa 0 55%* Improvement 0 55% *

Przykład 6Example 6

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się 350 g asfaltu 95/35 o temperaturze 220°C oraz 7,14 g modyfikatora na bazie imidazoliny smalcowej o składzie jak w przykładzie 5, oraz 89,29g kwasu polifosforowego o stężeniu 82,6% P2O5, całość miesza się w temperaturze 220°C przez 50 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 9.350 g of asphalt 95/35 at a temperature of 220 ° C and 7.14 g of a modifier based on lard imidazoline with the composition as in example 5 and 89.29 g of polyphosphoric acid with a concentration of 82.6% P2O5 are placed in a 500 cm ³ flask. the whole was stirred at 220 ° C for 50 minutes. The obtained results are presented in Table 9.

PL 231 246 Β1PL 231 246 Β1

Tabela 9Table 9

Wyniki badań dla przykładu 6Test results for example 6

Badane właściwości Properties tested Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 0 23%‘ Improvement 0 23% ' Poprawa 0 30%* Improvement 0 30% * Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25 ° C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 31 %* Improvement 0 31% * Poprawa 0 39%* Improvement 0 39% * Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Breaking point (° C) PN-EN 12593 Poprawa 0 21 %* Improvement 0 21% * Poprawa 0 55%‘ Improvement 0 55% ' Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa*s) PN-EN 12596 Dynamic viscosity at 60 ° C (Pa * s) PN-EN 12596 Poprawa 0 20%* Improvement 0 20% * Poprawa 0 31 %* Improvement 0 31% * Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Tensile test with force recording (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 27%* Improvement 0 27% * Poprawa 0 35%* Improvement 0 35% * Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 59%* Improvement 0 59% * Poprawa 0 62%* Improvement 0 62% *

’ poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 95/35.'Improvement compared to the initial 95/35 asphalt.

Przykład 7Example 7

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się 350 g asfaltu 160/220 o temperaturze 115°C, 19,59 g kwasu polifosforowego o stężeniu 82,6% P2O5 oraz 22,34 g modyfikatora na bazie imidazoliny stearynowej o składzie;350 g of asphalt 160/220 at 115 ° C, 19.59 g of polyphosphoric acid with a concentration of 82.6% P2O5 and 22.34 g of a modifier based on stearin imidazoline with the composition are placed in a 500 cm ³ flask;

• 70% imidazoliny I, w której R=Ci7H35, • 19% imidazoliny II, w której R=Ci7H35, • 10% monoamidoaminy o wzorze C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, • 1% dietylenotriaminy.• 70% of imidazoline I, where R = C 17H35, • 19% of imidazoline II, where R = C 17H35, • 10% monoamidoamine of formula C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, • 1% diethylenetriamine.

Całość miesza się w temperaturze 115°C przez 65 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 10.The mixture is stirred at 115 ° C for 65 minutes. The obtained results are presented in Table 10.

Tabela 10Table 10

Wyniki badań dla przykładu 7Test results for example 7

Badane właściwości Properties tested Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 0 22%* Improvement 0 22% * Poprawa 0 33% * Improvement 0 33% * Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25 ° C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 32%* Improvement 0 32% * Poprawa 0 41%* Improvement 0 41% * Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Breaking point (° C) PN-EN 12593 Poprawa 0 21 %* Improvement 0 21% * Poprawa 0 62%* Improvement 0 62% * Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa^xs) PN-EN 12596Dynamic viscosity at 60 ° C (Pa ^x s) PN-EN 12596 Poprawa 0 22%' Improvement 0 22% ' Poprawa 0 30%* Improvement 0 30% * Test rozciągania z rejestracja sity (N) PN-EN 13589 Tensile test with registration of the sieve (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 25%* Improvement 0 25% * Poprawa 0 31 %* Improvement 0 31% * Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 56%* Improvement 0 56% * Poprawa 0 68%* Improvement 0 68% *

Przykład 8Example 8

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się 350 g asfaltu 95/35 o temperaturze 185°C oraz 38,89 g modyfikatora na bazie imidazoliny stearynowej, takiej jak w przykładzie 7 oraz 259,26 g kwasu polifosforowego o stężeniu 79,8% P2O5. Całość miesza się w temperaturze 185°C przez 80 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 11.350 g of 95/35 bitumen at 185 ° C and 38.89 g of a modifier based on stearic imidazoline, such as in Example 7, and 259.26 g of polyphosphoric acid at a concentration of 79.8% P2O5 are placed in a 500 cm ³ flask. . The mixture is stirred at 185 ° C for 80 minutes. The obtained results are presented in Table 11.

PL 231 246 Β1PL 231 246 Β1

Tabela 11Table 11

Wyniki badań dla przykładu 8Test results for example 8

Badane właściwości Properties tested Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 0 25%* Improvement 0 25% * Poprawa 0 29%* Improvement 0 29% * Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25 ° C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 25%* Improvement 0 25% * Poprawa 0 29%* Improvement 0 29% * Temperatura łamliwości (’C) PN-EN 12593 Breaking point (’C) PN-EN 12593 Poprawa 0 26%* Improvement 0 26% * Poprawa 0 58%* Improvement 0 58% * Lepkość dynamiczna w 60°C {Pa*s) PN-EN 12596 Dynamic viscosity at 60 ° C {Pa * s) PN-EN 12596 Poprawa 0 19%* Improvement 0 19% * Poprawa 0 25%’ Improvement 0 25% ' Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Tensile test with force recording (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 30%* Improvement 0 30% * Poprawa 0 35%* Improvement 0 35% * Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 45%* Improvement 0 45% * Poprawa 0 49%’ Improvement 0 49% '

Przykład 9Example 9

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się 350 g asfaltu drogowego 50/70 o temperaturze 125°C, 19,59 g kwasu polifosforowego o stężeniu 79,8% P2O5, oraz 22,34 g modyfikatora na bazie imidazoliny stearynowej o składzie:350 g of 50/70 road asphalt at 125 ° C, 19.59 g of polyphosphoric acid with a concentration of 79.8% P2O5 and 22.34 g of a modifier based on stearin imidazoline with the following composition are placed in a 500 cm ³ flask:

Całość miesza się w temperaturze 145°C przez 60 minut. Wyniki przedstawia tabela 12.The mixture is stirred at 145 ° C for 60 minutes. The results are presented in Table 12.

Tabela 12Table 12

Wyniki badań dla przykładu 9Test results for example 9

Badane właściwości Properties tested Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 0 21 %* Improvement 0 21% * Poprawa 0 25%* Improvement 0 25% * Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25 ° C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 29%* Improvement 0 29% * Poprawa 0 34%* Improvement 0 34% * Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Breaking point (° C) PN-EN 12593 Poprawa 0 23%* Improvement 0 23% * Poprawa 0 61 %* Improvement 0 61% * Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa*s) PN-EN 12596 Dynamic viscosity at 60 ° C (Pa * s) PN-EN 12596 Poprawa 0 21%' Improvement 0 21% ' Poprawa 0 28%* Improvement 0 28% * Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Tensile test with force recording (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 29%* Improvement 0 29% * Poprawa 0 33%‘ Improvement 0 33% ' Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 55%* Improvement 0 55% * Poprawa 0 59%* Improvement 0 59% *

* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 50/70.* improvement over initial 50/70 asphalt.

P r z y kład 10Example 10

W kolbie o pojemności 500 cm³ umieszcza się 350 g asfaltu drogowego 50/70 o temperaturze 120°C, 120,27 g kwasu polifosforowego o stężeniu 79,8% P2O5. oraz 10,82 g modyfikatora na bazie imidazoliny rzepakowej zawierającego:350 g of 50/70 road asphalt at 120 ° C, 120.27 g of polyphosphoric acid with a concentration of 79.8% P2O5 are placed in a 500 cm ³ flask. and 10.82 g of a rape imidazoline modifier containing:

• 40% imidazoliny I, w której R=Ci6-isH3i-39, • 45% imidazoliny II, w której R=Ci6-2oH3i-39, • 2,5% diamidoaminy o wzorze C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-CO C17H33, • 2% monoamidoaminy o wzorze C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, • 0,5% dietylenotriaminy, • 10% gliceryny.• 40% of imidazoline I, where R = Ci6-isH3i-39, • 45% of imidazoline II, where R = Ci6-2oH3i-39, • 2.5% of diamidoamine of formula C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4- NH-CO C17H33, • 2% monoamidoamine of the formula C17H33OC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, • 0.5% diethylenetriamine, • 10% glycerin.

Całość miesza się w temperaturze 150°C przez 105 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 13.The mixture is stirred at 150 ° C for 105 minutes. The obtained results are presented in Table 13.

PL 231 246 Β1PL 231 246 Β1

Tabela 13Table 13

Wyniki badań dla przykładu 10Test results for example 10

Badane właściwości Properties tested Zmiana parametru asfalt + modyfikator Change the asphalt + modifier parameter Zmiana parametru asfalt + modyfikator + kwas polifosforowy Change of the asphalt + modifier + polyphosphoric acid parameter Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Softening point (° C) PN-EN 1427 Poprawa 019%* Improvement 019% * Poprawa o 29%* 29% improvement * Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Penetration at 25 ° C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 018%* Improvement 018% * Poprawa 0 27%* Improvement 0 27% * Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Breaking point (° C) PN-EN 12593 Poprawa 0 21 %* Improvement 0 21% * Poprawa 0 59%* Improvement 0 59% * Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa* s) PN-EN 12596 Dynamic viscosity at 60 ° C (Pa * s) PN-EN 12596 Poprawa 0 23%’ Improvement 0 23% ' Poprawa 0 31 %* Improvement 0 31% * Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Tensile test with force recording (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 23%’ Improvement 0 23% ' Poprawa o 41%’ Improvement by 41% ' Przyczepność do powierzchni kruszywa PN-B-06714-22 Adhesion to the aggregate surface PN-B-06714-22 Poprawa 0 48%* Improvement 0 48% * Poprawa o 55%’ Improvement by 55% "

Claims

Patent claims

1. The method of producing modified asphalt, characterized in that 50.0% -99.8% by weight of asphalt at a temperature of 60 ° C-230 ° C, 0.1% -49.9% polyphosphoric acid and 0, 1% -49.9% imidazoline modifier containing:

- from 85% to 100.0% of imidazolines I and II in a mass ratio of 1: 3 to 3: 1 with the structure:

where R = CnHm, n = 15-20, m = 31-39

- up to 10.0% of diamidoamines of the formula ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-COR and / or monoamidoamines of the formula ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, where R = C _n H _m , n = 15-20, m = 31-39 to 1.0% alkyltriamines,

-up to 10.0% glycerin.

The whole is stirred at a temperature of 60 ° C-250 ° C for 20-200 minutes, and the temperature in the range of 110 ° C-250 ° C is selected so that the temperature in the reactor is 20 ° C-100 ° C higher than the temperature softening of the asphalt.

2. The method according to p. The method of claim 1, wherein the asphalt is road asphalt.

3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the asphalt is oxidized asphalt.

4. The method according to p. The process of claim 1, wherein the polyphosphoric acid is 75.9% P2O5 polyphosphoric acid.

5. The method according to p. The process of claim 1, wherein the polyphosphoric acid is 79.8% P2O5 polyphosphoric acid.

6. The method according to p. The process of claim 1, wherein the polyphosphoric acid is 82.6% P2O5 polyphosphoric acid.

7. The method according to p. The process of claim 1, wherein the modifier is an oleic acid-based imidazoline.

PL 231 246 B1

8. The method according to p. The method of claim 1, wherein the modifier is an imidazoline based on rapeseed oil.

9. The method according to p. The method of claim 1, wherein the modifier is a lard based imidazoline.

10. The method according to p. The method of claim 1, wherein the modifier is an imidazoline based on stearic acid.