PT2217648E - Composição betuminosa elástica reticulada de forma termo-reversível - Google Patents

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Sylvia Dreessen
Laurent Bouteiller
Emmanuelle Bugnet
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Total Raffinage Marketing
Univ Paris Curie
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Description

DESCRIÇÃO
COMPOSIÇÃO BETUMINOSA ELÁSTICA RETICULADA DE FORMA
TERMO-REVERSÍVEL
ÂMBITO TÉCNICO A presente invenção faz parte do domínio dos betumes. Mais especificamente, tem por objecto composições betuminosas que contêm moléculas organogelificante. As composições betuminosas reticuladas, de maneira termo-reversível são duras e elásticas às temperaturas de utilização e apresentam uma viscosidade reduzida às temperaturas de aplicação. A presente invenção também tem por objecto a utilização destas composições betuminosas no domínio das aplicações rodoviárias, nomeadamente no fabrico de ligantes rodoviários e no âmbito de aplicações industriais. A presente invenção também tem por objecto o processo de preparação destas composições betuminosas.
CONTEXTO TÉCNICO A utilização de betume no fabrico de materiais para aplicações rodoviárias e industriais é conhecida de há longa data: o betume é o principal ligante hidrocarbonado utilizado no domínio da construção rodoviária ou da engenharia civil. Para poder ser utilizado como ligante nestas diferentes aplicações, o betume deve apresentar algumas propriedades físico-químicas e mecânicas. Nomeadamente, deve ser suficientemente duro às temperaturas de utilização para evitar, por exemplo, a formação de sulcos provocados pelo tráfego. 0 betume deve também ser elástico para resistir às 1 deformações impostas pelo tráfego e/ou às mudanças de temperatura, fenómenos que conduzem a fissuras nos tapetes de desgaste ou ao arranque dos granulados superficiais. Por fim, o betume deve ser suficientemente fluido às temperaturas de aplicação menos elevadas possíveis para permitir um bom revestimento dos granulados e a colocação do revestimento na estrada, assim como, a sua compactação com os meios técnicos actuais na indústria rodoviária. A produção do ligante betuminoso necessita assim de conjugar ao mesmo tempo a dureza e a elasticidade do betume às temperaturas de utilização e uma fraca viscosidade às temperaturas de aplicação. 0 betume isoladamente não é, em geral, suficientemente elástico e, por isso, adiciona-se ao betume polímeros que podem eventualmente ser reticulados. Estes polímeros reticulados conferem às composições betuminosas propriedades elásticas claramente melhoradas. Contudo, a reticulação é irreversível; uma vez efectuada a reticulação não é possível voltar ao estado inicial existente antes da reacção de reticulação. As composições betuminosas reticuladas têm assim boas propriedades elásticas, mas a sua viscosidade é muito elevada. Com efeito, não se pode obter ao mesmo tempo uma boa elasticidade e uma boa composição fluida com polímeros reticulados de maneira irreversível. As propriedades mecânicas, nomeadamente a elasticidade, são favorecidas por uma reticulação de polímeros, enquanto a fluidez é favorecida por uma ausência de reticulação ou uma reticulação baixa dos polímeros. Consoante as aplicações visadas, é necessário encontrar um bom compromisso entre as propriedades mecânicas, nomeadamente a elasticidade e a fluidez, jogando com as taxas de reticulação ou com a natureza da reticulação. 2
TÉCNICA ANTERIOR
As reticulações, de acordo com a técnica anterior, são, na maioria dos casos, reticulações irreversíveis à base da formação de ligações covalentes entre os polímeros. Assim, uma das reticulações mais utilizadas no domínio dos betumes é a reticulação com enxofre ou vulcanização. Na reticulação com enxofre, cadeias mais ou menos curtas de enxofre (em geral com 8 a 2 átomos de enxofre) ligam os polímeros de maneira covalente. Jogando com a natureza química do dador de enxofre e/ou do polímero, com a temperatura, com a concentração do polímero e/ou com os dadores de enxofre, a requerente desenvolveu e patenteou um grande número de composições betuminosas reticuladas com propriedades claramente melhores em relação ao betume sem polímeros e em relação à mistura física de betume/polímero não reticulado. Entre as patentes da requerente, podem citar-se nomeadamente as seguintes referências: FR2376188, FR2429241, EP0799280, EP0690892.
Recentemente, a sociedade requerente, em dois pedidos de patentes não publicadas, desenvolveu um novo modo de reticulação reversível de polímeros, com base na utilização de polímeros enxertados que se associam, às temperaturas de utilização, por via de longos domínios parafínicos, desaparecendo essa associação às temperaturas de aplicação.
OBJECTIVOS DA INVENÇÃO
Nestas circunstâncias, o objecto da presente invenção consiste em propor novas composições betuminosas reticuladas de maneira termo-reversível.
Um outro objecto da presente invenção consiste em propor composições betuminosas que apresentam, às temperaturas de 3 utilização, as propriedades das composições betuminosas reticuladas de maneira irreversível, ao nivel da elasticidade e da dureza e apresentando uma viscosidade reduzida à temperatura de aplicação.
Um outro objecto da presente invenção consiste em propor um processo simples de preparação de composições betuminosas reticuladas de maneira termo-reversível.
BREVE DESCRIÇÃO A presente invenção tem por objecto uma composição betuminosa compreendendo pelo menos um betume e pelo menos uma molécula organogelificante considerada isoladamente ou em mistura, sendo a referida molécula organogelificante representada pela fórmula geral (I) seguinte:
O em que A representa um grupo à base de hidrocarboneto linear ou ramificado, saturado ou insaturado, aciclico, cíclico ou policiclico, com 3 a 92 átomos de carbono, resultado da polimerização das cadeias laterais de pelo menos um ácido gordo insaturado, X representa um grupo NH ou um átomo de oxigénio 0,
Ri representa um grupo escolhido entre: um grupo hidrocarboneto linear ou ramificado, com 2 a 40 átomos de carbono, compreendendo, eventualmente, um ou mais heteroátomos e compreendendo, eventualmente, uma ou mais 4 insaturações ou um grupo aromático substituído ou insubstituído, R2 representa um grupo escolhido entre: um átomo de hidrogénio, um grupo hidrocarboneto linear ou ramificado, com 1 a 40 átomos de carbono, compreendendo um ou mais heteroátomos e compreendendo, eventualmente, uma ou mais insaturações ou um grupo aromático substituído ou insubstituído, m e n representam, independentemente um do outro, um número inteiro que varia de 1 a 4, p representa um número inteiro que varia de 0 a 4, q representa um número inteiro que varia de 1 a 4 ou uma combinação destes valores, Y representa um grupo que compreende um dador de uma ligação de hidrogénio, tal como o grupo NH e um aceitador de uma ligação ao hidrogénio, tal como o grupo C=0.
De preferência, Y representa um grupo escolhido entre os grupos de ureia NHCONH-, amida -NHCO-, uretano -OCONH- ou ureia de fórmula geral (II): y(CHâ)f^
-H-Cj-NH
O representando r um número inteiro tendo um valor de 2 ou 3, tendo p um valor de 0 e tendo n um valor de 1.
De preferência, os ácidos gordos insaturados são ácidos gordos insaturados com 4 a 24 átomos de carbono (C4 a C24) > de preferência, de 11 a 22 átomos de carbono (Cu a C22) , de preferência, de 16 a 18 átomos de carbono (Ci6 a Cis) · 5
Mais preferencialmente, os ácidos gordos insaturados são ácidos gordos insaturados de 18 átomos de carbono (em Cie), em particular, escolhidos entre ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico considerados isoladamente ou misturados.
De preferência, a molécula organogelificante, de fórmula geral (I), está sobre a forma de uma mistura com mais de 70 % de moléculas organogelificante, de fórmula (I) , com q = 2 e/ou q = 3.
De preferência, o grupo Ri e/ou R2 representa um grupo aromático substituído por grupo alquilo e/ou grupos alcoxi.
Num modo de realização preferido, Y representa um grupo ureia -NHCONH-, de preferência, tendo n um valor de 1, tendo m e p um valor de 1 ou tendo m e p um valor de 2.
Num outro modo de realização preferido, Y representa um grupo ureia de fórmula geral (II):
N v MH
O representando r um número inteiro tendo o valor de 2 ou 3, tendo p um valor de 0 e tendo n um valor de 1, de preferência, com m representando um valor de 1, de preferência, com X representando um grupo NH.
Num outro modo de realização preferido, Y representa um grupo amida -CONH-, de preferência, com m e p tendo um valor de 1, de preferência, com X representando um grupo NH. 6
Num outro modo de realização preferido, Y representa um grupo uretano -OCONH-, de preferência, com m, n e p tendo um valor de 1, de preferência, com X representando um grupo de NH. A composição betuminosa, de acordo com a presente invenção, compreende de 0,1 a 30 %, em massa, da molécula organogelificante de fórmula geral (I), de preferência, de 0,5 a 20 %, de preferência, de 1 a 10 %, de preferência, de 2 a 5 %.
De preferência, a composição betuminosa compreende, além disso, pelo menos um polímero e/ou um agente fluxante.
De preferência, o betume escolhe-se entre betumes de origem natural, entre betumes com origem na refinação de petróleo bruto, tal como os resíduos da destilação atmosférica, os resíduos da destilação em vácuo, os resíduos da visco-redução, os resíduos insuflados, as suas misturas e as suas combinações ou entre betumes sintéticos. A presente invenção tem por objecto, além disso, a utilização de uma composição betuminosa para fabricar um ligante betuminoso anidro ou sob a forma de emulsão, um betume polimérico ou um betume fluxado. A presente invenção também tem por objecto a utilização de uma composição betuminosa misturada com granulados para fabricar um revestimento superficial, um revestimento produzido a quente, um revestimento de aplicação a frio, um revestimento que escorre a frio, uma emulsão de gravidade ou uma camada de desgaste. 7 A presente invenção também tem por objecto a utilização de uma composição betuminosa para fabricar um revestimento com estanquidade, uma membrana ou uma camada de impregnação. A presente invenção tem por objecto, finalmente, uma molécula organogelificante de fórmula geral (I), considerada isoladamente ou em mistura para preparar composições betuminosas elásticas reticuladas de maneira termoreversivel. A presente invenção tem por objecto, finalmente, um processo para obter uma composição betuminosa, na qual a molécula organogelificante, de fórmula geral (I), considerada isoladamente ou em mistura, é introduzida, a quente, a temperaturas entre 70 e 220 °C, de preferência, entre 90 a 180 °C, num único betume, num betume polimérico, num ligante betuminosa sob a forma anidra ou sob a forma de emulsão ou num tapete de desgaste. A presente invenção visa também o processo de preparação de uma composição betuminosa na qual: a) introduz-se um betume num recipiente equipado com meios de mistura e leva-se o betume a uma temperatura entre 70 e 220 °C, de preferência, entre 90 e 180 °C, b) introduz-se de 0,1 a 30 %, de preferência, de 0,5 a 5 %, em massa, da molécula organogelificante de fórmula geral (I), considerada isoladamente ou em mistura, em relação à massa de betume, c) aquece-se a composição betuminosa a uma temperatura compreendida entre 70 e 220 °C, de preferência, entre 90 e 180 °C, sob agitação, até à obtenção de uma composição betuminosa homogénea.
DESCRIÇÃO DETALHADA
As moléculas organogelificante, de acordo com a presente invenção, são representadas pela fórmula geral (I) que se segue:
O em que A representa um grupo hidrocarboneto linear ou ramificado, saturado ou insaturado, acíclico, cíclico ou policíclico, com 3 a 92 átomos de carbono, resultante da polimerização das referidas cadeias naturais de, pelo menos, um ácido gordo insaturado, X representa um grupo NH ou um átomo de oxigénio 0,
Ri representa um grupo escolhido entre: um grupo hidrocarboneto linear ou ramificado, com 2 a 40 átomos de carbono, compreendendo, eventualmente, um ou mais heteroátomos e compreendendo, eventualmente, uma ou mais insaturações ou um grupo aromático substituído ou insubstituído, R2 representa um grupo escolhido entre: um átomo de hidrogénio, um grupo hidrocarboneto linear ou ramificado, com 1 a 40 átomos de carbono, compreendendo um ou mais heteroátomos e compreendendo, eventualmente, uma ou mais insaturações ou um grupo aromático substituído ou insubstituído, m e n representam, independentemente um do outro, um número inteiro que varia de 1 a 4, p representa um número inteiro que varia de 0 a 4, q representa um número inteiro que varia de 1 a 4 ou uma combinação destes valores, 9 Y representa um grupo que compreende um dador de uma ligação de hidrogénio, tal como o grupo NH e um aceitador de uma ligação ao hidrogénio, tal como, o grupo C=0. 0 grupo A, de acordo com a presente invenção, resultam da polimerização das cadeias laterais de, pelo menos, um ácido gordo insaturado. Os ácidos gordos insaturados utilizados são ácidos gordos insaturados de 4 a 24 átomos de carbono (C4 a C24) , de preferência, de 11 a 22 átomos de carbono (Cu a C22) r de preferência, de 16 a 18 átomos de carbono (Ci6 a Ci8) . Entre os ácidos gordos insaturados utilizados, pode-se citar, por exemplo, o ácido crotónico (C4) , o ácido iso-crotónico (C4) , o ácido undecilénico (Cu) , o ácido hipogeico (C46) r o ácido palmitoleico (Οιβ) , o ácido oleico (Cis) , o ácido elaidico (Cie) t o ácido vacénico (Cis) , o ácido petroselinico (Ci8) , o ácido gadoleico (C20) , o ácido gondoico (C20) t o ácido cetoleico (C22) r o ácido erucidico (C22) , o ácido brassidico (C22) r o ácido nervónico (C24) , o ácido tiglico (C5) , o ácido sórbico (C6) , o ácido linoleico (Cis) , o ácido hiragónico (Ci6) , o ácido linolénico (Ci8) , o ácido γ-linolénico (Ci8) , o ácido eleosteárico (Ci8) , o ácido parinárico (Ci8) , o ácido homo-Y-linolénico (C2o) r o ácido araquidónico (C2o) , o ácido clupanodónico (C22) r considerados isoladamente ou em misturas.
Preferencialmente, os ácidos gordos insaturados são ácidos gordos insaturados de 18 átomos de carbono, em Cie, em particular escolhidos entre ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico, considerados isoladamente ou em misturas.
Pode-se também polimerizar ácidos provenientes de TOFA ou Tall Oil Fatty Acid (rico em ácidos oleicos e ácidos linoleicos) e polimerizar os ácidos gordos que contêm. 10 É possível polimerizar uma mistura contendo o mesmo ácido gordo ou uma mistura contendo vários ácidos gordos diferentes. A reacção que permite polimerizar cadeias de ácidos gordos é uma reacção de Diels-Alder (para mais informações ver Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Vol 7, p. 768 ou «The dimer acids», Humko Sheffield, 1975). A reacção de polimerização é uma reacção de dimerização, trimerização ou tetramerização nas quais se obtém, respectivamente, dímeros de ácidos gordos (ou dímeros de di-ácidos), trímeros de ácidos gordos (ou trímeros tri-ácidos) ou tetrâmeros de ácidos gordos (ou tetrâmeros tetra-ácidos). Os traços de ácidos gordos que não tenham reagido podem também estar presentes.
De acordo com as condições experimentais utilizadas, obtém-se assim uma mistura contendo ácidos gordos que não reagiram (A-(COOH)q com q = 1) ou dímeros de ácidos gordos (A-(COOH)q com q = 2) ou trímeros de ácidos gordos (A-(COOH)q com q = 3) ou tetrâmeros de ácidos gordos (A-(COOH)q com q = 4) em concentrações diferentes, tendo A o significado dado anteriormente. As moléculas organogelificantes de fórmula geral (I) obtidas por esta reacção de polimerização estão assim sob a forma de uma mistura ou co-existem moléculas organogelificantes de fórmula geral (I), em que o número inteiro q tem um valor de 1, 2, 3 e/ou 4. 0 produto da reacção compreende maioritariamente dímeros de ácidos gordos (q = 2) e trímeros de ácidos gordos (q = 3), os ácidos gordos que não reagiram (q = 1) ou tetrâmeros de ácidos gordos (q = 4) como produtos minoritários. De acordo com um modo de realização preferido, as moléculas organogelificantes, de fórmula geral (I), estão assim sob a forma de uma mistura com 11 mais de 70 % de moléculas organogelificante de fórmula geral (I) com q = 2 e/ou q = 3, quer dizer que a reacção de polimerização levou a uma mistura com mais de 7 0 % de uma mistura de dimeros de ácidos gordos e/ou de trimeros de ácidos gordos. Mais preferencialmente, as moléculas organogelificantes, de fórmula geral (I), estão sob a forma de uma mistura com mais de 80 % de moléculas organogelificantes, de fórmula geral (I), com q = 2 e/ou q = 3.
Os produtos da reacção estão sob a forma de compostos aciclicos (lineares ou ramificados), compostos cíclicos ou compostos policíclicos (em particular, bicíclicos) .
Quando restam ácidos gordos que não reagiram (A-(COOH)q com q = 1), o grupo A é um grupo hidrocarboneto acíclico linear, de 3 a 23 átomos de carbono (ácidos gordos, em C4 a C24) , de preferência, de 15 a 21 átomos de carbono (ácidos gordos, em Ci6 a C22) t de preferência, de 17 a 19 átomos de carbono (ácidos gordos, em Ci8 a C20) .
Para os dimeros de ácidos gordos, os trimeros de ácidos gordos e os tetrâmeros de ácidos gordos, o grupo A é um grupo hidrocarboneto acíclico ramificado ou cíclico ou policíclico.
Para os dimeros de ácidos gordos, o grupo A é um grupo hidrocarboneto acíclico ramificado ou cíclico ou policíclico, de 6 a 46 átomos de carbono (dimeros de ácidos gordos, em C4 a C24), de preferência, de 30 a 42 átomos de carbono (dimeros de ácidos gordos, em Ci6 a C22) , de preferência, de 34 a 38 átomos de carbono (dimeros de ácidos gordos, em Cis a C20) ·
Para os trimeros de ácidos gordos, o grupo A é um grupo hidrocarboneto acíclico ramificado ou cíclico ou policíclico, 12 de 9 a 69 átomos de carbono (trímeros de ácidos gordos, em C4 a C24) , de preferência, de 45 a 63 átomos de carbono (trimeros de ácidos gordos, em C16 a C22) , de preferência, de 51 a 57 átomos de carbono (trimeros de ácidos gordos, em Cis a C20) ·
Para os tetrâmeros de ácidos gordos, o grupo A é um grupo hidrocarboneto aciclico ramificado ou cíclico ou policíclico, de 12 a 92 átomos de carbono (tetrâmeros de ácidos gordos, em C4 a C24) , de preferência, de 60 a 84 átomos de carbono (tetrâmeros de ácidos gordos, em Ci6 a C22) , de preferência, de 68 a 7 6 átomos de carbono (tetrâmeros de ácidos gordos, em Cis a C20) · O grupo A é um grupo saturado quando a reacção de polimerização é seguida de uma reacção de hidrogenação selectiva das ligações duplas. A título de exemplo, a partir do ácido linoleico ou do ácido oleico ou do Tall Oil Fatty Acid, compreendendo maioritariamente ácidos gordos de 18 átomos de carbono, em Cie, pode-se obter uma mistura que compreende os dímeros dos ácidos seguintes (A-(COOH)q com q = 2):
13
Os três compostos A-(COOH)2 possuem duas funções de ácido e o grupo A está de acordo com a presente invenção.
No exemplo anterior, o grupo A pode apresentar-se sob três formas: no composto aciclico, A representa um grupo hidro-carboneto, ramificado, insaturado, de 34 átomos de carbono, no composto ciclico, A representa um grupo hidro-carboneto, ciclico, insaturado, de 34 átomos de carbono, no composto biciclico, A representa um grupo hidro-carboneto, policíclico, insaturado, de 34 átomos de carbono. A molécula organogelificante está pois sob a forma de uma mistura ao nível de um número inteiro de q (mistura de dímeros de ácidos gordos e/ou de trímeros de ácidos gordos, por exemplo) e também sob as diferentes formas químicas que podem revestir um dímero de ácido gordo (mistura de compostos cíclicos ou biciclicos, por exemplo).
Entre os ácidos gordos polimerizados disponíveis comercialmente, pode-se citar os PRIPOL® comercializados pela Unichema, os POLYMERGIN® comercializados pela HARBURGER BRINCKMAN & MERGELL GmbH, os DIMER® comercializados pela Westvaco, os EMPOL® comercializados pela Cognis.
Por exemplo, o EMPOL 1008® compreende 3,5 % de ácido gordo em Ci8 que não reagiu (q = 1), 92,3 % de dímero de ácido gordo em C36 (q = 2) e 3,5 % de trímero de ácido gordo em C54 (q = 3). Além disso, no EMPOL 1008®, as ligações duplas são totalmente hidrogenadas. 14
Por exemplo, o EMPOL 1018® compreende 4 % de ácido gordo que não reagiu (q = 1), 79 % de dímero de ácido gordo (q = 2) e 17 % de trimero de ácido gordo (q = 3).
Por exemplo, o EMPOL 1040® compreende 20 % de dimero de ácido gordo (q = 2) em C36 e 80 % de trimero de ácido gordo (q = 3) em C54 ·
Por exemplo, o EMPOL 1041® compreende 10 % de dimero de ácido gordo (q = 2) em C36 e 90 % de trimero de ácido gordo (q = 3) em C54 ·
Por exemplo, o EMPOL 1054® compreende 4 % de ácido gordo em Ci8 que não reagiu (q = 1), 55 % de dimero de ácido gordo (q = 2) em C36 e 35 % de trimero de ácido gordo (q = 3) em C54 ·
Por exemplo, o PRIPOL 1045® compreende 10 % de dimero de ácido gordo (q = 2) em C36 e 90 % de trimero de ácido gordo (q = 3) em C54. Os grupos A, para além da sua dissimetria e da irregularidade da sua estrutura, apresentam uma baixa cristalinidade ou mesmo uma cristalinidade nula. Além disso, para além da presença de numerosas cadeias de alquilo, têm uma temperatura de transição vitrea Tv baixa (próxima de 20 °C ou inferior a 20 °C) . Esta baixa temperatura de transição vitrea confere às moléculas (I) uma certa flexibilidade, são capazes de se deformarem sem romperem. A combinação dos elementos A com ligações de hidrogénio trazidas pelos elementos Y permite às moléculas (I) serem deformadas, mas de voltarem ao seu estado inicial (elasticidade) após a elongação. 15 0 grupo Υ das moléculas de fórmula geral (I) compreende, pelo menos, um grupo dador da ligação de hidrogénio e pelo menos um grupo aceitador da ligação de hidrogénio podendo formar ligações de hidrogénio. 0 dador da ligação de hidrogénio é, por exemplo, um grupo NH e o receptor da ligação de hidrogénio é, por exemplo, o grupo carbonilo C=0. Encontram-se as funções NH e C=0 nomeadamente nos grupos de ureias, amidas ou uretanos. 0 grupo Y é assim escolhido nos grupos ureia -NHCONH-, amida -NHCO-, uretano -OCNH- ou ureia de fórmula geral (II):
--N-1 --NH
O representando r um número inteiro tendo o valor de 2 ou 3 e tendo p um valor de 0.
Os grupos ureia -NHCONH-, amida -NHCO-, uretano -OCNH-ou ureia, de fórmula geral (II), do grupo Y permitem às moléculas organogelificantes (I) associarem-se entre si por via de uma rede de ligações de hidrogénio. Às temperaturas de utilização (entre -20 °C e +60 °C) a associação das moléculas organogelificantes (I) confere ao betume melhores propriedades ao nivel da dureza e da elasticidade.
Quando se aquece a composição betuminosa para as temperaturas de aplicação (entre +90 °C e +180 °C) as interacções entre as moléculas organogelificantes (I) desaparecem e o betume retoma as propriedades de um betume não reticulado e a viscosidade da composição betuminosa a quente volta a ser a do betume inicial. 16
Assim, quando se aditiva um betume com as moléculas organogelificantes (I), de acordo com a presente invenção, obtêm-se composições betuminosas que são reticuladas de maneira reversível e, mais particularmente, de maneira termo-reversível .
Por reticulação termo-reversível das composições betuminosas, de acordo com a presente invenção, entende-se uma reticulação que se traduz pelos seguintes fenómenos: a baixa temperatura, por exemplo, às temperaturas de utilização, as moléculas organogelificantes (I) estão associadas entre si por via de uma rede de ligações de hidrogénio obtida graças aos elementos Y. A rede supra-molecular formada confere à composição betuminosa boas propriedades mecânicas, nomeadamente, ao nível da dureza e da elasticidade. a quente, por exemplo, às temperaturas de aplicação, um aumento da temperatura provoca a rotura da rede de ligações de hidrogénio e, por consequência, a dissociação da rede supra-molecular. 0 reagrupamento das moléculas organogelificantes (I) desaparece e a composição betuminosa passa a ter uma viscosidade baixa e, portanto, uma boa fluidez. uma diminuição da temperatura e um retorno às temperaturas de utilização permite que se volte a formar a rede de ligações de hidrogénio. 0 fenómeno é termo-reversível .
Os grupos Ri e R2 representam, independentemente um do outro, um grupo hidrocarboneto linear ou ramificado, respectivamente com 2 ou 1 átomos de carbono até 40 átomos de carbono, compreendendo eventualmente um ou mais heteroátomos e compreendendo, eventualmente, uma ou várias insaturações ou 17 um grupo aromático substituído ou não. 0 grupo R2, estando no fim da cadeia, pode além disso representar um átomo de hidrogénio, o que não se passa no caso do grupo Ri.
De preferência, os grupos Ri e/ou R2 são grupos lineares, não saturados, de preferência, de 2 a 24 átomos de carbono, de preferência, de 5 a 18 átomos de carbono, mais preferencialmente, de 6 a 12 átomos de carbono.
De preferência, os grupos Ri e/ou R2 são grupos aromáticos não substituídos. Quando Ri e/ou R2 representam um grupo aromático substituído, o grupo aromático está substituído por grupos alquilo, de preferência, por grupos metilo, etilo, propilo, butilo e/ou substituído por grupos alcoxi, de preferência, por grupos metoxi, etoxi, propoxi, butoxi.
Quando Ri e/ou R2 compreendem um ou mais heteroátomos, os heteroátomos são, de preferência, átomos de azoto, mais preferencialmente, Ri e/ou R2 compreendem um único átomo de azoto.
Num modo particular de realização, o grupo Y representa um grupo ureia NHCONH-, a fórmula geral (I) escreve-se da seguinte maneira (Ia):
O O q em que os grupos A, Ri, R2 e os números inteiros m, n, p e q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente. 18
De preferência, os números inteiros m, n e p têm um valor de 1, de preferência, X representa um grupo NH, utilizam-se moléculas que respondem à formula (lai) seguinte: A- -c-II 0 H -N- -Ri H -N- -c-II 0 H -N- -r2 q em que os grupos A, Ri, R2 e o número inteiro q tem o mesmo significado que foi dado anteriormente.
Em particular, utilizam-se as moléculas (lai) do quadro seguinte:
Molécula (lai) Ri r2 A—] OH 0 (CH2) 6 fenilo A-Fs——S— OH 0 fenilo (CH2)n-CH3 r η h OH O (CH2) 6 (CH2) 7-CH3
As moléculas (lai) são sintetizadas a partir de uma mistura comercial proveniente de uma polimerização de ácidos gordos de fórmula geral (III) A-[COOH]q, o grupo A e o número q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente. A ou as funções ácidas do composto de fórmula geral (III) reagem primeiro com uma diamina de fórmula geral (IV) H2N-RX-NH2. As funções aminas remanescentes reagem em seguida com um isocianato de fórmula geral (V) 0=C=N-R2, os grupos Ri e R2 têm o mesmo significado que foi dado anteriormente. 19
De preferência, os números inteiros m, n e p têm valor de 1, de preferência, X representa um átomo de oxigénio 0, utilizam-se moléculas que respondem à fórmula (Ia2) seguinte: H H A” T -—0~~ ~Rf- —N— —C-------N— 11! 0 0 q em que os grupos A, Ri, R2 e o número inteiro q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente.
Em particular, utilizam-se as moléculas (Ia2) do quadro seguinte:
Molécula (Ia2) Ri r2 Η H I 1 '-tr’ Y !. 0 0 (CH2)2 H Η H 1 ! A—πγο_<™λ i Xj 1, 0 o (CH2)6 fenilo
As moléculas (Ia2) são sintetizadas a partir de uma mistura comercial proveniente da polimerização de ácidos gordos de fórmula geral (III) A-[C00H]q, o grupo A e o número inteiro de q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente. A ou as funções ácidas do composto de fórmula geral (III) são primeiro activadas com cloreto de acilo para formar A-[C0Cl]q que reage em seguida com um composto de fórmula (VI) H0-Ri-NHC0NH-R2, os grupos Ri e R2 têm os mesmo significado que foram dados anteriormente. 20
De preferência, o número inteiro n tem um valor de 1, de preferência, os números inteiros de m e p têm o valor de 2, de preferência, X representa um grupo NH, utilizam-se moléculas que respondem à fórmula (Ia3) seguinte:
T O H -N- κ \ o HN* "C" H “N- ‘R* H -H* “R*
O em que os grupos A, Ri, R2 e o número inteiro q têm os mesmo significado que foram dados anteriormente.
Em particular, utilizam-se as moléculas (Ia3) do quadro seguinte:
Molécula (Ia3) Ri r2 A ^-rHJ 41 0 J« ( (CH2)2)3-N fenilo
As moléculas (Ia3) são sintetizadas a partir de uma mistura comercial proveniente da polimerização de ácidos gordos de fórmula geral (III) A-[COOH]q, o grupo A e o número inteiro q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente. A ou as funções ácidas do composto de fórmula geral (III) reagem primeiro com uma triamina de fórmula geral (VII) (H2N)3-Ri . As funções amina remanescentes reagem em seguida com um isocianato de fórmula geral (V) 0=C=N-R2, Ri e R2 têm o mesmo significado que foi dado anteriormente. 21
Num segundo modo particular de realização, o grupo Y representa um grupo ureia de fórmula II:
N ^ NH O em que r representa um número inteiro com um valor de 2 ou 3. Neste modo de realização, p tem um valor de 0 e n tem um valor de 1, a fórmula geral (I) escreve-se da seguinte maneira (Ib):
em que os grupos A e Ri e os números inteiros m e q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente.
De preferência, o número inteiro m tem um valor de 1, de preferência, X representa um grupo NH, a fórmula geral (Ib) escreve-se da seguinte maneira (Ibi) :
O O em que os grupos A e Ri e o número inteiro q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente.
Em particular, utilizam-se as moléculas (Ibi) do quadro seguinte: 22
Molécula (Ibi) Ri r A- —C"—í;-—CHj— 1! c ° // j O (CH2)2 2 Γ A-* -C-N-CHj-CHZ-NH-CHj-CH2- íi \ ii ° # -, O s (ch2)2-nh- (CH2) 2 2 A preparação das moléculas (Ibi) está descrita no pedido de patente W02006087475. Entre as moléculas preferidas da sub-família (Ibi) , pode citar-se a molécula que se segue (Ibi-1), na qual A representa um grupo hidrocarboneto ciclico, saturado, com 32 átomos de carbono, que provém da dimerização dos ácidos gordos ricos em ácido linolerco:
o grupo Y geral (I) realização, a fórmula d®
Num terceiro modo particular representa um grupo amida -CONH > escreve-se da seguinte maneira (ic)'
A
O
X
O q 23 em que os grupos A, Ri, R2 e os números inteiros m, n, p e q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente.
De preferência, os números inteiros m e p têm o valor de 1, de preferência X representa um grupo NH, de fórmula geral (Ic) escreve-se da seguinte maneira (Ici) :
em que os grupos A, Ri, R2 e os números inteiros n e q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente.
Em particular, utilizam-se as moléculas (Ici) do quadro seguinte:
Molécula (Ici) n Ri r2 A“^|”N“t(CHg5"|"Nj~íCH2)n"cH3l OH» 0 ** 2 (CH2)5 (CH2) 11-CH3 A-[-C OH' 0 M 4 (CH2)10-NH- (CH2)2 fenilo
As moléculas (Ici) são sintetizadas a partir de uma mistura comercial proveniente da polimerização de ácidos gordos de fórmula geral (III) A-[COOH]q, em que o grupo A e o número inteiro q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente. A ou as funções ácidas do composto de fórmula geral (III) reagem com um composto de fórmula (VIII) H2N-(Ri-CONH)n-R2, tendo os grupos Ri e R2 e o número inteiro o mesmo significado que foi dado anteriormente. 24
Num último modo particular de realização, o grupo Y representa um grupo uretano -OCONH- e a fórmula geral Ia escreve-se da seguinte maneira (Id):
A
O
X
m em que os grupos A, Ri, R2 e os números inteiros m, n, p e q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente. De preferência, os números inteiros m, n e p têm um valor de 1, de preferência X representa um grupo NH, utilizam-se as moléculas que correspondem à fórmula (Idi) que se segue:
A
%
H N
R 2 em que os grupos A, Ri, R2 e o número inteiro q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente.
Em particular, utilizam-se as moléculas (Idi) do quadro seguinte:
Molécula (Idi) Ri r2 A-j-| N-ÍCH^-O-Cj-N-Q ] ^ OH 0 (CH2) 6 fenilo A~— 0 H 0 (CH2)5 fenilo A-j-| tjl {CH2)2“0“~Cj~"N-~{CH2)7-“CH3J OH O (ch2)2 (ch2) 7-ch3 25
As moléculas (Idi) são sintetizadas a partir de uma mistura comercial proveniente da polimerização de ácidos gordos de fórmula geral (III), A-[COOH]q, na qual o grupo A e o número inteiro q têm o mesmo significado que foi dado anteriormente. A ou as funções ácidas do composto de fórmula geral (III) reagem primeiro com um composto de fórmula geral (IX) H2N-R1-OH. As funções álcool restantes reagem em seguida com um isocianato de fórmula geral (V) 0=C=N-R2, em que os grupos Ri e R2 têm o mesmo significado que foi dado anteriormente.
De acordo com a presente invenção, é possivel combinar os diferentes modos de realização preferidos e ter, por exemplo, moléculas de fórmula (Ia) misturadas com moléculas de fórmula (Ib) ou misturadas com moléculas de fórmula (Ic) ou misturas com moléculas de fórmula (Id).
Sempre de acordo com a presente invenção, a sintese química das moléculas de fórmula geral (I) , é muitas vezes acompanhada de produtos secundários mas não é necessário separar os produtos de fórmula geral (I) dos produtos da reacção secundária, produtos esses que são minoritários.
As composições betuminosas, de acordo com a presente invenção, compreendem pelo menos um betume e pelo menos uma molécula organogelificante, de fórmula geral (I), considerada sozinha ou em mistura. As composições betuminosas de acordo com a presente invenção compreendem de 0,1 a 30 % em massa da molécula organogelificante de fórmula geral (I), considerada isoladamente ou em mistura, de preferência, de 0,5 a 20 %, de preferência, de 1 a 10 %, de preferência, de 2 a 5 %.
As composições betuminosas, de acordo com a presente invenção, podem conter betumes resultantes de diferentes 26 origens. Pode-se citar, em primeiro lugar, os betumes de origem natural, os contidos nas jazidas de betume natural, de asfalto natural ou nas areias betuminosas.
Os betumes de acordo com a presente invenção são também betumes provenientes da refinação de petróleo bruto. Os betumes provenientes da destilação atmosférica e/ou da destilação em vácuo de petróleo. Estes betumes podem ser eventualmente insuflados, visco-reduzidos e/ou desasfaltados. Os betumes podem ser betumes com um grau de dureza ou um grau de moleza. Os diferentes betumes obtidos pelos processos de refinação podem ser combinados entre si para se obter o melhor compromisso técnico.
Os betumes utilizados podem igualmente ser betumes fluxados por adição de dissolventes voláteis, de fluxantes de origem petrolífera, de fluxantes carboquímicos e/ou de fluxantes de origem vegetal.
Pode-se utilizar betumes sintéticos, também chamados betumes claros, pigmentáveis ou coráveis. Estes betumes contêm poucos ou nenhuns asfaltenos e podem ser, por consequência, corados. Estes betumes sintéticos são à base de resina de petróleo e/ou de resina proveniente da petroquímica, tal como, ceras de polietileno ou resinas de indeno-coumarona e de óleo lubrificante como descrito, por exemplo, na patente EP179510.
Pode-se utilizar igualmente betumes poliméricos. Os polímeros utilizados podem ser, por exemplo, polietilenos, copolímeros de etileno e de acetato de vinilo, copolímeros de estireno e de butadieno. 27
Existem diversas utilizações das composições betuminosas obtidas de acordo com a presente invenção, nomeadamente para a preparação de um ligante betuminoso, o qual, por sua vez, pode ser utilizado para preparar uma associação com granulados, nomeadamente para fins rodoviários. Um outro aspecto da presente invenção consiste na utilização de uma composição betuminosa em diversas aplicações industriais, nomeadamente para preparar um revestimento estanque, uma membrana ou uma camada de impregnação.
Tratando-se de aplicações rodoviárias, a presente invenção visa nomeadamente revestimentos betuminosos como materiais para a construção e a conservação das estruturas das calçadas e do seu revestimento, assim como, para a realização de todos os trabalhos das redes viárias. Assim, a presente invenção tem por objecto, por exemplo, isolantes superficiais, revestimentos a quente, revestimentos a frio, revestimentos colados a frio, emulsões de profundidade, camadas de base, camadas de ligação, camadas de ancoragem e camadas de enrolamento e outras associações de um ligante betuminoso e do granulado rodoviário, que possuem propriedades particulares, tais como, as camadas anti-omierantes, os revestimentos drenantes ou os asfaltos (mistura entre o ligante betuminoso e granulados do tipo da areia).
Tratando-se de aplicações industriais das composições betuminosas, pode-se citar o fabrico de membranas de estanquicidade, membranas anti-ruido, membranas de isolamento, revestimentos de superfície, lajes para alcatifas, camadas de impregnação, etc. A presente invenção, também tem por objecto um processo para se obter uma composição betuminosa dura e elástica às 28 temperaturas de utilização, sem aumentar a sua viscosidade a quente. 0 processo de preparação das composições betuminosas de acordo com a presente invenção compreende as seguintes etapas essenciais: a) introduz-se um betume num recipiente equipado com meios de mistura e leva-se o betume a uma temperatura entre 70 e 220 °C, de preferência, entre 90 e 180 °C, b) introduz-se de 0,1 a 30 %, de preferência, de 0,5 % a 5 % em peso, da molécula organogelificante, de fórmula geral (I), c) aquece-se a composição a uma temperatura compreendida entre 70 e 220 °C, de preferência, entre 90 e 180 °C, sob agitação, até à obtenção de uma composição betuminosa homogénea. A molécula organogelificante de fórmula geral (I) pode ser introduzida, indiferentemente, no betume ou durante o fabrico, no betume polimerizado, num ligante betuminoso sob a forma anidra ou sob a forma de emulsão, no revestimento, mas sempre a quente, a temperaturas entre 70 e 220 °C, de preferência, entre 90 a 180 °C. As misturas podem em seguida ser agitadas a estas temperaturas até à solubilização da molécula organogelificante, de fórmula geral (I), no betume, no betume polimerizado, no ligante betuminoso sob a forma anidra ou sob a forma de emulsão, no revestimento. 29
EXEMPLOS
Composição betuminosa Τχ (testemunho)
Escolhe-se um betume de destilação directa com uma penetrabilidade de 50 1/10 mm, de acordo com a norma NF EN 1426.
Composição betuminosa T2 (testemunho)
Prepara-se igualmente uma composição betuminosa testemunho, na qual o polimero é reticulado de maneira irreversível.
Introduz-se num reactor, sob agitação e a 195 °C: 95 %, em massa, de um betume de destilação directa, com uma penetrabilidade de 50 a/10 mm e 5 %, em massa, de um copolímero sequenciado de estireno/butadieno, a 25 %, em peso, de estireno e 75 %, em peso, de butadieno tendo uma massa molecular, em peso, Pm de 120.000 Dalton.
Agita-se a mistura e aquece-se a 195 °C, durante cerca de 3 horas.
Adiciona-se em seguida 0,1 %, em massa, de enxofre. Agita-se a mistura e aquece-se a 195 °C, durante 1 h. 30
Composições betuminosas de acordo com a presente invenção Ci,
Preparam-se 5 composições betuminosas, de acordo com a presente invenção, com 3 moléculas de fórmula geral (I). 1) Para a composição Ci utiliza-se a molécula (Ibi-2) cuja fórmula é a seguinte: o. w
(CHafe CHj
Prepara-se a molécula (Ibi-2) como descrito no pedido de patente W02006087475 (páginas 12 a 14) . A concentração de moléculas (Ibi-2) na composição Ci é de 0,5 % em massa. 2) Para a composição C2, utiliza-se a mesma molécula (Ibi-2) numa concentração de 2 % em massa. 3) Para a composição C3, utiliza-se a mesma molécula (Ibi-2) numa concentração de 2 % em massa. 4) Para a composição C4, utiliza-se a molécula (Iai-1) cuja fórmula é a seguinte
31
Prepara-se a molécula (Iai-1) da seguinte maneira:
Num reactor, mistura-se 51,5 g de EMPOL 1008® (92,3 % de dimero de ácido gordo em C36, q = 2, totalmente hidrogenada) e 21,4 g de hexametileno-diamina. Aquece-se a 160 °C, durante 24 horas.
Depois do arrefecimento para a temperatura ambiente, adiciona-se 70 mL de clorofórmio, mais 20 mL de isocianato de fenilo. Agita-se, durante 24 horas, à temperatura ambiente e depois o dissolvente evapora-se . A concentração de moléculas (Iai-1) na composição em C4, é de 5 % em massa. 5) Para a composição C5, utiliza-se a molécula (Idi-1) cuja fórmula é a seguinte
Prepara-se a molécula (Idi-1) da seguinte maneira:
Num reactor, mistura-se 51,5 g de EMPOL 1008® (92,3 % de dimero de ácido gordo em C36, q = 2, totalmente hidrogenada) e 19 g de 5-amino-l-pentanol. Aquece-se a 160 °C, durante 24 horas.
Depois do arrefecimento, para 50 °C, adiciona-se 70 mL de clorofórmio, 1 mL de trietilamina, mais 20 mL de isocianato de fenilo. Agita-se, durante 24 horas, à temperatura de refluxo e depois o dissolvente evapora-se. 32 A concentração de moléculas (Idi-1) na composição em C5, é de 5 % em massa.
As composições betuminosas, de acordo com a presente invenção, em Ci a C5, preparam-se da seguinte maneira:
Introduz-se num reactor, com agitação e a 170 °C: - um betume de destilação directa, de penetrabilidade 50 1/10 mm e - a molécula de fórmula geral (I).
Agita-se a mistura e aquece-se a 170 °C, durante cerca de 2 horas. O quadro que se segue apresenta as caracteristicas físicas das composições betuminosas de acordo com a presente invenção e das composições betuminosas testemunhos.
Ti T2 Ci C2 C3 c4 c5 Penetrabilidade (0,1 mm) 111 46 43 46 45 41 39 42 TBA (°C) u> 50,2 61, 6 51,4 53,7 65,0 62 59 Viscosidade a 80 °C (Pa.s) 28,4 59,0 29,3 31,5 55,0 57,0 39,9 Viscosidade a 100 °C (Pa.s) 5,3 14, 9 5, 8 7,6 8,3 10,0 8,0 Viscosidade a 120 °C (Pa.s) 1,3 4,3 1,5 1,8 2,1 2,5 1,9 Viscosidade a 140 °C (Pa.s) 0,5 1,5 0, 5 1,6 0,9 1,0 0,8 Viscosidade a 160 °C (Pa.s) 0,2 0, 6 0,3 0,5 0, 5 0,4 0,3 Viscosidade a 180 °C (Pa.s) 0,1 0,4 0,2 0,2 0,1 0,2 0,2 Viscosidade a 200 °C (Pa.s) 0,1 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2 0,1 Elongação max. a 5 °C (%) (J) 38 697 75 100 589 >700 322 Energia convencional a 400 % de elongação (J/cm2) (3) 0 17,5 0 0 12,7 13,8 3,7 (1) De acordo com a norma NF EN 1426 (2) Temperatura de Bille et Anneau, de acordo com a norma NF EN 1427 (3) Teste de tracção a 5 °C, de acordo com a norma NF EN 13587, com uma velocidade de estiramento de 500 mm/min Só o betume Ti não é elástico. Quando o betume é aditivado com um polímero reticulado com enxofre (reticulação 33 irreversível), a composição T2 apresenta uma capacidade de elongação muito boa e uma coesão muito boa, medidas pela energia convencional, muitíssimo superior à do betume Ti; a composição T2 é elástica. A composição T2 apresenta, contudo, valores de viscosidade muito mais elevados que os do betume isoladamente, sendo isto devido à reticulação irreversível do polímero.
As composições de acordo com a presente invenção e, em particular, as composições C3 e C4 apresentam propriedades elásticas significativas, a 5 °C, propriedades próximas e mesmo superiores às da composição T2. Além disso, parece que as composições de acordo com a presente invenção apresentam viscosidades relativamente reduzidas, bastante próximas das do betume puro T2, desde que a temperatura ultrapasse 100 °C. As viscosidades das composições de acordo com a presente invenção são nitidamente muito inferiores às da composição T2, na qual a reticulação é irreversível. As composições de acordo com a presente invenção são pois suficientemente fluidas às temperaturas de aplicação, permitindo assim um bom revestimento dos grânulos e uma colocação dos revestimentos na estrada mais apropriada aos meios técnicos actuais da actividade rodoviária. Além disso, as composições de acordo com a presente invenção, às temperaturas de utilização, são suficientemente elásticas para resistir às deformações impostas pelo tráfego e/ou pelas mudanças de temperatura.
Lisboa, 26 de Março de 2012. 34

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Composição betuminosa caracterizada pelo facto de compreender pelo menos um betume e pelo menos uma molécula organogelificante, considerados isoladamente ou em mistura, sendo a referida molécula organogelificante representada pela fórmula geral seguinte (I):
    O em que - A representa um grupo de hidrocarboneto linear ou ramificado, saturado ou insaturado, aciclico, cíclico ou policíclico, com 3 a 92 átomos de carbono, resultado da polimerização das cadeias naturais de pelo menos um ácido gordo insaturado, - X representa um grupo NH ou um átomo de oxigénio 0, - Ri representa um grupo escolhido entre: um grupo hidrocarboneto linear ou ramificado, com 2 a 40 átomos de carbono, compreendendo, eventualmente, um ou mais heteroátomos e compreendendo, eventualmente, uma ou mais insaturações ou um grupo aromático substituído ou não, - R2 representa um grupo escolhido entre: um átomo de hidrogénio, um grupo de hidrocarboneto linear ou ramificado, com 1 a 40 átomos de carbono, compreendendo um ou vários heteroátomos e compreendendo, eventualmente, uma ou várias insaturações ou um grupo aromático substituído ou não, - m e n representam, independentemente um do outro, um número inteiro que varia de 1 a 4, 1 - p representa um número inteiro que varia de 0 a 4, - q representa um número inteiro que varia de 1 a 4 ou uma combinação destes valores, - Y representa um grupo que compreende um dador de uma ligação de hidrogénio, tal como, o grupo NH e um aceitador de uma ligação de hidrogénio, tal como, o grupo C=0.
  2. 2. Composição betuminosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de Y representar um grupo escolhido entre os grupos ureia, -NHCONH-, amida, -NHCO-, uretano, -OCONH- ou ureia de fórmula geral (II):
    N-C-NH O em que r representa um número inteiro com um valor de 2 ou 3, p com um valor de 0 e n tem um valor de 1.
  3. 3. Composição betuminosa, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo facto de os ácidos gordos insaturados são ácidos gordos insaturados com 4 a 24 átomos de carbono (C4 a C24) , preferencialmente de 11 a 22 átomos de carbono (Cu a C22) , preferencialmente, de 16 a 18 átomos de carbono (Ci6 a Cis) .
  4. 4. Composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo facto de a molécula oeganogelificante, de fórmula geral (I) , estar sob a forma de uma mistura com mais de 70 % de moléculas organogelificantes, de fórmula geral (I), com q = 2 e/ou q = 3. 2
  5. 5. Composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo facto de o grupo Ri e/ou R2 representar um grupo aromático substituído por grupos alquilo e/ou grupos alcoxi.
  6. 6. Composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo facto de Y representar um grupo ureia, -NHCONH-, preferencialmente, com n tendo um valor de 1, m e p terem um valor de 1 ou m e p terem um valor de 2.
  7. 7. Composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo facto de Y representar um grupo ureia de fórmula geral (II):
    N--0—MB 0 em que r representa um número inteiro com um valor de 2 ou 3, p tendo um valor de 0 e n tendo um valor de 1, preferencialmente, com m tendo um valor de 1, preferencialmente com X representando um grupo NH.
  8. 8. Composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo facto de Y representar um grupo amida, -CONH-, preferencialmente, com m e p tendo um valor de 1, preferencialmente, com X representando um grupo NH.
  9. 9. Composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo facto de Y representar um grupo uretano, -OCONH-, preferencialmente, 3 com m e p tendo um valor de 1, preferencialmente, com X representando um grupo NH.
  10. 10. Composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo facto de compreender de 0,1 a 30 % em massa da molécula organogelificante, de fórmula geral (I), preferencialmente, de 0,5 a 20 %, preferencialmente, de 1 a 10 %, preferencialmente, de 2 a 5 %.
  11. 11. Composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo facto de o betume compreender, ainda, pelo menos um polímero e um agente fluxante.
  12. 12. Utilização de uma composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo facto de se destinar ao fabrico de um ligante betuminoso anidro ou sob a forma de uma emulsão, um betume modificado com polímeros ou um betume fluxado.
  13. 13. Utilização de pelo menos uma molécula organogelificante, de fórmula geral (I), isoladamente ou em mistura, tal como definido nas reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo facto de se destinar a preparar composições betuminosas elásticas reticuladas de maneira termo-reversível .
  14. 14. Processo para obter uma composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo facto de a molécula organogelificante, de fórmula geral (I), isoladamente ou em mistura, ser introduzida a quente, a temperaturas entre 70 e 220 °C, preferencialmente, entre 90 e 180 °C, no betume isolado, 4 no betume modoficado por polímero, no ligante betuminoso sob a forma anidra ou sob a forma de emulsão ou no revestimento.
  15. 15. Processo para a preparação de uma composição betuminosa, de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo facto de a) se introduzir um betume num recipiente equipado com meios de mistura e levar o betume a uma temperatura entre 70 e 220 °C, preferencialmente, entre 90 e 180 °C, b) se introduzir 0,1 a 30 %, preferencialmente, 0,5 a 5 % em massa de molécula organogelificante, de fórmula geral (I) , isoladamente ou em mistura, em relação à massa de betume, c) se aquecer a composição betuminosa a uma temperatura compreendida entre 70 e 220 °C, preferencialmente, entre 90 e 180 °C, sob agitação, até à obtenção de uma composição betuminosa homogénea. Lisboa, 26 de Março de 2012. 5
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2943678B1 (fr) 2009-03-25 2011-06-03 Total Raffinage Marketing Polymeres (meth)acryliques de bas poids moleculaire, exempts de composes soufres,metalliques et halogenes et de taux de monomeres residuels faible,leur procede de preparation et leurs utilisations
FR2948944B1 (fr) 2009-08-04 2012-10-05 Ceca Sa Supramolecular polymer-containing bituminous composition
FR2949232B1 (fr) 2009-08-18 2011-10-28 Ceca Sa Composition bitumineuse contenant un polymer supramoleculaire
FR2952066B1 (fr) 2009-10-29 2012-01-20 Total Raffinage Marketing Utilisation de cires dans une composition bitume/polymere reticulee pour ameliorer sa resistance aux agressions chimiques et composition bitume/polymere reticulee comprenant lesdites cires
FR2959504B1 (fr) * 2010-04-30 2012-06-29 Total Raffinage Marketing Utilisation de molecules organogelatrices dans des compositions bitumineuses pour ameliorer leur resistance aux agressions chimiques
EP2787043B1 (fr) * 2010-04-30 2018-03-21 Total Marketing Services Utilisation de dérivés organogelateurs dans des compositions bitumineuses pour améliorer leur résistance aux agressions chimiques
FR2992654B1 (fr) 2012-07-02 2015-08-07 Total Raffinage Marketing Compositions bitumineuses additivees aux proprietes thermoreversibles ameliorees
FR2992653B1 (fr) 2012-07-02 2015-06-19 Total Raffinage Marketing Compositions bitumineuses additivees aux proprietes thermoreversibles ameliorees

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2376188A1 (fr) 1976-12-28 1978-07-28 Elf Union Procede de preparation de compositions de bitumes polymeres
US4464286A (en) * 1982-04-26 1984-08-07 Westvaco Corporation Cationic bituminous emulsions
FR2536081B1 (fr) * 1982-11-17 1986-06-06 Charbonnages Ste Chimique Compositions de bitumes-polymeres applicables a la realisation de liants routiers
GB8426007D0 (en) * 1984-10-15 1984-11-21 Shell Int Research Binder composition
FR2649117B1 (fr) * 1989-06-30 1992-12-31 Elf France Composition bitume/polymere presentant une adhesivite se conservant au stockage a temperature elevee et procede de preparation d'une telle composition
FR2651003A1 (fr) * 1989-08-21 1991-02-22 Shell Int Research Perfectionnements aux bitumes et applications aux emulsions et enduits superficiels
FR2664900B1 (fr) * 1990-07-20 1994-07-22 Elf France Procede pour preparer en emulsion aqueuse un liant bitume/polymere a structure polymerique tridimensionnelle continue et application de ce liant a la realisation de revetements ou d'enrobes.
US5314935A (en) * 1990-12-18 1994-05-24 Elf Antar France Bitumen/polymer component making it possible to obtain bitumen/polymer compositions with very low thermal sensitivity, capable of being employed for the production of surfacings
FR2703063A1 (fr) 1993-03-26 1994-09-30 Elf Antar France Compositions bitume/polymère non gélifiables et stables au stockage à température élevée, leur procédé de préparation et leur application à la production de liants bitume/polymère pour revêtements.
FR2699187B1 (fr) * 1992-12-14 1995-02-17 Total Raffinage Distribution Emulsions aqueuses bitume-polymère, leur procédé de préparation et leurs applications.
FR2699186B1 (fr) * 1992-12-14 1995-03-10 Total Raffinage Distribution Compositions bitume-polymère, leur procédé de préparation et leurs applications.
DE4328656A1 (de) * 1993-08-26 1995-03-02 Bayer Ag Flammwidrige, spannungsrißbeständige Polycarbonat-ABS-Formmassen
FR2718747B1 (fr) * 1994-04-18 1996-06-07 Elf Antar France Procédé de préparation de compositions bitume/polymère à caractère multigrade renforcé et application des compositions obtenues à la production de liants bitume/polymère pour revêtements.
FR2726830B1 (fr) * 1994-11-10 1996-12-20 Elf Aquitaine Procede de preparation de compositions bitume/polymere pour la realisation de revetements et solution mere de polymere pour cette preparation
US5952408A (en) * 1994-12-01 1999-09-14 Cheil Industries, Inc. Flameproof thermoplastic resin compositions
FR2739863B1 (fr) * 1995-10-16 1997-11-21 Elf Antar France Procede de preparation de compositions bitume/polymere a caractere multigrade renforce et application des compositions obtenues a la production de liants bitume/polymere pour revetements
FR2740140B1 (fr) * 1995-10-19 1997-11-21 Elf Antar France Procede de preparation de compositions bitume/elastomere fonctionnalise a large intervalle de plasticite, application des compositions obtenues a la realisation de revetements et solution mere pour cette preparation
DE19547884A1 (de) * 1995-12-21 1997-06-26 Basf Ag Formmassen auf der Basis von Polycarbonaten
FR2748488B1 (fr) * 1996-05-10 1998-07-10 Elf Antar France Procede de preparation de compositions bitume/polymere a tres faible susceptibilite thermique et application des compositions obtenues a la production de liants bitume/polymere pour revetements
FR2762322B1 (fr) * 1997-04-21 1999-05-28 Elf Antar France Procede de preparation de compositions bitume/polymere, application des compositions obtenues a la production de liants bitume/polymere pour revetements et solution mere de polymere pour l'obtention desdites compositions
FR2762323B1 (fr) * 1997-04-21 1999-05-28 Elf Antar France Procede de preparation de compositions bitume/elastomere fonctionnalise, application des compositions obtenues a la realisation de revetements et solution mere pour cette preparation
DE19721628A1 (de) * 1997-05-23 1998-11-26 Bayer Ag Flammwidrige hochwärmeformbeständige Polycarbonat-Formmassen mit hoher Fließnahtfestigkeit
FR2764897B1 (fr) * 1997-06-24 1999-08-20 Atochem Elf Sa Melanges de bitume, de poudrette de caoutchouc et de polymere utilises comme liant routier
US6613820B2 (en) * 1997-08-29 2003-09-02 General Electric Company Polycarbonate resin composition
DE19801198A1 (de) * 1998-01-15 1999-07-22 Bayer Ag Flammwidrige Polycarbonat-ABS-Formmassen
FR2774997B1 (fr) * 1998-02-19 2000-05-05 Total Raffinage Distribution Compositions bitumineuses produites a partir de polyolefines thermoplastiques et leurs utilisations
JP3461125B2 (ja) * 1998-08-18 2003-10-27 出光石油化学株式会社 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物及びブロー成形品
FR2795418B1 (fr) * 1999-06-22 2001-09-28 Elf Antar France Procede de preparation de compositions bitume/polymere reticulees et/ou fonctionnalisees a tres faible susceptibilite thermique et application des compositions obtenues a la realisation de revetements
KR100372569B1 (ko) * 2000-10-31 2003-02-19 제일모직주식회사 난연성 열가소성 수지조성물
DE10061078A1 (de) * 2000-12-08 2002-06-13 Bayer Ag Flammwidrige wärmeformbeständige Polycarbonat-Zusammensetzungen
DE10103238A1 (de) * 2001-01-25 2002-08-01 Bayer Ag Flammwidrige, mineralverstärkte Polycarbonatzusammensetzungen mit hoher Bindenahtfestigkeit
US7691924B2 (en) * 2001-09-03 2010-04-06 Cheil Industries Flame retardant thermoplastic resin composition
US7799855B2 (en) * 2001-11-12 2010-09-21 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flame retardant thermoplastic polycarbonate compositions, use and method thereof
JP4664001B2 (ja) * 2004-04-07 2011-04-06 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物およびその成形体
FR2880031B1 (fr) * 2004-12-23 2007-04-06 Total France Sa Mastic bitumineux charge et a base de resine thermoplastique
FR2882061B1 (fr) * 2005-02-15 2008-04-18 Arkema Sa Materiaux elastiques
FR2911611B1 (fr) * 2007-01-23 2011-01-07 Total France Composition bitumineuse aux proprietes thermoreversibles.
FR2919298B1 (fr) * 2007-07-24 2012-06-08 Total France Composition bitume/polymere a reticulation thermoreversible.
JP5350391B2 (ja) * 2007-12-28 2013-11-27 チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド 難燃性熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法
FR2929616B1 (fr) * 2008-04-08 2011-09-09 Total France Procede de reticulation de compositions bitume/polymere presentant des emissions reduites d'hydrogene sulfure
DE102008062903A1 (de) * 2008-12-23 2010-06-24 Bayer Materialscience Ag Flammgeschützte schlagzähmodifizierte Polycarbonat-Zusammensetzungen

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Publication number Publication date
US20110144242A1 (en) 2011-06-16
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