RO122724B1 - Compoziţie fluidă de aditivi pentru bitumuri şi procedeu de obţinere a acesteia - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o compoziţie fluidă de aditivi pentru bitumuri şi la un procedeu de obţinere a acesteia. Compoziţia fluidă de aditivi pentru bitumuri, conform invenţiei, este constituită dintr-un amestec de alchilamide N-substituite, un amestec compus din polietilenpoliamine, hidroxietilpolietilenpoliamine, cu 2...6 atomi de azot şi dietanolamină, un amestec de săruri de amoniu N-substituite şi apă. Procedeul de obţinere a compoziţiei fluide de aditivi pentru bitumuri, conform invenţiei, constă în aceea că se supune reacţiei de condensare termică incompletă, la temperaturi de 110...160°C, timp de 1...4 h, un amestec compus din polietilenpoliamine, hidroxietilpolietilenpoliamine cu 2...6 atomi de azot, şi dietanolamină, cu un amestec de acizi graşi naturali, saturaţi şi nesaturaţi, având C12-C18, în care raportul molar amestecat polietilenpoliamine, hidroxietilpolietilenpoliamine cu 2...6 atomi de azot : dietanolamină : amestec de acizi graşi naturali saturaţi şi nesaturaţi în domeniul C12-C18 este de 1,1 : 1...3 : 1.

Description

Prezenta invenție se referă la o compoziție fluidă de aditivi pentru bitumuri și la procedeul de obținere a acesteia, utilizată pentru aditivarea bitumurilor rutiere, de hidrozolație, în scopul îmbunătățirii adezivității acestora.

Se cunoaște că durabilitatea unei acoperiri realizată cu bitum pe diferite suporturi, ca agregate naturale, fibre de sticlă, metale, fibre de celuloză etc., depinde în mare măsură de proprietățile de adezivitate ale bitumului. Bitumurile în general, cele rutiere în special, prezintă o adezivitate necorespunzătoare față de agregatele naturale, mai ales cele acide.

Din brevetul RO 112627 se cunoaște un aditiv pentru îmbunătățirea proprietăților bitumului rutier, care este constituit dintr-un elastomer, un termoplast și sulf.

Din brevetul R0115448 B1 se mai cunoaște o compoziție de aditivi pentru bitumuri, utilizată în construcția de drumuri, la aditivarea bitumurilor rutiere și de hidroizolație, constituită din polialchil poliamido polialchilenpoliamină, acizi grași, sare de amoniu, esteri ai glicerinei, glicerina, apă.Totdin brevetul RO115448B1 se cunoaște un procedeu de obținere a compoziției specificate, care constă în aceea că se supune reacției de condensare termică totală o polietilenpoliamină liniară, cu 2...6 atomi de azot cu acizi grași, la un raport molar acizi grași: amină de 1:5, la temperatura de 110...170°C, timp de 2...8h. Poliamido-polietilenpoliamina obținută este amestecată cu acizi grași, săruri de amoniu, esteri ai glicerinei, glicerina, apă, și omogenizată în condiții în sine cunoscute.

Creșterea adezivității bitumului se obține prin adaos de substanțe tensioactive, care asigură realizarea unei legături puternice între bitum și suport.

Pentru a fi eficienți, aditivii destinați creșterii adezivității bitumului trebuie să fie solubili sau să disperseze ușor în bitum, să fie compatibili cu bitumul, să fie stabili termic și chimic la temperaturile de preparare, stocare și prelucrare a bitumului aditivat, să asigure creșterea adezivitatii bitumului la doze mici, prin aditivare să nu modifice caracteristicile de bază ale bitumului, să nu fie toxici, corozivi sau inflamabili, să nu ridice probleme în ceea ce privește impactul asupra mediului sau a personalului deservent.

Se cunosc o serie de aditivi pentru îmbunătățirea adezivității bitumului, compuși cu azot de tipul alchil amidoamine, imidazoline, amide heterociclice.

Acești aditivi prezintă dezavantajul că sunt fie produse solide care creează dificultăți la dozare și omogenizare, fie sunt fluide, dar care se obțin prin procedee neeconomice la prețuri ridicate.

Compoziția fluidă de aditivi pentru bitumuri, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate mai sus, prin aceea că este constituită din 0,5...90% în greutate un amestec de alchil amide N-substituite, de tipul:

R-CO-NH - (CH₂-CH₂- NH)_n - CH₂-CH₂-NH₂,

R-CO-NH - (CH₂-CH₂- NH)_m - CH₂-CH₂-OH și

R-CO-N - (CH₂-CH₂- OH)_2i în care n este 0...4, m este 1 ...5, iar R este amestec de radicali alchil saturați și nesaturați în domeniul C₁₂ -C₁₈, 10...70% în greutate amestec compus din polietilenpoliamine, hidroxieti Ipol ieti lenpol iamine, numărul de atomi de azot fiind 2.. .6, și dietanolamină, 0,5...90% în greutate amestec de săruri de amoniu N- substituite și 0,5...3% în greutate apă, și prezintă un aspect fluid vâscos cu o densitate la temperatura de 20'C, de 0,93...0,98 g/cm³, o cifră totală de bazicitate de 300...800 mg KOH/g, un punct de inflamare Cleveland de 160...200°C și un indice de aciditate de 5...80 mg KOH/g.

Procedeul de obținerea compoziției fluide de aditivi pentru bitumuri, conform invenției, constă în aceea că se supune reacției de condensare termică incompletă, la temperaturi de

110... 160°C, timp de 1 ...4 h, un amestec compus din polietilenpoliamine, hidroxietilpolietilenpoliamine, în care numărul de atomi de azot este 2...6, și dietanolamină, cu un amestec de

RO 122724 Β1 acizi grași naturali saturați și nesaturați în domeniul C₁₂-C₁₈, în care raportul molar amestec 1 polietilenpoliamine, hidroxietilpolietilenpoliamine cu 2...6 atomi de azot și dietanolamină:

amestec de acizi grași naturali saturați și nesaturați în domeniul C₁₂ - C₁₈ este de 1,1:1 ...3:1. 3

Compoziția fluidă de aditivi pentru bitumuri, conform invenției, prezintă următoarele avantaje: 5

- datorită fluidității se dozează și se omogenizează ușor în bitum;

- punerea în operă se realizează fără dificultate și fără a necesita amenajări suplimen-7 tare la punctele de lucru;

- este compatibilă cu toate tipurile de bitumuri și cu alte adaosuri din bitumuri;9

- se poate utiliza pentru aditivarea tuturor sortimentelor de bitumuri rutiere, pentru prepararea emulsiilor bituminoase;11

- bitumurile aditivate se pot utiliza la lucrări de întreținere, reparații, reabilitare și modernizare a drumurilor;13

- prin aditivare nu modifică caracteristicile de bază ale bitumului, dar micșorează absorbția de apă;15

- este stabilă termic și chimic la temperaturile de preparare și prelucrare a bitumului;

- este eficientă la concentrații mici, îmbunătățind adezivitatea diferitelor tipuri de 17 bitumuri rutiere, indigene sau din import, față de o gamă largă de agregate naturale (de carieră și de balastieră, de natură mineralogică diversă);19

- nu este toxică, corozivă sau inflamabilă și nu ridică probleme în ceea ce privește impactul asupra mediului și asupra sănătății personalului deservent;21

- se obține din materii prime tehnice ușor accesibile;

- se obține printr-un procedeu simplu, aplicabil pe instalații existente, la costuri reduse.23

Se dau, în continuare, 3 exemple de realizare a invenției.

Exemplul 1. într-un reactor de sticlă se întroduc 100 g amestec de amine, compus 25 din 1,5% etilendiamină, 2% hidroxietil etilendiamină, 28% hidroxietil dietilentriamină, 48,5% trietilentetramină și 10% dietanolamină, și 100 g amestec de acizi grași naturali saturați și 27 nesaturați, constituit din 5,3% suma C₁₂-Ci₄,12,9% suma C₁₆, 81,8% suma C₁₈, astfel încât raportul molaramestec amine/amestec acizi să fie 2/1. Se încălzește la temperatura de 140°C 29 și se menține sub agitare 2 h, când are loc o reacție de condensare incompletă, se răcește la temperatura de 50°C și se obține o compoziție de aditivi având aspectul de fluid vâscos 31 cu densitatea la 20°C de 0,94 g/cm³, cifra totală de bazicitate de 570 mg KOH/g, punctul de inflamare Cleveland de 182°C și indicele de aciditate de 36,5 mg KOH/g. 33

Exemplul 2. într-un reactor de sticlă se întroduc 80 g amestec de amine, compus din

1,7% hidroxietil etilendiamină, 9,4% hidroxietildietilentriamină, 16,6% trietilentetramină, 68,3% 35 tetraetilenpentamină și 4% dietanolamină, și 130 g amestec de acizi grași naturali saturați și nesaturați constituit din 1,8% suma C₁₂-C₁₄,10,5% suma C₁₆,87,7% suma C_1B, astfel încât 37 raportul molar amestec amine/amestec acizi să fie 1,2/1. Se încălzește la 160°C și se menține sub agitare 4 h, când are loc o reacție de condensare incompletă, se răcește la 50°C și se 39 obține o compoziție de aditivi având aspectul de fluid vâscos cu densitatea la 20°C de 0,96 g/cm³, cifra totală de bazicitate de 395 mg KOH/g, punctul de inflamare Cleveland de 41 195”C și indicele de aciditate de 7,2 mg KOH/g.

Exemplul 3. într-un reactor emailat de 20001 se întroduc 620 kg amestec de amine, 43 compus din 16% alcanolamine (dietanolamină, hidroxietiletilendiamina, hidroxietildietilentriamină, hidroxietiltrietilentetramină) și 84% polietilenpoliamine (cu 2...6 atomi de azot) 45 având cifra totală de bazicitate 1450 mg KOH/g, și 1010 kg oleină tehnică compusă din 17% sumă acizi grași naturali C₁₄-C₁₆ saturați și nesaturați, și 83% suma acizi grași naturali C₁₈ 47 saturați și nesaturați, având indicele de aciditate de 198 mg KOH/g și indicele de saponificare

RO 122724 Β1

202 mg KOH/g, astfel încât raportul molar amestec amine/amestec acizi să fie 1,2/1. Se încălzește la 160°C și se menține sub agitare 4 h, când are loc o reacție de condensare incompletă, se răcește la 50°C și se obține o compoziție de aditivi având aspectul de fluid vâscos cu densitatea la 20’C de 0,95 g/cm³, cifra totală de bazicitate de 405 mg KOH/g, punctul de inflamare Cleveland de 190°C și indicele de aciditate de 11 mg KOH/g.

Revendicări

Claims (2)

1. Compoziție fluidă de aditivi pentru bitumuri, caracterizată prin aceea că este constituită din 0,5...90% în greutate un amestec de alchil amide N-substituite de tipul:

R-CO-NH - (CH₂-CH₂- NH)_n - CH₂-CH₂-NH₂,

R-CO-NH - (CH₂-CH₂- NH)_m - CH₂-CH₂-OH și

R-CO-N - (CH₂-CH₂- OH)₂, în care n este 0...4, m este 1 ...5, iar R este amestec de radicali alchil saturați și nesaturați în domeniul C₁₂ -C₁₈, 10...70% în greutate amestec compus din polietilenpoliamine, hidroxietilpolietilenpoliamine, număruldeatomideazotfiind2...6,șidietanolamină,0,5...90% în greutate amestec de săruri de amoniu N- substituite și 0,5...3% în greutate apă, și prezintă un aspect fluid vâscos, cu o densitate la temperatura de 20°C de 0,93...0,98 g/cm³, o cifră totală de bazicitate de 300...800 mg KOH/g, un punct de inflamare Cleveland de 160.. .200°C și un indice de aciditate de 5...80 mg KOH/g.

2. Procedeu de obținere a compoziției fluide de aditivi pentru bitumuri, definită în revendicarea 1, caracterizat prin aceea că se supune reacției de condensare termică incompletă la temperaturi de 11O...16O°C, timp de 1...4 h, un amestec compus din polietilenpoliamine, hidroxietilpolietilenpoliamine, în care numărul de atomi de azot este 2...6, și dietanolamină, cu un amestec de acizi grași naturali saturați și nesaturați în domeniul C₁₂-C₁₈, în care raportul molar amestec polietilenpoliamine, hidroxietilpolietilenpoliamine cu 2. ..6 atomi de azot și dietanolamină: amestec de acizi grași naturali saturați și nesaturați în domeniul C₁₂-C₁₈este de 1,1:1...3:1.