RU2011666C1 - Битумная композиция и способ ее получения - Google Patents
Битумная композиция и способ ее получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2011666C1 RU2011666C1 SU904894091A SU4894091A RU2011666C1 RU 2011666 C1 RU2011666 C1 RU 2011666C1 SU 904894091 A SU904894091 A SU 904894091A SU 4894091 A SU4894091 A SU 4894091A RU 2011666 C1 RU2011666 C1 RU 2011666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- sulfur
- butadiene
- mixture
- rubber
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 20
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229920006132 styrene block copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229920002587 poly(1,3-butadiene) polymer Polymers 0.000 claims abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 25
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 23
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 16
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000011269 tar Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 11
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 11
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 9
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 6
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 2
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 0 ***(*(CN)=N)=N Chemical compound ***(*(CN)=N)=N 0.000 description 1
- ROGIWVXWXZRRMZ-UHFFFAOYSA-N 2-methylbuta-1,3-diene;styrene Chemical compound CC(=C)C=C.C=CC1=CC=CC=C1 ROGIWVXWXZRRMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- -1 alkyl radicals Chemical class 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000012213 gelatinous substance Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000006115 industrial coating Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920000346 polystyrene-polyisoprene block-polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002641 tar oil Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/02—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
- C10C3/026—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction with organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/06—Sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/39—Thiocarbamic acids; Derivatives thereof, e.g. dithiocarbamates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Использование: область применения модифицированных углеводородных связующих, таких как битумы, асфальты, гудроны. Сущность изобретения: битумная композиция содержит следующие компоненты, мас. ч. : битум с пентрацией 20 - 320 80 - 99; бутадиеновый полимер или бутадиенстирольный блок-сополимер 1 - 20; сера и серусодержащая добавка, выбранная из группы, включающей вещества структурных формул, указанных в описании изобретения, при массовом соотношении в смеси серы и серусодержащей добавки, равном (20 - 60): (40 - 80), количество серы и серусодержащей добавки - 0,01 - 0,15, мас. ч. . Способ получения битумполимерных композиций осуществляют смешением компонентов при 150 - 170 С. Бутадиенстирольный блок-сополимер является сополимером с линейной или с радиальной, или с звездообразной структурой с мол. м. 120000 - 280000. В битум возможно вводить одновременно с серусодержащей смесью аминосодержащую добавку, растворимую в битуме. Введение аминосодержащей добавки осуществляют при температуре смешения компонентов композиции. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 6 табл.
Description
Изобретение относится к области модификации углеводородных связующих материалов, таких как битумы, асфальты, гудроны. Модификацию осуществляют эластомерами при вулканизации для получения промышленных покрытий и дорожных битумов.
Известно введение в битум для улучшения их механических свойств и для соответствия нормам, требуемым при исполь- зовании в качестве связующих материалов, различных эластомеров, например блок-сополимеров, чередующихся или нет, типа сопряженный диенароматический винил. После вулканизации получают продукты, сохраняющие их эластичные характеристики при низкой температуре.
Однако приготовление таких битумполимерных смесей ставит ряд проблем, относящихся особенно к их гомогенности и к очень большому времени смешения, необходимому для получения адекватной гомогенностии. Например, даже в наиболее благоприятных условиях, известных на сегодня, нужно выдерживать смеси при перемешивании в течение, по меньшей мере, двух часов, а чаще всего от трех до четырех часов, при температуре порядка 150-190оС, чтобы достичь корректной гомогенности битумполимерной смеси до прибавления вулканизирующего агента.
Установлено, что битумкаучуковые композиции по известному уровню техники были с трудом реализованы и имели слабые когезионные свойства и очень слабую прочность к образованию трещин.
Более того, в предыдущих способах в качестве вулканизирующего агента используют элементарную серу [1] . Однако установлено, что с элементарной серой реакция вулканизации протекает очень быстро и неконтролируемо, и получают большей частью студнеобразное вещество, не пригодное к использованию.
Чтобы избавиться от некоторых недостатков, предложено смешивать каучук с нефтяной фракцией для более быстрого введения в битум, однако установлено, что в ходе выпаривания этой нефтяной фракции конечный продукт получается со слабой прочностью к образованию трещин вследствие недостатка эластичности.
Французский патент FR-А-2078893 описывает способ приготовления битума, модифицированного каучуком, в котором прибавляют "каталитическое количество" ускорителя вулканизации свободнорадикальной природы после введения элементарной серы в количестве минимум 30 мас. % по отношению к каучуку.
Наиболее близким по технической сущности является композиция, содержащая четыре компонента: битум, бутадиенстирольный каучук, серу и серусодержащую добавку [2] .
Известный способ предполагает использование достаточно большого количества серы, при этом только при исполь- зовании большого количества серы достигается устойчиво хороший результат.
Изобретение относится к способу для получения битумполимерных композиций, обладающих улучшенными свойствами.
Целью изобретения является способ получения битумполимерных композиций в присутствии новых вулканизирующих агентов, чтобы можно было лучше контролировать реакцию вулканизации.
Другая цель изобретения заключается в способе получения битумполимерной композиции, который не требует введения нефтяной фракции.
Способ в соответствии с изобретением для получения битумполимерных композиций, обладающих улучшенными свойствами, отличается тем, что содержит стадии, которые заключаются в следующем:
а) смешивают при температуре 140-200оС битум с пенетрацией (прониканием) 20-320 и каучуковый полимер,
б) после введения каучукового полимера в битум сразу прибавляют от 0,01 до 0,1 мас. % (по отношению к массе смеси битумкаучуковый полимер) смеси, содержащей:
1) серусодержащее производное, выбранное из группы, составленной производными с формулами I и II:
(1)
(2) в которых R1, R2 являются алкильными радикалами, одинаковыми или разными, содержащими от 1 до 4 атомов углерода, а М является металлом, выбранным среди цинка или меди,
2) элементарную серу, взятую в соотношении серусодержащее производное и элементарная сера, заключенном между 40: 60 и 80: 20.
а) смешивают при температуре 140-200оС битум с пенетрацией (прониканием) 20-320 и каучуковый полимер,
б) после введения каучукового полимера в битум сразу прибавляют от 0,01 до 0,1 мас. % (по отношению к массе смеси битумкаучуковый полимер) смеси, содержащей:
1) серусодержащее производное, выбранное из группы, составленной производными с формулами I и II:
2) элементарную серу, взятую в соотношении серусодержащее производное и элементарная сера, заключенном между 40: 60 и 80: 20.
Обнаружено, что используя систему вулканизирующих агентов в соответствии с изобретением, можно намного лучше контролировать реакцию. Более того, совместное применение этой вулканизирующей системы и щелочного соединения позволило приготовить битумные вяжущие материалы, обладающие значительно улучшенны- ми свойствами сопротивления к образованию трещин.
Для получения модифицированных связующих материалов в соответствии с изобретением можно использовать обычные битумы, пенетрация которых между 20 и 320.
В соответствии со способом по изобретению в битум вводят каучук, выбранный среди гомополимеров сопряженных диенов, статистических сополимеров типа стиролсопряженный диен и, преимуществен- но, блок-сополимеров типа стиролсопряженный диен.
В качестве каучуковых блок-сополимеров можно использовать линейные или разветвленные блок-сополимеры типа стиролбутадиен или стирол-изопрен, молекулярная масса которых заключена между 30000 и 300000. Можно также использовать полибутадиеновые каучуки или стиролбутадиеновые каучуки (СБК), или полиизопрен (природный каучук), или блок-сополимеры типа стирол-изопрен-стирол. Чередующиеся блок-сополимеры могут быть линейными или звездообразными, или сильно разветвленными в зависимости от того, используют или нет ди- или многофункциональный агент связывания: очевидно, что можно также использовать в способе, согласно изобретению, линейные блок-сополимеры, полученные без агента связывания. В соответствии с предпочтительным способом осуществления изобретения используют линейный или разветвленный блок-сополимер типа стирол-бутадиен.
Введение каучукового блок-сополимера в битум осуществляют в течение от 1 до 4 ч, который зависит от типа используемой мешалки, от молекулярной массы полимера, а также от показателя пенетрации битума и от температуры, при которой производят введение.
Количество каучукового блок-сополимера, которое вводят в битум, зависит также от предполагаемого применения. Обычно вводят от 1 до 20 мас. % сополимера, но чаще всего его вводят от 4 до 10 мас. % .
Было найдено, что массовое соотношение между элементарной серой и серусодержащим производным должно быть равно 20: 80 и 80: 20, а преимущественно 40: 60 и 60: 40.
Вне этих соотношений с трудом удается получить битумные вяжущие материалы, обладающие подходящими свойствами.
Также было найдено, что можно было с успехом прибавляют щелочное соединение, растворимое в битуме, вместе с вулканизирующими агентами.
Когда прибавляют щелочное соединение, то его выбирают среди аминопроизводных, таких как диэтаноламин или диэтилентриамин или триэтаноламин. Однако другие щелочные производные также могут быть использованы. Адекватное количество этого щелочного соединения, подлежащего введению вместе с вулканизи- рующими агентами, 0,05 и 1 мас. % по отношению к массе битумного вяжущего материала.
Без какого-либо теоретического обоснования было установлено, что присутствие этого щелочного соединения в композиции позволяло улучшить следующие характеристики:
- скорость контролируемой реакции;
- степень адекватного поперечного сшивания.
- скорость контролируемой реакции;
- степень адекватного поперечного сшивания.
Хотя для способа в соответствии с изобретением не является необходимым добавление нефтяного масла, чтобы благопри- ятствовать введению ингредиентов в битум, очевидно, что его можно использовать, не выходя за рамки изобретения. Масло может применяться до или после реакции вулканизации.
Согласно методу осуществления способа в соответствии с изобретением, вводят необходимое количество каучука в битум при температуре чаще всего 140-180оС, чтобы каучук не слишком деструктировал. Время введения зависит от используемой системы перемешивания и от рабочей температуры, также и от вида, в котором вводят каучук. Действительно, можно прибавлять каучук в виде плотных гранул или в виде очень пористых блоков, которые более легко растворяются.
Таким образом, когда введение имеет место, то в этот момент прибавляют общее количество вулканизирующего агента, в случае необходимости, щелочное соединение при той же самой температуре, при которой растворяли каучук. Оставляют при перемешивании в течение от 100 до 150 мин при этой же температуре, и отправляют вяжущий материал на склад или для немедленного применения.
Было установлено неожиданным образом, что связующие материалы, полученные в соответствии с изобретением, намного лучше сохраняли эластичность при низкой температуре, чем материалы, полученные по известному уровню техники, и более того, проявляли лучшую когезию с заполнителями, используемыми в дорожном покрытии.
Можно производить дорожные покрытия путем горячей разливки вяжущих материалов или еще путем разливки эмульгированного вяжущего материала в виде водной эмульсии битума и каучука.
Обычно для приготовления эмульсии этого связующего материала в него вводят часть общего количества эмульгатора, а потом смесь эмульгируют в водной фазе, содержащей остальное количество эмульгатора и количество кислоты, достаточное для нейтрализации эмульгатора. Понятно, что все количество эмульгатора также может быть введено в водную фазу.
П р и м е р 1. Готовят связующий материал, смешивая в течение полутора часов при 160оС 96 частей битума, имеющего пенетрацию 180/200, с 4 частями блок-сополимера звездообразной структуры типа стирол-бутадиен, имеющего мол. м. 180000, в котором доля стирола составляет 20% , взятого в виде пористых гранул.
Вводят также 0,1 часть смеси, содержащей равные количества элементарной серы и серусодержащего производного формулы I
К этой смеси добавляют 0,2 части триэтаноламина.
К этой смеси добавляют 0,2 части триэтаноламина.
Через 1,5-2 ч получают гомогенную смесь, свойства которой указаны в табл. 1. Измерения удлинения и прочности на разрыв были осуществлены в соответствии с методикой ASТМ Д-412.
Для сравнения готовят тот же самый связующий материал, содержащий также диэтаноламин, но используя только элементарную серу (с содержанием 0,1 ч. ) в качестве вулканизирующего агента.
Были получены следующие результаты: Время смешения, ч 0 3 Вязкость при 135оС, сП 750 1900 Прочность на разрыв, МПа 0,052 0,150 Удлинение, % , при 25оС 2200 1500 при -5оС 600 900
Кроме того, было установлено наличие студня (геля) в значительном количестве.
Кроме того, было установлено наличие студня (геля) в значительном количестве.
П р и м е р 2. Готовят связующий материал, смешивая при 150оС 87,9 ч. битума, имеющего пенетрацию 180/200, с 12 ч. блок-сополимера звездообразной структуры типа стирол-бутадиен, имеющего мол. м. 160000, в котором доля стирола составляет 30% .
Получают связующий материал при температуре 170оС.
Вводят также 0,15 ч. смеси, содержащей
60% производного
и 40% элементарной серы.
60% производного
К этой смеси прибавляют также 0,2 ч. триэтаноламина.
Через 2-3 ч. получают гомогенную смесь, которая обладает следующими свойствами: Вязкость при 180оС, сП 1500 Прочность на разрыв, МПа 0,076 Удлинение, % , при 25оС 2500 при -5оС 1400
Та же самая смесь, содержащая в качестве вулканизирующего агента 0,3 ч. элементарной серы, имеет удлинение при -5оС только 300% .
Та же самая смесь, содержащая в качестве вулканизирующего агента 0,3 ч. элементарной серы, имеет удлинение при -5оС только 300% .
П р и м е р 3. Готовят связующий материал, описанный в примере 1, с содержанием 8500 кг битума с пенетрацией 180/200, 436 кг бутадиенстирольного сополимера с мол. м. 180000 и с содержанием стирола 20% , 7,5 кг смеси 50/50 элементарной серы и серусодержащего производного формулы I.
Прибавляют также 24 кг эмульгатора, содержащего гидрированный жирный диамин и гидрированный жирный полиамин.
Готовят также водную фазу, содержащую 31 л концентрированной HCl, 17 л эмульгирующей системы, 50 л гудронового масла и 2900 л воды.
Осуществляют эмульгирование двух фаз с соотношением битум - вода, равным 70: 30.
Эта эмульсия легко разбавляется при 70оС. Расслоение эмульсии происходит спустя примерно 30 мин.
Берут эмульсионный образец, удаляют воду и измеряют удлинение этого образца.
Удлинение при 25оС составило 2700% , тогда как удлинение при -5оС было равно 1400% .
П р и м е р 4. Готовят связующий материал, смешивая в течение полутора часов при 160оС 96 ч. битума, имеющего петентрацию 180/200, с 4 ч. блок-сополимера звездообразной структуры типа стирол-бутадиен, имеющего мол. м. 280000; в котором доля стирола составляет 30% , взятого в виде пористых гранул.
Вводят также 0,06 ч. смеси, содержащей равные количества элементарной серы и серусодержащего производного формулы I:
Через 1,5-2 ч получают гомогенную смесь, свойства которой указаны в табл. 2. Измерения удлинения и прочности на разрыв осуществлены в соответствии с методом ASТМ Д-412.
Через 1,5-2 ч получают гомогенную смесь, свойства которой указаны в табл. 2. Измерения удлинения и прочности на разрыв осуществлены в соответствии с методом ASТМ Д-412.
Для сравнения готовят тот же самый связующий материал, но используя только элементарную серу (с содержанием 0,06 ч. ) в качестве вулканизирующего агента.
Были получены следующие результаты: Время смешения, ч 0 3 Вязкость при 135оС, сП 1200 3000 Прочность на разрыв, МПа 0,052 0,15 Удлинение, % , при 25оС 2000 1400 при -5оС 400 650
Кроме того, было установлено наличие студня в значительном количестве.
Кроме того, было установлено наличие студня в значительном количестве.
П р и м е р 5. Готовят связующий материал, смешивая в течение полутора часов при 150оС 94 ч. битума, имеющего петентрацию 180/200, с 6 ч. блок-сополимера звездообразной структуры типа стирол-бута- диен, имеющего мол. м. 180000, в котором доля стирола составляет 20% .
Этот вяжущий материал был получен при температуре 170оС.
Вводят также 0,12 ч. смеси, содержащей 50% производного
и 50% элементарной серы.
Через примерно 2 ч получают гомогенную смесь, свойства которой имеют следующие значения:
2 ч 4 ч Вязкость при 120оС, сП 2970 3070 Прочность на разрыв, МПа 0,034 0,020
Удлинение, % , при 25оС 3600 7600 при -5оС 800 2000
Та же самая смесь, содержащая в качестве вулканизирующего агента 0,3 ч. элементарной серы, имела удлинение при -5оС только 400%
П р и м е р 6. Готовят связующее путем смешения при 170оС 80 ч. битума с пенетрацией 180-200 с 20 ч. блок-сополимера с радиальной структурой типа стирол-бутадиен, имеющего мол. м. 120000, доля стирола в котором составляет 30% . Это связующее готовят при температуре 170оС. Также инжектируют 0,14 ч. смеси, включающей 80%
и 20% элементарной серы.
2 ч 4 ч Вязкость при 120оС, сП 2970 3070 Прочность на разрыв, МПа 0,034 0,020
Удлинение, % , при 25оС 3600 7600 при -5оС 800 2000
Та же самая смесь, содержащая в качестве вулканизирующего агента 0,3 ч. элементарной серы, имела удлинение при -5оС только 400%
П р и м е р 6. Готовят связующее путем смешения при 170оС 80 ч. битума с пенетрацией 180-200 с 20 ч. блок-сополимера с радиальной структурой типа стирол-бутадиен, имеющего мол. м. 120000, доля стирола в котором составляет 30% . Это связующее готовят при температуре 170оС. Также инжектируют 0,14 ч. смеси, включающей 80%
Также к этой смеси добавляют 0,2 ч. триэтаноламина. После 2-3 ч получают гомогенную смесь, свойства которой следующие: Вязкость при 180оС , сП 1950 Прочность на разрыв, МПа 1,15 Удлинение, % при 25оС 2400 при -5оС 1350
П р и м е р 7. Готовят связующее путем смешения в течение 1,5 ч при 160оС 99 ч. битума с пенетрацией 180/200 с 1 ч. блок-сополимера с радиальной структурой типа стирол-бутадиен, имеющего мол. м. 280000 и доля в котором стирола составляет 30% , причем сополимер используется в виде пористых гранул.
П р и м е р 7. Готовят связующее путем смешения в течение 1,5 ч при 160оС 99 ч. битума с пенетрацией 180/200 с 1 ч. блок-сополимера с радиальной структурой типа стирол-бутадиен, имеющего мол. м. 280000 и доля в котором стирола составляет 30% , причем сополимер используется в виде пористых гранул.
Также инжектируют 0,01 ч. смеси, состоящей из 60% элементарной серы и 40% серусодержащего производного формулы
Спустя 1,5-2 ч, получают гомогенную смесь, свойства которой указаны в табл. 3. Измерения удлинения прочности на разрыв осуществлены согласно методу АСТМ Д-412.
Спустя 1,5-2 ч, получают гомогенную смесь, свойства которой указаны в табл. 3. Измерения удлинения прочности на разрыв осуществлены согласно методу АСТМ Д-412.
П р и м е р 8. Готовят связующее путем смешивания при 170оС 80 ч. битума с пенетрацией 300/320 с 20 ч. блок-сополимера радиальной структуры бутадиенстирольного типа с мол. м. равной 120000, с содержанием стирола 30% .
Это связующее было получено при 170оС.
Вводят 0,14 ч. смеси, содержащей 80%
и 20% элементарной серы.
К этой смеси добавляют также 0,2 ч. триэтаноламина.
Спустя 2-3 ч получают однородную смесь со следующими свойствами: Вязкость при 180оС, сП 3000 Прочность на разрыв, МПа 0,15 Удлинение, %
при 25оС 2400
при -5оС 600
П р и м е р 9. Связующее получают путем смешивания при 170оС 80 ч. битума с пенетрацией 300/320 с 20 ч. стиролбутадиенового блок-сополимера линейной структуры с мол. м. 120000 при содержании стирола 30% .
при 25оС 2400
при -5оС 600
П р и м е р 9. Связующее получают путем смешивания при 170оС 80 ч. битума с пенетрацией 300/320 с 20 ч. стиролбутадиенового блок-сополимера линейной структуры с мол. м. 120000 при содержании стирола 30% .
Это связующее получали при 170оС.
Вводят 0,14 ч. смеси, содержащей 80%
и 20% элементарной серы.
К этой смеси добавляют 0,2 ч. триэтаноламина.
Спустя 2-3 ч получают однородную смесь со следующими свойствами: Вязкость при 180оС, сП 18000 Прочность на разрыв, МПа 1,3 Удлинение, %
при 25оС 1890
при -5оС 590
П р и м е р 10. Связующее получают путем смешивания в течение 1 ч 30 мин при 160оС 99 ч. битума с пенетрацией 20/40 с 1 ч. бутадиенстирольного блок-сополимера радиальной структуры с мол. м. 180000 и с содержанием стирола, равным 20% блок-сополимер, использовался в виде пористых гранул.
при 25оС 1890
при -5оС 590
П р и м е р 10. Связующее получают путем смешивания в течение 1 ч 30 мин при 160оС 99 ч. битума с пенетрацией 20/40 с 1 ч. бутадиенстирольного блок-сополимера радиальной структуры с мол. м. 180000 и с содержанием стирола, равным 20% блок-сополимер, использовался в виде пористых гранул.
Вводят также 0,01 ч. смеси, содержащей 60% элементарной серы и 40% серусодержащего производного формулы
Спустя 2 ч была получена однородная смесь, свойства которой приведены в табл. 4. Измерения удлинения и прочности при разрыве осуществляли по методике AS1М D-412.
Спустя 2 ч была получена однородная смесь, свойства которой приведены в табл. 4. Измерения удлинения и прочности при разрыве осуществляли по методике AS1М D-412.
П р и м е р 11. Связующее получают путем смешивания в течение 1 ч 30 мин при 160оС 95 ч. битума с пенетрацией 80/100 с 5 ч. сополимера стирол-бутадиен типа SiS с мол. м. 120000, с содержанием стирола, равным 15-18% .
Вводят 0,10 ч. смеси, содержащей 30% элементной серы и 70% серусодержащего производного формулы
Спустя 2-4 ч получают однородную смесь, свойства которой приведены в табл. 5. Измерения удлинения и прочности на разрыв осуществлялись по методике AS1М-D-412.
Спустя 2-4 ч получают однородную смесь, свойства которой приведены в табл. 5. Измерения удлинения и прочности на разрыв осуществлялись по методике AS1М-D-412.
П р и м е р 12. Связующее получают путем смешивания в течение 1 ч 30 мин при 160оС 95 ч. битума с пенетрацией 180/200 с 5 ч. смеси полибутадиена, содержащего 13% винила и имеющего мол. м. 280000.
Вводят 0,10 ч. смеси, содержащей 30% элементной серы и 70% серусодержащего производного формулы
Спустя 2-4 ч получают однородную смесь, свойства которой приводятся в табл. 6. Измерения удлинения и прочности на разрыв проводились по методике AS1M D-412.
Спустя 2-4 ч получают однородную смесь, свойства которой приводятся в табл. 6. Измерения удлинения и прочности на разрыв проводились по методике AS1M D-412.
Claims (4)
1. Битумная композиция, содержащая битум, каучук, серу и серусодержащую добавку, отличающаяся тем, что она содержит битум с пенетрацией 20 - 320, в качестве каучука бутадиеновый полимер или бутадиенстирольный блок - сополимер, в качестве серусодержащего компонента соединение, выбранное из группы, включающей вещества структурных формул
где R1 и R2 - С1 - С4-алкил;
Me - Cu, Zn,
при массовом соотношении в смеси серы и серусодержащей добавки, равном (20 - 60) : (40 - 80) при следующем соотношении компонентов, мас. ч.
где R1 и R2 - С1 - С4-алкил;
Me - Cu, Zn,
при массовом соотношении в смеси серы и серусодержащей добавки, равном (20 - 60) : (40 - 80) при следующем соотношении компонентов, мас. ч.
Битум 80 - 99
Каучук 1 - 20
Смесь серусодержащего соединения и серы 0,01 - 0,15
2. Способ получения битумполимерных композиций путем смешения битума, каучука и серусодержащих добавок, отличающийся тем, что в качестве битума используют битум с пенетрацией 20 - 320, в качестве каучука бутадиеновый полимер или бутадиенстирольный блок - сополимер, в качестве серусодержащих добавок используют смесь серы и серусодержащего соединения, выбранного из группы соединений структурных формул
гле R1 и R2 - С1 - С4-алкил;
Me - Cu, Zn,
при массовом соотношении серы и соединения, равном (20 - 60) : (40 - 80) при следующем соотношении компонентов, мас. ч:
Битум 80 - 99
Каучук 1 - 20
Смесь серы и серусодержащего соединения 0,01 - 0,15
при этом смешение компонентов композиционно осуществляют при 150 - 170oС.
Каучук 1 - 20
Смесь серусодержащего соединения и серы 0,01 - 0,15
2. Способ получения битумполимерных композиций путем смешения битума, каучука и серусодержащих добавок, отличающийся тем, что в качестве битума используют битум с пенетрацией 20 - 320, в качестве каучука бутадиеновый полимер или бутадиенстирольный блок - сополимер, в качестве серусодержащих добавок используют смесь серы и серусодержащего соединения, выбранного из группы соединений структурных формул
гле R1 и R2 - С1 - С4-алкил;
Me - Cu, Zn,
при массовом соотношении серы и соединения, равном (20 - 60) : (40 - 80) при следующем соотношении компонентов, мас. ч:
Битум 80 - 99
Каучук 1 - 20
Смесь серы и серусодержащего соединения 0,01 - 0,15
при этом смешение компонентов композиционно осуществляют при 150 - 170oС.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что бутадиенстирольный блоксополимер является сополимером с линейной или с радиальной, или с звездообразной структурой с мол. м. 120000 - 280000.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в битум вводят одновременно с серусодержащей смесью аминосодержащую добавку, растворимую в битуме.
5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что введение аминосодержащей добаки осуществляют при температуре смешения компонентов композиции.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE8800660A BE1001202A5 (fr) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | Procede de preparation de compositions de bitume-caoutchouc. |
| BE88660 | 1988-06-10 | ||
| PCT/BE1989/000026 WO1989012079A2 (fr) | 1988-06-10 | 1989-06-09 | Procede de preparation de compositions de bitume-caoutchouc |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011666C1 true RU2011666C1 (ru) | 1994-04-30 |
Family
ID=3883460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904894091A RU2011666C1 (ru) | 1988-06-10 | 1990-12-07 | Битумная композиция и способ ее получения |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6025418A (ru) |
| EP (1) | EP0424420B1 (ru) |
| AT (1) | ATE122371T1 (ru) |
| BE (1) | BE1001202A5 (ru) |
| CA (1) | CA1341312C (ru) |
| DE (1) | DE68922613T2 (ru) |
| DK (1) | DK175641B1 (ru) |
| FI (1) | FI98823C (ru) |
| HU (1) | HU206224B (ru) |
| NO (1) | NO301239B1 (ru) |
| RO (1) | RO108352B1 (ru) |
| RU (1) | RU2011666C1 (ru) |
| WO (1) | WO1989012079A2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2459845C2 (ru) * | 2006-11-13 | 2012-08-27 | КРЭЙТОН ПОЛИМЕРС ЮЭс ЭлЭлСи | Битумные эмульсии |
| RU2461523C1 (ru) * | 2011-03-30 | 2012-09-20 | Закрытое акционерное общество Фирма "Автоконинвест" | Асфальтобетонная смесь |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2636340B1 (fr) * | 1988-09-09 | 1992-04-17 | Elf France | Procede de preparation de compositions bitume-polymere, application des compositions obtenues a la realisation de revetements et solution mere de polymere utilisable pour l'obtention desdites compositions |
| 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 |
| 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. |
| FR2670497B1 (fr) * | 1990-12-18 | 1994-05-13 | Elf France | Composante bitume/polymere utilisable pour former des compositions bitume/polymere a tres faible susceptibilite thermique applicables a la realisation de revetements. |
| ES2101080T3 (es) * | 1990-12-18 | 1997-07-01 | Elf Antar France | Componente de betun/polimero que permite obtener composiciones de betun polimero con susceptibilidad termica muy baja utilizables para la elaboracion de revestimientos. |
| FR2670498B1 (fr) * | 1990-12-18 | 1994-04-15 | Elf France | Composition bitume/polymere presentant une tres faible susceptibilite thermique, procede pour sa preparation et application de cette composition a la realisation de revetements. |
| USH1484H (en) * | 1993-11-30 | 1995-09-05 | Shell Oil Company | Method for obtaining polymer/bitumen blends with improved stability and polymer efficiency |
| ES2127041B1 (es) * | 1995-01-09 | 1999-12-01 | Repsol Petroleo Sa | Procedimiento para la preparacion de ligantes hidrocarbonado-polimericos reticulados. |
| US7081492B1 (en) | 2000-05-16 | 2006-07-25 | Dennis Krivohlavek | Ambient temperature anhydrous liquid cross-linking agent |
| EP1201717A1 (en) * | 2000-10-24 | 2002-05-02 | ATOFINA Research | Bitumen vulcanising composition |
| US6956084B2 (en) * | 2001-10-04 | 2005-10-18 | Bridgestone Corporation | Nano-particle preparation and applications |
| US20040030008A1 (en) * | 2002-08-06 | 2004-02-12 | Butler James R. | Crosslinking with metal oxides other than zinc oxide |
| US6956071B2 (en) * | 2002-12-20 | 2005-10-18 | Fina Technology, Inc. | Use of alternate thiol accelerators for crosslinking rubber in asphalt |
| US20040152805A1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-05 | Buras Paul J. | Process for preparing bitumen/rubber compositions |
| US7402619B2 (en) * | 2005-03-31 | 2008-07-22 | Kraton Polymers U.S. Llc | Cross-linking compositions for polymer-modified asphalt compositions |
| FR3143611A1 (fr) | 2022-12-15 | 2024-06-21 | Totalenergies Onetech | Agent de vulcanisation pour bitume |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB696678A (en) * | 1950-05-12 | 1953-09-09 | Dunlop Rubber Co | Improvements in the vulcanisation of rubber |
| DE2007560A1 (de) * | 1969-02-19 | 1970-09-03 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokio | Wärmehärtbare Form- und Überzugsmassen |
| US3963659A (en) * | 1969-08-06 | 1976-06-15 | Chemische Werke Huls Aktiengesellschaft | Production of bitumen compositions containing ethylene-α-olefin rubber |
| DE2108096A1 (de) * | 1970-02-23 | 1971-09-02 | Esso Research and Engineering Co , Linden, NJ (V St A ) | Modifizierte Bitumen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| GB2164344A (en) * | 1984-09-12 | 1986-03-19 | Exxon France | Bituminous compositions and preparation thereof |
| US5508112A (en) * | 1988-09-09 | 1996-04-16 | Elf France | Process for the preparation of bitumen-polymer composition |
-
1988
- 1988-06-10 BE BE8800660A patent/BE1001202A5/fr not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-06-09 DE DE68922613T patent/DE68922613T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-09 EP EP89907645A patent/EP0424420B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-09 AT AT89907645T patent/ATE122371T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-06-09 RO RO146494A patent/RO108352B1/ro unknown
- 1989-06-09 HU HU894292A patent/HU206224B/hu unknown
- 1989-06-09 WO PCT/BE1989/000026 patent/WO1989012079A2/fr active IP Right Grant
- 1989-06-09 CA CA000602284A patent/CA1341312C/fr not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-12-04 DK DK199002878A patent/DK175641B1/da not_active IP Right Cessation
- 1990-12-05 FI FI906023A patent/FI98823C/fi active IP Right Grant
- 1990-12-07 RU SU904894091A patent/RU2011666C1/ru active
- 1990-12-10 NO NO905338A patent/NO301239B1/no not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-02-13 US US08/800,141 patent/US6025418A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2459845C2 (ru) * | 2006-11-13 | 2012-08-27 | КРЭЙТОН ПОЛИМЕРС ЮЭс ЭлЭлСи | Битумные эмульсии |
| RU2461523C1 (ru) * | 2011-03-30 | 2012-09-20 | Закрытое акционерное общество Фирма "Автоконинвест" | Асфальтобетонная смесь |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE122371T1 (de) | 1995-05-15 |
| DK287890D0 (da) | 1990-12-04 |
| DK175641B1 (da) | 2005-01-03 |
| HU206224B (en) | 1992-09-28 |
| WO1989012079A3 (fr) | 1990-01-11 |
| BE1001202A5 (fr) | 1989-08-16 |
| FI98823C (fi) | 1997-08-25 |
| DE68922613T2 (de) | 1995-10-05 |
| DE68922613D1 (de) | 1995-06-14 |
| CA1341312C (fr) | 2001-10-30 |
| US6025418A (en) | 2000-02-15 |
| WO1989012079A2 (fr) | 1989-12-14 |
| RO108352B1 (ro) | 1994-04-28 |
| EP0424420B1 (fr) | 1995-05-10 |
| NO905338D0 (no) | 1990-12-10 |
| FI98823B (fi) | 1997-05-15 |
| HUT56867A (en) | 1991-10-28 |
| NO905338L (no) | 1990-12-10 |
| FI906023A0 (fi) | 1990-12-05 |
| EP0424420A1 (fr) | 1991-05-02 |
| HU894292D0 (en) | 1991-07-29 |
| DK287890A (da) | 1991-02-08 |
| NO301239B1 (no) | 1997-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2011666C1 (ru) | Битумная композиция и способ ее получения | |
| CA2208253C (fr) | 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 | |
| US5618862A (en) | Preparation of bitumen/polymer compositions and use thereof | |
| CA2653629C (en) | Method for preparing bitumen by addition of polyphosphoric acid and a cross-linkable polymer | |
| CA2698218C (en) | Asphalt emulsion priming compositions and methods of use | |
| US5348994A (en) | Polymer-modified functionalized asphalt compositions and methods of preparation (C-2747) | |
| JPH05501736A (ja) | 連続的三次元ポリマー構造を有するビチューメン／ポリマー結合剤を水性エマルジョン形態で製造する方法、並びにコーティング材又はカバリング材の製造における該結合剤の使用 | |
| WO2006047044A2 (en) | Use of inorganic acids with crosslinking agents in polymer modified asphalts | |
| US20100197835A1 (en) | Thermoreversibly crosslinked bitumen/polymer composition | |
| AU725976B2 (en) | Elastomer-modified bituminous compositions | |
| US5667576A (en) | Asphalt emulsions | |
| US5750598A (en) | Bitumen/polymer composition vulcanizable at temperatures below 100°C | |
| GB2038848A (en) | A process for preparing bitumen polymer compounds | |
| EP0858485B1 (en) | Road paving binders | |
| EP0416682A1 (en) | Bitumen compositions | |
| AU2003300148A1 (en) | Bitumen composition | |
| RU2226203C2 (ru) | Битумная композиция | |
| EP0587360B1 (en) | Sulfonated unhydrogenated copolymers of styrene and butadiene | |
| RU2786861C1 (ru) | Полимерно-битумное вяжущее и способ его получения | |
| CA2928814A1 (en) | Polymer modified asphalt binder with polymer having reduced styrene content | |
| RU2086597C1 (ru) | Битумполимерная композиция | |
| RU2211846C1 (ru) | Способ получения полимерно-битумного вяжущего (пбв) | |
| CZ150699A3 (cs) | Způsob přípravy bitumenu modifikovaného polymerním elastomerem a jeho užití | |
| IE60855B1 (en) | Process for preparing a binder based on bitumen and polymers |