RU2604217C1 - Modifier of road bitumen and polymer-bitumen binder based thereon - Google Patents
Modifier of road bitumen and polymer-bitumen binder based thereon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604217C1 RU2604217C1 RU2015151905/05A RU2015151905A RU2604217C1 RU 2604217 C1 RU2604217 C1 RU 2604217C1 RU 2015151905/05 A RU2015151905/05 A RU 2015151905/05A RU 2015151905 A RU2015151905 A RU 2015151905A RU 2604217 C1 RU2604217 C1 RU 2604217C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- modifier
- ester
- road
- polymer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к получаемым из нефти продуктам, востребованным в автодорожной отрасли. Продукт предназначен для полимерно-битумных вяжущих (далее - ПБВ), применяемых для дорожного строительства, для мастик и гидроизоляционных материалов.The invention relates to the petrochemical industry, in particular to oil-derived products that are in demand in the road industry. The product is intended for polymer-bitumen binders (hereinafter - PBB) used for road construction, for mastics and waterproofing materials.
Из уровня техники известно, что основными компонентами, придающими эластичность, износостойкость дорожному покрытию, в том числе стойкость к колееобразованию, являются ПБВ, изготавливаемые путем смешения нефтяных дорожных битумов и сополимеров стирола и бутадиена (СБС) в присутствии пластификаторов, например, ПБВ (RU 2181733 C08L 95/00 2004), содержащее битум и полимерный модификатор его свойств - низкоокисленный атактический полипропилен средневязкостной молекулярной массы 22000-29000 с 0,20-0,34 мол. % карбонильных групп, а в качестве битума - или битум, или его смесь с карбоцепными полимерами при содержании последних в смеси 2-5 мас. %.It is known from the prior art that the main components that give elasticity, wear resistance to the road surface, including resistance to rutting, are PBBs made by mixing petroleum road bitumen and styrene-butadiene copolymers (SBS) in the presence of plasticizers, for example, PBB (RU 2181733 C08L 95/00 2004), containing bitumen and a polymer modifier of its properties - low oxidized atactic polypropylene of medium viscosity molecular weight 22000-29000 with 0.20-0.34 mol. % of carbonyl groups, and as bitumen - or bitumen, or its mixture with carbochain polymers with a content of the latter in a mixture of 2-5 wt. %
Известен также полимерный модификатор битума (RU 2266934, C08L 95/00, 2005), содержащий битум, полиэтилен, резиновую крошку. В качестве пластифицирующей добавки используют мазут, а в качестве девулканизирующего неорганического соединения - известь строительную, при этом полиэтилен вводят вторичный как низкого, так и высокого давления.Also known polymer modifier of bitumen (RU 2266934, C08L 95/00, 2005) containing bitumen, polyethylene, rubber crumb. Fuel oil is used as a plasticizing additive, and building lime is used as a devulcanizing inorganic compound, while secondary polyethylene of both low and high pressure is introduced.
Основной проблемой всех ПБВ является частичная совместимость сополимеров и битумных компонентов, сказывающаяся на стабильности системы при хранении и транспортировке свыше 5 часов в горячем состоянии.The main problem of all PBBs is the partial compatibility of copolymers and bitumen components, which affects the stability of the system during storage and transportation for more than 5 hours in the hot state.
Технический результат - повышение стабильности получаемого ПБВ при хранении и транспортировке за счет улучшения совместимости компонентов. Технический результат достигается тем, что модификатор дорожных битумов, использующихся при приготовлении полимерно-битумных вяжущих, содержит, по меньшей мере, одно высоковязкое производное канифоли в виде сложного эфира абиетиновой кислоты, диспергированную органомодифицированну глину на основе монтмориллонита, модифицированную четвертичными аммониевыми солями, MOHAMET и компатибилизатор этиленвинилацетат ЭВА, полученный в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата с содержанием винил-ацетатных групп не менее 28%.The technical result is to increase the stability of the resulting PBB during storage and transportation due to improved compatibility of the components. The technical result is achieved by the fact that the modifier of road bitumen used in the preparation of polymer-bitumen binders contains at least one highly viscous rosin derivative in the form of an abietic acid ester, dispersed organomodified clay based on montmorillonite, modified with quaternary ammonium ammonium salts, M EVA ethylene vinyl acetate obtained by copolymerization of ethylene and vinyl acetate monomer with a content of vinyl acetate groups of at least 28%.
При этом наноглина MOHAMET получена методом органомодификации Na+-монтмориллонита с применением поверхностно-активного вещества ПАВ четвертичного алкиламмония хлорида.At the same time, MOHAMET nanoclay was obtained by the organodification of Na + montmorillonite using a surfactant quaternary alkylammonium chloride surfactant.
В качестве высоковязкого производного канифоли в виде сложного эфира абиетиновой кислоты содержит глицериновый эфир канифоли и/или пентаэритритовый эфир канифоли.As a highly viscous rosin derivative in the form of an ester of abietic acid, it contains rosin glycerol ester and / or rosin pentaerythritol ester.
Другим объектом, обеспечивающим достижение технического результата, является полимерно-битумное вяжущее на основе модификатора, характеризующееся тем, что имеет следующий состав, масс ч.:Another object that ensures the achievement of a technical result is a polymer-bitumen binder based on a modifier, characterized in that it has the following composition, mass parts:
Композицию изготавливают на стандартном смесительном оборудовании (реакторного типа или Z-образные смесители) при температурах 100-120°C по сравнению с обыкновенными марками на основе СБС при известной последовательности введения компонентов: термоэластопласт, наполнитель, мягчитель и прочие ингредиенты, необходимые для достижения конкретных целей.The composition is made on standard mixing equipment (reactor type or Z-shaped mixers) at temperatures of 100-120 ° C in comparison with ordinary brands based on SBS with a known sequence of introducing components: thermoplastic elastomer, filler, softener and other ingredients necessary to achieve specific goals .
ПРИМЕР 1EXAMPLE 1
Приготовление композиции осуществляется следующим образом. В качестве основы используют синтезированные высоковязкие производные канифоли - сложные эфиры абиентиновой кислоты, в данном примере глицериновый эфир канифоли (100,0 масс.ч.), а также битум нефтяной дорожный БНД 60/90 в количестве 14,0 масс.ч. Добавляются также следующие компоненты: органомодифицированная глина марки MOHAMET производства ЗАО «МЕТАКЛЭЙ» в количестве 5,0 масс.ч. и сополимер этилена и винилацетата (ЭВА) с содержанием винилацетатных групп не менее 28% в количестве 2,5 масс.ч., выступающий в роли компатибилизатора. ЭВА (этиленвинилацетат) - это вещество, которое относится к полиолефинам, получается в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата. Винилацетатная группа:The preparation of the composition is as follows. Synthetic, highly viscous rosin derivatives — esters of abientic acid — are used as a base, in this example, rosin glycerol ester (100.0 parts by mass), as well as road oil BND 60/90 in an amount of 14.0 parts by mass. The following components are also added: organomodified clay of the MOHAMET brand manufactured by METAKLEY CJSC in an amount of 5.0 parts by weight and a copolymer of ethylene and vinyl acetate (EVA) with a content of vinyl acetate groups of at least 28% in an amount of 2.5 parts by weight, acting as a compatibilizer. EVA (ethylene vinyl acetate) is a substance that refers to polyolefins, obtained by the copolymerization of ethylene and vinyl acetate monomer. Vinyl Acetate Group:
Количество добавляемых компонентов полимерных материалов на основе СБС, масел, пластификаторов, различных адгезионных добавок в составе модификатора допускается в рамках, известных из уровня техники в данной области, и поэтому в примере нет необходимости это отражать. Добавки определяются в зависимости от свойств используемых дорожных битумов, на основе которых изготавливают полимерно-битумное вяжущее, от оборудования, использующегося для его получения, от температурных режимов, а также от потребительских требований по свойствам конечной продукции, поэтому не требует специальных примеров или пояснений.The number of added components of polymeric materials based on SBS, oils, plasticizers, various adhesive additives in the composition of the modifier is allowed within the limits known from the prior art in this field, and therefore in the example there is no need to reflect this. Additives are determined depending on the properties of the road bitumen used, on the basis of which a polymer-bitumen binder is made, on the equipment used to produce it, on temperature conditions, as well as on consumer requirements for the properties of the final product, therefore, it does not require special examples or explanations.
ПРИМЕР 2EXAMPLE 2
Приготовление композиции осуществляется следующим образом. В качестве основы используют пентаэритритовый эфир (100,0 масс.ч.), а также битумы нефтяные дорожные БНД 60/90 (в других примерах 90/130) в количеств 112,0 масс.ч. Добавляются глина марки MOHAMET в количестве 7,5 масс.ч. и сополимер этилена и винилацетата (ЭВА) в количестве 4,0 масс.ч.The preparation of the composition is as follows. Pentaerythritol ether (100.0 parts by mass) and road oil bitumen BND 60/90 (in other examples 90/130) in amounts of 112.0 parts by mass are used as the base. MOHAMET brand clay is added in an amount of 7.5 parts by weight and a copolymer of ethylene and vinyl acetate (EVA) in an amount of 4.0 parts by weight
ПРИМЕР 3EXAMPLE 3
Приготовление композиции осуществляется следующим образом. В качестве основы используют синтезированные высоковязкие производные канифоли - сложные эфиры абиетиновой кислоты - смесь, которая содержит поровну пентаэритритовый эфир и глицериновый эфир канифоли, а также все три марки битумов нефтяных дорожных БНД (в других примерах 90/130) в количестве 95,0 масс.ч. Добавляются глина марки MOHAMET в количестве 6,5 масс.ч. и сополимер этилена и винилацетата (ЭВА) в количестве 3,0 масс.ч.The preparation of the composition is as follows. The synthesized highly viscous rosin derivatives - esters of abietic acid - a mixture that contains equally pentaerythritol ether and rosin glycerin ester, as well as all three brands of bitumen oil road BND (in other examples 90/130) in the amount of 95.0 masses are used as the basis. hours MOHAMET brand clay is added in an amount of 6.5 parts by weight and a copolymer of ethylene and vinyl acetate (EVA) in an amount of 3.0 parts by weight
Характеристики полученной композиции (по примерам 1-3) и изделия из нее - температура размягчения по методу «Кольцо и Шар» - 78÷85°C, глубина проникания иглы 0,1 мм (пенетрация) при 25°C - 0,5÷5,0 мм-1, вязкость при различных температурах (скорость вращения шпинделя вискозиметра - 1,0 об./мин). Другие характеристики приведены в Таблице 1.The characteristics of the obtained composition (according to examples 1-3) and the products from it — softening temperature according to the “Ring and Ball” method - 78 ÷ 85 ° C, needle penetration depth 0.1 mm (penetration) at 25 ° C - 0.5 ÷ 5.0 mm -1 , viscosity at various temperatures (viscometer spindle rotation speed - 1.0 rpm). Other specifications are shown in Table 1.
Модификатор MOHAMET В3 позволяет повысить совместимость компонентов ПБВ таким образом, что получаемые ПБВ-материалы остаются стабильны на протяжении не менее трех суток. Повышенная совместимость компонентов ПБВ качественным образом влияет на свойства получаемых ПБВ, что, в свою очередь, благоприятным образом влияет на конечные свойства дорожных покрытий. Стабильность компонентов ПБВ открывает новые возможности для транспортировки и хранения ПБВ в нагретом состоянии без опасения за качество материала, доставляемого на асфальтобетонные заводы. Кроме того, время приготовления ПБВ сокращается в 2-3 раза в зависимости от марки дорожного битума, использующегося в качестве сырья, что, помимо высокого качества ПБВ, существенно снижает издержки производителей подобного рода вяжущих материалов.The MOHAMET B3 modifier allows you to increase the compatibility of the components of the PBB so that the resulting PBB materials remain stable for at least three days. The increased compatibility of the components of PBB qualitatively affects the properties of the resulting PBB, which, in turn, favorably affects the final properties of the road surface. The stability of PBB components opens up new possibilities for the transportation and storage of PBB in a heated state without concern for the quality of the material delivered to asphalt plants. In addition, the preparation time of PBB is reduced by 2-3 times depending on the brand of road bitumen used as a raw material, which, in addition to the high quality of PBB, significantly reduces the costs of manufacturers of such binders.
За обеспечение стабильности системы ПБВ отвечает диспергированная в связующем до интеркалированного состояния органомодицированная наноглина MOHAMET производства ЗАО «МЕТАКЛЭЙ». Добавляемая вместе с модификатором MOHAMET В3, органофильная наноглина совмещается как с СБС, так и с составляющими дорожного битума, при этом все компоненты ПБВ проникают в межслоевые расстояния наноглины, создавая своеобразную сетку многочисленных зацеплений, аналогично каркасным структурам, формирующихся при смешении с различными полимерами (чаще всего полиамиды, полиолефины).For ensuring the stability of the WSP system, the organomodified MOHAMET nanoclay dispersed in a binder to an intercalated state is responsible for production of METAKLAY CJSC. Organophilic nanoclay added together with the MOHAMET B3 modifier combines with both SBS and road bitumen components, while all components of the PBB penetrate the interlayer distances of the nanoclay, creating a kind of network of numerous links similar to frame structures formed when mixed with various polymers (more often total polyamides, polyolefins).
Показатели качества ПБВ соответствуют ГОСТ 52056-2003 (см. Таблица 2).Quality indicators of PBB correspond to GOST 52056-2003 (see Table 2).
Стабильность ПБВ при хранении соответствует стандарту ГОСТ EN 13399-2013 (см. Таблица 3).The storage stability of the PBB meets the standard GOST EN 13399-2013 (see Table 3).
Т.о. очевидно, что задача настоящего изобретения достигнута получением высококачественных ПБВ, компоненты которых стабилизированы модификатором, обозначенным как MOHAMET В3, и не расслаиваются при хранении в течение длительного времени в нагретом состоянии. Повышенная стабильность ПБВ позволяет без опасения за качество материала перевозить на большие расстояния дорожным подрядчикам для производства асфальтобетонных смесей непосредственно в месте дорожного строительства, получать высококачественные асфальтобетонные смеси для дорожного строительства, благодаря которым повысится долговечность и колеестойкость дорожного полотна, межремонтный срок его эксплуатации.T.O. it is obvious that the objective of the present invention is achieved by obtaining high-quality PBB, the components of which are stabilized with the modifier, designated as MOHAMET B3, and do not delaminate during storage for a long time in a heated state. The increased stability of the WSP allows, without concern for the quality of the material, to be transported over long distances to road contractors for the production of asphalt mixes directly at the site of road construction, to receive high-quality asphalt mixes for road construction, which will increase the durability and rutting resistance of the roadbed, the overhaul life.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015151905/05A RU2604217C1 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Modifier of road bitumen and polymer-bitumen binder based thereon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015151905/05A RU2604217C1 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Modifier of road bitumen and polymer-bitumen binder based thereon |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2604217C1 true RU2604217C1 (en) | 2016-12-10 |
Family
ID=57776873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015151905/05A RU2604217C1 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Modifier of road bitumen and polymer-bitumen binder based thereon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2604217C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024141637A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-04 | Totalenergies Onetech | Bituminous composition comprising a rosin ester, preparation method, and uses |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2266934C1 (en) * | 2004-08-05 | 2005-12-27 | Илиополов Сергей Константинович | Rubber-containing polymeric bitumen modifier |
| EP1721938A2 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-15 | Kao Corporation, S.A. | Emulsifier for bituminous binders |
-
2015
- 2015-12-03 RU RU2015151905/05A patent/RU2604217C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2266934C1 (en) * | 2004-08-05 | 2005-12-27 | Илиополов Сергей Константинович | Rubber-containing polymeric bitumen modifier |
| EP1721938A2 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-15 | Kao Corporation, S.A. | Emulsifier for bituminous binders |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024141637A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-04 | Totalenergies Onetech | Bituminous composition comprising a rosin ester, preparation method, and uses |
| FR3144621A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-05 | Totalenergies Onetech | Bituminous composition comprising a rosin ester, preparation process and uses |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104603207B (en) | Bituminous composition and preparation method thereof | |
| US7968628B2 (en) | Modified asphalt binder material using crosslinked crumb rubber and methods of manufacturing the modified asphalt binder | |
| US20050187317A1 (en) | Use of a bitumen/wax composition | |
| CN106433168A (en) | Nonvolatile room temperature modified asphalt binder and nonvolatile room temperature recycled asphalt mixture | |
| AU2012345932B2 (en) | Asphalt compositions having improved properties and related coatings and methods | |
| EP2970670B1 (en) | Performance modifiers for bitumen comprising straight and branched chain fatty amide waxes | |
| US12060491B2 (en) | Bituminous compositions comprising an amine additive and a hydroxide, their preparation process and applications | |
| US5336705A (en) | Polymer-modified, oxidized asphalt compositions and methods of preparation | |
| RU2743756C1 (en) | Stable bituminous emulsions, methods of their formation and composite structures formed from these emulsions | |
| RU2626859C2 (en) | Bitumen compositions containing additives with improved thermo-reversible properties | |
| US3915914A (en) | Asphalt compositions containing poly-1-butene and methods for preparing | |
| US3810857A (en) | Bituminous compositions containing plastic or elastomer polysulphide polymers | |
| RU2604217C1 (en) | Modifier of road bitumen and polymer-bitumen binder based thereon | |
| CN104603206B (en) | The bituminous composition comprising additive with improved thermoreversibility | |
| RU2615523C1 (en) | Polymeric bitumen modifier and bitumen-polymer binder based on it | |
| WO2012059810A1 (en) | Additive to modify the rheological properties of asphalt, to be used in warm asphalt mixtures | |
| JP6751024B2 (en) | Polymer/bituminous primary mixtures which can be used for producing polymer/bituminous binders, and products obtained from these primary mixtures | |
| EP0559462B1 (en) | New polymer-modified, oxidized asphalt compositions and methods of preparation | |
| RU2822938C1 (en) | Stabilizing modifying additive for macadam-mastic asphalt mixture | |
| RU2763726C1 (en) | Polymer-bitumen binder for road surface | |
| US20200385611A1 (en) | Modified asphaltic product and process | |
| KR20200065260A (en) | eco-friendly recycled asphalt additives having high handling property and asphaltic paving material that contains same | |
| RU2241724C1 (en) | Polymeric-bitumen binding agent and method for its preparing | |
| KR20200017658A (en) | Modified asphalt composition and method for preparing modified asphalt | |
| ZA200301008B (en) | Use of a bitumen/wax composition. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171204 |