SE437529B - Forfarande for framstellning av bitumen-polymerkompositioner - Google Patents

Description

79o92eo-7 2 skaper i kallt tillstånd, samtidigt som hos den bildade produkten bibehålles en viskositet i hett tillstånd, vilken är i huvudsak identisk med viskositeten av en bitumenprodukt på basis av en av polystyren och polybutadien sammansatt tvåsegmentpolymer.

Anledningen till dessa förbättringar kan vara en tvâfaldig för- nätning, som uppkommer mellan polymerkedjor. Den ena förnätningen, som är reversibel, åstadkommes av polymerens karboxylgrupper, vilka undergår saltbildningsreaktioner med i bitumenet ingående metall- joner (Fe, Ni, V) när blandningens temperatur sjunker; härvid omvandlas de icke-elastomera tvåsegmentkedjorna till elastomera polysegmentkedjor. Den andra förnätningen, som är irreversibel, åstadkommes genom kovalenta svavelbryggor. Dessa, mellan polymer- kedjor bildade svavelbryggor förblir intakta vid förhöjda tempera- fillrer .

I och med att bitumenets elastomera egenskaper förbättras tack vare den tvåfaldiga förnätningen kan man ev. minska polymerhalten i produkten, så att man erhåller egenskaper som nätt och jämnt är tillfyllest för att uppfylla specifikationerna för det avsedda användningsändamålet; själva priset för produkten kan sålunda direkt påverkas.

Genom att den joniska förnätningsreaktionen är reversibel under- lättas produktens användning i hett tillstånd, tack vare det att en viskositet bibehålles, vilken är identisk med den som erhålles med användning av en lika stor mängd tvåsegmentpolymer utan karboxylgrupper.

Nedanstående exempel visar hur egenskaperna kan förbättras genom tillsättning av en sampolymer av styren och karboxylerad butadien.

Exempel I. Man blandar a) 100 delar av ett bitumen 80-100 med mjukningstemperatur 48°C (bestämd enligt test med kula och ring) och brytpunkt enligt Fraass uppgående till -18°C med b) 10 delar isopren-styren-tvåsegmentpolymer med medelmolekylvikt 80.000 och med ett förhållande isopren:styren uppgående till 3. Blandningen hålles i 3 timmar och 30 minuter vid 170°C under omrörning, varpå 790 9 2 6 0:- 7 man tillsätter 0,2 delar elementärt svavel och fortsätter omrör- ningen i ytterligare 1/2 timme. Den erhållna bitumen-polymer- ' produktens egenskaper anges i nedanstående tabell.

Exempel II. Exempel I upprepas under utelämnande av svaveltill- sättningen och med 4 tim. omrörning av blandningen. Denna kompo- sition visar sig vara spröd (bräcklig) vid dragningsförsöken fr.o.m. 1D mm/min. vid -10°C.

Exempel III. Man förfar på samma sätt som i exempel I men ersätter isoprensegmentet i tvàsegmentpolymeren med ett segment av karboxy- lerad butadien. Härigenom förbättras de elastiska egenskaperna, såsom framgår av nedanstående tabell.

Exempel IV. Detta exempel skall jämföras med exempel III. Det ge- nomföres på samma sätt som exempel III men utan vulkning in situ, dvs. man utelämnar tillsättningen av elementärt svavel. I detta fall visar sig sprödheten i de vid -10°C utförda 500 mm/min. drag- ningsförsöken.

Exempel V. Med hänsyn till den omständigheten att användning av i kedjornas ändställningar karboxylerad butadien har givit för- bättrade resultat i fråga om de elastiska egenskaperna, väljer man i detta exempel samma tillvägagångssätt som i de föregående exemplen men inför en mindre mängd sampolymer: endast 3%.

Exempel VI. Detta exempel är utfört som jämförelseexempel till exempel V, varvid man i detta fall arbetar med användning av 3% av en sampolymer bildad av styren och icke-karboxylerad butadien.

Produkter av den typ, som erhålles inom ramen för föreliggande uppfinning, har mycket utpräglat elastiska egenskaper och uppvisar ett betydande plasticitetsintervall. De kan tack vare detta få mycket nyttiga användningsegenskaper, exempelvis då de användes för 7909260-7 4 a) vägbeläggningar och industriella beläggningar (överdrag, ytbeläggningar, asfalteringsbeläggningar); b) s.k. industriella.tillämpnipgar, t.ex, framställning av tätningar eller vattentäta produkter (beläggningar, asfalterings- matter, taktäckningsmaterial, målningsfårger, underredsmassor för bilkarosser, material för värmeisolering, elektrisk isolering ' eller ljudisolering). 7909260-7 vwflomfimw mcmnxfiøonm >m unøhw mm mflanwë hm wcflnpmë üwwflw »um mmw>m Qwvnm>nwwmww pmm umaflmum w ^1v xomhum flmä 1 1 1 1 oom m.mH w.m m.>m ooæ om o>.o 4:.~ HN1 m.>m oo H> M 1 1 1 1 .nom n.w~ o.m w.æH oom om >m.o :.A NN1 Ho om > Û 1 1 1 1 ofim on m.ofl o.mH oom om w@.H w.m Hm1 fiofi mn >H M oom mmfl mo? Hm. oo» om mäm oH oom oow mmš mmå m.æm1 omfi om HHH V 1 1 1 1 1 ! 1 1 oom mm mmd nmš 1 nm1 m» o: HH _ om æn ndm wšm omm oom w md mmm ooH SÅ ïäw .H1 mït. mm H .w vw LL» 1.1, “w w u» wo J .J .H vb R R mmm non & R hun han &.1 R \ nmn hmm . > Awnfih to zoo .sdíss oom .ooof .øëise oH 8,03.. .nëiss oom .ooom+ .mwåmm män: mo? 1 umflflflm oo.uxm 1wMM% xwmnxwmwsflcwmfim wxaufihm 1Gx3nE Hamßmñ

Claims (3)

7909260-7 P a t e n t k r a v

1. Förfarande för framställning av bitumen-polymerkomposi- tioner, varvid man vid en temperatur av 130 - 230°C under omrörning blandar 80-98 viktprocent av ett bitumen med en penetration av 30 - 220 och 2-20 viktprocent segmentpolymer med en medelmolekyl- vikt av 30.000 - 300.000, vilken segmentpolymer är en sampolymer av styren och konjugerad dien, varjämte man håller denna blandning i minst 2 timmar vid nämnda~temperatur och sedan tillsätter 0,1 - 3% elementärt svavel, räknat på bitumenet, under upprätt- hållande av samma omrörnings- och temperaturbetingelser i minst 20 minuter, k ä n n e t e c k n a t a v att det av konjugerad dien bildade segmentet är bildat av karboxylerad butadien.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att den sampolymer som sättes till bitumenet är en tvâsegment- polymer sammansatt av polystyren och karboxylerad polybutadien, varvid polystyrenhalten företrädesvis utgör 15 - 25%, molekyl- vikten företrädesvis uppgår till 70.000 - 90.000 och halten karboxylgrupper, räknat på polymeren, är 0,05 - 0,1%.

3. Användning av bitumen-polymerkompositioner erhållna medelst förfarandet enligt krav 1 eller 2 för vägbeläggningar och belägg- ningar på industriella alster eller material och för framställning av tätningar eller vattentäta produkter.