SE467159B - Saett foer framstaellning av ett bituminoest bindemedel, innehaallande polymerer - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 467 159 Uppfinningen omfattar även framställning av gatubeläggningar eller tätningar med användning av den enligt ovan erhållna produkten. övriga syften med uppfinningen kommer att klart framgå av följande beskrivning och utföringsexempel.

Sättet enligt uppfinningen består huvudsakligen i att man till en bitumen sätter en blandning, framställd på förhand och omfattande en eten/vinylacetat-sampolymer och en polyísobuten med en molekylvikt av mellan 400 och 1000.

Kompositionen. omfattande blandningen av etenlvinylacetat- -sampolymeren och polyisobuten, faller likaledes inom upp- finningens ram. Den framställes företrädevis genom gradvis tillsats av granuler av eten/vinylacetat-sampolymer till en vätskeformig polyisobuten vid en temperatur något över upp- lösningstemperaturen för eten/vinylacetat-sampolymeren, genom blandning i en långsam skovelomrörare (malaxator) eller in- sprutning medelst en pump och omrörning.

Eten/vinylacetat-sampolymeren är företrädesvis en sampolymer, innehållande 5-45 viktprocent vinylacetatenheter och företrä- desvis mindre än 20 %, och med smältflödesindex mellan 0,1 och 600, företrädesvis mellan 100 och 200. Polyisobutenen har företrädesvis en molekylvikt av under 1000 och över 400.

Sammanblandningen av polymerer utföres i förhållanden mellan polyísobuten och eten/vinylacetat av mellan 90:10 och 50:50, företrädesvis av storleksordningen 80:20.

Bitumen är företrädesvis en blåst eller direkt vägbitumen av inom tekniken i och för sig väl känt slag.

Komositionen på basis av blandningen av polymerer sättes till denna bitumen i proportioner av företrädesvis l-35 %. räknat på kompositionens totala vikt. företrädesvis i proportioner av 5-30 %. 10 15 20 25 30 35 467 159 Vi har funnit att det är möjligt att framställa ett bituminöst bindemedel direkt på stället genom blandning av kompositionen på basis av polymerer enligt ovanstående definition och bitu- men under en tid av mindre än 15 minuter med t.ex. en skovel- omrörare (malaxator) eller nästan omedelbart med en statisk blandare.

Vi har funnit att tillsats av kompositionen. innehållande blandningen av polymerer enligt ovanstående definition, gör det möjligt att uppnå en synergistisk effekt som ett resultat av en höjning av mjukningspunkten och en samtidig minskning av lågtemperatur-brottpunkten. Som ett resultat av kombinationen är det således möjligt att förbättra det plastiska området och. genomträngningsindex. Detta är speciellt överraskande mot bakgrund av egenskaperna för de enskilda polymererna.

En annan fördel med uppfinningen är att kompositionen på basis av polymerblandningen. avsedd att sättas till bitumen. kan lagras utan några problem under lång tid utan nedbrytning och med bibehållande av den ursprungliga viskositeten.

De således framställda gatubeläggningarna förhåller sig speciellt väl i stark värme. Vi har i själva verket funnit att bindemedlet bibehåller tillräcklig fasthet och viskositet för att förebygga varje eventuell irreversibel deformation på grund av flytning hos ytbeläggningen, speciellt under inverkan av tung trafik.

Det således applicerade bindemedlet uppvisar dessutom i kallt väder beständighet mot köldsprickor, vilket möjliggör för vägbeläggningen att motstå vinterpåfrestningar. härrörande exempelvis från dubbdäck. De på detta sätt framställda bitu- minösa bindemedlen uppvisar dessutom extraordinära egenskaper beträffande elasticitet. seghet och vidhäftningsförmåga till aqgfêqöten.

Nedan följande exempel avser att belysa uppfinningen utan att därvid begränsa densamma. 4e7 159 10 15 20 25 30 35 EXGIIIQQ l l 23 delar av en eten/vinylacetat-sampolymer med en vinylacetat- halt av 18 % och smältflödesindex 140 och 77 delar av en poly- isobuten med molekylvikt 900 blandas vid en temperatur av l40°C i en skovelomrörare (malaxator), varvid etenlvinylace- tat-sampolymeren införes i form av granulat. Med 3 kg polyme- rer och ett varvtal av 300 varv per minut uppnås insmältning av eten/vinylacetat-granulerna i polyisobutenen under mindre än 15 minuter.

Förvaring av denna polymerblandning under 15 dagar vid en temperatur av l35°C visar att blandningen är fullständigt stabil och bibehåller sin ursprungliga viskositet. Ingen avsättning kan observeras.

Denna blandning sättes till vägbitumen (40/50) i proportioner av 30 % av polymerblandningen, räknat på kompositionens totala vikt. Polymer/bitumen-blandningen framställes under mindre än 15 minuter medelst en skovelomrörare (malaxator).

E§2m2§l_ë (jämförelse) 2 % eten/vinylacetat-sampolymer. innehållande 18 % vinylacetat och med smältflödesindex 140 sättes till en 40/50-kvalitet bitumen (penetration 41, mjukningspunkt 56, Fraass-punkt -9°C, inträngningsindex +0,46). Mjukningspunkten bringas till 60.S°C och inträngníngsindex till 0,85 utan att Fraass-punkten modi- fieras. Det plastiska området har stigit från 65 till 69,S°C.

Tillsats av 5 % polyisobuten med molekylvikt 900 till samma bitumen ändrar inte mjukningspunkten, sänker Fraass-punkten till -16°C och bringar genomträngningsindex till +O,5 och det plastiska området till C.

Tillsats till samma bitumen av en komposition såsom definieras i exempel 1 på basis av eten/vinylacetat-sampolymer och poly- 10 15 20 25 30 35 467 159 isobuten och innehållande 28 % eten/vinylacetat-sampolymer samt 72 % polyisobuten. vilken komposition tillsättes i en proportion av 7 % räknat på bitumen-kompositionen, bringar mjukningspunkten till 58°C, Fraass-punkten till -l7°C, genom- trängningsindex till +l.2 och det plastiska omrâdet till 75°C.

Tillsats av kompositionen gör det således möjligt att för- bättra det bituminösa bindemedlet med avseende pâ alla dessa egenskaper utan att öka dess driftspäfrestningar.

Exempel 3 Man framställer en beredning, innehållande 10 delar polyisobu-_ ten med molekylvikt 900 och tre delar eten/vinylacetat-sam- polymer med en vinylacetathalt av 18 % och smältflödesindex 140 och denna beredning införes i 87 delar av en 40/50-bitumen enligt ovanstående definition.

Följande viskositeter observeras: Vid l40°C: 722 mPa.s; vid l60°C: 297 mPa.s; vid l80°C: 142 mPa.s medan basbitumenen har följande viskositeter: Vid l40°C: 600 mPa.S; vid l60°C: 263 mPa.S; vid l80°C: 142 mPa.s.

Man har funnit att kombinationen enligt uppfinningen gör det möjligt att något öka viskositeten i värme och även att för- bättra handskandet med blandningen. Detta har observerats vid rotationsskjuvpresstest i Laboratoire des Ponts de Chaussées med en diskontinuerlig O/14-blandning med sammansättningen: 10/14 porfyr: 26 % 6/10 porfyr: 31 % 0/2 porfyr: 39 % kalkhaltiga finmaterial: 4 % bindemedelshalt: 7.7 pph (viktdelar per 100 viktdelar aggregat). 3467 159 10 15 20 25 30 35 0/14-blandningen med polymer-bindemedlet enligt uppfinningen uppnår 89,5 packning (sammanträngdhet) vid 10 rotationer 92,0 packning vid 20 rotationer 95,0 packning vid 50 rotationer.

Det på detta sätt framställda bindemedlet uppvisar dessutom klart förbättrade egenskaper beträffande utmattningsbeständig- het och beständighet mot vattenavfläkning eller adhesions- egenskaper. vilka även klart förbättras.

Ett utmattningstest utföres enligt LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées)-metoden med sinusformad böjning till konstant deformation av trapetsformade testbitar. varvid testet utföres med användning av skivor av blandningar, till- verkade och kompakterade enligt Laboratoire des Ponts et Chaussées-förfarandena på blandningar enligt följande receptur: 6/10 La Noubleau 33 % 2/6,3 La Noubleau 24 % 0/2 La Noubleau 40,7 % kalkhaltiga fyllmedelz 2.3 % bindemedel 5.75 pph.

Följande värden erhålles vid en frekvens av 25 herz och vid 10°C: med 106 cykler är den relativa deformationen: 1,40 X 10-4 för referensblandningen (40/50 bindemedel) men 2,20 x 10-4 för ovan definierade blandning med bitumen/polymer-bindemedel.

Vid 105 cykler är den relativa deformationen: 2 x 10-4 för referensblandningen och 3 x 10-4 för blandningen med bitumen/polymer-bindemedel_ fr' Man finner således att det föreligger en större tillåten de- formation för samma utmattningstesttid för blandningen, inne- hållande polymerbindemedlet enligt uppfinningen. Vid vatten- strippningstestet framgår denna egenskap av förhållandet 10 15 467 159 mellan beständigheterna vid l8°C vid DURIEZ- (eller LCPC)-en- axligt tryckförsök, med bibehållande av neddoppning i vatten under 7 dagar och å andra sidan koncentrationen i torrt till- stånd. likaledes för 7 dagar.

Med följande blandningsberedning: 10/14 La Noubleau 69 % 0/2 La Noubleau 27,5 % kalkhaltigt fyllmedelz 3,5 % bindemedelshalt: 5,5 pph är förhållandet mellan beständigheterna 0.88 för 40/50 refe- rensblandningen. jämfört med 0,96 för blandningen med bitu- men/polymerbindemedel enligt ovanstående definition.

Claims (1)

5467 159 10 15 20 25 30 Patentkrav l. Sätt för framställning av ett bituminöst bindemedel, inne- hållande polymerer. k ä n n e t e c k n a t av att en bitu- men försättes med en på förhand framställd komposition av en eten/vinylacetat-sampolymer och en polyisobuten med molekyl- vikt 400-1000 i ett molärt förhållande mellan polyisobuten och eten/vínylacetat av från 90:10 till 50:50. 2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att eten/vinylacetat-sampolymeren är en sådan, som innehåller 5-45 viktprocent vinylacetatenheter och med smältflödesindex 0.1-600. 3. Sätt enligt krav l, av att k ä n n e t e c k n a_t kompositionen utgör l-35 viktprocent av hela blandningens vikt. 4. Sätt enligt något av kraven l-3 k ä n n e t e c k n a t av att det genomföres på användningsstället. varvid bland- ningstiden ej överstiger 15 minuter. 5. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att den resulterande blandningen efter fullständig sammanblandning appliceras som vägbeläggning. 6. Sätt att framställa en komposition enligt definitionen i något av kraven l-2. k ä n n e t e c k n a t av att man gradvis sätter granuler av eten/vinylacetat-sampolymer till polyisobutenen vid en temperatur, som ligger något över upp- lösningstemperaturen för eten/vinylacetat-sampolymeren i den flytande polyisobutenen under sammanblandning. 10 467 159 7. Sätt enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att kompositionen framställes medelst ett förfarande en- ligt krav 6. 8. Komposítion, k ä n n e t e c k n a d av att den fram- ställts i enlighet med sättet enligt krav 6. 9. Bitumínöst bindemedel, k ä n n e t e c k n a t av att det framställts medelst förfarandet enligt något av kraven

1. -5 eller 7.