SK8352003A3 - Bituminous composition with reduced gelation tendency - Google Patents

Bituminous composition with reduced gelation tendency Download PDF

Info

Publication number
SK8352003A3
SK8352003A3 SK835-2003A SK8352003A SK8352003A3 SK 8352003 A3 SK8352003 A3 SK 8352003A3 SK 8352003 A SK8352003 A SK 8352003A SK 8352003 A3 SK8352003 A3 SK 8352003A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
conjugated diene
poly
composition according
block
mole percent
Prior art date
Application number
SK835-2003A
Other languages
English (en)
Inventor
Jong Wouter De
Erik Adrianus Theuni Trommelen
Duco Bodt
Original Assignee
Kraton Polymers Res Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kraton Polymers Res Bv filed Critical Kraton Polymers Res Bv
Publication of SK8352003A3 publication Critical patent/SK8352003A3/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions 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
    • C08L53/02Compositions 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

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)

Description

Oblasť techniky
Predložený vynález sa týka bitúmenových kompozícií so zníženou tendenciou k želatinácii pri spracovaní, v spojení s vynikajúcimi techpickými parametrami pri vysokých a nízkych teplotách.
Doterajší stav techniky
Výrazná časť krytinových lepeniek, náterov na potrubia, vozoviek, zvukovoizolačných panelov, kobercových obkladov, prípravkov na utesňovanie spojov a tkaninových lepidiel sa v súčasnej dobe vyrába z modifikovaných bitúmenových kompozícií, napríklad z bitúmenových kompozícií obsahujúcich bitúmenovú zložku a elastomérnu zložku, väčšinou styrénový blokový kopolymér, ako je SBS (polystyrén-polybutadién-polystyrén); SEBS (polystyrén-poly[etylén-butylén]polystyrén); SIS (polystyrén-polyizoprénpolystyrén) a SEPS (polystyrén-poly[etylénpropylénj-polystyrén) a podobne. Výhody modifikovaných bitúmenových kompozícií v porovnaní s tradičnými systémami (fúkaný bitúmen) zahrňujú: vyššiu odolnosť proti únave (vyrovnávanie opakovaných tepelných pohybov strechy); vyššiu flexibilitu (predovšetkým pri nízkych teplotách); vyššiu pevnosť (ktorá umožňuje znížiť počet vrstiev lepenky čiastočným alebo úplným nahradením tradičných krycích systémov s fúkaným bitúmenom); vyššiu odolnosť proti trvalej deformácii, prerazeniu a pretrhnutiu; a vyššiu elasticitu, čo vedie k lepšej schopnosti vyrovnávať pohyby v trhlinách a spojoch.
Predovšetkým zaujímavými styrénovými blokovými kopolymérmi sú polyméry typu SBS, ktoré majú relatívne vysoký obsah vinylu t.j. obsah butadiénového polovičného podielu zapojeného do hlavného reťazca polyméru 1,2-adíciou predstavuje najmenej lOmólových percent (vztiahnuté na celkový obsah butadiénu): Tieto polyméry so zvýšenou trvanlivosťou spracovania vykazujú v bitúmenových kompozíciách vynikajúcu viskozitu pri vysokých teplotách a vynikajúce charakteristiky starnutia.
Polyméry s vysokým obsahom vinylu, t.j. IPD polyméry (IPD je ochranná známka) však majú v porovnaní s tradičnými polymérmi typu SBS alebo SEBS
-2r o r r vyššiu tendenciu vytvárať priečne väzby (tendencia k želatinácii) ak sú vystavené alebo sa skladujú pri zvýšených teplotách. Toto je spôsobené vyšším obsahom vinylu. Napríklad, pri mapovacích lepidlách a/alebo pri iných príkladoch použitia, pri ktorých sa vyžadujú vysoké teploty zmiešavania (vyššie ako 200 °C) sa prednostne používajú úplne hydrogenované polyméry typu SEBS. Používajú sa aj napriek ich vyššej cene, pretože polyméry typu SBS a polyméry s vysokým obsahom vinylu majú pri vyšších teplotách vyššiu tendenciu vytvárať priečne väzby.
Bolo by preto veľmi vhodné nájsť styrénový blokový kopolymér, v ktorom sa spája viskozita pri vyšších teplotách a charakteristiky starnutia IPD polyméru so zníženou tendenciou k želatinácii, ktorá sa pri bežných podmienkach vyskytuje pri polyméroch typu SEBS.
Okrem toho by malo veľký význam nájsť styrénový blokový kopolymér so zvýšenou kompatibilitou s rozličnými bitúmenmi. Bitúmenové kompozície obsahujúce viac ako 3 % hmotnostné zvyčajného styrénového blokového kopolyméru a napríklad Venezuelský bitúmen môžu vykazovať nedostatočnú skladovateľnosť z dôvodu fázovej separácie. Ak nastane separácia fáz, potom je kompozícia menej spracovateľná, z dôvodu podstatného zvýšenia viskozity v plnej fáze polyméru.
Podstata vynálezu
V súlade s uvedeným, predložený vynález poskytuje bitúmenovú kompozíciu, ktorá pozostáva z bitúmenovej zložky (I), blokového kopolyméru (II), obsahujúceho najmenej dva koncové bloky poly(monovinylaromatického uhľovodíka) a najmenej jeden blok poly(konjugovaného diénu), a prípadne plniva (III), pričom plnivom (II) je čiastočne, selektívne hýdrogenovaný blokový polymér, obsahujúci butadién ako konjugovaný dién, kde poly(konjugovaný diénový) blok má počiatočný obsah rekurentných jednotiek (A) 1,2-diénu v rozsahu od 5 do 95 mólových percent, výhodne 6 až 70 mólových percent, predovšetkým výhodne 8 až 50 mólových percent, a po čiastočnej hydrogenácii obsahuje menej ako 3 mólové percentá rekurentných jednotiek (A) 1,2-diénu a menej ako 20 mólových percent, výhodne menej ako 3 mólové percentá rekurentných jednotiek (D) etylénu,
-3• · • e e e
vypočítané na základe celkového obsahu mol/mol rekurentných jednotiek konjugovaného diénu.
Podrobný opis vynálezu
V ďalšom budú opísané zložky bitúmenovej kompozície.
Bitúmen
Bitúmenovou zložkou prítomnou v bitúmenových kompozíciách podľa predloženého vynálezu môže byť prirodzene sa vyskytujúci bitúmen alebo bitúmen odvodený z minerálneho oleja. Ako bitúmenové zložky sa môžu tiež použiť ropné dechty získané pri procese krakovania a čiernouhoľný decht, ako aj zmesi rozličných bitúmenových materiálov. Príklady vhodných zložiek zahrňujú destilačný bitúmen alebo primárny bitúmen, precipitačný bitúmen, ako napríklad propánový bitúmen, fúkaný bitúmen, napríklad katalytický fúkaný bitúmen alebo univerzálny bitúmen, a ich zmesi. Ďalšie vhodné bitúmenové zložky zahrňujú zmesi jedného alebo viacerých z týchto bitúmenov s nastavovacími prísadami (zmäkčovadlami), ako sú ropné extrakty, napríklad aromatické extrakty, destiláty alebo usadeniny, alebo s olejmi. Vhodnými bitúmenovými zložkami (buď primárnymi bitúmenmi alebo zmäkčovacími bitúmenmi) sú tie, ktoré majú penetráciu v rozsahu od 50 do 250 dmm pri teplote 25 °C. Vo všeobecnosti je na použitie najvhodnejší primárny alebo destilovaný bitúmen, s penetráciou v rozsahu od 150 do 250 dmm. Môžu sa použiť ako kompatibilné tak aj nekompatibilné bitúmeny.
Elastomér
Bitúmenová kompozícia podľa tohto vynálezu obsahuje najmenej jeden blokový kopolymér, ktorý pozostáva najmenej z dvoch terminálnych blokov poly(monovinyl-aromatického uhľovodíka) a najmenej jedného bloku čiastočne, selektívne hydrogenovaného poly(konjugovaného diénu), ako elastomérnej zložky. Uvedeným konjugovaným diénom je prevažne (najmenej 80 mólových percent, výhodne najmenej 90 mólových percent) butadién, ale uvedený blok môže obsahovať rekurentné jednotky odvodené od konjugovaných diénov s 5 až 8 atómami uhlíka na jeden monomér, ako je napríklad 2-metyl-1,3-butadién (izoprén), 2,3-dimetyl-1,3-butadién, 1,3-pentadién a 1,2-hexadién. Vhodnými • f r e · Λ oc- • r c r r. e <* c « r rr t ( c r c r> nr e, e o /' r c c <' ľ f* monovinylaromatickými uhľovodíkmi sú o-metylstyrén, p-metylstyrén, p-tercbutylstyrén, 2,4-dimetylstyrén, ametylstyrén, vinylnaftalén, vinyltoluén, vinylxylén a podobne, alebo ich zmesi, a predovšetkým styrén.
Tieto blokové kopolyméry môžu byť lineárne alebo rozvetvené a symetrické alebo asymetrické. Výhodným príkladom vhodného blokového kopolyméru je triblokový kopolymér s konfiguráciou A-B-A, v ktorom A znamená blok poly(monovinylaromatického uhľovodíka) a B predstavuje blok poly(konjugovaného diénu). Tieto blokové kopolyméry sa môžu ďalej definovať podľa obsahu monovinylových aromatických uhľovodíkov v koncovom blokovom kopolymére, podľa ich molekulovej hmotnosti a ich mikroštruktúry, ako je uvedené v ďalšom.
Obsah monovinylových aromatických uhľovodíkov koncového blokového kopolyméra sa výhodne pohybuje v rozsahu od 10 do 70, predovšetkým výhodne od 20 do 50 hmotnostných percent (vztiahnuté na celkový blokový kopolymér).
Polymérové bloky monovinylových aromatických uhľovodíkov (A) majú výhodne zdanlivú molekulovú hmotnosť v rozsahu od 2 000 do 100 000, predovšetkým výhodne od 5 000 do 50 000. Polymérové bloky konjugovaných diénov (B) majú výhodne zdanlivú molekulovú hmotnosť v rozsahu od 25 000 do 1 000 000, predovšetkým výhodne od 30 000 do 150 000.
Termín zdanlivá molekulová hmotnosť tak ako sa používa v tejto prihláške, znamená molekulovú hmotnosť (bloku) polyméru, meranú pomocou gélovej chromatografie (GPC) s použitím štandardov pre kalibráciu polystyrénu (podľa ASTM 3536).
Zmenou polymerizácie je možné usmerňovať konjugované diény tak, aby sa rozširovali začlenením atómov uhlíka s jednoduchou nenasýtenou väzbou do hlavného reťazca, čo vedie k rekurentným jednotkám 1,2-diénu, alebo začlenením všetkých atómov uhlíka s nenasýtenými konjugovanými väzbami do hlavného reťazca, čo vedie k rekurentným jednotkám 1,4-diénu. Pokiaľ ide o prvý uvedený spôsob, poly-(konjugované diény) sú definované svojím obsahom vinylu, vzhľadom na nenasýtenú väzbu, ktorá je teraz pripojená k hlavnému reťazcu polyméru.
-5c e
f. r. r. r f O r r p r i- < r r r C r CC r r r C- r r C O
Q r C - C r < f <
Metódy na zvýšenie obsahu vinylu v podiele konjugovaného diénu sú dobre známe a môžu zahrňovať použitie polárnych zlúčenín, ako sú étery, amíny a ďalšie Lewisove zásady a predovšetkým použitie takých zlúčenín, ktoré sú zvolené zo skupiny zahrňujúcej dialkylétery glykolov. Predovšetkým výhodné modifikátory sú zvolené z dialkyléterov etylénglykolu, ktoré obsahujú rovnaké alebo odlišné koncové alkoxyskupiny a ktoré prípadne nesú alkylový substituent na etylénovom zvyšku, ako je monoglym, diglym, dietoxyetán, 1,2-dietoxypropán, 1-etoxy-2,2-tercbutoxyetán, z ktorých najvýhodnejším je 1,2-dietoxypropán.
Celkový obsah vinylu v blokovom kopolymére vhodne predstavuje najmenej 5 % hmotnostných (vztiahnuté na bloky poly(konjugovaného diénu)), výhodne sa pohybuje v rozsahu od 5 do 95, predovšetkým výhodne v rozsahu od 8 do 50 % hmotnostných.
Príprava blokových kopolymérov je známa z doterajšieho stavu techniky. V anglickom patentovom dokumente GB 1,538,266 je opísaný celý rad metód. Napríklad, blokové kopolyméry sa môžu pripraviť kopulovaním najmenej dvoch molekúl diblokového kopolyméru, s použitím kopulačných činidiel, ako sú adipáty (napríklad dietyladipát) alebo zlúčeniny kremíka (napríklad tetrachlorid kremíka, dimetyl-dichlórsilán, metyldichlórsilán alebo gama-glycidoxypropyltrimetoxysilán) alebo jadro pripravené oligomerizáciou di- alebo tri-vinylbenzénu. Ďalšie kopulačné činidlá sa môžu zvoliť zo skupiny zahrňujúcej polyepoxidy, ako je epoxidovaný ľanový olej, alebo epoxidované bisfenoly (napríklad diglycidyléter bisfenolu A), polyizokyanáty (napríklad benzo-1,2,4-triizokyanát), polyketóny (napríklad hexán1,3,6-trión), polyanhydridy alebo polyhalogenidy (napríklad dibrómetán) a podobne.
Pri použití kopulačných činidiel zostane vo finálnom produkte zvyšok nekopulovaného diblokového kopolyméru. Tento zvyšok sa označuje ako „dvojblokový obsah. Ak sa blokový kopolymér pripraví postupom, pri ktorom sa konkrétne nepripraví alebo neizoluje dvojblok, ako napríklad pri úplnej sekvenčnej príprave, je všeobecne známe, že konečné množstvo dvojblokového kopolyméru sa môže upraviť. Dvojblokový obsah sa môže napríklad pohybovať v rozsahu od 10 do 25% hmotnostných, výhodne v rozsahu od 15 do 25% hmotnostných, vztiahnuté na elastomérnu zložku.
-6r r c r. * o c f «- r r c t- r r r- . r C r f r C r r r r : r
Hydrogenácia blokového kopolyméru sa môže uskutočňovať spôsobom, ktorý je podobný hydrogenačným procesom, ktoré sú opísané v patentových dokumentoch US 3,700,748, US 3,663,635, DE 3401983, US 5,039,755, US 0,513,272, EP 339986, EP 434469', EP 544304, EP 795564, EP 810231 a WO 95/25130. Procesy čiastočnej, selektívnej hydrogenácie, ktoré sú predovšetkým vhodné, sú opísané v separáte nazvanom Metallocenes: homogeneous catalysts for elastomer hydrogenation (Metalocény: homogénne katalyzátory na hydrogenáciu elastomérov), od autorov M. D. Parellada, J. A. Barrio, J. A. Delgado (Rev. R. Aced. Cienc. Exactas, Fis. Nat. Madrid (1993), 87(1), 127-9), a v patentových dokumentoch EP 545844; EP 584860; JP 04096904; EP 302505; JP 081064904 a US 5,925,717. Predovšetkým vhodná je metóda opísaná v európskej patentovej prihláške č. 0306435.9, podanej 28. júla 2000, ktorá je v konaní a ktorá opisuje spôsob prípravy čiastočne, selektívne hydrogenovaného polyméru butadiénu, ktorý obsahuje najviac 3 mólové percentá rekurentných jednotiek (A) 1,2-butadiénu a najviac 3 mólové percentá rekurentných jednotiek (D) etylénu, vztiahnuté na celkový obsah mol/mol rekurentných jednotiek, pričom polymér butadiénu obsahujúci rekurentné jednotky (A) 1,2-butadiénu a rekurentné jednotky (B) 1,4-butadiénu sa hydrogenuje v prítomnosti vodíka a metalocénovej zlúčeniny na báze titánu, zirkónia a/alebo hafnia ako katalyzátora a vedľajšieho katalyzátora hydrogenácie, pričom táto metóda je charakterizovaná tým, že:
a) katalyzátor hydrogenácie má pomer reakčnej doby r1/r2 vyšší ako 5, pričom r1 predstavuje rýchlosť hydrogenácie rekurentných jednotiek (A) a r2 predstavuje rýchlosť hydrogenácie rekurentných jednotiek (B), pri rovnakých reakčných podmienkach,
b) vedľajším katalyzátorom je hydrid alkalického kovu, ktorý sa pridá ako taký alebo sa pripraví in situ, a
c) hydrogenácia konjugovaného diénu sa uskutočňuje, až pokým nie je hydrogenovaných najmenej 97 % rekurentných jednotiek (A).
Patentové dokumenty, týkajúce sa procesov hydrogenácie, sú tu týmto zahrnuté formou odkazu.
• <· r e · r cr.
• c r r f r e e c r rr • <· c C c rr e t e ' r e n * r c r
Elastomérna zložka (B) je výhodne prítomná v bitúmenovej kompozícii v množstve, ktoré je v rozsahu od 1 do 20 % hmotnostných, vztiahnuté na celkovú kompozíciu, predovšetkým výhodne v rozsahu od 6 do 15 % hmotnostných.
Ďalšie zložky
Bitúmenová kompozícia môže tiež prípadne obsahovať ďalšie zložky, ako napríklad zložky požadované pre uvažované koncové použitie. Môžu sa použiť plnivá, ako je napríklad mastenec, uhličitan vápenatý a sadze, alebo ďalšie zložky, vrátane živíc, olejov, stabilizátorov a samozhášacích prísad. Obsah takýchto plnív a iných zložiek sa môže pohybovať v rozsahu od 0 až do 40 % hmotnostných. Ak je to vhodné, môžu sa do bitúmenovej kompozície podľa vynálezu pridať pochopiteľne tiež ďalšie polymérové modifikátory.
K bitúmenovej kompozícii sa môže napríklad tiež pridať ďalší elastomér, napríklad zvolený zo skupiny zahrňujúcej polyestery, polyakryláty, polysulfidy, polysilikóny a polyesteramidy, ktoré vykazujú elastomérne vlastnosti.
Finálne použitie
Využiteľné vlastnosti zmesí polyméru a bitúmenu podľa tohto vynálezu, pri nízkej a vysokej teplote, spojené s lepšou odolnosťou voči starnutiu, umožňujú, že takéto zmesi sú výhodným produktom pri použití tam, kde sú vystavené vonkajším poveternostným podmienkam, ako je použitie na strechách, napríklad ako zložka krytinových lepeniek. Vhodná nízka viskozita pri vysokých teplotách neznamená len to, že zmesi polyméru a bitúmenu sa môžu ľahšie spracovávať, ale navyše umožňuje pridanie väčšieho množstva plniva pred dosiahnutím maximálnej povolenej viskozity pri spracovaní, čo vedie k lacnejším produktom pri aplikáciách, pri ktorých sa zvyčajne používajú plnivá.
Ďalšie spôsoby použitia, pri ktorých sa môžu výhodne použiť samotné polyméry a/alebo bitúmenové kompozície podľa predloženého vynálezu, sú vozovky, zvuková izolácia, lepidlá, tesniace materiály a náterové hmoty a/alebo zmesi na tlmenie vibrácií.
Predložený vynález je v ďalšom ilustrovaný pomocou nasledujúcich príkladov uskutočnenia.
r c r e r e r
Príklady uskutočnenia vynálezu
Elastoméry
Polymér A, použitý ako komparatívny, je rozvetvený polymér typu SBS s obsahom styrénu približne 30 % hmotnostných, so zdanlivou molekulovou hmotnosťou približne 400 000; obsahom vinylu približne 44 % hmotnostných a väzbovosťou (s použitím gama-glycidoxy-propyltrimetoxysilánu) približne 92 %. V tabuľke 1 je uvedený obsah vinylu a obsah cis/trans rekurentných jednotiek 1,4diénu.
Polyméry 1 až 3 sú hydrogenovanými verziami polyméru A. Polymér 1 je čiastočne, selektívne hydrogenovaný, pričom všetky vinylové skupiny sa odstránili s použitím katalyzátora hydrogenácie na báze a titánu. Polyméry 2 a 3 sa použili na porovnanie a predstavujú hydrogenované polyméry, v ktorých sú rekurentné jednotky diénu (neselektívne) hydrogenované na 30 mólových percent (s použitím katalyzátora hydrogenácie na báze niklu) alebo na 70 mólových percent (s použitím katalyzátora hydrogenácie na báze kobaltu). Ich vlastnosti sú taktiež uvedené v tabuľke 1.
Polymér B, použitý ako komparatívny, je rozvetvený polymér typu SBS s obsahom styrénu približne 30 % hmotnostných, zdanlivou molekulovou hmotnosťou približne 380 000; obsahom vinylu približne 8 % hmotnostných a väzbovosťou (GPTS) približne 90 %. Polymér 4 je čiastočne, selektívne hydrogenovanou verziou polyméru B, zatiaľ čo polymér C zodpovedá verzii polyméru B s vysokým obsahom vinylu. Obsah vinylu a obsah cis/trans týchto polymérov je uvedený v tabuľke 2.
-9e r
Tabuľka 1
Polymér A 1 2 3
Vinyl [%] 44 0 26 6
Cis/trans [%] 56 56 43 24
Tabuľka 2
Polymér B 4 C
Vinyl [%] 8 0 61
Cis/trans [%] 92 92 39
Bitúmenové kompozície
Základné zmesi s obsahom 12% hmotnostných vyššie uvedených polymérov sa pripravili s komerčne dostupným bitúmenom B-180, s použitím vysokorýchlostného miešacieho zariadenia Silverson L4R. Bitúmen sa zahrial na teplotu 160 °C a následne sa pridal polymér. Po zmiešaní sa teplota zvýšila na 180 °C, čo je spôsobené prenosom energie z miešacieho zariadenia. V miešaní pri tejto teplote sa pokračovalo až pokiaľ sa nedosiahla homogénna zmes, monitorovaná pomocou fluorescenčnej mikroskopie.
Testovacie metódy
Uskutočnilo sa štandardné hodnotenie kompozícií bez plniva, t.j. stanovenie penetrácie pri teplote 25 °C, bodu mäknutia, odporu prietoku podľa DIN a ohybu za studená.
Testy želatinácie (prične väzby, zosieťovanie) sa uskutočnili v modifikovanom Haakeovom roto-viskozimetri. 50 gramov pripravenej kompozície sa miešalo s použitím kotvového miešadla pri rýchlosti otáčok 300 otáčok za minútu a teplote 200 °C, pričom sa na povrch vzorky fúkal konštantný prúd vzduchu
-10c r f t r r r r r r c r . r v r. ' f ŕ C r r , r C - ' r i r · ·.
Nl/hodinu. Miešadlo je priamo pripojené k meraciemu zariadeniu Haakeovho viskozimetra, tak že zvýšenie viskozity vzorky, ktoré je indikátorom nástupu želatinácie, sa zaznamená ako zvýšenie Haakeovho torzného signálu. Tento torzný signál je mierou viskozity vzorky a monitoruje sa, až pokým náhly prudký nárast torzného signálu neukáže, že relatívna viskozita sa prudko zvýšila. Počet hodín, po ktorých nastane toto prudké zvýšenie viskozity, je merítkom pre tendenciu želatinácie vzorky.
Experimenty A, 1 až 3
Typické technické parametre 12% polyméru v kompozíciách s bitúmenom B-180 sú uvedené v tabuľke 3.
Tabuľka 3
Polymér Exp. A Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3
A 1 2 3
Pen pri 25 °C, dmm 45 47 43 42
R&B, °C 129 131 133 142
Prietok, °C 115 115 110 110
Ohyb za studená, °C -25 -30 -25 -15
Výsledky
Kompozícia 1 vykazuje technické parametre zlúčeniny so selektívne (len vinyl) hydrogenovaným SBS. Ohyb za studená pri kompozícii obsahujúcej polymér 1 je lepší ako ohyb za studená pri iných kompozíciách. Toto je pravdepodobne spôsobené znížením Tg selektívne hydrogenovaného SBS v porovnaní s Tg ostatných SBS polymérov. Okrem toho vykazuje táto kompozícia výhodnú kombináciu bodu mäknutia R&B a odporu prietoku.
-11 r f r e r r • c r e e r cr • r r r r < e r #· r r rr e r. C f o r <f f f ŕ r. r r r - r >' ~
Kompozície 2 a 3 vykazujú počiatočné technické parametre zlúčenín s čiastočne (náhodne) hydrogenovanými SBS polymérmi. Pri (čiastočnej, náhodnej) hydrogenácii SBS na SEBS sa zvýši Tg polyméru, čo sa prejaví zhoršeným ohybom za studená pri kompozícii 3. Okrem toho sa zvýši bod mäknutia R&B, ktorý poukazuje na pevnosť reťazca pri zvýšených teplotách a krátkych dobách zaťaženia, zatiaľ čo odpor prietoku, ktorý poukazuje na vysoký tepelný odpor pri dlhších dobách zaťaženia, bude horší z dôvodu zníženej kompatibility SEBS polyméru v bitúmene, t.j. pri dlhších dobách zaťaženia bude asfaltén, prítomný v bitúmene, pretekať polymérovým reťazcom pri zvýšených teplotách, čo sa taktiež prejaví pri kompozícii 3.
Pokiaľ ide o výsledky kompozície 2, zlúčenina s SBS s nižšou hladinou čiastočnej hydrogenácie, poskytuje výsledky, ktoré sú medzi kompozíciou A a kompozíciou 3.
Okrem toho sa dá usúdiť, že polymér 1 vykazuje podobné technické parametre v bitúmene v porovnaní s parametrami jeho nehydrogenovaného prekurzora, avšak so zlepšenými vlastnosťami ohybu za studená.
Experimenty želatinácie B, 4, C, (želatinácia)
Okrem polymérov A, 1 až 3 sa skúmala tendencia želatinácie bitúmenu B180 (porovnaj tabuľku 2) pre tri ďalšie polyméry s rozličným obsahom vinylu.
Výsledky tohto skúmania sú zosumarizované v tabuľke 4.
Tabuľka 4
Doba do želatinácie 12 % polyméru v bitúmene B-180
Polymér A 1 2 3 B 4 C
Doba do želatinácie [hod] 15 > 170*’ 36 > 170*’ 50 88 10
*) Pokus bol zrušený - ešte stále sa nepozorovala želatinácia
-12r c r
Polymér C potvrdzuje, že vyšší obsah vinylu spôsobuje nižšiu odolnosť voči želatinácii (pozri polymér 1), zatiaľ čo polymér 4 potvrdzuje, že selektívna hydrogenácia zlepšuje odolnosť voči želatinácii (pozri polymér 1).
Výsledky uvedené v tabuľke 4 taktiež poukazujú na zlepšenú odolnosť voči želatinácii pre polyméry 1 a 3, avšak technické parametre zlúčeniny so selektívne hydrogenovaným polymérom 1 sú významne lepšie v porovnaní s parametrami zlúčeniny s čiastočne hydrogenovaným polymérom 3.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Bitúmenová kompozícia, ktorá obsahuje bitúmenovú zložku (I), blokový kopolymér (II), pozostávajúci z najmenej dvoch koncových blokov poly(monovinylaromatického uhľovodíka) a z najmenej jedného bloku poly(konjugovaného diénu), a prípadne plnivo (III), vyznačujúca sa tým, že zložkou (II) je čiastočne hydrogenovaný blokový polymér, obsahujúci ako konjugovaný dién butadién, kde poly(konjugovaný diénový) blok obsahuje pri čiastočnej hydrogenácii menej ako 3 mólové percentá rekurentných jednotiek (A) 1,2-diénu a menej ako 20 mólových percent, výhodne menej ako 3 mólové percentá rekurentných jednotiek (D) etylénu, vztiahnuté na celkový obsah mol/mol rekurentných jednotiek konjugovaného diénu.
  2. 2. Bitúmenová kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že poly(konjugovaný diénový) blok má počiatočný obsah rekurentných jednotiek (A) 1,2-diénu v rozsahu od 5 do 95 mólových percent, vztiahnuté na celkový obsah mol/mol rekurentných jednotiek konjugovaného diénu.
  3. 3. Bitúmenová kompozícia podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že pri čiastočnej hydrogenácii obsahuje menej ako 3 mólové percentá rekurentných jednotiek (A) 1,2-diénu a menej ako 3 mólové percentá rekurentných jednotiek (D) etylénu, vztiahnuté na celkový obsah mol/mol rekurentných jednotiek konjugovaného diénu.
  4. 4. Kompozícia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že poly(konjugovaný diénový) blok pozostáva z polymerizovaných konjugovaných diénov so 4 až 8 atómami uhlíka na jeden monomér.
  5. 5. Kompozícia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že poly(monovinylaromatické uhľovodíkové) bloky pozostávajú z polymerizovaného styrénu, o-metylstyrénu, p-metylstyrénu, p-ŕerc-butylstyrénu, 2,4-dimetylstyrénu, ametylstyrénu, vinylnaftalénu, vinyltoluénu, vinylxylénu alebo ich zmesí.
    r r r r r f r, r
  6. 6. Kompozícia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že obsah monovinylaromatických uhľovodíkov koncového blokového kopolyméru sa pohybuje v rozsahu od 10 do 70.
  7. 7. Kompozícia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že polymérové bloky monovinylaromatických uhľovodíkov (A'°) majú zdanlivú molekulovú hmotnosť v rozsahu od 2 000 do 100 000 a polymérové bloky konjugovaných diénov (B) majú zdanlivú molekulovú hmotnosť v rozsahu od 25 000 do 1 000 000.
  8. 8. Kompozícia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že množstvo zložky (II) je v rozsahu od 1 do 20 % hmotnostných, vztiahnuté na hmotnosť kompozície.
  9. 9. Použitie kompozície podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, pre aplikácie na strechy.
SK835-2003A 2000-12-01 2001-11-29 Bituminous composition with reduced gelation tendency SK8352003A3 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00310673 2000-12-01
EP00310896 2000-12-07
PCT/EP2001/014162 WO2002044281A1 (en) 2000-12-01 2001-11-29 Bituminous composition with reduced gelation tendency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK8352003A3 true SK8352003A3 (en) 2003-10-07

Family

ID=26073371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK835-2003A SK8352003A3 (en) 2000-12-01 2001-11-29 Bituminous composition with reduced gelation tendency

Country Status (23)

Country Link
US (1) US7148273B2 (sk)
EP (1) EP1358270B1 (sk)
JP (1) JP4030870B2 (sk)
KR (1) KR100833720B1 (sk)
CN (1) CN1239626C (sk)
AR (1) AR031454A1 (sk)
AT (1) ATE307853T1 (sk)
AU (2) AU2002229602B2 (sk)
BR (1) BR0115856B1 (sk)
CA (1) CA2432529A1 (sk)
CZ (1) CZ20031622A3 (sk)
DE (1) DE60114463T2 (sk)
EA (1) EA005498B1 (sk)
HU (1) HUP0501019A2 (sk)
MX (1) MXPA03004861A (sk)
MY (1) MY135729A (sk)
NO (1) NO20032463L (sk)
NZ (1) NZ526235A (sk)
PL (1) PL194361B1 (sk)
RO (1) RO121277B1 (sk)
SK (1) SK8352003A3 (sk)
TW (1) TW548314B (sk)
WO (1) WO2002044281A1 (sk)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1431348A1 (en) * 2002-12-16 2004-06-23 KRATON Polymers Research B.V. Block copolymer modified bitumen felts
EP1505080A1 (en) 2003-07-28 2005-02-09 KRATON Polymers Research B.V. Method for partially and selectively hydrogenating polymers made of conjugated dienes
JP2007532742A (ja) * 2004-04-14 2007-11-15 クレイトン・ポリマーズ・リサーチ・ベー・ベー アスファルト結合剤または屋根材組成物において使用されるポリマー改変ビチューメン組成物
US8284028B2 (en) * 2008-08-14 2012-10-09 Icopal Danmark A/S Method of manufacturing an identifiable roofing product including a roofing product and a process plant for carrying out the method
US20120184650A1 (en) * 2009-02-27 2012-07-19 Arrmaz Products, Lp Emulsion of a polymer modified asphalt
US10603402B2 (en) * 2015-03-16 2020-03-31 H.B. Fuller Company Elastic adhesive composition and an elastic composite made with the same
CN107778890A (zh) * 2017-10-19 2018-03-09 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 一种可快速开放交通的高强度微表处用沥青胶结料
US11608404B2 (en) * 2020-05-22 2023-03-21 Kraton Corporation Block copolymers and polymer modified bitumen therefrom
CN112095425A (zh) * 2020-09-14 2020-12-18 山东高速交通建设集团股份有限公司 路面温再生混合材料及恢复路面使用性能的方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE737574A (sk) 1968-09-05 1970-02-02
US3700748A (en) 1970-05-22 1972-10-24 Shell Oil Co Selectively hydrogenated block copolymers
DE2609931C3 (de) 1975-03-13 1978-07-20 Owens-Illinois, Inc., Toledo, Ohio (V.St.A.) Verfahren zum Herstellen eines polymeren Schutzüberzuges auf einer Glasoberfläche, der Glasbruchstücke festhält, sowie Glasbehälter
GB2134909B (en) 1983-01-20 1986-08-20 Asahi Chemical Ind Catalytic hydrogenation of conjugated diene polymer
EP0299499B1 (en) * 1987-07-16 1994-09-21 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Specific hydrogenated block copolymer composition and process for producing the same
US5017660A (en) 1987-08-04 1991-05-21 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Selectively, partially hydrogenated polymer and rubber composition and impact resistant styrenic resin containing the same
JP2718059B2 (ja) 1988-04-28 1998-02-25 日本合成ゴム株式会社 重合体の水素添加方法および触媒
US5036119A (en) * 1989-10-16 1991-07-30 Shell Oil Company Process for preparing bituminous composition
JP2969771B2 (ja) 1989-12-22 1999-11-02 ジェイエスアール株式会社 オレフィン性不飽和重合体の水素添加方法および水素添加用触媒組成物
US5039755A (en) 1990-05-29 1991-08-13 Shell Oil Company Selective hydrogenation of conjugated diolefin polymers
US5051457A (en) 1990-07-16 1991-09-24 Shell Oil Company Asphalt-block copolymer roofing composition
GB2255979A (en) * 1991-05-24 1992-11-25 Shell Int Research Bituminous roofing composition
US5270274A (en) 1991-11-28 1993-12-14 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Catalyst composition for hydrogenating olefinically unsaturated polymers
ES2053363B1 (es) 1991-12-05 1995-02-16 Repsol Quimica Sa Procedimiento de hidrogenacion de olefinas.
US5242986A (en) 1992-08-10 1993-09-07 Shell Oil Company Selective partial hydrogenation of conjugated diolefin polymers
FI97141C (fi) 1994-03-14 1996-10-25 Neste Oy Menetelmä tyydyttämättömien polymeerien selektiiviseksi hydrogenoimiseksi
US5830925A (en) * 1995-12-11 1998-11-03 Shell Oil Company Bitumen compositions and a process for their preparation
CN1130383C (zh) 1996-03-15 2003-12-10 国际壳牌研究有限公司 共轭二烯聚合物的氢化方法及其适用的催化剂组合物
JPH1053614A (ja) 1996-05-29 1998-02-24 Shell Internatl Res Maatschappij Bv 共役ジエンポリマーの水素化のためのプロセスとこのプロセスで使用するのに適した触媒組成物
TW373000B (en) * 1996-08-16 1999-11-01 Shell Int Research Bituminous composition
US5932287A (en) * 1997-12-18 1999-08-03 Johns Manville International, Inc. Manufacture of built-up roofing products with moisture conditioned fibrous mats
WO2002034799A1 (en) 2000-07-28 2002-05-02 Kraton Polymers Research B.V. Process for preparing partially hydrogenated butadiene polymers

Also Published As

Publication number Publication date
EP1358270A1 (en) 2003-11-05
EP1358270B1 (en) 2005-10-26
DE60114463D1 (de) 2005-12-01
MY135729A (en) 2008-06-30
KR20030059296A (ko) 2003-07-07
NO20032463L (no) 2003-07-17
US7148273B2 (en) 2006-12-12
NO20032463D0 (no) 2003-05-30
KR100833720B1 (ko) 2008-05-29
CA2432529A1 (en) 2002-06-06
CN1239626C (zh) 2006-02-01
NZ526235A (en) 2005-07-29
EA200300627A1 (ru) 2003-10-30
WO2002044281A1 (en) 2002-06-06
CZ20031622A3 (cs) 2003-10-15
DE60114463T2 (de) 2006-07-27
BR0115856A (pt) 2005-12-13
BR0115856B1 (pt) 2011-04-05
AU2960202A (en) 2002-06-11
AU2002229602B2 (en) 2004-11-25
CN1503825A (zh) 2004-06-09
HUP0501019A2 (en) 2006-04-28
AR031454A1 (es) 2003-09-24
RO121277B1 (ro) 2007-02-28
JP4030870B2 (ja) 2008-01-09
PL194361B1 (pl) 2007-05-31
JP2004528398A (ja) 2004-09-16
EA005498B1 (ru) 2005-02-24
TW548314B (en) 2003-08-21
US20040048979A1 (en) 2004-03-11
ATE307853T1 (de) 2005-11-15
PL366284A1 (en) 2005-01-24
MXPA03004861A (es) 2004-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6759454B2 (en) Polymer modified bitumen compositions
AU705728B2 (en) Bituminous composition
US5854335A (en) Bituminous composition with diene/monovinyl aromatic block copolymer
SK8352003A3 (en) Bituminous composition with reduced gelation tendency
AU2002229602A1 (en) Bituminous composition with reduced gelation tendency
EP1325082B1 (en) Bituminous composition with improved &#34;walk-on-ability&#34; and its use in roofing applications
JP4602770B2 (ja) ビチューメン組成物
EP1431348A1 (en) Block copolymer modified bitumen felts
EP1566411B1 (en) Coloured roofing felt
ZA200304245B (en) Bituminous composition with reduced gelation tendency.
EP1612243A1 (en) Bituminous roofing composition