TW412572B - Process for preparing an asphalt composition - Google Patents

Description

Α7 Β7 4125Ϋ2 五、發明説明（1 ) 本發明係關製備柏油組合物之方法。 瀝青與集料混合以產製供道路使用之柏油组合物之溫度 範圍，一般爲在140至170°C之間，雖然某些文獻例如美國 專利第3,832,200號敎示應使用甚至更高的溫度。 由於現今已相當確認此種熱瀝青可能產生對健康、安全 及環境潛在性的危險’因此，在此技術領域中，許多努力 係關於發展可於較低溫度下處理的柏油組合物。 就此方面而言，可參考瀝青乳液的使用，其係藉由混合 熱瀝青與水性乳化劑溶液所製備而得。此種瀝青乳液一般 可於遠低於140°C之溫度下與集料混合，此種方式，可使 以上所提及之危險獲得較妤的控制。 雖然如此，以瀝青乳液製得之柏油組合物需使用具有較 高孔隙含量之瀝青/集料混合物，以使水可在乳液破乳 (breaking )、柏油壓實及供使用期間得以排出。此種柏油組 合物具有高度透水及透空氣之缺點，因此，其相當容易自 道路表面損失粗集料，即所謂的道路表面磨蝕。此外，其 亦會喪失内聚力，而最終導致物料的塌陷及喪失内部穩定 性’造成道路表面變形，亦即，產生輪跡。此外，此種柏 油之強度發展的相當慢。 令人意外地，頃發現，藉由在較低溫度下，於軟黏合劑 成份與集料之混合物中添加一硬黏合劑成份，可製得具有 良好抗磨蝕性’及良好蠕變（產生輪跡）及疲勞性能之柏油 組合物。 因此’本發明係關密實級柏油組合物之製備方法，其包 -4 一

In ^^^1 K^i I n t请先閲讀背面之注意事項再填寫本貫) 訂 線 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 不紙狀Μ用中_家標準{ CNS ) X 297公釐} 41251T2 A7 B7 五、發明説明（2 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 括於低於140°C之溫度下，於軟黏合劑成份與集料之混合 物中添加一硬黏合劑成份。所使用之溫度合宜地係低於100〇C。 本發明可使用乳化及非乳化軟黏合劑成份，較佳係使用 非乳化軟成份。當使用乳化軟黏合劑成份時，其係包含少 量的水’合宜地’包含低於50體積％，較佳低於40體積％ 的水。當使用乳液時，其可爲陽離子性或陰離子性者。 硬黏合劑成份較佳係以粉末的形式添加於混合物中。在 此情況下，硬黏合劑成份可非常吸引人地，於低於5(rc之 溫度下，較佳於周溫下加入混合物中。硬黏合劑成份若以 乳液（懸浮液）之形式使用時，乳液（懸浮液）適宜包含低於 50體積％>，較佳低於4〇體積％之水。在此情況下，硬黏合 劑成份適於在低於l〇〇°C ’較佳爲範園自周溫至8〇。〇之溫度 下加入混合物中。當使用乳液時，其可爲陽離子性或陰離 子性者。 軟黏合劑成份亦適於在較低的溫度下，亦即低於120»c的 溫度下加入集料中。 軟黏合劑成份適於在至少706C，較佳爲範園自80至115 C ’更佳爲範圍自85至ll〇°C之溫度下加入集料中。 本發明之説明中，硬黏合劑成份係定義爲具有低於200 絲米滲透性（於25。(：下，以ASTMD5測量）之黏合劑成份。 適宜之硬黏合劑成份具有低於100絲米，較佳低於50絲 米，更佳低於10絲米之滲透性，及低於1〇〇。〇，較佳低於8〇 之軟化點（以ASTMD36測量）。 -5 私紙張尺度賴 tiiiiiTFNS ) AA*m ( 210X297^ I-----„---------IT-----φ. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 «257^ «257^ 經濟部令央標準局員工消资合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（3) 本發明之説明中，軟黏合劑成份係定義爲具有至少200 絲米滲透性之黏合劑成份。 適宜之軟黏合劑成份具有至少500絲米，較佳至少7〇〇絲 米’更佳至少800絲米之滲透性（於25T：下，以ASTM D 5測 量）ύ通常，技藝人士並非以滲透性數値來説明此種黏合 劑成份之特性，而係以其黏度（於l〇〇°C下，以ASTM D 2171 測量）來賦予特性。軟黏合劑較佳具有低於3〇〇 mPa.s，較佳 低於200 mPa.s之黏度（於100°C下，以ASTMD 2171測量）。 硬黏合劑成份及軟黏合劑成份較佳均爲瀝青成份。然 而，在本發明另一適合具體實施例中，硬黏合劑成份爲樹 脂’例如爲苯幷呋喃-茚樹脂，而軟黏合劑成份爲低黏性 成份（助溶劑）^樹脂可爲任何描述於EP-B-0330281中之改質 樹脂，此文件茲併入本文作參考。 黏合劑成份適於額外包含薄膜形成添加劑（例如丁基二 笨基溶纖劑，butyldioxidol )，非離子性乳化劑（例如壬基酚 乙氧化物）或黏著性改進劑（例如胺類，如燒胺基胺）^此 等額外使用的化合物，較佳係添加於軟黏合劑成份中，且 以全部黏合劑用量計，其適宜之存在量爲低於5重量。/〇， 較佳爲自0.25至1.0重量％之範圍内。亦可使用此等額外添 加之化合物的混合物。使用此等添加劑，甚至可進一步改 良輪跡產生抗性。 遞·青可爲天然避青或衍生自礦物油者。亦可使用裂解過 程所獲得之石油瀝青及煤焦油，以及瀝青物料之摻混物。 合適的瀝青實例包括蒸餾或“直餾，，瀝青、沉澱瀝青，例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21 ΟΧ297公羡） 1·-------„---—裝------1Τ-----0 (請先聞讀背面之注^^項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

412S^S A7 ---------------B7 五、發明説明（4 ) 如丙燒遞青、噴吹瀝青，例如催化噴吹瀝青，及其混合 物。其它合適的瀝青組合物包括，一或多種此等瀝青與例 如石油萃取物（如芳香性萃取物、餾出物或殘留物）之補充 劑（助溶劑）或與油的混合物。 硬及軟黏合劑成份可適宜地包含技藝中所敎示之聚合物 改質劑，例如熱塑性橡膠，其適宜的用量範圍爲自〗至1〇 重量％。硬及軟黏合劑成份之用量範圍寬廣，其強烈地視 柏油、.且β物之黏合劑所需之參透性級數而定。硬黏合劑成 份之合適用量，以總黏合劑計，例如爲1〇至9〇重量％。本 發明所製得之柏油組合物，特別適用於道路應用上。本發 明所製得之柏油組合物，可用於基質粗材料或抗磨粗材料 之建築中。本發明所製得柏油組合物之黏合劑，適宜具有 介於10至300絲米，較佳介於5〇至150絲米之間的滲透性 (於25°C下，以ASTMD5測量）。 瀝青组合物亦可包含其它已知可用於瀝青組合物中之成 份，例如填料，如碳黑、矽石及碳酸鈣，安定劑，抗氧化 劑，顏料及溶劑。根據本發明所製得之柏油組合物，包含 技藝中所敎示用量之集料。 本發明説明中，密實級柏油組合物係定義爲具有不超過 10% ’較佳3至10°/◦孔隙含量之柏油組合物。 合適的集料包括一般用於密實級柏油组合物中者。· 本發明將以下述實例作一説明。 實例1 根據本發明所製得之一柏油組合物如下。將104公斤於 -- -7 - 本紙張尺度顧巾關家縣（eNS)峨格（21Gx297公麓]* ·——- !. I . n I ^^1 ......I— I j ^^1 ^^1 l^i :1 ^^1 - . 1^1 I · : (請先閱讀背面之注意事項再填寫本X ) 418W2 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裂 五、發明説明（5) 100°C下具有50 mPa_s黏度（以Asm D 2171測量）之低黏性黏 合劑成份（一種精製潤滑油糠醛萃取物（BFE ))，加入置於 100°C、於約35 rpm下操作之Hurell研磨機内之41.17公斤之集 料中。集料包含7_1重量％之塡料（<63微米），36.8重量％之 沙子（63微米-2毫米），15.3重量％之石子（2-6毫米），20.4 重量％之石子（4-8毫米），及20.4重量％之石子（8 - 11毫 米）。接下來，在周溫下，將1.56公斤呈粉末形式之硬黏合 劑成份加入所得之混合物中。硬黏合劑成份具有2絲米之 滲透性（於25°C下，以ASTM D 5測量），及96°C之軟化點（以 ASTM D 36測量）。於具有1毫米篩目尺寸之Culatti碎裂研磨 機中，粉化具96°C软化點（以ASTM D 36測量）之噴吹丙烷瀝 青以製得粉末。將固體二氧化碳固定加入硬瀝青團塊中， 以冷卻研磨機及避免所產生之瀝青顆粒黏附。如此製得之 密實級柏油組合物倒入板狀壓縮機之模子中，分佈形成一 均勻開展的鬆散混合物。柏油组合物然後再於l〇〇°C下壓 實。壓實之後，使所得之柏油板狀物冷卻至周溫，及自模 子中移出。然後將柏油板狀物加以切割成測試樣品。 實例2 以如實例1所述相同的方式製備本發明之柏油組合物， 除了係於0.96公斤低黏性黏合劑成份與43.96公斤集料之混 合物中添加2.78公斤硬黏合劑成份之乳液外。乳液之製備 方式爲，將1.64公斤熱（180°C )硬黏合劑成份（一種眞空閃 蒸轉換殘留物，Vacuum Flashed Conversion Residue )加入置於 Fryma研磨機内之1.14公斤溫（80°C )水/乳液溶液中，Fryma I.---„---„---—裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -、11 本紙張尺度適用中國國家樣隼（CNS } Λ4规格（210X297公釐） 五、發明説明（8) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 %“ .辟 1°,^^ΐι. ~^i-fr淳 Λ εσί”皞1ο6^φ葚荈卜爿^-牮捧释 Smix =ρ命-〆涔碎

-11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） T»t »···· Γ · · . n - I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 412^8 A7 B7 五、發明説明（7 ) 曲疲勞試驗中測定，此等試驗均爲技藝人士所知者。切割 柱狀忒驗樣品（直徑1〇Ι·6毫米，高6〇毫米）以供測試蠕變 及磨蝕杬性，及自板狀物切鋸長方形試驗樣品（高40毫 米’寬30¾米，長23〇毫米）以供疲勞測試。柱狀樣品於仙 C下之動力蠕變試驗中測試蠕變性能，及於$及仙。匚下之 加州磨蚀試驗中測試磨㈣能。長方形樣品在抓 '固定 應力、40 Hz(負載頻率下，於三點變曲試驗中測試疲勞強 度。柏油組合物之性能數據示於表丨中。 由此等數據可清楚看出，根據本發明，可有利地於低溫 下製備引人的柏油纽合物。 (請先閱讀背面之注意事^再填寫本頁) 丨裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐）

Claims (1)

1. 申讀專利範圍 第8名抑專利申請案以 中文申請專利範圍修正本（89年6月）gj 1. 一種用於製備具空隙容量不高於10 %之密實級柏油组 合物之方法，其包括在低於140eC之溫度下，將具低於 50絲米滲透性及具溫度低於100t之硬瀝青成份加入具 黏度小於300 mpa.s (於10〇"c)i非乳化軟瀝青成份與 集料之混合物中，其中軟瀝青成份係於溫度在80至115 C之範圍内加入集料。 2. 根據申請專利範園第1項之方法，其中硬瀝音成份係以 粉末形式加入混合物中。 3·根據申請專利範圍第2項之方法，其中硬瀝青成份係於 低於50°C之溫度下加入混合物中。 I^--------^-- (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4i2«r A8 B8 C8 D8 々、申請專利範趣 研磨機係於10大氣壓力、170°C之溫度及3000 rpm下操作。 水/乳液溶液包含商用之乳化劑Borresperse，及0.25重量％之 瓜爾豆膠（Guar Gum )，並具有12.5之pH値°以氫氧化鈉溶 液將溶液鹼化。硬黏合劑成份具有3絲米之滲透性（於25°C 下，以ASTM D 5測量），及90.5°C之軟化點（以ASTM D 36測 量）。所獲得之最終瀝青乳液具有8.6之pH値及於100°C下87 mPa.s之黏度（以ASTM D 2171測量），以及包含41重量％的 水。 實例3 以如實例2所述相同的方式製備本發明之柏油組合物， 除了 1.33公斤於100°C下具250 mPa.s黏度（以ASTM D 2171測量） 之低黏性黏合劑（一種StatQord短鏈殘留物），於100°C下與 ί3·3克WETFIX ( —種烷胺基胺；ex Berol Nobel)預先摻混，及 與44.22公斤集料混合之外。接下來，加入2.21公斤硬瀝青 成份之乳液。乳液之製備方式爲，將1.18公斤熱硬黏合劑 成份加入置於Fryma研磨機内之1.03公斤溫水/乳液溶液 中，Fryma研磨機係於3000 rpm下操作。水/乳液溶液包含1.5 重量％之商用乳化劑Vinsol R，0.2重量％之瓜爾豆膠（Guar Gum )，及具有12.6之pH値。最終獲得之瀝青乳液具有12.4 之pH値及於100°C下27 mPa.s之黏度（以ASTM D 2171測量）， 以及包含46.7重量％的水。 測試實驗 實例1，2及3所製得密實級柏油組合物之蠕變，磨触及 疲勞性能，分別於動力蠕變試驗，加州磨蝕試驗及三點彎 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） 申讀專利範圍 第8名抑專利申請案以 中文申請專利範圍修正本（89年6月）gj 1. 一種用於製備具空隙容量不高於10 %之密實級柏油组 合物之方法，其包括在低於140eC之溫度下，將具低於 50絲米滲透性及具溫度低於100t之硬瀝青成份加入具 黏度小於300 mpa.s (於10〇"c)i非乳化軟瀝青成份與 集料之混合物中，其中軟瀝青成份係於溫度在80至115 C之範圍内加入集料。 2. 根據申請專利範園第1項之方法，其中硬瀝音成份係以 粉末形式加入混合物中。 3·根據申請專利範圍第2項之方法，其中硬瀝青成份係於 低於50°C之溫度下加入混合物中。 I^--------^-- (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐）