WO2021160957A1 - Composition bitumineuse contenant une huile époxydée - Google Patents

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WO2021160957A1
WO2021160957A1 PCT/FR2021/050219 FR2021050219W WO2021160957A1 WO 2021160957 A1 WO2021160957 A1 WO 2021160957A1 FR 2021050219 W FR2021050219 W FR 2021050219W WO 2021160957 A1 WO2021160957 A1 WO 2021160957A1
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oil
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bitumen
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formula
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PCT/FR2021/050219
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Inventor
Rabi Inoubli
Gilles Barreto
Justine CANTOT
Original Assignee
Arkema France
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    • C08L2555/30—Environmental or health characteristics, e.g. energy consumption, recycling or safety issues
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    • C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/80—Macromolecular constituents

Definitions

  • the present invention relates to a bituminous composition comprising at least one recycled bituminous product, at least one epoxidized oil, and at least one additive for bitumen.
  • the invention also relates to its method of preparation and to its use for the preparation of asphalt.
  • the subject of the invention is also a mix comprising the composition according to the invention, as well as a drivable surface produced from said mix.
  • the invention also relates to a composition comprising at least one recycled bituminous product and at least one epoxidized oil.
  • Bitumen (or asphalt) is the heaviest portion recovered during the petroleum distillation process. Due to the diverse origins and distillation processes of such oils, the resulting bitumen can exhibit a diverse range of properties and characteristics.
  • bitumen does not denote only the product obtained from petroleum by direct distillation or by distillation at reduced pressure of petroleum, but also the products obtained by extraction of pitch and tar sands, the products of oil.
  • bituminous materials with carbonaceous solvents, including paraffins and waxes, as well as with solvents derived from vegetable oils, as well as foamed and semi-foamed bitumens, synthetic bitumens using renewable materials such as those described for example in applications FR2853647 A and FR2915204 A, pitches, petroleum resins or indene-coumarone resins mixed with aromatic and / or paraffinic hydrocarbons, their mixtures and mixtures of such bituminous materials with acids.
  • carbonaceous solvents including paraffins and waxes
  • solvents derived from vegetable oils as well as foamed and semi-foamed bitumens
  • synthetic bitumens using renewable materials such as those described for example in applications FR2853647 A and FR2915204 A, pitches, petroleum resins or indene-coumarone resins mixed with aromatic and / or paraffinic hydrocarbons, their mixtures and mixtures of such bituminous materials with acids.
  • bitumen is the inclusion in mixes where the bitumen is mixed with mineral aggregates which can be of various sizes, shapes and chemical natures, said bitumen fulfilling the function of binder in said mineral aggregates .
  • These mixes are particularly used in the construction, repair and maintenance of sidewalks, roads, highways, parking lots or airport runways and service roads, and any other vehicle surface.
  • the mineral aggregates used in mixes are generally quarry products, and are more and more often used in combination with aggregates recycled from previously manufactured mixes.
  • Such recycled aggregates are known under the generic name of asphalt mix or asphalt aggregates or RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), for example defined in the French standard AFNOR XP P98-135 of December 2001 or in the Asphalt Handbook. MS-4, 7th edition, published by the Asphalt Institute, USA.
  • bituminous coatings are due to an increase in the asphaltene content. These asphaltenes are partly responsible for the hardening of the bitumen and its degraded properties. Thus, bitumens containing recycled bitumen are all the more subject to aging because they contain already aged bitumen.
  • Bitumen is not a renewable product. Its extraction and production of bitumen from its initial source (crude oil) has a significant impact on the environment, impact reduced by the use of RAP. In addition, constraints on quarries make it problematic to extend existing quarries or create new quarries to expand farms.
  • the aim of the present invention is to improve the aging of bitumens comprising recycled bitumen. It is known from document WO2017027096 to use compounds derived from sterols to slow down the aging of bitumens comprising a portion of recycled bitumens.
  • the present invention relates to a bituminous composition
  • a bituminous composition comprising:
  • the invention also relates to its method of preparation and to its use for the preparation of asphalt.
  • the subject of the invention is also a mix comprising the composition according to the invention, as well as a drivable surface produced from said mix.
  • bituminous composition comprises a recycled bituminous product.
  • bituminous product is understood to mean bitumens, as well as their mixture with fillers. organic or mineral, preferably mineral, such as sand, gravel, pebbles, aggregates.
  • recycled bituminous product is understood to mean any manufactured product comprising bitumen as one of its components, said manufactured product comprising bitumen having previously been used or discarded after production.
  • Non-limiting examples of such recycled bituminous products include asphalt mouldings or RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), obtained by milling roads or other drivable surfaces, waterproofing membranes, bitumen shingles used for roofing (shingle mouldings) or RAS for reclaimed asphalt shingle), soundproofing panels, production waste, mixtures of two or more of the above.
  • RAP Reclaimed Asphalt Pavement
  • RAPs also include recycled mixes where the mineral aggregates are replaced in part or in whole by other common components, such as, by way of limiting examples, organic and inorganic fibers (for example glass fibers , metal or carbon, cellulose, cotton, etc.), polymers, for example polypropylenes, polyesters, poly (vinyl alcohols, polyamides, polyurethanes, polyureas, copolymers of ethylene and d vinyl acetate (EVA) and styrene-butadiene-styrene (SBS).
  • organic and inorganic fibers for example glass fibers , metal or carbon, cellulose, cotton, etc.
  • polymers for example polypropylenes, polyesters, poly (vinyl alcohols, polyamides, polyurethanes, polyureas, copolymers of ethylene and d vinyl acetate (EVA) and styrene-butadiene-styrene (SBS).
  • EVA ethylene and d vinyl
  • the bituminous composition according to the invention comprises at least one epoxidized oil, at least one additive for bitumen and only recycled bitumen. In other words, it does not contain any other bituminous products except recycled bitumen.
  • bituminous composition according to the invention can also comprise non-recycled mineral aggregates.
  • the composition according to the invention comprises a bitumen which is a mixture of recycled bitumen and non-recycled bitumen, that is to say fresh.
  • bitumen comprises from 10 to 90% by weight of recycled bitumen, and more preferably from 20 to 80% by weight, particularly from 30 to 70% by weight, and even more preferably from 40% to 60% by weight. weight relative to the total weight of the mixture.
  • Non-recycled bitumens are bitumens from different origins. First of all, we can cite bitumens of natural origin, those contained in deposits of natural bitumen, natural asphalt or tar sands.
  • Non-recycled bitumens are also bitumens from the refining of crude oil. Bitumens come from atmospheric and / or vacuum distillation of petroleum. These bitumens can optionally be blown, oxidized, vis-reduced and / or deasphalted. The bitumens can be hard grade or soft grade bitumens. The different bitumens obtained by the refining processes can be combined with each other to obtain the best technical compromise. The non-recycled bitumens can also be bitumens fluxed by the addition of volatile solvents, fluxes of petroleum origin, carbochemical fluxes and / or fluxes of plant origin.
  • Polymer-modified bitumens can also be used.
  • polymer one can quote for example, and in an indicative and nonlimiting manner, thermoplastic elastomers such as random or block copolymers of styrene and butadiene, linear or star (SBR, SBS) or of styrene and isoprene (SIS ), optionally crosslinked, copolymers of ethylene and vinyl acetate, olefinic homopolymers and copolymers of ethylene (or propylene, or butylene), polyisobutylenes, polybutadienes, polyisoprenes, poly (vinyl chloride), rubber powder or even any polymer used for modifying bitumens, as well as their mixtures.
  • an amount of polymer of 2% to 10% by weight relative to the weight of bitumen is used.
  • bitumens also called clear bitumens, pigmentable or colorable. These bitumens contain little or no asphaltenes and can therefore be colored. These synthetic bitumens are based on petroleum resin and / or indene-coumarone resin and lubricating oil as described for example in patent EP179510.
  • the non-recycled bitumen is a bitumen of penetrability measured according to standard NF EN 1426 of June 2007 ranging from 10 to 300, preferably from 20 to 220, more preferably from 70 to 220.
  • the non-recycled bitumen present in the bituminous composition according to the invention is chosen from unmodified crude oil refining bitumens.
  • bituminous composition according to the invention comprising non-recycled bitumen can also comprise non-recycled mineral aggregates.
  • the bitumen whether or not it is recycled, can be in anhydrous form, in the form of an emulsion or in the form of a foam.
  • bituminous composition according to the invention comprises at least one epoxidized oil.
  • epoxidized oil means an oil comprising at least one epoxy function.
  • the epoxidized oil is chosen from epoxidized fatty acid monoesters, epoxidized fatty acid diesters, epoxidized fatty acid triesters and a mixture thereof, preferably epoxidized fatty acid diesters, epoxidized fatty acid triesters and their mixture, more particularly, epoxidized fatty acid triesters.
  • fatty acid preferably means acids comprising from 8 to 26 carbon atoms.
  • the epoxidized oils according to the invention are generally obtained by partial or total epoxidation of mono or polyunsaturated oils.
  • the epoxidized oils according to the invention can be mono or polyepoxidized, saturated or unsaturated.
  • the epoxidized oils according to the invention are a mixture of epoxidized fatty acid monoesters, of epoxidized fatty acid diesters and of epoxidized, mono and polyepoxidized, saturated and unsaturated fatty acid triesters. More particularly, the epoxidized oils according to the invention are triesters of mono and polyepoxidized, saturated and unsaturated fatty acids.
  • the epoxidized oils according to the invention are chosen from epoxidized oils derived from myristoleic acid, sapineic acid, elaic acid, vaccenic acid, linoleic acid, erucic acid, acid linolenic acid, linolelaidic acid, oleic acid, elaidic acid, arachidonic acid, palmitoleic acid.
  • the epoxidized oils are derived from linoleic acid, linolenic acid, oleic acid, elaidic acid, erucic acid, palmitoleic acid.
  • These oils can contain diglycerides or triglycerides.
  • the alcohol functions of glycerol reacted with the acid function of minus a mono or polyunsaturated fatty acid.
  • Glycerol may have reacted with one unsaturated fatty acid and two saturated fatty acids, such as stearic acid, palmitic acid or lauric acid, with two unsaturated fatty acids and one saturated fatty acid, or with three fatty acids unsaturated.
  • Epoxidized oils can be obtained from natural vegetable or animal oils.
  • the epoxidized oils according to the invention can be obtained according to from avocado oil, coconut oil, castor oil, corn oil, cottonseed oil, coconut oil.
  • the epoxidized oil present in the bituminous composition according to the invention is epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil and a mixture thereof.
  • the bituminous composition according to the invention can comprise from 0.01% to 10%, preferably from 0.05% to 10% by weight of epoxidized oil relative to the total weight of the composition, preferably from 0 , 05 to 8% by weight, and more particularly from 0.05 to 5% by weight.
  • bitumen additive included in the bituminous composition according to the invention is chosen from of formula (1) and the following compounds of formula (2):
  • A is chosen from the hydrogen atom, a group G, a group
  • G representing a linear or branched, saturated C1-C30 hydrocarbon chain or unsaturated, optionally comprising at least one aromatic ring, and optionally substituted by at least one phosphate group, preferably a single phosphate group,
  • B represents a divalent group containing at least one repeating unit of alkylene oxide type
  • Z is chosen from a hydrogen atom, a radical of formula Z1, a radical of formula Z2: where R represents the hydrogen atom or a linear or branched C1-C6 alkyl group, f is equal to 0, 1 or 2, e is equal to 0 or to 1, and d + e + f is equal to 3 , a group G, and a group G— C -, where G is as defined
  • Z is chosen from a hydrogen atom, a radical of formula Z1, a radical of formula Z2, a group G, and a group G— C -, where G is as defined above,
  • Z represents Z1
  • e is equal to zero (0)
  • P is linked to two identical or different [A-0-B-] groups, preferably identical, as defined above,
  • E is chosen from the groups G, G— C -, G— P G - S -, and
  • R ' is chosen from the group consisting of HO-, QO- and Q, where Q represents a linear or branched C1-C6 alkyl radical, • Y represents a group chosen from -OT, -ST, -N (H) (2-j) -T and -NT1T2, and preferably, Y represents -N (H) (2-j) -T or -NT1T2, with the proviso that Y is not -ST, when E is bonded to Y via a sulfur atom,
  • T represents a hydrogen atom or a linear, branched, cyclic or group containing a cyclic group and comprising carbon and hydrogen atoms, and optionally one or more heteroatoms chosen from nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus, and
  • the Ti and T2 radicals are identical or different and have the same value as T defined above, or together and with the nitrogen atom to which they are attached, form a saturated, partially saturated or unsaturated heterocycle, optionally further comprising one or several heteroatoms chosen from nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus.
  • alkylene oxide preferably means butylene oxide (BO), propylene oxide (PO) or ethylene oxide (EO), it being understood that a "divalent group containing at least one repeating unit of alkylene oxide type ”is a divalent group which may include one or more repeating units BO and / or PO and / or EO.
  • B represents a divalent group comprising repeating units of propylene oxide (PO) and / or ethylene oxide (EO) type, generally distributed statistically or in blocks, preferably in blocks. Even more preferably, B represents a block or random copolymer of ethylene oxide and of propylene oxide comprising between 4 and 500 repeating units, with a mass ratio (ethylene oxide / copolymer) of between 1% and 70% .
  • A denotes a hydrogen atom
  • B denotes a divalent group comprising repeating units of the butylene oxide (BO), propylene oxide (PO) and / or ethylene oxide (EO) type, generally distributed statistically or in blocks, preferably in blocks, d is equal to 1 and Z denotes a hydrogen atom.
  • BO butylene oxide
  • PO propylene oxide
  • EO ethylene oxide
  • A denotes a hydrogen atom
  • B represents a block, alternating or random copolymer comprising one or more ethylene oxide units and / or one or more propylene oxide units, and / or a or more butylene oxide units, and comprising in total between 4 and 500 repeating units
  • d is equal to 1
  • Z denotes a hydrogen atom.
  • A denotes a hydrogen atom
  • B represents a block, alternating or random copolymer comprising one or more ethylene oxide units and one or more propylene oxide units, and comprising in total between 4 and 500 repeating units
  • d is equal to 1
  • Z denotes a hydrogen atom.
  • Z represents Z1
  • B includes and preferably represents - (CH2CH (CH3) 0) g - (CH2CH20) h- distributed statistically or in blocks, where g is between 0 and 10 and h is between 0 and 80, the sum g + h not being equal to 0, preferably between 1 and 60, and more preferably between 2 and 40.
  • the additive of formula (1) can be represented by the formula A1 0 :
  • g represents 0, when A contains at least 10 carbon atoms. Still in a preferred embodiment, in the additive of general formula (1), g is preferably between 1 and 80, preferably between 2 and 60, when A contains less than 10 carbon atoms.
  • the groups A and Z represent the hydrogen atom and B represents a block or random copolymer of ethylene oxide and of propylene oxide comprising between 4 and 500 repeating units, with a mass ratio (ethylene oxide / copolymer) of between 1% and 70%.
  • B represents a triblock copolymer, propylene oxide constituting the block of the medium.
  • the additive of formula (1) can be represented by the following formula (A1 H):
  • the group A represents the hydrogen atom
  • d is equal to 1
  • Z represents a group G or a group G— C -, where G represents a hydrocarbon chain in C1-C30
  • the additive corresponds to formula (1) defined above, in which d is equal to 1, Z represents Z1, B is such
  • A represents a group - P - OH.
  • the additive corresponds to formula (1), in which d is equal to 2, in which case said formula (1) can be represented by formula (A12): in which the two groups (A-0-B-) are identical or different, preferably identical, the groups A and B being as defined above.
  • the additive of formula (1) contains no more than 3 phosphorus atoms.
  • additives of formula (1) for use in the context of the present invention may be phosphoric acid esters, such as, for example, those marketed by Lakeland Chemical under the generic name Lakeland.
  • the T or T1 and T2 groups represent a group containing a polyalkylamine or a group containing an imidazolidone, imidazolidinone or imidazoline group.
  • the group containing a polyalkylamine is a group derived from one of the following groups: dimethylaminopropylamine, N-amino-ethylpiperazine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine (PEHA), and higher homologs, such as for example the homologues higher known under the generic name of "Higher Ethylene PolyAmine" in English, better known by the acronym HEPA, and others.
  • the T or Ti and T2 groups represent a group containing a group containing an imidazolidone group derived from one of the following groups: 1- (2-aminoethyl) - imidazolidin-2-one (UDETA), 1 - (2 - [(2-aminoethyl) amino] ethyl) imidazolidone (UTETA), 1 - (2- ⁇ 2 - [(2-aminoethylamino] ethyl ⁇ amino) ethyl] imidazolidone (UTEPA), 11 -mercapto-N- (2- (2-oxoimidazolidin-1 -yl) ethyl) undecanamide, 1 - (2-hydroxyethyl) - imidazolidin-2-one (HEIO), N- (6-aminohexyl) -N '- ( 6-methyl-4-oxo-1, 4-dihydro-pyrimidin-2-yl) urea (UPy
  • the additive is of formula (2), in which the group E represents a group G or a group G— C -, and preferably E represents a group G , where G
  • O represents a linear or branched C14-C22 hydrocarbon chain, preferably linear, saturated or partially unsaturated, preferably partially unsaturated, j is equal to 1 and Y is a polyethyleneamine.
  • the additive of formula (2) can be represented by the formula E1 A: G-NH - ((CH 2 -) m-NH) kH (E1A), in which m ranges from 2 to 6 and k is from 1 to 20, preferably 1 to 15, more preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, preferably, m is 2, 3 or 4, more particularly, m is 2 or 3.
  • the additive is represented by formula (2), in which E represents a group G— C -, where G represents
  • the additive of formula (2) can be represented by the formula E1 B: G-CO-NH - ((CH 2 -) m-NH) kH (E1 B), in which G, m and k are as defined above.
  • additives of formula E1 B for use in the context of the present invention can be easily obtained from Arkema France under the generic brand Cecabase ® .
  • Examples of additives of formula (E1A) and formula (E1B) for use according to the present invention are available for example from Arkema France in the range Polyram ®.
  • the additive is represented by formula (2), in which E represents a group G— C -,
  • G represents a linear, saturated or partially unsaturated, preferably partially unsaturated, C14-C22 hydrocarbon chain
  • j is equal to 1
  • Y represents a radical derived from the following: 1- (2-aminoethyl) imidazolidin-2-one (UDETA ), 1- (2-hydroxyethyl) imidazolidin-2-one (HEIO) or 1- (2-mercaptoethyl) - imidazolidin-2-one.
  • the additives of formula (2) can be respectively represented by the formulas E1 c, E1 D and E1 E:
  • the additives defined above of formula (2) can be modified by following general methods known to those skilled in the art, such as, for example and in a nonlimiting manner, by reaction with alkylene oxides, for example EO (ethylene oxides) and / or PO (propylene oxides) and / or BO (butylene oxides); or by ionization with an inorganic or organic acid, such as hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid.
  • alkylene oxides for example EO (ethylene oxides) and / or PO (propylene oxides) and / or BO (butylene oxides)
  • an inorganic or organic acid such as hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid.
  • additives modified by reaction with alkylene oxides for use in the context of the present invention are commercially available and can for example be easily obtained from Arkema France under the generic brands Noramox ® and Dinoramox ® .
  • the bituminous composition according to the invention comprises a content of between 0.01% and 10% by weight, preferably between 0.05% and 10% by weight more particularly between 0.05% and 8% by weight, and even more preferably between 0.05% and 5% by weight relative to the total weight of the composition.
  • the bituminous composition according to the invention can comprise a weight ratio between the epoxidized oil and the bitumen additive of between 10 / 0.5 to 1/5, preferably between 8/1 and 1/2, and more particularly between 5/1 and 1/1.
  • the oil and the bitumen additive can be added to the bitumen in pure form or in diluted form, that is to say dissolved, dispersed or emulsified in a liquid.
  • Liquids suitable for dissolving, dispersing or emulsifying the mixture of oil and bitumen additive can be water, organic or inorganic solvents, such as alcohols or vegetable oils or mineral. Preferably, organic solvents are preferred.
  • the bituminous composition is in the form of an emulsion, comprising water and one or more emulsifiers, optionally one or more organic or mineral acids or organic or mineral bases.
  • the emulsifiers can be cationic or anionic or nonionic or amphoteric or zwitterionic surfactants.
  • the aging of the bituminous composition according to the invention is evaluated by measuring an aging index, denoted I, according to the following formula:
  • G7sin (5) is measured using an AntonPaar MCR 301 imposed stress rheometer, referred to in English as DSR, and a plane / plane surveyor with a diameter of 25 mm and an air gap of 1 mm; the measurements are carried out by scanning the temperature from 80 to 40 ° C. at a frequency of Q1 Hz and under a strain of 1%.
  • the reference temperature is 45 ° C.
  • This aging index is a ratio between the values of the G7sin (5) of the thermally aged system and of the unaged system. The higher this ratio, the more the system has undergone aging, which has resulted in an increase in its modulus.
  • the bituminous composition can also comprise at least one antioxidant.
  • the antioxidant is defined in the work Asphalt Handbook (MS-4, 7th edition, (2017)).
  • the antioxidant can be a primary antioxidant, also called a radical scavenger; a secondary antioxidant, also called preventive antioxidant or in English “hydroperoxide decomposers”; a UV absorber or else a metal deactivator, and mixtures thereof.
  • the antioxidant is selected from compounds of phenolic structure, phosphite derivatives, hindered amine derivatives and anti-UV compounds.
  • a primary phenolic antioxidant the compounds of the trade name Irganox ® 245 or Irganox ® 1098 and Irganox 1010 ® from Ciba can be used.
  • a secondary antioxidant derivatives of hindered amine Tinuvin ® 770 from Ciba can be used.
  • Naugard 445 ® from Crompton is an antioxidant derived from amines.
  • Tinuvin 312 ® from Ciba can be used as an antioxidant against UV rays.
  • the bituminous composition may comprise a content of between 0.01% and 10% by weight of antioxidant relative to the total weight of the composition, preferably between 0.05% and 5% by weight and more particularly between 0.05% and 2.5% by weight relative to the total weight of the composition.
  • composition can also comprise one or more other additives commonly used in the field of bitumens and mixes, such additives can be chosen from the following:
  • polyphosphoric acid including all the different qualities and designations existing for polyphosphoric acids, which includes pyrophosphoric acid, triphosphoric and metaphosphoric acids and phosphonic acid,
  • waxes such as Fischer-Tropsch waxes, for example described in patent US6588974,
  • resin-type components such as rosin acids, or modified rosin acids, tall oil pitch, pine tar pitch, pine rosins, tall oil rosins,
  • organic fibers for example: cellulose, cotton, polypropylene, polyester, polyvinyl alcohol and polyamide fibers
  • inorganic fibers for example: glass, metal or carbon fibers
  • Non-limiting examples of polymers generally used to improve the mechanical performance of bitumens and mixtures, that is to say commonly used in the modification of bitumens, include the following: styrene-butadiene rubbers, block copolymers styrene / butadiene, ethylene / vinyl acetate copolymers, polyethylene and other alpha-polyolefins, such as for example those described in YAsphalt binder testing manual, Asphalt Institute (2007).
  • the invention also relates to the process for preparing the bituminous composition according to the invention.
  • This process includes a step of mixing the epoxidized oil and bitumen additive with the hot recycled bitumen.
  • the composition is prepared by mixing the epoxidized oil, the additive for bitumen, and optionally the other additives present in the composition.
  • the mixture is then added to the recycled bituminous product at high temperature, that is to say between 100 and 250 ° C.
  • the additive and the epoxidized oil are added simultaneously to the recycled bitumen.
  • the epoxidized oil, the additive for bitumen, and optionally the other additives present in the composition are added sequentially in any order, to the hot recycled bituminous product, c 'that is, between 100 ° C and 250 ° C.
  • the composition is prepared by mixing the epoxidized oil, the bitumen additive, fresh bitumen and optionally other additives present in the composition. The mixture is then added to the recycled bituminous product hot, that is to say between 100 ° C and 250 ° C. In other words, the epoxidized oil, additive and fresh bitumen are added simultaneously to the recycled bitumen.
  • the epoxidized oil, the additive for bitumen, the fresh bitumen and optionally the other additives present in the composition are added sequentially in any order, to the bituminous product recycled to hot, i.e. between 100 ° C and 250 ° C.
  • the invention also relates to the use of the composition as defined above to prepare a mix exhibiting improved properties in terms of aging.
  • a subject of the invention is also a mix comprising the composition as defined above and mineral aggregates.
  • the invention also relates to a drivable surface produced from the mix defined above.
  • the drivable surface can be road mats, sidewalks, airplane tracks, cycle paths, parking areas.
  • the examples of applications of the present invention include the production of mixes containing mineral aggregates, said mixes being used for earthworks and waterproofing, and more specifically in the construction, repair and maintenance of sidewalks. , roads, highways, parking lots or airport runways and service roads, and any other drivable surface.
  • the invention relates to a composition comprising:
  • composition according to the invention can comprise:
  • epoxidized oil chosen from fatty acid monoesters epoxidized, epoxidized fatty acid diesters, epoxidized fatty acid triesters and their mixture, preferably epoxidized fatty acid diesters, epoxidized fatty acid triesters and their mixture, more particularly, acid triesters epoxidized fats and
  • A is chosen from the hydrogen atom
  • B denotes a divalent group comprising repeating units of the butylene oxide (BO), propylene oxide (PO) and / or ethylene oxide (EO) type, generally distributed from statistically or in blocks, preferably in blocks, d is equal to 1 and Z denotes a hydrogen atom
  • the group E represents a group G or a group G— C -, and preferably E represents a group G, where G represents an O linear or branched C14-C22 hydrocarbon chain, preferably linear, saturated or partially unsaturated, preferentially partially unsaturated, j is equal to 1 and Y is a polyethyleneamine.
  • composition according to the invention can comprise from 10% to 95% by weight of epoxidized oil relative to the total weight of the composition, preferably from 10% to 92% by weight, more particularly from 50% to 90 % by weight, more particularly 60% to 90% by weight.
  • composition according to the invention can comprise from 5% to 90% by weight of additive for bitumen relative to the total weight of the composition, preferably from 8% to 80% by weight, more particularly from 10% to 50% by weight, more particularly 10% to 40% by weight.
  • composition according to the invention preferably comprises the epoxidized oil and the bitumen additive in a weight ratio of between 10: 1 and 1: 1, preferably between 8: 1 and 2: 1.
  • the composition does not include a solvent.
  • the composition according to the invention can be in diluted form in a solvent.
  • the composition can include water, organic solvents, inorganic solvents and their mixture.
  • the organic solvents can be chosen from alcohols, vegetable oils, mineral oils.
  • organic solvents are preferred.
  • the composition may be in the form of an emulsion.
  • the composition is in emulsion form, comprising water and one or more emulsifiers, optionally one or more organic or inorganic acids or organic or inorganic bases.
  • the emulsifiers can be cationic or anionic or nonionic or amphoteric or zwitterionic surfactants.
  • the invention relates to the use of the composition as defined above as an additive for bitumen, and in particular as an anti-aging additive. In other words, the invention relates to the use of said composition to slow down the aging of bitumen, preferably bitumen comprising all or part of recycled bitumen.
  • the composition can be added to the bitumen in a content of between 0.01% and 10% by weight, preferably between 0.05% and 10% by weight, more particularly between 0.05% and 8% by weight, and even more preferably between 0.05% and 5% by weight relative to the total weight of the bituminous product.
  • the fresh bitumen is 160/200 bitumen marketed by Total and coming from the Feyzin plant.
  • Recycled bitumen is a 10-20 penetrability bitumen.
  • the epoxidized oil is Vikoflex ® 7170 oil marketed by the company Arkema France.
  • the bitumen additives are a copolymer Ensoline ® PEG 3600 sold by the company Arkema France and one type of additive amidoamine Polyram l920 ® sold by the company Arkema France.
  • the fresh bitumen, the epoxidized oil and the bitumen additive are mixed at room temperature and then heated for 30 min at 150 ° C. Then the mixture is added to the recycled bitumen. The mixture is stirred for 3 min at 400 rpm with a Raneyri type mixer. This mixture is allowed to cool to room temperature.
  • a thin film film of 200 ⁇ m is produced on a metal plate. Two samples are made for each bituminous composition. The first series of samples will be used to measure unaged G7sin (5). The second set of samples will be aged, then the aged G7sin (5) will be measured.
  • the first series of measurements is carried out on the samples prepared.
  • the thin film film is placed on the lower plane of the plane / plane equipment of the rheometer. After adjusting the air gap, the rheology measurements are performed. This first measurement carried out on the film, before aging, is noted “not aged”.
  • a second series of samples is placed for thermal aging in a ventilated oven at a temperature of 150 ° C for 2 hours.

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Abstract

La présente invention a pour objet une composition comprenant : - au moins un produit bitumineux recyclé, - au moins une huile époxydée, et - au moins un additif pour bitume. L'invention porte également sur son utilisation pour la préparation d'enrobé. L'invention a également pour objet un enrobé comportant la composition selon l'invention.

Description

COMPOSITION BITUMINEUSE CONTENANT UNE HUILE ÉPOXYDÉE
[0001] La présente invention porte sur une composition bitumineuse comprenant au moins un produit bitumineux recyclé, au moins une huile époxydée, et au moins un additif pour bitume. L’invention porte également sur son procédé de préparation et sur son utilisation pour la préparation d’enrobé. L’invention a également pour objet un enrobé comportant la composition selon l’invention, ainsi qu’une surface carrossable élaborée à partir dudit enrobé. L’invention vise également une composition comprenant au moins un produit bitumineux recyclé et au moins une huile époxydée.
[0002] Le bitume (ou asphalte) est la portion la plus lourde récupérée lors du processus de distillation du pétrole. Du fait des origines et des procédés de distillation divers de tels pétroles, le bitume résultant peut présenter une gamme variée de propriétés et de caractéristiques. Dans la présente invention, le terme bitume ne désigne pas seulement le produit obtenu à partir du pétrole par distillation directe ou par distillation à pression réduite du pétrole, mais également les produits obtenus par extraction du brai et des sables bitumineux, les produits de l'oxydation et/ou de la fluxation de tels matériaux bitumineux avec des solvants carbonés, y compris des paraffines et des cires, ainsi qu’avec des solvants dérivés d'huiles végétales, ainsi que des bitumes moussés et semi-moussés, des bitumes synthétiques utilisant des matériaux renouvelables tels que ceux décrits par exemple dans les demandes FR2853647 A et FR2915204 A, des brais, des résines de pétrole ou des résines indène-coumarone mélangées à des hydrocarbures aromatiques et/ou paraffiniques, leurs mélanges et les mélanges de tels matériaux bitumineux avec des acides.
[0003] L'application principale du bitume est l'inclusion dans des enrobés où le bitume est mélangé à des agrégats minéraux qui peuvent être de tailles, de formes et de natures chimiques diverses, ledit bitume remplissant la fonction de liant dans lesdits agrégats minéraux. Ces enrobés sont particulièrement employés dans la construction, la réparation et l'entretien des trottoirs, des routes, des autoroutes, des parkings ou des pistes et des voies de service d’aéroport, et de toute autre surface carrossable.
[0004] Les agrégats minéraux employés dans les enrobés sont généralement des produits de carrière, et sont de plus en plus souvent employés en combinaison avec des agrégats recyclés à partir d’enrobés fabriqués antérieurement. De tels agrégats recyclés sont connus sous le nom générique de fraisats d’enrobés ou agrégats d’enrobés ou encore RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), par exemple définis dans la norme française AFNOR XP P98-135 de décembre 2001 ou dans I ’Asphalt Handbook, MS-4, 7e édition, publié par l'Asphalt Institute, États-Unis.
[0005] Or, la problématique du recyclage devient prédominante et sera même dans un futur proche, imposée par de nouvelles réglementations européennes. Actuellement, la rénovation des chaussées par l’utilisation de RAP reste relativement limitée pour deux raisons. Tout d’abord, les RAP ne sont pas facilement disponibles, même si cette tendance est à la hausse. Ensuite, l’obtention de chaussée recyclée présentant les propriétés mécaniques et de vieillissement attendues est encore délicate. Il est reconnu par l’homme de l’art que l’incorporation de taux important de RAP a tendance à durcir le nouvel enrobé, favorisant ainsi les phénomènes de fissuration prématurés et réduisant la durée de vie de la chaussée. Le bitume contenu dans de tels produits bitumineux recyclés est généralement vieilli, et donc plus dur que le bitume normal frais pour enrobés. C'est l'une des raisons pour lesquelles on n'ajoute généralement qu'une quantité limitée de produits bitumineux recyclés comme les RAP dans les enrobés.
[0006] Une des causes possibles du vieillissement des revêtements bitumineux serait due à une augmentation du taux d’asphaltène. Ces asphaltènes seraient en partie responsables du durcissement du bitume et de ses propriétés dégradées. Ainsi, les bitumes comportant du bitume recyclé sont d’autant plus sujet au vieillissement du fait qu’ils comportent du bitume déjà vieilli.
[0007] Il existe de nos jours un intérêt économique et environnemental à l'incorporation de produits bitumineux recyclés (agrégats recyclés et/ou autres composants liés au bitume comme décrit ci-avant) dans de nouveaux enrobés. Des économies significatives peuvent être réalisées en réutilisant le bitume déjà présent dans de tels produits bitumineux recyclés. En effet, le liant est généralement le composant le plus onéreux des enrobés.
[0008] Le bitume n'est pas un produit renouvelable. Son extraction et sa production du bitume à partir de sa source initiale (pétrole brut) ont un impact important sur l'environnement, impact réduit par l'utilisation de RAP. Par ailleurs, les contraintes sur les carrières rendent problématique l'extension des carrières existantes ou la création de nouvelles carrières pour agrandir les exploitations.
[0009] Par conséquent, il est nécessaire de proposer des solutions permettant d’améliorer les propriétés mécaniques et les propriétés de vieillissement des bitumes comportant du bitume recyclé.
[0010] Le but de la présente invention vise à améliorer le vieillissement des bitumes comportant du bitume recyclé. Il est connu du document WO2017027096 d’utiliser des composés dérivés de stérols pour ralentir le vieillissement des bitumes comportant une part de bitumes recyclés.
[0011] Les inventeurs ont découvert qu’un mélange particulier d’additifs permettait d’allonger considérablement la durée de vie de composition bitumineuse à base de bitume recyclé.
[0012] La présente invention a pour objet une composition bitumineuse comprenant :
- au moins un produit bitumineux recyclé,
- au moins une huile époxydée, et
- au moins un additif pour bitume.
[0013] L’invention porte également sur son procédé de préparation et sur son utilisation pour la préparation d’enrobé. L’invention a également pour objet un enrobé comportant la composition selon l’invention, ainsi qu’une surface carrossable élaborée à partir dudit enrobé.
[0014] Il est précisé que les expressions « de ...à ... » et « compris entre ... et .... » utilisées dans la présente description doivent s’entendre comme incluant chacune des bornes mentionnées.
[0015] La composition bitumineuse selon l’invention comporte un produit bitumineux recyclé. Dans la description de la présente invention, on entend par « produit bitumineux » les bitumes, ainsi que leur mélange avec des charges organiques ou minérales, de préférence minérales, tels que du sable, du gravier, des cailloux, des agrégats. On entend au sens de la présente invention par « produit bitumineux recyclé » tout produit manufacturé comprenant du bitume au titre de l'un de ses composants, ledit produit manufacturé comprenant du bitume ayant été antérieurement utilisé ou mis au rebut après production. Les exemples non limitants de tels produits bitumineux recyclés incluent les fraisats d'enrobés ou RAP {Reclaimed Asphalt Pavement), obtenus par fraisage de routes ou d'autres surfaces carrossables, les membranes étanchéifiantes, les bardeaux bitumés employés pour la toiture (fraisats de bardeaux ou RAS pour reclaimed asphalt shingle), les panneaux insonorisants, les déchets de production, les mélanges de deux ou plusieurs des éléments précédents.
[0016] Les RAP incluent également des enrobés recyclés où les agrégats minéraux sont remplacés en partie ou en totalité par d'autres composants courants, tels que, à titre d'exemples limitants, les fibres organiques et inorganiques (par exemple les fibres de verre, de métal ou de carbone, la cellulose, le coton, etc.), les polymères, par exemple les polypropylènes, les polyesters, les poly(alcools vinyliques, les polyamides, les polyuréthanes, les polyurées, les copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA) et styrène-butadiène-styrène (SBS).
[0017] Selon un premier mode de réalisation, la composition bitumineuse selon l’invention comporte au moins une huile époxydée, au moins un additif pour bitume et que du bitume recyclé. En d’autres termes, il ne comporte pas d’autres produits bitumineux, hormis du bitume recyclé.
[0018] La composition bitumineuse selon l’invention peut également comprendre des agrégats minéraux non recyclés.
[0019] Selon un second mode de réalisation de l’invention, la composition selon l’invention comprend un bitume qui est un mélange de bitume recyclé et de bitume non recyclé, c’est-à-dire frais. De préférence, le bitume comporte de 10 à 90% en poids de bitume recyclé, et plus préférentiellement de 20 à 80% en poids, particulièrement de 30 à 70% en poids, et de manière encore plus préférée de 40% à 60% en poids rapport au poids total du mélange. [0020] Les bitumes non recyclés sont des bitumes issus de différentes origines. On peut citer tout d'abord les bitumes d'origine naturelle, ceux contenus dans des gisements de bitume naturel, d'asphalte naturel ou les sables bitumineux.
[0021] Les bitumes non recyclés sont aussi les bitumes provenant du raffinage du pétrole brut. Les bitumes proviennent de la distillation atmosphérique et/ou sous vide du pétrole. Ces bitumes pouvant être éventuellement soufflés, oxydés, viscoréduits et/ou désasphaltés. Les bitumes peuvent être des bitumes de grade dur ou de grade mou. Les différents bitumes obtenus par les procédés de raffinage peuvent être combinés entre eux pour obtenir le meilleur compromis technique. [0022] Les bitumes non recyclés peuvent également être des bitumes fluxés par addition de solvants volatils, de fluxants d'origine pétrolière, de fluxants carbochimiques et/ou de fluxants d'origine végétale.
[0023] Les bitumes modifiés par des polymères peuvent également être utilisés. Comme polymère, on peut citer par exemple, et de manière indicative et non limitative, les élastomères thermoplastiques comme les copolymères statistiques ou séquences de styrène et de butadiène, linéaire ou en étoile (SBR, SBS) ou de styrène et d'isoprène (SIS), éventuellement réticulés, les copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle, les homopolymères et copolymères oléfiniques d'éthylène (ou propylène, ou butylène), les polyisobutylènes, les polybutadiènes, les polyisoprènes, les poly(chlorure de vinyle), les poudrettes de caoutchouc ou encore tout polymère utilisé pour la modification des bitumes ainsi que leurs mélanges. On utilise en général une quantité de polymère de 2% à 10% en poids par rapport au poids de bitume.
[0024] On peut aussi utiliser des bitumes synthétiques également appelés bitumes clairs, pigmentables ou colorables. Ces bitumes contiennent peu ou pas d'asphaltènes et peuvent être par conséquent colorés. Ces bitumes synthétiques sont à base de résine de pétrole et/ou de résine indène-coumarone et d'huile lubrifiante comme décrit par exemple dans le brevet EP179510.
[0025] Avantageusement, le bitume non recyclé est un bitume de pénétrabilité mesurée selon la norme NF EN 1426 de Juin 2007 allant de 10 à 300, préférentiellement de 20 à 220, plus préférentiellement de 70 à 220. [0026] De préférence, le bitume non recyclé présent dans la composition bitumineuse selon l’invention est choisi parmi les bitumes de raffinage de pétrole brut non modifiés.
[0027] La composition bitumineuse selon l’invention comportant du bitume non recyclé peut également comprendre des agrégats minéraux non recyclés.
[0028] Le bitume, qu’il soit recyclé ou non, peut se trouver sous forme anhydre, sous forme d’une émulsion ou encore sous forme de mousse.
[0029] La composition bitumineuse selon l’invention comporte au moins une huile époxydée. Par huile époxydée, on entend au sens de la présente invention une huile comportant au moins une fonction époxyde.
[0030] De préférence, l’huile époxydée est choisie parmi les monoesters d'acides gras époxydés, les diesters d'acides gras époxydés, les triesters d'acides gras époxydés et leur mélange, de préférence les diesters d'acides gras époxydés, les triesters d'acides gras époxydés et leur mélange, plus particulièrement, les triesters d'acides gras époxydés. Par acide gras au sens de la présente invention, on entend de préférence des acides comportant de 8 à 26 atomes de carbone. Les huiles époxydées selon l’invention sont généralement obtenues par époxydation partielle ou totale d’huiles mono ou polyinsaturéées. Les huiles époxydées selon l’invention peuvent être mono ou polyépoxydées, saturées ou insaturées. De préférence, les huiles époxydées selon l’invention sont un mélange de monoesters d'acides gras époxydés, de diesters d'acides gras époxydés et de triesters d'acides gras époxydés, mono et polyépoxydées, saturées et insaturées. Plus particulièrement, les huiles époxydées selon l’invention sont des triesters d'acides gras mono et polyépoxydées, saturées et insaturées.
[0031] Les huiles époxydées selon l’invention sont choisies parmi les huiles époxydées dérivées d’acide myristoléique, d’acide sapinéique, d’acide élaïque, d’acide vaccénique, d'acide linoléique, d’acide érucique, d'acide linolénique, d’acide linolélaïdique, d'acide oléique, d'acide élaïdique, d'acide arachidonique, d’acide palmitoléique. De préférence, les huiles époxydées sont dérivées d'acide linoléique, d'acide linolénique, d'acide oléique, d'acide élaïdique, d’acide érucique, d’acide palmitoléique. Ces huiles peuvent comporter des diglycérides ou des triglycérides. Dans ce cas, les fonctions alcools du glycérol ont réagi avec la fonction acide d’au moins un acide gras mono ou polyinsaturés. Le glycérol peut avoir réagi avec un acide gras insaturés et deux acides gras saturés, tels que l’acide stéarique, l’acide palmitique ou l’acide laurique, avec deux acide gras insaturés et un acide gras saturé, ou encore avec trois acides gras insaturés. Les huiles époxydées peuvent être obtenues à partir d’huiles naturelles végétales ou animales. Les huiles époxydées selon l’invention peuvent être obtenues selon à partir d'huile d'avocat, d’huile de noix de coco, d'huile de ricin, d'huile de maïs, d'huile de coton, d'huile de lin, d'huile de pépins de raisin, d'huile de chanvre, d’huile de jojoba, d’huile de moutarde, d’huile de ricin déshydratée, d’huile de palme, d’huile de colza, d’huile de carthame, d’huile de soja, d’huile de tournesol, de tallôl, d’huile d'olive, d'huile linoléique, d'huile d'arachide et leurs mélanges. Il doit être entendu que, bien que ces matériaux dérivent le plus commodément des exemples de sources naturelles énumérés ci-dessus, ces structures synthétisées par tout autre moyen sont également envisagées dans le cadre de l’invention.
[0032] De préférence, l’huile époxydée présente dans la composition bitumineuse selon l’invention est de l’huile de soja époxydée, de l’huile de lin époxydée et leur mélange.
[0033] Par exemple, une gamme d’huiles époxydées est disponible sous la dénomination commerciale Vikoflex® vendue par la société Arkema France.
[0034] La composition bitumineuse selon l’invention peut comprendre de 0,01 % à 10 %, de préférence de 0,05% à 10% en poids d’huile époxydée par rapport au poids total de la composition, de préférence de 0,05 à 8% en poids, et plus particulièrement de 0,05 à 5% en poids.
[0035] L’additif pour bitume compris dans la composition bitumineuse selon l’invention est choisi parmi de formule (1 ) et les composés de formule (2) suivantes :
[A-0-B-]dZ (1 ) (E)j-Y (2) dans lesquelles :
• A est choisi parmi l'atome d’hydrogène, un groupement G, un groupement
Figure imgf000008_0001
G représentant une chaîne hydrocarbonée en C1-C30 linéaire ou ramifiée, saturée ou insaturée, comportant éventuellement au moins un cycle aromatique, et éventuellement substituée par au moins un groupement phosphate, préférentiellement un unique groupement phosphate,
• B représente un groupement divalent contenant au moins un motif de répétition de type oxyde d'alkylène,
• d est égal à 1 ou à 2, et
• Z est choisi parmi un atome d’hydrogène, un radical de formule Z1 , un radical de formule Z2 :
Figure imgf000009_0001
où R représente l’atome d'hydrogène ou un groupement alkyle en C-i-Ce linéaire ou ramifié, f est égal à 0, 1 ou 2, e est égal à 0 ou à 1 , et d + e + f est égal à 3, un groupement G, et un groupement G— C — , où G est tel que défini
O précédemment, étant entendu que lorsque d est égal à 1 , alors Z est choisi parmi un atome d’hydrogène, un radical de formule Z1 , un radical de formule Z2, un groupement G, et un groupement G— C — , où G est tel que défini précédemment,
O et que lorsque d est égal à 2, alors Z représente Z1 , e est égal à zéro (0) et P est lié à deux groupements [A-0-B-] identiques ou différents, préférentiellement identiques, comme défini précédemment,
R' O
• E est choisi parmi les groupements G, G— C — , G— P G — S — , et
O O O
O
G— O — S — , où G est tel que défini précédemment,
O
• j est égal à 1 ou à 2,
• R' est choisi dans le groupe constitué par HO-, Q-O- et Q, où Q représente un radical alkyle en C-i-Ce linéaire ou ramifié, • Y représente un groupement choisi parmi -O-T, -S-T, -N(H)(2-j)-T et -NT1T2, et préférentiellement, Y représente -N(H)(2-j)-T ou -NT1T2, à la condition que Y ne représente pas -S-T, lorsque E est lié à Y via un atome de soufre,
• T représente un atome d'hydrogène ou un groupement linéaire, ramifié, cyclique ou contenant un groupement cyclique et comportant des atomes de carbone et d'hydrogène, et éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi l'azote, l'oxygène, le soufre et le phosphore, et
• les radicaux Ti et T2 sont identiques ou différents et ont la même valeur que T défini précédemment, ou forment ensemble et avec l'atome d'azote auquel ils sont liés un hétérocycle saturé, partiellement saturé ou insaturé, comprenant en outre éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi l'azote, l'oxygène, le soufre et le phosphore.
[0036] Dans le contexte de la présente invention, « oxyde d'alkylène » signifie préférentiellement oxyde de butylène (BO), oxyde de propylène (PO) ou oxyde d'éthylène (EO), étant entendu qu'un « groupement divalent contenant au moins un motif de répétition de type oxyde d'alkylène » est un groupement divalent pouvant inclure un ou plusieurs motifs de répétition BO et/ou PO et/ou EO.
[0037] Plus préférentiellement, B représente un groupement divalent comportant des motifs de répétition de type oxyde de propylène (PO) et/ou oxyde d'éthylène (EO), généralement répartis de façon statistique ou par blocs, préférentiellement par blocs. Encore plus préférentiellement, B représente un copolymère bloc ou statistique d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène comportant entre 4 et 500 motifs de répétition, de rapport massique (oxyde d'éthylène/copolymère) compris entre 1 % et 70%.
[0038] De préférence, A désigne un atome d’hydrogène, B désigne un groupement divalent comportant des motifs de répétition de type oxyde de butylène (BO), oxyde de propylène (PO) et/ou oxyde d'éthylène (EO), généralement répartis de façon statistique ou par blocs, préférentiellement par blocs, d est égal à 1 et Z désigne un atome d’hydrogène.
[0039] Encore plus préférentiellement, A désigne un atome d’hydrogène, B représente un copolymère à blocs, alterné ou statistique comportant un ou plusieurs motifs oxyde d'éthylène et/ou un ou plusieurs motifs oxyde de propylène, et/ou un ou plusieurs motifs oxyde de butylène, et comportant au total entre 4 et 500 motifs de répétition, d est égal à 1 et Z désigne un atome d’hydrogène.
[0040] Encore plus préférentiellement, A désigne un atome d’hydrogène, B représente un copolymère à blocs, alterné ou statistique comportant un ou plusieurs motifs oxyde d'éthylène et un ou plusieurs motifs oxyde de propylène, et comportant au total entre 4 et 500 motifs de répétition, d est égal à 1 et Z désigne un atome d’hydrogène.
[0041] Ces produits sont commercialisés par la société Arkema France sous la dénomination commerciale Ensoline®. [0042] De façon préférentielle, Z représente Z1 , B inclut et préférentiellement représente -(CH2CH(CH3)0)g-(CH2CH20)h- réparti de façon statistique ou par blocs, où g est compris entre 0 et 10 et h est compris entre 0 et 80, la somme g + h n’étant pas égale à 0, préférentiellement entre 1 et 60, et plus préférentiellement entre 2 et 40. Dans ce cas, l’additif de formule (1 ) peut être représenté par la formule A10 :
Re
[A-0-(CH2CH(CH3)0)g-(CH2CH20)h]d P (OH)f 0 (A1o) dans laquelle A, R, d, e, f, g et h sont tels que décrits précédemment.
[0043] De façon alternative, lorsque les motifs de répétition PO et/ou EO (répartis de façon statistique ou par blocs) sont liés à Z par une chaîne hydrocarbonée, et que Z représente Z1 , l’additif de formule (1) peut être décrit par la formule A1c ci-après :
Re
[A-(OCH(CH3)CH2)g-(OCH2CH2)h]d P (OH)f
O (A1c) dans laquelle A, R, d, e, f, g et h sont tels que décrits précédemment.
[0044] Dans un mode de réalisation préféré, dans l'additif de formule générale (1 ), g représente 0, lorsque A comporte au moins 10 atomes de carbone. Toujours dans un mode de réalisation préféré, dans l'additif de formule générale (1), g est de préférence compris entre 1 et 80, préférentiellement entre 2 et 60, lorsque A contient moins de 10 atomes de carbone. [0045] Selon encore un autre mode de réalisation de la présente invention, les groupes A et Z représentent l’atome d'hydrogène et B représente un copolymère bloc ou statistique d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène comportant entre 4 et 500 motifs de répétition, avec un rapport massique (oxyde d'éthylène/copolymère) compris entre 1 % et 70 %. Préférentiellement, B représente un copolymère tribloc, l'oxyde de propylène constituant le bloc du milieu. Dans ce cas, l’additif de formule (1) peut être représenté par la formule (A1 H) suivante :
H-0-(CH2CH2-0)x-(CH2-CH(CH3)0)y-(CH2CH2-0)z-H (A1 H) dans laquelle x, y et z représentent le nombre de motifs de répétition de chaque type, la somme x + y + z étant comprise entre 4 et 500 et le rapport 44(x+z)/(44(x+z) + 57y) étant compris entre 0,1 et 0,7.
[0046] Selon encore un autre aspect de la présente invention, le groupe A représente l’atome d'hydrogène, d est égal à 1 , Z représente un groupement G ou un groupement G— C — , où G représente une chaîne hydrocarbonée en C1-C30
O linéaire ou ramifiée, saturée ou insaturée, comportant éventuellement au moins un cycle aromatique, et B représente un groupement divalent comportant au moins un motif de répétition d'oxyde de propylène (PO) et/ou au moins un motif de répétition d'oxyde d'éthylène (EO). [0047] Selon encore un autre aspect de la présente invention, l’additif répond à la formule (1 ) définie ci-avant, dans laquelle d est égal à 1 , Z représente Z1 , B est tel
OH
I que défini ci-avant, et A représente un groupement — P— OH .
O
[0048] Selon un autre aspect de la présente invention, l’additif répond à la formule (1), dans laquelle d est égal à 2, auquel cas ladite formule (1) peut être représentée par la formule (A12) :
Figure imgf000012_0001
dans laquelle les deux groupements (A-0-B-) sont identiques ou différents, préférentiellement identiques, les groupes A et B étant tels que définis précédemment.
[0049] Dans un autre mode de réalisation préféré, l’additif de formule (1 ) ne comporte pas plus de 3 atomes de phosphore.
[0050] Tous les additifs de formule (1 ) comme définis ci-avant, y compris les additifs de formules A10, A1 c, A1 H et AI2, sont des composés connus et peuvent être aisément obtenus auprès de fournisseurs connus, ou, de façon alternative, peuvent être aisément synthétisés selon des modes opératoires disponibles dans des brevets, dans la bibliographie hors brevets, dans les publications scientifiques, dans les Chemical Abstracts.
[0051] Des exemples d’additifs de formule (1 ) pour utilisation dans le contexte de la présente invention peuvent être des esters d’acide phosphorique, tels que par exemple ceux commercialisés par Lakeland Chemical sous la dénomination générique Lakeland.
[0052] Dans un mode de réalisation préféré, les groupes T ou T1 et T2 représentent un groupement contenant une polyalkylamine ou un groupement contenant un groupement imidazolidone, imidazolidinone ou imidazoline. Encore plus préférentiellement, le groupement contenant une polyalkylamine est un groupement dérivé de l'un des groupements suivants : diméthylaminopropylamine, N-amino- éthylpipérazine, diéthylènetriamine, triéthylènetétramine, tétraéthylènepentamine, pentaéthylènehexamine (PEHA), et homologues supérieurs, tels que par exemple les homologues supérieurs connus sous le nom générique de « Higher Ethylene PolyAmine » en langue anglaise, plus connus sous l’acronyme HEPA, et autres. [0053] Dans un autre mode de réalisation préféré, les groupes T ou Ti et T2 représentent un groupement contenant un groupement contentant un groupement imidazolidone dérivé de l'un des groupements suivants : 1-(2-aminoéthyl)- imidazolidin-2-one (UDETA), 1 -(2-[(2-aminoéthyl)amino]éthyl)imidazolidone (UTETA), 1 -(2-{2-[(2-aminoéthylamino]éthyl}amino)éthyl]imidazolidone (UTEPA), 11 -mercapto-N-(2-(2-oxoimidazolidin-1 -yl)éthyl)undécanamide, 1 -(2-hydroxyéthyl)- imidazolidin-2-one (HEIO), N-(6-aminohexyl)-N'-(6-méthyl-4-oxo-1 ,4-dihydro- pyrimidin-2-yl)urée (UPy), 3-amino-1 ,2,4-triazole (3-ATA), 4-amino-1 ,2,4-triazole (4-ATA), etc. Le plus préférentiellement, T est dérivé de l’UDETA et constitue un dérivé préféré représentant T.
[0054] Selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention, l’additif est de formule (2), dans laquelle le groupe E représente un groupement G ou un groupement G— C — , et de préférence E représente un groupement G, où G
O représente une chaîne hydrocarbonée en C14-C22 linéaire ou ramifiée, préférentiellement linéaire, saturée ou partiellement insaturée, préférentiellement partiellement insaturée, j est égal à 1 et Y est une polyéthylèneamine.
[0055] Dans ce cas, l’additif de formule (2) peut être représenté par la formule E1 A : G-NH-((CH2-)m-NH)k-H (E1A), dans laquelle m va de 2 à 6 et k va de 1 à 20, de préférence 1 à 15, de préférence encore de 1 à 10, mieux encore de 1 à 5, de préférence, m est 2, 3 ou 4, plus particulièrement, m est 2 ou 3.
[0056] Dans un autre mode de réalisation préféré, l’additif est représenté par la formule (2), dans laquelle E représente un groupement G— C — , où G représente
O une chaîne hydrocarbonée en C14-C22, linéaire ou ramifiée, préférentiellement linéaire, saturée ou partiellement insaturée, préférentiellement partiellement insaturée, j est égal à 1 et Y représente une polyéthylèneamine. Dans ce cas, l’additif de formule (2) peut être représenté par la formule E1 B : G-CO-NH-((CH2-)m-NH)k-H (E1 B), dans laquelle G, m et k sont tels que définis précédemment.
[0057] Les exemples d’additifs de formule E1 B pour emploi dans le contexte de la présente invention peuvent être aisément obtenus auprès de Arkema France sous la marque générique Cecabase®. [0058] Les exemples d’additifs de formule (E1A) et de formule (E1B) pour l’utilisation selon la présente invention sont disponibles par exemple chez Arkema France dans la gamme Polyram®.
[0059] Dans un autre mode de réalisation supplémentaire préféré, l’additif est représenté par la formule (2), dans laquelle E représente un groupement G— C — ,
O où G représente une chaîne hydrocarbonée en C14-C22, linéaire, saturée ou partiellement insaturée, préférentiellement partiellement insaturée, j est égal à 1 et Y représente un radical dérivé des suivants : 1-(2-aminoéthyl)imidazolidin-2-one (UDETA), 1-(2-hydroxyéthyl)imidazolidin-2-one (HEIO) ou 1-(2-mercaptoéthyl)- imidazolidin-2-one. Dans ces cas, les additifs de formule (2) peuvent être respectivement représentés par les formules E1 c, E1 D et E1 E :
Figure imgf000015_0001
(E1 c) (E1 D) (E1 E)
[0060] Certains des additifs définis ci-avant de formule (2), y compris ceux de formule E1A, E1 B, E1 C, E1 D, E1 E, sont des composés connus, étant par exemple décrits dans la demande W02006016041, ou encore peuvent être facilement obtenus auprès de fournisseurs connus, ou, de façon alternative, sont aisément synthétisés en suivant des modes opératoires connus, disponibles dans les brevets ou la bibliographie hors brevets, dans les publications scientifiques, dans les Chemical Abstracts.
[0061] Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, les additifs définis ci-avant de formule (2) peuvent être modifiés en suivant des méthodes générales connues de l'homme du métier, comme par exemple et de façon non limitative, par réaction avec des oxydes d'alkylène, par exemple EO (oxydes d’éthylène) et/ou PO (oxydes de propylène) et/ou BO (oxydes de butylène); ou par ionisation avec un acide inorganique ou organique, comme l'acide chlorhydrique, l'acide phosphorique, l'acide acétique.
[0062] Les exemples d’additifs modifiés par réaction avec des oxydes d'alkylène pour emploi dans le contexte de la présente invention sont accessibles dans le commerce et peuvent par exemple être aisément obtenus auprès de Arkema France sous les marques génériques Noramox® et Dinoramox®.
[0063] La composition bitumineuse selon l’invention comprend une teneur comprise entre 0,01 % et 10% en poids, de préférence entre 0,05% et 10% en poids plus particulièrement entre 0,05% et 8% en poids, et encore plus préférentiellement entre 0,05% et 5% en poids par rapport au poids total de la composition.
[0064] La composition bitumineuse selon l’invention peut comprendre un rapport pondéral entre l’huile époxydée et l’additif pour bitume compris entre 10/0,5 à 1/5, de préférence entre 8/1 et 1/2, et plus particulièrement entre 5/1 et 1/1 .
[0065] L’huile et l’additif pour bitume peuvent être ajoutés au bitume sous forme pure ou bien sous forme diluée, c’est-à-dire dissoute, dispersée ou émulsionnée dans un liquide. Les liquides adaptés à la dissolution, à la dispersion ou à l’émulsification du mélange de l’huile et de l’additif pour bitume peuvent être de l’eau, des solvants organiques ou inorganiques, tels que des alcools ou des huiles végétales ou minérales. De préférence, les solvants organiques sont préférés. [0066] Selon un autre mode de réalisation, la composition bitumineuse se trouve sous forme d’émulsion, comprenant de l’eau et un ou plusieurs émulsifiants, éventuellement un ou plusieurs acides organiques ou minéraux ou bases organiques ou minérales.
[0067] Les émulsifiants peuvent être des tensioactifs cationiques ou anioniques ou non ioniques ou amphotériques ou zwitterioniques.
[0068] Le vieillissement de la composition bitumineuse selon l’invention est évalué par la mesure d’un index de vieillissement, noté I, selon la formule suivante :
G */sin(ô) (vieilli)
Figure imgf000016_0001
G */sin(ô) (non vieilli) dans laquelle
G7sin(5) est mesuré à l’aide d’un rhéomètre AntonPaar MCR 301 à contrainte imposée, dénommé en langue anglaise DSR, et d’un géomètre plan/plan de diamètre 25 mm et un entrefer de 1 mm ; les mesures sont effectuées en balayage de la température de 80 à 40°C à une fréquence de Q1 Hz et sous une déformation de 1 %. La température de référence est de 45 °C.
[0069] Cet indice est défini dans l’article scientifique suivant : Alex K. Apeagyei; Laboratory évaluation of anti-oxydants for asphalt binders; Construction and Building Materials 25, (2011 ), 47-53.
[0070] Cet indice de vieillissement est un ratio entre les valeurs des G7sin(5) du système vieilli thermiquement et du système non vieilli. Plus ce ratio est élevé, plus le système a subi un vieillissement, qui a eu pour conséquence une augmentation de son module.
[0071] La composition bitumineuse peut également comprendre au moins un anti oxydant. L’agent anti-oxydant est défini dans l’ouvrage Asphalt handbook (MS-4, 7e édition, (2017)). L’antioxydant peut être un antioxydant primaire, appelé aussi capteur de radicaux ; un antioxydant secondaire, appelé aussi antioxydant préventif ou en langue anglaise « hydroperoxide decomposers » ; un absorbeur d’UV ou encore un désactiveur de métaux, et leurs mélanges.
[0072] De préférence, l’agent anti-oxydant est choisi parmi des composés de structure phénolique, des dérivés de phosphite, des dérivés d’amine encombrée et des composés anti-UV.
[0073] En tant qu’antioxydant primaire phénolique, les composés de dénomination commerciale Irganox 245® ou Irganox 1098® ou Irganox 1010® de la société Ciba peuvent être utilisés. En tant qu’antioxydant secondaire dérivés d’amine encombrée, le Tinuvin 770® de la société Ciba peut être utilisé. Le Naugard 445® de la société Crompton est un anti-oxydant dérivé d’amine. Le Tinuvin 312® de la société Ciba peut être utilisé en tant qu’anti-oxydant face aux rayons UV.
[0074] La composition bitumineuse peut comprendre une teneur comprise entre 0,01 % et 10% en poids d’anti-oxydant par rapport au poids total de la composition, de préférence entre 0,05% et 5% en poids et plus particulièrement entre 0,05% et 2,5% en poids par rapport au poids total de la composition.
[0075] La composition peut également comprendre un ou plusieurs autres additifs couramment employés dans le domaine des bitumes et des enrobés, de tels additifs pouvant être choisis parmi les suivants :
• les dopes d’adhésivité
• l'acide polyphosphorique, y compris toutes les qualités et désignations différentes existant pour les acides polyphosphoriques, ce qui inclut l'acide pyrophosphorique, les acides triphosphorique et métaphosphorique et l'acide phosphonique,
• les pyrophosphates et autres composés similaires comportant au moins un groupement (0H-)P=0, tels que ceux décrits dans W02008148974,
• les polymères généralement employés pour améliorer les performances mécaniques du bitume et des enrobés,
• les cires, telles que les cires de Fischer-Tropsch, par exemple décrites dans le brevet US6588974,
• les agents fluxants,
• les dopes d’adhésivité,
• les acides organiques ou inorganiques,
• les esters d'acides gras et les cires fonctionnalisées,
• les composants de type résine, tels que les acides de colophane, ou les acides de colophane modifiés, le brai de tallôl, le brai de goudron de pin, les colophanes de pin, les colophanes de tallôl,
• les asphaltites, par exemple la Gilsonite®,
• les huiles d'origine végétale ou minérale et leurs dérivés,
• les fibres organiques (par exemple : fibres de cellulose, de coton, de poly- propylène, de polyester, de polyalcool vinylique et de polyamide) et/ou les fibres inorganiques (par exemple : fibres de verre, de métal ou de carbone),
• des stérols tels que définis dans le document WO2017027096,
• ainsi que les mélanges de deux des additifs supplémentaires ci-dessus ou plus. [0076] Les exemples non limitants de polymères généralement employés pour améliorer les performances mécaniques des bitumes et des mélanges, c'est-à-dire couramment employés dans la modification des bitumes, incluent les suivants : les caoutchoucs styrène-butadiène, les copolymères blocs styrène/butadiène, les copolymères éthylène/acétate de vinyle, le polyéthylène et les autres alpha- polyoléfines, comme par exemple ceux décrits dans YAsphalt binder testing manual, Asphalt Institute (2007).
[0077] L’invention porte également sur le procédé de préparation de la composition bitumineuse selon l’invention. Ce procédé comprend une étape de mélange de l’huile époxydée et de l’additif pour bitume avec le bitume recyclé à chaud.
[0078] Selon un premier mode de réalisation, la composition est préparée par mélange de l’huile époxydée, de l’additif pour bitume, et éventuellement des autres additifs présents dans la composition. Le mélange est ensuite ajouté au produit bitumineux recyclé à chaud, c’est-à-dire entre 100 et 250 °C. En d’autres termes, l’additif et l’huile époxydée sont ajoutés simultanément au bitume recyclé. [0079] Selon un second mode de réalisation, l’huile époxydée, l’additif pour bitume, et éventuellement les autres additifs présents dans la composition sont ajoutés de manière séquencée dans n’importe quel ordre, au produit bitumineux recyclé à chaud, c’est-à-dire entre 100°C et 250 °C.
[0080] Selon un troisième mode de réalisation, la composition est préparée par mélange de l’huile époxydée, de l’additif pour bitume, de bitume frais et éventuellement des autres additifs présents dans la composition. Le mélange est ensuite ajouté au produit bitumineux recyclé à chaud, c’est-à-dire entre 100°C et 250 °C. En d’autres termes, l’huile époxydée, l’addtif et le bitume frais sont ajoutés simultanément au bitume recyclé.
[0081] Selon un quatrième mode de réalisation, l’huile époxydée, l’additif pour bitume, le bitume frais et éventuellement les autres additifs présents dans la composition sont ajoutés de manière séquencée dans n’importe quel ordre, au produit bitumineux recyclé à chaud, c’est-à-dire entre 100°C et 250 °C. L’invention porte aussi sur l’utilisation de la composition telle que définie ci-dessus pour préparer un enrobé présentant des propriétés améliorées en termes de vieillissement.
[0082] L’invention a également pour objet un enrobé comprenant la composition telle que définie ci-dessus et des agrégats minéraux.
[0083] L’invention porte aussi sur une surface carrossable élaborée à partir de l’enrobé défini ci-dessus. La surface carrossable peut être des tapis routiers, trottoirs, pistes d’avion, pistes cyclables, aires de stationnement.
[0084] Les exemples d'applications de la présente invention incluent la production d’enrobés contenant des agrégats minéraux, lesdits enrobés étant utilisés pour le terrassement et l’étanchéification, et plus spécifiquement dans la construction, la réparation et l’entretien des trottoirs, des routes, des autoroutes, des parkings ou des pistes et des voies de service d'aéroport, et de toute autre surface carrossable. [0085] L’invention porte enfin sur une composition comprenant :
- au moins une huile époxydée telle que définie ci-dessus et
- au moins un additif pour bitume tel que défini ci-dessus.
[0086] De préférence, la composition selon l’invention peut comprendre :
- au moins une huile époxydée choisie parmi les monoesters d'acides gras époxydés, les diesters d'acides gras époxydés, les triesters d'acides gras époxydés et leur mélange, de préférence les diesters d'acides gras époxydés, les triesters d'acides gras époxydés et leur mélange, plus particuilièrement, les triesters d'acides gras époxydés et
- au moins un additif choisi parmi les composés de formule (1 ) et les composés de formule (2) suivantes :
[A-0-B-]dZ (1 ) (E)j-Y (2) dans lesquelles :
A est choisi parmi l'atome d’hydrogène, B désigne un groupement divalent comportant des motifs de répétition de type oxyde de butylène (BO), oxyde de propylène (PO) et/ou oxyde d'éthylène (EO), généralement répartis de façon statistique ou par blocs, préférentiellement par blocs, d est égal à 1 et Z désigne un atome d’hydrogène, le groupe E représente un groupement G ou un groupement G— C — , et de préférence E représente un groupement G, où G représente une O chaîne hydrocarbonée en C14-C22 linéaire ou ramifiée, préférentiellement linéaire, saturée ou partiellement insaturée, préférentiellement partiellement insaturée, j est égal à 1 et Y est une polyéthylèneamine.
[0087] La composition selon l’invention peut comprendre de 10% à 95% en poids d’huile époxydée par rapport au poids total de la composition, de préférence de 10% à 92% en poids, plus particulièrement de 50% à 90% en poids, plus particulièrement de 60% à 90% en poids.
[0088] La composition selon l’invention peut comprendre de 5% à 90% en poids d’additif pour bitume par rapport au poids totale de la composition, de préférence de 8% à 80% en poids, plus particulièrement de 10% à 50% en poids, plus particulièrement de 10% à 40% en poids.
[0089] La composition selon l’invention comprend, de préférence, l’huile époxydée et l’additif pour bitume en un rapport pondéral compris entre 10:1 et 1 :1 , de préférence entre 8:1 et 2:1 .
[0090] De préférence, la composition ne comprend pas de solvant. T outefois, selon un autre mode de réalisation, la composition selon l’invention peut se trouver sous forme diluée dans un solvant. Ainsi, la composition peut comprendre de l’eau, des solvants organiques, des solvants inorganiques et leur mélange. Les solvants organiques peuvent être choisis parmi les alcools, les huiles végétales, les huiles minérales. De préférence, les solvants organiques sont préférés. Selon le solvant présent dans la composition, celle-ci peut se trouver sous la forme d’une émulsion. [0091] De préférence, la composition se trouve sous forme d’émulsion, comprenant de l’eau et un ou plusieurs émulsifiants, éventuellement un ou plusieurs acides organiques ou minéraux ou bases organiques ou minérales.
[0092] Les émulsifiants peuvent être des tensioactifs cationiques ou anioniques ou non ioniques ou amphotériques ou zwitterioniques. [0093] L’invention porte sur l’utilisation de la composition telle que définie ci-dessus en tant qu’additif pour bitume, et notamment en tant qu’additif anti-vieillissement. En d’autres termes, l’invention vise l’utilisation de ladite composition pour ralentir le vieillissement de bitume, de préférence de bitume comportant en tout ou partie du bitume recyclé. [0094] La composition peut être ajoutée au bitume en une teneur comprise entre 0,01% et 10% en poids, de préférence entre 0,05% et 10% en poids plus particulièrement entre 0,05% et 8% en poids, et encore plus préférentiellement entre 0,05% et 5% en poids par rapport au poids total du produit bitumineux.
[0095] L'invention est illustrée par les exemples suivants nullement limitatifs.
Préparation des échantillons
[0096] Les échantillons suivants ont été préparés selon le Tableau 1 ci-dessous. Les teneurs sont exprimées en pourcentage en poids.
- Tableau 1 -
Figure imgf000021_0001
Tests de vieillissement
[0097] Le bitume frais est du bitume 160/200 commercialisé par Total et provenant de l’usine de Feyzin. Le bitume recyclé est un bitume de pénétrabilité 10-20. L’huile époxydée est l’huile Vikoflex® 7170 commercialisée par la société Arkema France. [0098] Les additifs pour bitume sont un copolymère Ensoline® PEG 3600 commercialisé par la société Arkema France et un additif de type amidoamine Polyram® L920 commercialisé par la société Arkema France.
[0099] Le bitume frais, l’huile époxydée et l’additif pour bitume sont mélangés à température ambiante, puis sont chauffés pendant 30 min à 150°C. Ensuite, le mélange est ajouté au bitume recyclé. Le mélange est agité 3 min à 400 t/min avec un mélangeur de type Raneyri. Ce mélange est laissé à refroidir jusqu’à température ambiante.
[0100] Un film couche mince de 200 pm est réalisé sur une plaque métallique. Deux échantillons sont réalisés pour chaque composition bitumineuse. La première série d’échantillon servira à la mesure du G7sin(5) non vieilli. La seconde série d’échantillon sera vieillie, puis le G7sin(5) vieilli sera mesuré.
[0101] La première série de mesure est réalisée sur les échantillons préparés. Le film couche mince est placé sur le plan inférieur de l’équipement plan/plan du rhéomètre. Après ajustement de l’entrefer, les mesures de rhéologie sont réalisées. Cette première mesure réalisée sur le film, avant vieillissement, est notée « non vieilli ».
[0102] Une seconde série d’échantillons est placé pour vieillissement thermique dans une étuve ventilée à une température de 150°Cpendant 2 heures.
Apres vieillissement, les films sont laissés à température ambiante pour refroidissement. Chaque échantillon est ensuite placé sur le plan inférieur de l’équipement plan/plan du rhéomètre. Après ajustement de l’entrefer, les mesures de rhéologie sont réalisées afin d’obtenir l’indice de vieillissement I, tel que calculé selon la formule définie au paragraphe ci-dessus. Les résultats obtenus sont reportés dans le tableau 2 suivant : -- Tableau 2 --
Figure imgf000023_0001
[0103] Les résultats montrent que la présence du mélange d’huile époxydée et de l’additif dans le bitume permet de ralentir le vieillissement de celui-ci. Selon les valeurs obtenues, on observe un ralentissement du vieillissement de l’ordre de 40% par rapport au mélange de bitumes seuls. Ce résultat est obtenu avec une proportion de bitume recyclé de 50%.
[0104] En d’autres termes, la présence d’additifs permet presque de doubler la durée de vie du revêtement bitumineux, comportant pour moitié d’un bitume recyclé.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition bitumineuse comprenant :
- au moins un produit bitumineux recyclé,
- au moins une huile époxydée, et
- au moins un additif pour bitume.
2. Composition bitumineuse selon la revendication 1 , comprenant une huile époxydée choisie parmi les monoesters d'acides gras époxydés, les diesters d'acides gras époxydés, les triesters d'acides gras époxydés et leur mélange, de préférence les triesters d'acides gras époxydés.
3. Composition bitumineuse selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l’huile époxydée est obtenue à partir d'huile d'avocat, d’huile de noix de coco, d'huile de ricin, d'huile de maïs, d'huile de coton, d'huile de lin, d'huile de pépins de raisin, d'huile de chanvre, d’huile de jojoba, d’huile de moutarde, d’huile de ricin déshydratée, d’huile de palme, d’huile de colza, d’huile de carthame, d’huile de soja, d’huile de tournesol, de tallôl, d’huile d'olive, d'huile linoléique, d'huile d'arachide et leurs mélanges.
4. Composition bitumineuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit au moins un additif pour bitume est choisi parmi de formule (1 ) et les composés de formule (2) suivantes :
[A-0-B-]dZ (1 ) (E)j-Y (2) dans lesquelles :
• A est choisi parmi l'atome d’hydrogène, un groupement G, un groupement
OH O
I II
G— C — , un groupement — P— OH , et un groupement — S— OH ,
0 0 O
G représentant une chaîne hydrocarbonée en C1-C30 linéaire ou ramifiée, saturée ou insaturée, comportant éventuellement au moins un cycle aromatique, et éventuellement substituée par au moins un groupement phosphate, préférentiellement un unique groupement phosphate,
• B représente un groupement divalent contenant au moins un motif de répétition de type oxyde d'alkylène,
• d est égal à 1 ou à 2, et
• Z est choisi parmi un atome d’hydrogène, un radical de formule Z1 , un radical de formule Z2 :
Figure imgf000025_0001
où R représente l’atome d'hydrogène ou un groupement alkyle en C-i-Ce linéaire ou ramifié, f est égal à 0, 1 ou 2, e est égal à 0 ou à 1 , et d + e + f est égal à 3, un groupement G, et un groupement Q_ Q , où G est tel que défini
II
O précédemment, étant entendu que lorsque d est égal à 1 , alors Z est choisi parmi un atome d’hydrogène, un radical de formule Z1 , un radical de formule Z2, un groupement G, et un groupement Q—C _ > °ù G est tel que défini précédemment,
II
O et que lorsque d est égal à 2, alors Z représente Z1 , e est égal à zéro (0) et P est lié à deux groupements [A-0-B-] identiques ou différents, préférentiellement identiques, comme défini précédemment,
R' O
• E est choisi parmi les groupements G, G— C — , G— P G — S — , et
O O O
O
G— O — S — , où G est tel que défini précédemment,
O
• j est égal à 1 ou à 2,
• R' est choisi dans le groupe constitué par HO-, Q-O- et Q, où Q représente un radical alkyle en C-i-Ce linéaire ou ramifié, • Y représente un groupement choisi parmi -O-T, -S-T, -N(H)(2-j)-T et -NT1T2, et préférentiellement, Y représente -N(H)(2-j)-T ou -NT1T2, à la condition que Y ne représente pas -S-T, lorsque E est lié à Y via un atome de soufre,
• T représente un atome d'hydrogène ou un groupement linéaire, ramifié, cyclique ou contenant un groupement cyclique et comportant des atomes de carbone et d'hydrogène, et éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi l'azote, l'oxygène, le soufre et le phosphore, et
• les radicaux Ti et T2 sont identiques ou différents et ont la même valeur que T défini précédemment, ou forment ensemble et avec l'atome d'azote auquel ils sont liés un hétérocycle saturé, partiellement saturé ou insaturé, comprenant en outre éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi l'azote, l'oxygène, le soufre et le phosphore.
5. Composition bitumineuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’additif pour bitume est de formule (1 ), dans laquelle A désigne un atome d’hydrogène, B désigne un groupement divalent comportant des motifs de répétition de type oxyde de butylène (BO), oxyde de propylène (PO) et/ou oxyde d'éthylène (EO), d est égal à 1 et Z désigne un atome d’hydrogène.
6. Composition bitumineuse selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l’additif pour bitume est de formule (2), dans laquelle le groupe E représente un groupement G ou un groupement G— C — , et de préférence E
O représente un groupement G, où G représente une chaîne hydrocarbonée en C14- C22 linéaire ou ramifiée, préférentiellement linéaire, saturée ou partiellement insaturée, préférentiellement partiellement insaturée, j est égal à 1 et Y est une polyéthylèneamine.
7. Composition bitumineuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend une teneur en additif pour bitume comprise entre 0,01 % et 10% en poids par rapport au poids total de la composition.
8. Composition bitumineuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend une teneur en huile époxydée comprise entre 0,01 % et 10% en poids, par rapport au poids total de la composition.
9. Composition bitumineuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend du bitume non recyclé.
10. Composition bitumineuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle se trouve sous la forme d’une émulsion.
11. Composition bitumineuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bitume comporte de 10% à 90% en poids de bitume recyclé, et plus préférentiellement de 20% à 80% en poids, par rapport au poids total de la composition.
12. Utilisation de la composition bitumineuse telle que définie à l’une quelconque des revendications 1 à 11 pour préparer un enrobé présentant des propriétés améliorées en termes de vieillissement.
13. Enrobé comprenant la composition telle que définie à l’une quelconque des revendications 1 à 11 et des agrégats minéraux.
14. Composition comprenant :
- au moins une huile époxydée telle que définie en revendications 1 à 3 et -au moins un additif pour bitume tel que défini en revendications 1 et 4 à 6.
15. Composition selon la revendication 14, caractérisée en ce qu’elle se trouve sous la forme d’une émulsion.
16. Utilisation de la composition telle que définie à la revendication 14 ou 15 en tant qu’additif pour bitume, de préférence en tant qu’additif anti-vieillissement.
PCT/FR2021/050219 2020-02-14 2021-02-05 Composition bitumineuse contenant une huile époxydée WO2021160957A1 (fr)

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