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Dokumentenidentifikation DE69200069T2 25.08.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0496457
Titel Bitumen-Polymer-Mischung und Verfahren zur Herstellung.
Anmelder Euron S.p.A., San Donato Milanese, IT
Erfinder Mancini, Giuseppe, I-20077 Melegnano Milan, IT
Vertreter Zumstein, F., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Klingseisen, F., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69200069
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 16.01.1992
EP-Aktenzeichen 922001169
EP-Offenlegungsdatum 29.07.1992
EP date of grant 16.03.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.08.1994
IPC-Hauptklasse C10C 3/02
IPC-Nebenklasse C08L 95/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von bituminösen Gemischen mit einem Zusatz eines thermoplastischen Polymers, welches Gemisch lagerstabil ist und verbesserte Eigenschaften besitzt. Das Verfahren besteht in der Behandlung von Bitumen und Polymer mit einer ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäure oder einem Anhydrid hievon.

Das Modifizieren von Bitumen mit Polymeren und im besonderen mit thermoplastischen Polymeren ist eine Vorgangsweise, die zur Verbesserung der Anwendungseigenschaften des Bitumens und insbesondere seiner Flexibilität, seiner Elastizitätseigenschaften bei niedriger Temperatur, seiner Verformungsbeständigkeit bei hoher Temperatur, seiner Adhäsions- und Kohäsionseigenschaften und seiner Haltbarkeit weitverbreitet zum Einsatz kommt.

Die US-A-4 217 259 lehrt beispielsweise die Verwendung von symmetrischen Radialcopolymeren, die aus Dien- und vinylaromatischen Blöcken bestehen; die US-A-4 585 816 lehrt die Verwendung von Blockcopolymeren aus einem Monoalkenylaromaten und einem konjugierten Diolefin; die US -A-3 915 914 lehrt die Verwendung von 1-Buten-Homopolymeren und -Copolymeren; die US -A-3 615 830 beansprucht Homopolymere aus Isoolefinen, insbesondere Polyisobuten.

Die GB-A-1 508 420 beschreibt Gemische aus einem Bitumen, das Carboxyl- und/oder Anhydridgruppen enthält, mit a) einem Copolymer (1) mit den gleichen funktionellen Gruppen und/oder (b) einem Copolymer (2) mit wenigstens zwei anderen funktionellen Gruppen als Carboxylgruppen. Dann werden gekuppelte Gemische durch Umsetzen des Gemisches aus modifiziertem Bitumen und Copolymer (1) mit Metallverbindungen oder durch Umsetzen des modifizierten Bitumens mit dem Copolymer (2) hergestellt.

Das Gemisch aus modifiziertem Bitumen und Copolymer (1) kann in bequemer Weise durch Umsetzen von Maleinsäureanhydrid mit einem Gemisch aus nicht-modifiziertem Bitumen und nicht-modifiziertem Copolymer hergestellt werden.

Die wirkungsvollsten Polymeradditive scheinen Styrol-Diolefin- Blockcopolymere, insbesondere Styrol-Butadien und Styrol/Isopren, zu sein. Die japanische Anmeldung JP-115 354/81 beschreibt mit einem Blockcopolymer, das mit einer Dicarbonsäure oder einem Derivat hievon modifiziert wurde, behandelte bituminöse Zusammensetzungen.

Die auf diese Weise erhaltenen Bitumen-Polymer-Gemische besitzen bessere Eigenschaften als Bitumen als solches, haben hingegen den Nachteil einer physikalischen Unverträglichkeit. Diese Unverträglichkeit zeigt sich in einer schlechten Lagerstabilität solcher Bitumen-Polymer-Gemische, die im Laufe der Zeit ein Zweiphasen-System ausbilden, bei dem die obere Phase reich an Polymer und die untere Phase reich an Bitumen ist.

Diese Nachteile haben bislang eine weitverbreitete Anwendung von Polymeren in der Formulierung von Bitumen in Grenzen gehalten, da die Phasentrennung der Komponenten, die bei normalen Lagerbedingungen von 120-180ºC rasch erfolgt, eine andere Anwendung solcher Gemische als unmittelbar nach ihrer Bildung unmöglich macht.

Es wurde nun gefunden, daß lagerstabile Bitumen-Polymer-Gemische durch Umsetzen von bituminösen Gemischen mit einem Gehalt an einem thermoplastischen Polymer, und insbesondere einem vinylaromatischen Diolefin-Blockcopolymer, mit einer aliphatischen Dicarbonsäure oder einem Anhydrid hievon erhalten werden können, unter Anwendung ausgewählter Umsetzungsbedingungen und insbesondere ausgewählter Temperaturwerte.

In Übereinstimmung hiemit liegt ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung von lagerstabilen Bitumengemischen mit Zusatz von thermoplastischem Polymer unter gleichzeitiger Verbesserung ihrer allgemeinen Eigenschaften, wobei dieses Verfahren aus der Umsetzung der Bitumen-Polymer-Gemische mit einer ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäure oder einem Anhydrid hievon in einer inerten Umgebung bei einer Temperatur von 190ºC bis 240ºC, bis stabile Gemische erhalten werden, besteht.

Die auf diese Weise erhaltenen stabilen Gemische sind durch verbesserte allgemeine Eigenschaften und Oxidationsstabilität gekennzeichnet; sie können allein oder vorteilhafterweise mit weiterem frischem Bitumen verdünnt zum Einsatz kommen, wodurch man Gemische mit einem niedrigen Additivgehalt jedoch mit gleicher Lagerstabilität erhält.

Die drei Komponenten (Bitumen, Polymer, ungesättigte(s) Säure oder Anhydrid) können praktisch gleichzeitig miteinander vermischt werden, oder das Mischen kann mit aufeinanderfolgenden Zugaben durchgeführt werden.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dem Bitumen die Säure (oder das entsprechende Anhydrid) und im Anschluß daran das thermoplastische Polymer zugesetzt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Polymer dem Bitumen zugesetzt, und nach einer angemessenen Zeit wird die Säure (oder das entsprechende Anhydrid) zugesetzt.

Unbefriedigende Ergebnisse werden erhalten, wenn dem Bitumen ein thermoplastisches Polymer, das zuvor mit der gleichen ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäure oder dem Anhydrid hievon behandelt wurde, zugesetzt wird.

Die Temperatur, bei welcher das Verfahren der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, liegt bei 190ºC bis 240ºC, wobei die optimale Temperatur auch von der Fluidität des Bitumens abhängt.

Die Zeit für die Umsetzung von Polymer, Bitumen und Säure (oder entsprechendem Anhydrid) liegt im allgemeinen bei 2 bis 6 Stunden, wobei dieser Zeitraum auch von der gewählten Umsetzungstemperatur abhängt.

Sowohl das Ausgangsbitumen als auch das anschließend zur eventuellen Verdünnung zugesetzte Bitumen sind vom üblicherweise für Straßenbau verwendeten Typus und können gleich oder verschieden sein und auf der Basis der zweckmäßigen Anwendungskriterien gewählt werden. Sie können durch Vermischen der verschiedenen Bitumina oder durch Vermischen von Bitumina und anderen Produkten aus Erdöl oder einer anderen Herkunft als Erdöl hergestellt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung gehört das dem Bitumen zuzusetzende Polymer zur Klasse der thermoplastischen Elastomere und ist ein aus Blöcken von vinylaromatischen Monomereinheiten und Blöcken von konjugierten Dienmonomereinheiten bestehendes Blockcopolymer, wobei das Polymer vorzugsweise ein aus Polystyrolblöcken und Blöcken eines polymerisierten ungesättigten Diens, vorzugsweise Polybutadien, bestehendes Blockcopolymer ist, wobei der Anteil von Polystyrolblöcken 20 % bis 40 % und vorzugsweise 25 bis 35 % beträgt.

Das Molekulargewicht dieses Blockcopolymers liegt im allgemeinen bei 50.000 bis 1.000.000 und vorzugsweise bei 100.000 bis 800.000. Die zuzusetzende nutzbringende Polymermenge liegt bei 4 bis 5 Gew.-%. Größere Mengen sind nicht ratsam, da sie die Systemviskosität auf unannehmbare Werte anheben. Man könnte jedoch von so hohen prozentsätzen ausgehen und die Systemviskosität durch Verwendung von intrinsisch fluideren Bitumina oder von Fluidisierungsmitteln senken, die üblicherweise in den verschiedenen technischen Bitumenherstellungsverfahren zugesetzt werden.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die ungesättigte aliphatische Dicarbonsäure (oder das entsprechende Anhydrid) Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid, wobei die nutzbringende Menge dieser Substanz bei 2 bis 12 Gew.-% liegt.

Das ungesättigte Anhydrid (oder die entsprechende ungesättigte Dicarbonsäure) agiert vermutlich als Kompatilitätsmittel, indem es eine Wechselwirkung zwischen den Mischungskomponenten fördert. Auf jeden Fall beseitigt diese Behandlung jede für ihre Trennung verantwortliche Bitumen-Polymer-Unverträglichkeit, wobei das Ergebnis ein Gemisch ist, das lagerstabil ist, verbesserte rheologische Eigenschaften zeigt und eine verbesserte Oxidationsstabilität aufweist.

Das durch das vorliegende Verfahren erhaltene stabile Bitumen- Polymergemisch kann je nach Endzweck noch andere Additive umfassen. Wenn die bituminöse Zusammensetzung beispielsweise zum Überziehen verwendet werden soll, können Füllstoffe, Pigmente, Flammverzögerer usw. eingearbeitet werden.

Das stabile Bitumen-Polymergemisch gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch als Straßenbelag am wirksamsten, was auch seine Hauptverwendung ist. Bei dieser Anwendung wird das Bitumen-Polymergemisch mit Mineralaggregaten von geeigneter Teilchengröße gemischt.

Die folgenden Beispiele werden zur besseren Erläuterung der vorliegenden Erfindung gegeben.

BEISPIEL 1 Gemische mit hohem Polymergehalt

Stabile Bitumen-Polymer-Gemische mit hohem Polymergehalt werden vorzugsweise nach der folgenden Vorgangsweise hergestellt. Die reaktive Substanz und das Polymer werden dem heißen Bitumen zugesetzt. Das Gemisch wird während eines Gesamtzeitraums von 2-5 Stunden auf einer Temperatur von 190-200ºC in einer Stickstoffatmosphäre gehalten. Die Menge an aliphatischer Dicarbonsäure (oder dem entsprechenden Anhydrid) liegt bei 2 bis 10 Gew.-%, und die Polymermenge liegt bei 4 bis 15 %. Eine geringfügige Veränderung dieser Vorgangsweise besteht im vorherigen Dispergieren des Polymers im Bitumen während etwa 15 Minuten und im anschließenden Zusetzen des Anhydrids (oder der entsprechenden Säure). Das auf diese Weise erhaltene Gemisch wird etwa 4 Stunden unter Rühren auf einer Temperatur von etwa 190-200ºC gehalten.

Für die Fertiggemische wurden die folgenden Eigenschaften bestimmt: Penetration bei 25ºC nach dem ASTM D5-Verfahren, Ring- und Kugel-Erweichungspunkt in ºC durch die ASTM D36-Methode, und in einigen Fällen der Fraaß-Brechpunkt nach IP Nr. 80. Die Lagerstabilität der Gemische wird durch Füllen von zylinderförmlgen Behältern mit dem zu prüfenden Gemisch und deren temperaturgeregelte Lagerung in einer inerten Atmosphäre bestimmt. Nach einer gewissen Zeitspanne wird der Erweichungspunkt von Top- und Bodenschicht gemessen. Das Gemisch ist umso homogener, je näher die beiden Erweichungspunkte beieinander liegen.

Gemisch A

9 Gew.-% eines SBS (Styrol/Butadien/Styrol)-Blockcopolymers mit einem mittleren Molekulargewicht von 230.000, das 30 % Polystyrolblöcke und 70 % Polybutadiehblöcke enthält, werden zusammen mit 7 º Maleinsäureanhydrid einem 180/200-Bitumen zugesetzt. Das Gemisch wird 15 Minuten auf 190ºC gehalten, wobei es mit einem Turbinenmischer gerührt wird. Es wird dann unter normalem Rühren zwei Stunden lang unter Stickstoff auf 190ºC gehalten.

Die Penetration des erhaltenen Produkts beträgt 55 dmm. Nach 72 Stunden Lagerung bei 170ºC werden die Erweichungspunkte am Kopf und am Boden gemessen, welche 133 bzw. 132ºC betragen, was die Stabilität des Gemisches beweist, d. h. daß es keinen Trennungs- oder Sedimentierungsphänomenen unterlag.

Gemisch B

9 % das in Beispiel 1 verwendeten SBS-Blockcopolymers und 7 % Maleinsäureanhydrid werden einem 180/200-Bitumen zugesetzt. Das Gemisch wird 15 Minuten auf 190ºC gehalten, wobei mit einem Turbinenmischer gerührt wird. Das gewöhnliche Rühren wird 1 Stunde lang bei 190ºC fortgesetzt, während Stickstoff durchperlen gelassen wird, um überschüssiges Maleinsäureanhydrid abzutrennen. Es wird dann eine weitere Stunde in einer Stickstoffatmosphäre auf 190ºC gehalten.

Die Eigenschaften des bituminösen Gemisches sind:

- Penetration: 70 dmm;

- Fraaß-Brechpunkt: -25ºC;

- Erweichungspunkt nach 72 Stunden bei 170ºC: Kopf l20ºC, Boden 118ºC.

In diesem Fall beweist der vernachlässigbare Unterschied zwischen den Erweichungspunkten neuerlich die Lagerstabilität des Gemisches.

Gemisch C

9 % SBS und 3 -% Maleinanhydrid werden einem 180/200-Bitumen zugesetzt.

Dieses Gemisch wird 4 Stunden lang unter Rühren bei 200ºC in einer statischen Stickstoffatmosphäre und 1 Stunde bei 200ºC unter einem Stickstoffstrom gehalten. Die Penetration des erhaltenen Gemisches beträgt 62 dmm. Der Erweichungspunkt nach 72 Stunden Lagerung bei 170ºC liegt sowohl für den Kopfbereich als auch für den Bodenbereich bei 104ºC.

Gemisch D

Man geht nach dem Verfahren zur Herstellung des Gemisches C vor, setzt jedoch 6 % Maleinsäureanhydrid und 6 % SBS zu. Das Endgemisch zeigt die folgenden Eigenschaften:

- Penetration: 75 dmm;

- Fraaß-Brechpunkt: - 20ºC;

- Erweichungspunkt nach 72 h bei 170ºC: Kopf 118ºC, Boden 118ºC.

Gemisch D bis

200 g 180/200-Bitumen werden mit 13,6 g SBS und 14,2 g Maleinsäure bei 200ºC 4 Stunden lang in einer Stickstoffatmosphäre behandelt und 1 Stunde behandelt, während Stickstoff durchperlen gelassen wird.

Das entstandene Produkt weist die folgenden Eigenschaften auf:

- Penetration: 71 dmm;

- Ring-und-Kugel: 119;

- Penetrationsindex: 9,24;

- Erweichungspunkt nach 72 Stunden Lagerung bei 170ºC: Kopf 120ºC, Boden 123,8 ºC.

Der sehr geringe Unterschied bei den Erweichungspunkten zeigt an, daß keine Komponententrennung stattgefunden hat.

BEISPIEL 2 Gemische mit nierigem Polymergehalt

Diese Gemische werden nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Das Bitumen wird erwärmt, das Polymer und das Maleinsäureanhydrid (oder Maleinsäure) werden zugesetzt und das Gemisch wird während eines Zeitraums von etwa 4 Stunden bis etwa 6 Stunden reagieren gelassen, wobei die Temperatur auf 190-200ºC gehalten wird. Die verwendete Menge an Maleinsäureanhydrid (oder Maleinsäure) liegt bei 4 bis 6 % und die Menge an Polymer bei 8 bis 12 Gew.-% des Endproduktes. Das erhaltene Produkt kann mit seinen ausgezeichneten Eigenschaften direkt verwendet oder mit einer variablen Menge an frischem Bitumen verdünnt werden, wie in den folgenden Beispielen gezeigt.

Eine besonders vorteilhafte Modifikation besteht in der Zugabe des Polymers zum Bitumen, das unter Stickstoff auf eine Temperatur von 200 bis 240ºC erhitzt worden war, und das Weiterrühren des Gemisches während etwa 30 Minuten bis zum vollständigen Homogenisieren des Polymers. Das Anhydrid (oder die entsprechende Säure) wird dann während einer Zeitspanne von etwa 5 Minuten zugesetzt und etwa 2 Stunden umsetzen gelassen, wobei das erhaltene Gemisch dann mit frischem Bitumen verdünnt und weitere 15 Minuten nachgerührt wird.

Gemisch E

6 % Maleinsäureanhydrid und 9 % SBS werden einem 180/200- Bitumen zugesetzt.

Das Gemisch wird 4 Stunden bei 200ºC in einer Stickstoffatmosphäre und weitere 2 Stunden bei 200ºC, jedoch unter einem Stickstoffstrom, gerührt.

Weitere 50 Teile eines 180/200-Bitumens werden zu 100 Teilen des erhaltenen Gemisches zugesetzt. Das Endgemisch wird einige Minuten unter Rühren homogenisiert.

Die Eigenschaften des Endproduktes sind wie folgt:

- Penetration: 78 dmm;

- Erweichungspunkt: 112ºC;

- Penetrationsindex: +8,98;

- Fraaß-Brechpunkt: -22ºC;

- Erweichungspunkt nach 72 Stunden Lagerung bei 170ºC: Kopf 113ºC, Boden 112ºC.

Gemisch F

Weitere 50 Teile eines 180/200-Bitumens werden zu 200 Teilen des Produkts aus Gemisch E zugesetzt. Dieses neue Gemisch wird homogenisiert, indem es in heißem Zustand einige Minuten gerührt wird.

Die Eigenschaften des Endproduktes sind wie folgt:

- Penetration: 92 dmm;

- Erweichungspunkt: 96ºC;

- Penetrationsindex: +8,06;

- Erweichungspunkt nach 72 Stunden Lagerung bei 170ºC: Kopf 96ºC, Boden 96ºC.

Gemisch G

50 Teile 180/200-Bitumen und 50 Teile 80/100-Bitumen werden zu 200 Teilen des Produkts aus Gemisch E zugesetzt. Dieses neue Gemisch wird einige Minuten lang homogenisiert.

Das Fertiggemisch hat die folgenden Eigenschaften:

- Penetration: 95 dmm;

- Erweichungspunkt: 91,5ºC;

- Penetrationsindex: +7,69;

- Erweichungspunkt nach 72 Stunden Lagerung bei 170ºC: Kopf 92ºC, Boden 91ºC.

Gemisch H

4 % Maleinsäureanhydrid und 9 % SBS werden einem 180/200- Bitumen zugesetzt. Das Gemisch wird mit einem Turbinenmischer 15 Minuten bei 190ºC in einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Es wird weitere 2 Stunden auf 200ºC unter normalem Rühren in einer Stickstoffatmosphäre gehalten und wird schließlich 2 Stunden auf 200ºC unter einem Stickstoffstrom gehalten. Das erhaltene Produkt wird im Verhältnis 1/1 mit weiterem 180/200-Bitumen verdünnt.

Die folgenden Eigenschaften werden erhalten.

- Penetration: 110 dmm;

- Erweichungspunkt: 100º C;

- Penetrationsindex: +9,05;

- Erweichungspunkt nach 72 Stunden Lagerung bei 170ºC: Kopf 98ºC, Boden 97ºC.

Gemisch I

Man folgt dem Herstellungsverfahren für das Gemisch H. Das stabile Bitumen-Polymergemisch wird dann mit zwei Teilen 180/200- Bitumen verdünnt.

Die folgenden Eigenschaften werden erhalten.

- Penetration: 134 dmm;

- Erweichungspunkt nach 5 Tagen Lagerung bei 170ºC: Kopf 62ºC, Boden 61ºC.

Gemisch L

Man folgt dem Herstellungsverfahren für das Gemisch H. Das stabile Bitumen-Polymergemisch wird dann mit einem Teil 80/100- und einem Teil 180/200-Bitumen verdünnt. Das Endgemisch hat einen SBS-Gehalt von 3 % und einen Maleinsäureanhydridgehalt von 1,3 %.

Die folgenden Eigenschaften werden erhalten:

- Penetration: 102 dmm;

- Erweichungspunkt: 86ºC;

- Fraaß-Brechpunkt: - 18ºC;

- Penetrationsindex: 7,31;

- Erweichungspunkt nach 5 Tagen Lagerung bei 170ºC: Kopf 88,5ºC, Boden 87,5ºC.

Gemisch M

SBS (8,1 Gew.-Teile) wird einem 180/200-Bitumen (88,3 Gew.- Teile) zugesetzt, und das Gemisch wird bei 225ºC in einer Stickstoffatmosphäre solange gerührt, bis das Polymer vollkommen homogenisiert ist. Maleinsäureanhydrid (3,6 Gew.-Teile) wird dann zugesetzt, und das Gemisch wird 2 Stunden bei 225ºC in einer Stickstoffatmosphäre umgesetzt. Ein Teil des erhaltenen Produkts wird mit 3,5 Teilen 80/100-Bitumen verdünnt, wobei das Rühren 20 Minuten bei 170ºC beibehalten wird. Man erhält ein Bitumen mit den folgenden Eigenschaften:

- Penetration bei 25ºC: 86 dmm;

- Erweichungspunkt: 53ºC;

- Penetrationsindex: 1,0;

- Fraaß-Brechpunkt: - 15ºC;

- Nach 15 Tagen Lagerung bei 170ºC beträgt der Erweichungspunkt im Kopfbereich 51,9ºC und im Bodenbereich 51,6ºC.

Das erhaltene Gemisch ist auch oxidationsstabil, wie durch die folgenden Daten bewiesen wird:

- Viskosität bei 60ºC: 3170 P;

- Viskosität bei 60ºC nach einem Altern in dünner Schicht (ASTM D 2872): 4640 P;

- Viskositätsanstieg: 46 %.

Das gleiche Bitumen ohne Additiv zeigt die folgenden Eigenschaften:

- Viskosität vor dem Test: 1350 P;

- Viskosität nach dem Test: 2560 P;

- Viskositätsanstieg: 90 %.

BEISPIEL 3 (Vergleich)

9 % des in den vorstehenden Beispielen verwendeten SBS-Polymers werden einem 180/200-Bitumen zugesetzt und mit einem Turbinenmischer bei 180ºC dispergiert. Das Gemisch wird dann 2 Stunden lang bei 200ºC gerührt.

Nach 24 Stunden wird beobachtet, daß die Phasentrennung bereits eingetreten ist, wobei der Erweichungspunkt im Kopf 115ºC und am Baden 96ºC beträgt.

Nach 120 Stunden Lagerung bei 170ºC wird die Phasentrennung bestätigt, wobei die Erweichungspunkte Kopf im 117ºC und Boden 60ºC betragen. BEISPIEL 4 (Vergleich)

Das in den vorstehenden Beispielen verwendete SBS-Polymer wird mit 7 % Maleinsäureanhydrid gepfropft. Das erhaltene modifizierte Polymer wird in einer Menge von 6 % einem Gemisch aus 180/200- und 80/100-Bitumen zugesetzt. Das Gemisch wird mit einem Turbinenmischer 30 Minuten lang bei 190ºC homogenisiert.

Das entstandene Gemisch hat die folgenden Eigenschaften:

- Penetration: 83 dmm;

- Ring-und-Kugel: 45,8ºC;

- Penetrationsindex: -1,08;

- Nach 24 Stunden Lagerung bei 170ºC beträgt der Erweichungspunkt im Kopfbereich 88ºC, während er im Bodenbereich bei 45ºC liegt.

BEISPIEL 5 (Vergleich)

Ein 80/100-Bitumen wird 90 Minuten bei 250ºC unter Stickstoff mit 4 % des in den vorhergehenden Tests verwendeten SBS-Polymers behandelt. Das entstandene Gemisch hat die folgenden Eigenschaften:

- Penetration: 75 dmm;

- Ring-und-Kugel: 58ºC;

- Penetrationsindex: 1,73;

- Praaß-Brechpunkt: -17ºC.

BEISPIEL 5 bis (Vergleich)

95,7 Teile eines aus 65 % 80/100-Bitumen und 35 % 180/200-Bitumen bestehenden Bitumengemisches werden mit 4,3 Teilen des zuvor verwendeten SBS-Polymers 75 Minuten lang unter Stickstoff behandelt.

Das entstandene Gemisch hat die folgenden Eigenschaften:

- Penetration: 85 dmm;

- Ring-und-Kugel: 59ºC;

- Penetrationsindex: 2,34.

Die Daten der Beispielen 5 und 5 bis werden mit jenen für das Gemisch L verglichen. Man kann feststellen, daß durch Behandlung eines Gemisches aus Bitumen und SBS mit Maleinsäureanhydrid und anschließendes Verdünnen mit frischem Bitumen Bitumina erhalten werden, welche neben ihrer Lagerstabilität eine entscheidend bessere Qualität haben als das nur mit SBS behandelte Polymer.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Herstellung von lagerstabilen, aus Bitumen und einem thermoplastischen elastomeren Blockcopolymer, bestehend aus Blöcken von vinylaromatischen Monomereinheiten und Blöcken von konjugierten Dienmonomereinheiten, aufgebauten Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß es die Stufe des Umsetzens des genannten Gemisches aus Bitumen und thermoplastischem Elastomer in einer Inertgasumgebung mit einer ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäure oder einem Säureanhydrid hievon bei einer Temperatur von 190ºC bis 240ºC während einer Zeit von 2 Stunden bis 6 Stunden umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin die Stufe des Verdünnens des reagierten Gemisches mit einer zusätzlichen Bitumenmenge umfaßt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, worin das Bitumen ein Straßehbelagsbitumen ist, das vorwiegend ein Gemisch von Bitumina aus Erdöl oder von einer anderen Herkunft als von Erdöl umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Anteil an thermoplastischem elastomerem Blockcopolymer im Gemisch von 4 bis 15 Gew.-% beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin das thermoplastische elastomere Blockcopolymer von 20 bis 40 Gew.-% an Polystyrolblöcken aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin das thermoplastische elastomere Blockcopolymer von 25 bis 35 Gew.-% an Polystyrolblöcken aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin das konjugierte Dienmonomer Butadien ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Molekulargewicht des thermoplastischen elastomeren Blockcopolymers von 50.000 bis 1,000.000 beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin das Molekulargewicht des thermoplastischen elastomeren Blockcopolymers von 100.000 bis 800.000 beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, worin die ungesättigte aliphatische Dicarbonsäure Maleinsäure ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Annydrid der ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäure Maleinsäureanhydrid ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Menge an ungesättigter aliphatischer Dicarbonsäure oder an dem Anhydrid hievon im Reaktionsgemisch von 2 bis 12 Gew.-% beträgt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Inertgasumgebung eine Stickstoffumgebung ist.







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