NO147841B - Stabile blandinger av destillert bitumen og fyllstoffholdige ataktiske polyolefiner - Google Patents

Description

I mange anvendelsesområder er det ønskelig å

endre egenskapsbildet av det kjente bygningsstoff bitumen således at det tilfredsstiller de økede krav, vanligvis med hensyn til aldringsbestandighet og plastisitetens tempera-turområde. Tilsetningen av polymere hører derfor i dag til teknikkens stand. Spesiell betydning tilkommer de ataktiske polyolefiner spesielt fordi de i motsetning til krystallinske polyolefiner, f. eks. polyolefinregenerater lett og uten teknisk vanskelighet lar seg blande med bitumen. Med ataktis polyolefiner er det for den største del å forstå i eter,

hexan eller n-heptan oppløselige polymere av propen og dets høyere homologer samt blandingspolymere med a-olefiner, slik de fåes ved polymerisasjonen av de nevnte monomere med kata-lysatorer av Ziegler-Natta-typen. Mykningspunktene ring og kule av de handelsvanlige pordukter ligger mellom 70°C og 160°C, smelteviskositeten vanligvis målt ved 170°C til 190°C mellom 500 mPa.s og noen 100 000 mPa.s. Typiske represen-tanter har følgende egenskaper:

Ataktiske polypropylen (homopolymer)

Blandinger av ataktiske polyolefiner med bitumen tjener f. eks. som bindemiddel for gatebygging for fuge-støpemasser, tetningsmasser, klebemasser såvel som dekkmasser for tak- og tetningsbaner. Av tekni-sk interesse er for tiden blandinger med et innhold av ataktisk polyolefin fra 3-50 vekt%. For gatebygning kommer det overveiende på

tale blandinger med 5 til 15 vekt$, for tak- og tetningsbane med 30 - 50 vekt#. Som ulempe ved blandinger med et innhold av ataktiske polyolefiner større enn 5 og midnre enn 4-0 vekt#, er det en tendens til ved lengre henstand i smelteflytende tilstand å separere seg, nemlig således at det ataktiske polyolefin anriker seg i de øvre sjikt. Man må holde slike blandinger homogene ved ompumping eller røring. Disse mulig-heter er imidlertid bare til stede i de færreste forarbeidel-sesanlegg og transportkjøretøyer.

Det består altså et betraktelig behov for blandinger av bitumen og ataktiske polyolefiner som under for-arbeidelsesbetingelsene ikke tenderer til separering.

I britisk patent 10 53 757 omtales en fremgangs-måte ifølge hvilke det i en flytende strøm av smeltet bitumen med en penetrasjon på minst 35 bånd av smeltet monoolefin-polymer eller -kopolymer ekstruderes idet den polymere kan inneholde 5 til 30 vekt% av et mineralisk fyllstoff med en partikkelstørrel se på 0,01 - 90 ym. Som mineralske fyllstoffer nevnes malt skifer, kva.rtspulver, leire og findelte mineraler som feltspat, fyll stofftilsetningen skal bevirke en hurtigere dispergering av polyolefin et, f. eks. av det ataktiske polypropylen i bitumen. Over tendensen for spesielle fyllstoffer til å hindre separering av bitumen og polyolef in gis det ingen angivelser i britisk patent 10 53 757. Dette problem opptrer heller ikke her, fordi dispersjonen av de fyllstoffholdige polymere i bitumen umiddelbart etter deres fremstilling avkjøles og granuleres.

Fremgangsmåter som hindrer adskillelsen av smelteflytende ikke bevegede blandinger av ataktiske polyolefiner og bitumen har hittil ikke vært kjent. I DEOS 23 63 733

angis bare at separeringstendensen av blandinger av bitumen og olefinavfall er nedsatt ved en mengde av farvepigment,

resp, findelte mineralske forurensninger med en kornstørrelse under 0,5 mm. (f. eks. sand, gj ødningsmiddelrester). Setter man til blandinger av 10$ataktisk polypropylen og 90 % bitumen B 80 i smelte kalkstensmel med en kornstørrelse på maksimalt 0,5 mm,nedsettes imidlertid ikke separeringstendensen, men økes derimot. En blanding av 30 vekt% ataktisk polypropylen og 70 vekt# bitumen B 80, separerer seg plutselig ved tilsetning av kalkstenmel med en korastørrelse på maksimalt 0,5 mm, idet fyllstoffet synker til bunnen, og det ataktiske polypropylen anriker seg ved overflaten. En tilsetning av farvepigment som f. eks. sot til blandingen av ataktisk polypropylen og bitumen B 80, nedsetter heller ikke separeringstendensen. Grunnen til at det ved ataktisk polyolefin iakttas et helt annet forhold enn ved regeneratpolyolefiner er sikkert å søke i polymerenes forskjellige karakter. Regene-ratpolyolef iner forståes ifølge DEOS 23 63 733 høymolekylære produkter. Av smelteindeksangiveisene (side 5) kan man slutte til molekylvekter på 70 000 til 200 000 for polyetylen og 200 000 til 700 000 for polypropylen. De for blandinger med bitumen aktuelle ataktiske polyolefiner har derimot gjennom-snittlig molekylvekter på bare 30 000 til 60 000. Det er altså allerede på grunn av de forskjellige molekylvekterlf©regne med meget forskjellige forhold.

Ifølge DEOS 23 63 733 angis videre at separerings-" tendensen av regeneratpolyolefiner selv når det er inneholdt fyllstoffer og/eller pigmenter ennå er for stor for prak-sis, og må forbedres idet det tilsettes hjelpemidler.

I motsetning til hertil er det nå funnet at det kan fremstilles stabile blandinger av ataktiske polyolefiner og bitumen, også uten hjelpemidler når det er inneholdt bestemte fyllstoffer i det ataktiske polyolefin.

Oppfinnelsens gjenstand er stabile blandinger

av 95-50 vekt# destillert bitumen og 5-50 vekt? fyllstoff-holdig ataktiske polyolefiner idet blandingen erkarakterisert vedat de ataktiske polyolefiner, beregnet på blandingen av polyolefiner og fyllstoff, inneholder 7-20 vekt# fyllstoffer med spesifikk overflate på minst 1 m lg, og en maksimal partikkelstørrelse på 30 um.

Det er fordelaktig når fyllstoffholdige polyolefin innrøres i form av granulat eller chips i den varme bitumen.

Mengden av mineralske fyllstoffer må være dimen-sjonert således at tettheten av den fyll stoffholdige ataktiske polyolefin tilnærmes den anvendte bitumens. Da den ataktiske polyolefin med mengder på over 5 vekt$, foreligger i bitumen overveiende i form av findispergerte smådråper bør fyllstoff-partiklene ikke overskride en maksimal partikkelstørrelse på 30 pm.

De ifølge oppfinnelsen anvendte fyllstoffer må videre ha en spesifikk B.E.T-overflate på minst 1 m lg. Fyllstoffer med mindre overflater er uegnet. Fyllstoffet ;må dispergeres tilstrekkelig i det ataktiske polyolefin, spesielt må det iakttas at fyllstoff alomerater som kuler, høyere partikkelstørrelse må oppløses. Fyllstoffer som oppfyller de nevnte betingelser er f. eks. ved våtformaling og klassi-fisering oppberedte champagnekritt, finmalt krystallinsk kalsitfyllstoff, teknisk rent'sinkoksyd, videre magnesium-karbonat, magnesiumoksyd, sot og fin kalksten. Ikke egnet er grovkalkstensmel eller jernoksyd. De førstnevnte fyllstoffer har spesifikke overflater på o m 2/g, resp.

8-9 m^/g, mens de sistnevnte har slike på 0,05 m^'/gf resp. 0, 6 m<2>/g.

Følgende tabell skal nærmere forklare oppfinnelsen. Fyllstoffene ble innblandet i en knaer ved 120-170°C i de ataktiske polyolefiner. Det fyll stoffholdige polyolefin ble innrørt i småstykker i varm bitumen. Blandingen var homogen etter ca. 20 minutter. For undersøkelse av separeringstendensen ble blandingen hensatt uten omrøring i 3 timer ved 180°C i nitrogenatmosfære. Deretter ble det be-stemt mykningspunktet (ring og kule) i forskjellige sjikt. Blandingen gjalt som stabil når forskjellene bare ble funnet innen rammen av analysefeil.

Claims (1)

1. Stabile blandinger av 95-50 vekt? destillert bitumen og 5-50 vekt? fyll stoffholdige ataktiske polyolefiner,karakterisert vedat de ataktiske polyolefiner, beregnet på blandingen av polyolefiner og fyllstoff, inneholder 7-20 vekt? fyllstoffer med spesifikk overflate pa ° minst 1 m 2/g og en maksimal partikkelstørrelse på 30 um.