[go: up one dir, main page]

PL194361B1 - Kompozycja bitumiczna i jej zastosowanie - Google Patents

Kompozycja bitumiczna i jej zastosowanie

Info

Publication number
PL194361B1
PL194361B1 PL01366284A PL36628401A PL194361B1 PL 194361 B1 PL194361 B1 PL 194361B1 PL 01366284 A PL01366284 A PL 01366284A PL 36628401 A PL36628401 A PL 36628401A PL 194361 B1 PL194361 B1 PL 194361B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
conjugated diene
mole
poly
block
polymer
Prior art date
Application number
PL01366284A
Other languages
English (en)
Other versions
PL366284A1 (pl
Inventor
Jong Wouter De
Erik Adrianus Theunis Trommelen
Duco Bodt
Original Assignee
Kraton Polymers Res Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kraton Polymers Res Bv filed Critical Kraton Polymers Res Bv
Publication of PL366284A1 publication Critical patent/PL366284A1/pl
Publication of PL194361B1 publication Critical patent/PL194361B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

1. Kompozycja bitumiczna, która zawiera skladnik bitumiczny (I), kopolimer blokowy (II), zawie- rajacy co najmniej dwa koncowe bloki poli(weglowodoru monowinyloaromatycznego) i co najmniej jeden blok poli(dienu sprzezonego) i ewentualnie napelniacz (III), znamienna tym, ze polimer (II) jest czesciowo uwodornionym polimerem blokowym, zawierajacym butadien, jako sprzezony dien, a blok poli(dienu sprzezonego) po czesciowym uwodornieniu zawiera mniej niz 3% molowych powtarzalnych jednostek 1,2-dienowych (A) i mniej niz 20% molowych, korzystnie mniej niz 3% molowych powtarzal- nych jednostek etylenowych (D), w przeliczeniu na calkowita zawartosc mol/mol powtarzalnych jedno- stek sprzezonego dienu. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja bitumiczna i jej zastosowanie. Kompozycja ta wykazuje zmniejszoną tendencję do żelowania podczas przeróbki, w połączeniu z doskonałymi własnościami zarówno w niskich, jak i w wysokich temperaturach.
Główny udział dla pilśni na pokrycia dachów, powłok dla rur, nawierzchni drogowych, paneli dźwiękochłonnych, powłok dla płytek dywanowych, preparatów do uszczelniania złącz i klejów podłogowych nakładanych w ostatnich czasach jest wytwarzany z modyfikowanych kompozycji bitumicznych, np., kompozycji bitumicznych zawierających składnik bitumiczny i składnik elastomerowy, typowo w postaci blokowego kopolimeru styrenu, takiego jak SBS (polistyren-polibutadien-polistyren), SEBS (polistyren-poli[etylen-butylen]-polistyren), SIS (polistyren-poliizopren-polistyren), SEPS (polistyren-poli[etylen-propylen]-polistyren) i podobne. Korzyści modyfikowanych kompozycji bitumicznych nad tradycyjnymi układami (bitumy dmuchane) obejmują: polepszoną odporność na zmęczenie (przystosowywanie się do powtarzalnego ruchu dachu, spowodowanego zmianami termicznymi); polepszoną elastyczność (zwłaszcza w niskiej temperaturze); polepszoną wytrzymałość (umożliwiająca zmniejszenie ilości płytek lub pilśni przez zastąpienie w całości lub w części tradycyjnego układu powłokowego z dmuchanego bitumu); polepszoną odporność na odkształcenie trwałe, przebicie i rozdzieranie oraz polepszoną elastyczność, prowadzącą do większej swobody ruchu mostka między pęknięciem a spoiną.
Blokowe kopolimery styrenu, budzące szczególne zainteresowanie, to polimery typu SBS, mające stosunkowo dużą zawartość „winylu”, to znaczy zawartość jednostek butadienu tworzącą w polimerze łańcuchy boczne przez addycję typu 1,2- w ilości przynajmniej 10% molowych (w stosunku do całkowitej zawartości butadienu). Te polimery o polepszonej zdolności przetwórczej (IPD) w kompozycjach bitumicznych mają doskonałe własności lepkości w wysokich temperaturach i doskonałe własności starzenia.
Niestety, polimery o wysokim udziale winylu, tzn. polimery IPD (IPD jest nazwą handlową) mają zwiększoną tendencję do sieciowania (tendencja do żelowania), gdy poddawane są działaniu lub są składowane w wysokich temperaturach, w porównaniu do zwykłych polimerów typu SBS lub SEBS. Jest to spowodowane wyższą zawartością winylu. Na przykład w klejach do podłóg i/lub innych zastosowaniach wymagających wysokich temperatur mieszania (wyższych niż 200°C) stosuje się korzystnie całkowicie uwodornione polimery typu SEBS. Są one stosowane pomimo ich wysokiej ceny, ponieważ polimery typu SBS i polimery o wysokiej zawartości winylu są bardziej podatne na sieciowanie w podwyższonych temperaturach.
Byłoby bardzo pożądane opracowanie blokowych kopolimerów styrenu, które łączyłyby własności lepkości w wysokich temperaturach i starzenia polimerów IPD o zmniejszonej tendencji do żelowania, związanej zwykle z polimerami typu SEBS.
Dodatkowo, byłoby bardzo pożądane znalezienie blokowych polimerów styrenu o zwiększonej zgodności z różnymi bitumami. I tak, kompozycje bitumiczne zawierające więcej niż 3% wagowych zwykłego blokowego kopolimeru styrenu i, np. bitumu wenezuelskiego, mogą wykazywać nie wystarczającą zdolność do przechowywania ze względu na rozdział fazowy. Gdy zachodzi rozdział faz, to kompozycja staje się mniej zdolna do przeróbki ze względu na znaczne zwiększenie lepkości w fazie bogatej w polimer.
Skrótowy opis wynalazku
Zgodnie z tym, niniejszy wynalazek dotyczy kompozycji bitumicznej, która zawiera składnik bitumiczny (I), kopolimer blokowy (II), zawierający co najmniej dwa końcowe bloki poli(węglowodoru monowinyloaromatycznego) i co najmniej jeden blok poli(dienu sprzężonego) i ewentualnie napełniacz (III), w której polimer (II) jest częściowo, selektywnie uwodornionym polimerem blokowym, zawierającym butadien, jako sprzężony dien a blok poli(dienu sprzężonego) ma początkową zawartość powtarzalnych jednostek 1,2-dienu (A) w zakresie 5-95% molowych, korzystnie 6-70% molowych, bardziej korzystnie 8-50% molowych a po częściowym uwodornieniu zawiera mniej niż 3% molowych powtarzalnych jednostek 1,2-dienowych (A) i mniej niż 20% molowych, korzystnie mniej niż 3% molowych powtarzalnych jednostek etylenowych (D), w przeliczeniu na całkowitą zawartość mol/mol powtarzalnych jednostek sprzężonego dienu.
Szczegółowy opis wynalazku
Następnie zostaną opisane składniki kompozycji bitumicznej.
Bitumy
Składnik bitumiczny zawarty w kompozycjach bitumicznych według wynalazku może być bitumem występującym w naturze lub pochodzącym z oleju mineralnego. Jako składnik bitumiczny można stosować także paki (po)naftowe otrzymywane w procesie krakowania i smołę węglową oraz mieszaniny
PL 194 361 B1 różnych materiałów bitumicznych. Przykłady odpowiednich składników obejmują bitumy z destylacji lub „bitumy z przeróbki zachowawczej”, bitumy strącane, np. bitumy propanowe, bitumy dmuchane, np., bitumy z dmuchania katalitycznego lub wieloetapowego i ich mieszaniny. Inne odpowiednie składniki bitumiczne obejmują mieszaniny jednego lub więcej spośród tych bitumów z rozcieńczalnikami (topnikami), takimi jak ekstrakty naftowe, np. aromatyczne ekstrakty, destylaty lub pozostałości, lub z olejami. Odpowiednie składniki bitumiczne (albo „bitumy z przeróbki zachowawczej” albo „upłynnione bitumy”) są bitumami mającymi penetrację w zakresie od 50 do 250 dmm w temperaturze 25°C. Generalnie bitumy z przeróbki zachowawczej lub destylowane bitumy, mające penetrację w zakresie od 150 do 250 dmm, są najkorzystniejsze do stosowania. Można stosować zarówno bitumy zgodnie mieszające się jak i niezgodne.
Elastomer
Kompozycja bitumiczna według wynalazku zawiera przynajmniej jeden kopolimer blokowy, zawierający co najmniej dwa bloki końcowe poli(monowinyloaromatycznego węglowodoru) i co najmniej jeden blok częściowo, selektywnie uwodornionego poli(sprzężonego dienu), jako składnik elastomerowy. Wspomnianym sprzężonym dienem jest przeważające (w co najmniej 80% molowych, korzystnie co najmniej 90% molowych) butadien, lecz wspomniany blok może zawierać powtarzalne jednostki pochodzące ze sprzężonych dienów, zawierających w monomerze 5 do 8 atomów węgla, na przykład 2-metylo-1,3-butadien (izopren), 2,3-dimetylo-1,3-butadien, 1,3-pentadien i 1,2-heksadien. Odpowiednimi węglowodorami monowinyloaromatycznymi są o-metylostyren, p-metylostyren, p-t.-butylostyren, 2,4-dimetylostyren, a-metylostyren, winylonaftalen, winylotoluen, winyloksylen i podobne, lub ich mieszaniny, a w szczególności styren.
Te blokowe kopolimery mogą być liniowe lub rozgałęzione oraz symetryczne i asymetryczne. Przykładem - korzystnym - odpowiedniego kopolimeru blokowego jest kopolimer triblokowy o konfiguracji A-B-A, w którym „A”reprezentuje blok poli(monowinyloaromatycznego węglowodoru) a „B”reprezentuje blok poli(sprzężonego dienu). Te blokowe kopolimery można dalej definiować poprzez zawartość węglowodorów monowinyloaromatycznych w końcowym kopolimerze blokowym, ich ciężar cząsteczkowy i ich mikrostrukturę, jak to będzie omówionedalej.
Zawartość węglowodorów monowinyloaromatycznych końcowego kopolimeru blokowego waha się odpowiednio od 10do 70, bardziej korzystnie od 20 do 50% wagowych (w stosunku do całkowitej masykopolimerublokowego).
Bloki polimeru z węglowodoru monowinyloaromatycznego („A”) mają korzystnie pozorny ciężar cząsteczkowy w zakresie od 2,000 do 100,000, w szczególności od 5,000 do 50,000. Bloki polimeru ze sprzężonego dienu („B”) mają korzystnie pozorny ciężar cząsteczkowy w zakresie od 25,000 do 1,000,000, w szczególności od 30,000 do 150,000.
Pod określeniem „pozorny ciężar cząsteczkowy” stosowanym w całym opisie rozumie się ciężar cząsteczkowy polimeru (bloku) mierzony za pomocą chromatografii żelowej (GPC) za pomocą standardu polistyrenowego do kalibrowania (zgodnie z ASTM 3536).
Poprzez modyfikację polimeryzacji możliwe jest ukierunkowanie sprzężonych dienów do rozprzestrzeniania się w sposób, w którym do szkieletu włączane są atomy węgla pojedynczego nienasyconego wiązania, prowadząc do powstania powtarzalnych jednostek 1,2-dienu lub w sposób, w którym do szkieletu włączają się wszystkie atomy węgla nienasyconym sprzężonych wiązań, prowadzące do powstania powtarzalnych jednostek 1,4-dienu. W nawiązaniu do poprzedniego sposobu, poli(sprzężone dieny) są określane przez zawartość w nich wiązań winylowych, odnoszących się do wiązań nienasyconych, które są związane ze szkieletem polimeru.
Technologie zwiększania zawartości wiązań winylowych w udziale sprzężonego dienu są dobrze znane i mogą wymagać zastosowania związków polarnych, takich jak etery, aminy i inne zasady Lewisa, w szczególności związki wybrane z grupy składającej się z dialkiloeterów glikoli. Najkorzystniejsze modyfikatorywybranesązdialkiloeterówglikoluetylenowego, zawierających takie same lub różne końcowe grupy alkoksylowe i ewentualnie noszące alkilowy podstawnik na rodniku etylenowym, takie jak monoglyme, diglyme, dietoksyetan, 1,2-dietoksypropan, 1-etoksy-2,2-t.-butoksyetan, z których najkorzystniejszy jest 1,2-dietoksypropan.
Odpowiednio, całkowita zawartość udziału winylowego w kopolimerze blokowym wynosi co najmniej 5% wagowych (w stosunku do bloku poli(sprzężonego dienu)), korzystnie w zakresie od 5 do 95, bardziej korzystnie w zakresie od 8 do 50% wagowych.
Wytwarzanie kopolimerów blokowych jest dobrze znane w technice. W opisie patentowym GB 1,538,266 opisano wiele sposobów. Na przykład, można wytwarzać kopolimery blokowe przez łączenie
PL 194 361 B1 co najmniej dwóch cząstek kopolimeru diblokowego ze sobą za pomocą odpowiednich środków sprzęgających, takich jak adypiniany (np. adypinian dietylu) lub związków silikonowych (np. tetrachlorku krzemu, dimetylodichlorosilanu, metylodichlorosilanu lub gamma-glicydoksypropylo-trimetoksysilanu) lub jądra wytworzonego przez oligomeryzację di- lub triwinylobenzenu. Inne środki sprzęgające mogą być wybrane spośród poliepoksydów, takich jak epoksydowany olej lniany lub epoksydowane bisfenole (np. eter diglicydylowy bisfenolu A), poliizocyjanianów (np., 1,2,4-triizocyjanianu benzenu), poliketonów (np. heksano-1,3,6-trionu), polibezwodników lub związków polifluorowcowych (np. dibromoetanu) i podobnych.
Wykorzystując środki sprzęgające, pozostałość nie przereagowanego diblokowego kopolimeru będzie pozostawać w końcowym produkcie. Pozostałość ta jest określana jako „zawartość dibloku”. Gdy polimer blokowy wytwarzany jest technologią, w której konkretnie nie wytwarza się dibloku lub się go nie izoluje, tak jak to ma miejsce podczas całkowitego wytwarzania sekwencyjnego, znane jest, że można nastawić końcowe ilości diblokowego kopolimeru. Zawartość dibloku może wynosić, na przykład, w zakresie od 10 do 25% wagowych, bardziej korzystnie od 15 do 25% wagowych w stosunku do składnika elastomerowego.
Uwodornianie kopolimeru blokowego może być realizowane w sposób podobny do procesów uwodorniania opisanych w opisach patentowych US 3,700,748, US 3,663,635, DE 3401983, US 5,039,755, US 0,513,272, EP 339986, EP 434469, EP 544304, EP795564, EP 810231 i WO 9525130. Procesy częściowego selektywnego uwodorniania, które są szczególnie korzystne, zostały opisane w publikacji zatytułowanej „Metallocenes: homogenous catalysts for elastomer hydrogenation” autorzy: M. D. Parellada, J. A. Bario, J. A. Delgado (Rev. R. Aced. Cienc. Exactas, Fis. Nat. Madryt, (1993), 87(1), 127-9) i dokumentach patentowych EP 545844; EP 584860, JP 04096904, EP 302505; JP 08106490 i US 5,925,717. Szczególnie odpowiedni jest sposób opisany w naszym równoległym zgłoszeniu Patentu Europejskiego Nr 0306435.9, złożonym 28.07.2000, który opisuje sposób wytwarzania częściowo, selektywnie uwodornionego polimeru butadienu, zawierającego nie więcej niż 3% molowych powtarzalnych jednostek 1,2-butadienu (A) i nie więcej niż 3% molowych powtarzalnych jednostek etylenu (D), w stosunku do całkowitej zawartości powtarzalnych jednostek mol/mol, przy czym polimer butadienu zawierający powtarzalne jednostki 1,2-butadienu (A) i powtarzalne jednostki 1,4-butadienu (B) poddaje się uwodornieniu w obecności wodoru i związku metalocenowego opartego na tytanie, cyrkonie i/lub hafnie, jako katalizatorze uwodorniania i kokatalizatora odznaczający się tym, że:
(a) katalizator uwodorniania wykazuje stosunek szybkości reakcji r1/r2 większy niż 5, w którym r1 i r2 są odpowiednio szybkościami uwodorniania powtarzalnych jednostek (A) i (B) w tych samych warunkach reakcji, (b) kokatalizatorem jest wodorek metalu alkalicznego, dodawany jako taki lub wytworzony in situi (c) uwodornianie sprzężonego dienu prowadzi się aż przynajmniej 97% powtarzalnych jednostek (A) zostanie uwodornione.
Wszystkie publikacje patentowe dotyczące procesu uwodorniania stanowią odnośniki.
Składnik elastomerowy (B) zawarty jest odpowiednio w kompozycji bitumicznej w ilości w zakresie od 1 do 20% wagowych, w stosunku do całkowitej masy kompozycji, bardziej korzystnie od 6 do 15% wagowych.
Składniki dodatkowe
Kompozycja bitumiczna może zawierać także, ewentualnie inne składniki, takie które mogą być wymagane do przewidywanego docelowego zastosowania. Tak więc może ona zawierać napełniacze, na przykład, talk, węglan wapnia i sadzę lub inne składniki, obejmujące żywice, oleje, stabilizatory lub środki opóźniające palenie się. Zawartość takich napełniaczy i innych składników może wynosić w zakresie od 0 do ilości tak wysokiej jak 40% wagowych. Oczywiście, jeśli to korzystne, w kompozycji bitumicznej według wynalazkumogą znajdować się także inne modyfikatory polimerowe.
Na przykład, możliwe jest także dodanie do kompozycji bitumicznej jednego lub więcej dalszych elastomerów, np., wybranych spośród poliestrów, poliakrylanów, polisiarczków, polisilikonów i poliestroamidów, które wykazują własności elastomerowe.
Docelowe zastosowanie
Własności przydatności do stosowania w niskiej i wysokiej temperaturze mieszaniny polimer-bitum według niniejszego wynalazku, w połączeniu z polepszoną odpornością na starzenie pozwalają, żeby takie mieszaniny wykazywały znaczne korzyści podczas stosowania, gdzie mieszaniny są wystawione na działanie zewnętrznych warunków pogodowych, takich jak zastosowanie na dachy, na przykład, jako składnik pilśni na dachy. Użyteczna mała lepkość w wysokich temperaturach oznacza nie
PL 194 361 B1 tylko, że mieszaniny polimer-bitum mogą być łatwo przerabiane lecz oznacza także, że można do nich wprowadzić większą ilość napełniacza, zanim uzyska się maksymalną dopuszczalną lepkość dla przetwórstwa a stąd uzyskuje się tańszy produkt w tych zastosowaniach, gdzie zwykle stosuje się napełniacze.
Innymi zastosowaniami, w których mogą być stosowane same polimery i/lub kompozycje bitumiczne według wynalazku obejmują drogi, izolację dźwiękową, kleje, uszczelniacze lub kompozycje powłokowe i/lub kompozycje tłumiące drgania.
Następujące dalej przykłady ilustrują niniejszy wynalazek.
Elastomery
Polimer A, stosowany jako porównawczy, jest rozgałęzionym polimerem typu SBS o zawartości styrenu około 30% wagowych, pozornym ciężarze cząsteczkowym około 400,000, zawartości udziału winylowego około 44% wagowych, skuteczności sprzęgania (za pomocą gamma glicydoksy-propylotrimetoksysilanu) około 92%. Tabela 1 podaje zawartości winylu i zawartości cis/trans powtarzalnych jednostek 1,4-dienu.
Polimery 1-3 są uwodornionymi wersjami polimeru A. Polimer 1 jest częściowo, selektywnie uwodorniony z zastosowaniem katalizatora uwodorniania opartego na tytanie, przez co wszystkie grupy winylowe zostały usunięte. Polimery 2 i 3 są podane dla porównania i przedstawiają uwodornione polimery, w których powtarzalne jednostki dienowe zostały uwodornione (nie selektywnie) w 30% molowych (za pomocą katalizatora uwodorniania opartego na niklu) lub w 70% molowych (za pomocą katalizatora uwodorniania opartego na kobalcie). Ich własności zostały także podane w tabeli 1.
Polimer B, stosowany jako porównawczy, jest rozgałęzionym polimerem typu SBS o zawartości styrenu około 30% wagowych, pozornym ciężarze cząsteczkowym około 380,000, zawartości udziału winylowego około 8% wagowych, skuteczności sprzęgania (GPTS) około 90%. Polimer 4 jest częściowo, selektywnie uwodornioną wersją tego polimeru, podczas gdy polimerC jest odpowiednią wersją polimeru B o dużej zawartości winylu. Zawartości winylu i zawartości cis/trans dla tych polimerów podane zostały w tabeli 2.
Tabela 1
Polimer A 1 2 3
zawartość winylu [%] 44 0 26 6
cis/trans [%] 56 56 43 24
Tabela 2
Polimer B 4 C
zawartość winylu [%] 8 0 61
cis/trans [%] 92 92 39
Kompozycje bitumiczne.
Wytworzono przedmieszkę zawierającą 12% wagowych wyżej wspomnianych polimerów w bitumie B-180, dostępnym w handlu, za pomocą mieszalnika o dużych siłach ścinających Silverson L4R. Bitum ogrzewano do temperatury 160°C a następnie dodano polimer. Po wymieszaniu temperatura zwiększała się do 180°C, co spowodowane było dużym wkładem energii z mieszalnika. Mieszanie wtej temperaturze kontynuowano aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny, co sprawdzano za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego.
Metody badania
Przeprowadzono standardowe porównanie w stosunku do kompozycji bez napełniacza, tzn. określenie penetracji w temperaturze 25°C, temperaturę mięknienia, lepkość DIN i zginanie na zimno.
Testy żelowania (sieciowanie) wykonywano w zmodyfikowanym rotolepkościomierzu Haake. Wtej metodzie, 50 gramów gotowej kompozycji mieszano za pomocą mieszadła w postaci kotwicy z szybkością mieszania 300 obrotów na minutę w temperaturze 200°C przy stałym przedmuchu powietrza 20 Nl/h na powierzchni próbki. Mieszadło podłączone było bezpośrednio do urządzenia pomiarowego lepkościomierza Haake tak, że zwiększenie lepkości próbki, wskazujące na początek żelowania, odczytywane było jako wzrost sygnału momentu obrotowego w urządzeniu Haake. Ten sygnał momentu obrotowego jest pomiaremlepkości próbki i jest on monitorowany, aż nagły wzrost momentu
PL 194 361 B1 obrotowego wskaże, że względna lepkość gwałtownie się zwiększyła. Ilość godzin po której następuje gwałtowny wzrost lepkości jest miarą tendencji kompozycji do żelowania.
Doświadczenia A, 1-3
Typowe własności przetwórcze kompozycji z 12% zawartością w bitumie B-180 podane są wtabeli 3.
T a b e l a 3
Polimer Próba A A Próba 1 1 Próba 2 2 Próba 3 3
Penetracja w 25°C, dmm 45 47 43 42
R&B, °C 129 131 133 142
Płynięcie, przejście °C 115 115 110 110
Zginanie na zimno, przejście °C -25 -30 -25 -15
Wyniki
Kompozycja 1 pokazuje własności mieszaniny z selektywnie (tylko wiązania winylowe) uwodornionym SBS. Zginanie na zimno kompozycji zawierającej polimer 1 jest lepsze niż dla innych kompozycji. Uważa się, że jest to spowodowane obniżeniem Tg dla selektywnie uwodornionego SBS w porównaniu z Tg innych polimerów SBS. Dodatkowo ta kompozycja wykazuje atrakcyjną kombinację temperatury mięknienia R&Bi własności płynięcia/lepkości.
Kompozycje 2i 3 pokazują początkowe własności mieszaniny z częściowo (statystycznie) uwodornionymi polimerami SBS. Przy częściowym (statystycznym) uwodornieniu SBS do SEBS, Tg polimeru rośnie, co znajduje odzwierciedlenie w gorszym zginaniu na zimno kompozycji 3. Ponadto temperatura mięknienia R&B, która odzwierciedla wytrzymałość siatki w podwyższonych temperaturach przy krótszych czasach obciążenia, zwiększa się, podczas gdy odporność na płynięcie, która odzwierciedla odporność w wyższych temperaturach przy dłuższych czasach obciążenia, jest gorsza ze względu na gorszą zgodność polimeru SEBS z bitumem, tzn. przy dłuższych czasach obciążenia asfalteny zawarte w bitumie będą płynąć przez siatkę polimeru w podwyższonej temperaturze co także znajduje odbicie w kompozycji 3.
Wyniki dla kompozycji 2, kompozycji z SBS o niższym stopniu uwodornienia, wykazują wyniki pośrednie między własnościami dla kompozycji A a kompozycją 3.
Dodatkowo można wywnioskować, że polimer 1 wykazuje podobne własności przetwórcze w bitumach w porównaniu z jego nie uwodornionym prekursorem, jednak o polepszonej własności zginania na zimno.
Testy żelowania B, 4 C (żelowanie)
Obok polimerów A, 1-3 badano także trzy dodatkowe polimery o różnej zawartości winylu w bitumie B-180 pod kątem tendencji do żelowania (por. tabela 2).
Wyniki pomiarów zestawione zostały w tabeli 4.
T a b e l a 4
Czas do momentu żelowania przy zawartości 12% polimeru w bitumie B-180
polimer A 1 2 3 B 4 C
Czas do żelowania [h] 15 >170*) 36 >170*) 50 88 10
*)doświadczenie przerwano, wciąż niezaobserwowano żelowania
Polimer C potwierdza, że wyższa zawartość winylu prowadzi do gorszej odporności na żelowanie (patrz polimer 1), podczas gdy polimer4 potwierdza, że selektywne uwodornianie polepsza odporność na żelowanie (patrz polimer 1).
Wyniki podane w tabeli 4 przedstawiają także polepszoną odporność polimerów 1 i 3 na żelowanie, jednak własności kompozycji z selektywnie uwodornionym polimerem 1 są znacznie lepsze niż własności kompozycji z selektywnie uwodornionym polimerem 3.

Claims (9)

1. Kompozycja bitumiczna, która zawiera składnik bitumiczny (I), kopolimer blokowy (II), zawierający co najmniej dwa końcowe bloki poli(węglowodoru monowinyloaromatycznego) i co najmniej jeden blok poli(dienu sprzężonego) i ewentualnie napełniacz (III), znamienna tym, że polimer (II) jest częściowo uwodornionym polimerem blokowym, zawierającym butadien, jako sprzężony dien, a blok poli(dienu sprzężonego) po częściowym uwodornieniu zawiera mniej niż 3% molowych powtarzalnych jednostek 1,2-dienowych (A) i mniej niż 20% molowych, korzystnie mniej niż 3% molowych powtarzalnych jednostek etylenowych (D), w przeliczeniu na całkowitą zawartość mol/mol powtarzalnych jednostek sprzężonego dienu.
2. Kompozycja bitumiczna według zastrz. 1, znamienna tym, że blok poli(sprzężonego dienu) ma początkową zawartość powtarzalnych jednostek 1,2-dienu (A) w zakresie 5-95% molowych, w przeliczeniu na całkowitą zawartość mol/mol powtarzalnych jednostek sprzężonego dienu.
3. Kompozycja bitumiczna według zastrz. 1 albo 2, która po częściowym uwodornieniu zawiera mniej niż 3% molowych powtarzalnych jednostek 1,2-dienu (A) i mniej niż 3% molowych powtarzalnych jednostek etylenu (D) w przeliczeniu na całkowitą zawartość mol/mol powtarzalnych jednostek sprzężonego dienu.
4. Kompozycja bitumiczna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że blok poli(sprzężonego dienu) składa się ze spolimeryzowanych sprzężonych dienów z 4 do8 atomami węgla w monomerze.
5. Kompozycja bitumiczna według zastrz. 1, znamienna tym, że blok poli(monowinyloaromatycznego węglowodoru) składa się ze spolimeryzowanego styrenu, o-metylostyrenu, p-metylo-styrenu, p-tert-butylostyrenu, 2,4-dimetylostyrenu, a-metylostyrenu, winylonaftalenu, winylotoluenu, winyloksylenu lub ich mieszanin.
6. Kompozycja bitumiczna według zastrz. 1 albo 5, znamienna tym, że zawartość monowinyloaromatycznego węglowodoru w końcowym blokowym kopolimerze zawiera się odpowiednio w za kresieod10 do70.
7. Kompozycja bitumiczna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że bloki polimeru węglowodorów monowinyloaromatycznych („A”) mają korzystnie pozorny ciężar cząsteczkowy w zakresie od 2 000 do 100 000, zaś bloki polimeru sprzężonych dienów („B”) mają korzystnie pozorny ciężar cząsteczkowy w zakresie od 25 000 do 1 000 000.
8. Kompozycja bitumiczna według zastrz. 1, znamienna tym, że ilość składnika (II) zawiera się w zakresie 1-20% wagowych w przeliczeniu na masę kompozycji.
9. Zastosowanie kompozycji określonej w zastrz. 1 do wytwarzania pokryć dachowych.
PL01366284A 2000-12-01 2001-11-29 Kompozycja bitumiczna i jej zastosowanie PL194361B1 (pl)

Applications Claiming Priority (3)

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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL366284A1 PL366284A1 (pl) 2005-01-24
PL194361B1 true PL194361B1 (pl) 2007-05-31

Family

ID=26073371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL01366284A PL194361B1 (pl) 2000-12-01 2001-11-29 Kompozycja bitumiczna i jej zastosowanie

Country Status (23)

Country Link
US (1) US7148273B2 (pl)
EP (1) EP1358270B1 (pl)
JP (1) JP4030870B2 (pl)
KR (1) KR100833720B1 (pl)
CN (1) CN1239626C (pl)
AR (1) AR031454A1 (pl)
AT (1) ATE307853T1 (pl)
AU (2) AU2960202A (pl)
BR (1) BR0115856B1 (pl)
CA (1) CA2432529A1 (pl)
CZ (1) CZ20031622A3 (pl)
DE (1) DE60114463T2 (pl)
EA (1) EA005498B1 (pl)
HU (1) HUP0501019A2 (pl)
MX (1) MXPA03004861A (pl)
MY (1) MY135729A (pl)
NO (1) NO20032463L (pl)
NZ (1) NZ526235A (pl)
PL (1) PL194361B1 (pl)
RO (1) RO121277B1 (pl)
SK (1) SK8352003A3 (pl)
TW (1) TW548314B (pl)
WO (1) WO2002044281A1 (pl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1431348A1 (en) * 2002-12-16 2004-06-23 KRATON Polymers Research B.V. Block copolymer modified bitumen felts
EP1505080A1 (en) 2003-07-28 2005-02-09 KRATON Polymers Research B.V. Method for partially and selectively hydrogenating polymers made of conjugated dienes
WO2005100479A1 (en) * 2004-04-14 2005-10-27 Kraton Polymers Research B.V. A polymer modified bitumen composition to be used in asphalt binders or roofing compositions
US8284028B2 (en) * 2008-08-14 2012-10-09 Icopal Danmark A/S Method of manufacturing an identifiable roofing product including a roofing product and a process plant for carrying out the method
US20120184650A1 (en) * 2009-02-27 2012-07-19 Arrmaz Products, Lp Emulsion of a polymer modified asphalt
WO2016149385A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 H.B. Fuller Company An elastic adhesive composition and an elastic composite made with the same
CN107778890A (zh) * 2017-10-19 2018-03-09 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 一种可快速开放交通的高强度微表处用沥青胶结料
US11608404B2 (en) * 2020-05-22 2023-03-21 Kraton Corporation Block copolymers and polymer modified bitumen therefrom
CN112095425A (zh) * 2020-09-14 2020-12-18 山东高速交通建设集团股份有限公司 路面温再生混合材料及恢复路面使用性能的方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE737574A (pl) * 1968-09-05 1970-02-02
US3700748A (en) * 1970-05-22 1972-10-24 Shell Oil Co Selectively hydrogenated block copolymers
DE2609931C3 (de) 1975-03-13 1978-07-20 Owens-Illinois, Inc., Toledo, Ohio (V.St.A.) Verfahren zum Herstellen eines polymeren Schutzüberzuges auf einer Glasoberfläche, der Glasbruchstücke festhält, sowie Glasbehälter
GB2134909B (en) 1983-01-20 1986-08-20 Asahi Chemical Ind Catalytic hydrogenation of conjugated diene polymer
EP0299499B1 (en) * 1987-07-16 1994-09-21 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Specific hydrogenated block copolymer composition and process for producing the same
US5017660A (en) 1987-08-04 1991-05-21 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Selectively, partially hydrogenated polymer and rubber composition and impact resistant styrenic resin containing the same
JP2718059B2 (ja) 1988-04-28 1998-02-25 日本合成ゴム株式会社 重合体の水素添加方法および触媒
US5036119A (en) * 1989-10-16 1991-07-30 Shell Oil Company Process for preparing bituminous composition
JP2969771B2 (ja) 1989-12-22 1999-11-02 ジェイエスアール株式会社 オレフィン性不飽和重合体の水素添加方法および水素添加用触媒組成物
US5039755A (en) * 1990-05-29 1991-08-13 Shell Oil Company Selective hydrogenation of conjugated diolefin polymers
US5051457A (en) * 1990-07-16 1991-09-24 Shell Oil Company Asphalt-block copolymer roofing composition
GB2255979A (en) 1991-05-24 1992-11-25 Shell Int Research Bituminous roofing composition
US5270274A (en) 1991-11-28 1993-12-14 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Catalyst composition for hydrogenating olefinically unsaturated polymers
ES2053363B1 (es) 1991-12-05 1995-02-16 Repsol Quimica Sa Procedimiento de hidrogenacion de olefinas.
US5242986A (en) 1992-08-10 1993-09-07 Shell Oil Company Selective partial hydrogenation of conjugated diolefin polymers
FI97141C (fi) 1994-03-14 1996-10-25 Neste Oy Menetelmä tyydyttämättömien polymeerien selektiiviseksi hydrogenoimiseksi
US5830925A (en) 1995-12-11 1998-11-03 Shell Oil Company Bitumen compositions and a process for their preparation
MX9701870A (es) * 1996-03-15 1998-04-30 Shell Int Research Proceso para la hidrogenacion de polimeros de dieno conjugados y composiciones catalizadoras adecuadas para usarse en el mismo.
JPH1053614A (ja) 1996-05-29 1998-02-24 Shell Internatl Res Maatschappij Bv 共役ジエンポリマーの水素化のためのプロセスとこのプロセスで使用するのに適した触媒組成物
ZA977299B (en) * 1996-08-16 1998-03-23 Shell Int Research Bituminous composition.
US5932287A (en) * 1997-12-18 1999-08-03 Johns Manville International, Inc. Manufacture of built-up roofing products with moisture conditioned fibrous mats
EP1311561B1 (en) 2000-07-28 2005-06-08 KRATON Polymers Research B.V. Process for preparing partially hydrogenated butadiene polymers

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030059296A (ko) 2003-07-07
JP4030870B2 (ja) 2008-01-09
WO2002044281A1 (en) 2002-06-06
EP1358270B1 (en) 2005-10-26
US7148273B2 (en) 2006-12-12
JP2004528398A (ja) 2004-09-16
MY135729A (en) 2008-06-30
EA005498B1 (ru) 2005-02-24
US20040048979A1 (en) 2004-03-11
DE60114463T2 (de) 2006-07-27
TW548314B (en) 2003-08-21
EP1358270A1 (en) 2003-11-05
NO20032463L (no) 2003-07-17
ATE307853T1 (de) 2005-11-15
CN1239626C (zh) 2006-02-01
CA2432529A1 (en) 2002-06-06
EA200300627A1 (ru) 2003-10-30
AU2960202A (en) 2002-06-11
HUP0501019A2 (en) 2006-04-28
SK8352003A3 (en) 2003-10-07
CZ20031622A3 (cs) 2003-10-15
CN1503825A (zh) 2004-06-09
AR031454A1 (es) 2003-09-24
MXPA03004861A (es) 2004-05-04
RO121277B1 (ro) 2007-02-28
BR0115856B1 (pt) 2011-04-05
KR100833720B1 (ko) 2008-05-29
DE60114463D1 (de) 2005-12-01
AU2002229602B2 (en) 2004-11-25
BR0115856A (pt) 2005-12-13
NZ526235A (en) 2005-07-29
PL366284A1 (pl) 2005-01-24
NO20032463D0 (no) 2003-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6759454B2 (en) Polymer modified bitumen compositions
KR20070007357A (ko) 아스팔트 바인더 또는 루핑 조성물에 이용하기 위한중합체개질 역청 조성물
PL187091B1 (pl) Kompozycja bitumiczna
EP1492844B1 (en) Bituminous composition
EP0728814B1 (en) Bituminous composition
PL194361B1 (pl) Kompozycja bitumiczna i jej zastosowanie
AU2002229602A1 (en) Bituminous composition with reduced gelation tendency
EP1325082B1 (en) Bituminous composition with improved "walk-on-ability" and its use in roofing applications
US7230041B2 (en) Bituminous compositions
ZA200304245B (en) Bituminous composition with reduced gelation tendency.
EP1674489A1 (en) Block copolymer compositions comprising a tetrablock and a diblock copolymers, obtained by sequential polymerization and reinitiation
EP1612243A1 (en) Bituminous roofing composition

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification