DE2108096A1 - Modifizierte Bitumen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Modifizierte Bitumen und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description
DR. BERG DIPL.-ING. STAPF
PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2O
Dr. Berg D!pl.-Ing. Stapf, 8 München 2, HllhlestraSe 20
Ihr Zeichen
Unser Zeichen
Anwaltsakte 2Q 652 £e/A
Datum
Feb. 1971 (
ELjSO Research and Engineering Company
Linden, ivI.J. (USA)
Linden, ivI.J. (USA)
"Modifizier-ce Bitumen und Verfahren zu ihrer Herstellung"
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einen Kodifizierten Mtumen-Bindemittels und das
hierdurch erhaltene Produkt. Im besonderen betrifft die
Erfindung ein '/erfahren zur Herstellung eines kautschukmodi f izierten. Mtumenbindemittels <,
Erfindung ein '/erfahren zur Herstellung eines kautschukmodi f izierten. Mtumenbindemittels <,
Ln den letzten Jahren herrschte eine ^unehEoride 1-.Ί.oxii'ra^r:
na ch Kaut s chuk-Bl t uraen-Pr ο dukt en a la Ob erf I ':·. .:.. >
:\ _. b de 3 icun ve η,
im besonderen nach Straßen- und ^ui-odenbelLl:;^.". uni für
"?erschlußbeSchichtungen und als Laciioelä^e,
3s wurde beobachtet, daß, wenn mit Kautschuk v^rsenene
(gummierte) Bitumenprodukte als Bindemittel in Zubereitungen
für Straßen- und Fußbodenbeläge vsrwendet v/erden, c:-.r.
Festhaltevermögen für mineralische Dämm- bzv/e Zuschla^-D-stoffe
und die Zähigkeit der Oberfläche durch die ornör. ie
Elastizität des j3indemittels verbessert werden könnteno Jedoch
sind diese mit Kautschuk versehenen Bindemittel ηlent
ausreichend homogen und zu viskos, besonders bei hohen Tempera
türen, um sie leicht zu bearbeiten^
Es wurden bisher viele Vorschläge gemacht, die ^igen-·;.·ruften der mit Kautschuk versehenen Bitumenoirideir.i ttel : verbessern.
So wurden verschiedene Verfahren zum Eii.vt-.--i. Den
des Kautschuks in das Bitumen, beispielsweise uurc;. iu^be
des Kautschuks in Pulverform oder als Lo"rung οί.γ t:.lc Latex,
vorgeschlagen. Neuerdings wurde vorgesciilairen, dem Bitumen
einen synthetischen Kautschuk in halbflüctiger Form einzuverleiben
und danach den synthetischen Kautschuk mittels bekannter Zinkoxid-organischen Stickstoffhärtungsmittein
zu härten.
Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Ver-109836/1380
BAD ORlGlNAl
_ 3 —
fahren zur Herstellung eines kautschukmodifizierten Bitumenbindemittels
au schaffen, wobei dieses gute Homogenität, hohe Dehnbarkeit, sogar bei ziemlich niederen Temperaturen
und eine Viskosität aufweist, die nicht wesentlich verschieden ist von dein verwendeten Bitumen-Ausgangsmaterial. Es ist
ein weiterer Gegenstand der Erfindung, ein Produkt zur Verfügung zu stellen, das besonders zur Verwendung in Zubereitungen
für Straßen- und Fußbodenbeläge geeignet ist und das zusätzlich zu den erwähnten Eigenschaften ein gutes Festhaltevermögen
für Dämmstoffe und eins εΓ^ΐθ Widerstandsfähigkeit
gegen Benzin, Kerosin und ähnliche, flüssige Kohlenwasserstoffe
hat.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines kautschukmodifizierten Bitumens zur Verfügung,
v/o zu man:
(a) ein mechanisches Gemisch von Kautschuk und Bitumen dadurch
herstellt, daß man ein Pulver oder einen Latex eines natürlichen oder synthetischen Kautschuks in einer
Menge bis zu 10 Gew.^S Kautschuk, bezogen auf das Bitumen
gewieht, entweder in eine wäßrige Bitumenemulsion, wobei
die Emulsion danach gebrochen und das Wasser entfernt
wird, oder in das Bitumen, das bei einer Temperatur von 145 bis 1850C gehalten wird, einmischt;
(b) die Temperatur des Bitumen-Kautschukgemischs in dem Be-
-A-, 109836/1380
reich von 125 Ms 16O0G hältj
(c) in das Gemisch eine solche Schwefelmenge innig einmischt, daß das Gewichtsverhältnis Schwefel zu Kautschuk
zwischen 0,3 und 0,9 liegt;
(d) eine katalytische Menge eines freien Radikal-Vulkanisationsbesehleunigers
zugibt, und
(e) das G-emisch in dem iDemperaturbereich von 125 bis 160 C
hält, um die gemeinsame bzw« Mischvulkanisation des Kautschuks und des Bitumens zu bewirken»
Es kann für bestimmte EndVerwendungen des Produkts der Erfindung
die Verwendung von 3 bis 10 $ Kautschuk (Trockengewicht, bezogen auf das G-ewicht des Bitumens) erwünscht sein»
Eine Hauptverwendung des Produkts (oder eine Zubereitung, die es enthält)., besteht in Belägen für Straßen, Flugzeugstart-
und-landebahnen und für Tankstellenbereiehe und ähnliche,
dem Verkehr dienende Flächen. Für derartige Verwendungen wird es bevorzugt, daß der Kautschukgehalt nicht höher
als 3 Gew.$, bezogen auf das Bitumen, beträgt. Sehr zufriedenstellende
Ergebnisse können in dem Bereich 0,8 bi3 1,2 Gewe# erhalten werden.
Wie es nachfolgend noch erläutert wird, ist es wesentlich, daß das G-ewichtsverhältnie Schwefel zu Kautschuk im Bereich
von 0,3 bis 0,9 liegt, wobei die untere Grenze zweckmäßiger-
109836/1380 ~5~
210809a
_ 5 —
v/eise etwas höher liegt, nämlich 0,4 oder 0,5 ist» Ein bevorzugter
Bereich für das Verhältnis ist 0,6 bis 0,8o Unter
diesem Verhältnis wird das Produkt nicht ausreichend zusammenvulkanisiert,
hat ein körniges Aussehen und nicht zufriedenstellende Eigenschaften»
Diese untere Grenze liegt höher, als sie bei vielen bekannten Vulkanisationsverfahren verwendet wird und sie erleuchtet
die Tatsache, daß - wie das später noch im einzelnen erläutert wird - das erfindungsgemäße Verfahren nicht ein
einfaches Kautschukpolymerisationsverfahren und das Produkt nicht einfach ein Bitumen enthaltender, polymerisierter
Kautschuk ist« Überraschenderweise zeigt sich ein ziemlich deutlicher Abfall, wenn man das Verhältnis erhöht. Um 0,9
hat das Produkt, obgleich es ein zufriedenstellendes Aus-' sehen aufweist, wenn man es herstellt, eine geringe Lagerstabilität,
wobei Schwefel zur Abtrennung neigt.
Es kann natürlicher oder synthetischer Kautschuk verwendet werden, wobei der zuletzt erwähnte Begriff alle Elastomere
umfaßt, die eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung in
ihrer polymeren Einheit aufweisen.Der Kautschuk kann in
Pulverform vorliegen, (z. B. Arten, die unter den Warenbezeichnungen Pulvatex, Mealarub bekannt sind), wobei es jedoch
bevorzugt wird, einen Latex zu verwenden. Ein Latex des synthetischen Kautschuks kann verwendet werden, beispielsweise
von SBR und von Neopren. In allen Pällen muß
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der verwendete Kautschuk in einem im wesentlichen nicht vulkanisierten Zustand verwendet werden·
Irgendeine geeignete 2Porm von Schwefel kann in dem erfindungsgemäßen
Verfahren bevorzugt werden<> Eine bevorzugte Form ist ein 80/85° "Chancel GradeM-Schwefel mit einem
Rückstand von weniger als 1 ^ auf einem Sieb mit Sieböffnungen von 0,044 mm (325 mesh). Ausgefällter Schwefel kann
ebenso verwendet werdeno
Irgendein geeigneter freier Radikal-Vulkanisationsbeschleuniger kann verwendet werden. So sind beispielsweise organische
Peroxide geeignet. Es wird jedoch bevorzugt, eine Organo^Schwefelverbindung auszuwählen. Zu solchen gehören
Mercaptane, Disulfide, Dithiocarbamate und Thiourame. Ein
besonders bevorzugter Beschleuniger ist Mercaptobenzothiazol (MBS). Eine geeignete Qualität dieses Beschleunigers
ist eine 95 $ige Reinheit mit einem Siebrest von 0,05 $
auf einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,049 mm (100 mesh). Der Beschleuniger wird in katalytischen Mengen,
geeigneterweise bis zu 0,5 Gewe#, bezogen auf das Bitumengewicht,
verwendet. Normalerweise wird es bevorzugt, bis zu 0,31 vorzugsweise von 0,1 bis 0,2 Gew.j6, bezogen auf das
Bitumengewicht, zu verwenden·
Bitumen jeder Rohölherkunft, beispielsweise Südamerika, Mittel-Ost, sind für das erfindungsgemäße Verfahren geeig-
-7-109836/1380
210809S
net β Es können solche mit einem weiten Bereich von Penetrationswerten
verwendet werden, beispielsweise 20/30, 40/50, 80/100 und 280/300. Die Penetration wird hier als mittlere
Eindringtiefe in 1/10 mm bei 25°C (AoS.ToM. D5 - 49) erläutert·
Der Kautschuk kann mit dem Bitumen gemischt werden, wozu man einen latex zu Bitumen in geschmolzenem oder teilgeschmolzenem
Zustand zugibt» Man kann allgemein sagen, daß, je härter
das Bitumen ist, umso' höher die Temperatur sein muß, die zum Mischen erforderlich ist. So darf es bei einer 280/300 Qualität
nur eine Erhitzung auf 1450C erfordern, während andere
Qualitäten eine Erhitzung bis zu ungefähr 1850C erforderlich
machen« Im allgemeinen liegen geeignete Bereiche zwischen 150 bis 1800G oder 155 bis 1800C und zwischen 160 bis 1700C.
Gründliches Mischen kann durch irgendein geeignetes Mittel erreicht werdeno
Eine weitere Möglichkeit des Mischens von Kautschuk und Bitumen besteht darin, bei Raumtemperatur einen Latex in eine
wäßrige Emulsion des Bitumens einzurühren.» Nach gründlichem Mischen v/ird die Emulsion durch Zugabe einer schwachen Säure
(beispielsweise Essigsäure) gebrochen und das Wasser entfernt
β
In allen Fällen wird die Temperatur des Biturnen-Kautschukgemischs
auf den Temperaturbereich 125 bis 1600G eingestellt,
-δ-Ι 09836/1380
und Schwefel und Bitumen werden gründlich eingemischt. Das
Mischen und Erhitzen wird eine gewisse Dauer, möglicherweise
bis zu 1 oder 2 Stunden oder sogar mehrere Stunden, fortgesetzte Dies ermöglicht, daß die wesentlichen Reaktionen des
erfindungsgemäßen Verfahrens eintreten Diese Reaktionen bestehen in einem Zusammenvulkanisieren des Kautschuks und des
Bitumensο Sie sind ziemlich verschieden von der einfachen Vulkanisation von Kautschuk, und die Eigenschaften des erhaltenen
Produkts sind auch hiergegenüber verschieden,, Darauf
wird jedoch noch später einzugehen sein»
Bevorzugte Temperaturbereiche für die Zusammenvulkanisierungs·
stufe sind voi
130 bis 14O0C,
130 bis 14O0C,
stufe sind von 125 bis 145°C oder 125 bis 1400C, besonders
Die Erfindung wird nachfolgend durch die nicht einschränkenden Beispiele erläutert, wobei einige von ihnen Vergleichszahlen
angeben, die nicht im Rahmen der Erfindung liegen»
Ein Bitumen mit einer 80/100 Penetration wurde in einem Bad bei einer konstanten Temperatur von 165 - 50C erhitzt. Eine
Menge von Kautschuklatex (natürlichem Kautschuklatex mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 58 bis 60 Gew.?i und einem
pH-Wert im Bereich von 8 bis 9) entsprechend 1 $>
Kautschuk, wurde langsam dem Bitumen zugegeben. Das Gemisch wurde kontinuierlich
mit einem elektrischen Rührwerk bei einer Ge-
-9-109836/1380
schwindigkeit von 1400 bis 1500 U/Mino gerü3irto Fach beendeter
Zugabe wurde die Temperatur gesenkt und bei 155 - 5 C gehalten. Zu diesem Zeitpunkt wurde MBT (95 $ MBT mit einem
Rest von 0,05 $ auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 1,049 = 100 mesh) und Schwefel (Schwefel 80 bis 85° "Ohanöel"
mit einem Rest von weniger als 1 "fc auf einem Sieb von einer
lichten Maschenweite von 0,044 mm =515 mesh) in Mengen von 0,2 bzw© 0,8 i» zugegeben· Unter diesen Bedingungen fanden
Vernetzungs-Vulkanisationsreaktionen vollständig während IV2 Stunden statt.
Das vorausgehende Beispiel wurde mit verschiedenen Penetrationsgraden
von Bitumen wiederholte Es wurden die gleichen Anteile wie. in Beispiel 1 verwendet, wobei die Bearbeitungsbedingungen der Tabelle 1 zu entnehmen sind.
Tabelle 1 | Co-Vulkanisation Temperatur 0O |
Reaktions zeit Stunden |
|
Penetration | Mischtemperatur (Bitumen/Kaut schuk) |
150 ± 5 | 1 |
40/50 | 180 i 5 | 150 ± 5 | 5/4 |
80/100 | 160 t 5 | 150 t 5 | 5/4 |
180/500 | 150 i 5 | 155 - 5 | 1 |
20/50 | 180 ± 5 | ||
Beispiel 3 | |||
Die nachfolgende Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften der durch
das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Produkte.
109836/1380 .10-
natürlo | Tabelle 2 | ehungs- | 45 | Pene | Dehnbar | !"raass | |
Bitumen | Kaut | Schwe- Erwei- | temp. | 49 | tration | keit in | Pkt., |
schuk | f el fo | 00 | 52 | bei | cm bei | °c | |
* | 250C | 100C | |||||
O | 47 | 80 | 42 | -19 | |||
Venezu | 1 | 0 | 49 | 85 | 100 | -23 | |
ela | 1 | 0,8 | 70 | 32 | |||
80/100 | 0 | ||||||
Peno | 0 | 51 | 85 | 11 | -18 | ||
Mittel- | 1 | 0 | 60 | 88 | 94 | -20 | |
Ost | 0,8 | ||||||
80/100 | |||||||
Pen o | 0 | 40 | 25 | - 7 | |||
Venezu | 1 | 0 | 45 | 75 | -13 | ||
ela | 0,8 | ||||||
40/50 | |||||||
Die Tabelle zeigt ganz klar die bemerkenswerte Zunahme der Dehnbarkeit und die Abnahme des Fraass-Punktes der Produkte,
Gleichzeitig waren der Erweichungspunkt und die Penetration nur sehr gering von dem Bitumen-Ausgangsmaterial verschieden·
Die nachfolgende Tabelle 3 erläutert die Eigenschaften der nach der Erfindung hergestellten Produkte, sofern man natürliche
oder synthetische Kautschukarten insgesamt in latexform
verwendete. Das verwendete Bitumen war ein Venezuela 8O/IOO0 Die verwendeten Verfahren und Mengen waren die, wie
sie in Beispiel 1 angegeben wurden.
-11-
10 9836/1380
Art des Schwe-Latex fel $
- 11 -
Erwei— Penetra- Dehnbar-
chungs- tion bei keit cm
punkt 25°C bei 1O0G
Fraass-Punkt,
0G
natürlo Kautschuk |
- | 8 | 51 |
natürlo Kautschuk |
0, | 8 | 49 |
SBR 2000 | 0, | 8 | 47 |
Neopren | 0, | 46 | |
Beispiel 5 | |||
72
32
85 | >100 |
83 | 92 |
83 | >100 |
-23 -19
-21
Ein Bitumen Venezuela 80/100 wurde nach der Erfindung unter Bildung zweier miteinander vulkanisierter Produkte A und B
für Fußböden- oder Straßenbeläge behandelte Die Zusammensetzung (#) der Produkte A und B wart
A | B | |
Bitumen | 98,1 | 98,3 |
Schwefel | 0,8 | 0,6 |
natürlicher Kautschuk | 1,0 | 1,0 |
MBT | 0,1 | 0,1 |
Die Eigenschaften der Produkte A und B sind der Tabelle 4 zu entnehmen.
-12-
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(Tabelle | 4 | Penetration, 25°C/1OOg/dmm | 80 | Produkt A | Produkt B |
Unbehandelt | Erweichungspunkt C | 45 | 85 | 86 | |
Dehnbarkeit (1O°C) cm | 39 | 49 | 49 | ||
Iraass-Punkt (0C) | -18 | >100 | >100 | ||
DünnfiIm-Ofentest: | -23 | -25 | |||
(i) Penetrationsverlust $ | 40 | ||||
(ii) Gewichtsverlust 4> | 0,25 | 32 | 25 | ||
0,33 | 0,24 | ||||
Die nachfolgende Tabelle 5 zeigt die Viskosität in Poises
der erfindungsgemäßen Produkte im Vergleich zu dem Bitumen-Ausgangsmaterial, das ein Venezuela-Bitumen mit einer Penetration
von 80/100 war»
Mit Kautschuk Typisches misch-
Versuchs- behandeltes vulkanisiertes
tempera- Bitumen unbehandeltes Bitumen der Erfin-
Ki ILJ. 0C |
natürlicher Kautschuk gehalt |
2 % | Bitumen | UUlXK (1 Jo natürlicher Kautschuk) |
1 £ | 64o 140,5 |
|||
80 100 |
380 95 |
235 43,5 |
330 88 |
Die Viskosität wurde auf einem Rheomat 15 (Contraves) gemessen,
System Viscotemp MK 12O
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Ein Produkt nach A und B von Beispiel 5 wurde geprüft, um
seine Geeignetheit zur Verwendung als Bodenbelag für Tankstellen, Startbahnen, Straßenbeläge uswo, do h, für Oberflächen
aufzuzeigen, die eine hohe Widerstandsfähigkeit
gegen Benzin, Kerosin usw. aufweisen müssen,.
gegen Benzin, Kerosin usw. aufweisen müssen,.
Eine "Marshall-Probe" des Produkts wurde entnommen und 3
Minuten in Kerosin eingetaucht. Die Marshall-Stabilität wurde vor und nach dem Eintauchen gemessene Das sehr zufriedenstellende Ergebnis kann der nachfolgenden Tabelle 6 entnommen werden«
Minuten in Kerosin eingetaucht. Die Marshall-Stabilität wurde vor und nach dem Eintauchen gemessene Das sehr zufriedenstellende Ergebnis kann der nachfolgenden Tabelle 6 entnommen werden«
Marshall-Stabilität
bei 600G
vorher nachher Verlust jo
vorher nachher Verlust jo
Unbehandeltes Bitumen |
952, | 2 | kg | 362, | 8 | kg | 62 |
Behandeltes Bitumen |
943, | 5 | kg | 816, | 5 | kg | H |
Marshall-Proben und Marshall-Testversuche sind bekannt und eingehend in der Literatur beschrieben, beispielsweise auf
den Seiten 158 - 162 von "Bitumenous Materials in Road Research",
einer offiziellen Druckschrift des U0 K. Road Research
Laboratory, veröffentlicht von H.M.S.O» 1962,
-H-
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Dieses Beispiel zeigt die kritische Natur des Schwefel-zuKautschuk-Verhältnisses
im Endprodukt»
Proben der nach der Erfindung hergestellten Produkte wurden mit Proben verglichen, die nach dem gleichen Verfahren, jedoch
mit unterschiedlichen Schwefel-zu-Kautschuk-Verhältnissen
hergestellt wurden.
Der Versuch ist eine lagerungs-Stabilitätsuntersuehung, wie
sie in "Rubberised Asphalt for Roads1', Proc. Am0 Soc0 Civil
Engineers, 84 (HW2), Paper 1651η 1-22 (Mai 1958) beschrieben ist.
Kurz zusammengefaßt werden 10Og Versuchsmaterial in einen
Behälter der in dem Verfahren ASTM D5 angegebenen Art zur Ermittlung der Penetration von Bitumenmaterialien eingebracht,
Die Probe wird in einem Ofen bei 130 G 16 Stdo erhitzt. Danach
wird die Probe dem Ofen entnommen und sofort langsam mit einer Spachtel gerührt. Das Material wird nach den folgenden
Bedingungen bewertet;
(1) Stabil: Das Material ist homogen und glatt.
(2) Stabil-körnigί Das Material hat ein ungeeignetes,
körniges Aussehen.
(3) Unstabil: Das Material hat eine Haut (oder dün
ne Schicht) auf der Oberfläche g wo-
109836/1380 ~15~
durch man die Trennung des Kautschuks und des Asphalts erkennt»
Die nachfolgende Tabelle 7 zeigt die erhaltenen Ergebnisse:
TaTpeile 7
S chwef el-zu-Kauts chuk-
Yerhältnis im Produkt Bewertung
2, meist 1
1, jedoch schlechter als d
Aus der vorausgehenden Beschreibung und den spezifischen Beispielen ist zu entnehmen, daß das erfindungsgemäße Verfahren
ein Produkt mit sehr erwünschten Eigenschaften liefert.
Das Produkt ist nicht einfach ein mit Kautschuk versehenes Bitumen,, Die einfache Einverleibung von Kautschuk in Bitumen
ist schwierig, v/eil es schwierig ist, eine gute Homogenität zu erreichen. Auch dann, wenn man es einverleibt, erhält man
eine wesentliche Verringerung in der Dehnbarkeit und Penetration und eine scharfe Erhöhung des Erweichungspunktes im Vergleich
zu dem Bitumen-Ausgangsmaterial. Dies ist gut aus der Tabelle 2 von Beispiel 3 zu erkennen.
-16-
109836/1380
(a) | <0,3 |
(D) | 0,3 |
(c) | 0,6 |
U) | 0,8 |
(e) | 0,9 |
(f) | >0,9 |
2tÖ8ÖSi
Weiterhin ist das Produkt nicht nur ein sulfuriertes Bitumen. Die Sulfurierung von Bitumen bey/irkt, daß sich die
Dehnbarkeit und Penetration merklich erhöhen und der fraasspunkt und der Erweichungspunkt senken. Dies ist genau die
entgegengesetzte Wirkung, wie man sie bei einem mit Kautschuk versehenen Bitumen beobachtete
Durch sorgfältig gesteuerte Reaktionsbedingungen wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Produkt erhalten, in dem
sowohl die Penetrations- als auch Erweichungspunkte höher liegen als bei dem Bitumen-Ausgangsmaterial o Dies ist sehr
überraschend, da normalerweise Erweichungspunkt und Penetration
sich entgegengesetzt ändern, der eine sich erhöht, während der andere abnimmt. In ähnlicher Weise werden sowohl
die Dehnbarkeit (besonders die Dehnbarkeit bei niederen Temperaturen) als auch der Praasspunkt im Vergleich zu dem Ausgangsbitumen
verbessert. Dies ist wiederum unerwartet, weil sich Dehnbarkeit und 3?raasspunkt üblicherweise in den gewöhnlichen
Bitumen umgekehrt proportional verhalten. Zusätzlich ist die Kraftstoff-Widerstandsfähigkeit der erfindungsgemäßen
Produkte viel höher.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt eine Co-Vulkanisa.tion
entstehen« Es wird angenommen, daß der Schwefel sich mit den Kohlenwasserstoffmolekülen des Bitumens und den Kautschukmolekülen
verbindet und man ebenso eine Vernetzung von Bitumen und Schwefel und Kautschuk bewirkt.
-17-109836/1380
Die neuen, in dieser Weise erhaltenen chemischen Bindungen
sind für die Eigenschaften des Endprodukts verantwortlich. Der Schwefel, sofern er sich mit dem Bitumen verbindet,
verbessert wesentlich die Niedertemperatureigenschaften, (z. B» Dehnbarkeit, Penetration uswc), und darüberhinaus
fördert er ebenso die Dispersion des Kautschuks.
Der Kautschuk, unter den Bedingungen dieses Verfahrens misch-vulkanisiert, vermittelt dem Bindemittel eine höhere
Zähigkeit und verbessert enorm die Widerstandsfähigkeit gegen Kerosin· Der Beschleuniger, z. B0 MiDB, verringert die
Reaktionszeit und verbessert die Lagerungsstabilität bei hohen Temperaturen,
Claims (1)
- - 18 Patentansprüche :^ Verfahren zur Herstellung eines kautschukmodifizierten Bitumens durch Einverleiben von Kautschuk in Bitumen und nachfolgendes Vulkanisieren des Kautschuks, dadurch gekennzeichnet, daß man(a) ein Pulver oder einen latex eines natürlichen oder synthetischen Kautschuks in einer Menge bis zu 10 Gewo$ Kautschuk, bezogen auf das Gewicht des Bitumen, innig entweder mit einer wäßrigen Bitumenemulsion, wonach man die Emulsion bricht und das V/asser entfernt, oder mit Bitumen, das eine Temperatur von 145 bis 185°C aufweist, mischt,(b) die Temperatur des Bitumen-Kautsehukgemischs auf einen Bereich von 125 bis 16O°C einstellt,(c) als Yulkanisierungsmittel Schwefel verwendet, den man in das Gemisch in einer solchen Menge einmischt, daß das Gewichtsverhältnis Schwefel zu Kautschuk im Bereich von 0,3 bis 0,9 liegt,(d) eine katalytische Menge freien Radikal-Vulkanisationsbeschleuniger zugibt, und(e) das Gemisch iri dem Temperaturbereich von 125 bis 160°C-19-109836/1380hält, um die Zusammenvulkanisierung des Kautschuks und des Bitumens zu bewirken»2«, Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe (a) eine solche Kautschukmenge einführt, daß sie bis zu 3 und vorzugsweise 0,8 bis 1,2 Gew.$ Kautschuk, bezogen auf das Gewicht des Bitumens, beträgt.3ο Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Latex verwendet wird und dieser mit dem Bitumen gemischt wird, das eine Temperatur im Bereich von 150 bis 1800C, vorzugsweise 155 bis 1800C, hat«,4o Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß man in den Stufen (b) und (e) Temperaturen im Bereich von 125 bis 145°C, vorzugsweise 130 bis HO0C, verwendete5ο Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe (c) ein Gewichtsverhältnis Schwefel zu Kautschuk im Bereich von 0,5 bis 0,9, vorzugsweise 0,6 bis 0s8, verwendete6. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe (d) als freie Radika!-Verbindung einen Organo-Schwefelvulkanisationsbeschleuniger, vorzugsweise Mercaptobenzothiazol, verwendet.109836/1380
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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BE (1) | BE763244A (de) |
DE (1) | DE2108096A1 (de) |
FR (1) | FR2078893A5 (de) |
GB (1) | GB1330425A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3630132A1 (de) * | 1986-09-04 | 1988-03-17 | Haas Johannes | Verfahren zur herstellung einer elastischen bituminoesen isolier- und dichtungsmasse |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2230691B1 (de) * | 1973-05-24 | 1976-11-12 | Aquitaine Petrole | |
US4129542A (en) * | 1973-11-14 | 1978-12-12 | Uniroyal Ltd. | Thermoplastic elastomeric blend of rubber and bituminous material |
GB1494198A (en) * | 1973-12-17 | 1977-12-07 | Shell Int Research | Reducing emission of hydrogen sulphide from hot mixtures containing sulphur and bitumen |
US4154619A (en) * | 1974-12-03 | 1979-05-15 | Sulphur Development Institute Of Canada (Sudic) | Sulphur-bituminous compositions |
FR2376188A1 (fr) * | 1976-12-28 | 1978-07-28 | Elf Union | Procede de preparation de compositions de bitumes polymeres |
FR2440967A2 (fr) * | 1976-12-28 | 1980-06-06 | Elf Union | Procede de preparation de compositions de bitumes polymeres |
US4412019A (en) * | 1980-07-12 | 1983-10-25 | Phillips Petroleum Company | Asphalt compositions |
BE1001202A5 (fr) * | 1988-06-10 | 1989-08-16 | Labofina Sa | Procede de preparation de compositions de bitume-caoutchouc. |
US4956500A (en) * | 1988-09-06 | 1990-09-11 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Vulcanizable rubber compound with improved tackifier |
US5508112A (en) * | 1988-09-09 | 1996-04-16 | Elf France | Process for the preparation of bitumen-polymer composition |
EP0384254A3 (de) * | 1989-02-21 | 1992-04-01 | BASF Aktiengesellschaft | Latex-Verbindungen für Asphalt-Modifizierungen |
US5002987A (en) * | 1989-12-18 | 1991-03-26 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Modified asphalt cement |
FR2664900B1 (fr) * | 1990-07-20 | 1994-07-22 | Elf France | Procede pour preparer en emulsion aqueuse un liant bitume/polymere a structure polymerique tridimensionnelle continue et application de ce liant a la realisation de revetements ou d'enrobes. |
FR2670497B1 (fr) * | 1990-12-18 | 1994-05-13 | Elf France | Composante bitume/polymere utilisable pour former des compositions bitume/polymere a tres faible susceptibilite thermique applicables a la realisation de revetements. |
ES2101080T3 (es) * | 1990-12-18 | 1997-07-01 | Elf Antar France | Componente de betun/polimero que permite obtener composiciones de betun polimero con susceptibilidad termica muy baja utilizables para la elaboracion de revestimientos. |
US5371121A (en) * | 1991-09-30 | 1994-12-06 | Chevron Research And Technology Company | Bitumen compositions containing bitumen, polymer and sulfur |
US5256710A (en) * | 1992-07-17 | 1993-10-26 | Asphalt Technology & Consultants, Inc. | Method of producing, using and composition of phenolic-type polymer modified asphalts or bitumens |
TW294704B (de) * | 1995-02-28 | 1997-01-01 | Grace W R & Co | |
DE19601285A1 (de) * | 1996-01-16 | 1997-07-17 | Rettenmaier & Soehne Gmbh & Co | Gummi umfassendes Granulat, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren zur Herstellung einer Asphaltmischung unter Verwendung des Granulats |
US5672642A (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-30 | The Dow Chemical Company | Compatible asphalt-polymer blends |
EP0973833B1 (de) * | 1997-04-04 | 2002-12-18 | Polyphalt Inc. | Elastomermodifizierte bituminöse zusammensetzungen |
US6300392B1 (en) * | 1998-04-21 | 2001-10-09 | Basf Corporation | Co-agglomeration of random vinyl substituted aromatic/conjugated diolefin polymer with sulfur to improve homogeneity of polymer/asphalt admixtures |
US6127461A (en) * | 1998-04-21 | 2000-10-03 | Basf Corporation | Co-Agglomeration of random vinyl substituted aromatic/conjugated diolefin polymer with sulfur to improve homogeneity of polymer/asphalt admixtures |
US6310122B1 (en) | 1999-09-03 | 2001-10-30 | Fina Technology, Inc. | Stable bitumen polymer compositions |
US6441065B1 (en) | 1999-09-03 | 2002-08-27 | Fina Technology, Inc. | Method for preparation of stable bitumen polymer compositions |
US6180697B1 (en) | 1999-09-04 | 2001-01-30 | Fina Technology, Inc. | Method for preparation of stable bitumen polymer compositions |
US6469075B1 (en) | 1999-09-04 | 2002-10-22 | Fina Technology, Inc. | Method and preparation of stable bitumen polymer compositions |
US6767939B2 (en) | 1999-09-04 | 2004-07-27 | Fina Technology, Inc. | Method for preparation of stable bitumen polymer compositions |
KR20010068963A (ko) * | 2000-01-11 | 2001-07-23 | 박찬구 | 아스팔트 개질제 |
US6407152B1 (en) | 2000-11-28 | 2002-06-18 | Fina Technology, Inc. | Method for preparing asphalt and polymer compositions incorporating multi-component crosslinking agents |
US20040030008A1 (en) * | 2002-08-06 | 2004-02-12 | Butler James R. | Crosslinking with metal oxides other than zinc oxide |
US6956071B2 (en) * | 2002-12-20 | 2005-10-18 | Fina Technology, Inc. | Use of alternate thiol accelerators for crosslinking rubber in asphalt |
US20040152805A1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-05 | Buras Paul J. | Process for preparing bitumen/rubber compositions |
US7205344B2 (en) * | 2003-08-04 | 2007-04-17 | General Electric Company | Crosslinker for modified asphalt |
US7045570B2 (en) * | 2003-08-04 | 2006-05-16 | General Electric Co. | Liquid asphalt modifier |
FR3000091B1 (fr) * | 2012-12-21 | 2015-06-05 | Total Raffinage Marketing | Composition de liant bitumineux pour la preparation d'enrobes a basses temperatures |
CN113248934B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-10-04 | 晏永 | 一种热固性硫化天然橡胶改性沥青材料及其制备方法 |
-
1971
- 1971-02-19 DE DE19712108096 patent/DE2108096A1/de active Pending
- 1971-02-22 BE BE763244A patent/BE763244A/xx unknown
- 1971-02-22 FR FR7105924A patent/FR2078893A5/fr not_active Expired
- 1971-02-22 US US00117805A patent/US3803066A/en not_active Expired - Lifetime
- 1971-04-19 GB GB2222571A patent/GB1330425A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3630132A1 (de) * | 1986-09-04 | 1988-03-17 | Haas Johannes | Verfahren zur herstellung einer elastischen bituminoesen isolier- und dichtungsmasse |
DE3630132C2 (de) * | 1986-09-04 | 1999-12-16 | Haas Johannes | Verfahren zur Herstellung einer elastischen bituminösen Isolier- und Dichtungsmasse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2078893A5 (de) | 1971-11-05 |
GB1330425A (en) | 1973-09-19 |
BE763244A (fr) | 1971-08-23 |
US3803066A (en) | 1974-04-09 |
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