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Verfahren zur Herstellung von hochplastischem Bitumen Bitumina von
geringer Temperaturempfindlichkeit und hohem plastischem Charakter werden nach bekannten
Verfahren dadurch erhalten, daß man ölreiche Destillationsrückstände, sog. Rückstandsöle,
bei hoher Temperatur mit Luft behandelt (bläst). Es hat sich gezeigt, daß -man auf
diese Weise aus bestimmten, vorwiegend asphaltischen Rückstandsölen Bitumina von
großer Plastizität erhalten kann, während Rückstandsöle nicht äsphaltischer Herkunft
bei der Behandlung mit Luft Bitumina von nur geringer Plastizität liefern. Es wurde
deshalb schon vorgeschlagen, in solchen Fällen nicht von weichen Rückstandsölen
auszugehen, sondern aus. diesen zunächst harte Rückstände durch Destillation oder
Behandlung mit Fällungs- bzw. Lösungsmitteln zu gewinnen, diese Rückstände dann
mit Ölen, die bei der Destillation oder bei der Behandlung mit Fällungs- und Lösungsmitteln
anfallen, zu verschneiden und dann mit Luft zu behandeln. Auf diese Weise können
auch aus weniger geeigneten Rückstandsölen Bitumina von genügender Plastizität erhalten
werden. Wendet man die obigen, für weniger geeignete Rückstandsöle beschriebene
Arbeitsweisen auf hochwertige asphaltische Rückstände an, kann es vorkommen, daß
schon allein durch das Zurückschneiden der daraus gewonnenen harten Rückstände mit
Ölen Bitumina von so hoher Plastizität entstehen, daß die weitere Behandlung mit
Luft unterbleiben kann.
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Zur Charakterisierung der Plastizität eines Bitumens dient der sog.
Penetrationsindex, und zwar bezeichnet man Bitumina mit einem Penetrationsindex
von über -j- 2 als solche vom geblasenen Typ. Der Penetrationsindex hängt seinerseits
vom Erweichungspunkt des Bitumens ab und steigt beim handelsüblichen geblasenen
Bitumen von etwa -f- 2,5 beim Erweichungspunkt 75° Ring und
Kugel
bis etwa -!- 6,5 beim Er«-eichungspunkt Ring und Iäugel 13o-'. :Mittelharte Bitumensorten
vom Erweichungspunkt Ring und Kugel So bis 9o' in handelsüblicher Güte laben einen
Penetrationsindex von -[- 3 bis -F- 3#5, bei einem Penetrationsindex von etwa -j-
.1,5 spricht man von Biturnen vorn hochplastischen Typ.
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Die eingangs erwähnten bekannten Verfahren versagen, wenn inan nicht
von den sprünglichen Rückstandsölen aus der Destillation asphalt-, gemischt-, naphthen-
oder paraffinbasischer Rohöle ausgeht, sondern von den Rückstandsprodukten, die
bei der Raffination der Rohöle oder ihrer Destillate mit selektiven Lösungsmitteln,
wie z. h. S O., Furfurol, Phenol usw. (den sog.- Extrakt ölen), oder bei der Paffiriation
finit konzentrierter Schwefelsäure bzw. Öletim (sog. Säureteere und Säureharze)
anfallen.
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Die Extraktöle stellen ungesättigte Verbindungsgemische von vorwiegend
aromatischem Charakter dar, die zum großen Teil in konzentrierter Schwefelsäure
löslich sind, bzw. mit konzentrierter Schwefelsäure zur Harzbildung neigen.
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Die Säureharze sind wasserunlösliche Polvmerisations-, Oxydations-
und Sulfurierungsprodukte, die bei der Behandlung von Frdölprodukten mit Monohydrat
entstehen, die wasserlöslichen Säureteere dagegen, die sich durch Oleumbehandlunz-
bilden, bestehen in erster Linie aus Sulfurierungsprodukten.
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Bläst man nach Entfernung des angewendeten Extraktionsmittels bzw.
der freien Schwefelsäure diese Produkte in der iiblichen Weise, erhält nian zwar
bitumenähnliche Produkte, die aber sehr temperaturempfindlich und bei niedriger
Temperatur ausgesprochen spröde sind und einen niedrigen Penetrationsindex haben.
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Wir haben demgegenüber gefunden, dal.l man auch aus solchen Ausgangsstoffen
von mehr aromatischer -Natur Bitumina von plastischem und sogar höchstplastischem
Typ erhalten kann, wenn mau die obigen, von Extraktionsmitteln bzw. freier Säure
befreiten Raffinationsrückstände zunächst durch Abtoppen der Ölanteile auf Rückstände
von hohem 1---rweic11ungsptuilct, z. B. Ring und Kugel ioo', besser 130°, aufarbeitet,
diese Rückstände dann mit Ölen verschneidet, die Mischung schließlich mit bis zu
io °;p (in der Regel unter 5 °/o) Paraffin versetzt und anschließend mit Luft behandelt.
Zum Verschneiden eignen sich Destillate oder ölreiche D_estillationsrückständeieder@erkunft.
Durch Variieren der Paraffinmenge in den angegebenen Grenzen kann der gewünschte
plastische Charakter des geblasenen Bitumens eingestellt werden. An Stelle von festem
Paraffin können mit 1@rfolg auch paraffinhaltige Rückstände, z. B. Paraftiiigatsclie,
verwendet werden, wie sie bei der Entparaffinierung paraffinhaltiger Ole anfallen.
Man kann den Zusatz von Paraffin vor oder nach dein Verschneiden der harten Rückstände
mit dem Öl vornehmen.
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Die nach dem erfindungsgemäßen -\"erfahren ,>ergestellten plastischen
und hochplastischen )itumina sind durch einen Penetrationsindex von '-, 5 bis +
S bei einem- Ring und Kugel von 8ö bis 9o° und von -1- 9 und mehr bei einem Erweichungspunkt
Ring und Kugel von 135° gekennzeichnet. Der Effekt des Verfahrens wird durch nachfolgende
3 Beispiele @veranschatiliclit: Beispiel s.
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Ein ölreicher, aromatischer Extraktionsrückstand von der Edeleamisierung
paraffinbasischer Mineralöle vom Erweichungspunkt Ring und Kugel -.o° wird bei ?8o°
mit ioo 1 Luft je Stunde und je kg Einsatz geblasen. Es entstehen spröde, nicht
plastische Bitumina von nicht geblasenem Typ mit einem Penetiationsindex + 0,5 bis
-1- 1,o bei einem Erweichungspunkt Ring und Kugel So bis go°. Beispiel Dasselbe
Ausgangsmaterial wird auf einen Erweichungspunkt Ring und Kugel 135° (am besten
im Vakuum) abdestilliert, dann mit 6o % eines Schmieröls beliebiger Herkunft
verschnitten und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel i geblasen. Es entsteht
ein plastisches Bitumen vom Penetrations-Index -;- 1,2, bei einem Er«-eichungspunkt
"Ring und Kugel von So bis 9o-.
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Beispiel 3.
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Das gemäß Beispiel 2 liergstellte Ausgangsmaterial wird vor dem Verblasen
mit etwa i °J" Paraffingatsch versetzt. Reim gleichen Erweichungspunkt von So bis
9o° Ring und Kugel wird ein hochplastisches Bitrunen vorn Penetrationsindex
+7,5 und bei weiterem Blasen bis zu einem Erweichungspunkt Ring und Kugel
135° ein hochplastisches Biturnen vorn Penetrationsindex erhalten.