ES2910259T3 - Betún modificado con caucho, procedimiento para su producción y su uso en asfalto - Google Patents

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Abstract

Betún modificado con caucho que puede obtenerse cuando a) caucho vulcanizado con del 1 al 5 % en peso de al menos un polisulfuro de dialquilo de fórmula (I) R1-Sx-R2 (1), en donde R1 y R2 pueden ser iguales o distintos y representan un resto alquilo C1-C18 lineal o ramificado y x representa los números 3 a 12, se mezcla y se calienta hasta temperaturas de hasta 130 °C con esfuerzo mecánico, b) el producto de reacción de a) se acondiciona térmicamente a 130-150 °C durante menos de 20 minutos, preferiblemente de 1 a 18 minutos, y c) el producto de reacción de b) se mezcla con el betún.

Description

DESCRIPCIÓN
Betún modificado con caucho, procedimiento para su producción y su uso en asfalto
La presente invención se refiere a un nuevo betún modificado con caucho, a un procedimiento mejorado para la producción utilizando caucho vulcanizado y a su uso en asfalto.
Estado de la técnica
El betún modificado con caucho, el denominado betún refinado, presenta la ventaja de propiedades viscoelásticas constantes con respecto al betún sin modificar al variar la temperatura: entonces, no es tan blando con gran calor ni tan frágil a bajas temperaturas y también dispone de una elevada vida útil.
A este respecto, el betún modificado con caucho se puede producir mediante la mezcla de un elastómero sin reticular o de un caucho reticulado con azufre. La adición del elastómero sin reticular requiere eventualmente una reticulación posterior con azufre o polisulfuros, véase el documento de patente US-A 4554313. Esta vía ya es muy cara debido a los materiales utilizados.
Debido a los elevados costes de los elastómeros, en el pasado se han utilizado grandes cantidades de neumáticos de caucho producidos como fuente de material de sustitución.
No obstante, el caucho (reticulado) vulcanizado con azufre es relativamente insoluble en el betún, de manera que su reutilización en el betún es problemática (Shell Bitumen Handbook, Shell UK, 2003 ISBN 072773220 X, página 79). El betún se almacena o transporta en caliente, por lo que hay que mantener la homogeneidad. Los elastómeros mezclados, poco solubles o poco dispersables, o incluso el caucho reticulado con azufre, sedimentan en la mezcla almacenada en caliente. Las propiedades técnicas de aplicación del betún modificado se diferencian en diferentes zonas de almacenamiento, de manera que resultan problemas de calidad en la construcción de carreteras. El sentido de la adición de elastómeros es lograr el mayor efecto posible en lo referente a la mejora de las propiedades elásticas con la menor cantidad de material añadido posible. La elasticidad del caucho y del betún modificado con él depende del número de puentes de azufre que se forman en la vulcanización. Debido a la desvulcanización, se reducen los puentes de azufre y, por lo tanto, la elasticidad.
Por el documento de patente EP-A3337851 se conoce la desvulcanización de caucho vulcanizado a temperaturas de al menos 140 °C con menos del 5 % en peso de polisulfuro de dialquilo para aumentar la solubilidad del caucho en el betún caliente; no obstante, las propiedades elásticas del betún así modificado a temperaturas de más de 60 °C, generalmente 60 a 70 °C, todavía no son satisfactorias en las carreteras.
Objetivo de la presente invención
A partir del estado de la técnica anteriormente descrito, el objetivo de la presente invención consistió en proporcionar betún modificado con caucho que a temperaturas de 60 °C y superiores presenta propiedades elásticas mejoradas. Se encontró sorprendentemente que este objetivo se puede alcanzar cuando una mezcla de caucho vulcanizado y polisulfuros de dialquilo C1-C18 se acondiciona térmicamente a temperaturas de 130-150 °C durante menos de 20 minutos y a continuación se añade al betún.
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención es el betún modificado con caucho que se puede obtener cuando
a) caucho vulcanizado con 1 a 5 % en peso de al menos un polisulfuro de dialquilo de la fórmula (I)
R1-SxR2 (1),
en donde R1 y R2 pueden ser iguales o distintos y representan un resto alquilo C1-C18 lineal o ramificado y x representa los números 3 a 12, se mezcla y se calienta hasta temperaturas de 130 °C con esfuerzo mecánico, b) el producto de reacción de a) se acondiciona térmicamente a 130-150 °C durante menos de 20 minutos, preferiblemente 1 a 18 minutos, y
c) el producto de reacción de b) se mezcla con el betún.
Formas de realización preferidas de la invención
Etapa a)
En el caso del caucho vulcanizado se trata de cauchos reticulados con azufre basados en polidienos del grupo R, que comprenden cauchos naturales (NR), cauchos de butadieno (BR), cauchos de estireno-butadieno (SBR), cauchos de acrilonitrilo-butadieno (NBR) y cauchos butílicos (IIR), de vulcanizados de cauchos con menos dobles enlaces o cadenas principales de polímero libres de dobles enlaces del grupo M, que comprenden caucho de etileno-propileno-dieno (EpDM), y mezclas de los cauchos previamente mencionados del grupo R y M.
El caucho vulcanizado se utiliza preferiblemente en un tamaño de partícula de 0,15 a 3 mm, con especial preferencia 0,2 - 1 mm.
Para esto puede ser necesario triturar el caucho vulcanizado. Esto se realiza idealmente mediante trituradoras y molinos y/o herramientas de corte. Para esto se pueden utilizar preferiblemente trituradoras de 2 husillos y molinos de discos.
En el caso de los polisulfuros de dialquilo utilizados se trata de compuestos de la fórmula general (I)
R1-Sx-R2 (1),
en donde preferiblemente
R1 y R2 son iguales o distintos y representan un resto alquilo C5-C18 lineal o ramificado y x representa los números 3 a 8.
También se prefiere cuando como polisulfuros de diaquilo se pueden utilizar aquellos en los que x en la fórmula general (I) representa los números 3 a 5 y R1 y R2 en la fórmula general representan restos alquilo C5 a C15 lineales o ramificados.
Los polisulfuros de diaquilo se pueden utilizar en el procedimiento según la invención tanto individualmente como también como mezcla en mezcla discrecional entre sí.
En otra forma de realización de la invención, como polisulfuro de dialquilo de la fórmula (I) se prefiere pentasulfuro de dioctilo y/o tetrasulfuro de dioctilo, con especial preferencia pentasulfuro de dioctilo y/o tetrasulfuro de dioctilo, cuyo alquilo C8 está ramificado.
En el caso de los polisulfuros de dialquilo previamente mencionados se trata de productos disponibles en el comercio.
La cantidad de polisulfuro de dialquilo asciende preferiblemente a 1,5 al 3 % en peso, con especial preferencia a 1,7 al 2,5 % en peso, referido a la cantidad de caucho vulcanizado.
Las temperaturas en la etapa a) se encuentran preferiblemente en hasta 130 °C. A este respecto, el calentamiento hasta 130 °C se puede realizar con tasas de calentamiento discrecionales.
La etapa a) se puede realizar tanto a presión atmosférica como también a presión elevada. Una presión preferida se encuentra en 1 a 20 bares, la presión especialmente preferida en 1 a 10 bares y de manera muy especialmente preferida en 1 a 3 bares.
En la etapa a), el caucho vulcanizado se dispone preferiblemente en forma de partículas a temperaturas de 0 a 30 °C. En otra forma de realización preferida de la invención, a continuación de esto se realiza la dosificación del polisulfuro de dialquilo con esfuerzo mecánico. Esta mezcla se calienta hasta 130 °C, preferiblemente después de la dosificación.
Pero también es posible disponer el caucho vulcanizado, preferiblemente en forma de partículas, a temperaturas de 0 a 30 °C y dosificar el polisulfuro de dialquilo durante el calentamiento hasta 130 °C.
La dosificación del polisulfuro de dialquilo se realiza a este respecto preferiblemente mediante una boquilla.
Esfuerzo mecánico en el sentido de la invención significa la utilización de unidades de mezcla, como preferiblemente prensas extrusoras, mezcladoras internas, homogeneizadores de alta presión, como en particular equipos mezcladores de alto cizallamiento, como por ejemplo, Ultra-Turrax®, amasadoras y/o laminadoras. A gran escala, a este respecto se prefiere especialmente el uso de prensas extrusoras y/o mezcladoras internas, no estando el tipo de la prensa extrusora y/o mezcladora interna sujeto a ninguna limitación especial. A escala de laboratorio, se prefiere especialmente el equipo mezclador de alto cizallamiento, por ejemplo, un Ultra-Turrax®, o también un agitador de ancla con al menos 2 palas.
A continuación se mencionan a modo de ejemplo prensas extrusoras de doble husillo o prensas extrusoras planetarias de rodillos.
En caso de uso de una mezcladora interna para el esfuerzo mecánico, se prefieren mezcladoras internas con rotores engranados o tangenciales. A este respecto se prefiere especialmente una mezcladora interna con rotores engranados, ya que de esta manera se puede incorporar más energía de cizallamiento.
La velocidad de agitación se puede ajustar en función de la viscosidad del betún modificado con caucho (GmB); en un agitador de ancla con al menos 2 palas la velocidad de agitación se encuentra preferiblemente en 150 rpm a 500 rpm, con especial preferencia 180-250 rpm.
Etapa b)
En la etapa b), el producto de reacción de a) se acondiciona térmicamente preferiblemente a 135 a 150 °C durante 1 a menos de 20 minutos, preferiblemente 1 a 18 minutos.
En una forma de realización especialmente preferida de la invención, el tiempo de acondicionamiento térmico en la etapa b) asciende a 5 a 15 minutos ambos incluidos. La temperatura preferida en la etapa b) se encuentra preferiblemente en 140-145 °C.
En otra forma de realización de la invención, la etapa b) se realiza con esfuerzo mecánico.
Etapa c)
El betún utilizado en la etapa c) designa una mezcla de distintas sustancias orgánicas tanto de procedencia natural como también obtenida mediante destilación del petróleo. Debido a la procedencia biológica, el betún está constituido principalmente por carbono e hidrógeno. Es una mezcla de múltiples sustancias orgánicas difícilmente volátil y de color oscuro cuyo comportamiento elastoviscoso cambia con la temperatura. Como betún en el sentido de la invención se pueden utilizar todos los tipos de betún habituales en el comercio, como, por ejemplo, 50/70 o 70/100. Este comprende preferiblemente betún para construcción de carreteras según DIN EN 12591.
La mezcla del betún en la etapa c) se realiza preferiblemente con esfuerzo mecánico que se puede realizar como se describe en la etapa a) mediante unidades de mezcla, como preferiblemente prensas extrusoras, mezcladoras internas, homogeneizadores de alta presión, como en particular equipos mezcladores de alto cizallamiento, como por ejemplo, Ultra-Turrax®, amasadoras y/o laminadoras. A gran escala, a este respecto se prefiere especialmente el uso de prensas extrusoras y/o mezcladoras internas, no estando el tipo de la prensa extrusora y/o mezcladora interna sujeto a ninguna limitación especial. A escala de laboratorio, se prefiere especialmente el equipo mezclador de alto cizallamiento, por ejemplo, un Ultra-Turrax®, o también un agitador de ancla con al menos 2 palas.
A continuación se mencionan a modo de ejemplo prensas extrusoras de doble husillo o prensas extrusoras planetarias de rodillos.
En caso de uso de una mezcladora interna para el esfuerzo mecánico, se prefieren mezcladoras internas con rotores engranados o tangenciales. A este respecto, se prefiere especialmente una mezcladora interna con rotores engranados, ya que de esta manera se puede incorporar más energía de cizallamiento.
La velocidad de agitación se ajusta preferiblemente a al menos 180 rpm, preferiblemente con un agitador de palas. La temperatura en la etapa c) asciende preferiblemente a 140 a 180 °C. El tiempo de mezcla con esfuerzo mecánico asciende preferiblemente a 15 a 120 minutos, con especial preferencia a 30 a 60 minutos.
En otra forma de realización preferida de la invención, el producto de reacción mezclado con betún de la etapa c) se deja reposar a continuación a 140 a 180 °C ("tiempo de maduración") hasta 60 minutos para completar el proceso de disolución.
La preparación del betún modificado con caucho se realiza preferiblemente mediante las etapas a), b) y c) previamente descritas. Por lo tanto, también es objeto de esta invención el procedimiento para la producción del betún modificado con caucho mediante las etapas a), b) y c).
Forma de realización preferida adicional
En una forma de realización, el betún modificado con caucho contiene aditivos adicionales, como sales/compuestos metálicos, en particular sales/compuestos orgánicos de cinc, entre otros como secuestrantes de sulfuro y, por lo tanto, como reductores de olores, que se mezclan preferiblemente en la etapa c).
La cantidad de aditivos asciende preferiblemente a 0,1 a 1 % en peso.
En otra forma de realización preferida, el betún modificado con caucho según la invención se puede obtener cuando en la etapa c) el producto de reacción de b) se mezcla con el betún y con roca.
En el caso de la roca, en el sentido de la invención se trata preferiblemente de áridos naturales, preferiblemente según DIN EN 13043, que se han sometido preferiblemente a un acondicionamiento mecánico como, por ejemplo, aplastamiento y tamizado.
Los áridos que se utilizan para la mezcla de asfalto para la construcción de superficies de tránsito deben cumplir los requisitos de DIN EN 13043 o de la TL Gestein-StB 04. La mezcla de firme asfáltico está constituida por áridos hasta un grano máximo de 16 mm.
Los requisitos de los áridos se definen, entre otros, en DIN 18196 Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke und den Technischen Lieferbedingungen für Gesteinskornung im StralJenbau, TL Gestein-StB, edición 2004 (página 11). La roca se encuentra a este respecto preferiblemente o en forma sin partir (como grano redondo), en particular como grava, arena, piedra picada y gravilla triturada; o en forma partida.
La cantidad de roca asciende preferiblemente a hasta el 95 % en peso, preferiblemente del 90 al 95 % en peso, referido a la cantidad total de betún modificado con caucho.
En los casos en los que el betún modificado con caucho también contiene roca, se habla de asfalto.
Objeto de la invención adicional
Por lo tanto, un objeto adicional de la presente invención es asfalto, que contiene el betún modificado con caucho según la invención.
En el caso del asfalto, en el sentido de la invención se trata de una mezcla natural o producida industrialmente que contiene betún modificado con caucho y roca (áridos). Éste se usa preferiblemente en la construcción de carreteras para refuerzos de calzadas, en edificaciones altas para recubrimientos del suelo, en la ingeniería hidráulica y en la construcción de vertederos para la impermeabilización. La relación de mezcla se encuentra preferiblemente en el 90­ 95 % en peso de roca/ áridos y aproximadamente el 5-10 % en peso de betún. Sin embargo, esta relación se puede modificar hacia arriba o hacia abajo. La cantidad añadida (el denominado contenido de aglutinante) y la dureza (también el tipo de aglutinante) del betún modifican esencialmente el comportamiento del material.
La función del betún, que representa aproximadamente el 4-7 % del firme, es la de un aglutinante para el esqueleto de la roca. Este aglutinante da al asfalto cohesión interna. Por lo tanto, es de gran importancia que el betún se adhiera con elevada fuerza de unión a la superficie de la roca.
En el caso del betún, a este respeto se utiliza preferiblemente el betún modificado con caucho según la invención. Con respecto al betún modificado con caucho, se remite a las realizaciones anteriores.
El asfalto según la invención se obtiene preferiblemente cuando
a) caucho vulcanizado con 1 a 5 % en peso de al menos un polisulfuro de dialquilo de la fórmula (I)
R1-Sx-R2 (1),
en donde R1 y R2 pueden ser iguales o distintos y representan un resto alquilo C1-C18 lineal o ramificado y x representa los números 3 a 12, se mezcla y se calienta hasta temperaturas de 130 °C con esfuerzo mecánico, b) el producto de reacción de a) se acondiciona térmicamente a 130-150 °C durante menos de 20 minutos, preferiblemente 1 a 18 minutos, y
c) el producto de reacción de b) se mezcla con el betún, en donde a continuación se realiza la mezcla del betún según la invención con la roca, preferiblemente mediante una mezcladora por cargas de doble husillo.
Alternativamente a esto, el asfalto según la invención, betún modificado con caucho, también se puede generar in situ, cuando
a) caucho vulcanizado con 1 a 5 % en peso de al menos un polisulfuro de dialquilo de la fórmula (I)
R1-Sx-R2 (1),
en donde R1 y R2 pueden ser iguales o distintos y representan un resto alquilo C1-C18 lineal o ramificado y x representa los números 3 a 12, se mezcla y se calienta hasta temperaturas de 130 °C con esfuerzo mecánico, b) el producto de reacción de a) se acondiciona térmicamente a 130-150 °C durante menos de 20 minutos, preferiblemente 1 a 18 minutos, y
c) a continuación se mezcla con roca y betún, preferiblemente en una mezcladora por cargas de doble husillo. Con respecto a las definiciones para x, R1 y R2, las sustancias de aplicación y los parámetros de procedimiento y las formas de realización preferidas, se remite a las realizaciones anteriores para el betún modificado con caucho según la invención.
Objetivo adicional de la invención
Un objetivo adicional de la presente invención es el uso del betún modificado con caucho según la invención en edificaciones altas para la impermeabilización de partes del edificio contra el agua como, por ejemplo, telas asfálticas para la impermeabilización de tejados, protección del acero contra la corrosión y en la construcción de carreteras como aglutinante para los áridos en el asfalto, preferiblemente como revestimiento de pavimentos.
La presente invención se explica más detalladamente mediante los siguientes ejemplos, en los que la presente invención no se limita de ninguna forma a los ejemplos.
Ejemplos experimentales:
Se dispusieron en cada caso 200 g de harina de caucho molida en frío del tipo K 0204 de la empresa MRH Mülsener Rohstoff- und Handelsgesellschaft mbH con un tamaño de partícula de 0,2-0,4 mm y una proporción de polímero del 58 % en peso y se mezclaron con 2,5 % de pentasulfuro de dioctilo como polisulfuro de dialquilo a 140 °C y se agitó con un agitador de ancla modificado con dos palas y con una velocidad de agitación de 180 rpm.
Después de la dosificación del pentasulfuro de dioctilo, la mezcla se acondicionó térmicamente a una temperatura de 140 °C durante un periodo de tiempo de 10 a 40 minutos. Para evaluar la solubilidad en el betún, como modelo sirvió la extracción en tolueno según la norma ISO 1407:2011. A este respecto es válido que cuanto más alta sea la proporción extraíble en tolueno, mayor será la solubilidad en betún. El cambio de la proporción extraíble en tolueno (ISO 1407:2011) se deduce de la Tabla 1.
T l 1
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La muestra comparativa sin pentasulfuro de dioctilo dio una proporción extraíble con tolueno del 8 %, que también se añade con la adición del 2,5 % en peso de pentasulfuro de dioctilo sin acondicionamiento térmico.
Sorprendentemente, se alcanzó una fracción extraíble ya después de 15 minutos y no se superó ni siquiera después de 40 minutos. Esto muestra que la mejora de la solubilidad por el acondicionamiento térmico se logró ya después de 15 minutos (min).
En consecuencia, las propiedades elásticas de un betún modificado con caucho según la invención se determinaron después de un tiempo de acondicionamiento térmico de 15 minutos.
Para determinar las propiedades elásticas, se realizó una "Multiple Stress Creep and Recoverey Test (prueba MSCR)" según DIN EN 16659 (2013).
En esta prueba, que refleja mejor las relaciones de carga en la carretera que las mediciones de DSR oscilantes, en 10 ciclos de carga con una fase de carga con esfuerzo cortante constante de 1 segundo y una posterior fase de descarga de 9 segundos de duración se determinó la recuperación en % (valor R). Esta prueba se realizó con tres niveles de carga de 0,1 kPa, 1,6 kPa y 3,2 kPa. Las deformaciones durante los ciclos regulados por fuerza se registraron divididas en tres variables de deformación:
La extensión máxima es a este respecto la extensión dentro de la fase de descarga, la extensión residual es la extensión residual al final de la fase de descarga y la extensión viscoelástica cuantifica el retorno de la extensión dentro de la fase de descarga.
A partir de estas extensiones se calculan los valores característicos resiliencia R y elasticidad J:
Resiliencia R = (Extensión viscoelástica) / (extensión máxima) x 100 [%]
Elasticidad J = (Extensión residual) / (esfuerzo cortante) [1/kPa]
Para la prueba "Multiple Stress Creep and Recoverey (MSCR)" se utilizaron las siguientes muestras: GmB se utiliza a este respecto como abreviatura para el betún modificado con caucho.
La base para GmB es la harina de caucho del tipo K 0204 de la empresa MRH Mülsener Rohstoff- und Handelsgesellschaft mbH con un tamaño de partícula de 0,2-0,4 mm y una proporción de polímero del 58 % en peso.
Como polisulfuro (PS) se utilizó pentasulfuro de dioctilo del tipo BA CR36 de Lanxess Deutschland GmbH
A: Betún 50/70 (Nordbit)
B1: GmB con 15 % de caucho sin polisulfuro, tiempo de mezcla: 30 min, tiempo de maduración: 60 min B2: GmB con 15 % de caucho sin polisulfuro, tiempo de mezcla: 15 min, tiempo de maduración: 60 min C1: GmB, con 15% de caucho con 2,5% en peso de PS, pretratado según la invención: tiempo de acondicionamiento térmico Tz: 15 min en 140 °C, tiempo de mezcla: 30 min, tiempo de maduración: 60 min C2: GmB, 15% de caucho con 2,5% en peso de PS, pretratado según la invención: tiempo de acondicionamiento térmico Tz: 15 min en 140 °C, tiempo de mezcla: 15 min, tiempo de maduración: 60 min D1: GmB, 15% de caucho con 2,5% en peso de PS, pretratado según EP3337851, tiempo de acondicionamiento térmico Tz: 20 min en 140 °C, tiempo de mezcla: 30 min, tiempo de maduración: 60 min D2: GmB, 15% de caucho con 2,5% en peso de PS, pretratado según EP3337851, tiempo de acondicionamiento térmico Tz: 20 min en 140 °C, tiempo de mezcla: 15 min, tiempo de maduración: 60 min Las muestras B1 - D2 se prepararon a este respecto del siguiente modo.
B1 y B2 (Comp.):
Se agitó harina de caucho molida en frío del tipo K 0204 con un tamaño de partícula de 0,2-0,4 mm con un agitador de ancla modificado con dos palas y con una velocidad de agitación de aproximadamente 180 rpm en el betún 50/70 de la empresa NordBit GmbH &Co. KG hasta que la proporción de caucho representó el 15 % de la mezcla total. La mezcla de caucho-betún se agitó 30 o 15 minutos a 180 °C ("tiempo de mezcla"), después se dejó 60 min a 180 °C en la estufa de secado ("tiempo de maduración") para completar el proceso de disolución.
C1 y C2 (según la invención):
En un experimento se mezclaron en cada caso 200 g de harina de caucho molida en frío del tipo K 0204 con un tamaño de partícula de 0,2-0,4 mm con 2,5 % de pentasulfuro de dioctilo y se agitó con un agitador de ancla modificado con dos palas y con una velocidad de agitación de aproximadamente 180 rpm, mientras que la mezcla se calentó hasta 130 °C. A continuación se calentó la mezcla de caucho hasta 140 °C y se acondicionó térmicamente 15 minutos. Después del acondicionamiento térmico se añadió betún 50/70 de la empresa NordBit GmbH & Co. KG hasta que la proporción de caucho representó el 15% de la mezcla total. La mezcla de caucho-betún se agitó 30 minutos a 180 °C ("tiempo de mezcla"), después se dejó 60 min a 180 °C en la estufa de secado ("tiempo de maduración") para completar el proceso de disolución.
D1 y D2 según el documento de patente EP3337851 con 2,5 % de pentasulfuro de dioctilo (comp.):
En un experimento se mezclaron en cada caso 200 g de harina de caucho molida en frío del tipo K 0204 de la empresa MRH Mülsener Rohstoff- und Handelsgesellschaft mbH con un tamaño de partícula de 0,2-0,4 mm con 2,5 % de pentasulfuro de dioctilo como polisulfuro de dialquilo y se agitó con un agitador de ancla modificado con dos palas y con una velocidad de agitación de aproximadamente 180 rpm, mientras que la mezcla se calentó hasta 130 °C.
A continuación se calentó la mezcla de caucho hasta 140 °C y se acondicionó térmicamente 20 minutos. Después del acondicionamiento térmico se añadió betún 50/70 de la empresa NordBit GmbH & Co. KG hasta que la proporción de caucho representó el 15 % de la mezcla total. La mezcla de caucho-betún se agitó 30 minutos a 180 °C ("tiempo de mezcla"), después se dejó 60 min a 180 °C en la estufa de secado ("tiempo de maduración") para completar el proceso de disolución.
Los resultados de medición del procedimiento de medición MSCR según DIN EN 16659 se indican en la Tabla 2. La prueba se realizó a una temperatura de 60 °C.
Figure imgf000008_0001
Como es evidente de la Tabla 2, la resiliencia del cuerpo moldeado de betún cargado es esencialmente más alta con el tiempo de pretratamiento corto del caucho antiguo utilizado de menos de 20 min en el betún modificado con caucho (GmB) según la invención y correspondientemente la elasticidad más pequeña. En particular, el valor de R (reducción porcentual) de GmB en el nivel de carga más alto de 3,2 MPa usando el caucho con 15 minutos de tiempo de acondicionamiento térmico (durante el pretratamiento con el polisulfuro) es mejor por casi un factor de 1,5 que en el caso del betún modificado con caucho que se fabricó o con caucho no pretratado (sin polisulfuro) o con caucho que se pretrató con el polisulfuro 20 min, es decir, durante un tiempo de acondicionamiento térmico más largo.
Además, los valores de J, una medida de la sensibilidad del betún a las fuerzas de deformación, son los mejores en el caucho tratado según la invención.
Se ha mostrado de forma impresionante mediante los ejemplos que las propiedades elásticas (R y J) del betún así modificado a temperaturas de 60 °C se pudieron mejorar claramente mediante el pretratamiento según la invención del caucho con el tiempo de acondicionamiento térmico acortado de menos de 20 minutos. La comparación directa del betún modificado con caucho con tiempos de acondicionamiento térmico de 15 o 20 minutos muestra sorprendentemente valores de R y J claramente mejorados de la prueba MSCR con un tiempo de acondicionamiento térmico acortado.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Betún modificado con caucho que puede obtenerse cuando
a) caucho vulcanizado con del 1 al 5 % en peso de al menos un polisulfuro de dialquilo de fórmula (I)
R1-Sx-R2 (1),
en donde R1 y R2 pueden ser iguales o distintos y representan un resto alquilo C1-C18 lineal o ramificado y x representa los números 3 a 12,
se mezcla y se calienta hasta temperaturas de hasta 130 °C con esfuerzo mecánico,
b) el producto de reacción de a) se acondiciona térmicamente a 130-150 °C durante menos de 20 minutos, preferiblemente de 1 a 18 minutos, y
c) el producto de reacción de b) se mezcla con el betún.
2. Betún modificado con caucho según la reivindicación 1, caracterizado por que el polisulfuro de dialquilo de la fórmula (I) es pentasulfuro de dioctilo y/o tetrasulfuro de dioctilo.
3. Betún modificado con caucho según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el tiempo de acondicionamiento térmico asciende a de 5 a 15 minutos incluidos.
4. Betún modificado con caucho según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que la etapa a) y/o la etapa c) se realizan con esfuerzo mecánico.
5. Betún modificado con caucho según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que en la etapa c) el producto de reacción de b) se mezcla con betún y roca.
6. Procedimiento para la preparación de una mezcla modificada con caucho según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que
a) caucho vulcanizado con del 1 al 5 % en peso de al menos un polisulfuro de dialquilo de fórmula (I)
R1-Sx-R2 (1),
en donde R1 y R2 pueden ser iguales o distintos y representan un resto alquilo C1-C18 lineal o ramificado y x representa los números 3 a 12,
se mezcla y se calienta hasta temperaturas de hasta 130 °C con esfuerzo mecánico,
b) el producto de reacción de a) se acondiciona térmicamente a 130-150 °C durante menos de 20 minutos, preferiblemente de 1 a 18 minutos, y
c) el producto de reacción de b) se mezcla con el betún y dado el caso roca.
7. Uso de una mezcla modificada con caucho según una de las reivindicaciones 1 a 5 en edificaciones altas para la impermeabilización de partes del edificio contra el agua como telas asfálticas para la impermeabilización de tejados, para la protección del acero contra la corrosión y en la construcción de carreteras como aglutinantes para los áridos en el asfalto como revestimiento de pavimentos.
8. Asfalto que contiene el betún modificado con caucho según una de las reivindicaciones 1 a 5.
9. Procedimiento para la preparación de asfalto según la reivindicación 8, caracterizado por que el betún modificado con caucho se obtiene cuando
a) caucho vulcanizado con del 1 al 5 % en peso de al menos un polisulfuro de dialquilo de la fórmula (I)
R1-Sx-R2 (1),
en donde R1 y R2 pueden ser iguales o distintos y representan un resto alquilo C1-C18 lineal o ramificado y x representa los números 3 a 12, se mezcla y se calienta hasta temperaturas de hasta 130 °C con esfuerzo mecánico,
b) el producto de reacción de a) se acondiciona térmicamente a 130-150 °C durante menos de 20 minutos, preferiblemente de 1 a 18 minutos, y
c) el producto de reacción b) se mezcla con el betún, en donde a continuación se realiza la mezcla del betún según la invención con la roca, preferiblemente mediante una mezcladora por cargas de doble husillo o alternativamente
a) caucho vulcanizado con del 1 al 5 % en peso de al menos un polisulfuro de dialquilo de la fórmula (I) R1-Sx-R2 (1),
en donde R1 y R2 pueden ser iguales o distintos y representan un resto alquilo C1-C18 lineal o ramificado y x representa los números 3 a 12, se mezcla y se calienta hasta temperaturas de hasta 130 °C con esfuerzo mecánico,
b) el producto de reacción de a) se acondiciona térmicamente a 130-150 °C durante menos de 20 minutos, preferiblemente de 1 a 18 minutos, y a continuación
c) el producto de reacción de b) se mezcla con una roca y betún, preferiblemente en una mezcladora por cargas de doble husillo.
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