Битумная композиция
Номер патента: 19659
Опубликовано: 30.05.2014
Авторы: Гхосал Аниндиа Кумар, Ланкшир Майкл Дейвид, Чугтаи Маджид Ямсхед, Стрикленд Дейвид
Формула / Реферат
1. Битумная композиция, содержащая битум в количестве от 20 до 90 мас.%, карбоксильную добавку в количестве от 0,25 до 5 мас.% и серу в количестве от 5 до 75 мас.%, при этом все процентные значения приведены в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы, где карбоксильная добавка выбрана из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот.
2. Композиция по п.1, в которой карбоксильная добавка выбрана из карбоксильных соединений формулы RCOOX, где R представляет собой C8-C22-алкил или алкенил; X представляет собой Н, C1-C22-алкил, C1-C22-алкенил, или R'CO, где R' представляет собой С8-С22-алкил или алкенил.
3. Композиция по п.2, в которой X представляет собой Н, a R представляет собой С15-С18-алкильную или алкенильную группу.
4. Композиция по любому из пп.1-3, в которой сера присутствует в количестве от 20 до 60 мас.%.
5. Способ получения битумной композиции по любому из пп.1-4, включающий стадии, на которых:
(i) нагревают битум;
(ii) перемешивают полученный таким образом горячий битум с серой в количестве от 5 до 75 мас.% в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы; причем по меньшей мере на одной из стадий (i) или (ii) добавляют карбоксильную добавку, выбранную из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот, в количестве от 0,25 до 5 мас.% в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы.
6. Асфальтовая композиция, содержащая битумную композицию по любому из пп.1-4 и наполнитель и/или заполнитель.
7. Способ получения асфальтовой композиции по п.6, включающий стадии, на которых:
(i) нагревают битум;
(ii) нагревают заполнитель;
(iii) перемешивают горячий битум с горячим заполнителем в смесительной установке для получения асфальтовой композиции; причем от 5 до 75 мас.% серы в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы добавляют по меньшей мере на одной из стадий (i), (ii) или (iii) и от 0,25 до 5 мас.% карбоксильной добавки, выбранной из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот, в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы добавляют по меньшей мере на одной из стадий (i), (ii) или (iii).
8. Способ по п.7, в котором серу добавляют в форме гранул серы.
9. Способ получения асфальтового дорожного покрытия, в котором асфальтовую композицию получают способом по п.7 или 8 с последующими стадиями, на которых:
(iv) распределяют асфальтовую композицию в виде слоя и
(v) уплотняют указанный слой.
Текст
Чугтаи Маджид Ямсхед (GB), Гхосал Аниндиа Кумар (IN), Ланкшир Майкл Дейвид (NL), Стрикленд Дейвид (GB) Чекалкин А.Ю. (RU) Изобретение предлагает битумную композицию, содержащую битум в количестве от 20 до 90% (мас.), карбоксильную добавку в количестве от 0,25 до 5% (мас.) и серу в количестве от 5 до 75% (мас.), при этом все процентные величины получены в расчете на массу битума,карбоксильной добавки и серы, а карбоксильная добавка выбрана из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот. Дополнительно оно предлагает способ получения данной композиции и асфальтовых композиций, содержащих такую битумную композицию.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ШЕЛЛ ИНТЕРНЭШНЛ РИСЕРЧ МААТСХАППИЙ Б.В. (NL) Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к битумной композиции. Изобретение также относится к способу получения битумной композиции, гранулам серы, асфальтовой композиции, содержащей битумную композицию, способу получения асфальтовой композиции, способу получения асфальтового дорожного покрытия и полученному таким образом асфальтовому дорожному покрытию. Уровень техники Битум представляет собой материал, который обычно используют для получения материалов дорожного и кровельного покрытия и для нанесения покрытий, таких как в случае труб и внутренних облицовок резервуаров. В промышленности дорожного строительства и получения дорожного покрытия хорошо использующейся на практике методикой являются нанесение на материал заполнителя, такой как песок, гравий, битый камень или их смеси, покрытия из горячего текучего битума, распределение материала покрытия в виде однородного слоя на дорожном полотне или на прежде построенной дороге, пока он еще находится в горячем состоянии, и уплотнение однородного слоя в результате прикатывания его тяжелыми катками для получения дороги с гладкой поверхностью. Комбинацию из битума и материала заполнителя, такого как песок, гравий, битый камень или их смеси, называют "асфальтом". Битум, также называемый "асфальтовым связующим", обычно представляет собой жидкое связующее, содержащее асфальтены, смолы и масла. Он может встречаться в природе, но также и может быть получен из мазута сырой нефти, например, в результате фракционирования или в результате осаждения, например, при использовании пропана или получен по завершении способов переработки сырых нефтей, таких как крекинг. Битум обычно содержит углеводороды, характеризующиеся высоким уровнем содержания асфальтенов, например, равным 12% (мас.) и более. Битум также может быть подвергнут определенной дополнительной обработке, например продувке, при которой компоненты битума подвергают окислению под действием кислорода, например воздуха, или химического компонента, например фосфорной кислоты. Как известно на современном уровне техники, для областей применения в промышленности дорожного строительства и получения дорожного покрытия с битумом может быть перемешана сера. Одна из проблем, встречающихся при использовании серы в битуме, заключается в нежелательном образовании сероводорода, происходящем в результате прохождения реакций гидрирования серы в битуме при высоких температурах, например, больших чем 140 С. С учетом использования существенных количеств серы, в особенности в асфальте, характеризующемся высокими массовыми соотношениями сера-битум, например, доходящими до 1:1, выделение сероводорода представляет собой серьезную помеху. Поэтому желательно уменьшить нежелательное образование и выделение сероводорода из серосодержащего асфальта. Один способ уменьшения выделения сероводорода из горячих отлитых смесей сера-асфальт описывается в публикации WO 2005/059016. Выделение сероводорода во время изготовления серосодержащего асфальта можно уменьшить включением в гранулы серы подавителя сероводорода, такого как хлорид трехвалентного железа. Однако сульфид трехвалентного железа может оказаться трудным в обращении и подверженным реакции с влагой в воздухе, так что желательно отыскать альтернативные способы уменьшения выделения сероводорода из смесей сера-асфальт. В публикации US 3960585 также описываются способы уменьшения выделений сероводорода из горячих отлитых смесей сера-асфальт. В одном примере в качестве подавителя используют смесь из оксида цинка, стеариновой кислоты и дифенилгуанидина (каждое соединение присутствует в количестве 0,1% (мас.) в расчете на массу смеси). Вероятно, оксид цинка и стеариновая кислота вступают в реакцию друг с другом с образованием стеарата цинка, который может выполнять функцию окислительновосстановительного катализатора. Изобретатели в настоящее время открыли то, что температура изготовления серосодержащего асфальта может быть уменьшена в случае добавления во время изготовления асфальта дополнительного компонента. Уменьшение температуры перемешивания и/или температуры уплотнения приводит к уменьшению количества сероводорода, которое высвобождается во время изготовления асфальтового дорожного покрытия. Несмотря на меньшие температуры перемешивания и/или уплотнения, получающийся в результате асфальт является долговечным и характеризуется низкой восприимчивостью к воде. Раскрытие изобретения В соответствии с этим настоящее изобретение предлагает битумную композицию, содержащую битум в количестве в диапазоне от 20 до 90% (мас.), карбоксильную добавку в количестве в диапазоне от 0,25 до 5% (мас.) и серу в количестве в диапазоне от 5 до 75% (мас.), при этом все процентные величины получают в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы, в которой карбоксильная добавка выбрана из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот. Настоящее изобретение также относится к способу получения битумной композиции, соответствующей настоящему изобретению, который включает стадии, на которых:(ii) перемешивают полученный таким образом горячий битум с серой в количестве от 5 до 75%(мас.) в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы; причем по меньшей мере на одной из стадий (i) или (ii) добавляют карбоксильную добавку, выбранную из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот, в количестве от 0,25 до 5% (мас.) в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы. Битумная композиция, соответствующая настоящему изобретению, может быть выгодным образом использована в дорожных и кровельных областях применения,предпочтительно дорожных областях применения. Настоящее изобретение дополнительно относится к асфальтовой композиции, содержащей заполнитель и битумную композицию, соответствующую настоящему изобретению. Настоящее изобретение также предлагает способ получения асфальтовой композиции, соответствующей настоящему изобретению, который включает стадии, на которых:(iii) перемешивают горячий битум с горячим заполнителем в смесительной установке для получения асфальтовой композиции; причем от 5 до 75% (мас.) серы в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы добавляют по меньшей мере на одной из стадий (i), (ii) или (iii); и от 0,25 до 5% (мас.) карбоксильной добавки в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы добавляют по меньшей мере на одной из стадий (i), (ii) или (iii). Настоящее изобретение, в дополнение к этому, также предлагает способ получения асфальтового дорожного покрытия, в котором получают асфальтовую композицию при использовании настоящего способа получения асфальтовой композиции с последующими стадиями, на которых:(iv) распределяют асфальтовую композицию в виде слоя;(v) уплотняют указанный слой. Настоящее изобретение дополнительно относится к асфальтовому дорожному покрытию, полученному при использовании такого способа. Осуществление изобретения Битумная композиция настоящего изобретения содержит три существенных компонента: битум, серу и карбоксильную добавку. Битум может быть выбран из широкого диапазона битумных соединений. В то время как некоторые документы предшествующего уровня техники предписывают необходимость проведения продувки битума перед тем, как его потребуется использовать в областях применения при получении дорожного покрытия, такое требование не является необходимым для композиций, соответствующих настоящему изобретению. Таким образом, битумом, который может быть использован, могут являться битум, полученный прямой отгонкой, мазут термического крекинга или осажденный битум, например, из пропана. Хотя это и не обязательно, но битум также может быть подвергнут продувке. Продувка может быть проведена в результате обработки битума кислородсодержащим газом, таким как воздух, воздух, обогащенный кислородом, чистый кислород или любой другой газ, который содержит молекулярный кислород и инертный газ, такой как диоксид углерода или азот. Операция продувки может быть проведена при температурах в диапазоне от 175 до 400C, предпочтительно от 200 до 350C. В альтернативном варианте, обработка продувкой может быть проведена при использовании каталитического способа. Катализаторы,подходящие для использования в таких способах, включают хлорид трехвалентного железа, фосфорную кислоту, пентаоксид фосфора, хлорид алюминия и борную кислоту. Использование фосфорной кислоты является предпочтительным. Уровень содержания битума в битумной композиции, соответствующей изобретению, может находиться в диапазоне от 20 до 90% (мас.) в расчете на массу битума, серы и карбоксильной добавки. Хорошие результаты получали с количествами в диапазоне от 50 до 75% (ма.с). Карбоксильная добавка в битумной композиции присутствует при уровне содержания в диапазоне от 0,25 до 5% (мас.), более предпочтительно при уровне содержания в диапазоне от 0,5 до 3% (мас.),наиболее предпочтительно от 1 до 3% (мас.), в расчете на массу битума, серы и карбоксильной добавки. Карбоксильную добавку выбирают из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот. Предпочтительно карбоксильная добавка представляет собой карбоновую кислоту. В одном предпочтительном варианте осуществления карбоксильную добавку выбирают из карбоксильных соединений, описывающихся формулой RCOOX, где R представляет собой C8-C22-алкил или алкенил, а X представляет собой Н; С 1-С 22-алкил или алкенил; или R'CO, где R' представляет собойC8-C22-алкил или алкенил. В случае, когда X представляет собой Н, карбоксильная добавка будет представлять собой карбоновую кислоту. X может представлять собой С 1-С 22-алкил, в этом случае карбоксильная добавка представляет собой сложный эфир карбоновой кислоты, X может представлять собойR'CO, где R' представляет собой C8-C22-алкил или алкенил, а карбоксильная добавка представляет собой ангидрид карбоновой кислоты. Предпочтительно R представляет собой алкильную группу. Предпочтительно, чтобы R представлял бы собой С 15-С 20-алкильную или алкенильную группу, более предпочтительно C15-C18-алкильную или алкенильную группу, а в особенности С 15-С 18-алкильную группу. Например, карбоксильная добавка может представлять собой стеариновую кислоту, этилстеарат или ангидрид стеариновой кислоты. В альтернативном варианте,R может представлять собой С 21-С 22-алкильную группу, например, карбоксильная добавка может представлять собой бегеновую кислоту, этилбегенат или ангидрид бегеновой кислоты. Карбоксильная добавка также может содержать более чем одну кислотную, сложноэфирную или ангидридную группу. Как триоктилтримеллитат, так и бис-(2-этилгексил)себацинат имеют несколько сложноэфирных групп и могут быть использованы в качестве карбоксильной добавки в настоящем изобретении. В композиции настоящего изобретения также могут быть включены и смеси одной или нескольких карбоксильных добавок. Существенную часть материала связующего составляет сера. Поэтому используют существенные количества серы. В этом заключается отличие от использования серы в качестве сшивателя, где используют количества, меньшие чем 2% (мас.) в расчете на массу битума, серы и карбоксильной добавки. В области применения настоящего изобретения сера присутствует в количествах в диапазоне от 5 до 75%(мас.) в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы. В подходящем случае сера в композиции битума может присутствовать в количествах в диапазоне от 20 до 60% (мас.), поскольку улучшение прочности, которое придает композиции битума сера, уменьшается при использовании в композиции битума, соответствующей изобретению, менее чем 20% (мас.) серы. В соответствии с описанием в публикации WO-A-03/014231 сера в битумную композицию может быть добавлена в форме гранул серы, и предпочтительно серу в композиции настоящего изобретения включают в данной форме. Ссылка на гранулы в настоящем документе относится к любому типу материала серы, который отлили из расплавленного состояния для получения определенного типа частиц правильной формы, например чешуек, пластинок или серы сферической формы, такой как дробины, бисерины, крупинки и пастилки, или серы с формой половины горошины. Гранулы серы обычно содержат от 50 до 100% (мас.) серы в расчете на массу гранул серы, предпочтительно от 60% (мас.), а наиболее предпочтительно от 70% (мас.) и обычно до 99% (мас.), а предпочтительно до 95% (мас.) или до 100%(мас.). Один более предпочтительный диапазон заключен в пределах от 60 до 100% (мас.). Данные гранулы могут содержать технический углерод и при необходимости другие ингредиенты,такие как амилацетат и воск. Технический углерод может присутствовать в количествах, доходящих вплоть до 5% (мас.) в расчете на массу гранулы, предпочтительно вплоть до 2% (мас.). В подходящем случае уровень содержания технического углерода в гранулах серы составляет по меньшей мере 0,25%(мас.). Уровень содержания других ингредиентов, таких как амилацетат и воск, обычно не превосходит количества 1,0% (мас.) для каждого. В случае присутствия воска он может иметь форму, например, парафинового гача или воска, произведенного по способу Фишера-Тропша. Примерами восков, подходящих для использования в настоящем документе, являются Sasobit (RTM) - воск, произведенный по способу Фишера-Тропша и коммерчески доступный в компании Sasol, и воск SX100 - воск Фишера-Тропша от компании Shell Malaysia. В одном варианте осуществления настоящего изобретения в грануле серы присутствует карбоксильная добавка. В то время как битумная композиция, соответствующая изобретению, содержит три существенных компонента - битум, карбоксильную добавку и серу, для специалиста в соответствующей области техники очевидно, что в такую композицию также могут быть добавлены и другие соединения. Например, могут быть добавлены полимеры, такие как те, которые упоминаются в публикации WO-A-03/014231. Битумная композиция, соответствующая настоящему изобретению, также может содержать и подавитель запаха, такой как, например, те соединения, которые описываются в публикации ЕР 2185640. Битумные и асфальтовые композиции настоящего изобретения также могут содержать воск, например парафиновый гач или воск, произведенный по способу Фишера-Тропша. Примерами восков, подходящих для использования в настоящем документе, являются Sasobit (RTM) - воск, произведенный по способу Фишера-Тропша и коммерчески доступный в компании Sasol, и воск SX100 - воск ФишераТропша от компании Shell Malaysia. Битумные и асфальтовые композиции настоящего изобретения также могут содержать и добавки,повышающие сцепление. Битумную композицию, соответствующую изобретению, выгодным образом используют в форме асфальтовой композиции, содержащей битумную композицию и наполнитель и/или заполнитель. Примеры наполнителей описывались в публикации US-A-5863971 и включают технический углерод, диоксид кремния, карбонат кальция, стабилизаторы, антиоксиданты, пигменты и растворители. Примеры заполнителей включают песок, горную породу, гравий, камни, гальки и т.п. Данные материалы заполнителей являются в особенности подходящими для использования при получении дорожных покрытий. Обычно асфальтовая композиция содержит по меньшей мере 1% (мас.) битума в расчете на массу асфальтовой композиции. Предпочтительной является асфальтовая композиция, содержащая от приблизительно 1 до приблизительно 10% (мас.) битума, при этом особенное предпочтение отдается асфальтовым композициям, содержащим от приблизительно 3 до приблизительно 7% (мас.) битума в расчете на массу асфальтовой композиции. Битумная композиция, соответствующая настоящему изобретению, может быть получена в результате перемешивания трех ингредиентов в соответствующих количествах. Предпочтительно сначала получать смесь битум-карбоксильная добавка, а после этого добавлять серу. В соответствии с этим настоящее изобретение предлагает способ получения битумной композиции,соответствующей настоящему изобретению, который включает стадии, на которых:(ii) перемешивают полученный таким образом горячий битум с серой в количестве от 5 до 75%(мас.) в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы; причем по меньшей мере на одной из стадий (i) или (ii) добавляют карбоксильную добавку. Настоящее изобретение также предлагает способ получения асфальтовой композиции, соответствующей настоящему изобретению, который включает стадии, на которых:(iii) перемешивают горячий битум с горячим заполнителем в смесительной установке для получения асфальтовой композиции; причем от 5 до 75% (мас.) серы в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы добавляют по меньшей мере на одной из стадий (i), (ii) или (iii); и от 0,25 до 5% (мас.) карбоксильной добавки в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы добавляют по меньшей мере на одной из стадий (i), (ii) или (iii). На стадии (i) способов получения настоящих битумных или асфальтовых композиций битум нагревают, предпочтительно при температуре от 60 до 200C, предпочтительно от 80 до 150C, более предпочтительно от 100 до 145C, а еще более предпочтительно от 125 до 145C. Проведению операции при более чем 120C свойственно преимущество, заключающееся в том, что сера является жидкой, что облегчает проведение процесса перемешивания. Хотя специалист в соответствующей области техники легко может определить оптимальное время перемешивания, время перемешивания может быть относительно коротким, например от 10 до 600 с. Битум предпочтительно представляет собой битум, относящийся к марке для получения дорожного покрытия, подходящий для использования в дорожной области применения и характеризующийся пенетрацией, например, от 9 до 1000 дмм, более предпочтительно от 15 до 450 дмм (согласно испытанию при 25C в соответствии с документом EN 1426: 1999) и температурой размягчения от 25 до 100C, более предпочтительно от 25 до 60C (согласно испытанию в соответствии с документом EN 1427: 1999). На стадии (ii) способа получения настоящей асфальтовой композиции нагревают заполнитель,предпочтительно при температуре от 60 до 200C, предпочтительно от 80 до 170C, более предпочтительно от 100 до 160C, еще более предпочтительно от 100 до 145C. Заполнитель в подходящем случае представляет собой любой заполнитель, который является подходящим для использования в дорожных областях применения. Заполнитель может состоять из смеси крупного заполнителя (удерживается на сите на 4 мм), мелкого заполнителя (проходит через сито на 4 мм, но удерживается на сите на 63 мкм) и наполнителя (проходит через сито на 63 мкм). На стадии (iii) способа получения асфальта горячий битум и горячий заполнитель перемешивают в смесительной установке. В подходящем случае перемешивание проводят при температуре от 80 до 200C, предпочтительно от 90 до 150C, более предпочтительно от 100 до 145C. Обычно время перемешивания составляет от 10 до 60 с, предпочтительно от 20 до 40 с. Температуры, при которых битум и заполнитель нагревают, а после этого перемешивают, желательно выдерживать по возможности более низкими для уменьшения выделений сероводорода при добавлении серы. Однако температуры должны быть достаточно высокими для того, чтобы битум мог бы эффективно образовывать покрытие на заполнителе. Настоящее изобретение делает возможным получение смесей битума, заполнителя и серы при подавлении появления запаха от асфальтовой смеси. В способе получения асфальта серу предпочтительно добавляют по возможности позднее, предпочтительно на стадии (iii). В способах настоящего изобретения серу предпочтительно добавлять в форме гранул серы, как это описывалось выше. Сера и карбоксильная добавка могут быть добавлены совместно, т.е. как на стадии (i), так и на стадии (ii) или на стадии (iii) соответствующих способов получения настоящих битумных и асфальтовых композиций. В первом варианте осуществления горячий заполнитель перемешивают с серой и карбоксильной добавкой. После этого к горячей смеси заполнитель-сера добавляют горячий битум. Во втором варианте осуществления горячий заполнитель перемешивают с горячим битумом и к горячей смеси битум-заполнитель добавляют серу и карбоксильную добавку. Данный вариант осуществления демонстрирует преимущество в виде получения большей прочности для смеси сера-асфальт. В третьем варианте осуществления горячий битум перемешивают с серой и карбоксильной добавкой и получающуюся в результате горячую смесь битум-сера перемешивают с горячим заполнителем для получения серосодержащей асфальтовой смеси. В альтернативном варианте, в способе получения асфальта карбоксильная добавка может быть добавлена отдельно. Например, карбоксильная добавка к битуму может быть добавлена на стадии (i), а сера может быть добавлена на стадии (iii). В одном варианте осуществления изобретения серу и карбоксильную добавку добавляют совместно; сера имеет форму гранул, и карбоксильную добавку включают в гранулы серы. Гранулы серы предпочтительно содержат от 0,1 до 28% (мас.) карбоксильной добавки в расчете на массу гранул серы. Гранулы серы в подходящем случае получают по способу, в котором жидкую серу перемешивают с карбоксильной добавкой и при необходимости дополнительными компонентами, такими как технический углерод или амилацетат. После этого смесь формуют и/или гранулируют. В одном варианте осуществления изобретения сера может быть добавлена в форме двух типов гранул серы; первый тип - гранулы серы, которые содержат карбоксильную добавку, и второй тип - гранулы серы, которые не содержат карбоксильной добавки. Преимущество этого заключается в том, что карбоксильная добавка, по существу, концентрируется в первом типе гранул серы, а для восполнения остальной потребности в сере могут быть использованы обычные гранулы серы. Изобретение дополнительно предлагает способ получения асфальтового дорожного покрытия, в котором асфальт получают по способу, соответствующему изобретению и дополнительно включающему стадии, на которых:(v) уплотняют указанный слой. Изобретение дополнительно предлагает асфальтовое дорожное покрытие, полученное по способам,соответствующим изобретению. Уплотнение на стадии (v) в подходящем случае проводят при температуре от 80 до 200C, предпочтительно от 90 до 150C, более предпочтительно от 100 до 145C. Температуру уплотнения желательно выдерживать по возможности более низкой для уменьшения выделения сероводорода. Однако температура уплотнения должна быть достаточно высокой для того, чтобы уровень содержания пустот в получающемся в результате асфальте был бы достаточно низким для обеспечения долговечности и водостойкости асфальта. Далее изобретение будет описано при обращении к примерам, которые проиллюстрированы при использовании следующего далее раздела "Примеры", которые не предполагают ограничения изобретения. Примеры Образцы битума получали в результате перемешивания битума и гранул серы при соотношениях,указанных в табл. 1, с последующим добавлением карбоксильной добавки. Перемешивание проводили при температуре 125-145C в течение 30 мин. Табл. 1 демонстрирует рецептуру каждого образца. Таблица 1 Результаты измерения вязкости были меньшими для примеров (в каждом случае содержащих карбоксильную добавку), чем для сравнительных примеров (которые не содержат карбоксильной добавки). Температура изготовления серосодержащего асфальта должна быть достаточно высокой для достижения приемлемо низкой вязкости. Поэтому в случае демонстрации образцом битума пониженной вязкости при конкретной температуре температура изготовления серосодержащего асфальта может быть уменьшена. Образцы асфальта получали при использовании разработки для смесей АС-13 в соответствии с китайской публикацией "Technical Specifications for Construction of Highway Bitumen Pavements" (JTG F402004 и AASHTO T-245). Табл. 3 демонстрирует рецептуру каждой битумной композиции, использующейся для получения образцов асфальта. Таблица 3 Битум представляет собой битум пропиточной марки, характеризующийся пенетрацией 74 дмм и температурой размягчения 48,5C. Серу добавляли в форме гранул серы. Гидролитическую устойчивость измеряли при использовании остаточной устойчивости по Маршаллу и испытания на различные типы растяжений при замораживании-оттаивании в соответствии со стандартным китайским методом испытания Т 0729. Остаточная устойчивость по Маршаллу представляет собой соотношение между устойчивостью по Маршаллу для образцов асфальта, подвергнутых пропитыванию, и устойчивостью по Маршаллу для образцов, не подвергнутых обработке. Результаты испытания на растяжение приведены в виде соотношения пределов прочности при растяжении, которое представляет собой предел прочности при растяжении для различных типов растяжения у кондиционированного образца, поделенный на предел прочности при растяжении для различных типов растяжения у некондиционированного образца. Сопротивление колееобразованию измеряли в стандартном китайском испытании на колесную нагрузку (Т 0719). В испытании для уплотнения рыхлой асфальтовой смеси при температуре уплотнения используют стальной цилиндр в квадратной форме на 300 мм и глубиной 50 мм. После этого уплотненный образец отверждают при 60C при циклическом нагружении в 0,7 МПа при 42 проход/мин с использованием литой шины(диаметром 200 мм и шириной 50 мм). Динамическую устойчивость (в проход/мм) рассчитывают по приведенной ниже формулеDS [проход/мм] = N15'/(D60 - D45),где N15' представляет собой проходы по нагрузке (т.е. N15' = 15 [мин]42 [проходы/мин]); aD60 - D45 представляет собой изменение глубины колеи за последние 15 мин испытания в мм. Результаты по гидролитической устойчивости и сопротивлению колееобразованию продемонстрированы в табл. 4. Таблица 4 Образцы асфальта, содержащие стеариновую кислоту, (примеры 7 и 8) демонстрируют лучшую гидролитическую устойчивость в сопоставлении с образцами асфальта, соответствующими предшествующему уровню техники, (сравнительные образцы 3 и 4). Образцы асфальта, содержащие бегеновую кислоту, (примеры 9 и 10) демонстрируют лучшие гидролитическую устойчивость и сопротивление колееобразованию в сопоставлении с образцами асфальта, соответствующими предшествующему уровню техники, (сравнительные примеры 3 и 4). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Битумная композиция, содержащая битум в количестве от 20 до 90 мас.%, карбоксильную добавку в количестве от 0,25 до 5 мас.% и серу в количестве от 5 до 75 мас.%, при этом все процентные значения приведены в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы, где карбоксильная добавка выбрана из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот. 2. Композиция по п.1, в которой карбоксильная добавка выбрана из карбоксильных соединений формулы RCOOX, где R представляет собой C8-C22-алкил или алкенил; X представляет собой Н, C1-C22 алкил, C1-C22-алкенил, или R'CO, где R' представляет собой С 8-С 22-алкил или алкенил. 3. Композиция по п.2, в которой X представляет собой Н, a R представляет собой С 15-С 18-алкильную или алкенильную группу. 4. Композиция по любому из пп.1-3, в которой сера присутствует в количестве от 20 до 60 мас.%. 5. Способ получения битумной композиции по любому из пп.1-4, включающий стадии, на которых:(ii) перемешивают полученный таким образом горячий битум с серой в количестве от 5 до 75 мас.% в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы; причем по меньшей мере на одной из стадий(i) или (ii) добавляют карбоксильную добавку, выбранную из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот, в количестве от 0,25 до 5 мас.% в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы. 6. Асфальтовая композиция, содержащая битумную композицию по любому из пп.1-4 и наполнитель и/или заполнитель. 7. Способ получения асфальтовой композиции по п.6, включающий стадии, на которых:(iii) перемешивают горячий битум с горячим заполнителем в смесительной установке для получения асфальтовой композиции; причем от 5 до 75 мас.% серы в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы добавляют по меньшей мере на одной из стадий (i), (ii) или (iii) и от 0,25 до 5 мас.% карбоксильной добавки, выбранной из карбоновых кислот, сложных эфиров карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот, в расчете на массу битума, карбоксильной добавки и серы добавляют по меньшей мере на одной из стадий (i), (ii) или (iii). 8. Способ по п.7, в котором серу добавляют в форме гранул серы. 9. Способ получения асфальтового дорожного покрытия, в котором асфальтовую композицию получают способом по п.7 или 8 с последующими стадиями, на которых:(iv) распределяют асфальтовую композицию в виде слоя и
МПК / Метки
МПК: C04B 24/36, C04B 24/08, C08K 3/06, C10C 3/00, C08L 95/00
Метки: композиция, битумная
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-19659-bitumnaya-kompoziciya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Битумная композиция</a>
Предыдущий патент: Средство для лечения болезни паркинсона
Следующий патент: Резервуар для хранения формовочной смеси в формовочной машине с устройством для всасывания и выпуска воздуха
Случайный патент: Антивирусное соединение, в частности ингибирующее вич, фармацевтическая композиция на его основе и способ ингибирования с его помощью