DE68912044T2 - Verfahren zur Herstellung einer Bitumen-Polymer-Zusammensetzung. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Bitumen-Polymer-Zusammensetzung.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bitumen-Polymer-Gemischen. Ferner betrifft sie die Verwendung der erhaltenen Gemische für die Herstellung von Belägen und insbesondere oberflächlichen Straßenbelägen, Straßendecken oder Dichtungsschürzen sowie eine für die Herstellung dieser Gemische verwendbare Polymermutterlauge.
- Bekannt ist die Verwendung von Bitumengemischen als Oberflachenbeläge verschiedenster Art, insbesondere als oberflächliche Straßenbeläge mit der Maßgabe, daß diese Gemische eine gewisse Zahl an erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweisen.
- Diese mechanischen Eigenschaften werden in der Praxis festgestellt, indem man durch standardisierte Versuche eine Reihe von mechanischen Eigenschaften ermittelt, wovon die wichtigsten folgende sind:
- Erweichungspunkt, ausgedrückt in ºC und ermittelt durch den Kugel-Ring-Versuch, definiert durch die Norm NFT 66.008,
- Brechpunkt nach Fraaß, ausgedrückt in ºC und ermittelt nach der Norm IP 80/53,
- Penetrationszahl, ausgedrückt in 0,1 mm und ermittelt nach der Norm NFT 66.004,
- Rheologische Eigenschaften bei Zugbeanspruchung, ermittelt nach der Norm NFT 46.002, welche die folgenden Größen umfassen:
- Spannungsgrenze s in bar,
- Dehnungsgrenze εs in %,
- Bruchspannung r in bar,
- Bruchdehnung εs in %.
- Im allgemeinen besitzen die herkömmlichen Bitumina nicht gleichzeitig sämtliche erforderlichen Eigenschaften, und es ist seit langem bekannt daß die Zugabe unterschiedlicher Polymere zu diesen herkömmlichen Bitumina es ermöglicht, deren mechanische Eigenschaften in günstiger Weise abzuändern und Bitumen-Polymer-Gemische herzustellen, die - verglichen mit reinen Bitumina - bessere mechanische Eigenschaften aufweisen.
- Als Polymere, die Bitumina zugesetzt werden können, kommen meist Elastomere, wie Polyisopren, Butylkautschuk, Polybuten, Polyisobuten, Vinylethylen-Acetat-Copolymere, Polymethacrylat, Polychloropren, Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM), Polynorbornen oder auch statistische Copolymere oder Blockcopolymere aus Styrol und einem konjugierten Dien in Frage.
- Unter den Polymeren, die den Bitumina zugesetzt werden können, sind die statistischen Copolymere bzw Blockcopolymere aus Styrol und einem konjugierten Dien und insbesondere aus Styrol und Butadien oder Styrol und Isopren besondes wirksam, da sie sich in den Bitumina sehr leicht lösen und ihnen ausgezeichnete mechanische und dynamische Eigenschaften und insbesondere hervorragende Viskoelastizitätseigenschaften verleihen.
- Bekannt ist außerdem, daß die Beständigkeit von Bitumen-Polymer-Gemischen durch chemische Kupplung des Polymers an das Bitumen verbessert werden kann, wobei diese Verbesserung auch eine Erweiterung des Anwendungsbereichs der Bitumen-Polymer- Gemische ermöglicht.
- Bitumen-Polymer-Gemische, bei denen ein statistisches Copolymer oder ein Blockcopolymer aus Styrol oder einem konjugierten Dien, wie Butadien oder Isopren, mit einem Bitumen gekuppelt ist, können nach den in den Druckschriften FR-A-2376188, FR- A-2429241 und FR-A-2528439 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Bei diesen Verfahren werden das Copolymer uni eine Schwefelquelle in das Bitumen bei 130 bis 230ºC und unter Rühren eingearbeitet, wonach man das so erhaltene Gemisch unter Rühren und bei einer Temperatur zwischen 130 und 230ºC wahrend mindestens 15 min hält. Die Schwefelquelle besteht aus chemisch nicht gebundenem Schwefel (FR-A- 2376188 und FR-A-2429241) oder einem Polysulfid (FR-A-2528439) und die Einarbeitung des Copolymers sowie der Schwefelquelle in das Bitumen erfolgt entweder durch unmittelbare Zugabe der Komponenten zum Bitumen (FR-A-2376188 und FR-A-2528439) oder dadurch, daß man zuerst eine Mutterlauge des Copolymers und der Schwefelquelle in einem Kohlenwasserstofföl herstellt und dann die Mutterlauge dem Bitumen zusetzt (FR-A-2429241 und FR-A-2528439).
- Wie aus der FR-A-2,429.241 (S. 4. Zeile 10-12) oder der entsprechenden GB-A- 2,025.986 (S. 2, Zeile 30-31) hervorgeht, kann die Wirkung des Schwefels in Anwesenheit von Vulkanisationsbeschleunigern wie Merkapto-2-Benzothiazol oder o-Tolylguanidin oder von aktivierenden Verbindungen wie Zinkstearat, d.h in Anwesenheit von Produkten, die nicht Schwefel liefern, verstarkt werden.
- Gefunden wurde nun, daß man die mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit von Bitumen-Polymer-Gemischen, bei denen ein Blockcopolymer aus Styrol oder einem konjugierten Dien, insbesondere Butadien und Isopren, unter der Einwirkung eines Schwefel liefernden Kupplungsmittels an das Bitumen gekuppelt wird, erheblich verbessern kann, wenn das Kupplungsmittel wenigstens einen Vulkanisationsbeschleuniger enthält, der unmittelbar die Rolle eines Schwefelspenders spielt. Insbesondere werden die statischen mechanischen Eigenschaften, ermittelt insbesondere durch den Zugversuch bei niedriger Temperatur, verbessert, wobei diese nach simulierter Alterung in erheblichem Maße erhalten bleiben. Diese Erhaltung der Eigenschaften sichert die gleichbleibende Qualität der Bitumen-Polymer-Gemische, die in den meisten Fällen chargenweise hergestellt und somit vor ihrem Einsatz während einer mehr oder weniger langen Zeitdauer bei hoher Temperatur gelagert werden.
- Die EP-A Nr. 88401558 vom 21.06.1988 (Veröffentlichungs-Nr. 0299820, 18.01.1989) betrifft ein zur Vulkanisation eines Elastomeren, insbesondere eines mit einem Bitumen gemischten Styrol-Butadien-Styrol-Dreiblockcopolymeren verwendbares Vulkanisationsgemisch. Dieses Gemisch umfaßt 0.5 bis 3 Gew.Teile Mercaptobenzothiazol. 05 bis 3 Gew.Teile Tetramethylthiuramdisulfid, 3 bis 5 Gew.Teile ZnO, 1 bis 3 Gew.Teile Stearinsäure, 1 bis 4 Gew.Teile Antioxydans und 1 bis 5 Gew.Teile eines Vulkanisationsmittels, zusammengesetzt aus 0 bis 100 % Schwefelblüte, 0 bis 75 % eines Schwefelspenders, ausgewählt unter Thiuramen und Dithiomorpholinen, und 0 bis 50 % eines Sulfenamids, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen Sulfenamid und Schwefelspender 1:3 bis 1:1 beträgt.
- Die internationale Patentanmeldung PCT/BE89/00026 vom 09.06.1989 (Veröffentlichungs-Nr. W089/12079, 14.12.1989) und die entsprechende EP-A Nr. 89907645 (Veröffentlichungs-Nr. 0424420) betreffen ein Verfahren zur Herstellung von Bitumen- Kautschuk-Gemischen, bei welchem man bei einer Temperatur zwischen 140 und 200ºC ein Bitumen mit einer Penetrationszahl zwischen 20 und 320 mit einem Kautschukpolymer, wie z.B. einem Blockpolymer aus Styrol und Butadien oder Isopren, ein aus einem Schwefelderivat vom Disulfid- oder Dithiocarbamattyp und elementaren Schwefel gebildetes Kupplungsmittel bei einem Gewichtsverhältnis von Schwefelderivat : elementarem Schwefel zwischen 40:60 und 80:20, und gegebenenfalls einer im Bitumen löslichen Alkaliverbindung in Berührung bringt.
- Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Bitumen-Polymer- Gemischen, bei dem man bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC Bitumen mit einem Blockcopolymer aus Styrol und einem konjugierten Dien in einer Menge zwischen 0,5 und 15 %, bezogen auf das Gewicht des Bitumens, und einem Kupplungsmittel, das eine Schwefel spendende Verbindung enthält, mischt und das erhaltene Gemisch innerhalb des angeführten Temperaturbereichs und unter Rühren während wenigstens 10 Minuten hält, dadurch gekennzeichneit, daß das Kupplungsmittel ausgewählt wird unter den Stoffen M, die, bezogen auf das Gewicht, zusammengesetzt sind aus 1 bis 100 % einer Komponente A, bestehend aus einem oder mehreren Schwefel spendenden Vulkanisationsbeschleunigern, und 99 bis 0 % einer Komponente B, bestehend aus einem oder mehreren Vulkanisationsmitteln ausgewahlt unter elementarem Schwefel und Kohlenwasserstoffpolysulfiden, und das Kupplungsmittel in einer Menge verwendet wird, die geeignet ist, eine Schwefelmenge von 0.5 bis 10 %, und insbsondere 1 bis 8 %, bezogen auf das Gewicht des verwendeten Copolymers, zu liefern, um das Bitumen- Polymer-Gemisch herzustellen, mit der Maßgabe, daß dem Reaktionsmedium keine im Bitumen lösliche Alkaliverbindung zugesetzt wird, wenn das Kupplungsmittel aus einem Gemisch aus einem Schwefel spendenden Vulkanisationsbeschleuniger vom Disulfidtyp und elementarem Schwefel bei einem Gewichtsverhältnis von Beschleuniger : Schwefel zwischen 40:60 und 80:20 besteht.
- Insbesondere bestehen die Stoffe M, unter denen das Kupplungsmittel ausgewählt werden kann, aus 10 bis 100 Gew.% der Komponente A und 90 bis 0 Gew.% der Komponente B.
- Die für die Bildung der Komponente A des Stoffes M verwendbaren Schwefel spendenden Vulkanisationsbeschleuniger können insbesondere ausgewählt werden unter Thiurampolysulfiden der allgemeinen Formel
- worin die Reste R gleiche oder verschiedene Bedeutungen haben und einen C&sub1;&submin;&sub1;&sub2;- und vorzugsweise einen C&sub1;&submin;&sub8;-Kohlenwasserstoftrest und insbesondere einen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylrest bedeuten, oder zwei Reste R, die an ein und dasselbe Stickstoffatom gebunden sind, miteinander so verknüpft sind, daß sie einen zweiwertigen C&sub2;&submin;&sub8;- Kohlenwasserstoffrest bilden, und x eine Zahl von 2 bis 8 darstellt. Als Beispiele für Vulkanisationsbeschleuniger können insbesondere Dipentamethylenthiuramdisulfid, Dipentamethylenthiuramtetrasulfid, Dipentamethylenthiuramhexasulfid, Tetrabutylthiuramdisulfid, Tetraethylthiuramdisulfid und Tetramethylthiuramdisulfid genannt werden.
- Als weitere Beispiele für Schwefel spendende Vulkanisationsbeschleuniger, die zur Bildung der Komponente A des Stoffs M verwendet werden können, können Alkylphenoldisulfide, Morpholindisulfid und Caprolactam-N,N-disulfid genannt werden.
- Unter den verschiedenen, für die Bildung der erfindungsgemäßen Kupplungsmittel in Frage kommenden Gemischen werden jene bevorzugt, die zu einer raschen Vulkanisation führen und das Risiko einer Anvulkanisation begrenzen.
- Wie oben angegeben, besteht die Komponente B des Kupplungsmittels aus einem oder mehreren Vulkanisationsmitteln, ausgewählt unter elementarem Schwefel und Kohlenwasserstoffpolysulfiden.
- Vorteilhafterweise ist der verwendete Schwefel Schwefelblüte und vorzugsweise orthorhombischer kristalliner Schwefel, bekannt unter dem Namen α-Schwefel. Insbesondere besteht die Komponente B des Stoftes M aus orthorhombischem kristallinen Schwefel.
- Die Kohlenwasserstoftpolysulfide, die als Vulkanisationsmittel in Komponente B von Stoff M oder in Stoff D verwendet werden können, entsprechen der Formel
- R&sub1; - (S)m (R&sub3; - (S)m)r - R&sub2;
- worin R&sub1; und R&sub2; jeweils einen einwertigen gesättigten oder ungesättigten C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;- Kohlenwasserstoffrest bedeuten oder miteinander so verknüpft sind, daß sie einen zweiwertigen gesättigten oder ungesättigten C&sub2;&submin;&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest bilden, wobei sie mit den übrigen Atomgruppen in der Formel einen Ring entstehen lassen, R&sub3; einen zweiwertigen gesättigten oder ungesättigten C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest bedeutet, die Gruppen - (S)m - zweiwertige, jeweils durch m S-Atome gebildete Gruppen darstellen, wobei m von Gruppe zu Gruppe verschieden sein kann und eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet, wobei mindestens eines der Symbole m für 2 oder eine darüberliegende Zahl steht und r eine Zahl zwischen 0 und 10 bedeutet.
- In der obigen Formel werden die einwertigen C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffreste R&sub1; und R&sub2; sowie der zweiwertige C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest R&sub3; insbesondere unter aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen Resten ausgewählt. Sind die Reste R&sub1; und R&sub2; miteinander so verknüpft, daß sie einen zweiwertigen C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest bilden, wobei sie mit den übrigen Atomgruppen in der Formel einen Ring entstehen lassen, ähnelt der zweiwertige Rest dem Rest R und kann auch vom aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen Typ sein. Insbesondere sind die Reste R&sub1; und R&sub2; identisch und werden unter den C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkylresten, wie z.B. Ethyl, Propyl, Hexyl, Octyl, Nonyl, Decyl, unverzweigtem Dodecyl, tert.-Dodecyl, Hexadecyl und Octadecyl sowie den C&sub6;&submin;&sub2;&sub0;- Cycloalkyl- und -arylgruppen, insbesondere Benzyl, Phenyl, Tolyl und Cyclohexyl, ausgewählt, wohingegen der Rest R&sub3; oder der durch die Vereinigung von R&sub1; und R&sub2; gebildete zweiwertige Rest unter den C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkylenresten oder, den C&sub6;&submin;&sub2;&sub0;-Cycloalkylen- oder -arylenresten, insbesondere Phenylen, Tolylen und Cyclohexylen, ausgewählt wird.
- Erfindungsgemaß verwendbare Polysulfide sind insbesondere solche der Formel
- R&sub1; - (S)n - R&sub2;,
- worin R&sub1; und R&sub2; jeweils einen einwertigen gesättigten oder ungesättigten C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;- Kohlenwasserstoffrest bedeuten oder miteinander so verknüpft sind, daß sie einen zweiwertigen C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Rest R&sub3; bilden, R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; die angeführten Bedeutungen haben, -(S)n- eine zweiwertige durch Verknüpfung von n S-Atomen gebildete Gruppe bedeutet und n für eine ganze Zahl von 2 bis 6 steht.
- Bevorzugte Polysulfide entsprechen der allgemeinen Formel
- R&sub4; - (S)p - R&sub4;,
- worin R&sub4; einen C&sub6;&submin;&sub1;&sub6;-Alkylrest und die Gruppe -(S)p- eine zweiwertige, durch Verknüpfung von p S-Atomen gebildete Gruppe darstellt, wobei p eine ganze Zahl zwischen 2 und 5 bedeutet. Beispiel für derartige Polysulflde sind insbesondere Dihexyl-, Dioctyl-, Didodecyl-, Di-tert.dodecyl- und Dihexadecyldisulfid, Dihexyl-, Dioctyl-, Dinonyl-, Di-tert.-dodecyl- und Dihexadecyltrisulfid, Dihexyl-, Dioctyl-, Dinonyl- Di- tert.-dodecyl- und Dihexadecyltetrasulfid, Dihexyl-, Dioctyl-, Dinonyl-, Di-tert.-dodecyl- und Dihexadecylpentasulfid.
- Weitere Polyfulside, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind z.B. Diphenyl- und Dibenzyltrisulfid, Diphenyl-, Orthotolyl- und Dibenzyltetrasulfid, Dibenzyl- und Diallylpentasulfid sowie Tetramethyltetrathian.
- Das Bitumen, das den Hauptanteil der erfindungsgemäßen Bitumen-Polymer-Gemische ausmacht, wird ausgewählt unter verschiedenen Bitumina mit einer Penetrationszahl nach NFT 66004 zwischen 5 und 500 und insbesondere zwischen 20 und 400. Derartige Bitumina können insbesondere Bitumina der Direkt- oder Vakuumdestillation oder geblasene oder halbgeblasene Bitumina mit einer Penetrationszahl innerhalb der angeführten Bereiche sein.
- Das zur Herstellung der Bitumen-Polymer-Gemische verwendete Copolymer aus Styrol und einem konjugierten Dien wird vorteilhafterweise ausgewählt unter Blockcopolymeren aus Styrol und Butadien, Styrol und Isopren, Styrol und Chloropren, Styrol und carboxyliertem Butadien sowie Styrol und carboxyliertem Isopren. Das Copolymer aus Styrol und konjugiertem Dien und insbesondere jedes der erwähnten Copolymere hat einen Gewichtsanteil an Styrol von vorzugsweise 15 bis 40 %. Die viskosimetrische Durchschnittsmolekularmasse des Copolymers aus Styrol und konjugiertem Dien und insbesondere dasjenige der oben erwähnten Copolymere liegt vorteilhafterweise zwischen 30.000 und 300.000 und vorzugsweise zwischen 70.000 und 200.000.
- Das Copolymer aus Styrol und konjugiertem Dien ist vorzugweise ausgewählt aus Zwei- oder Dreiblockcopolymeren aus Styrol und Butadien, Styrol und Isopren, Styrol und carboxyliertem Butadien, Styrol und carboxyliertem Isopren mit Styrolgehalten und Molekularmassen innerhalb der oben definierten Bereiche.
- Die bevorzugte Menge an Copolymer, die dem Bitumen zugesetzt wird, beträgt zwischen 0,7 und 10%, bezogen auf das Gewicht des Bitumens.
- In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Copolymer und das Kupplungsmittel in das Bitumen in Form einer Mutterlauge dieser beiden Stoffe in einem Lösungsmittel eingearbeitet, das in einem Kohlenwasserstofföl besteht, das einen Destillationsbereich bei Atmosphärendruck nach ASTM D 86-67 zwischen 100 und 450ºC und insbesondere zwischen 150 und 370ºC aufweist.
- Dieses Kohlenwasserstofföl, das insbesondere eine aromatische Erdölfraktion, eine naphthen-paraffinische Erdölfraktion, eine paraffinische Erdölfraktion, eine naphthen- aromatische Erdölfraktion, ein Steinkohlen- oder ein Pflanzenöl sein kann, ist ausreichend "schwer", um die Verdunstung im Augenblick der Zugabe der Mutterlauge zum Bitumen zu begrenzen und gleichzeitig ausreichend "leicht", damit es nach der Verteilung des das Öl enthanden Bitumen-Polymer-Gemisches maximale entfernt werden kann, so daß das Gemisch dieselben mechanischen Eigenschaften zeigt, die ein ohne Zuhilfnahme der Mutterlaugentechnik hergestelltes Bitumen-Polymer-Gemisch nach der Verteilung bei hoher Temperatur zeigen wurde.
- Die Mutterlauge wird dadurch hergestellt, daß man die sie bildenden Komponenten, d.h. das als Lösungsmittel dienende Kohlenwasserstofföl, das Copolymer und das Kupplungsmittel unter Rühren bei Temperatureit zwischen 20 und 170ºC und insbesondere zwischen 40 und 120ºC solange, z.B. ca 30 bis ca. 90 Minuten miteinander in Berührung bringt, bis sich das Copolymer und das Kupplungsmittel im Kohlenwasserstofföl vollständig gelöst haben.
- Die Konzentration des Copolymers und des Kupplungsmittels in der Mutterlauge kann sich insbesondere je nach der Art des für die Lösung des Copolymers und des Kupplungsmittels verwendeten Kohlenwasserstofföls innerhalb eines weiten Bereichs bewegen. So können die Mengen an Copolymer und Kupplungsmittel voneilhafterweise 5 bis 40% bzw. 0,02 bis 15 %. bezogen auf das Gewicht des Kohlenwasserstofföls, ausmachen. Eine bevorzugte Mutterlauge enthält, bezogen auf das Gewicht des als Lösungsmittel verwendeten Kohlenwasserstofföls, 10 bis 3,5 % Copolymer und 0 bis 5 % Kupplungsmittel.
- Werden die erfindungsgemäßen Gemische unmittelbar aus den Komponenten Bitumen, Copolymer und Kupplungsmittel gebildet, wird vorzugsweise so gearbeitet, daß man zuerst das Copolymer mit dem Bitumen in den gewahlten Niengen bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC und unter Rühren während einer ausreichenden Zeitdauer, im allgemeinen während ca. 10 Minuten bis zu einigen Stunden, in Berührung bringt um ein homogenes Gemisch zu bilden. wonach man das Kupplungsmittel dem erhaltenen Gemisch zusetzt und das Ganze unter Rühren bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC. wie z.B. bei der Temperatur der Kontaktierung des Copolymers mit dem Bitumen, während einer Dauer von wenigstens 10 Minuten und im allgemeinen während 10 bis 90 Minuten hält, um das Kupplungsmittel vom aktiven Schwefel zu befreien und mit dem so erzeugten aktiven Schwefel einerseits die Aufpftopfung des Copolymers auf dem Bitumen und andererseits die Brückenbildung zwischen den einzelnen Copolymerketten zu initiieren.
- Die Mengen des mit dem Bitumen in Berührung gebrachten Copolymers und des anschließend dem homogenen Gemisch aus Bitumen und Copolymer zugesetzten Kupplungsmittels werden so ausgewählt, daß sie in den oben für diese Mengen definierten Bereich fallen.
- Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bitumen-Polymer-Gemische unter Verwendung der Mutterlaugentechnik mischt man die Mutterlauge aus Copolymer und Kupplungsmittel mit dem Bitumen bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC und unter Rühren, z.B durch Zugabe der Mutterlauge zum unter Rühren bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC gehaltenen Bitumen, wonach man das erhaltene Gemisch unter Rühren bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC. z.B. bei der für die Mischung von Mutterlauge und Bitumen verwendeten Temperatur, während wenigstens 10 Minuten und im allgemeinen während 10 bis 90 Minuten hält, um auf dem Umweg über das Kupplungsmittel die Aufpfropfüng des Copolymers auf die Asphaltene des Bitumens und die Verknüpfung der Ketten des Copolymers zu ermöglichen.
- Die Menge der mit dem Bitumen gemischten Mutterlauge wird so gewählt, daß die in bezug auf das Bitumen gewünschten Mengen an Copolymer und Kupplungsmittel innerhalb der oben angeführten Bereiche vorliegen.
- Eine besonders bevorzugte Ausführungsform für die Herstellung der erfindungsgemäßen Bitumen-Polymer-Gemische nach der Mutterlaugentechnik besteht darin, daß man bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC und unter Rühren 80 bis 95 Gew.% Bitumen mit 20 bis 5 Gew.% Mutterlauge in Berührung bringt, wobei letztere, bezogen auf das Gewicht des als Lösungsmittel dienenden Kohlenwasserstoftöls, 10 bis 35 % Copolymer aus Styrol und konjugiertem Dien und 0,1 bis 5 % Kupplungsmittel enthält, und dann das auf diese Weise erhaltene Gemisch unter Rühren bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC und vorzugsweise bei der für die Kontaktierung des Bitumens mit der Mutterlauge eingesetzten Temperatur während wenigstens 10 Minuten und insbesondere während 10 bis 60 Minuten hält.
- Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Bitumen-Polymer-Gemische kommen für die Herstellung verschiedener Belägen insbesondere von oberflächlichen Straßenbelägen in Frage. Für diese Verwendung sind die nach der Mutterlaugentechnik hergestellten erfindungsgemaßen Bitumen-Polymer-Gemische ganz besonders geeignet, da sie unmittelbar mit Hilfe der klassischen Verteilungsmittel eingesetzt werden können.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert, ohne daß sie jedoch dadurch beschränkt wird.
- Die rheologischen und mechanischen Eigenschaften der Bitumina bzw, der Bitumen- Polymer-Gemische, auf die in diesen Beispielen Bezug genommen wird, sind die oben definierten, und zwar die Penetrationszahl, der Erweichungspunkt, der Fraaß-Punkt und die rheologischen Eigenschaften bei Zugbeanspruchung.
- Bei 170ºC wurden unter Rühren 1.000 Gew.Teile eines Destillationsbitumens mit einer Penetrationszahl von 82, einem Erweichungspunkt, ermittelt durch den Kugel-Ring- Versuch, von 48ºC, einem Fraaß-Punkt bei 18.5ºC und einer kinematischen Viskosität bei 160ºC von 1,7x10&supmin;&sup4; m²/s mit 31 Gew.Teilen eines Zweiblockcopolymers aus Styrol und Butadien mit einer viskosimetrischen Durchschnittsmolekularmasse von ca. 75.000 und einem Styrolgehalt von 25 Gew.% gemischt
- Nach 3 Stunden und 10 Minuten Mischen unter Rühren erhielt man eine homogene Masse.
- Dieser bei 170ºC gehaltenen Masse wurde dann 1 Gew.Teil kristallisierter Schwefel zugesetzt, wonach man das Ganze noch 60 Minuten lang zur Bildung des Bitumen- Polymer-Gemisches rührte.
- In Tabelle 1 sind die Haupteigenschaften des so erhaltenen Bitumen-Polymer-Gemisches vor und nach der Alterungsprüfung ("Rolling Film Oven Test") nach ASTM D 2872 angegeben. Die Bitumen-Polymer-Gemische vor und nach der Alterungsprüfung sind mit "Produkt Ia1" bzw. "Produkt Ia2" bezeichnet.
- In Tabelle I sind auch die entsprechenden Eigenschaften des Ausgangsbitumens vor und nach der Alterungsprüfung ("Produkt Ib1" bzw. "Produkt Ib2") angegeben.
- Anhand der in Tabelle I angegebenen Werte kann festgestellt werden, daß die Verwendung eines aus kristallisiertem Schwefel gebildeten Kuppplungsmittels zu einem Bitumen-Polymer-Gemisch führt, dessen elastomere Eigenschaften - vergleicht man die Ergebnisse des Zugversuchs es deutlich vom Bitumen unterscheiden. Außerdem ist die Alterungsbestandigkeit des Bitumen-Polymer-Gemisches höher als bei reinem Bitumen. Eigenschaften Produkt Penetrationszahl bei 25ºC (1/10 mm) Erweichungspunkt K & R (ºC) Fraaß-punkt (ºC) ZUGVERSUCH bricht
- Gearbeitet wurde wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung eines Gemisches aus 0,8 Gew.Teilen kristallisiertem Schwefel und 0,2 Gew.Teilen eines Schwefel spendenden, aus Tetramethylthiuramdisulfid bestehenden Vulkanisationsbeschleunigers als Kupplungsmittel.
- In Tabelle II sind für die in den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Bitumen-Polymer- Gemische die analogen Eigenschaften aufgeführt, wie sie in Tabelle I angegeben sind. Für die entsprechenden Eigenschaften der Bitumen-Polymer-Gemische vor und nach der Alterungsprüfung sind dieselben Bezeichnungen angeführt.
- Wie aus den Ergebnissen in Tabelle II hervorgeht, führt die Verwendung eines mit kristallisiertem Schwefel zur Bildung des Kupplungsmittels gemischten Schwefel spendenden Vulkanisationsbeschleunigers zu einem Bitumen-Polymer-Gemisch mit erheblich besseren elastomeren Eigenschaften, insbesondere bei niederer Temperatur, als bei dem unter Verwendung eines lediglich aus kristallisiertem Schwefel bestehenden Kupplungsmittels hergestellten Kontroll-Bitumen-Polymer-Gemisch. Außerdem ist die Alterungsbeständigkeit des erfindungsgemaßen Bitumen-Polymer-Gemisches deutlich höher als beim Kontroll-Bitumen-Polymer-Gemisch. Tabelle II Eigenschaften Produkt Penetrationszahl bei 25ºC (1/10 mm) Erweichungspunkt K & R (ºC) Fraaß-punkt (ºC) ZUGVERSUCH bar
- Man arbeitete wie in Beispiel 2 bei den nachfolgend angeführten Abweichungen und den in Beispiel 2 definierten modifizierten Betriebsbedingungen.
- In Beispiel 3 stellte das Kupplungsmittel ein Gemisch aus 0,2 Gew.Teilen Tetramethylthiuramdisulfid und 0.7 Gew.Teilen kristallisiertem Schwefel dar und die Temperatur betrug 160ºC.
- In Beispiel 4 stellte das Kupplungsmittel ein Gemisch aus 0,15 Gew.Teilen eines Schwefel spendenden Vulkanisationsbeschleunigers, der aus Morpholindisulfid bestand, und aus 0,75 Gew.Teilen kristallisiertem Schwefel dar, und die Reaktion wurde bei 140ºC durchgeführt.
- In Tabelle III sind die Eigenschaften der erhaltenen Bitumen-Polymer-Gemische vor und nach der Alterungsprüfung zusammengefaßt.
- Die Bitumen-Polymer-Gemische vor der Alterung sind mit "Produkt P.a.1" bezeichnet und die entsprechenden Bitumen-Polymer-Gemische nach der Alterungsprüfung mit "Produkt P.a.2". wobei P für die Beispielnummer in römischen Ziffern steht. Tabelle III Eigenschaften Produkt penetrationszahl bei 25ºC (1/10 mm) Erwichungspunkt K & R (ºC) Fraaß-punkt (ºC) ZUGVERSUCH bar
- Gearbeitet wurde in einem Reaktionsbehälter aus nichtrostendem Stahl, der mit einem Rührwerk und einem Doppelmantel, durch den ein Wärmeträger strömen konnte, ausgestattet war.
- Das für die Bildung der Mutterlauge als Lösungsmittel verwendete Kohlenwasserstofföl war eine Naphten-Aromaten-Erdölfraktion mit folgenden Eigenschaften:
- Destillationsanfangspunkt nach ASTM: 176ºC
- Destillationsendpunkt nach ASTM: 352ºC (gemessen nach ASTM D 86-67)
- Flammpunkt (nach Luchaire gemäß NF T 60103): 79ºC
- Dichte (nach ASTM D 1657-64): 0,956.
- Auf den Reaktionsbehälter wurden 233 Gew.Teile der Erdölfraktion aufgegeben und danach unter Rühren erwärmt, bis infolge der Strömung eines Wärmeträgers im Doppelmantel des Reaktionsbehälters eine Temperatur von ca 100ºC erreicht war.
- Unter Aufrechterhaltung der genannten Temperatur und unter fortgesetztem Rühren wurden dann auf den Reaktionsbehälter 2 Gew.Teile kristallisierter Schwefel und 54 Gew.Teile eines mit 2 Gew.% Kieselsäure zur Verhinderung der Klumpenbildung versetzten pulverförmigen Zweiblock-Styrol-Butadien-Copolymers mit 25 Gew.% Styrol und einer viskosimetrischen Durchschnittlsmolekularmasse von ca. 75.000 aufgegeben.
- Nach einstündigem Rühren bei ca. 100ºC erhielt man eine homogene und bei normaler Temperatur flüssige Lösung, die durch die folgenden Werte für die kinematische Viskosität gekennzeichnet war:
- Kinematische Viskosität, gemessen bei 50ºC: 12,10 x 10&supmin;&sup4;m²/s
- Kinematische Viskosität, gemessen bei 100ºC: 2,92 x 10&supmin;&sup4;m²/s.
- Diese Lösung bildete die für die Herstellung des Bitumen-Polymer-Gemisches verwendete Mutterlauge.
- In einen mit Rührwerk und Dampferhitzern ausgestatteten Behälter wurden bei 170ºC 1.700 Teile eines Destillationsbitumens mit den nachfolgenden anfänglichen physikalischen Eigenschaften gepumpt:
- Erweichungspunkt (Versuch K & R): 48ºC
- Fraaß-Punkt: -18.5ºC
- Penetrationszahl: 82 1/10 mm Kinematische Viskosität bei 160ºC: 1,70 x 10&supmin;&sup4;m²/s.
- Der bei 170ºC unter Rühren gehaltene Inhalt des Behälters wurde dann mit 300 Teilen der - wie oben beschrieben - erhaltenen Lösung versetzt.
- Nach 30-minütigem Rühren bei einer Temperatur von 170ºC erhielt man ein flüssiges Bitumen-Polymer-Gemisch mit einer dynamischen Viskosität bei 160ºC von 0,098 Pa.s, d.h. mit einer Viskosität, die mit der eines Bitumens mit einer Penetrationszahl von 180 bis 220 vergleichbar ist, und das unmittelbar danach auf eine übliche Verteilungsvorrichtung von durchschnittlichem Druck aufgegeben werden kann.
- In Tabelle IV sind die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Bitumen-Polymer- Gemisches vor und nach der Wärmebehandlung angegeben, die darin besteht, daß man einen hermetisch verschlossenen Metallbehälter mit dem Bitumen-Polymer-Gemisch in einem Trockenschrank auf 160ºC erwärmt und während 60 Tagen bei dieser Temperatur hält. Dieser Versuch ermöglicht es, die Entwicklung des Produktes während einer längeren Lagerung zu simulieren. Das Bitumen-Polymer-Gemisch wird vor der Wärmebehandlung als "Produkt V.a.1" bezeichnet und danach als "Produkt V.a.2".
- Tabelle IV zeigt außerdem zu Vergleichszwecken vor und nach der genanntert Wärmebehandlung die entsprechenden Eigenschaften des Ausgangsbitumens, das mit 12 Gew.%, bezogen auf das Bitumen, des zur Bildung der Mutterlauge verwendeten Lösungsmittels verflüssiges ist ("Produkt V.b.1" bzw. "Produkt V.b.2"), und eines Bitumen-Polymer- Gemisches, das ähnlich wie in Beispiel V hergestellt wurde, bei dem jedoch der kristallisierte Schwefel weggelassen wurde ("Produkt V.c.1" bzw. "Produkt V.c.2").
- Bei der Bezeichnung des Produktes bedeuten die Ziffern 1 und 2 die Bitumen-Polymer- Gemische vor bzw. nach der Wärmebehandlung. Tabelle IV Eigenschaften Produkt Viskosität (Rheomat) bei 160ºC (Ps) Pseudoviskosität (s) ZUGVERSUCH bar bricht
- Wie aus dem Vergleich der Ergebnisse in Tabelle IV hervorgeht, führt die Verwendung von kristallisiertem Schwefel als Kupplungsmittel bei Anwendung der Mutterlaugentechnik zu einem verflüssigten Bitumen-Polymer-Gemisch mit elastomeren Eigenschaften. Nach der lagerung bei erhöhter Temperatur ergibt das Produkt ein ziirückbleibendes Bindemittel, dessen Eigenschaften an die des Bitumen-Polymer- Gemisches vor der Wärmebehandlung herankommen.
- Gearbeitet wurde wie in Beispiel 5, jedoch unter Bildung der Mutterlauge aus 243,6 Ge £, Teilen der Erdölfraktion, 54 Gew.Teilen des Styrol-Butadien-Zweiblockcopolymers und eines Kupplungsmittels, das aus 0,4 Gew.Teilen eines Schwefel spendenden, aus Tetramethylthiuramdisulfid und 1,5 Gew.Teilen kristallisiertem Schwefel zusammengesetzten Vulkanisationsbeschleunigers besteht.
- Die in Tabelle V für das erhaltene Bitumen-Polymer-Gemisch angegebenen Eigenschaften sind denen in Tabelle IV für das Kontroll-Gemisch aus Beispiel 5 angegebenen analog, wobei die Tabelle V zum besseren Vergleich auch noch die Eigenschaften des Kontrolle emisches enthält.
- Wie aus den Ergebnissen in Tabelle V hervorgeht, führt die Verwendung eines erfindungsgemäßen Kupplungsmittels bei der Herstellung eines Bitumen-Polymer- Gemisches nach der Mutterlaugentechnik zu einem Bitumen-Polymer-Gemisch, das verglichen mit dem Kontroll-Bitumen-Polymer-Gemisch, für dessen Herstellung (Beispiel 5) lediglich kristallisierter Schwefel als Kupplungsmittel verwendet wird, das deutlich verbesserte elastomere Eigenschaften, insbesondere im Hinblick auf die Bruchspannung r, aufweist. Tabelle V Eigenschaften Produkt Viskosität (Rheomat) bei 160ºC (Ps) Pseudoviskosität (s) ZUGVERSUCH bar
- Außerdem ist die Lagerungsbeständigkeit bei hoher Temperatur zum Beispiel bei 160ºC während zwei Monaten beim erfindungsgemäßen Bitumen-Polymer-Gemisch (Beispiel 6), verglichen mit derjenigen des Kontrollgemisches (Beispiel 5), um vieles besser. Die elastomeren Eigenschaften des so gelagerten erfindungsgemaßen Gemisches (Produkt VI.a.2) waren ebenso gut wie beim frisch hergestellten Gemisch (Produkt VI.a.1).
Claims (42)
1. Verfahren zur Herstellung von Bitumen-Polymer, bei dem man
bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC Bitumen mit einem
Blockcopolymer aus Styrol und einem konjugierten Dien in einer
Menge zwischen 0,5 und 15 %, bezogen auf das Gewicht des
Bitumen, und einem Kupplungsmittel mischt, das eine Schwefel
spendende Verbindung enthält und das erhaltene Gemisch
innerhalb des angeführten Temperaturbereichs und unter Rühren
während wenigstens 10 Minuten hält, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kupplungsmittel ausgewählt wird
unter den Stoffen M, die, bezogen auf das Gewicht,
zusammengesetzt sind aus 1 bis 100 % einer Komponente A, bestehend aus
einem oder mehreren Schwefel spendenden
Vulkanisationsbeschleunigern und 99 bis 0 % einer Komponente B, bestehend aus
einem oder mehreren Vulkanisationsmitteln, ausgewählt unter
elementarem Schwefel und Kohlenwasserstoffpolysulfiden, und
das Kupplungsmittel in einer Menge verwendet wird, die
geeignet ist, eine Schwefelmenge von 0,5 bis 30 %, bezogen auf
das Gewicht des verwendeten Copolymers, zu liefern, um die
Bitumen-Polymer-Zusammensetzung herzustellen, mit der Maßgabe,
daß dem Reaktionsmedium keine im Bitumen lösliche
Alkaliverbindung zugesetzt wird, wenn das Kupplungsmittel aus einem
Gemisch aus einem Schwefel spendenden
Vulkanisationsbeschleuniger vom Disulfidtyp und elementarem Schwefel bei einem
Gewichtsverhältnis von Beschleuniger : Schwefel zwischen 40:60
und 80:20 besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kupplungsmittel in einer Menge
verwendet wird, die geeignet ist, eine Schwefelmenge von 1 bis
8 %, bezogen auf das Gewicht des verwendeten Copolymers, zu
liefern, um die Bitumen-Polymer-Zusammensetzung herzustellen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stoffe M aus 10 bis 100 Gew.-% der
Komponente A und aus 90 bis 0 Gew.-% der Komponente B
bestehen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Komponente A des Stoffes M
zusammengesetzt ist aus einem oder mehreren Schwefel
spendenden Vulkanisationsbeschleunigern, ausgewählt aus der
Gruppe, bestehend aus
a) Thiurampolysulfiden der Formel
worin die Reste R gleiche oder verschiedene Bedeutungen haben
und einen C&sub1;&submin;&sub1;&sub2;-Kohlenwasserstoffrest bedeuten, oder zwei Reste
R, die an ein und dasselbe Stickstoffatom gebunden sind,
miteinander so verknüpft sind, daß sie einen zweiwertigen C&sub2;&submin;&sub8;-
Kohlenwasserstoffrest bilden und x eine Zahl von 2 bis 8
darstellt,
b) Alkylphenoldisulfiden,
c) Morpholindisulfid und
d) Caprolactam-N,N-disulfid.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Formel der Thiurampolysulfide der
Kohlenwasserstoffrest R ein C&sub1;&submin;&sub8;-Rest ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet,
daß der Rest R ein Alkyl-, Aryl- oder
Cycloalkylrest ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Komponente B des Stoffes M
aus orthorhombischem kristallinem Schwefel besteht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Komponente B des Stoffes M
aus einem oder mehreren Kohlenwasserstoffpolysulfiden der
allgemeinen Formel
R&sub1; - (S)m - (R3 - (S)m)r - R&sub2;
besteht oder diese enthält, worin R&sub1; und R&sub2; jeweils einen
einwertigen gesättigten oder ungesättigten
C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest bedeuten oder miteinander so verknüpft sind, daß sie
einen zweiwertigen gesättigten oder ungesättigten
C&sub2;&submin;&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest bilden, wobei sie mit den übrigen Atomgruppen
in der Formel einen Ring entstehen lassen, R&sub3; einen
zweiwertigen gesättigten oder ungesättigten C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest
bedeutet, die Gruppen - (S)m - zweiwertige, jeweils durch m S-
Atome gebildete Gruppen darstellen, wobei m von Gruppe zu
Gruppe verschieden sein kann und eine ganze Zahl von 1 bis 6
bedeutet, wobei mindestens eines der Symbole m für 2 oder eine
darüberliegende Zahl steht und r eine Zahl zwischen 0 und 10
bedeutet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polysulfid bzw, die Polysulfide der
allgemeinen Formel
R&sub4; - (S)p - R&sub4;
bedeutet, worin R&sub4; einen C&sub6;&submin;&sub1;&sub6;-Alkylrest und die Gruppe
-(S)p- eine zweiwertige, durch Verknüpfung von p S-Atomen gebildete
Gruppe darstellt, wobei p eine ganze Zahl zwischen 2 und 5
bedeutet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bitumen ein
Durchdringungsvermögen zwischen 5 und 500 aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bitumen ausgewählt wird unter
Bitumina der Direkt oder Vakuumdestillation und geblasenen oder
halbgeblasenen Bitumina.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Copolymer ausgewählt
wird unter den Blockcopolymeren aus Styrol und einem
konjugierten Dien, ausgewählt unter Butadien, Isopren, Chloropren,
carboxyliertem Butadien und carboxyliertem Isopren.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Copolymer 15 bis 40
Gew.-% Styrol enthält.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Copolymer eine
viskosimetrische Durchschnittsmolekularmasse zwischen 30.000 und
300.000 aufweist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Molekularmasse zwischen 70.000 und
200.000 liegt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die dem Bitumen zugesetzte
Menge an Copolymer 0,7 bis 10 %, bezogen auf das Gewicht des
Bitumens, ausmacht.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Copolymer und das
Kupplungsmittel in das Bitumen in Form der Mutterlauge dieser
beiden Stoffe in einem Lösungsmittel eingearbeitet werden, das
in einem Kohlenwasserstofföl besteht, das einen
Destillationsbereich bei Atmosphärendruck zwischen 100 und 450ºC darstellt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Destillationsbereich zwischen 150
und 370ºC liegt.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstofföl ausgewählt wird
unter aromatischen Erdölfraktionen, Naphthen-paraffinischen
Erdölfraktionen, Naphthen-aromatischen Erdölfraktionen,
paraffinischen Erdölfraktionen, Steinkohle- und Pflanzenölen.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mutterlauge hergestellt
wird durch Kontaktierung der Verbindungskomponenten unter
Rühren bei Temperaturen zwischen 20 und 170ºC.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperaturen zwischen 40 und 120ºC
liegen.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Menge an Copolymer 5 bis
40 % und die Menge an Kupplungsmittel 0,02 bis 15 %, bezogen
auf das Gewicht des Kohlenwasserstofföls, betragen.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mutterlauge 10 bis 35 % Copolymer
und 0,1 bis 5 % Kupplungsmittel, bezogen auf das Gewicht des
Kohlenwasserstofföls, enthält.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß man bei einer Temperatur
zwischen 100 und 230ºC und unter Rühren 80 bis 95 Gew.-%
Bitumen mit 20 bis 5 Gew.-% Mutterlauge in Berührung bringt,
wobei letztere, bezogen auf das Gewicht des als Lösungsmittel
dienenden Kohlenwasserstofföls, 10 bis 35 % Copolymer aus
Styrol und konjugiertem Dien und 0,1 bis 5 % Kupplungsmittel
enthält, und dann das auf diese Weise erhaltene Gemisch unter
Rühren bei einer Temperatur zwischen 100 und 230ºC während
wenigstens 10 Minuten hält.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch
gekennzeichnet, daß die Haltedauer 10 bis 60 Minuten
beträgt.
26. Verwendung der nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche
1 bis 25 erhaltenen Bitumen-Polymer-Zusammensetzungen für die
Herstellung von Belägen.
27. Verwendung nach Anspruch 26, dadurch
gekennzeichnet, daß die hergestellten Beläge oberflächliche
Straßenbeläge sind.
28. Polymermutterlauge, die insbesondere für die Herstellung
von Bitumen-Polymer-Zusammensetzungen geeignet ist und ein
Kohlenwasserstofföl, das einen Destillationsbereich bei
Atmosphärendruck zwischen 100 und 450ºC darstellt, und in diesem
Öl gelöst ein Blockcopolymer aus Styrol und einem konjugierten
Dien und ein Kupplungsmittel enthält, wobei die Menge an
Copolymer 5 bis 40 % und die Menge an Kupplungsmittel in der
Lösung 0,02 bis 15 %, bezogen jeweils auf das Gewicht des
Kohlenwasserstofföls, ausmachen, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kupplungsmittel ausgewählt ist unter
den Stoffen M, die, bezogen auf das Gewicht, zusammengesetzt
sind aus 1 bis 100 % einer Komponente A, bestehend aus einem
oder mehreren Schwefel spendenden Vulkanisationsbeschleunigern
und 99 bis 0 % einer Komponente B, bestehend aus einem oder
mehreren Vulkanisationsmitteln, ausgewählt unter elementarem
Schwefel und Kohlenwasserstoffpolysulfiden.
29. Mutterlauge nach Anspruch 28, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stoffe M aus 10 bis 100 Gew.-% der
Komponente A und 90 bis 0 Gew.-% der Komponente B bestehen.
30. Mutterlauge nach Anspruch 28 oder 29, dadurch
gekennzeichnet, daß die Komponente A die in einem
der Ansprüche 4 bis 6 definierte ist.
31. Mutterlauge nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch
gekennzeichnet, daß die Komponente B des Stoffes
M aus orthorhombischem kristallinem Schwefel besteht.
32. Mutterlauge nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch
gekennzeichnet, daß die Komponente B des Stoffes
M aus einem oder mehreren Kohlenwasserstoffpolysulfiden, wie
sie in Anspruch 8 definiert sind, besteht.
33. Mutterlauge nach Anspruch 32, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polysulfide die in Anspruch 9
definierten sind.
34. Mutterlauge nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, daß das Copolymer ausgewählt ist
unter den in Anspruch 12 definierten Blockcopolymeren.
35. Mutterlauge nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch
gekennzeichnet, daß das Copolymer 15 bis 40
Gew.-% Styrol enthält.
36. Mutterlauge nach einem der Ansprüche 28 bis 35, dadurch
gekennzeichnet, daß das Copolymer eine
viskosimetrische Durchschnittsmolekularmasse zwischen 30.000 und
300.000 aufweist.
37. Mutterlauge nach Anspruch 36, dadurch
gekennzeichnet, daß die viskosimetrische Molekularmasse
zwischen 70.000 und
200.000 liegt.
38. Mutterlauge nach einem der Ansprüche 28 bis 37, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstofföl
einen Destillationsbereich bei Atmosphärendruck zwischen 150
und 370ºC aufweist.
39. Mutterlauge nach einem der Ansprüche 28 bis 38, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstofföl das
in Anspruch 19 definierte ist.
40. Mutterlauge nach einem der Ansprüche 28 bis 39, dadurch
gekennzeichnet, daß sie 10 bis 35 % Copolymer
und 0,1 bis 5 % Kupplungsmittel, bezogen auf das Gewicht des
Kohlenwasserstofföls, enthält.
41. Mutterlauge nach eineni der Ansprüche 28 bis 40,
hergestellt durch Kontaktierung der sie zusammensetzenden
Komponenten unter Rühren bei Temperaturen zwischen 20 und 170ºC.
42. Mutterlauge nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß diese hergestellt wurde bei Temperaturen
zwischen 40 und 120ºC.
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