DK170474B1 - Kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen og kationisk emulgeringssystem især anvendeligt til opnåelse af sådanne emulsioner samt anvendelse af emulgeringssystemet - Google Patents

Kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen og kationisk emulgeringssystem især anvendeligt til opnåelse af sådanne emulsioner samt anvendelse af emulgeringssystemet Download PDF

Info

Publication number
DK170474B1
DK170474B1 DK492986A DK492986A DK170474B1 DK 170474 B1 DK170474 B1 DK 170474B1 DK 492986 A DK492986 A DK 492986A DK 492986 A DK492986 A DK 492986A DK 170474 B1 DK170474 B1 DK 170474B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
emulsion
bitumen
cationic
emulsifier
group
Prior art date
Application number
DK492986A
Other languages
English (en)
Other versions
DK492986A (da
DK492986D0 (da
Inventor
Francis Demangeon
Emile Lopez
Original Assignee
Elf France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elf France filed Critical Elf France
Publication of DK492986A publication Critical patent/DK492986A/da
Publication of DK492986D0 publication Critical patent/DK492986D0/da
Application granted granted Critical
Publication of DK170474B1 publication Critical patent/DK170474B1/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C08L95/005Aqueous compositions, e.g. emulsions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)

Description

i DK 170474 B1
Den foreliggende opfindelsen angår kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen og kationisk emulgeringssystem især anvendelig til opnåelse af sådanne emulsioner samt anvendelse af dette emulge-5 ringssystem til fremstilling af kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymertypen.
Den proces at bringe bituminøse bindemidler i kationisk eller anionisk emulsion udgør en velkendt teknik. Emul-10 sionen består af en dispersion af meget små kugler af bitumen i en kontinuert vandig fase. Emulsionen betegnes anionisk henholdsvis kationisk afhængig af, hvorvidt den samlede elektriske ladning, som omgiver de små kugler er negativ eller positiv; i nærvær af en elektrisk jævnstrøm 15 af lej res bitumen micellerne i en emulsion sig på anoden., dersom emulsionen er anionisk, eller på katoden, dersom emulsionen er kationisk.
Fremstilling af en emulsion af bituminøse bindemidler 20 foregår under anvendelse af emulgatorer, som fremmer dispersionen af de små kugler af bindemiddel i en vandige base ved dannelse af et opladet beskyttende skjold, hvorved undgås agglomerering deraf.
25 Når det drejer sig om anioniske emulsioner, er emulgatoren af den anioniske type, og den består især af et alkalimetalsalt af en fedtsyre. Denne emulgator er i almindelighed blandet med det bituminøse bindemiddel i en mængde, der strækker sig fra 0,05 til 2 vægt-%. Bindemidlet 30 indeholdende emulgatoren dispergeres derpå i en alkalisk vandig fase ved passage gennem et emulgeringsapparat.
Man opnår kationiske emulsioner under anvendelse af kationiske emulgatorer, som i almindelighed består af nitro-35 genholdige organiske forbindelser, såsom fedtaminer, fedtamidoaminer, fedtimidazoliner, mono- og di-kvarternære fedtammonium-forbindelser samt reaktionsprodukter mel- DK 170474 B1 2 lem ethvert af sådanne produkter og ethylenoxid eller propylenoxid. Fedtdelen i disse emulgatorer kan være i
S
besiddelse af en meget forskellig artet kemisk struktur, og udgangsmaterialerne for fremstilling af sådanne emul-5 gatorer kan stamme fra forskellige kilder, såsom aminal-ske fedtstoffer, petroleums raffinater, vegetabilske olier og flydende harpikser. Den kationiske emulgator er i almindelighed dispergeret i vand, hvortil man sætter saltsyre. Det dannede hydrochlorid er opløseligt. Den så-10 ledes opnåede opløsning, hvis pH i almindelighed er på mellem 1 og 5, bringes derpå i kontakt med det bituminøse bindemiddel i et emulgeringsapparat til dannelse af emulsionen.
15 Emulsionen betragtes, uafhængigt af om den er anionisk eller kationisk, som et middel, der gør det muligt at nedsætte de bituminøse bindemidlers viskositet. Emulsionen genskaber, efter at være blevet brudt, det bituminøse bindemiddel, hvortil emulgatoren er blevet sat, og som er 20 brugt til fremstillingen af emulsionen. Tilstedeværelsen af denne emulgator i det bituminøse bindemiddel antages at udøve en gunstig virkning på bindemidlets adhæsionsevne i nærvær af en uorganisk overflade, på den betingelse, at den befinder sig i et snævert interval for pH mel-25 lem 1 og 6.
Langt den største anvendelse af bituminøse emulsioner består i hovedsagen i behandlingerne til konstruktion af eller vedligeholdelse af veje, og det drejer sig i hoved-30 sagen om kationiske emulsioner. Erfaringer inden for dette område viser, at de kationiske emulsioner er lette at påføre, og at man undgår talrige ulemper knyttet til an-ioniske emulsioner, såsom muligheden for en genskabelse af emulsionen i nærvær af vand, et ikke-forudsigeligt 35 sammenbrud under oplagring og en dårlig vedhæftning af bindemidlet til overfladen af stenmaterialet.
DK 170474 B1 3
De kationiske bituminøse emulsioner anvendes i hovedsagen i overensstemmelse med to typer af fremgangsmåder, nemlig påføring og indhylning.
5 Påføringen består i, at man sammenklæber lag af grus med overfladen af vejbanen ved hjælp af den bituminøse emulsion med det formål at gendanne overfladens ruhed og at gøre den uigennemtrængelig. Denne teknik bidrager til at danne et nyt slidlag.
10
Ved indhylning gør den bituminøse emulsion det muligt at anvende lag af en tykkelse fra 0,4 cm til mere end 20 cm, som integreres i alle lagene i en vejbelægningstruktur.
15 For tiden er, på grund af den almindelige nedskæring af vedligeholdelsesbudgetter og budgetter for vejkonstruktion, anvendelsen af bitumen emulsioner særlig begrænset i forbindelse med vedligeholdelsen af vejbanernes overflade. Ikke desto mindre udviser bitumen til vejmateria-20 ler at en emulgerbare klasse, på grund af de overordentlige kraftige mekaniske påvirkninger, som sammensætningen af overfladebeklædningerne udsættes for, ikke tilstrækkelig gode karakteristika, til at man kan understøtte de tangentielle påvirkninger, som skyldes tunge belastninger 25 og kraftig trafik.
Under disse betingelser erstattes de bituminøse bindemidler, som udelukkende består af bitumen, mere og mere med bituminøse bindemidler af typen bitumen/polymer. Disse 30 bindemidler bitumen/polymer er produkter opnået ud fra bitumen, hvortil er sat polymere, og som eventuelt er modificeret af disse sidstnævnte i nærvær eller uden tilstedeværelsen af en reaktant såsom svovl eller et modificeringsmiddel og/eller et additiv.
Eksempler på bituminøse bindemidler af typen bitumen/polymer omfatter især; 35 DK 170474 B1 4 - Bitumenmateriale modificeret med olefiniske polymere eller med blandinger af fedtsyre og højere alkoholer [fransk patentfremlæggelsesskrift nr. 2 364 960 dateret 17-09-76]; 5 ' .
- bitumenmaterialer modificeret som ovenfor, og på hvilke er podet elastomere [fransk patentfremlæggelsesskrift nr.
2 364 961 dateret 17-09-76]; 10 - bitumenmaterialer modificeret med norbornen [fransk pa tentfremlæggelsesskrift nr. 2 367 102 dateret 08-10-76]; - bitumenmaterialer modificeret med dihalogenpolybutadie-. is ner, der tjener som modtagerstruktur for copolymere af • sekvenstypen og for co-vulkaniserbare elastomere [fransk patentfremlæggelsesskrift nr. 2 418 812 dateret 03-03-78]; 20 - bitumenmaterialer modificeret med blokcopolymere sty- ren/butadien eller styren/isopren [fransk patentfremlæg-, gelsesskrift nr. 2 376 188 dateret 28-12-76]; - bitumenmaterialer modificeret med blokcopolymere sty- 25 ren/carboxyleret dien [tillægspatent offentliggørelsesnr.
2 440 967 ateret 09-11-78 til fransk patentansøgning 76 39233, svarende til fremlæggelsesskrift nr.
2 376 188]; 30 - bitumenmaterialer modificeret med polyethylenvokse [fransk patentfremlæggelsesskrift nr. 2 405 288 dateret 05-10-77]; « - bitumenmaterialer modificeret med elastomere acrylpoly-35 mere [fransk patentfremlæggelsesskrift nr. 2 424 301 dateret 25-04-78]; DK 170474 B1 5 - bitumenmaterialer modificeret med polymere af typen po-lyvinylalkohol, polyamid, polyester eller polyurethan; - bitumenmaterialer modificeret med copolymere af olefi-5 ner der iblandt især copolymere ethylen/propylen eller copolymere ethylen/propylen/dien, eller med copolymere af definer og af vinyliske monomere, især copolymere ethy-len/vinylacetat, copolymer ethylen/acrylester eller copolymer ethylen/vinylchlorid; 10 - bitumenmaterialer modificeret med specielle polymere af typen halogenerede polymere, især fluorerede polymere, såsom poly-tetrafluorethylener eller fluorerede og chlo-rerede polymere eller af typen silicone-polymere, såsom 15 polysiloxaner; - bituminøse præparater opnået ved at bringe i kontakt et bitumenmateriale med en stamopløsning indeholdende en polymer, især en blokcopolymerstyren/konjugeret dien, og 20 svovl eller et polysulfid eller et andet reaktionsdygtigt middel, især vinylmonomere, såvel som en petroleumsfraktion og/eller en stenkulsolie [fransk patentoffentliggørelsesskrift nr. 2 429 241 dateret 21-06-78 og fransk patentfreralæggelsesskrift nr. 2 528 439 dateret 10-06-82; 25 fransk patentfremlæggelsesskrift nr. 2 455 623 dateret 02-05-79 og fransk patentfremlæggelseskrift nr. 2 533 935 dateret 30-09-82]; - bitumenmaterialer modificeret med en blanding af mindst 30 to af de ovenfor nævnte polymere, såvel som blandinger af sådanne modificerede bitumenmaterialer.
Overføring til emulsion af disse forskellige bitumenmaterialer modificeret ved inkorporering af polymere kan 35 imidlertid ikke gennemføres, således som de foreligger, eftersom forbedringen af bitumenmaterialernes egenskaber, forhøjer systematisk det pågældende mediums viskositet, DK 170474 B1 6 hvilket forhindrer fremstillingen af emulsioner af bindemidler modificeret med polymere under anvendelse af kon- f ventionelt industrielt apparatudstyr. Det er under disse betingelser nødvendigt at anvende et eller flere flyden-5 degørende opløsningsmidler, hvis hovedrolle er at reducere mediets viskositet og at bringe denne inden for et område ækvivalent med arbejdsområdet for bitumenmaterialer med penetration 80/100 og 180/220 mellem 100 °C og 150 °C, det vil sige 1-10 poise. Det eller de valgte opløs-10 ningsmidler har blandt andet som særegenhed, at de er delvist flygtige, samtidig med at de bevarer tunge fraktioner med plastificerende egenskaber og forligelighed-forlenende egenskaber mellem den polymere og bitumenma-terialet.
15 “ Man har nu konstateret, at dannelsen af emulsioner med hurtig brydning ud fra bindemidler af typen bitumen/-polymer, som er gjort flydende eller lettere bevægelig , ved hjælp af olier af petroleumsprodukt oprindelse eller 20 stammende fra stenkuldestillation, i nærvær af konventionelle kationiske emulgatorer, således som de er nævnt ovenfor, førte til emulsioner, hvis bristning var dårlig og vilkårlig. Man konstaterede iøvrigt, at denne bristning førte til en delvis koagulering af bitumen-kuglerne, 25 uden dog nogen sinde inden for de første timer, ja endog efter adskillige dage at føre til den fuldstændige sammenflydning af emulsionsmicellerne, og at dette var uafhængigt af den valgte type emulgator og koncentrationen af en sådan emulgator. Denne fejl giver de tilbageværende 30 bituminøse bindemidler mekaniske karakteristika, som er meget dårligere end dem, som er knyttet til det vandfri bitumen/polymer bindemiddel, der er anvendt som udgangsmateriale. Det begrænser således udviklingen af emulsioner af bindemiddelbitumen/polymer inden for området 35 vedrørende udførelsen af tynde beklædninger og overfladiske beklædninger på veje med meget kraftig trafik. Man har iøvrigt påvist, at fænomenet ene og alene afhang af DK 170474 Bl 7 en dobbelt Interaktion mellem opløsningsmiddel og emulgator, for en konventionel emulgator, således som den er defineret ovenfor, og at dette var uafhængigt af den pågældende emulgators kemiske art, samt mellem opløsnings-5 midlet og saltene indeholdt i vandet, det vil sige jord-alkalimetalsalte og metalsalte. Arten af bitumenmateria-lerne og oprindelsen heraf, typen af polymer kombineret med bitumenmaterialet eller tilstedeværelsen af tværbindende eller stabiliserende reaktant udøvede derimod ikke 10 nogen indflydelse på fænomenet.
Man har nu fundet, at man kunne undertrykke den skadelige indflydelse af interaktionerne mellem opløsningsmiddel og emulgator og mellem opløsningsmiddel og salte indeholdt i 15 vandet, idet man anvendte i kationiske emulsioner af et bindemiddelbitumen/polymer et specifikt emulgeringssystem, som er resultatet af kombinationen af mindst en kationisk nitrogenholdig emulgator og et additiv bestående af mindst et vandopløseligt sekvestrerende phospho-20 niumsyresalt.
Den foreliggende opfindelse angår således kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen, som er dannet af en dispersion af en organisk fase 25 bestående bindemidlet bitumen/polymer i en vandig fase indeholdende en kationisk nitrogenholdig emulgator og en syre, hvilken sidstnævnte forefindes i en sådan mængde, at pH i den vandige fase har en værdi mellem 3 og 9, hvilke emulsioner er ejendommelige derved, at emulsionen 30 indeholder 30-85 vægt-%, beregnet på emulsionen af bitu-men/polymer-bindemidlet, og den vandige fase i emulsionen ligeledes indeholder 0,005-0,5 vægt-%, beregnet på emulsionen af et additiv bestående af mindst et vandopløseligt, sekvestrerende salt af phosphoniumsyre, hvis sekve-35 streringsevne over for metalioner er ækvivalent med en fiksering af mindst 5 mg ioner calcium per g salt inden for et pH-område fra 3 til 9 og at den vandige fase even- DK 170474 B1 8 tuelt indeholder et fortykkelsesmiddel.
Det eller de vandopløselige sekvestrerende phosphonium » salte er fortrinsvis valgt blandt phosphoniumsalte med 5 formlen:
OM R- OM
I I1 I
0 * P-C-P * 0 (I)
III
OM OH OM
10 hvori R1 betegner en C^-C^ carbonhydridgruppe, især C^-Cg, og symbolerne M er ens eller forskellige og hver betegner et hydrogenatom eller en gruppe M^ på en sådan måde, at mindst en gruppe M består af en gruppe M., idet en 15 l sådan gruppe M. betegner et alkalimetalatom, især natrium A * eller kalium, en gruppe + -NHg-N^ eller en gruppe med formlen: 20 R9 Ro Λ + / d
N
/ \ H R4 25 hvori symbolerne R2, Rg og R^, som er ens eller forskellige, hver betegner et hydrogenatom eller en monovalent Ci-CgOarbonhydridgruppe, fortrinsvis C^Cg, som eventuelt indeholder en OH-gruppe, idet to af grupperne R2, Rg og R^ sammen med det nitrogenatom, hvortil de er bundet, 30 eventuelt danner en pyridin- eller piperidinring.
Alkaiimetallet, som kan være gengivet ved gruppen M^, er valgt blandt metallerne i gruppe IA i det periodiske sy- 35 DK 170474 B1 9 stem, således som det er gengivet i Handbook of Chemistry and Physics, 46ende udgave, udgivet af The Chemical Rubber Co., idet dette alkalimetal fortrinsvis er natrium eller kalium.
5
De eventuelt med OH-grupper substituerede C^-Cg-carbon-hydridgrupper, som kan være repræsenteret af symbolerne R2' R3 R4' er især ^-Cgalkyl- eller hydroxyalkylgrup-per, fortrinvis C-^-Cg, såsom methyl, ethyl, propyl, bu- 10 tyl, pentyl, hexyl, hydroxymethyl, hydroxyethyl eller hydroxypropyl, eller også C^-Cgcycloalkylgrupper, især cyclopentyl eller cyclohexyl, eller C1~Cgaromatiske grupper, såsom phenyl eller tolyl.
15 Når visse af grupperne R2, Rg og R^ er bundet sammen til dannelse sammen med det nitrogenatom, hvortil de er bundet, af en heteroring, er denne af pyrridintypen eller af piperidintypen.
20 Forbindelserne med formlen (I) er især sådanne salte, som er resultatet af reaktionen mellem 1,1-hydroxyhydrocar-byl-diphosphoniumsyre med formlen:
OM R. OM
25 I I1 I
0 = P-C-P = 0 (II)
I I I
OH OH OH
og en forbindelse valgt blandt hydroxiderne af alkali-metallerne i gruppe IA i det periodiske system som ovenfor defineret, eller med vandfrit eller hydratiseret ammoniak, med hydrazin eller med aminer med formlen 35 DK 170474 B1 10
R2 / Å N
I Ro ; R4 5 idet symbolerne R^-R^ har den ovenfor anførte betydning.
Koncentrationen af vandopløseligt phosphoniumsalt i emulsionens vandige fase kan variere temmelig meget i afhæn-gighed af hårdheden af det vand, som er anvendt til fremstilling af emulsionen, og/eller af det samlede indhold af metalioner i dette vand. Denne koncentration er fra 0,005% til 0,5 vægt-%, fortrinsvis 0,01%-0,3 vægt-% i forhold til emulsionen.
- 15
Den i emulsionen foreliggende kationiske nitrogenholdige emulgator kan bestå af en eller flere i sig selv kendte kationiske nitrogenholdige emulgatorer, hvilke emulgatorer især kan være fedtmonoaminer, polyaminer, amidoami-2q ner, amidopolyaminer, salte eller oxider af disse aminer og amidoaminer, såvel som reaktionsprodukter mellem de ovenfor nævnte forbindelser og ethylenoxid og/eller pro-pylenoxid. En almen fremstilling af kationiske nitrogenholdige emulgatorer, blandt hvilke man kan vælge emulgatorerne, der er anvendelige ifølgde den foreliggende op-25 findelsen, er anført i håndbogen Kirk-Othmer: Encyclopedia of Chemical Technology, 3dle udgave, bind 22, side 377-384.
2Φ Ved en fordelagtig udførelsesform for opfindelsen dannes den kationiske nitrogenholdige emulgator ved kombination af en eller flere emulgatorer A valgt blandt kationiske nitrogenholdige emulgatorer af typen monoaminer, diaminer, amidoamier, oxider af sådanne aminer eller amidoaminer, reaktionsprodukter af sådanne forbindelser med ethy-3 5 lenoxid og/eller propylenoxid, og kvaternære ammoniumsal- DK 170474 B1 11 te, sammen med en eller flere emulgatorer B valgt blandt kationiske nitrogenholdige emulgatorer, som indeholder i sit molekyle mindst tre funktionelle grupper valgt blandt aminogrupper og amidgrupper på en sådan måde, at mindst 5 en af disse funktionelle grupper er en amingruppe, idet forholdet mellem den samlede vægtmængde af den eller de indgående forbindelser A og den samlede vægtmængde af forbindelserne A + B især strækker sig fra 5% til 95%. Denne udførelsesform fører til et tydeligt og hurtigt 10 brud af emulsionen, hvilket gør det muligt forbindemidlet bitumen/polymer umiddelbart at genvinde sine oprindelige egenskaber.
Den kationiske nitrogenholdige emulgator, som kan anven-15 des ifølge opfindelsen, kan især bestå af en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgatorer valgt blandt følgende forbindelser: - fedtmonoaminer med formlen (III) Rg-NH2, hvori Rg be-20 tegner en fedtcarbonhydridgruppe, især en cg"C22alkyl" gruppe eller alkenylgruppe, såsom lauryl, stearyl eller oleyl; og - polyaminer og amidopolyaminer med formlen: 25 R - * <CnH2n> - ra2 (IV) hvori X betegner en divalent gruppe med formlen: 30 Γ 1 —I 4 - <C0) - NH+C H, -NH--OU -C' (C H,q> , r ^ m 2m J p _jq & __ idet R er en carbonhydridgruppe, især alkyl eller alkenyl 3 5 indeholdende op til 22 carbonatomer, fortrinsvis Cg“C22, DK 170474 B1 12 m og n, som kan være ens eller forskellige, er hele tal fra 1 til 8, fortrinsvis 1-6, p er et tal, som kan antage hele værdier fra 0 til 6, fortrinsvis fra 0 til 3, r er lig med 0 eller 1, og q er et helt tal fra 2 til 10, for- 5 trinsvis 2-4.
Under den udførelsesform, ved hvilken den kationiske nitrogenholdige emulgator indeholder en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgatorer A i kombination med 10 en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgatorer B, således som det er defineret alment ovenfor, kan emulgatorerne A især være valgt blandt: . - monoaminer med formlen (III), 15 - diaminer og amidoaminer med formlen : R - (C0)r - NH - (CnH2n) - NH2 (V) - aminer med formlen : 20 ^-1 R - CL (C Η ) (VI) -1 <3 z<3 —<CnH2n> - NH2 25 - kvaternære ammoniumforbindelser med formlen : + (R?)j N (Rg)h Y“ (VII) medens emulgatorerne B især kan være valgt blandt poly-aminer eller amidopolyaminer med formlen: R - (CO) r * "»{Vj. - “^An* - »*2 CV1II) idet s i disse formler betegner et helt tal fra 1 til 6, 35 DK 170474 B1 13 fortrinsvis 1-3, symbolerne Ry, som kan være ens eller forskellige, betegner carbonhydridgrupper, som eventuelt kan være substitueret med en eller flere funktionelle grupper, og som indeholder Cg-C22' især Cg-C22a1kylgrup-5 per eller alkenylgrupper, eller en benzylgruppe, symbolerne Rg, som kan være ens eller forskellige, betegner Ci-Cgelkylgrupper, som eventuelt er hydroxyleret, især methyl, ethyl, propyl, hydroxyethyl eller hydroxypropyl, Y- betegner en anion af en uorganisk syre, især en chlo- 10 ridion, eller af en organisk syre, især en acetation eller formiation, h er et helt tal lig med (4 - j), og j er et tal, som kan have værdierne 1, 2 eller 3, medens R, r, m, n og q har den tidligere anførte betydning.
15 Foretrukne kationiske nitrogenholdige emulgatorer, som man kan anvende som emulgatorer A, har følgende formler:
Rg - (C0)r - NH - (CH2)3 - NH2 (IX) 20 Rg - (C0)r - CH - (CH2)2 - NH2 (X) R10 (Vg (WV * (R10}1 Y1 (XI) 25 + “ (Rg)^ N (R10)h (XII) idet Rg i disse formler betegner en ci2_C22alk^'1'^ru^e eller alkenylgruppe, især stearyl og/eller oleyl, R1Q betegner en C^-C^alkylgruppe eller hydroxyalkylgruppe, betegner en chloridion eller en acetation, 1 betegner et helt tal lig med (3 - g), og g betegner et helt tal, som kan have værdierne 1, 2 eller 3, medens r, j og h er tal med den tidligere anførte betydning.
35 DK 170474 B1 14
Andre foretrukne kationiske nitrogenholdige emulgatorer, som man kan anvende især som emulgatorer B, svarer til de efterfølgende formler: 5 r9-£nh - (CH2)T"] f NH2 (XIII) °g R9 " C0“[’NH - (CH2,'^T NH2 (XIV) 10 hvori f betegner et tal, som kan have værdierne 2, 3, 4 eller 5, og Rg har den tidligere anførte betydning.
Den samlede mængde kationisk nitrogenholdige emulgator i 15 emulsionen kan variere inden for vide grænser. Denne mængde kan med fordel udgøre 0,03%-3%, fortrinsvis 0,06%-2% af den samlede vægt af emulsionen til opnåelse af emulsioner med hurtigt brud og med tilfredsstillende stabilitet.
20
De syrer, som man anvender for at regulere pH i emulsionen til en værdi strækkende sig fra 3 til 9, kan være valgt blandt uorganiske syrer med forskellige syrerstyrker eller ogå mellem mættede eller umættede og eventuelt 25 hydroxylerede mono- eller polycarboxylsyrer, således som de er defineret i fransk patentfremlæggelseskrift nr. 2 517 317 dateret 27-11-81. De foretrukne syrer er saltsyre, saltpetersyre, phosphorsyre, eddikesyre, oxalsyre, citronsyre og myresyre.
30
Det bitumen/polymerbindemiddel, som bringes i kationisk emulsion, kan være et vilkårligt af de produkter, der opnås ud fra bitumenmaterialer, til hvilket er sat en eller flere polymere, og som eventuelt er modificeret ved hjælp 35 af dette eller disse polymere i nærvær eller uden tilstedeværelsen af en reaktionskomponent såsom svovl eller et middel, som frigiver svovl, såsom et polysulfid, af et DK 170474 B1 15 koblingsmiddel eller af et vulkaniseringsmiddel, idet der til disse bitumenmaterialer ligeledes kan være tilsat, dersom der er behov derfor, et flydemiddel, såsom en petroleumsfraktion, en stenkulsolie eller en blanding af 5 sådanne produkter.
De foretrukne bitumen/polymerbindemidler kan være valgt blandt de tidligere som eksempler nævnte forskellige bitumen/polymerbindemidler .
10
Emulsionerne ifølge den foreliggende opfindelse kan ligeledes indeholde et fortykkelsesmiddel bestående af en eller flere vandopløselige organiske forbindelser, som er i stand til inden for pH-området, der strækker sig fra 3 15 til 9, at forhøje emulsionens viskositet uden at modificere viskositeten alene af den vandige fase, som indeholder den kationiske nitrogenholdige emulgator.
Man kan blandt de som fortykkelsesmidler anvendelige for-20 bindeiser især nævne vandopløselige naturlige gummiarter af typen guargummi, gummiarabikum, gatigummi, karayagum-mi, tragacanthgummi og johannesbrødkærnemel, eller også vandopløselige polyurethaner med lav molekylvægt især polyurethaner med molekylvægt lavere end 20.000, som er 25 opnået ved reaktion mellem et polyisocyanat, såsom soloy-len-diisocyanat, diphenylmethan-4,4'-di-isocyanat, naph-thylen-1,5-di-isocyanat, hexamethylen-1,6-di-isocyanat, 3,3'-toliden-4,4'-di-isocyanat og m-phenylen-disulfonyl-diisocyanat, med polyoler af typen polyesterpolyoler el-30 ler polyetherpolyoler. Man kan som polyesterpolyoler nævne reaktionsprodukterne mellem en polycarboxylsyre, såsom adipinsyre, phetansyre eller maleinsyre, og en polyol eller en blanding af polyoler såsom ethylenglycol, propy-lenglycol, diethylenglycol, butandiol, glycerol, tri-35 methylolpropan, hexamethylentriol eller pentaerythritol, medens de passende polyetherpolyoler kan være valgt blandt reaktionsprodukterne mellem polyoler af typen DK 170474 B1 16 ethylenglycol, propylenglycol, glycerol, trimethylolpro-pan, pentaerythritol, methylglycosid, sorbitol og saccharose og epoxyder af typen ethylenoxid, propylenoxid eller epoxystyren.
5 Vægtmængden af fortykkelsesmiddel i emulsionen kan med fordel være fra 5% til 30 vægt-% af den samlede vægtmængde, som udgøres af den kationiske nitrogenholdige emulgator, af phosphonium-additivet og af fortykkelsesmidlet.
10
De kationiske emulsioner ifølge den foreliggende opfindelse fremstilles derved, at man fremstiller i en zone til frembringelse af en emulsion, især i et apparat af emulgeringsapparattypen, en intim dispersion af bindemid-. 15 let bitumen/polymer i en vandig fase indeholdende de ‘ mængder, som er passende til opnåelse af de ovenfor definerede koncentrationer, emulgatoren bragt på saltform med en syre i passende mængde til opnåelse af den ønskede værdi for pH, den vandopløselige sekvestrerende phospho-20 nium-forbindelse og eventuelt fortykkelsesmidlet. For at opnå dette tilfører man separat og samtidig til dannelse » zonen for emulsion på den ene side bindemidlet bitumen/- polymer i form af en smeltet masse, hvis temperatur er mellem 80 °C og 180 °C, fortrinsvis mellem 120 °C og 160 25 °C, og på den anden side den vandige fase indeholdende de ovennævnte ingredienser og med en temperatur på mellem 15 °C og 80 °C, fortrinsvis mellem 20 °C og 60 °C, og man holder den samlede mængde i denne zone i tilstrækkelig lang tid til dannelse af en emulsion.
30
Den vandige fase, som man blander med bindemidlet bitumen/polymer i zonen til dannelse af emulsion, fremstilles ved, at man indfører emulgatoren, den sekvestrerende phosphonium-forbindelse, syren og eventuelt fortykkelses-35 middel i den mængde vand, som er nødvendig til fremstilling af en emulsion, og som forinden er bragt til en temperatur på mellem 30 og 75 °C. Mængderne af emulgator, af DK 170474 B1 17 sekvestrerende phosphonium-forbindelse og af eventuel fortykkelsesmidel, som sættes til vandet, er valgt således, at koncentrationerne af disse ingredienser i den derved opnåede emulsion befinder sig inden for de ovenfor 5 definerede intervaller. Syren anvendes i tilstrækkelig stor mængde til at omdanne, dersom der er behov derfor, den kationiske emulgator til et opløseligt salt og til at bringe pH i emulsionen til den ønskede værdi. De ingredienser, dvs. kationisk nitrogenholdige emulgator, sekve-10 strerende phosphosnium-forbindelse, syre og eventuelt fortykkelsesmiddel, som sættes til vandet, kan tilføres i vilkårlig rækkefølge. Man kan især tilføre den sekvestrerende phosphonium-forbindelse i vandet før eller efter saltdannelsen af emulgatoren under anvendelse af syren.
15 Den sekvestrerende phosphonium-forbindelse kan ligeledes være dannet in situ i vandet ud fra det tilsvarende stam-forbindelse af phosphoniumsyre og en base, som er i stand til at tilføre den saltdannende gruppe M1, således som den er defineret i det forudgående.
20
Ved en fordelagtig udførelsesform inkorporerer man samtidig i vandet i det mindste emulgatoren og dens sekvestrerende phsophosnium-forbindelse eller dens tilsvarende forudgående phosphoniumsyreforbindelse i form af en blan-25 ding, som man kan betegne som det kationiske emulgerings-system, og som fremstilles forud, hvorpå man tilsætter syren, og dersom et såant anvendes, fortykkelsesmidlet.
Det såkaldte kationiske emulgeringssystem indeholder så-30 ledes en kationisk nitrogenholdige emulgator bestående af en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgatorer og et additiv bestående af mindst en vandopløselig sekvestrerende phsophosnium-forbindelse, således som den er defineret ovenfor, eller en forudgående stamforbindelse 35 af phosphoniumsyre, idet dette adjektiv især er dannet ud af mindst én phosphoniumforbindelse valgt blandt de tidligere nævnte forbindelser med formlen (I) eller deres DK 170474 B1 18 tilsvarende stamforbindelser af phosphoniumsyre med formlen (II).
I et sådant emulgeringssystem er vægtmængden af kationisk 5 nitrogenholdig emulgator især 10-99%, fortrinsvis 25-90% beregnet på den samlede vægtmængde af emulgator og af additiv.
Den i det kationiske emulgeringssystem foreliggende kat-10 ioniske nitrogenholdige emulgator kan især bestå af en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgatorer valgt blandt fedtmonoaminer med formlen (III) og polyaminer og amidopolyaminer med formlen (IV).
15 Ved en foretrukken udførelsesform består den kationiske nitrogenholdige emulgator i det kationiske emulgeringssystem af en kombination af en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgatorer A og en eller flere kationiske nitrogenholdige emulgatorer B, således som de er define-20 ret ovenfor, idet forholdet mellem den samlede vægtmængde af den eller de indgående forbindelser A og den samlede vægtmængde af forbindelserne A + B strækker sig især fra 5 til 95%.
25 Opfindelsen angår således også et kationisk emulgatorsystem, som er ejendommelig ved det i krav 11’s kendetegnende del anførte.
Forbindelserne A kan især være valgt blandt de ovenfor 30 nærmere definerede forbindelser gengivet ved formlerne .
(III), (V), (VI) og (VII), og ganske særlig blandt de forbindelser A, som er defineret med formlerne (IX), (X), (XI) og (XII), medens forbindelserne B kan være valgt blandt de ovenfor definerede forbindelser med formlerne 35 (VIII), og ganske særlig blandt forbindelserne B defineret ved formlerne (XIII) og (XIV).
19 DK 170474 B1
Det kationiske emulgeringssystein kan yderligere indeholde et fortykkelsesmiddel bestående af en eller flere vandop-løsellige organiske forbindelser valgt blandt sådanne, som er blevet defineret i det forudgående, især blandt de 5 vandopløselige naturlige gummiarter eller blandt de vandopløselige polyurethaner med lav molekylvægt, især sådanne, som er opnået ved reaktion mellem et polyisocyanat og en polyol af typen polyesterpolyol eller polyetherpolyol.
10 Vægtindholdet af fortykkelsemiddel i det kationiske emulgeringssystem udgør me fordel fra 5 til 30 vægt-% af den samlede blanding bestående af emulgatoren, phosphonium-additivet og fortykkelsesmidlet.
15 Ved fremstilling af emulsionen føres den vandige fase indeholdende en kationiske nitrogenholdige emulgator, phosphonium-additivet, syren og eventuelt fortykkelsesmidlet på den ene side og bitumen/polymerbindemidlet på den anden side til zonen for dannelse af emulsion i så- 20 danne indbyrdes forhold, at den derved opnåede kationiske emulsion med fordel indeholder udtrykt efter vægt 30-85%, fortrinsvis 50-80% af bitumen/polymerbindemidlet.
De kationiske emulsioner af bitumen/polymerbindemiddel 25 ifølge den foreliggende opfindelse er karakteriseret ved en hurtig og irreversibel nedbrydning ved kontakt med granulater, hvilket har til følge, at bitumen/polymerbindemidlet øjeblikkeligt og fuldstændigt genvinder sine oprindelige egenskaber.
30
Emulsionerne ifølge opfindelsen egner sig særlig godt til anvendelser inden for vejbygningsteknikken, til tætning inden for bygningsingeniørområdet eller ved almindeligt byggeri eller ved industrielle anvendelsesområder.
Opfindelsen belyses nærmere ved de efterfølgende eksempler.
35 DK 170474 B1 20 I disse eksempler, som beskriver kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler, som er fremstillet i overensstem-melse med den kendte teknik (sammenligningseksempler) og ifølge opfindelsen, er anført i det følgende viste stør-5 reiser til karakterisering af prøverne af de fremstillede emulsioner: - middeldiameteren af fordelingen af dråberne af bitumi-nøst bindemiddel, dvs. den værdi for diameteren, som sva- 10 rer til værdien 50% for en kurve over kornstørrelsesfordelingen efter vægt kommulativt af kuglerne af bituminøst bindemiddel opnået ved en granulometrisk laser analyse; - indeks for brud med fin silicium (forkortet IR), og som 15 er bestemt i overensstemmelse med den franske norm NF T .
66 017, og som udtrykker den minimale værdi udtrykt i g af siliciumsand med kornstørrelsen 40-150 um som medfører brud af 100 g emulsion med dannelse af en levret klump af sand/bituminøst bindemiddel (en værdi for indeks for brud 20 på ca. 80 svarer til en hurtigt fremkomne brud på emulsionen, hvilket er tilstræbt); - tiden for brud af emulsionen på plader med bituminøst overtræk under anvendelse af grus af typen microdiorite 25 med 10-14 mm i diameter (på en overflade dannet af et bituminøst overtræk anbringer man emulsionen, hvorpå man igen dækker denne emulsion ved hjælp af grus, og man tæller ud fra det tidspunkt, hvor man igen har dækket emulsionen med grus, den tid, der forløber til bristning af 30 emulsionen, hvilket manifesterer sig ved en fiksering af .
gruset på underlaget).
Derudover har man ligeledes bestemt de følgende karakteristika under forløbet af forsøget til bestemmelse af in-35 deks for brud: DK 170474 B1 21 - den mængde væske, som er udsaltet eller udskilt efter opnåelse af en levret klumpning af fint siliciumsalt indhyllet i bituminøst bindemiddel, som er bristet, og indholdet af vand i denne væske (en lille mængde væske inde- 5 holdende et højt indhold af vand fører til et hurtigt opstået og tydeligt brud på emulsionen); og - kohæsionen/elastisiteten af den levrede klump af fint siliciumsand indhyllet med bituminøst bindemiddel lige 10 fra dannelsen af disse klumper, bestemt ved trækforsøg i overensstemmelse med den franske norm NF T 46 002.
Sammensætningen af den væske, dvs. at vandfasen/emulsio-nen, som udskilles under bruddet på emulsionen gengiver 15 på objektiv måde den ikke nedbrudte mængde emulsion, hvilken information står i forhold til fænomenet vedrørende forsinkelse eller standsning af nedbrydningen af emulsionen. En lille mængde af væske indeholdende et højt indhold af vand svarer til en hurtig og tydelig nedbryd-20 ning af emulsionen, medens en større mængde væske indeholdende et lille indhold af vand fører til en langsom nedbrydning af emulsionen, hvilket bør undgås.
På samme måde er den umiddelbare kohæsion eller elastisi-25 tet af klumperne af fint siliciumsand indhyllet med bituminøst bindemiddel et karakteristikum, som giver udtryk for sammenflydningen af mængden af bituminøse bindemid-delkugler, som er bristet, og som giver en indikation af evnen for det bituminøse bindemiddel til at genvinde sine 30 oprindelige visko-plastiske eller elastomere egenskaber.
De i eksemplerne beskrevne emulsioner blev fremstillet under anvendelse af afhængig af tilfældet enten ledningsvand med en total hårdhed svarende til en hydrotitrime-35 trisk titter på 22° eller et industrivand med en total hårdhed svarende til en hydrotitrimetrisk titter på 24° og indeholdende 15 mg ferroioner per liter.
DK 170474 B1 22 I de efterfølgende eksempler er mængderne og procentandelene udtrykt efter vægt, med mindre andet er anført.
EKSEMPEL 1 5 I dette eksempel, som udgør sammenligningseksempel, fremstillede man en kationisk emulsion med 70% af et bitumi-nøst bindemiddel bestående af en almindelig bitumen med penetrationen 180/220, idet man gik frem som følger; 10
Man dannede først en vandig fase bestående af en vandig opløsning af hydrochloridet af emulgatoren, idet man fremstillede en dispersion indeholdende 0,16% af 1,3-pro-pylendiamin-talg (kationisk nitrogenholdig emulgator) i 15 industrielt vand, hvorpå man satte til dispersionen 0,14% 20° Bé saltsyre (d = 1,16).
Emulsionen blev derpå fremstillet i et emulgeringsapparat, hvortil man samtidig og separat tilførte 300 dele af 20 den vandige fase fremstillet som ovenfor beskrevet og opvarmet til 45 °C såvel som 700 dele bitumen opvarmet til 145 °C.
Man opnåede 1.000 dele af en kationisk kontrol emulsion, 25 hvis karakteristika er anført i det efterfølgende: pH: 3,5
Middeldiameter af kuglerne af bitumen (μπι): 3-5 30 Indeks for brud: 70 Væskemængde udskilt efter 1 time (% af emulsionen): 6
Vandindhold i den udskilte væske (%): 95
Kohæsion af klumperne: god 35 Tid for brud af emulsionen på indhyllede plader (minut): ca. 30.
DK 170474 B1 23 Mængden af væske, som er udskilt, er lille, og det drejer sig hovedsageligt om vand. Tiden for nedbrydning af emulsionen på en overtrukket plade er ca. 30 minutter ved et indeks for brud på 70. Den således fremstillede kationis-5 ke emulsion har en række egenskaber, der betragtes som tilfredsstillende, med hensyn til nedbrydnings-fænomet.
EKSEMPEL 2 10 I dette eksempel, som repræsenterer et andet sammenligningseksempel, fremstillede man tre kationiske emulsioner (forsøg I, II og III) med 70% af et bituminøst bindemidel af typen bitumen/polymer bestående af et reaktionsprodukt ved høj temperatur mellem en bitumen til vejbelægnings 15 formål med penetrationen 80/100 og en stamopløsning bestående af en opløsning af svovl og af en sekvens-copoly-mer af styren og af butadien indeholdende 25% styren og 75% butadien i en petroleumsfraktion opnået i raffinaderi efter katalyseret krakning af tunge destillater og beteg-20 net som "Light Cycle Oil", hvilken fraktion havde destillationsinterval i størrelsesordenen 180 °C-360 °C.
For at fremstille bindemiddel bitumen/polymer gik man frem på følgende måde. 20 dele copolymer af sekvenstypen 25 blev opløst i 80 dele petroleumsfraktion ved en temperatur mellem 80 °C og 100 °C. Efter fuldstændig opløsning af den polymere tilsatte man 0,6 dele svovl til opløsningen. 15 dele af den således fremstillede opløsning blev blandet med 85 dele bitumen til vejformål, og blandingen 30 blev opvarmet til en temperatur mellem 170 °C og 180 °C i ca. 1,5 timer. Man opnåede på denne måde et bindemiddel bitumen/polymer, hvis hovedkarakteristika er anført i det efterfølgende.
35 Viskositet ved 160 °C: 89 mPa s
Pseudo-viskositet ved 50 °C med en dyse på 10 mm (NF T 66005): 115 sekunder DK 170474 B1 24
Trækforsøg ved 10 °C med en hastighed 500 mm/minut: 5 - Spænding ved tærsklen (rs): 5,7 x 10 Pa 5 - Spænding ved brud (rr): 1,07 x 10 Pa 5 - Forlængelse ved tærsklen (es): 20% - Forlængelse ved brud (er): > 900%
Dannelsen af emulsion af bindemidlet bitumen/polymer blev gennemført, idet man anvendte følgende fremgangsmåde.
10
Man dannede først en vandig fase bestående af en vandig opløsning af hydrochloridet af emulgatoren, idet man fremstillede en dispersion af 1,3-propylendiamin af talg (kationisk nitrogenholdige emulgator) i industriel vand, 15 hvorpå man til dispersionen satte en passende mængde - saltsyre med styrken 20° Bé.
Udtryk som %-andele af den vandige fase udgjorde de anvendte mængder emulgator og af saltsyre henholdsvis 0,15% 20 og 0,14% i forsøg I, 0,25% og 0,21% i forsøg II og 0,08% og 0,06% i forsøg III.
Emulsionen blev derpå fremstillet i et emulgeringsapparat, hvori man indførte samtidigt og separat 300 dele af 25 den vandige fase, som var fremstillet som ovenfor beskrevet og opvarmet til 45 °C, såvel som 700 dele af bindemidlet bitumen/polymer opvarmet til 145 °C.
Man opnåede 100 dele af en kontrol kationisk emulsion i 30 hvert forsøg, hvis karakteristika er anført i det efterfølgende.
Forsøg nr. : I II III
pH : 3,5 4 4,2 35 Middeldiameter af kugler af bindemiddel (um) : 3-5 3-5 3-6
Indeks for brud : 50 80 40 DK 170474 B1 25 Væskemængde udskilt efter 1 time (% af emulsionen) : 35 21 45
Vandmængde i den udskilte væske (%) i 32 60 32 5 Kohæsion af klumperne : ingen ingen ingen
Tid til brud af emulsionen på overtruken plader (minutter) ϊ >180 >180 >180 10 I de tre forsøg er den samlede mængde bindemiddel bitu-men/polymer bragt i emulsion, og de således fremstillede kationiske emulsioner udviser en god lager stabilitet.
Derimod er mængden af udskilt væske ved forsøg til be-15 stemmelse af indeks for brud stor, skønt man for de tre emulsioner ud fra værdierne for indeks for brud kunne forvente hurtige til meget hurtige brudfænomener, og den pågældende væske indeholder et stort indhold af ikke-ned-brudt emulsion. Derudover udviser klumperne af blanding 20 af sand og bindemiddel bitumen/polymer dannet efter nedbrydning af emulsionen ingen kohæsion og yderligere er tiden for bristning af emulsionen på plader forsynet med overtræk meget stor i hvert af tilfældende.
25 EKSEMPLER 3-5 I disse eksempler fremstillede man kationiske emulsioner ifølge opfindelsen med 70% af et bituminøst bindemiddel af typen bitumen/polymer identisk med det, som er beskre-30 vet i eksempel 2.
Overførslen til emulsion af bindemidlet bitumen/polymer blev gennemført, idet man anvendte den i det følgende beskrevne fremgangsmåde.
35
Man fremstillede først en vandig fase bestående af en vandig opløsning af hydrochloridet af emulgatoren, idet DK 170474 B1 26 man fremstillede en dispersion af emulgatoren i industrielt vand (eksempel 3) eller i ledningsvand (eksempel 4 og eksempel 5), og idet man derpå satte til dispersionen udtrykt som %-dele af den vandige fase 0,13% saltsyre med 5 styrken 20° Bé og derpå 0,2% af en vandig 40% opløsning af tetrakaliumsaltet af 1,1-hydroxypropan-diphosphonium-syre.
Den anvendte emulgator bestod af en blanding af 1,3-pro-10 pylen-diamin af talg (emulgator af typen A) og af en polypropylen-polyamin af talg, som forhandles under betegnelsen "LILAMULS EM30" (emulgator af typen B) i mængder, som henholsvis repræsenterede udtrykt som %-dele af den vandige fase 0,015% og 0,135% i eksemplerne 3 og 4 og 15 0,16% og 0,02% i eksempel 5. Den opnåede vandige fase i hvert af tilfældende var klar.
Derpå fremstillede man emulsionen i et emulgeringsapparat hvortil man tilførte samtidigt og separat 300 dele af den 20 vandige fase fremstillet som ovenfor beskrevet og opvarmet til 45 °C såvel som 700 dele af bindemidlet bitumen/-polymer opvarmet til 145 °C.
I hvert eksempel opnåede man 1.000 dele kationisk emul-25 sion, hvis karakteristika er anført i det følgende.
Eksempel nr. : 3 4 5 pH : 5 5,2 5,3
Middeldiameter af kugler 30 af bindemiddel (um) : 4-7 3-6 3-7
Indeks for brud : 60 60 65 Væskemængde udskilt efter 1 time (%af emulsionen) i 7 7 9
Vandmængde i den udskilte 35 væske (%) : 95 95 97 DK 170474 B1 27
Kohæsion af klumperne : kraftig kraftig kraftig elasti- elasti- elasticitet citet citet 5
Tid for brud af emulsionen på indhyllede plader (minutter) : 30-60 30-60 30-60.
10 I disse tre eksempler er den samlede mængde bindemiddel bitumen/polymer emulgeret, og lagerstabiliteten af de opnåede emulsioner er god.
Værdierne for indeks for brud af emulsionerne er lave, og 15 man genfinder en opførsel af emulsionerne svarene til den, man opnår ved en emulsion af almindelig bitumen, dvs. en lille mængde væske udskilt og kun lidt emulsions, der ikke er brudt.
20 Derudover udviser klumperne af sand og bindemiddel bitumen/polymer, som er opnået under forløbet af forsøget til bestmmelse af indeks for brud, en kraftig kohæsion-elasticitet, og de kan underkastes en afprøvning ved trækforsøg.
25 I det efterfølgende er anført karakteristika for trækforsøg på klumperne, som opstår ved bruddet af emulsionen i eksempel 3 under forløbet til bestemmelse af indeks for brud, idet trækforsøget er gennemført i overensstemmelse 30 med den franske norm NF T 46 002, idet man arbejder ved 0 °C med en trækningshastighed på 500 mm/minut.
5 -Spænding ved tærsklen : 2,55 x 10 Fa 5 -Spænding ved brud : 0,68 x 10 Pa 35 -Forlængelse ved tærsklen: 15% -Forlængelse ved brud : 570% DK 170474 B1 28 EKSEMPEL 6
Man fremstillede en kationisk emulsion af et bituminøst bindemiddel af typen bitumen/polymer opnået som beskrevet 5 i eksempel 2, idet man dog erstattede petroleumsfraktionen "Light Cycle Oil" med den samme mængde af en anthra-cenisk stenkulsolie med en destillationsinterval i størrelsesordenen 200-400 °C.
10 Fremstillingen af emulsionen blev gennemført, idet man gik frem som følger:
Man dannede først en vandig dispersion af emulgatoren, idet man dispergerede i industrielt vand en blanding af . 15 kationiske nitrogenholdige emulgatorer bestående af pro-' pylen-amidoamin-stearin (emulgator af typen A) og en al-kylamidopolyamin, som forhandles under navnet "EMULSAMINE L 60" (emulgatortypen B), idet disse emulgatorer blev anvendt i mængder udgørende henholsvis 0,02% og 0,15% af 20 den vandige dispersion, hvorpå man indførte i denne dispersion udtrykt som en procentandel af denne sidstnævnte ^ 0,2% af en vandig 40% opløsning af tetrakaliumsaltet af 1,1-hydroxypropan-diphosphoniumsyre og derpå 0,25% af en ikke-syre opløsning med styrken 96% (densitet = 1,06).
25 Man opnåede en klar vandig fase.
Man indførte uafhængigt og separat i et emulgeringsapparat 300 dele af den vandige fase fremstillet som ovenfor beskrevet og opvarmet til 45 °C såvel som 700 dele binde-30 middel bitumen/polymer opvarmet til 145 °C.
Man opnåede 1.000 dele kationisk emulsion, hvis karakteristika er anført i det efterfølgende.
35 pH : 5,6
Middeldiameter af kugler af bindemiddel (nm) : 3-6 DK 170474 B1 29
Indeks for brud : 60 Væskemængde udskilt efter 1 time (% af emulsionen) : 6
Vandmængde i udskilt væske (%): 98 5 Kohæsion af kaliumpenem : kraftig elasticitet
Tid for brud af emulsionen på plader med indhylning (minutter) : 30-60.
10 Den samlede mængde bindemiddel er emulgeret, og lagerstabiliteten af den dannede emulsion er god.
Indeks for brud for emulsionen er lavt, og bruddet af emulsionen ledsages af udskillelse af en reduceret mængde 15 væske indeholdende kun lidt ikke-brudt emulsion. Derudover er klumperne af sand og af bindemiddel bitumen/-polymer, som blev opnået under forløbet af forsøg til bestemmelse af indeks for brud, i besiddelse af en kraftig kohæsion-elasticitet.
20 EKSEMPEL 7
Man fremstillede en kationisk emulsion af et bituminøst bindemiddel af typen bitumen/polymer opnået ved blanding-25 af en bitumen til vejbygningsformål med penetration 80/100 og en copolymer ethylen/vinylacetat indeholdende 45% vinylacetat.
Man fremstillede bindemidlet, idet man dispergerede ved 30 omrøring og igennem 2 timer, 50 dele copolymer i 950 dele bitumen opvarmet til 180 °C, hvorpå man gjorde den opnåede homogene opløsning mere flydende ved tilsætning af 10% af en anthracenisk stenkulsolie med et distillationsin-terval i størrelsesordenen 200-300 °C.
35
Hovedkarakteristika for det opnåede bindemiddel er anført i det efterfølgende: DK 170474 B1 30
Viskositet ved 160 °C : 97 mPa s
Pseudo-viskositet ved 50 °C med en dyse på 10 mm (NF T 66 005) : 128 sekunder 5 Trækforsøg ved -10 °C med en hastighed på 500 mm/minut 5 - Spænding ved tærsklen : 12,3 x 10 Pa 5 - Spænding ved brud : 6,3 x 10 Pa - Forlængelse ved tærsklen : 15% 10 - Forlængelse ved brud : 320%
Dannelsen af emulsionen af bindemidlet blev gennemført, idet man fulgte den fremgangsmåde, der er beskrevet i eksempel 6.
15
Man opnåede 1.000 dele af en kationisk emuslion af bindemiddel bitumen/polymer, hvis karakteristika er anført £ det efterfølgende.
ψ 20 pH : 5,5
Middeldiameter af kugler af bindemiddel (am) : 3-6
Indeks for brud , : 58 Væskemængde udskilt efter 1 25 time (% af emulsionen) : 6
Vandmængde i den udskilte væske (%) : 99
Kohæsion af klumperne : kraftig kohæsion
Tid for brud af emulsionen på 30 plader med indhylning (minutter) : 30-60.
Den samlede mængde bindemiddel er emulgeret under fremstilling af emulsionen, og lagerstabiliteten af den opnå-35 ede emulsion er god.
DK 170474 B1 31
Indeks for brud af emulsionen er lavt, og bruddet af emulsionen ledsages af en udskillelse af en reduceret mængde væske, som kun indeholder meget lidt ikke-brudt emulsion. Derudover udviser klumperne af sand og af 5 bindemiddel bitumen/polymer, som er opnået under forløbet af forsøg til bestemmelse af indeks for brud, en kraft kohæsion.
EKSEMPEL 8 10
Man fremstillede to kationiske emulsioner af et bitumi-nøst bindemiddel af typen bitumen/polymer opnået ved blanding af et bitumenmateriale til vejkonstruktionsformål med penetration 80/100 og en stjerneformet, trise-15 kvens copolymer styren/butadien/styren som forhandles under navnet "SOLPRENE 411" af firmaet Societe PHILLIPS PETROLEUM.
Man fremstillede bindemidlet, idet man dispergerede ved 20 omrøring og igennem 2 timer 3 dele af den copolymere i 100 dele bitumen opvarmet til 180 °C, hvorpå man gjorde den opnåede homogene opløsning flydende ved tilsætning af 12% af en petroleumsfraktion af typen "Light Cycle Oil" med et destillationsinterval mellem 180 °C og 360 °C.
25
De væsentlige karakteristika af det opnåede bindemiddel er anført i det følgende:
Viskositet ved 160 °C : 102 mPa s 30 Pseudo-viskositet ved 50 °C med en dyse på 10 mm (NF T 66005) : 132 sekunder
Trækforsøg ved -10 °C med en trækhastighed på 500 mm/minut 5 35 - Spænding ved tærsklen : 7,1 x 10 Pa 5 - Spænding ved brud : 0,05 x 10 Pa - Forlængelse ved tærsklen : 20% DK 170474 B1 32 - Forlængelse ved brud : 800%.
Dannelsen af emulsion af bindemidlet bitumen/polymer blev gennemført, idet man anvendte enten den fremgangsmåde, 5 der er beskrevet i eksempel 6, og som er i overensstemmelse med opfindelsen (forsøg 8.1), eller den fremgangsmåde, der er beskrevet i eksempel 2 (sammenligningseksempel) (forsøg 8.II).
10 I hvert tilfælde opnåede man 1.000 dele af en kationisk emulsion af bindemidlet bitumen/polymer, hvis karakteristika er anført i det efterfølgende:
Forsøg nr. : 8.1 8.II
15 pH : 5,4 3,7
Middeldiameter af kugler af * bindemiddel (um) : 4-7 3-6
Indeks for brud : 60 63 Væskemængde udskilt efter 1 20 time (% af emulsionen) : 7 33
Vandmængde i den udskilte væske (%) : 95 32
Kohæsion af klumperne : kraftig ingen elasticitet 25 Tid for brud af emulsionen på plader med indhylning (minutter) : 30-60 >180 I hvert af disse forsøg blev den samlede mængde bindemid-30 del emulgeret under fremstilling af emulsionen, og lagerstabiliteten af den opnåede emulsion er god.
For emulsionen ifølge forsøg 8.1 i overensstemmelse med opfindelsen, er indeks for brud af emulsionen lille, og 35 bruddet af emulsionen ledsages af udskillelse af en reduceret mængde af væske indeholdende kun meget lidt emulsion, som ikke er brudt. Derudover udviser klumperne af DK 170474 B1 33 sand og af bindemiddel bitumen/polymer, som er opnået under forløbet af forsøg til bestemmelse af indeks for brud, en kraftig elasticitet.
5 Træk-karakteristika af dette klumpmateriale, som opnået ved trækningsforsøg i overensstemmelse med den franske norm NF T 46002, idet man arbejdede ved 0 °C med en trækhastighed på 500 mm/minut, er som følger: 5 10 - Spænding ved tærkslen : 3,05 x 10 Pa 5 - Spænding ved brud : 0,38 x 10 Pa - Forlængelse ved tærsklen : 15% - Forlængelse ved brud : 180% 15 For emulsionen til sammenligningsformål fra forsøg 8.II har indeks for brud en værdi i nærheden af værdien for emulsionen i forsøg 8.1, imidlertid ledsages bruddet af emulsionen af udskillelse af en betydelig mængde af væske indeholdende en kraftig andel af ikke-nedbrudt emulsion.
20 Derudover udviser klumperne af sand og af bindemiddel bitumen/polymer, som er opnået under forløbet af forsøget til bestemmelse af indeks for brud, ikke nogen kohæsion. Endelig er tiden for brud af emulsionen på plader forsynet med indhylning meget større end den, der måles for 25 emulsionen fra forsøg 8.1 ifølge opfindelsen.
EKSEMPEL 9
Man fremstillede et bituminøst bindemiddel af typen bitu-30 men/polymer, idet man blandede 80 dele af et bitumenma-teriale til vejbygningsformål med penetration 80/100, som var opvarmet til 180 °C, med 20 dele af en vulkaniseret stamopløsning, som var dannet ud fra et carbonhydridop-løsningsmiddel, en sekvens copolymer af styren og af bu-35 tadien og af svovl, således som det er antydet i fransk patentoffentliggørelsesskrift nr. 2 455 623 dateret 02- 05-1979.
DK 170474 B1 34
Det opnåede bindemiddel bitumen/polymer var i besiddelse af følgende karakteristika:
Viskositet ved 160 °C : 60Pa s 5 Pseudo-viskositet ved 50 °C med en dyse på 10 mm (NF T 66005) : 78 sekunder
Trækforsøg ved 0 °C med en trækhastighed på 500 mm/minut 5 10 - Spænding ved tærsklen : 2,55 x 10 Pa 5 - Spænding ved brud : 0,14 x 10 Pa - Forlængelse ved tærsklen : 15% - Forlængelse ved brud : >900%.
. 15 Ud fra det således opnåede bindemiddel bitumen/polymer * fremstillede man to kationiske emulsioner, idet man gjorde brug af enten fremgangsmåden fra eksempel 6 (forsøg 9.1) eller fremgangsmåden fra eksempel 2 (sammenligningseksempel) (forsøg 9.II).
20 I hvert tilfælde opnåee man 1.000 dele af en kationisk ^ emulsion af et bituminøst bindemiddel af typen bitumen/- polymer, hvis karakteristika er som følger:
25 Forsøg nr. : 9.1 9.II
pH : 5,5 3,8
Middeldiameter af kugler af bindemiddel (um) : 3-6 3-6
Indeks for brud : 57 58 30 Væskemængde udskilt efter 1 time (% af emulsionen) : 6 37
Vandmængde i den udskilte væske (%) : 97 32
Kohæsion af klumperne : god ingen 35 kohæsion DK 170474 B1 35
Tid for brud af emulsionen på plader med indhylning (minutter) : 30-60 >180 5 I hver af disse forsøg er den samlede mængde bindemiddel emulgeret under fremstillingen af emulsionen, og lagerstabiliteten af den opnåede emulsion er god.
For emulsionen fra forsøg 9.1 ifølge opfindelsen er in-10 deks for brud af emulsionen lav, og bruddet af emulsionen ledsages af frigivelse af en reduceret mængde af væske indeholdende kun meget lidt ikke-nedbrudt emulsion. Derudover udviser klumpen af sand og af bindemiddel bitu-men/polymer, således som den er opnået under forløbet af 15 forsøget til bestemmelse af indeks for brud, en god kohæsion.
De karakteristiske trækegenskaber af denne klump, som er opnået ved trækforsøg i overensstemmelse med fransk norm 20 NF T 46002, idet man arbejder ved 10 °C med en trækhastighed på 500 mm/minut, som følger: 5 - Spænding ved tærsklen : 3,3 x 10 Pa 5 - Spænding ved brud : 0,27 x 10 Pa 25 - Forlængelse ved tærsklen : 10% - Forlængelse ved brud : 230%.
For emulsionen for sammenligningseksemplet i forsøg 9.II har indeks for brud en værdi, som er sammenlignelig med 30 værdien for emulsionen fra forsøg 9.1, imidlertid ledsages bruddet af emulsionen af frigivelse af en betydelig mængde af væske indeholdende en betydelig andel af ikke-nedbrudt emulsion. Derudover udviser klumpen af sand og af bindemiddel bitumen/polymer, således som den er opnået 35 under forløbet af forsøg til bestemmelse af indeks for brud, ingen kohæsion. Endelig er tiden for brud af emulsionen på plader, som er forsynet med Indhylning, meget DK 170474 B1 36 større end den, der måles for emulsionen fra forsøg 9.1 1 overensstemmelse med opfindelsen.
*ir EKSEMPEL 10 5
Man fremstillede ud fra et bindemiddel bitumen/polymer, som var opnået som beskrevet i eksempel 2, en kationisk emulsion ifølge opfindelsen med 70% af det omtalte bindemiddel, idet man fulgte den fremgangsmåde, som er define-10 ret i eksempel 5, idet der dog forelå to modifikationer, nemlig anvendelsen af som emulgator en blanding af talg-dimethyl-benzylammoniumchlorid, som forhandles under navnet "NORAMIUM S 75" af firmaet Société CECA, og af poly-propylenpolyamin af talg (LILAMULS EM 30) i mængder, som 15 henholdsvis udgjorde 0,17% og 0,1% af den vandige fase, samt anvendelsen af en mængde saltsyre, som kun udgjorde 0,1% af den vandige fase.
Man opnåede 1.000 dele kationisk emulsion med følgende 20 karakteri stika: pH : 5,6 "
Middeldiameter af kugler af bindemiddel (um) : 3-6 25 Indeks for brud ; 50 Væskemængde udskilt efter 1 time (% af emulsionen) : 10
Vandmængde i den udskilte væske (%) : 97 30 Kohæsion af klumperne : kraftig elasticitet
Tid for brud af emulsionen på plader med indhylning (minutter) : 30-60.
35 Den amlede mængde bindemiddel bitumen/polymer blev emulgeret, og lagerstabiliteten af den opnåede emulsion er god.
DK 170474 B1 37
Indeks for brud for emulsionen er lavt, og man genfinder et sæt egenskaber ved emulsionen svarende til dem, der er knyttet til en emulsion af almindelig bitumen, dvs. en lille mængde væskefase frigivet og kun lidt ikke-nedbrudt 5 emulsion.
Endelig udviser klumpen af sand og af bindemiddel bitu-men/polymer, som er opnået under forløbet af forsøg til bestemmelse af indeks for brud, en kraftig kohæsion-elas-10 ticitet, som lader sig beskrive ved trækforsøg.
EKSEMPEL 11
Man fremstillede ud fra bindemiddel bitumen/polymer, som 15 er opnået som beskrevet i eksempel 2, en kationisk emulsion ifølge opfindelsen med 70% af dette bindemiddel, idet man gik frem som beskrevet i det følgende.
Man dannede først en blanding af 45 dele talg-dimethyl-20 benzylammoniumchlorid (NORAMIUM S 75), 25 dele polypropy- lenpolyamin af talg ("LILAMULS EM 30"), 25 dele af en vandig opløsning indeholdende 40% tetrakaliumsalt af 1,2-hydroxypropan-diphosphoniumsyre og 67 dele af en vandig opløsning med styrken 30% af et fortykkelsesmiddel bestå-25 ende af gummiarabicum.
Man fremstillede en vandig fase, idet man inkorporerede 0,4 dele af den således opnåede blanding i 100 dele ledningsvand, og idet man derpå satte til dispersionen 0,1 30 del saltsyre med styrken 20°Bé.
Emulsionen blev derpå fremstillet i et emulgeringsapparat, hvori man indførte samtidigt og separat 300 dele af den vandige fase, der var fremstillet som ovenfor beskre-35 vet og opvarmet til 45 °C, såvel som 700 dele af bindemidlet bitumen/polymer opvarmet til 145 °C.
DK 170474 B1 38
Den opnåede kationiske emulsion udviste karakteristika svarende til dem, der gælder for den i eksempel 10 opnåede kationiske emulsion, selv om dens viskositet var højere, nemlig højere end 100 centistoke.
5
Den samlede mængde bindemiddel bitumen/polymer blev emulgeret, og lagerstabiliteten af den opnåede emulsion er god.
10 15 20 25 30 35

Claims (19)

1. Kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen, som er dannet af en dispersion af 5 en organisk fase bestående af bitumen/polymer-bindemidlet i en vandig fase indeholdende en kationisk nitrogenholdig emulgator og en syre, hvilken sidstnævnte forefindes i en sådan mængde, at pH i den vandige fase har en værdi mellem 3 og 9, kendetegnet ved, at emulsionen 10 indeholder 30-85 vægt-%, beregnet på emulsionen, af bitumen/polymer-bindemidlet, og den vandige fase i emulsionen ligeledes indeholder 0,005-0,5 vægt-%, beregnet på emulsionen, af et additiv bestående af mindst et vandopløseligt, sekvestrerende salt af phosphoniumsyre, hvis sekve-15 streringsevne over for metalioner er ækvivalent med en fiksering af mindst 5 mg calciumioner pr. gram salt indenfor et pH-område fra 3 til 9 og at den vandige fase eventuelt yderligere indeholder et fortykkelsesmiddel.
2. Emulsioner ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det eller de phosphoniumsalte, som udgør additivet, er valgt blandt diphosphoniumsalte med formlen: OM R. OM
25. I1 I O = P-C-P = 0 (I) I I I OM OH OM hvori betegner en carbonhydridgruppe, især C^-
30 C6' SY1*1*501©1·11© M er ens eller forskellige og hver be tegner et hydrogenatom eller en gruppe M^, idet dog mindst én gruppe M består af en gruppe M^, hvor M^ betyder et alkalimetalatom, især natrium eller kalium, +
35 NH3-NH2-gruppe eller en gruppe med DK 170474 B1 formlen: R0 Ro Λ + / 3 N 5 / \ ' * H R4 hvori symbolerne R2, Rg og R^, som er ens eller forskellige, hver betegner et hydrogenatom eller en monovalent C1_C8 carbonhydridgruppe, fortrinsvis C^-Cg, som eventuelt indeholder en OH-gruppe, idet to af grupperne R2, Rg og R^ sammen med det nitrogenatom, hvortil de er bundet, eventuelt danner en pyridin- eller piperidinring.
3. Emulsioner ifølge ethvert af kravene 1-2, kende-. tegnet ved, at koncentrationen i den vandige fase i emulsionen af phosphonium-additivet udgør 0,01%-0,3 vægt-% af emulsionen. 2q
4. Emulsioner ifølge ethvert af kravene 1-3, kende-- tegnet ved, at den i emulsionen foreliggende katio- niske nitrogenholdige emulgator består af en eller flere kationiske, nitrogenholdige emulgatorer af typen fedt-mo-noaminer, polyaminer, amidoaminer, amidopolyaminer, salte __ eller oxider af sådanne aminer og amidoaminer eller af reaktionsprodukter mellem sådanne forbindelser og ethy-lenoxid og/eller propylenoxid.
5 III OM OH OM hvori R1 betegner en C^-C^q carbonhydridgruppe, især C1~ Cg, og symbolerne M er ens eller forskellige og hver be-tegner et hydrogenatom eller en gruppe M^, idet dog mindst en gruppe M består af en gruppe M^, der betegner et alkalimetalatom, især natrium eller kalium, gruppen eller en gruppe med formlen:
5. Emulsioner ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at den i emulsionen foreliggende katio- ww . niske, nitrogenholdig emulgator er dannet ved kombination af en eller flere emulgatorer A valgt blandt kationiske nitrogenholdige emulgatorer af typen monoaminer, diaminer, amidoaminer, oxider af sådanne aminer eller amidoaminer, reaktionsprodukter mellem sådanne forbindelser og 3 5 propylenoxid og/eller ethylenoxid, eller kvaternære ammo- DK 170474 B1 niumsalte, og en eller flere emulgatorer B valgt blandt kationiske nitrogenholdige emulgatorer Indeholdende i sit molekyle mindst 3 funktionelle grupper valgt blandt amino- og amidogrupper på en sådan måde, at mindst en af 5 disse funktionelle grupper er en aminogruppe.
6. Emulsioner ifølge krav 5, kendetegnet ved, at forholdet mellem den samlede vægtmængde af den eller de indgående forbindelser A og den samlede vægtmængde af 10 forbindelserne A + B strækker sig fra 5% til 95%.
7. Emulsioner ifølge ethvert af kravene 1-6, kendetegnet ved, at den samlede mængde kationiske nitro-genholdig emulgator i emulsionen udgør 0,03%-3 vægt-%, 15 fortrinsvis 0,06%-2 vægt-% af emulsionen.
8. Emulsioner ifølge ethvert af kravene 1-7, kendetegnet ved, at det indgående bindemiddel bitumen/-polymer er valgt blandt gruppen bestående af bitumenmate- 20 rialer modificeret med olefinske polymere eller med blandinger af fedtsyrer og højere alkoholer og eventuelt podet med elastomere, bitumenmaterialer modificeret med norbornen, bitumenmaterialer modificeret med dihalogenpo-lybutadiener, der tjener som modtage-strukturer for co-25 polymere med sekvensstruktur og for covulkaniserbare elastomere, bitumenmaterialer modificeret med styren/bu-tadien-blokcopolymere, styren/isopren-blokcopolymere eller styren/carboxyleret dien-blokcopolymere, bitumenmaterialer modificeret med polyethylenvokser, bitumenmateria-30 ler modificeret med acryl-polymere elastomere, bitumenmaterialer modificeret med polymere af typen polyvinylalko-hol, polyamid, polyester eller polyurethan, bitumenmaterialer modificeret med olefiner eller med eller med ole-finer og vinyl-monomere, bitumenmaterialer modificeret 35 med chlorerede elastomere, bitumenmaterialer modificeret med halogenerede polymere eller med specielle silicone-rede polymere, bitumenmaterialer modificeret ved anven- DK 170474 B1 delse af en blanding af mindst 2 af de ovenfor anførte polymere, bituminøse præparater opnået ved at bringe i kontakt et bitumenmateriale med en stamopløsning indeholdende en polymer, især en styren/konjugeret dien-blokco-5 polymer, og svovl eller et polysulfid eller også et reaktionsdygtigt middel, især en vinylmonomer, såvel som en petroleumsfraktion og/eller en stenkulsolie, samt blandinger af sådanne modificerede bitumenmaterialer.
9. Emulsioner ifølge ethvert af kravene 1-8, kende tegnet ved, at de i deres vandige fase indeholder et fortykkelsesmiddel bestående af en eller flere vandopløselige organiske forbindelser, som er i stand til inden for et pH-område strækkende sig fra 3 til 9 at forhøje 15 emulsionens viskositet uden alene at modificere vand-- fasens viskositet.
10. Emulsioner ifølge krav 9, kendetegnet ved, at vægtmængden af fortykkelsesmiddel i emulsionen udgør 20 5-30% af den samlede vægt af kombinationen bestående af kationisk nitrogenholdig emulgator, phosphonium-additiv og fortykkelsesmiddel.
11. Kationisk emulgator sy stem, kendetegnet 25 ved, at det indeholder en kationisk nitrogenholdig emulgator bestående af en eller flere kationiske nitrogen-holdige emulgatorer og et additiv bestående af mindst et vandopløseligt sekvestrerende salt af phosphoniumsyre eller af den syre, der er udgangsforbindelse for et så- 30 dant salt, idet dette salt besidder en sekvestreringsevne over for metalioner, som er ækvivalent, inden for pH-området 3-9, med en fiksering af minst 5 mg calciumioner pr. gram salt og eventuelt et fortykkelsesmiddel.
12. Emulgeringssystem ifølge krav 11, kendeteg net ved, at det eller de phosphoniumsalte, som udgør additivet, er valgt blandt diphosphoniumsalte med form- DK 170474 B1 len: OM R.. OM I I1 I O - P-C-P * o
13. Emulgeringssystem ifølge ethvert af kravene 11-12, kendetegnet ved, at vægtmængden af kationisk nitrogenholdig emulgator udgør 10-99%, fortrinsvis 25-90% 30 af den samlede vægtmængde af emulgator og af phosphonium-additiv.
14. Emulgeringssystem ifølge ethvert af kravene 11-13, kendetegnet ved, at den i emulsionen forelig- 35 DK 170474 B1 gende kationiske nitrogenholdig emulgator består af en eller flere kationiske, nltrogenholdige emulgatorer af typen fedt-monoaminer, polyaminer, amidoaminer, amidopo-lyaminer, salte eller oxider af sådanne aminer og amido-5 aminer eller af reaktionsprodukter mellem sådanne forbindelser og ethylenoxid og/eller propylenoxid.
15. Emulgeringssystem ifølge ethvert af kravene 11-13, kendetegnet ved, at den i emulsionen forelig- 10 gende kationiske, nitrogenholdig emulgator er dannet ved kombination af en eller flere emulgatorer A valgt blandt kationiske nitrogenholdige emulgatorer af typen monoaminer, diaminer, amidoaminer, oxider af sådanne aminer eller amidoaminer, reaktionsprodukter mellem sådanne for-15 bindeiser og propylenoxid og/eller ethylenoxid, eller kvaternære ammoniumsalte, og en eller flere emulgatorer B valgt blandt kationiske nitrogenholdige emulgatorer indeholdende i sit molekyle mindst 3 funktionelle grupper valgt blandt amino- og amidogrupper på en såan måde, at 20 mindst en af disse funktionelle grupper er en aminogrup-pe.
15 R2 R3 \ + / 3 N / \ H R4 20 hvori symbolerne R2, Rg og R^, som er ens eller forskellige, hver betegner et hydrogenatom eller en monovalent C^-Cg carbonhydridgruppe, fortrinsvis C^-Cg, som eventuelt indeholder en OH-gruppe, idet to af grupperne R2, Rg og R^ sammen med det nitrogenatom, hvortil de er bundet, 25 eventuelt danner en pyridin- eller piperidinring.
16. Emulgeringssystem ifølge krav 15, kendetegnet ved, at forholdet mellem den samlede vægtmængde af 25 den eller de indgående forbindelser A og den samlede vægtmængde af forbindelserne A + B strækker sig fra 5% til 95%.
17. Emulgeringssystem ifølge ethvert af kravene 11-16, 30 kendetegnet ved, at fortykkelsen består af en eller flere vandopløselige organiske forbindelser, som er i stand til inden for et pH-område strækkende sig fra 3 til 9 at forhøje emulsionens viskositet uden alene at modificere vandfasens viskositet. 35
18. Emulgeringssystem ifølge krav 17, kendetegnet ved, at vægtmængden af fortykkelsesmiddel i emul DK 170474 B1 sionen udgør 5-30% af den samlede vægt af kombinationen bestående af kationisk nitrogenholdig emulgator, phospho-nium-additiv og fortykkelsesmiddel.
19. Anvendelse af emulgeringssystem ifølge ethvert af kravene 11-18 til fremstilling af kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen ifølge ethvert af kravene 1-10. 10 15 20 25 30 35
DK492986A 1985-02-15 1986-10-15 Kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen og kationisk emulgeringssystem især anvendeligt til opnåelse af sådanne emulsioner samt anvendelse af emulgeringssystemet DK170474B1 (da)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8502211 1985-02-15
FR8502211A FR2577545B1 (fr) 1985-02-15 1985-02-15 Emulsions cationiques de liants bitumineux du type bitume/polymere et systeme emulsifiant cationique utilisable notamment pour l'obtention de ces emulsions
PCT/FR1986/000040 WO1986004915A1 (fr) 1985-02-15 1986-02-12 Emulsions cationiques de liants bitumineux du type bitume/polymere et systeme emulsifiant cationique utilisable notamment pour l'obtention de ces emulsions
FR8600040 1986-02-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK492986A DK492986A (da) 1986-10-15
DK492986D0 DK492986D0 (da) 1986-10-15
DK170474B1 true DK170474B1 (da) 1995-09-11

Family

ID=9316321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK492986A DK170474B1 (da) 1985-02-15 1986-10-15 Kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen og kationisk emulgeringssystem især anvendeligt til opnåelse af sådanne emulsioner samt anvendelse af emulgeringssystemet

Country Status (11)

Country Link
US (3) US4772648A (da)
EP (1) EP0225883B1 (da)
JP (2) JPH0639572B2 (da)
AU (1) AU586228B2 (da)
BR (1) BR8605558A (da)
CA (1) CA1272532A (da)
DE (1) DE3671640D1 (da)
DK (1) DK170474B1 (da)
ES (1) ES8706097A1 (da)
FR (1) FR2577545B1 (da)
WO (1) WO1986004915A1 (da)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2577546B1 (fr) * 1985-02-15 1988-09-09 Elf France Emulsions cationiques de liants bitumineux du type bitume/polymere et systeme emulsifiant cationique utilisable notamment pour l'obtention de ces emulsions
US5084207A (en) * 1986-12-04 1992-01-28 Jeffrey Reed Liquid composition for controlling dust migration
FR2656323B1 (fr) * 1989-10-26 1993-01-08 Elf France Emulsion de liant bitumineux a viscosite controlee par addition de scleroglucane.
AU644142B2 (en) * 1990-03-21 1993-12-02 Tremco Incorporated Substantially solvent free organic material and method relating thereto
US5612372A (en) * 1990-09-04 1997-03-18 Ibc Manufacturing Company Liquid dispersants for pesticides
US5253461A (en) * 1990-12-21 1993-10-19 Tremco, Inc. Fastener-free roofing system and method
US5151456A (en) * 1991-05-28 1992-09-29 Koch Industries, Inc. Emulsified sealant having a high solids content
US5212220A (en) * 1992-03-18 1993-05-18 Shell Oil Company Water-based emulsions and dispersions of bitumen modified with a functionalized block copolymer
US5521235A (en) * 1992-09-02 1996-05-28 Aktiebolaget Nynas Petroleum Bitumen emulsion and its use
JPH0678070U (ja) * 1993-04-23 1994-11-01 新明和工業株式会社 貨物自動車
FR2815039B1 (fr) * 2000-10-11 2003-01-03 Ceca Sa Additifs limitant le desenrobage de materiaux mineraux notamment basiques enrobes avec des emulsions bitumineuses pour la realisation d'enrobes a froid et de tapis routiers
US6855754B2 (en) * 2000-12-18 2005-02-15 Basf Ag Asphalt-based formulations and method of making and using the same for paving and coating applications
US7250460B1 (en) * 2000-12-18 2007-07-31 Basf Ag Inorganic-organic polymer nanocomposite and methods for making and using
FR2852018B1 (fr) 2003-03-07 2005-04-29 Liant bitumineux et son procede de preparation.
US7213446B2 (en) * 2004-08-27 2007-05-08 Semmaterials, L.P. Method of selecting a bituminous emulsion based on its coalescence
US20080269455A1 (en) * 2005-09-13 2008-10-30 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Process for Production of Polybenzazole Polymer and the Polymer
US8012453B2 (en) * 2007-10-25 2011-09-06 Surendra Saxena Carbon sequestration and production of hydrogen and hydride
CA2739277C (en) * 2008-10-01 2015-05-26 Gaylon Baumgardner Stable emulsions for producing polymer modified asphalt
US20100222467A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. crack resistent layer with good mixture fracture energy made from an emulsion of a polymer modified bituminous binder and method of selecting same
US20100222464A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. Emulsion of a polymer modified asphalt
CA2774331C (en) * 2009-09-17 2018-07-03 Latexfalt B.V. Storage stable emulsions from low penetration grade bituminous binders
US20120275860A1 (en) * 2011-04-26 2012-11-01 Road Science, Llc Destabilized bituminous bonding layer
US10982097B2 (en) * 2017-08-30 2021-04-20 Asphalt Systems, Inc. Coating system for asphalt and related methods
US20230159760A1 (en) * 2020-05-04 2023-05-25 William J. Kirk Isocyanate-modified asphalt compositions
WO2022008754A1 (en) * 2020-07-10 2022-01-13 Basf Se A method for reducing hydrogen sulfide emissions during production of asphalt composition

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2722515A (en) * 1951-03-28 1955-11-01 Shell Dev Metal working lubricating compositions
US2862831A (en) * 1953-07-01 1958-12-02 California Research Corp Quick-breaking bituminous emulsions having increased adhesion to mineral aggregate
DE1800829C3 (de) * 1967-10-04 1982-04-29 Chevron Research Co., 94105 San Francisco, Calif. Gemisch zur Herstellung eines Oberflächenbelags auf Basis einer wässerigen Bitumenemulsion
DE2649373C2 (de) * 1976-10-29 1978-12-07 Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl Wäßrige Emulsion auf der Grundlage von Olefinpolymerisaten und Bitumen und Verfahren zu ihrer Herstellung
US4370170A (en) * 1981-03-23 1983-01-25 Phillips Petroleum Co. Producing minimum asphalt-containing cationic emulsions employing specific conductance
JPS5840133A (ja) * 1981-09-02 1983-03-09 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 炭酸カルシウム分散液又はスラリ−の調製法
JPS5857216A (ja) * 1981-09-29 1983-04-05 三菱電機株式会社 同軸切換装置
FR2517317B1 (fr) * 1981-11-27 1986-05-09 Elf France Emulsions cationiques de liants bitumineux du type bitume-polymere et procede pour leur preparation
US4494992A (en) * 1983-06-20 1985-01-22 Westvaco Corporation Amphoterics as emulsifiers for bituminous emulsions
FR2577546B1 (fr) * 1985-02-15 1988-09-09 Elf France Emulsions cationiques de liants bitumineux du type bitume/polymere et systeme emulsifiant cationique utilisable notamment pour l'obtention de ces emulsions
US4772148A (en) * 1986-05-30 1988-09-20 Buschemeyer Sallie Q Liquid applicator
JP5857216B2 (ja) 2011-10-20 2016-02-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 自動利得制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0225883A1 (fr) 1987-06-24
JPH0639572B2 (ja) 1994-05-25
AU586228B2 (en) 1989-07-06
US4772648A (en) 1988-09-20
ES8706097A1 (es) 1987-05-16
WO1986004915A1 (fr) 1986-08-28
ES551997A0 (es) 1987-05-16
EP0225883B1 (fr) 1990-05-30
CA1272532A (fr) 1990-08-07
JPH0829244B2 (ja) 1996-03-27
DE3671640D1 (de) 1990-07-05
BR8605558A (pt) 1987-04-22
DK492986A (da) 1986-10-15
AU5453686A (en) 1986-09-10
JPH06319974A (ja) 1994-11-22
US4970025A (en) 1990-11-13
JPS62501854A (ja) 1987-07-23
US4879326A (en) 1989-11-07
FR2577545B1 (fr) 1987-03-27
FR2577545A1 (fr) 1986-08-22
DK492986D0 (da) 1986-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK170474B1 (da) Kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen og kationisk emulgeringssystem især anvendeligt til opnåelse af sådanne emulsioner samt anvendelse af emulgeringssystemet
US5268029A (en) Cationic emulsions of bituminous binders of the type bitumen/polymer and cationic emulsifying system preferably utilizable for obtaining said emulsions
DK170621B1 (da) Kationiske emulsioner af bituminøse bindemidler af bitumen/polymer typen og kationisk emulgeringssystem anvendeligt til opnåelse af sådanne emuls ioner samt anvendelse af det kationiske emulgeringssystem
CN101675114B (zh) 沥青粘合剂组合物及其制备方法
CN106433168B (zh) 一种非挥发性常温改性沥青粘合剂及非挥发性常温再生沥青混合物
TWI627232B (zh) 用於瀝青改質及再生之油凝膠
CN101730720A (zh) 用于沥青/聚合物的不可胶凝可泵送的浓缩的粘结剂
CN101100553A (zh) 沥青组合物及其制备方法
US5348994A (en) Polymer-modified functionalized asphalt compositions and methods of preparation (C-2747)
CN102209755A (zh) 用于生产聚合物改性沥青的稳定乳液
EP1263862B1 (en) Amine oxides as asphalt emulsifiers
EP0866837A2 (en) Rubber base asphalt emulsion additive and method
JPH06234925A (ja) ビチューメン−ポリマー水性乳濁液、その製法およびその用途
US5549744A (en) Pavement Binder
US20120214912A1 (en) Use of fatty acid derivatives in bituminous compositions for improving their resistance to chemical attack and bituminous compositions comprising said derivatives
WO2021116296A1 (en) Method for the preparation of bitumen and intermediary compositions
EP0858485B1 (en) Road paving binders
NO169551B (no) Kationisk emulsjon og emulsjonssystem for fremstilling avden
JP2003519706A (ja) S−b−s組成物
JP3905453B2 (ja) 改質アスファルト添加剤
JP2010006636A (ja) 製鋼スラグ用バインダー
JPS58204205A (ja) 舗装用再生添加組成物の製造方法
EP0756611A1 (en) Preparation process for polymer-modified bitumen
JPH03259954A (ja) ビチューメン結合剤組成物

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed