OA18634A - Composition bitume / polymère présentant des propriétés mécaniques améliorées. - Google Patents
Composition bitume / polymère présentant des propriétés mécaniques améliorées. Download PDFInfo
- Publication number
- OA18634A OA18634A OA1201800082 OA18634A OA 18634 A OA18634 A OA 18634A OA 1201800082 OA1201800082 OA 1201800082 OA 18634 A OA18634 A OA 18634A
- Authority
- OA
- OAPI
- Prior art keywords
- bitumen
- monomer
- block
- mass
- polymer
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 192
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 145
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 110
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 57
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 51
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 45
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 44
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 43
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 38
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 29
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 29
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims description 28
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 27
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 26
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 24
- -1 polyethylenes Polymers 0.000 claims description 22
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- RPQRDASANLAFCM-UHFFFAOYSA-N oxiran-2-ylmethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC1CO1 RPQRDASANLAFCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 12
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 8
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 8
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 claims description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 5
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims description 5
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 241001080024 Telles Species 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 11
- 229920000034 Plastomer Polymers 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 7
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 7
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 7
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 5
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 5
- 238000011925 1,2-addition Methods 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 4
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- OEVVKKAVYQFQNV-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-2,4-dimethylbenzene Chemical compound CC1=CC=C(C=C)C(C)=C1 OEVVKKAVYQFQNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WAEOXIOXMKNFLQ-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-prop-2-enylbenzene Chemical group CC1=CC=C(CC=C)C=C1 WAEOXIOXMKNFLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QEDJMOONZLUIMC-UHFFFAOYSA-N 1-tert-butyl-4-ethenylbenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(C=C)C=C1 QEDJMOONZLUIMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 1-vinylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C=C)=CC=CC2=C1 IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSKJLJHPAFKHBX-UHFFFAOYSA-N 2-methylbuta-1,3-diene;styrene Chemical compound CC(=C)C=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 VSKJLJHPAFKHBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002633 Kraton (polymer) Polymers 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 2
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 210000000720 eyelash Anatomy 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000001935 peptisation Methods 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000468 styrene butadiene styrene block copolymer Polymers 0.000 description 2
- KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N succinimide Chemical class O=C1CCC(=O)N1 KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 229920000428 triblock copolymer Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical class NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NVZWEEGUWXZOKI-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-2-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C=C NVZWEEGUWXZOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZRNAYUHWVFMIP-KTKRTIGZSA-N 1-oleoylglycerol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(O)CO RZRNAYUHWVFMIP-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N Chlorophacinone Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1C(=O)C2=CC=CC=C2C1=O UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003314 Elvaloy® Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100096342 Mus musculus Spdef gene Proteins 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N batilol Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCOCC(O)CO OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- UIWXSTHGICQLQT-UHFFFAOYSA-N ethenyl propanoate Chemical compound CCC(=O)OC=C UIWXSTHGICQLQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- RZRNAYUHWVFMIP-HXUWFJFHSA-N glycerol monolinoleate Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@H](O)CO RZRNAYUHWVFMIP-HXUWFJFHSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000002462 imidazolines Chemical class 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000013521 mastic Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N methacrylic anhydride Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(=O)C(C)=C DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000636 poly(norbornene) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 1
- ARJOQCYCJMAIFR-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC(=O)C=C ARJOQCYCJMAIFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000006254 rheological additive Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 239000004108 vegetable carbon Substances 0.000 description 1
- 235000019871 vegetable fat Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
COMPOSITION BITUME / POLYMERE PRESENTANT DES PROPRIETES MECANIQUES AMELIOREESBITUMEN / POLYMER COMPOSITION PRESENTING IMPROVED MECHANICAL PROPERTIES
Domaine techniqueTechnical area
La présente invention concerne le domaine des bitumes. Plus spécifiquement, elle concerne des compositions bitume/polymère thermoréticulables comprenant un adjuvant de type polymère oléfmique, ces compositions ayant des propriétés mécaniques améliorées.The present invention relates to the field of bitumens. More specifically, it relates to heat-crosslinkable bitumen / polymer compositions comprising an adjuvant of olefinic polymer type, these compositions having improved mechanical properties.
L’invention concerne également l’utilisation de ces compositions dans les 10 domaines des applications routières telles que les enrobés à chaud ; les enrobés tièdes ; les enrobés à froid, par exemple les enrobés coulés à froid ou les graves émulsions ; ou les enduits superficiels, par exemple les émulsions ou les bitumes fluxés ; et dans les domaines des applications industrielles, par exemple dans la fabrication de revêtements intérieurs et extérieurs.The invention also relates to the use of these compositions in the fields of road applications such as hot mix; lukewarm mixes; cold mixes, for example cold mixes or severe emulsions; or surface coatings, for example emulsions or fluxed bitumens; and in the fields of industrial applications, for example in the manufacture of interior and exterior coatings.
Etat de la technique antérieureState of the prior art
De nombreux travaux ont porté sur l’amélioration des propriétés mécaniques, élastiques et/ou rhéologiques de compositions bitumineuses. Des compositions bitume/polymère présentant des propriétés améliorées ainsi que leur procédé de 20 préparation ont été largement décrites dans la littérature.Much work has focused on improving the mechanical, elastic and / or rheological properties of bituminous compositions. Bitumen / polymer compositions exhibiting improved properties as well as their preparation process have been widely described in the literature.
Parmi les polymères ajoutés aux bitumes, les copolymères statistiques ou séquencés de styrène et d'un diène conjugué et, notamment, de styrène et de butadiène ou de styrène et d'isoprène sont connus pour être particulièrement efficaces car ils se mélangent très facilement dans les bitumes et leur confèrent d'excellentes propriétés 25 mécaniques et notamment de très bonnes propriétés élastiques.Among the polymers added to bitumens, random or block copolymers of styrene and a conjugated diene and, in particular, of styrene and butadiene or of styrene and isoprene are known to be particularly effective because they mix very easily in bitumens and give them excellent mechanical properties and in particular very good elastic properties.
Ces compositions bitume/polymère sont utilisées pour la préparation de liants pour des revêtements de surfaces diverses et, en particulier, comme revêtements superficiels routiers, à condition que ces compositions présentent en combinaison un certain nombre de caractéristiques mécaniques. Des caractéristiques mécaniques 30 optimisées telles que les propriétés élastiques sont notamment cruciales pour les applications dans les revêtements routiers.These bitumen / polymer compositions are used for the preparation of binders for coatings of various surfaces and, in particular, as road surface coatings, provided that these compositions in combination exhibit a certain number of mechanical characteristics. Optimized mechanical characteristics such as elastic properties are particularly crucial for applications in road surfaces.
La demande WO97/43341 décrit des compositions bitume/polymère contenant un bitume ou un mélange de bitumes et 0,3% à 20%, en poids par rapport au poids de bitume, d'au moins un polymère primaire choisi parmi certains élastomères et 35 plastomères et 0,01% à 12% en poids d'au moins un adjuvant de type polymère oléfinique portant des groupements époxy ou COOH. Les polymères mis en œuvre dans ce document sont différents de ceux de l’invention. Le rôle de l’adjuvant estApplication WO97 / 43341 describes bitumen / polymer compositions containing a bitumen or a mixture of bitumens and 0.3% to 20%, by weight relative to the weight of bitumen, of at least one primary polymer chosen from certain elastomers and 35 plastomers and 0.01% to 12% by weight of at least one adjuvant of olefinic polymer type bearing epoxy or COOH groups. The polymers used in this document are different from those of the invention. The role of the adjuvant is
DUPLICATA d’éviter la démixtion entre la phase bitumineuse et la phase polymère, ce qui améliore la stabilité au stockage de la composition.DUPLICATE to avoid demixing between the bituminous phase and the polymer phase, which improves the storage stability of the composition.
La demande WO2015/071370 décrit des compositions bitume/polymère présentant des propriétés mécaniques à froid améliorées et comprenant :Application WO2015 / 071370 describes bitumen / polymer compositions exhibiting improved cold mechanical properties and comprising:
- une première base bitume ayant une stabilité intrinsèque S supérieure à 2,5 et/ou un taux de peptisation Sa supérieur à 0,60- a first bitumen base having an intrinsic stability S greater than 2.5 and / or a peptization rate Sa greater than 0.60
- une deuxième base bitume ayant une stabilité intrinsèque S inférieure ou égale à 2,50 et/ou un taux de peptisation Sa inférieur ou égal à 0,60,- a second bitumen base having an intrinsic stability S less than or equal to 2.50 and / or a peptization rate Sa less than or equal to 0.60,
- un élastomère et,- an elastomer and,
- un adjuvant polymère oléfinique fonctionnalisé par au moins des groupements fonctionnels glycidyle.- an olefinic polymer adjuvant functionalized with at least glycidyl functional groups.
Les compositions illustrées sont réticulées au soufre et mettent en œuvre un terpolymère séquencé SBS.The compositions illustrated are crosslinked with sulfur and use an SBS block terpolymer.
La demande WO2008/137394 décrit un procédé pour préparer une composition de liant bitumineux modifié par un polymère en l'absence d’agents de réticulation par chauffage d’un bitume à une température de 16O°C à 221°C, ajout d’une composition de copolymère bloc et agitation pour former un mélange homogène. Les compositions de copolymère bloc mises en œuvre comprennent un ou plusieurs copolymères à blocs ayant au moins un bloc monovinylaromatique, au moins une séquence polybutadiène ayant une teneur en vinyle inférieure à 15 pourcent mol et au moins une séquence polybutadiène ayant une teneur en vinyle de plus de 25 pour cent en moles. Il est enseigné que les compositions bitume/polymère ainsi formulées ont des propriétés mécaniques améliorées, telles que la ductilité, et une bonne stabilité au stockage.Application WO2008 / 137394 describes a process for preparing a bituminous binder composition modified with a polymer in the absence of crosslinking agents by heating a bitumen to a temperature of 160 ° C. to 221 ° C., adding a block copolymer composition and agitation to form a homogeneous mixture. The block copolymer compositions used comprise one or more block copolymers having at least one monovinylaromatic block, at least one polybutadiene block having a vinyl content of less than 15 mol percent and at least one polybutadiene block having a vinyl content of more of 25 percent by moles. It is taught that the bitumen / polymer compositions thus formulated have improved mechanical properties, such as ductility, and good storage stability.
Toutefois, on a constaté que les propriétés mécaniques de certaines de ces compositions n’étaient pas entièrement satisfaisantes, notamment on a constaté que la résistance à la traction de ces compositions était généralement insuffisante.However, it was found that the mechanical properties of some of these compositions were not entirely satisfactory, in particular it was found that the tensile strength of these compositions was generally insufficient.
On a également constaté que la stabilité au stockage de certaines de ces compositions n’était pas entièrement satisfaisante.It has also been found that the storage stability of some of these compositions is not entirely satisfactory.
L’invention a visé à mettre au point une composition de bitume additivée qui soit thermoréticulable et qui présente des propriétés élastiques et une stabilité au stockage améliorées. On a cherché un système qui soit efficace dans toutes sortes de bitumes et qui ne soit pas limité à une application à des bitumes très spécifiques. On a cherché à mettre au point des compositions présentant une résistance à la traction améliorée et une stabilité au stockage satisfaisante.The invention aimed to develop an additivated bitumen composition which is heat-crosslinkable and which exhibits elastic properties and improved storage stability. We sought a system which is effective in all kinds of bitumens and which is not limited to an application to very specific bitumens. It has been sought to develop compositions exhibiting improved tensile strength and satisfactory storage stability.
Résumé de l’inventionSummary of the invention
L’invention concerne une composition bitume/polymère comprenant :The invention relates to a bitumen / polymer composition comprising:
DUPLICATADUPLICATE
I । - du bitume,I। - bitumen,
- au moins un élastomère, et- at least one elastomer, and
- au moins un adjuvant polymère oléfinique fonctionnalisé par au moins des groupements fonctionnels glycidyle, caractérisée en ce que :- at least one olefinic polymer adjuvant functionalized with at least glycidyl functional groups, characterized in that:
• l’élastomère est choisi parmi les copolymères bloc thermoréticulables de formule S-B1-B2, dans laquelle S représente un bloc hydrocarboné monovinyl aromatique ayant un poids moléculaire de pic de 10 000 à 25 000, Bl est un bloc polybutadiène ayant une teneur en vinyle inférieure ou égale à 15 pour cent en mole, 10 B2 est un bloc polybutadiène ayant une teneur en vinyle supérieure ou égale à 25 pour cent en moles, le rapport en masse B1/B2 est supérieur ou égal à l: l, et dans lequel le copolymère à blocs S-B l -B2 a un poids moléculaire de pic de 40 000 à 200 000 ;• the elastomer is chosen from heat-crosslinkable block copolymers of formula S-B1-B2, in which S represents a monovinyl aromatic hydrocarbon block having a peak molecular weight of 10,000 to 25,000, Bl is a polybutadiene block having a content of vinyl less than or equal to 15 mole percent, 10 B2 is a polybutadiene block having a vinyl content of greater than or equal to 25 mole percent, the B1 / B2 mass ratio is greater than or equal to 1: 1, and in wherein the SB 1 -B2 block copolymer has a peak molecular weight of 40,000 to 200,000;
• l’élastomère peut comprendre en outre au moins un copolymère bloc thermoréticulable répondant à la formule (S-Bl-B2)nX dans laquelle chaque S 15 représente un bloc hydrocarboné monovinyl aromatique ayant un poids moléculaire de pic de 10 000 à 25 000, chaque B l représente un bloc polybutadiène ayant une teneur en vinyle inférieure ou égale à 15 pour cent en moles, chaque B2 représente un bloc polybutadiène ayant une teneur en vinyle supérieure ou égale à 25 pour cent en mole, n est un nombre entier allant de 2 à 6, et X est le résidu d'un agent de couplage, dans 20 laquelle le rapport en masse B1/B2 est supérieur ou égal à l : l, et le copolymère bloc (S-Bl-B2)nX a un poids moléculaire de pic qui est de l,5 à 6,0 fois le poids moléculaire de pic du copolymère bloc S-B1-B2 ;• the elastomer can also comprise at least one heat-crosslinkable block copolymer corresponding to the formula (S-B1-B2) nX in which each S 15 represents a monovinyl aromatic hydrocarbon block having a peak molecular weight of 10,000 to 25,000, each B 1 represents a polybutadiene block having a vinyl content of less than or equal to 15 mole percent, each B2 represents a polybutadiene block having a vinyl content of greater than or equal to 25 mole percent, n is an integer ranging from 2 to 6, and X is the residue of a coupling agent, in which the weight ratio B1 / B2 is greater than or equal to 1: 1, and the block copolymer (S-B1-B2) nX has a weight peak molecular weight which is 1.5 to 6.0 times the peak molecular weight of the S-B1-B2 block copolymer;
et le ratio massique élastomère/adjuvant dans la composition va de 15/1 à 2/l.and the elastomer / adjuvant mass ratio in the composition ranges from 15/1 to 2 / l.
L’invention a encore pour objet un procédé de préparation d’une composition bitume/polymère telle que définie ci-dessus, et ci-dessous pour les modes de réalisation préférés, caractérisé en ce qu’on met en contact, en opérant à des températures comprises entre l00°C et 200°C et sous agitation pendant une durée d'au moins 10 minutes :A subject of the invention is also a process for preparing a bitumen / polymer composition as defined above, and below for the preferred embodiments, characterized in that it is brought into contact, by operating at temperatures between 100 ° C and 200 ° C and with stirring for a period of at least 10 minutes:
- du bitume,- bitumen,
- de 0,5% à 20% en masse d'au moins un élastomère,- from 0.5% to 20% by mass of at least one elastomer,
- de 0,05% à 2,5% en masse d'au moins un adjuvant polymère oléfinique, - éventuellement des additifs.- from 0.05% to 2.5% by mass of at least one olefinic polymeric adjuvant, - optionally additives.
Selon un mode de réalisation préféré, le rapport en masse :According to a preferred embodiment, the mass ratio:
S-B1-B2/(S-Bl-B2)nXS-B1-B2 / (S-Bl-B2) nX
DUPLICATA est supérieur ou égal à 1: 1, de préférence de 1: 1 à 10: 1, et encore mieux de 1: 1 à4: 1.DUPLICATE is greater than or equal to 1: 1, preferably 1: 1 to 10: 1, and more preferably 1: 1 to 4: 1.
Selon un mode de réalisation préféré, S représente le styrène. 5According to a preferred embodiment, S represents styrene. 5
Selon un mode de réalisation préféré, la composition comprend de 0,5% à 20% en masse d’élastomère par rapport à la masse totale de la composition, de préférence de 0,5 à 15%.According to a preferred embodiment, the composition comprises from 0.5% to 20% by mass of elastomer relative to the total mass of the composition, preferably from 0.5 to 15%.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition comprend de 0,05% àAccording to a preferred embodiment, the composition comprises from 0.05% to
2,5% en masse d’adjuvant polymère oléfinique par rapport à la masse totale de la composition, de préférence de 0,15 à 2%.2.5% by mass of olefinic polymeric adjuvant relative to the total mass of the composition, preferably from 0.15 to 2%.
Selon un mode de réalisation préféré, l’adjuvant polymère oléfinique est choisi 15 dans le groupe consistant en :According to a preferred embodiment, the olefinic polymer builder is selected from the group consisting of:
(a) les copolymères, statistiques ou séquencés, d'éthylène et d'un monomère choisi parmi l'acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle, comprenant de 50% à 99,7% en masse d'éthylène;(a) copolymers, random or block, of ethylene and of a monomer chosen from glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, comprising from 50% to 99.7% by mass of ethylene;
(b) les terpolymères, statistiques ou séquencés, d'éthylène, d'un monomère A choisi 20 parmi l'acétate de vinyle et les acrylates ou méthacrylates d'alkyle en Ci à Ce et d'un monomère B choisi parmi l'acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle, comprenant de 0,5% à 40% en masse de motifs issus du monomère A et, de 0,5% à 15% en masse de motifs issus du monomère B, le reste étant formé de motifs issus de l'éthylène ; et (c) les copolymères résultant du greffage d'un monomère B choisi parmi l'acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle, sur un substrat consistant en un polymère choisi parmi les polyéthylènes, les polypropylènes, les copolymères statistiques ou séquencés d'éthylène et d'acétate de vinyle et les copolymère statistiques ou séquencés d'éthylène et d'acrylate ou méthacrylate d'alkyle en Ci à C6, comprenant de 40% à 99,7% en masse d'éthylène, lesdits copolymères greffés comprenant de 0,5% à 15% en masse de motifs greffés issus du monomère B, (d) les mélanges d’au moins deux composés (a), (b) et (c).(b) terpolymers, random or block, of ethylene, of a monomer A selected from vinyl acetate and C 1 to C 6 alkyl acrylates or methacrylates and of a B monomer selected from acrylate of glycidyl and glycidyl methacrylate, comprising from 0.5% to 40% by weight of units derived from monomer A and, from 0.5% to 15% by weight of units derived from monomer B, the remainder being formed of units from ethylene; and (c) the copolymers resulting from the grafting of a monomer B chosen from glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, on a substrate consisting of a polymer chosen from polyethylenes, polypropylenes, random or block copolymers of ethylene and vinyl acetate and random or block copolymers of ethylene and of C 1 to C 6 alkyl acrylate or methacrylate, comprising from 40% to 99.7% by weight of ethylene, said graft copolymers comprising of 0.5% to 15% by mass of grafted units derived from monomer B, (d) mixtures of at least two compounds (a), (b) and (c).
DUPLICATADUPLICATE
Selon un mode de réalisation avantageux, l’adjuvant polymère oléfïnique est choisi parmi les terpolymères statistiques ou séquencés d'éthylène, d'un monomère A choisi parmi l'acétate de vinyle et les acrylates ou méthacrylates d'alkyle en C| à Cô et d'un monomère B choisi parmi l'acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle, comprenant de 0,5% à 40% en masse de motifs issus du monomère A et, de 0,5% à 15% en masse de motifs issus du monomère B, le reste étant formé de motifs issus de l'éthylène.According to an advantageous embodiment, the olefinic polymer adjuvant is chosen from random or block terpolymers of ethylene, of a monomer A chosen from vinyl acetate and alkyl acrylates or methacrylates in C | at C6 and a monomer B chosen from glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, comprising from 0.5% to 40% by mass of units derived from monomer A and from 0.5% to 15% by mass of units derived from monomer B, the remainder being formed of units derived from ethylene.
Selon un mode de réalisation encore plus avantageux, l’adjuvant polymère oléfïnique est choisi parmi les terpolymères statistiques d'éthylène, d'un monomère A choisi parmi les acrylates ou méthacrylates d'alkyle en Ci à Ce et d'un monomère B choisi parmi l’acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle, comprenant de 0,5% à 40% en masse de motifs issus du monomère A et, de 0,5% à 15% en masse de motifs issus du monomère B, le reste étant formé de motifs issus de l'éthylène.According to an even more advantageous embodiment, the olefinic polymer adjuvant is chosen from random terpolymers of ethylene, of a monomer A chosen from C 1 to C 6 alkyl acrylates or methacrylates and of a B monomer chosen from glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, comprising from 0.5% to 40% by weight of units derived from monomer A and, from 0.5% to 15% by weight of units derived from monomer B, the remainder being formed from units derived from ethylene.
L’invention concerne encore un asphalte caractérisé en ce qu’il comprend au moins une composition bitume/polymère telle que définie ci-dessus, et des charges minérales et/ou synthétiques.The invention also relates to an asphalt characterized in that it comprises at least one bitumen / polymer composition as defined above, and mineral and / or synthetic fillers.
L’invention concerne encore un asphalte caractérisé en ce qu’il consiste essentiellement en au moins une composition bitume/polymère telle que définie cidessus, et des charges minérales et/ou synthétiques.The invention also relates to an asphalt characterized in that it consists essentially of at least one bitumen / polymer composition as defined above, and mineral and / or synthetic fillers.
L’invention concerne encore un enrobé bitumineux caractérisé en ce qu’il comprend au moins une composition bitume/polymère telle que définie ci-dessus, des granulats, et éventuellement des charges minérales et/ou synthétiques.The invention also relates to a bituminous mix characterized in that it comprises at least one bitumen / polymer composition as defined above, aggregates, and optionally mineral and / or synthetic fillers.
L’invention concerne encore un enrobé bitumineux caractérisé en ce qu’il consiste essentiellement en au moins une composition bitume/polymère telle que définie ci-dessus, des granulats, et éventuellement des charges minérales et/ou synthétiques.The invention also relates to a bituminous mix characterized in that it consists essentially of at least one bitumen / polymer composition as defined above, aggregates, and optionally mineral and / or synthetic fillers.
DUPLICATADUPLICATE
L’invention concerne encore l’utilisation d’au moins une composition bitume/polymère telle que définie ci-dessus pour préparer un enduit superficiel, un enrobé à chaud, un enrobé tiède, un enrobé à froid, un enrobé coulé à froid, une grave émulsion, ledit liant étant associé à des granulats et/ou des fraisats de recyclage.The invention also relates to the use of at least one bitumen / polymer composition as defined above for preparing a surface coating, a hot mix, a warm mix, a cold mix, a cold mix, a serious emulsion, said binder being associated with aggregates and / or recycling mills.
L’invention concerne encore l’utilisation d’au moins une composition bitume/polymère telle que définie ci-dessus, pour préparer un revêtement d’étanchéité, une membrane ou une couche d’imprégnation.The invention also relates to the use of at least one bitumen / polymer composition as defined above, to prepare a waterproofing coating, a membrane or an impregnation layer.
Les compositions de l’invention présentent de nombreux avantages : elles présentent des propriétés élastiques améliorées, en particulier une résistance à la traction améliorée, notamment une traction à 5°C mesurée suivant la norme EN 13587 supérieure ou égale à 500%. Elles présentent également une stabilité satisfaisante au stockage à chaud, en particulier une stabilité au stockage à 180°C supérieure ou égale 15 à 3 jours, notamment une stabilité au stockage à 180°C caractérisée par une variation de pénétrabilité à 25°C mesurée selon la norme EN 1426 inférieure ou égale à 5 1/10 mm et/ou une variation de température Bille et Anneau mesurée selon la norme 1427 inférieure ou égale à 5°C. L’association d’élastomère et d’adjuvant polymère oléfinique mise au point permet d’améliorer les propriétés mécaniques, notamment les 20 propriétés élastiques, et la stabilité au stockage d’une large gamme de compositions de bitumes.The compositions of the invention have many advantages: they have improved elastic properties, in particular improved tensile strength, in particular tensile strength at 5 ° C measured according to standard EN 13587 greater than or equal to 500%. They also exhibit satisfactory hot storage stability, in particular storage stability at 180 ° C greater than or equal to 15 to 3 days, in particular storage stability at 180 ° C characterized by a variation in penetrability at 25 ° C measured according to EN 1426 standard less than or equal to 5 1/10 mm and / or a Ball and Ring temperature variation measured according to standard 1427 less than or equal to 5 ° C. The developed combination of elastomer and olefinic polymer builder improves the mechanical properties, including elastic properties, and storage stability of a wide variety of bitumen compositions.
Description détailléedetailed description
La demanderesse a découvert que l’utilisation d’un élastomère spécifique en 25 association avec un adjuvant polymère particulier pour la préparation des compositions bitume/polymère permet d’améliorer de façon surprenante les propriétés mécaniques, notamment les propriétés élastiques, en particulier de résistance à la traction, et la stabilité au stockage de cette composition bitume/polymère. En effet, la demanderesse a mis en évidence un effet synergique particulier induit par l’utilisation conjointe d’un 30 élastomère particulier et d’un adjuvant polymère spécifique. Cette observation n’est pas limitée à une classe de bitumes particuliers.The Applicant has discovered that the use of a specific elastomer in combination with a particular polymer adjuvant for the preparation of bitumen / polymer compositions makes it possible to surprisingly improve the mechanical properties, in particular the elastic properties, in particular resistance to water. the traction, and the storage stability of this bitumen / polymer composition. Indeed, the Applicant has demonstrated a particular synergistic effect induced by the joint use of a particular elastomer and of a specific polymer adjuvant. This observation is not limited to any particular class of bitumens.
En outre la composition bitume/polymère de l’invention présente l’avantage d’être économique par rapport à une composition bitume/polymère à base des mêmes polymères bloc S-B1-B2 et sans adjuvant. En effet, l’ajout de l’adjuvant, en faibleIn addition, the bitumen / polymer composition of the invention has the advantage of being economical compared to a bitumen / polymer composition based on the same S-B1-B2 block polymers and without adjuvant. Indeed, the addition of the adjuvant, in low
DUPLICATA quantité, permet de réduire significativement la quantité de polymère séquencé mis en œuvre, à propriétés mécaniques équivalentes, voire supérieures et permet d’obtenir une stabilité au stockage très satisfaisante.DUPLICATA quantity, makes it possible to significantly reduce the quantity of block polymer used, with equivalent or even better mechanical properties, and makes it possible to obtain very satisfactory storage stability.
Dans la présente invention, l’expression « composition bitume/polymère » et « liant bitume/polymère » représentent un même type de composition et sont employées indifféremment.In the present invention, the expression "bitumen / polymer composition" and "bitumen / polymer binder" represent the same type of composition and are used interchangeably.
L’expression « consiste essentiellement en » suivie d’une ou plusieurs caractéristiques, signifie que peuvent être inclus dans le procédé ou le matériau de l’invention, outre les composants ou étapes explicitement énumérés, des composants ou des étapes qui ne modifient pas significativement les propriétés et caractéristiques de l'invention.The expression "consists essentially of" followed by one or more characteristics, means that may be included in the process or the material of the invention, in addition to the components or steps explicitly listed, components or steps which do not significantly modify the properties and characteristics of the invention.
Les bitumes :Bitumens:
L’invention concerne les bitumes. Ceux-ci peuvent être formés par une ou plusieurs bases bitume.The invention relates to bitumens. These can be formed by one or more bitumen bases.
Par « bitume », on entend toutes compositions bitumineuses constituées d’une ou de plusieurs bases bitumes et comprenant éventuellement un ou plusieurs additifs chimiques, lesdites compositions étant destinées à une application routière ou une application industrielle.By "bitumen" is meant any bituminous compositions consisting of one or more bitumen bases and optionally comprising one or more chemical additives, said compositions being intended for road application or industrial application.
Parmi les bases bitumes utilisables selon l’invention, on peut citer tout d’abord les bitumes d’origine naturelle, ceux contenus dans des gisements de bitume naturel, d’asphalte naturel ou les sables bitumineux et les bitumes provenant du raffinage du pétrole brut. Les bases bitumes selon l’invention sont avantageusement choisies parmi les bases bitumes provenant du raffinage du pétrole brut. Les bases bitumes peuvent être choisies parmi les bases bitumes ou mélanges de bases bitumes provenant du raffinage du pétrole brut, en particulier des bases bitumes contenant des asphaltènes ou des brais. Les bases bitumes peuvent être obtenues par des procédés conventionnels de fabrication des bases bitumes en raffinerie, en particulier par distillation directe et/ou distillation sous vide du pétrole. Ces bases bitumes peuvent être éventuellement viscoréduites et/ou désasphaltées et/ou rectifiées à l’air. Il est courant de procéder à la distillation sous vide des résidus atmosphériques provenant de la distillation atmosphérique de pétrole brut. Ce procédé de fabrication correspond, par conséquent, à la succession d’une distillation atmosphérique et d’une distillation sous vide, la charge alimentant la distillation sous vide correspondant aux résidus atmosphériques. Ces résidus sous vide issus de la tour de distillation sous vide peuvent DUPLICATA être également utilisés comme bitumes. Il est également courant d’injecter de l’air dans une charge composée habituellement de distillais et de produits lourds provenant de la distillation sous vide de résidus atmosphériques provenant de la distillation du pétrole. Ce procédé permet d’obtenir une base soufflée, ou semi-soufflée ou oxydée 5 ou rectifiée à l’air ou rectifiée partiellement à l’air.Among the bitumen bases that can be used according to the invention, there may be mentioned first of all bitumens of natural origin, those contained in deposits of natural bitumen, natural asphalt or tar sands and bitumens from the refining of crude oil . The bitumen bases according to the invention are advantageously chosen from bitumen bases obtained from the refining of crude oil. The bitumen bases can be chosen from bitumen bases or mixtures of bitumen bases originating from the refining of crude oil, in particular bitumen bases containing asphaltenes or pitches. Bitumen bases can be obtained by conventional processes for manufacturing bitumen bases in a refinery, in particular by direct distillation and / or vacuum distillation of petroleum. These bitumen bases can optionally be vis-reduced and / or deasphalted and / or air-rectified. It is common practice to perform vacuum distillation of atmospheric residues from atmospheric distillation of crude oil. This manufacturing process therefore corresponds to the succession of atmospheric distillation and vacuum distillation, the feed supplying the vacuum distillation corresponding to the atmospheric residues. These vacuum residues from the vacuum distillation tower can also be DUPLICATED as bitumens. It is also common to inject air into a feed usually composed of distillates and heavy products from the vacuum distillation of atmospheric residues from the distillation of petroleum. This process makes it possible to obtain a base which is blown, or semi-blown or oxidized 5 or air-rectified or partially air-rectified.
Les différentes bases bitumes obtenues par les procédés de raffinage peuvent être combinées entre elles pour obtenir le meilleur compromis technique. La base bitume peut aussi être une base bitume de recyclage. Les bases bitumes peuvent être des bases bitumes de grade dur ou de grade mou.The different bitumen bases obtained by the refining processes can be combined with each other to obtain the best technical compromise. The bitumen base can also be a recycling bitumen base. Bitumen bases can be hard grade or soft grade bitumen bases.
Selon l’invention, pour les procédés conventionnels de fabrication des bases bitumes, on opère à des températures de fabrication comprises entre 100°C et 200°C, de préférence entre 140°C et 200°C, et sous agitation pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise entre 30 minutes et 10 heures, plus préférentiellement entre 1 heure et 6 heures. On entend par température de 15 fabrication, la température de chauffage de la ou des bases bitumes avant mélange ainsi que la température de mélange. La température et la durée du chauffage varient selon la quantité de bitume utilisée et sont définies par la norme NF EN 12594.According to the invention, for the conventional methods of manufacturing bitumen bases, the operation is carried out at manufacturing temperatures of between 100 ° C and 200 ° C, preferably between 140 ° C and 200 ° C, and with stirring for a period of d 'at least 10 minutes, preferably between 30 minutes and 10 hours, more preferably between 1 hour and 6 hours. The term “production temperature” is understood to mean the heating temperature of the bitumen base (s) before mixing as well as the mixing temperature. The temperature and duration of heating vary according to the quantity of bitumen used and are defined by standard NF EN 12594.
Selon l’invention, les bitumes soufflés peuvent être fabriqués dans une unité de soufflage, en faisant passer un flux d'air et/ou d'oxygène à travers une base 20 bitumineuse de départ. Cette opération peut être menée en présence d'un catalyseur d'oxydation, par exemple de l'acide phosphorique. Généralement, le soufflage est réalisé à des températures élevées, de l'ordre de 200 à 300°C, pendant des durées relativement longues typiquement comprises entre 30 minutes et 2 heures, en continu ou par lots. La durée et la température de soufflage sont ajustées en fonction des 25 propriétés visées pour le bitume soufflé et en fonction de la qualité du bitume de départ.According to the invention, the blown bitumens can be manufactured in a blowing unit, by passing a flow of air and / or oxygen through a starting bituminous base. This operation can be carried out in the presence of an oxidation catalyst, for example phosphoric acid. Generally, the blowing is carried out at high temperatures, of the order of 200 to 300 ° C., for relatively long periods, typically between 30 minutes and 2 hours, continuously or in batches. The duration and the blowing temperature are adjusted as a function of the properties targeted for the blown bitumen and as a function of the quality of the starting bitumen.
Le bitume peut aussi être un bitume de recyclage.Bitumen can also be recycled bitumen.
Les bitumes peuvent être des bitumes de grade dur ou de grade mou. Les bitumes utilisables selon l’invention ont une pénétrabilité, mesurée à 25°C selon la 30 norme EN 1426, de 5 à 330 1/10 mm, de préférence entre 10 à 220 1/10 mm, plus préférentiellement de 10 à 120 1/10 mm.The bitumens can be hard grade or soft grade bitumens. The bitumens which can be used according to the invention have a penetrability, measured at 25 ° C. according to standard EN 1426, of 5 to 330 1/10 mm, preferably between 10 to 220 1/10 mm, more preferably from 10 to 120 1. / 10 mm.
De manière bien connue, la mesure dite de « pénétrabilité à l’aiguille » est réalisée au moyen d’un test normalisé NF EN 1426 à 25°C (P25). Cette caractéristiqueAs is well known, the so-called "needle penetrability" measurement is carried out by means of a standardized test NF EN 1426 at 25 ° C (P25). This characteristic
DUPLICATA de pénétrabilité est exprimée en dixièmes de millimètre (dmm ou l/ΊΟ mm). La pénétrabilité à l’aiguille, mesurée à 25°C, selon le test normalisé NF EN 1426, représente la mesure de la pénétration dans un échantillon de bitume, au bout d’un temps de 5 secondes, d’une aiguille dont le poids avec son support est de 100 g. La 5 norme NF EN 1426 remplace la norme homologuée NF T 66-004 de décembre 1986 avec effet au 20 décembre 1999 (décision du Directeur Général d’AFNOR en date du 20 novembre 1999).DUPLICATE of penetrability is expressed in tenths of a millimeter (dmm or l / ΊΟ mm). The needle penetrability, measured at 25 ° C, according to the standardized test NF EN 1426, represents the measurement of the penetration in a bitumen sample, after a time of 5 seconds, of a needle whose weight with its support is 100 g. The 5 standard NF EN 1426 replaces the approved standard NF T 66-004 of December 1986 with effect from December 20, 1999 (decision of the Director General of AFNOR dated November 20, 1999).
L’adjuvant polymère oléfmiqueThe olefinic polymer builder
L’adjuvant polymère oléfmique est choisi, de préférence, dans le groupe 10 consistant en (a) les copolymères éthylène/(méth)acrylate de glycidyle ; (b) les terpolymères éthylène/monomère A/monomère B et (c) les copolymères résultant du greffage d'un monomère B sur un substrat polymère, (d) les mélanges de ces copolymères.The olefinic polymer builder is preferably selected from the group consisting of (a) ethylene / glycidyl (meth) acrylate copolymers; (b) ethylene / monomer A / monomer B terpolymers and (c) copolymers resulting from the grafting of a monomer B onto a polymer substrate, (d) mixtures of these copolymers.
(a) Les copolymères éthylène/(méth)acrylate de glycidyle sont, 15 avantageusement, choisis parmi les copolymères statistiques ou séquencés, de préférence statistiques, d'éthylène et d'un monomère choisi parmi l'acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle, comprenant de 50% à 99,7% en masse, de préférence de 60% à 95% en masse, plus préférentiellement 60% à 90% en masse d'éthylène.(a) The ethylene / glycidyl (meth) acrylate copolymers are advantageously chosen from random or block copolymers, preferably random, of ethylene and of a monomer selected from glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate , comprising from 50% to 99.7% by mass, preferably from 60% to 95% by mass, more preferably 60% to 90% by mass of ethylene.
(b) Les terpolymères sont, avantageusement, choisis parmi les terpolymères statistiques ou séquencés, de préférence statistiques, d'éthylène, d'un monomère A et d'un monomère B.(b) The terpolymers are advantageously chosen from random or block terpolymers, preferably random, of ethylene, of a monomer A and of a B monomer.
Le monomère A est choisi parmi l'acétate de vinyle et les acrylates ou méthacrylates d'alkyle en Ci à Cf,.Monomer A is chosen from vinyl acetate and C 1 to C 4 alkyl acrylates or methacrylates.
Le monomère B est choisi parmi l'acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle.Monomer B is chosen from glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate.
Les terpolymères éthylène/monomère A/monomère B comprennent de 0,5% à 40% en masse, de préférence de 5 à 35% masse, plus préférentiellement de 10% à 30% en masse de motifs issus du monomère A et, de 0,5% à 15% en masse, de préférence 30 de 2,5% à 15% en masse de motifs issus du monomère B, le reste étant formé de motifs issus de l'éthylène ;The ethylene / monomer A / monomer B terpolymers comprise from 0.5% to 40% by weight, preferably from 5 to 35% by weight, more preferably from 10% to 30% by weight of units derived from monomer A and, from 0 5% to 15% by weight, preferably from 2.5% to 15% by weight of units derived from monomer B, the remainder being formed from units derived from ethylene;
(c) les copolymères résultent du greffage d'un monomère B choisi parmi l'acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle, sur un substrat polymère. Le substrat polymère consiste en un polymère choisi parmi les polyéthylènes, notamment(c) the copolymers result from the grafting of a monomer B chosen from glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, onto a polymer substrate. The polymer substrate consists of a polymer chosen from polyethylenes, in particular
DUPLICATADUPLICATE
ΙΟ les polyéthylènes basse densité, les polypropylènes, les copolymères statistiques ou séquencés, de préférence statistiques, d'éthylène et d'acétate de vinyle et les copolymère statistiques ou séquencés, de préférence statistiques, d'éthylène et d'acrylate ou méthacrylate d'alkyle en Ci à Cô, comprenant de 40% à 99,7% en masse, 5 de préférence de 50% à 99% en masse d'éthylène. Lesdits copolymères greffés comprennent de 0,5% à 15% en masse, de préférence de 2,5% à 15% en masse de motifs greffés issus du monomère B.ΙΟ low density polyethylenes, polypropylenes, random or block copolymers, preferably random, of ethylene and vinyl acetate and random or block copolymers, preferably random, of ethylene and of acrylate or methacrylate C1-C6 alkyl comprising from 40% to 99.7% by weight, preferably from 50% to 99% by weight of ethylene. Said graft copolymers comprise from 0.5% to 15% by weight, preferably from 2.5% to 15% by weight of grafted units obtained from monomer B.
(d) L’adjuvant polymère oléfmique peut consister en un mélange de deux ou plus de copolymères choisis dans les catégories (a), (b) et (c).(d) The olefinic polymer builder may consist of a mixture of two or more copolymers selected from categories (a), (b) and (c).
L’adjuvant polymère oléfmique est, de préférence, choisi parmi les terpolymères (b) éthylène/monomère A/monomère B décrit ci-dessus et parmi les mélanges (d) les comprenant.The olefinic polymer adjuvant is preferably chosen from the terpolymers (b) ethylene / monomer A / monomer B described above and from mixtures (d) comprising them.
I L’adjuvant polymère oléfmique est, avantageusement, choisi parmi les terpolymères (b) éthylène/monomère A/monomère B décrit ci-dessus et parmi les 15 mélanges (d) dans lesquels les terpolymères (b) représentent au moins 50% en masse par rapport à la masse totale du mélange, préférentiellement au moins 75% en masse, encore mieux au moins 90% en masse.The olefinic polymer adjuvant is advantageously chosen from the terpolymers (b) ethylene / monomer A / monomer B described above and from the mixtures (d) in which the terpolymers (b) represent at least 50% by mass. relative to the total mass of the mixture, preferably at least 75% by mass, even better still at least 90% by mass.
Avantageusement, l’adjuvant polymère oléfmique est choisi parmi les terpolymères statistiques d'éthylène, d'un monomère A choisi parmi les acrylates ou 20 méthacrylates d'alkyle en Ci à Ce et d'un monomère B choisi parmi l'acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle, comprenant de 0,5% à 40% en masse, de préférence de 5 à 35% masse, plus préférentiellement de 10% à 30% en masse de motifs issus du monomère A et, de 0,5% à 15% en masse, de préférence de 2,5% à 15% en masse de motifs issus du monomère B, le reste étant formé de motifs issus de 25 l'éthylène.Advantageously, the olefinic polymer adjuvant is chosen from random terpolymers of ethylene, of a monomer A chosen from C 1 to C 6 alkyl acrylates or methacrylates and of a B monomer chosen from glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, comprising from 0.5% to 40% by weight, preferably from 5 to 35% by weight, more preferably from 10% to 30% by weight of units derived from monomer A and, from 0.5% to 15% by weight, preferably 2.5% to 15% by weight, of units derived from monomer B, the remainder being formed from units derived from ethylene.
L’élastomère :The elastomer:
L’élastomère est un copolymère tri-séquencé ou un mélange de copolymères triséquencés.The elastomer is a triblock copolymer or a mixture of triblock copolymers.
Il est choisi parmi les copolymères bloc thermoréticulables de formule S-B1-B2, 30 dans laquelle S représente un bloc hydrocarboné monovinyl aromatique ayant un poids moléculaire de pic de 10000 à 25000, Bl est un bloc polybutadiène ayant une teneur en vinyle inférieure ou égale à 15 pour cent en mole, B2 est un bloc polybutadiène ayant | une teneur en vinyle supérieure ou égale à 25 pour cent en moles, et le rapport enIt is selected from heat-crosslinkable block copolymers of formula S-B1-B2, in which S represents a monovinyl aromatic hydrocarbon block having a peak molecular weight of 10,000 to 25,000, B1 is a polybutadiene block having a vinyl content of less than or equal at 15 mole percent, B2 is a polybutadiene block having | a vinyl content of 25 mole percent or more, and the ratio of
DUPLICATA masse B1/B2 est supérieur ou égal à l: l, et dans lequel le terpolymère à blocs S-BlB2 a un poids moléculaire de pic d'environ 40 000 à environ 200 000.DUPLICATE mass B1 / B2 is greater than or equal to 1: 1, and wherein the S-B1B2 block terpolymer has a peak molecular weight of from about 40,000 to about 200,000.
L’élastomère peut comprendre en outre au moins un copolymère bloc thermoréticulable répondant à la formule (S-Bl-B2)nX dans laquelle chaque S représente un bloc hydrocarboné monovinyl aromatique ayant un poids moléculaire de pic de 10 000 à 25 000, chaque B1 représente un bloc polybutadiène ayant une teneur en vinyle inférieure ou égale à 15 pour cent en moles, chaque B2 représente un bloc polybutadiène ayant une teneur en vinyle supérieure ou égale à 25 pour cent en moles, n est un nombre entier allant de 2 à 6, et X est le résidu d'un agent de couplage, le rapport en masse B1/B2 est supérieur ou égal à 1: 1, et le copolymère bloc (S-BlB2)nX a un poids moléculaire de pic qui est de 1,5 à 6,0 fois le poids moléculaire de pic du copolymère bloc S-B1-B2.The elastomer may further comprise at least one heat-crosslinkable block copolymer corresponding to the formula (S-B1-B2) nX in which each S represents a monovinyl aromatic hydrocarbon block having a peak molecular weight of 10,000 to 25,000, each B1 represents a polybutadiene block having a vinyl content less than or equal to 15 mole percent, each B2 represents a polybutadiene block having a vinyl content greater than or equal to 25 mole percent, n is an integer ranging from 2 to 6 , and X is the residue of a coupling agent, the B1 / B2 mass ratio is greater than or equal to 1: 1, and the block copolymer (S-B1B2) nX has a peak molecular weight which is 1, 5 to 6.0 times the peak molecular weight of S-B1-B2 block copolymer.
Les groupements hydrocarbonés monovinylaromatiques désignés S peuvent être tout composé hydrocarboné monovinylaromatique connu pour une utilisation dans la préparation de copolymères à blocs tels que : le styrène, Γο-méthylstyrène, le pméthylstyrène, le p-tert-butylstyrène, le 2,4-diméthylstyrène, l'alpha-méthylstyrène, le vinylnaphtalène, le vinyltoluène et le vinylxylène ou leurs mélanges. Le composé hydrocarboné monovinyl aromatique préféré selon la présente invention est le styrène, qui est utilisé en tant que monomère sensiblement pur ou en tant que composant majoritaire dans des mélanges avec des proportions mineures d'un autre monomère vinyle aromatique de structure apparentée, tels que l’o- méthylstyrène, le pméthylstyrène, le p-tert-butylstyrène, le 2,4- diméthylstyrène, l’alpha méthylstyrène, le vinylnaphtalène, le vinyltoluène et le vinylxylène, à savoir, dans des proportions d'au plus 10% en poids. L'utilisation de styrène sensiblement pur est particulièrement préférée dans la présente invention.The monovinylaromatic hydrocarbon groups designated S can be any monovinylaromatic hydrocarbon compound known for use in the preparation of block copolymers such as: styrene, Γο-methylstyrene, pmethylstyrene, p-tert-butylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, alpha-methylstyrene, vinylnaphthalene, vinyltoluene and vinylxylene or mixtures thereof. The preferred monovinyl aromatic hydrocarbon compound according to the present invention is styrene, which is used as a substantially pure monomer or as a major component in mixtures with minor proportions of another structurally related vinyl aromatic monomer, such as 'o-methylstyrene, pmethylstyrene, p-tert-butylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, alpha methylstyrene, vinylnaphthalene, vinyltoluene and vinylxylene, namely in proportions of not more than 10% by weight . The use of substantially pure styrene is particularly preferred in the present invention.
Les blocs de polybutadiène Bl, B2 entrant dans la composition des copolymères blocs mentionnés ci-dessus sont à base de monomère butadiène pratiquement pur ou comprenant des proportions mineures, jusqu'à 10% en poids, de diènes conjugués structurellement apparentés. De préférence, le polybutadiène est purement constitué à partir de monomère butadiène.The blocks of polybutadiene B1, B2 entering into the composition of the block copolymers mentioned above are based on butadiene monomer which is practically pure or comprising minor proportions, up to 10% by weight, of structurally related conjugated dienes. Preferably, the polybutadiene is purely constituted from butadiene monomer.
En ce qui concerne les copolymères séquencés de la présente invention, le terme poids moléculaire se réfère au poids moléculaire véritable en g / mole du copolymère bloc. Les poids moléculaires mentionnés dans la description et les revendications peuvent être mesurés par chromatographie de perméation sur gel (CPG) en utilisant des étalons de polystyrène, par exemple comme enseigné selon la norme ASTM 3536. La CPG est un procédé bien connu dans lequel les polymères sont séparés selon leur masse moléculaire, la plus grande molécule étant éluée en premier.With respect to the block copolymers of the present invention, the term molecular weight refers to the actual molecular weight in g / mole of the block copolymer. The molecular weights mentioned in the description and claims can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene standards, for example as taught according to ASTM 3536. GPC is a well known method in which polymers are separated according to their molecular mass, with the larger molecule eluting first.
DUPLICATADUPLICATE
Le chromatographe est étalonné en utilisant des étalons de polystyrène de masses moléculaires variées disponibles dans le commerce. La masse moléculaire des polymères mesurée par CPG est une masse moléculaire en équivalents de styrène. La masse moléculaire équivalente en styrène peut être convertie en masse moléculaire 5 vraie lorsque la teneur en styrène du polymère et la teneur en vinyle des blocs de diène sont connus. Le détecteur utilisé est de préférence une combinaison de rayons ultraviolets et d'un détecteur d'indice de réfraction. Les masses moléculaires sont mesurées au sommet du pic de CPG, converties en masses moléculaires vraies, et sont couramment appelées « masses moléculaires de pic ».The chromatograph is calibrated using commercially available polystyrene standards of various molecular weights. The molecular mass of polymers measured by GPC is a molecular mass in equivalents of styrene. The equivalent molecular weight of styrene can be converted to the true molecular weight when the styrene content of the polymer and the vinyl content of the diene blocks are known. The detector used is preferably a combination of ultraviolet rays and a refractive index detector. Molecular masses are measured at the top of the peak of CPG, converted to true molecular masses, and are commonly referred to as "peak molecular masses".
La masse moléculaire de pic de chaque bloc hydrocarboné monovinyl aromatique, notamment de polystyrène, est d’environ 10 000 à environ 25 000, de préférence d'environ 12 000 à environ 20 000. Selon une variante préférée, la masse moléculaire de pic des blocs styréniques va de environ 14 000 à environ 18 000.The peak molecular weight of each monovinyl aromatic hydrocarbon block, in particular of polystyrene, is from about 10,000 to about 25,000, preferably from about 12,000 to about 20,000. According to a preferred variant, the peak molecular weight of the Styrenic blocks ranges from about 14,000 to about 18,000.
Chaque copolymère séquencé de formule S-B1-B2 utilisé dans la présente 15 invention présente une masse moléculaire de pic d'environ 40 000 à environ 200 000, de préférence d'environ 65 000 à environ 160 000, de préférence encore d'environ 75 000 à environ 150 000, et encore plus préférablement d'environ 75 000 à 130 000.Each block copolymer of formula S-B1-B2 used in the present invention has a peak molecular weight of from about 40,000 to about 200,000, preferably from about 65,000 to about 160,000, more preferably from about 75,000 to about 150,000, and still more preferably about 75,000 to 130,000.
La masse moléculaire de pic des copolymères à blocs de formule (S-Bl-B2)nX dépend de la masse moléculaire de pic du copolymère séquencé de formule S-B1-B2 20 utilisé. Plus spécifiquement, la masse moléculaire de pic des copolymères (S-BlB2)nX est d'environ 1,5 à environ 6,0 fois la masse moléculaire de pic du copolymère séquencé S-B1-B2. De préférence, la masse moléculaire de pic des copolymères blocs (S-Bl-B2)nX est d'environ 1,8 à environ 5,0 fois la masse moléculaire de pic du copolymère séquencé S-B1-B2.The peak molecular weight of the block copolymers of formula (S-B1-B2) nX depends on the peak molecular weight of the block copolymer of the formula S-B1-B2 used. More specifically, the peak molecular weight of the (S-B1B2) nX copolymers is from about 1.5 to about 6.0 times the peak molecular weight of the S-B1-B2 block copolymer. Preferably, the peak molecular weight of the (S-B1-B2) nX block copolymers is from about 1.8 to about 5.0 times the peak molecular weight of the S-B1-B2 block copolymer.
La masse moléculaire combinée des deux blocs de butadiène (B1 et B2) est d'environ 25 000 à environ 190 000. Les deux blocs de butadiène (B1 et B2) sont présents en un rapport pondéral B1/B2 supérieur ou égal à 1: 1. En d'autres termes, B1 est présent en une quantité (% en poids) supérieure ou égale à 50% du total du segment B1-B2 et B2 est présent en une quantité (% en poids) inférieure ou égale à 50% du total du segment B1-B2.The combined molecular mass of the two butadiene blocks (B1 and B2) is about 25,000 to about 190,000. The two butadiene blocks (B1 and B2) are present in a B1 / B2 weight ratio greater than or equal to 1: 1. In other words, B1 is present in an amount (% by weight) greater than or equal to 50% of the total of segment B1-B2 and B2 is present in an amount (% by weight) less than or equal to 50% of the total of segment B1-B2.
Lorsque le 1, 3-butadiène est polymérisé par l'intermédiaire d'un mécanisme de 1, 2-addition, le résultat est un groupe vinyle pendant par rapport au squelette du polymère. Comme indiqué plus haut, le polybutadiène est présent en des blocs ou des segments qui contiennent différentes teneurs en vinyle. Cette teneur en vinyle permet 35 de caractériser le polymère.When 1,3-butadiene is polymerized through a 1,2-addition mechanism, the result is a vinyl group hanging from the backbone of the polymer. As noted above, polybutadiene is present in blocks or segments which contain varying levels of vinyl. This vinyl content allows the polymer to be characterized.
En ce qui concerne le bloc polybutadiène Bl, il est préférable qu'il y ait au maximum environ 15 pour cent en moles de vinyle dans le bloc Bl.Regarding the B1 polybutadiene block, it is preferred that there is at most about 15 mole percent vinyl in the B1 block.
DUPLICATADUPLICATE
Préférentiellement, la teneur en vinyle dans le bloc Bl doit être d'environ 5 pour cent en mole à environ 15 pour cent en moles des motifs polybutadiène condensés. Compte tenu des procédés de polymérisation anionique connus du butadiène, typiquement d'environ 7 à environ 15 pour cent en moles des motifs polybutadiène présente la 5 configuration 1,2-addition.Preferably, the vinyl content in the B1 block should be from about 5 mole percent to about 15 mole percent of the condensed polybutadiene units. Based on known anionic polymerization processes of butadiene, typically from about 7 to about 15 mole percent of the polybutadiene units exhibit the 1,2-addition configuration.
En ce qui concerne le bloc polybutadiène B2, il est préférable qu'il y ait au moins 25 pour cent en moles de vinyle dans le bloc B2. De préférence, la teneur en vinyle dans le bloc B2 est d'environ 25 pour cent en moles à environ 80 pour cent en moles des motifs polybutadiène condensés, mieux encore environ 40 pour cent en mole à 10 environ 75 pour cent en moles des unités polybutadiène ont une configuration 1,2addition, et même plus préférablement d'environ 50 à environ 65 pour cent en moles des unités de polybutadiène ont une configuration 1,2-addition.With respect to the B2 polybutadiene block, it is preferable that there is at least 25 mole percent vinyl in the B2 block. Preferably, the vinyl content in block B2 is from about 25 mole percent to about 80 mole percent of the condensed polybutadiene units, more preferably about 40 mole percent to about 75 mole percent of the units. polybutadiene have a 1,2-addition configuration, and even more preferably from about 50 to about 65 mole percent of the polybutadiene units have a 1,2-addition configuration.
La teneur en monomère hydrocarboné monovinyl aromatique du copolymère (de préférence la teneur en styrène) est d'environ 10% à environ 40% en masse, par 15 rapport à la masse totale du copolymère bloc S-B1-B2 et éventuellement (S-Bl-B2)nX. De préférence, la teneur en hydrocarbure monovinyl aromatique (avantageusement le styrène) des copolymères bloc S-B1-B2, et éventuellement (S-Bl-B2)nX, est d'environ 18% à environ 35% en masse, plus préférablement d'environ 19% à environ 32% en masse, par rapport à la masse totale du copolymère.The monovinyl aromatic hydrocarbon monomer content of the copolymer (preferably the styrene content) is from about 10% to about 40% by weight, based on the total weight of the block copolymer S-B1-B2 and optionally (S- B1-B2) nX. Preferably, the content of monovinyl aromatic hydrocarbon (advantageously styrene) of the block copolymers S-B1-B2, and optionally (S-B1-B2) nX, is from about 18% to about 35% by mass, more preferably d about 19% to about 32% by weight, based on the total weight of the copolymer.
Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’élastomère comprend un copolymère séquencé répondant à la formule S-B1-B2 seul.In a preferred embodiment of the invention, the elastomer comprises a block copolymer of the formula S-B1-B2 alone.
Dans un autre mode de réalisation préféré, S-B1-B2 est utilisé en combinaison avec un copolymère séquencé de formule (S-Bl-B2)nX dans lequel chaque S est un bloc hydrocarboné monovinyl aromatique, de préférence le styrène, chaque Bl est un 25 bloc de polybutadiène ayant une teneur en vinyle inférieure ou égale à 15 pour cent en moles, chaque B2 est un bloc de polybutadiène ayant une teneur en vinyle supérieure ou égale à 25 pour cent en moles, n est un nombre entier allant de 2 à 6 et X est le résidu d'un agent de couplage. Lorsque les copolymères séquencés de formule (S-BlB2)nX sont utilisés, de préférence, n est un nombre entier allant de 2 à 4, 30 avantageusement encore n = 2.In another preferred embodiment, S-B1-B2 is used in combination with a block copolymer of formula (S-B1-B2) nX in which each S is a monovinyl aromatic hydrocarbon block, preferably styrene, each B1 is a block of polybutadiene having a vinyl content of less than or equal to 15 mole percent, each B2 is a block of polybutadiene having a vinyl content of greater than or equal to 25 mole percent, n is an integer ranging from 2 at 6 and X is the residue of a coupling agent. When the block copolymers of formula (S-B1B2) nX are used, preferably, n is an integer ranging from 2 to 4, more preferably n = 2.
Avantageusement, les copolymères séquencés de l’invention sont sous une forme essentiellement non hydrogénée. Lorsque la composition de copolymère bloc comprend un tel mélange, le rapport massique du copolymère à blocs S-B1-B2 / (S-BlB2)nX est supérieur ou égal à environ 1: 1. Dans un mode de réalisation 35 particulièrement préféré, le ratio est d'environ 1 :1 à environ 10: 1 le rapport préféré étant d'environ 1 :1 à environ 4:1.Advantageously, the block copolymers of the invention are in an essentially non-hydrogenated form. When the block copolymer composition comprises such a blend, the weight ratio of the S-B1-B2 / (S-B1B2) nX block copolymer is greater than or equal to about 1: 1. In a particularly preferred embodiment, the ratio is from about 1: 1 to about 10: 1 with the preferred ratio being from about 1: 1 to about 4: 1.
DUPLICATADUPLICATE
18634 ι18634 ι
La masse moléculaire moyenne en masse de l’élastomère est, avantageusement, comprise entre 10 000 et 600 000 daltons, de préférence entre 30 000 et 400 000 daltons.The mass average molecular weight of the elastomer is advantageously between 10,000 and 600,000 daltons, preferably between 30,000 and 400,000 daltons.
Les copolymères blocs mis en œuvre dans l’invention sont décrits dans 5 WO2008/137394. Un procédé pour leur préparation est décrit dans les documents US3,231,635 ; US-3,251,905 ; US-3,390,207 ; US-3,598,887 ; US-4,219,627 ; EP0413294 ; EP0387671 ; EP 0636654 et WO 94/22931.The block copolymers used in the invention are described in WO2008 / 137394. A process for their preparation is described in documents US Pat. No. 3,231,635; US-3,251,905; US-3,390,207; US-3,598,887; US-4,219,627; EP0413294; EP0387671; EP 0636654 and WO 94/22931.
La composition peut comprendre d’autres élastomères que les terpolymères à blocs S-B1-B2 et les copolymères (S-Bl-B2)nX.The composition may include elastomers other than S-B1-B2 block terpolymers and (S-B1-B2) nX copolymers.
Notamment, la composition selon l’invention peut contenir d’autres élastomères pour bitume connus tels que les copolymères SB (copolymère à blocs du styrène et du butadiène), SBS (copolymère à blocs styrène-butadiène-styrène), SIS (styrèneisoprène-styrène), SBS* (copolymère à blocs styrène-butadiène-styrène en étoile), SBR (styrène-b-butadiène-rubber), EPDM (éthylène propylène diène modifié), 15 polychloroprène, polynorbornène, caoutchouc naturel, caoutchouc recyclé, polybutène, polyisobutylène, SEBS (copolymère du styrène, de l’éthylène, du butylène et du styrène). On peut également citer les élastomères réalisés à partir de monomères styrène et de monomères butadiène permettant une réticulation sans agent réticulant tels que décrits dans les documents WO2007/058994 et par la demanderesse dans la 20 demande de brevet WO2011/013073. Les enseignements décrits dans les demandes WO2007/058994 et WO2011/013073 sont incorporés par référence dans la présente description, notamment les définitions des polymères décrits dans ces deux demandes sont intégrées par référence dans la présente description.In particular, the composition according to the invention may contain other known elastomers for bitumen such as copolymers SB (block copolymer of styrene and butadiene), SBS (styrene-butadiene-styrene block copolymer), SIS (styreneisoprene-styrene). ), SBS * (styrene-butadiene-styrene star block copolymer), SBR (styrene-b-butadiene-rubber), EPDM (modified ethylene propylene diene), polychloroprene, polynorbornene, natural rubber, recycled rubber, polybutene, polyisobutylene , SEBS (copolymer of styrene, ethylene, butylene and styrene). Mention may also be made of the elastomers made from styrene monomers and from butadiene monomers allowing crosslinking without a crosslinking agent, as described in documents WO2007 / 058994 and by the applicant in patent application WO2011 / 013073. The teachings described in applications WO2007 / 058994 and WO2011 / 013073 are incorporated by reference in the present description, in particular the definitions of the polymers described in these two applications are incorporated by reference in the present description.
Avantageusement, les terpolymères à blocs S-B1-B2 et les copolymères (S-Bl25 B2)nX qui ont été définis ci-dessus représentent au moins 50 % en masse des élastomères présents dans la composition, encore plus préférentiellement au moins 70 % en masse. Selon une variante préférée de l’invention, l’élastomère est constitué essentiellement de terpolymères à blocs S-B1-B2 et de copolymères à blocs (S-BlB2)nX.Advantageously, the S-B1-B2 block terpolymers and the (S-B125 B2) nX copolymers which have been defined above represent at least 50% by weight of the elastomers present in the composition, even more preferably at least 70% by weight. mass. According to a preferred variant of the invention, the elastomer consists essentially of S-B1-B2 block terpolymers and (S-BlB2) nX block copolymers.
La masse moléculaire du copolymère est mesurée par chromatographie CPG avec un étalon polystyrène selon la norme ASTM D5296-05.The molecular mass of the copolymer is measured by GC chromatography with a polystyrene standard according to standard ASTM D5296-05.
La composition peut également comprendre en outre des plastomères.The composition can also further comprise plastomers.
Notamment, la composition selon l’invention peut également contenir en outre un ou plusieurs composants polymériques choisis dans la catégorie des plastomèresIn particular, the composition according to the invention may also additionally contain one or more polymeric components chosen from the category of plastomers
DUPLICATA pour bitume connus tels que les polyéthylènes PE (polyéthylène), PEHD (polyéthylène haute densité), polypropylène PP, EVA (copolymère polyéthylèneacétate de vinyle), EMA (copolymère polyéthylène-acrylate de méthyle), copolymères d’oléfmes et d’esters carboxyliques insaturés, EBA (copolymère polyéthylène-acrylate 5 de butyle), copolymères de l’éthylène et d’esters de l’acide acrylique, méthacrylique ou de l’anhydride maléique, copolymères éthylène-propylène, les ABS (acrylonitrilebutadiène-styrène).DUPLICATES for known bitumen such as polyethylenes PE (polyethylene), HDPE (high density polyethylene), polypropylene PP, EVA (polyethylene vinyl acetate copolymer), EMA (polyethylene-methyl acrylate copolymer), copolymers of olefins and carboxylic esters unsaturated, EBA (polyethylene-butyl acrylate copolymer), copolymers of ethylene and esters of acrylic, methacrylic or maleic anhydride, ethylene-propylene copolymers, ABS (acrylonitrilebutadiene-styrene).
Avantageusement, lorsque la composition selon l’invention comprend au moins un plastomère tel que défini ci-dessus, les terpolymères à blocs S-B1-B2 et les 10 copolymères (S-Bl-B2)nX représentent au moins 50 % en masse par rapport à la masse totale de l’ensemble des terpolymères à blocs S-B1-B2, copolymères (S-BlB2)nX et plastomères présents dans la composition, encore plus préférentiellement au moins 70 % en masse.Advantageously, when the composition according to the invention comprises at least one plastomer as defined above, the block terpolymers S-B1-B2 and the copolymers (S-B1-B2) nX represent at least 50% by mass per relative to the total mass of all the terpolymers with blocks S-B1-B2, copolymers (S-B1B2) nX and plastomers present in the composition, even more preferably at least 70% by mass.
Selon une variante de l’invention, la composition peut comprendre en outre des 15 terpolymères à blocs S-B1-B2 et des copolymères (S-Bl-B2)nX, au moins un autre élastomère tel que défini ci-dessus et au moins un plastomère tel que défini ci-dessus.According to one variant of the invention, the composition may further comprise S-B1-B2 block terpolymers and (S-B1-B2) nX copolymers, at least one other elastomer as defined above and at least a plastomer as defined above.
Avantageusement, lorsque la composition selon l’invention comprend en outre au moins un autre élastomère tel que défini ci-dessus et au moins un plastomère tel que défini ci-dessus, les terpolymères à blocs S-B1-B2 et les copolymères (S-Bl-B2)nX 20 représentent au moins 50 % en masse par rapport à la masse totale de l’ensemble des terpolymères à blocs S-B1-B2, copolymères (S-Bl-B2)nX, élastomères et plastomères présents dans la composition, encore plus préférentiellement au moins 70 % en masse.Advantageously, when the composition according to the invention further comprises at least one other elastomer as defined above and at least one plastomer as defined above, the block terpolymers S-B1-B2 and the copolymers (S- B1-B2) nX 20 represent at least 50% by mass relative to the total mass of all the block terpolymers S-B1-B2, copolymers (S-B1-B2) nX, elastomers and plastomers present in the composition , even more preferably at least 70% by weight.
Autres additifs :Other additives:
On peut également ajouter à la composition bitume/polymère de l’invention, de 25 façon connue :It is also possible to add to the bitumen / polymer composition of the invention, in a known manner:
a) les dopes d'adhésivité et/ou les agents tensioactifs. Ils sont généralement choisis parmi les dérivés d'alkylamines, les dérivés d'alkyl-polyamines, les dérivés d'alkyl amidopolyamines et les dérivés de sels d'ammonium quaternaire, pris seuls ou en mélange. La quantité de dopes d'adhésivité et/ou des agents 30 tensioactifs dans la composition bitume/polymère est, par exemple, comprise entre 0,2% et 2% en masse, de préférence entre 0,5% et 1 % en masse par rapport à la masse totale de la composition bitume/polymère.a) adhesiveness dopes and / or surfactants. They are generally chosen from derivatives of alkylamines, derivatives of alkylpolyamines, derivatives of alkyl amidopolyamines and derivatives of quaternary ammonium salts, taken alone or as a mixture. The amount of tackifiers and / or surfactants in the bitumen / polymer composition is, for example, between 0.2% and 2% by weight, preferably between 0.5% and 1% by weight per weight. relative to the total mass of the bitumen / polymer composition.
b) les cires d’origine animale, végétale ou d’hydrocarbures, en particulier des cires hydrocarbonées à chaîne longue, par exemple des cires de polyéthylène ou DUPLICATA des paraffines, éventuellement oxydées. Les cires amides telles que l’éthylène bisstéaramide pourront aussi être ajoutées.b) waxes of animal, vegetable or hydrocarbon origin, in particular long-chain hydrocarbon waxes, for example polyethylene waxes or DUPLICATA waxes, optionally oxidized. Amide waxes such as ethylene bisstearamide can also be added.
c) les paraffines présentant des longueurs de chaînes de 30 à 120 atomes de carbone (C30 à C120)· Les paraffines sont choisies parmi les polyalkylènes. De 5 préférence, les paraffines sont des paraffines de polyméthylène et des paraffines de polyéthylène. Ces paraffines pourront être d’origine pétrolière ou provenir de l’industrie chimique. De préférence, les paraffines sont des paraffines synthétiques issues de la conversion de la biomasse et/ou du gaz naturel.c) paraffins having chain lengths of 30 to 120 carbon atoms (C30 to C120). Paraffins are chosen from polyalkylenes. Preferably, the paraffins are polymethylene paraffins and polyethylene paraffins. These paraffins can be of petroleum origin or come from the chemical industry. Preferably, the paraffins are synthetic paraffins resulting from the conversion of biomass and / or natural gas.
Ces paraffines peuvent également contenir une grande proportion de paraffines 10 dites «normales» c'est-à-dire de paraffines linéaires à chaîne droite, non ramifiées (hydrocarbures saturés). Ainsi, les paraffines peuvent comprendre de 50 à 100% de paraffines normales et de 0 à 50% d’isoparaffines et/ou de paraffines ramifiées. Préférentiellement, les paraffines comprennent de 85 à 95% de paraffines normales et de 5 à 15% d’isoparaffmes et/ou de paraffines ramifiées. Plus préférentiellement, les 15 paraffines comprennent de 50 à 100% de paraffines normales et de 0 à 50% d’isoparaffines. Préférentiellement, les paraffines comprennent de 85 à 95% de paraffines normales et de 5 à 15% d’isoparaffines.These paraffins can also contain a large proportion of so-called "normal" paraffins, ie straight chain, unbranched linear paraffins (saturated hydrocarbons). Thus, paraffins can include 50 to 100% normal paraffins and 0 to 50% isoparaffins and / or branched paraffins. Preferably, the paraffins comprise from 85 to 95% of normal paraffins and from 5 to 15% of isoparaffins and / or branched paraffins. More preferably, the paraffins comprise from 50 to 100% normal paraffins and from 0 to 50% isoparaffins. Preferably, the paraffins comprise from 85 to 95% of normal paraffins and from 5 to 15% of isoparaffins.
Avantageusement, les paraffines sont des paraffines de polyméthylène. Plus particulièrement, les paraffines sont des paraffines synthétiques de polyméthylène, 20 notamment des paraffines issues de la conversion de gaz de synthèse par le procédé Fischer-Tropsch. Dans le procédé Fischer-Tropsch, les paraffines sont obtenues par réaction de l’hydrogène avec de l’oxyde de carbone sur un catalyseur métallique. Des procédés de synthèse Fischer-Tropsch sont décrits par exemple dans les publications EP 1 432 778, EP 1 328 607 ou EP 0 199 475.Advantageously, the paraffins are polymethylene paraffins. More particularly, the paraffins are synthetic polymethylene paraffins, in particular paraffins obtained from the conversion of synthesis gas by the Fischer-Tropsch process. In the Fischer-Tropsch process, paraffins are obtained by reacting hydrogen with carbon monoxide over a metal catalyst. Fischer-Tropsch synthesis methods are described, for example, in publications EP 1 432 778, EP 1 328 607 or EP 0 199 475.
De préférence, les paraffines sont des paraffines de polyméthylène FischerTropsch commercialisées par Sasol, en particulier sous la marque Sasobit®.Preferably, the paraffins are FischerTropsch polymethylene paraffins sold by Sasol, in particular under the trademark Sasobit®.
d) les fluxants tels que des huiles à base de matières grasses animales et/ou végétales ou des huiles hydrocarbonées d’origine pétrolière. Les huiles d’origine animale et/ou végétale pourront être sous forme d’acides gras libres, de triglycérides, 30 de diglycérides, de monoglycérides, sous forme estérifiée, par exemple sous forme d’ester méthylique.d) fluxes such as oils based on animal and / or vegetable fats or hydrocarbon oils of petroleum origin. The oils of animal and / or vegetable origin may be in the form of free fatty acids, triglycerides, diglycerides, monoglycerides, in esterified form, for example in the form of methyl ester.
e) les résines d’origine végétale telles que les colophanes.(e) resins of plant origin such as rosins.
f) les additifs anti-mousse, notamment (mais non limitativement) choisis parmi les polysiloxanes, les polysiloxanes oxyalkylés, et les amides d'acides gras issus 35 d'huiles végétales ou animales.f) anti-foam additives, in particular (but not limited to) chosen from polysiloxanes, oxyalkylated polysiloxanes, and fatty acid amides obtained from vegetable or animal oils.
g) les additifs détergents et/ou anti-corrosion, notamment (mais non limitativement) choisis dans le groupe constitué par les amines, les succinimides, lesg) detergent and / or anti-corrosion additives, in particular (but not limited to) chosen from the group consisting of amines, succinimides,
DUPLICATA alkényisuccinimides, les polyalkylamines, les polyalkyles polyamines et les polyétheramines; les imidazolines.DUPLICATA alkenyisuccinimides, polyalkylamines, polyalkyl polyamines and polyetheramines; imidazolines.
h) les additifs de lubrifiance ou agent anti-usure, notamment (mais non limitativement) choisi dans le groupe constitué par les acides gras et leurs dérivés ester 5 ou amide, notamment le monooléate de glycérol, et les dérivés d'acides carboxyliques mono- et polycycliques.h) lubricity additives or anti-wear agent, in particular (but not limited to) chosen from the group consisting of fatty acids and their ester or amide derivatives, in particular glycerol monooleate, and mono- carboxylic acid derivatives. and polycyclic.
i) les additifs modificateurs de la cristallisation, les additifs inhibiteurs de dépôts de paraffines, les additifs abaisseurs du point d’écoulement ; les modificateurs de la rhéologie à basse température tels que les copolymères éthylène/vinyl acétate (EVA) 10 et/ou éthylène/vinyl propionate (EVP), les terpolymères éthylène/ acétate de vinyle/ versatate de vinyle (EA/AA/EOVA) ; les terpolymères éthylène/ acétate de vinyle/ acrylate d’alkyle ; les copolymères EVA modifiés par greffage ; les polyacrylates ; les terpolymères acrylates/acétate de vinyie/anhydride maléique ; les copolymères anhydride maléique/alkyl(méth)acrylate amidifiés susceptibles d'être obtenus par 15 réaction d'un copolymère anhydride maléique/alkyl(méth)acrylate et d'une alkylamines ou polyalkylamine ayant une chaîne hydrocarbonée de 4 et 30 atomes de carbone, de préférence, de 12 à 24 atomes de carbone ; les copolymères d'alpha-oiéfine/anhydride maléique amidifiés susceptibles d'être obtenus par réaction d'un copolymère d'alphaoiéfine/anhydride maléique et d'une alkylamine ou polyalkylamine, l'alpha-oléfine 20 pouvant être choisi parmi les alpha-oléfine en C10-C50, de préférence, en C16-C20 et l'alkylamine ou la polyalkylamine ayant, avantageusement, une chaîne hydrocarbonée de 4 à 30 atomes de carbone, de préférence de 12 à 24 atomes de carbone.i) crystallization modifying additives, paraffin deposit inhibitor additives, pour point depressant additives; low temperature rheology modifiers such as ethylene / vinyl acetate (EVA) and / or ethylene / vinyl propionate (EVP) copolymers, ethylene / vinyl acetate / vinyl versatate (EA / AA / EOVA) terpolymers; ethylene / vinyl acetate / alkyl acrylate terpolymers; graft-modified EVA copolymers; polyacrylates; acrylate / vinyl acetate / maleic anhydride terpolymers; amidified maleic anhydride / alkyl (meth) acrylate copolymers which may be obtained by reaction of a maleic anhydride / alkyl (meth) acrylate copolymer and of an alkylamines or polyalkylamine having a hydrocarbon chain of 4 and 30 carbon atoms, preferably from 12 to 24 carbon atoms; amidified alpha-olefin / maleic anhydride copolymers which can be obtained by reaction of an alpha-olefin / maleic anhydride copolymer and an alkylamine or polyalkylamine, the alpha-olefin being able to be chosen from alpha-olefins C10-C50, preferably C16-C20 and the alkylamine or polyalkylamine having, advantageously, a hydrocarbon chain of 4 to 30 carbon atoms, preferably of 12 to 24 carbon atoms.
j) les antioxydants, par exemple de type phénoliques encombrés ou aminés de type paraphénylène diamine alkylés.j) antioxidants, for example of hindered phenolic type or amine type of alkylated paraphenylene diamine type.
k) les passivateurs de métaux.k) metal passivators.
1) les neutralisateurs d'acidité.1) acidity neutralizers.
m) les additifs permettant d’abaisser la température de mélange des asphaltes et des enrobés, ceux permettant d’améliorer l’adhésion des liants bitumineux sur les charges et les granulats, comme par exemple les polyisobutylène succinimides.m) additives making it possible to lower the mixing temperature of asphalts and mixes, those making it possible to improve the adhesion of bituminous binders to fillers and aggregates, such as for example polyisobutylene succinimides.
n) les acides tels que l’acide polyphosphorique ou les diacides, en particuliers des diacides gras.n) acids such as polyphosphoric acid or diacids, in particular fatty diacids.
Les additifs sont mis en œuvre suivant les quantités bien connues de l’homme du métier, en fonction de la nature de l’additif, en fonction de la base bitume et des propriétés attendues.The additives are used in amounts well known to those skilled in the art, depending on the nature of the additive, depending on the bitumen base and the expected properties.
Lorsqu’elle comprend un ou plusieurs additifs, la base bitume comprend de 0,1% à 10% en masse, de préférence de 0,5% à 5% en masse, plus préférentiellement deWhen it comprises one or more additives, the bitumen base comprises from 0.1% to 10% by mass, preferably from 0.5% to 5% by mass, more preferably from
DUPLICATADUPLICATE
ISIS
0,5% à 2,5% en masse d’additif chimique par rapport à la masse totale de la base bitume.0.5% to 2.5% by mass of chemical additive relative to the total mass of the bitumen base.
La composition :The composition :
De façon avantageuse, la composition bitume/polymère comprend :Advantageously, the bitumen / polymer composition comprises:
- du bitume,- bitumen,
- de 0,5% à 20% en masse d'au moins un élastomère tel que défini ci-dessus,- from 0.5% to 20% by mass of at least one elastomer as defined above,
- de 0,05% à 2,5% en masse d'au moins un adjuvant polymère oléfinique tel que défini ci-dessus,- from 0.05% to 2.5% by mass of at least one olefinic polymeric adjuvant as defined above,
- de 0 à 5 % d’additifs.- from 0 to 5% of additives.
Encore plus avantageusement, la composition bitume/polymère comprend :Even more advantageously, the bitumen / polymer composition comprises:
- du bitume,- bitumen,
- de 0,5% à 15% en masse d'au moins un élastomère tel que défini ci-dessus,- from 0.5% to 15% by mass of at least one elastomer as defined above,
- de 0,15 à 2% en masse d'au moins un adjuvant polymère oléfinique tel que 15 défini ci-dessus,- from 0.15 to 2% by mass of at least one olefinic polymeric adjuvant as defined above,
- de 0 à 5 % d’additifs.- from 0 to 5% of additives.
De façon avantageuse, la composition bitume/polymère est essentiellement constituée de :Advantageously, the bitumen / polymer composition essentially consists of:
- bitume,- bitumen,
- de 0,5% à 20% en masse d'au moins un élastomère tel que défini ci-dessus,- from 0.5% to 20% by mass of at least one elastomer as defined above,
- de 0,05% à 2,5% en masse d'au moins un adjuvant polymère oléfinique tel que défini ci-dessus,- from 0.05% to 2.5% by mass of at least one olefinic polymeric adjuvant as defined above,
- de 0 à 5% d’additifs.- from 0 to 5% of additives.
De façon encore préférée, la composition bitume/polymère est essentiellement constituée de :Even more preferably, the bitumen / polymer composition consists essentially of:
- bitume,- bitumen,
- de 0,5% à 15% en masse d'au moins un élastomère tel que défini ci-dessus, 30 - de 0,15 à 2% en masse d'au moins un adjuvant polymère oléfinique tel que défini ci-dessus,- from 0.5% to 15% by mass of at least one elastomer as defined above, - from 0.15 to 2% by mass of at least one olefinic polymer adjuvant as defined above,
- de 0 à 5% d’additifs.- from 0 to 5% of additives.
Les pourcentages massiques sont calculés par rapport à la masse totale de ladite 35 composition.The mass percentages are calculated relative to the total mass of said composition.
Selon l’invention, le ratio massique élastomère/ adjuvant polymère oléfinique est avantageusement de 15/1 à 2/1, de préférence de 12/1 à 5/2.According to the invention, the elastomer / olefinic polymer adjuvant mass ratio is advantageously from 15/1 to 2/1, preferably from 12/1 to 5/2.
DUPLICATADUPLICATE
Le procédé de fabrication :The manufacturing process:
Les compositions bitume/polymère de l’invention peuvent être préparées par tout procédé connu de l’homme du métier. En règle générale ces procédés comprennent le mélange des composants et le chauffage du mélange. Le bitume peut être chauffé avant mélange. Habituellement, le bitume est chauffé avant mélange, et les autres composants sont additionnés au bitume sans avoir été préalablement chauffés.The bitumen / polymer compositions of the invention can be prepared by any process known to those skilled in the art. Typically these methods include mixing the components and heating the mixture. Bitumen can be heated before mixing. Usually, the bitumen is heated before mixing, and the other components are added to the bitumen without having been previously heated.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, on prépare une composition bitume/polymère en mettant en contact :According to a particular embodiment of the invention, a bitumen / polymer composition is prepared by bringing into contact:
- du bitume,- bitumen,
- de 0,5% à 20% en masse, de préférence de 0,5% à 15% en masse d'au moins un élastomère,- from 0.5% to 20% by mass, preferably from 0.5% to 15% by mass of at least one elastomer,
- de 0,05% à 2,5% en masse, de préférence de 0,15 à 2% en masse d'au moins un adjuvant polymère oléfinique,- from 0.05% to 2.5% by mass, preferably from 0.15 to 2% by mass of at least one olefinic polymer adjuvant,
- éventuellement des additifs.- possibly additives.
Les pourcentages massiques sont calculés par rapport à la masse totale de ladite composition.The mass percentages are calculated relative to the total mass of said composition.
On opère à des températures allant de 100°C à 200°C, de préférence de 150°C à 200°C, plus préférentiellement de 160°C à 200°C, et sous agitation pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise de 1 heure à 24 heures, plus préférentiellement de 1 heures à 10 heures.The operation is carried out at temperatures ranging from 100 ° C to 200 ° C, preferably from 150 ° C to 200 ° C, more preferably from 160 ° C to 200 ° C, and with stirring for a period of at least 10 minutes, preferably from 1 hour to 24 hours, more preferably from 1 hour to 10 hours.
Le procédé de l’invention peut être mis en œuvre au moyen d’une agitation produisant un fort cisaillement ou d’une agitation produisant un faible cisaillement. Le procédé de l’invention peut comporter des séquences successives avec des modes d’agitation différents, par exemple le procédé de l’invention peut comporter au moins deux séquences successives d’agitation, une première séquence produisant une agitation à fort cisaillement suivie d’une seconde séquence produisant une agitation à faible cisaillement.The method of the invention may be carried out by means of agitation producing high shear or agitation producing low shear. The method of the invention may comprise successive sequences with different agitation modes, for example the method of the invention may comprise at least two successive sequences of agitation, a first sequence producing agitation at high shear followed by a second sequence producing low shear agitation.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé de fabrication de la composition bitume/polymère réticulé comprend, par exemple, les étapes successives suivantes :According to a preferred embodiment, the process for manufacturing the bitumen / crosslinked polymer composition comprises, for example, the following successive steps:
i) on introduit dans un réacteur le bitume, l’élastomère thermoréticulable et l’adjuvant polymère oléfmique, éventuellement les additifs, ii) le mélange est agité jusqu’à obtention d’un mélange homogène et chauffé à une température allant de 100°C à 200°C, de préférence de 150°C à 200°C, plus préférentiellement de 160°C à 200°C, pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence de 1 heure à 24 heures, plus préférentiellement de 1 heure à 10 heures.i) the bitumen, the heat-crosslinkable elastomer and the olefinic polymer adjuvant, optionally the additives, are introduced into a reactor, ii) the mixture is stirred until a homogeneous mixture is obtained and heated to a temperature ranging from 100 ° C. at 200 ° C, preferably from 150 ° C to 200 ° C, more preferably from 160 ° C to 200 ° C, for a period of at least 10 minutes, preferably 1 hour to 24 hours, more preferably 1 hour to 10 o'clock.
DUPLICATADUPLICATE
Dans la mise en œuvre décrite ci-dessus, l'adjuvant polymère oléfmique peut être incorporé au bitume avant ou après l'élastomère thermoréticulable, une incorporation simultanée pouvant être également envisagée.In the implementation described above, the olefinic polymer admixture can be incorporated into the bitumen before or after the heat-crosslinkable elastomer, simultaneous incorporation also being possible.
L’ordre d’introduction des différents constituants n’a pas d’influence 5 significative sur les propriétés mécaniques de la composition bitume/polymère ainsi obtenue.The order of introduction of the different constituents does not have a significant influence on the mechanical properties of the bitumen / polymer composition thus obtained.
En particulier, l'adjuvant polymère oléfmique est incorporé au bitume avant ou après l'élastomère.In particular, the olefinic polymer adjuvant is incorporated into the bitumen before or after the elastomer.
En particulier également, l'adjuvant polymère oléfmique et L'élastomère sont 10 incorporés au bitume.Also particularly, the olefinic polymer builder and the elastomer are incorporated into the bitumen.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le procédé de fabrication de la composition bitume/polymère réticulé comprend, par exemple, les étapes successives suivantes :According to another preferred embodiment, the process for manufacturing the bitumen / crosslinked polymer composition comprises, for example, the following successive steps:
i) on introduit dans un réacteur le bitume, l’élastomère thermoréticulable et 15 l’adjuvant polymère oléfmique, éventuellement les additifs, ii) le mélange est agité à une température allant de 100°C à 200°C, de préférence de 150°C à 200°C, plus préférentiellement de 160°C à 200°C, pendant une durée d'au moins 1 minute, de préférence entre 1 min et 2 heures, plus préférentiellement entre 1 min et 30 min, puis homogénéisé par passage dans un moulin à fort cisaillement, iii) le mélange obtenu à l’étape ii) est ensuite transféré dans un bac de maturation pendant une durée d’au moins 30 min, de préférence de 30 min à 24 heures, plus préférentiellement de 1 heure à 10 heures avant son stockage ou son emploi.i) the bitumen, the heat-crosslinkable elastomer and the olefinic polymer additive, optionally the additives, are introduced into a reactor, ii) the mixture is stirred at a temperature ranging from 100 ° C to 200 ° C, preferably 150 ° C to 200 ° C, more preferably from 160 ° C to 200 ° C, for a period of at least 1 minute, preferably between 1 min and 2 hours, more preferably between 1 min and 30 min, then homogenized by passage through a high shear mill, iii) the mixture obtained in step ii) is then transferred to a maturation tank for a period of at least 30 min, preferably from 30 min to 24 hours, more preferably from 1 hour to 10 hours before storage or use.
De manière préférée, l’agitation à un fort cisaillement, et notamment l’agitation réalisée par passage dans un moulin à fort cisaillement, permet de faciliter la bonne 25 dispersion et la bonne distribution du polymère et de l'adjuvant polymère oléfmique.Preferably, the stirring at high shear, and in particular the stirring carried out by passing through a high shear mill, makes it possible to facilitate the good dispersion and the good distribution of the polymer and of the olefinic polymer adjuvant.
Mise en œuvre des compositions bitume/polymère selon l’invention :Implementation of bitumen / polymer compositions according to the invention:
Diverses utilisations des compositions bitume/polymère obtenues selon l’invention sont envisagées. En particulier, les compositions bitume/polymère peuvent être utilisées pour la préparation d’un liant bitume/polymère. Le liant 30 bitume/polymère selon l’invention peut être employé en association avec des granulats, notamment routiers.Various uses of the bitumen / polymer compositions obtained according to the invention are envisaged. In particular, the bitumen / polymer compositions can be used for the preparation of a bitumen / polymer binder. The bitumen / polymer binder according to the invention can be used in combination with aggregates, in particular road.
S’agissant des applications routières, l’invention vise notamment des enrobés bitumineux comme matériaux pour la construction et l’entretien des corps de chaussée et de leur revêtement, ainsi que pour la réalisation de tous travaux de voiries.With regard to road applications, the invention relates in particular to bituminous mixes as materials for the construction and maintenance of pavement bodies and their coating, as well as for carrying out all road works.
Par enrobé bitumineux, on entend un mélange d’un liant bitumineux avec des granulats et éventuellement des charges minérales et/ou synthétiques.By bituminous mix is meant a mixture of a bituminous binder with aggregates and optionally mineral and / or synthetic fillers.
DUPLICATADUPLICATE
L’enrobé bitumineux comprend un liant bitume/polymère selon l’invention, et éventuellement des charges minérales et/ou synthétiques, de préférence choisies parmi des fines, du sable, des gravillons et des fraisats de recyclage. Les granulats sont des granulats minéraux et/ou synthétiques, notamment, des fraisats de recyclage, de 5 dimensions supérieures à 2 mm, de préférence comprises entre 2 mm et 20 mm.The bituminous mix comprises a bitumen / polymer binder according to the invention, and optionally mineral and / or synthetic fillers, preferably chosen from fines, sand, chippings and recycling mills. The aggregates are mineral and / or synthetic aggregates, in particular, recycling mills, with dimensions greater than 2 mm, preferably between 2 mm and 20 mm.
Le liant bitume/polymère selon l’invention peut, avantageusement, être utilisé pour préparer un enduit superficiel, un enrobé à chaud, un enrobé tiède, un enrobé à froid, un enrobé coulé à froid ou une grave émulsion.The bitumen / polymer binder according to the invention can advantageously be used to prepare a surface coating, a hot mix, a warm mix, a cold mix, a cold mix or a severe emulsion.
S’agissant des applications routières, l’invention vise également des asphaltes 10 comme matériaux pour fabriquer et recouvrir des trottoirs.With regard to road applications, the invention also relates to asphalts 10 as materials for making and covering sidewalks.
Par asphalte, on entend, un mélange de liant bitumineux avec des charges minérales et/ou synthétiques.By asphalt is meant a mixture of bituminous binder with mineral and / or synthetic fillers.
Un asphalte comprend un liant bitume/polymère selon l’invention et des charges minérales telles que des fines, du sable ou des gravillons et/ou des charges 15 synthétiques. Les charges minérales sont constituées de fines (particules de dimensions inférieures à 0,063 mm), de sable (particules de dimensions comprises entre 0,063 mm et 2 mm) et éventuellement de gravillons (particules de dimensions supérieures à 2 mm, de préférence comprises entre 2 mm et 4 mm).An asphalt comprises a bitumen / polymer binder according to the invention and mineral fillers such as fines, sand or chippings and / or synthetic fillers. Mineral fillers consist of fine (particles with dimensions less than 0.063 mm), sand (particles with dimensions between 0.063 mm and 2 mm) and possibly chippings (particles with dimensions greater than 2 mm, preferably between 2 mm and 4 mm).
Les asphaltes présentent 100% de compacité et sont principalement utilisés pour 20 fabriquer et recouvrir des trottoirs, alors que les enrobés possèdent une compacité inférieure à 100% et sont utilisés pour fabriquer des routes. Contrairement aux enrobés, les asphaltes ne sont pas compactés au rouleau lors de leur mise en place.Asphalts have 100% compactness and are mainly used to make and cover sidewalks, while asphalt has a compactness of less than 100% and are used to make roads. Unlike asphalt, asphalts are not compacted with a roller during their placement.
Un autre aspect de l’invention est l’utilisation d’une composition bitume/polymère dans diverses applications industrielles, notamment pour préparer un 25 revêtement d’étanchéité, une membrane ou une couche d’imprégnation.Another aspect of the invention is the use of a bitumen / polymer composition in various industrial applications, in particular to prepare a waterproofing coating, a membrane or an impregnation layer.
S’agissant des applications industrielles des compositions bitumineuses selon l’invention, on peut citer la fabrication de membranes d’étanchéité, de membranes i anti-bruit, de membranes d’isolation, des revêtements de surface, des dalles de 1 .As regards the industrial applications of the bituminous compositions according to the invention, mention may be made of the manufacture of waterproofing membranes, anti-noise membranes, insulation membranes, surface coatings, slabs of 1 .
I moquette, des couches d’imprégnation.I carpet, layers of impregnation.
L’invention a aussi pour objet, l’utilisation de liants bitume/polymère, d’enrobés et d’asphaltes coulés selon l’invention pour la fabrication de revêtements de routes, de chaussées, de trottoirs, de voiries, d’aménagements urbains, de sols, d’étanchéité de bâtiments ou d’ouvrages, en particulier pour la fabrication en application routière, de couches de fondation, de couches de base, de couches d’assise, i 35 de couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement.A subject of the invention is also the use of bitumen / polymer binders, of mixes and of mastic asphalt according to the invention for the manufacture of road surfaces, pavements, sidewalks, roads, urban developments. , floors, waterproofing of buildings or structures, in particular for the manufacture in road application, of foundation layers, base layers, base layers, i 35 surface layers such as layers of bonding and / or wearing courses.
Partie expérimentale :Experimental part :
A- Matériel et méthodes î DUPLICATA iA- Materials and methods î DUPLICATE i
I II I
Les propriétés des bitumes sont mesurées au moyen des méthodes décrites cidessous :The properties of bitumens are measured using the methods described below:
- Pénétrabilité à l’aiguille à 25°C (P25) : unité = l/10mm, norme EN 1426.- Needle penetration at 25 ° C (P25): unit = l / 10mm, standard EN 1426.
- Température de ramollissement bille et anneaux (TBA) : unité = °C, norme 5 EN 1427.- Ball and ring softening temperature (TBA): unit = ° C, standard 5 EN 1427.
- Retour élastique à 25°C (R25) : unité = %, norme EN 13398.- Elastic return at 25 ° C (R25): unit =%, standard EN 13398.
- Essai de traction à 5°C, lOOmm/min (ε max représente l’élongation maximale à la rupture) : unité = %, norme EN 13587.- Tensile test at 5 ° C, 100mm / min (ε max represents the maximum elongation at break): unit =%, standard EN 13587.
- Stabilité : on évalue la stabilité au stockage en mesurant la différence de 10 pénétrabilité et la différence de TBA après 3 jours de stockage à 180°C.- Stability: the storage stability is evaluated by measuring the difference in penetrability and the difference in TBA after 3 days of storage at 180 ° C.
Matières premières :Raw materials :
- Base Bitume (B) : on a utilisé une base bitume de grade 35/50 ayant une pénétrabilité P25 de 37 1/10 mm et une TBA de 52,6°C et disponible commercialement auprès du groupe TOTAL sous la marque AZALT®.- Bitumen base (B): a 35/50 grade bitumen base having a P25 penetrability of 37 1/10 mm and a TBA of 52.6 ° C and available commercially from the TOTAL group under the brand AZALT® was used.
- Base Bitume (Bl) : on a utilisé une base bitume de grade 35/50 ayant une pénétrabilité P25 de 39 1/10 mm et une TBA de 53,0°C et disponible commercialement auprès du groupe TOTAL sous la marque AZALT®.- Bitumen base (B1): a 35/50 grade bitumen base having a P25 penetrability of 39 1/10 mm and a TBA of 53.0 ° C and available commercially from the TOTAL group under the brand AZALT® was used.
- Base Bitume (B2) : on a utilisé une base bitume de grade 70/100 ayant une pénétrabilité P25 de 75 1/10 mm et une TBA de 45,4°C et disponible commercialement 20 auprès du groupe TOTAL sous la marque AZALT®.- Bitumen base (B2): a 70/100 grade bitumen base having a P25 penetrability of 75 1/10 mm and a TBA of 45.4 ° C and commercially available from the TOTAL group under the brand AZALT® was used. .
- Base Bitume (B3) : on a utilisé une base bitume de grade 10/20 ayant une pénétrabilité P25 de 14 1/10 mm et une TBA de 66,6°C et disponible commercialement auprès du groupe TOTAL sous la marque MODULOTAL®.- Bitumen base (B3): a grade 10/20 bitumen base having a P25 penetrability of 14 1/10 mm and a TBA of 66.6 ° C and available commercially from the TOTAL group under the MODULOTAL® brand was used.
- Base Bitume (B4) : on a utilisé une base bitume de grade 70/100 ayant une 25 pénétrabilité P25 de 77 1/10 mm et une TBA de 46°C et disponible commercialement auprès du groupe TOTAL sous la marque AZALT®.- Bitumen base (B4): a 70/100 grade bitumen base having a P25 penetrability of 77 1/10 mm and a TBA of 46 ° C and commercially available from the TOTAL group under the brand AZALT® was used.
- Base Bitume (B5) : on a utilisé une base bitume de grade 35/50 ayant une pénétrabilité P25 de 37 1/10 mm et une TBA de 53,2°C et disponible commercialement auprès du groupe TOTAL sous la marque AZALT®.- Bitumen base (B5): a 35/50 grade bitumen base having a P25 penetrability of 37 1/10 mm and a TBA of 53.2 ° C and available commercially from the TOTAL group under the brand AZALT® was used.
- Base Bitume (B6) : on a utilisé une base bitume de grade 50/70 ayant une pénétrabilité P25 de 55 1/10 mm et une TBA de 49,6°C et disponible commercialement auprès du groupe TOTAL sous la marque AZALT®.- Bitumen base (B6): a grade 50/70 bitumen base having a P25 penetrability of 55 1/10 mm and a TBA of 49.6 ° C and available commercially from the TOTAL group under the brand AZALT® was used.
- Base Bitume (B7) : on a utilisé une base bitume de grade 160/220 ayant une pénétrabilité P25 de 176 1/10 mm et une TBA de 39,0°C et disponible 35 commercialement auprès du groupe TOTAL sous la marque AZALT®.- Bitumen base (B7): a 160/220 grade bitumen base having a P25 penetrability of 176 1/10 mm and a TBA of 39.0 ° C and commercially available from the TOTAL group under the brand AZALT® was used. .
- Adjuvant Polymère (Adj) : Terpolymère éthylène/acrylate de butyle/méthacrylate de glycidyle dans des proportions massiques, respectivement de- Polymer adjuvant (Adj): ethylene / butyl acrylate / glycidyl methacrylate terpolymer in proportions by mass, respectively of
DUPLICATADUPLICATE
70/21/9 et possédant un indice de fusion MFR (acronyme anglais pour « Melt Flow Rate ») (190°C/2,16 kg) de 8g/10min, calculé selon la norme ASTM D1238-ISO1133. Ce polymère est disponible commercialement sous le nom Elvaloy ® 4170 auprès de la société Dupont.70/21/9 and having a melt index MFR (English acronym for “Melt Flow Rate”) (190 ° C / 2.16 kg) of 8g / 10min, calculated according to standard ASTM D1238-ISO1133. This polymer is commercially available under the name Elvaloy® 4170 from the company Dupont.
- Elastomère (E) : on a utilisé un mélange à base de terpolymère séquencé SB1-B2 comprenant également du copolymère (S-Bl-B2)nX avec S représente un bloc hydrocarboné monovinyl aromatique ayant un poids moléculaire de pic de 10 000 à 25 000, Bl est un bloc polybutadiène ayant une teneur en vinyle inférieure ou égale à 15 pour cent en mole, B2 est un bloc polybutadiène ayant une teneur en vinyle supérieure 10 ou égale à 25 pour cent en moles, le rapport de B1/B2 est supérieur ou égal à 1: 1, le copolymère à blocs S-B1-B2 a un poids moléculaire de pic de 40 000 à 200 000, n est un nombre entier allant de 2 à 6, X est le résidu d'un agent de couplage, le copolymère bloc (S-Bl-B2)nX a un poids moléculaire de pic qui est de 1,5 à 6,0 fois le poids moléculaire de pic du copolymère bloc S-B1-B2, dans lequel le rapport en masse S15 B1-B2 /(S-Bl-B2)nX est supérieur ou égal à 1: 1. La teneur en groupement vinyle du mélange est de 20,2% en masse par rapport à la masse totale du mélange de polymères. La masse moléculaire moyenne en poids du mélange est de 235 000 Daltons. Cet élastomère est disponible auprès de la société Kraton.- Elastomer (E): a mixture based on SB1-B2 block terpolymer was used, also comprising copolymer (S-B1-B2) nX with S representing a monovinyl aromatic hydrocarbon block having a peak molecular weight of 10,000 to 25 000, B1 is a polybutadiene block having a vinyl content less than or equal to 15 mole percent, B2 is a polybutadiene block having a vinyl content greater than or equal to 25 mole percent, the ratio of B1 / B2 is greater than or equal to 1: 1, the S-B1-B2 block copolymer has a peak molecular weight of 40,000-200,000, n is an integer ranging from 2 to 6, X is the residue of a coupling, the (S-B1-B2) nX block copolymer has a peak molecular weight which is 1.5 to 6.0 times the peak molecular weight of the S-B1-B2 block copolymer, wherein the mass ratio S15 B1-B2 / (S-B1-B2) nX is greater than or equal to 1: 1. The vinyl group content of the mixture is 20.2% by mass relative to the total mass of the polymer mixture. es. The weight average molecular mass of the mixture is 235,000 Daltons. This elastomer is available from the company Kraton.
- Elastomère (El) : on a utilisé un copolymère séquencé 20 styrène/butadiène/styrène (SBS), à 30,5% en poids de styrène et à 69,5% en poids de butadiène. La teneur en groupement 1,2-vinyle est de 27,8 % en poids par rapport au poids total de copolymère. Le copolymère a une masse moléculaire en poids (Mw) de 142 500 Daltons et un indice de polydispersité Ip de 1,09. Ce copolymère est disponible commercialement auprès de la société KRATON sous le nom DI 192.- Elastomer (E1): a styrene / butadiene / styrene (SBS) block copolymer containing 30.5% by weight of styrene and 69.5% by weight of butadiene was used. The content of 1,2-vinyl group is 27.8% by weight relative to the total weight of copolymer. The copolymer has a molecular weight (Mw) of 142,500 Daltons and a polydispersity index I p of 1.09. This copolymer is commercially available from the company KRATON under the name DI 192.
B- Préparation des compositions bitume/polvmère :B- Preparation of bitumen / polymer compositions:
On a préparé les compositions C1 à C5, Cl3 et C14correspondant aux mélanges détaillés ci-dessous dans les tableaux 1 et 1 bis avec la durée de réaction indiquée.Compositions C1 to C5, Cl3 and C14 were prepared corresponding to the mixtures detailed below in Tables 1 and 1a with the reaction time indicated.
Le procédé comprend les étapes suivantes :The process comprises the following steps:
• Mélange des composants à 180°C.• Mixing of components at 180 ° C.
· Introduction des composants dans un réacteur Silverson ® et agitation pendant minutes pour obtenir un mélange homogène.· Introduction of the components into a Silverson ® reactor and stirring for minutes to obtain a homogeneous mixture.
• Ensuite le mélange est agité pendant 6h : à 400 tour/min à 180°C.• Then the mixture is stirred for 6 hours: at 400 revolutions / min at 180 ° C.
On a préparé la composition C9 correspondant au mélange détaillé ci-dessous dans le tableau 1 bis avec la durée de réaction indiquée.Composition C9 corresponding to the mixture detailed below in Table 1 bis was prepared with the reaction time indicated.
Le procédé comprend les étapes suivantes :The process comprises the following steps:
• Mélange des composants à 180°C.• Mixing of components at 180 ° C.
DUPLICATA • Introduction des composants dans un réacteur Silverson ® et agitation pendant 3 heures pour obtenir un mélange homogène.DUPLICATE • Introduction of the components into a Silverson ® reactor and stirring for 3 hours to obtain a homogeneous mixture.
• Ensuite le mélange est agité pendant 2h : à 400 tour/min à 180°C• Then the mixture is stirred for 2 hours: at 400 rev / min at 180 ° C
On a préparé les compositions C6 à C8 et CIO à Cl2 conespondant aux 5 mélanges détaillés ci-dessous dans les tableaux l et l bis avec la durée de réaction indiquée.Compositions C6 to C8 and C10 to C12 were prepared corresponding to the mixtures detailed below in Tables 1 and 1 bis with the reaction time indicated.
Le procédé comprend les étapes suivantes :The process comprises the following steps:
• Mélange des composants à l80°C.• Mixing of components at 180 ° C.
• Introduction des composants dans un réacteur Silverson ® et agitation pendant 10 3 heures pour obtenir un mélange homogène à 180°C, • ensuite le mélange est agité pendant 2 heures à 400 tour/min et à 180°C, • le mélange ainsi obtenu est dilué avec une base bitume préalablement portée à une température de 180°C, puis le mélange est soumis à une agitation de 400 tour/min à 180°C pendant 1 heure.• Introduction of the components into a Silverson ® reactor and stirring for 10 3 hours to obtain a homogeneous mixture at 180 ° C, • the mixture is then stirred for 2 hours at 400 rev / min and at 180 ° C, • the mixture thus obtained is diluted with a bitumen base previously brought to a temperature of 180 ° C., then the mixture is subjected to stirring at 400 revolutions / min at 180 ° C. for 1 hour.
Les quantités indiquées dans les tableaux sont des pourcentages massiques rapportés à la masse totale de la composition. Les compositions Cl, C2, Cl3 et C14 sont comparatives, les compositions C3 à Cl2 sont selon l’invention.The amounts indicated in the tables are percentages by mass relative to the total mass of the composition. Compositions C1, C2, Cl3 and C14 are comparative, compositions C3 to Cl2 are according to the invention.
Tableau 1 : compositions préparées Cl à C7Table 1: Prepared compositions C1 to C7
DUPLICATADUPLICATE
Tableau Ibis : compositions préparées C8 à C14Table Ibis: compositions prepared C8 to C14
C- Procédé industriel de fabrication de composition bitume/polymère selon l’invention à haut cisaillement et en ligne continu :C- Industrial process for manufacturing bitumen / polymer composition according to the invention at high shear and in a continuous line:
Une composition bitume/polymère Cl5 a été préparée au moyen d’un procédé 20 industriel à haut cisaillement et en ligne continu en mélangeant à une température comprise entre 185 et 195°C et à haut cisaillement :A bitumen / polymer composition Cl5 was prepared by means of an industrial process at high shear and in continuous line by mixing at a temperature between 185 and 195 ° C and at high shear:
DUPLICATADUPLICATE
- 97,07 % d’une base bitume de grade 35/50 ayant une pénétrabilité P25 de 42 I/IO mm et une TBA de 52°C (disponible commercialement auprès du groupe TOTAL sous la marque AZALT®),- 97.07% of a 35/50 grade bitumen base having a P25 penetrability of 42 I / IO mm and a TBA of 52 ° C (commercially available from the TOTAL group under the brand AZALT®),
- 2,57% du polymère E et- 2.57% of polymer E and
- 0,36% de Adj ; les pourcentages étant donnés en poids massiques par rapport au poids total de la composition.- 0.36% of Adj; the percentages being given by weight by mass relative to the total weight of the composition.
Le mélange ainsi obtenu est ensuite mélangé pendant 4h à une température comprise entre 185 et 195°C.The mixture thus obtained is then mixed for 4 hours at a temperature between 185 and 195 ° C.
IO D- Procédé industriel de fabrication de composition bitume/polymère selon l’invention par broyage avec recirculation externe :IO D- Industrial process for manufacturing bitumen / polymer composition according to the invention by grinding with external recirculation:
Une composition bitume/polymère Cl6 a été préparée au moyen d’un procédé industriel par broyage avec recirculation externe en mélangeant pendant 3 heures à une température de 195°C :A bitumen / polymer Cl6 composition was prepared by means of an industrial process by grinding with external recirculation by mixing for 3 hours at a temperature of 195 ° C:
- 96,72 % en poids d’une base bitume de grade 30/45 ayant une pénétrabilité P25 de 36 l/ΊΟ mm et une TBA de 54,6°C (disponible commercialement auprès du groupe TOTAL sous la marque AZALT®),- 96.72% by weight of a grade 30/45 bitumen base having a P25 penetrability of 36 l / ΊΟ mm and a TBA of 54.6 ° C (commercially available from the TOTAL group under the brand AZALT®),
- 2,85% en poids du polymère E et- 2.85% by weight of polymer E and
- 0,43% en poids de Adj ; les pourcentages étant donnés en poids massiques par rapport au poids total de la composition.- 0.43% by weight of Adj; the percentages being given by weight by mass relative to the total weight of the composition.
Le mélange ainsi obtenu est ensuite mélangé pendant 2h à une température de 195°C.The mixture thus obtained is then mixed for 2 hours at a temperature of 195 ° C.
E- Résultats :E- Results:
Les compositions sont testées suivant les méthodes explicitées ci-dessus. Les résultats sont rapportés dans le tableau 2 :The compositions are tested according to the methods explained above. The results are reported in Table 2:
DUPLICATADUPLICATE
Tableau 2 : propriétés des compositions préparées Cl à C8 ND : non déterminéeTable 2: properties of the prepared compositions C1 to C8 ND: not determined
Tableau 2 bis : propriétés des compositions préparées C9 à Cl6 ND : non déterminéeTable 2a: properties of the compositions prepared C9 to C16 ND: not determined
DUPLICATADUPLICATE
On constate un effet de synergie entre le polymère séquencé selon l’invention et l’adjuvant polymère oléfinique, qui permet d’obtenir une amélioration des propriétés mécaniques très significative notamment des propriétés élastiques, en particulier de traction à 5°C, avec des quantités très faibles de système polymère séquencé/adjuvant.A synergistic effect is observed between the block polymer according to the invention and the olefinic polymer adjuvant, which makes it possible to obtain a very significant improvement in the mechanical properties, in particular the elastic properties, in particular tensile properties at 5 ° C., with quantities very low block polymer system / adjuvant.
Cet effet de synergie entre le polymère séquencé et l’adjuvant polymère oléfinique permet également d’obtenir une amélioration significative de la stabilité au stockage à chaud, notamment une stabilité au stockage à 18O°C, de la composition bitume/polymère avec des quantités très faibles de système polymère séquencé/adjuvant.This synergistic effect between the block polymer and the olefinic polymer additive also makes it possible to obtain a significant improvement in the hot storage stability, in particular storage stability at 180 ° C., of the bitumen / polymer composition with very high amounts. low polymer block / adjuvant system.
De plus, on constate qu’il n’y a pas d’effet de synergie entre le polymère séquencé El et l’adjuvant polymère oléfinique car les propriétés de traction à 5°C, avec des quantités très faibles de système polymère séquencé/adjuvant sont inférieures à 500%.In addition, it is observed that there is no synergistic effect between the block polymer El and the olefinic polymer adjuvant because the tensile properties at 5 ° C, with very small amounts of block polymer system / adjuvant are less than 500%.
Par conséquent, il est démontré que l’association du polymère séquencé et de 15 l’adjuvant polymère oléfinique selon l’invention permet d’obtenir une amélioration des propriétés mécaniques très significative notamment des propriétés élastiques, en particulier de traction à 5°C, avec des quantités très faibles de système polymère séquencé/adj uvant.Consequently, it is demonstrated that the combination of the block polymer and of the olefinic polymer adjuvant according to the invention makes it possible to obtain a very significant improvement in the mechanical properties, in particular of the elastic properties, in particular of traction at 5 ° C., with very small amounts of block polymer system / adjuvant.
F- Préparation d’enrobés bitumineux et mesure de leurs propriétés mécaniques :F- Preparation of bituminous mixes and measurement of their mechanical properties:
Un enrobé bitumineux (EB1) est respectivement obtenu à partir de la composition Cl6 selon l’invention et de granulats présentant la coupe granulaire décrite dans le tableau 3 :A bituminous mix (EB1) is respectively obtained from composition Cl6 according to the invention and from aggregates having the granular cut described in Table 3:
Tableau 3 : Composition granulométriqueTable 3: Particle size composition
L’enrobé bitumineux (EB1) est préparé de la manière suivante :The bituminous mix (EB1) is prepared as follows:
- Les granulats sont portés à la température de 175°C pendant une durée de 8h 30 environ,- The aggregates are brought to a temperature of 175 ° C for a period of approximately 8 hours 30 minutes,
- La composition bitumineuse C16 est chauffée à 175°C puis versée sur les granulats préalablement chauffés, le mélange ainsi obtenu est malaxé pendant environ 90 secondes à 175°C.- The bituminous composition C16 is heated to 175 ° C and then poured onto the previously heated aggregates, the mixture thus obtained is kneaded for approximately 90 seconds at 175 ° C.
L‘ enrobé bitumineux ainsi obtenu présente une teneur en composition bitumineuse 35 C16 de 5,7% en masse par rapport à la masse totale de l’enrobé.The bituminous mix thus obtained has a 35 C16 bituminous composition content of 5.7% by mass relative to the total mass of the mix.
DUPLICATADUPLICATE
Un enrobé bitumineux est caractérisé comme un béton bitumineux à module élevé pour couche de roulement ou liaison type EB 10, également appelé BBME de classe 3 selon la norme NF EN 13108-1, s’il présente au moins les caractéristiques suivantes décrites dans le tableau 4 :A bituminous mix is characterized as a high modulus asphalt concrete for wearing course or binding type EB 10, also called class 3 BBME according to standard NF EN 13108-1, if it has at least the following characteristics described in the table 4:
Tableau 4 : propriétés mécanique de l’enrobé bitumineux (EBl) (l) Essai de résistance au désenrobage à l’eau selon la norme EN 12697-12, reflétant l’adhésion entre la composition bitume/polymère et les granulats.Table 4: Mechanical properties of the bituminous mix (EBl) (l) Test of resistance to stripping in water according to standard EN 12697-12, reflecting the adhesion between the bitumen / polymer composition and the aggregates.
(2) Essai de résistance à l’orniérage selon la norme EN 12697-22, reflétant la capacité de l’enrobé bitumineux à résister au fluage lié à l’application du trafic. (2) Rutting resistance test according to standard EN 12697-22, reflecting the capacity of the asphalt mix to resist creep linked to the application of traffic.
(3) Mesure du module complexe de rigidité selon la norme NF EN 12697-26, reflétant la capacité de l’enrobé bitumineux à supporter les efforts. (3) Measurement of the complex modulus of rigidity according to standard NF EN 12697-26, reflecting the capacity of the asphalt mix to withstand stresses.
(4) Essai de résistance à la fatigue par flexion 2 points selon la norme EN 12697-24, 15 reflétant la capacité de l’enrobé bitumineux à maintenir intactes les propriétés de l’enrobé bitumineux en fonction de la répétition de l’application des charges. (4) 2-point flexural fatigue strength test according to standard EN 12697-24, 15 reflecting the capacity of the asphalt mix to maintain intact the properties of the asphalt mix depending on the repetition of the application of charges.
L’enrobé bitumineux EBl obtenu à partir de la composition C16 selon l’invention présente des propriétés mécaniques remplissant les conditions d’utilisation de cet 20 enrobé en tant que BBME de classe 3 pour la fabrication de couches de roulement ou de liaison soumises à fortes sollicitations de traficThe EB1 bituminous mix obtained from composition C16 according to the invention exhibits mechanical properties fulfilling the conditions of use of this mix as class 3 BBME for the manufacture of wearing courses or binding layers subjected to heavy loads. traffic solicitations
DUPLICATADUPLICATE
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1558800 | 2015-09-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| OA18634A true OA18634A (en) | 2019-01-31 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3350239B1 (en) | Bitumen/polymer composition having improved mechanical properties | |
| EP2576911B1 (en) | Process for manufacturing cold bituminous mixes, cold bituminous mixes with controlled workability and use thereof for producing road pavements | |
| FR3061191A1 (en) | COLOR ASPHALT COMPOSITION FOR REALIZING COATINGS | |
| EP3788108A1 (en) | Bitumen/polymer composition having improved mechanical properties | |
| CA3165066A1 (en) | Use of an additive to delay bitumen ageing | |
| EP2245090B1 (en) | Composition comprising a surfactant for bitumens | |
| FR3007035A1 (en) | ADDITIVES FOR INDUSTRIAL BITUMES | |
| WO2021019141A1 (en) | Fluxed bitumen/polymer composition and method for preparing same | |
| FR3050210A1 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF A BITUMEN / POLYMER COMPOSITION HAVING IMPROVED PROPERTIES | |
| FR3094365A1 (en) | Additives for cold cast bituminous material with a rapidly cohesive paraffinic binder | |
| OA18634A (en) | Composition bitume / polymère présentant des propriétés mécaniques améliorées. | |
| FR3003865A1 (en) | COLD COATING ADDITIVES | |
| EP3440130A1 (en) | Method for preparing a bitumen/polymer composition with improved properties | |
| WO2020254763A1 (en) | Thermally cross-linked bituminous compositions comprising clay particles, associated methods and uses | |
| FR3034773A1 (en) | CLEAR BINDER AND ITS APPLICATIONS | |
| FR3164215A1 (en) | Bituminous binders with a reduced carbon footprint for producing warm mix asphalt | |
| FR3155233A1 (en) | BITUMINOUS COMPOSITION COMPRISING A THERMAL CONVERSION RESIDUE OF PLASTIC | |
| FR3153826A1 (en) | BITUMINOUS COMPOSITION COMPRISING A ROSIN ESTER AND A PLASTICIZING AGENT | |
| WO2024141637A1 (en) | Bituminous composition comprising a rosin ester, preparation method, and uses | |
| FR3164467A1 (en) | BITUMINOUS COMPOSITION COMPRISING A THERMAL CONVERSION RESIDUE OF PLASTIC | |
| WO2025141144A1 (en) | Additives for bituminous materials | |
| FR3044675A1 (en) | THERMORETICULATED BITUMEN-POLYMER COMPOSITION AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME | |
| FR3164719A1 (en) | ADDITIVE FOR ROAD MATERIALS | |
| EP4103645A1 (en) | Unsaturated fluxing agents for bituminous binders |