专利名称：路面材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有沥青组合物的路面材料、生产沥青组合物的方法、含有骨料和沥青组合物的组合物以及沥青组合物在机场路面，汽车道路和/或加油站地面方面的用途。
沥青在道路柏油混合物中用作粘结剂。通常使用的沥青组合物在长期接触石油馏份时会溶解，这使路面变软，可能导致骨料加速损失。在沥青与石油馏份接触比较频繁的地方，如机场路面，汽车道路和/或加油站地面，会比较明显地观察到这种现象。因此，曾研究过如何改善沥青组合物的耐油性能。
现在令人惊奇地发现，含有酸吹沥青和含有环氧基团聚合物的沥青组合物具有改善的耐溶于石油馏份的性能，即将样品浸入石油馏份时有少量沥青溶解。
本发明涉及一种含有沥青组合物的路面材料，该组合物含有酸吹沥青和含环氧基团的聚合物，该路面材料是一种与石油馏份频繁接触的路面材料。更具体地，该路面材料是机场路面，汽车道路和/或加油站地面。另外，本发明还涉及这样的沥青组合物在与石油馏份频繁接触的路面材料方面的用途。
在WO 96/28513中，通过在酸存在下含可利用环氧基团的聚合物与沥青的反应，可得到具有改善有效温度范围的沥青组合物。在实施例E中，提出不希望使用经过酸预处理的沥青。认为所得到的沥青组合物一般适用于路面材料。
在US-A-5 519 073中，描述了由乙烯，丙烯酸正丁酯和缩水甘油酯同时反应得到的三聚物与酸吹沥青混合，如果接着加0.2-2.0％(重量)胺抗-剥离添加剂，则是有利的。该组合物一般用于筑路。
本发明中使用的酸吹沥青优选地是在能够与沥青反应的酸存在下，在温度240-340℃让沥青与氧反应所得到的沥青。
所有类型的沥青，无论是天然存在的还是合成生产得到的，都可用来在酸存在下经历吹制。根据本发明，术语“沥青”包括用术语“柏油”表示的材料。这两个术语之间不存在任何差异。天然存在的沥青包括如天然岩沥青和湖沥青之类的沥青。合成生产的沥青常常是石油精制操作的副产物，包括氧化沥青，掺混沥青，裂化或残渣沥青，石油沥青，丙烷沥青，直馏沥青与热解沥青。
本发明沥青组合物含有视具体情况而定与如直馏沥青之类其它烃馏份组合的酸吹沥青。可以加入残油馏份，粗柴油和/或一种或多种助溶剂，以降低其粘度。它们或者可以加到酸吹沥青里，或者被加到含有有环氧基团的聚合物的沥青组合物里。优选地，它们被加到酸吹沥青里。沥青组合物优选地含有以沥青组合物中烃馏份总量为基准计30-100％(重量)酸吹沥青，更优选地40-100％(重量)。
酸吹沥青优选地是在能够与沥青反应的酸存在下，在温度240-340℃让沥青与氧接触所得到的沥青。
优选地，在酸存在下有待与氧接触的沥青在25℃下采用ASTM D5测定其针入度为50-500dmm，优选地为150-250dmm。
沥青所接触的酸可以是在上述温度下任何能够与沥青反应的酸或其前体。这些酸的前体在反应条件下可生成能够与沥青反应的酸。有待被使用的优选化合物是选自如下的一种或多种化合物正磷酸，偏磷酸，膦酸，亚磷酸，五氧化二磷，次膦酸，三价膦酸，焦磷酸，多磷酸，焦膦酸，三偏磷酸，硫酸，硼酸，偏硼酸(boronic acid)，这些酸含一种或多种C1-15烷基取代基的衍生物和这些酸的前体。更优选地，这种酸是正磷酸，偏磷酸，焦磷酸和/或五氧化二磷。
在EP-A-459 811中描述了制备适宜的含有不同种类沥青的酸吹沥青的方法。在UK专利申请9802312.0中，描述了一种方法，采用这种方法可以制备其自身可被用于本发明的酸吹沥青。
优选酸吹沥青的针入度指数至少为0。针入度指数的测定在《壳牌公司沥青工业手册》，ISBN-0-95 16625-1-1，1995，第100-104页中作过描述。
酸吹沥青还可以含有本技术领域技术人员已知的合适添加剂。如果要得到乳状液，可能有水和乳化剂存在。
在25℃下采用ASTM D5测定的酸吹沥青的针入度优选地为15-70，更优选地为15-40，更具体地为15-30。
含环氧基团的聚合物优选地是如WO-A-96/28513中描述的聚合物。另外，如WO-A-96/28513描述的，可以使用与有机热固性树脂组合的含有环氧官能团的聚合物的可固化掺混物。其它优选的聚合物在US-A-5306 750中作过描述。
优选地，含有环氧基团的聚合物是含有如下组分的聚合物(1)以聚合物为基准计，40-90％(重量)乙烯，(2)以聚合物为基准计，0-40％(重量)单体，它选自未饱和的有3-20个碳原子的单-与二羧酸，这类酸的酯，饱和羧酸乙烯酯，其中酸基团有1-18个碳原子，丙烯腈，甲基丙烯腈，有3-20个碳原子的α-烯烃，降冰片烯与乙烯基芳族化合物，和(3)以聚合物为基准计，0.1-15％(重量)有4-21个碳原子的含环氧基团的烯属不饱和单体。
优选地，该聚合物是乙烯，丙烯酸酯和丙烯酸缩水甘油酯的三聚物。
优选地，含环氧基团的聚合物在与酸吹沥青接触之前与溶剂混合。优选的溶剂是水，残油馏份，粗柴油馏份和助溶剂。更优选地，含环氧基团的聚合物与助溶剂混合，更具体地与粗柴油助溶剂混合。
沥青组合物优选地是在温度120-195℃，优选地在温度140-180℃下，通过酸吹沥青与含环氧基团的聚合物接触所得到的沥青组合物。该反应通常在环境压力下进行。
优选地，以酸吹沥青和含环氧基团的聚合物的总重量为基准计，沥青组合物含有95-99.9％(重量)酸吹沥青和0.1-5％(重量)含环氧基团的聚合物。更优选地，沥青组合物含有95-99.8％(重量)酸吹沥青和0.2-5％(重量)含环氧基团的聚合物。
路面材料一般地还含有骨料。
本发明还涉及含有骨料和沥青组合物的组合物，沥青组合物含有以总组合物为基准计95-99.9％(重量)酸吹沥青和0.1-5％(重量)含环氧基团的聚合物，该组合物含有以总组合物为基准计少于0.2％(重量)胺抗剥离添加剂。
此外，本发明还涉及含有以总组合物为基准计95-99.9％(重量)酸吹沥青和0.1-5％(重量)含环氧基团聚合物的沥青组合物的制备方法，该组合物含有以总组合物为基准计少于0.2％(重量)胺抗剥离添加剂，该方法包括在能够与沥青反应的酸存在下，在温度240-340℃让沥青与氧接触，接着让酸吹沥青在温度120-195℃下与含环氧基团的聚合物接触。
本发明的路面材料一般会含有骨料，视具体情况而定还含有常规添加剂。如果有骨料，本发明的路面材料优选地含有以骨料和沥青组合物总量为基准计90-99％(重量)骨料和1-10％(重量)沥青组合物。
实施例酸吹沥青制备方法如下将1.8％(重量)磷酸加到针入度为200dmm的沥青中，在温度275℃下吹制该混合物，得到针入度为60/30，针入度指数为4的酸吹沥青。该酸吹沥青与助溶剂，直馏沥青和粗重柴油混合。所得到的基础沥青含有54％(重量)酸吹沥青，其针入度为200pen，而针入度指数为+0.8。
采用高剪切粉碎方法，将该基础沥青在温度180℃下与聚合物混合。
使用的聚合物为丙烯酸丁酯含量为35％(重量)的乙烯与丙烯酸丁酯的共聚物，28％(重量)丙烯酸丁酯，5％(重量)丙烯酸缩水甘油酯与余下为乙烯的三聚物，24％(重量)丙烯酸甲酯，8％(重量)甲基丙烯酸缩水甘油酯与余下为乙烯的三聚物。
根据Marshall方法RAW57制备出基础沥青与聚合物的样品。将样品浸入装有足够煤油的玻璃烧杯，以使柏油样品完全被浸没。在24小时后，从煤油中取出样品，在带排风的烟橱中进行干燥，直到重量不再变化为止。沥青样品在接触前后重量差被视作一种耐煤油性能的度量。
重量损失，％(重量)聚合物，％(重量)无6.6乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物，1％ 6.6丙烯酸丁酯，丙烯酸缩水甘油酯和乙烯三聚物，1％ 1.3丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯三聚物，1％ 0.8
权利要求
1.含有沥青组合物的路面材料，该组合物含有酸吹沥青和含环氧基团的聚合物，该路面材料是一种与石油馏份频繁接触的路面材料。
2.根据权利要求1的路面材料，其中该路面材料是机场路面，汽车道路和/或加油站地面。
3.根据权利要求1或2的路面材料，其中酸吹沥青的针入度指数至少是0。
4.根据权利要求1-3中任一项的路面材料，其中酸吹沥青可通过在能够与沥青反应的酸存在下，在温度240-340℃下使沥青与氧接触得到。
5.根据权利要求1-4中任一项的路面材料，其中沥青组合物在温度120-195℃下使酸吹沥青与含环氧基团的聚合物接触得到。
6.根据权利要求1-5中任一项的路面材料，其中含环氧基团的聚合物是是含有如下组分的聚合物(1)以聚合物为基准计，40-90％(重量)乙烯，(2)以聚合物为基准计，0-40％(重量)单体，它选自不饱和C3-20单-与二羧酸，这样酸的酯，C1-18饱和羧酸乙烯酯，丙烯腈，甲基丙烯腈，C3-20α-烯烃，降冰片烯与乙烯基芳族化合物，和(3)以聚合物为基准计，0.1-15％(重量)有含环氧基团的C4-21烯属不饱和单体。
7.根据权利要求1-6中任一项的路面材料，其中在25℃采用ASTM D5方法测定的酸吹沥青针入度为15-70dmm。
8.根据权利要求1-7中任一项的路面材料，其中该路面材料含有以骨料和沥青组合物总量为基准计90-99％(重量)骨料和1-10％(重量)沥青组合物。
9.含有骨料和沥青组合物的组合物，其中所述沥青组合物含有以总组合物为基准计95-99.9％(重量)酸吹沥青和0.1-5％(重量)含环氧基团的聚合物，该组合物含有以总组合物为基准计少于0.2％(重量)胺抗剥离添加剂。
10.含有以总组合物为基准计95-99.9％(重量)酸吹沥青和0.1-5％(重量)含环氧基团聚合物的沥青组合物的制备方法，该组合物含有以总组合物为基准计少于0.2％(重量)胺抗剥离添加剂，该方法包括在能够与沥青反应的酸存在下，在温度240-340℃让沥青与氧接触，接着让酸吹沥青在温度120-195℃下与含环氧基团的聚合物接触。
11.含有酸吹沥青和含环氧基团的聚合物的沥青组合物在与石油馏份频繁接触的路面材料中的应用。
全文摘要
本发明涉及含有沥青组合物的路面材料,而该组合物含有酸吹沥青和含环氧基团的聚合物,该路面材料是一种与石油馏份频繁接触的路面材料,更具体地是机场路面,汽车道路和/或加油站地面;本发明还涉及制备这种沥青组合物的方法,含有骨料和这种沥青组合物的组合物,以及这种沥青组合物在与石油馏份频繁接触的路面材料中的应用。
文档编号E01C7/18GK1259157SQ98805921
公开日2000年7月5日 申请日期1998年6月11日 优先权日1997年6月12日
发明者W·E·M·彻默, K·斯迪尔伯格 申请人:国际壳牌研究有限公司