用于运输和/或储存道路沥青的方法与流程

文档序号:11528435阅读:699来源:国知局
本发明的一个主题是用于运输和/或储存道路沥青的方法。本发明还涉及根据本发明的沥青块作为道路结合料的用途,以及其在制备混合料中的用途。
背景技术
:绝大多数沥青被用于建造,主要用于制造行车路面,或者在工业中使用,例如用于屋顶应用。其通常是黑色材料的形式,该黑色材料是高黏性的,或甚至在环境温度下是固体并在加热时液化。通常,沥青在罐式卡车中在热条件下成批地储存和运输,或者通过船在约120℃至160℃的高温下储存和运输。然而,沥青在热条件下的储存和运输具有某些缺点。首先,沥青在热条件下以液体形式运输被认为是危险的,从监管的角度来看其是高度受限制的。当运输设备和基础设施处于良好状态时,这种运输模式不存在特殊困难。如果情况不是这样的话,其会成为问题:如果罐式卡车没有充分隔热,则沥青会在过长的路程期间变黏。沥青输送距离从而是有限的。其次,在罐或罐式卡车中将沥青保持在高温下消耗能量。另外,将沥青的温度保持给定的时间段会影响沥青的性质,尤其是老化性质,从而改变混合料的最终性能。为了克服在热条件下运输和储存沥青的问题,已经开发了用于在冷条件下运输和储存沥青的包装解决方案。这种在冷条件下的包装中运输沥青的模式仅占全世界运输量的小部分,但是其符合使用常规运输手段到达困难和昂贵的地理区域的非常实际的需求。例如,可以提及在金属桶中在环境温度下运输沥青。因为在桶中储存的冷沥青在作为道路结合料使用之前必须被再加热,所以该手段从环境的角度来看越来越多地受到质疑。然而,对于该类型的包装难以进行这种操作,并且桶在使用后成为废物。此外,因为沥青非常黏,当将沥青转移到混合料制备单元的罐中时一部分产品保留在桶壁上,所以在冷条件下在桶中储存沥青导致损失。如果在运输装置或在使用沥青的场所无法使用用于处理沥青的专门设备,则可以证明在这些桶中处理和运输沥青产品是困难和危险的。在纸袋或热塑性材料如聚丙烯或聚乙烯中包装沥青产品已经成为近期开发的主题。例如,美国专利申请2011/0290695描述了一种用于以块形式分配和包装沥青产品的系统。每个沥青块被沥青组合物的膜包围,沥青组合物由约10重量%至30重量%的天然沥青和约5重量%至25重量%的合成弹性体和共聚物构成。沥青组合物的膜与沥青产品一起熔化,并完全地与熔融的沥青相容。然而,已经观察到以纸袋或由热塑性材料制成的袋的形式包装的沥青产品在其处理、储存和运输期间会蠕变,这是因为由热塑性材料制成的袋或膜可能被穿透,增加形变和泄露的风险,尤其当外部温度高的时候。当由热塑性材料制成的袋或膜被穿透时,沥青流动,袋或被由热塑性材料制成的膜包围的块彼此黏结。以这种方式破坏的袋或被由热塑材料制成的膜包围的块的处理变得不可能,这使它们不可用。尽管最近开发了沥青产品的包装,但是仍需要发现用于在冷条件下储存和运输道路沥青和沥青材料的解决方案,其使得能够克服上述缺点。具体地,本发明的一个目的是提出一种用于在冷条件下运输和/或储存的改善方法。本发明的另一目的是提出一种使得能够在处理操作期间容易地处理道路沥青的方法。本发明的另一目的是提出一种用于运输道路沥青且避免在运输和/或储存期间使用额外的用于保持所述沥青温度的手段的生态和经济的方法。本发明的另一目的是提出一种使得能够最小化废物和/或残留物的存在的生态方法。技术实现要素:本发明的主题涉及用于在冷条件下运输和/或储存道路沥青的方法,所述沥青以沥青块的形式运输和/或储存,且其包含选自以下的至少一种化学添加剂:通式(i)的化合物:r1-(cooh)z,其中r1是包含4至68个碳原子、优选4至54个碳原子、更优选4至36个碳原子的线性或支化的、饱和或不饱和的烃基链,z是1至4、优选2至4的整数,和通式(ii)的化合物:r-(nh)nconh-(x)m-nhco(nh)n-r’,其中:-r和r’是相同或不同的,包含具有1至22个碳原子和任选地包含杂原子和/或具有3至12个原子的环和/或具有3至12个原子的杂环的饱和或不饱和的、线性或支化的、环状或非环的烃基链;-x包含具有1至22个碳原子和任选地包含一个或更多个杂原子和/或具有3至12个原子的环和/或具有3至12个原子的杂环的饱和或不饱和的、线性或支化的、环状或非环的烃基链;-n和m是彼此独立地值为0或1的整数。术语“道路沥青”旨在表示由一种或更多种沥青基质构成并包含一种或更多种化学添加剂的沥青组合物,所述组合物旨在用于道路应用。根据一个具体实施方案,在低于100℃的温度下运输和/或储存道路沥青。特别地,运输和/或储存的温度相当于环境温度。“环境温度”旨在表示在沥青不通过任何类型的方法加热的条件下,根据本发明的沥青的运输和/或储存期间达到的温度。由此,环境温度在夏季、特别是在具有炎热气候的地理区域可以达到低于100℃的高温。根据具体的优选实施方案,其中在20℃至90℃、优选20℃至80℃、更优选40℃至80℃、甚至更优选50℃至70℃、甚至更优选40℃至60℃的温度下运输和/或储存沥青。根据具体的实施方案,化学添加剂是通式(i)的化合物:r1-(cooh)z,其中r1是包含4至68个碳原子、优选4至54个碳原子、更优选4至36个碳原子的线性或支化的、饱和或不饱和的烃基链,z是1至4、优选2至4的整数。根据具体的优选实施方案,其中化合物是通式为hooc-cwh2w-cooh的二酸,其中w是4至22、优选4至12的整数。有利地,化合物是选自以下的二酸:己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、1,2-十二烷二酸和十四烷二酸。根据具体的实施方案,化学添加剂是通式(ii)的化合物:r-(nh)nconh-(x)m-nhco(nh)n-r’,其中:-r和r’是相同或不同的,包含具有1至22个碳原子和任选地包含杂原子和/或具有3至12个原子的环和/或具有3至12个原子的杂环的饱和或不饱和的、线性或支化的、环状或非环的烃基链;-x包含具有1至22个碳原子和任选地包含一个或更多个杂原子和/或具有3至12个原子的环和/或具有3至12个原子的杂环的饱和或不饱和的、线性或支化的、环状或非环的烃基链;-n和m是彼此独立地值为0或1的整数。根据具体的优选实施方案,当n和m的值为0时,化合物包含酰肼单元。有利地,r和/或r’基团是相同或不同的,包含一个或更多个芳香族单环或多环或杂环,其任选地被一个或更多个羟基官能团和/或一个或更多个具有1至6个碳原子的饱和的、线性或支化的烃基链取代。根据具体的优选实施方案,当n的值为0且m的值为1时,化合物包含两个酰胺单元。根据具体的优选实施方案,r和/或r’基团是相同或不同的,包含具有4至22个碳原子的脂肪族烃基链,尤其选自c4h9、c5h11、c9h19、c11h23、c12h25、c17h35、c18h37、c21h43、c22h45。有利地,x基团包括具有1至2个碳原子的脂肪族烃基链。根据一个具体实施方案,道路沥青包含相对于所述沥青总重量的0.1重量%至5重量%、优选0.5重量%至4重量%、更优选0.5重量%至2.5重量%的化学添加剂。根据另一个具体实施方案,道路沥青包含相对于所述沥青总重量的5重量%至30重量%、优选6重量%至28重量%、更优选7重量%至26重量%的化学添加剂。根据一个具体实施方案,道路沥青包含0.05重量%至15重量%、优选0.1重量%至10重量%、更优选0.5重量%至6重量%的烯烃聚合物辅料。本发明的主题还涉及沥青块作为道路结合料的用途,所述沥青块由如根据本发明的方法中所述的道路沥青构成。根据一个具体实施方案,沥青块用于制备混合料,所述沥青块由如根据本发明的方法中所述的道路沥青构成。具体实施方式根据一个具体实施方案,通过使以下组分接触来制备道路沥青:-至少一种沥青基质,-0.1重量%至5重量%、优选0.5重量%至4重量%、更优选0.5重量%至2.5重量%的化学添加剂。根据另一个具体实施方案,通过使以下组分接触来制备道路沥青:-至少一种沥青基质,-相对于所述沥青总重量的5重量%至30重量%、优选6重量%至28重量%、更优选7重量%至26重量%的化学添加剂。在本发明的意义内,当道路沥青包含相对于所述沥青总重量的5重量%至30重量%、优选6重量%至28重量%、更优选7重量%至26重量%的化学添加剂时,所述道路沥青也可以被称为浓缩道路沥青。在说明书的其余部分中,重量百分比是相对于沥青总重量计算的。在100℃至200℃、优选140℃至200℃、更优选140℃至170℃的制备温度下,搅拌至少10分钟,优选30分钟至10小时,更优选1小时至6小时,来进行操作。术语“制备温度”旨在表示在混合前将沥青基质加热到的温度以及混合温度。加热温度和时间根据所使用的沥青的量变化,并由标准nfen12594限定。在根据本发明可以使用的沥青基质中,首先可能提到所有天然来源的沥青,那些包含在天然沥青或天然沥青质沉积物或沥青砂中的沥青,和来源于原油精炼的沥青。根据本发明的沥青基质有利地选自来源于原油精炼的沥青基质。沥青基质可以选自来源于原油精炼的沥青基质或其混合物,特别是含有沥青质的沥青基质。可以通过用于在精炼中制备沥青基质的常规方法、特别是通过油的直接蒸馏和/或真空蒸馏来获得沥青基质。这些沥青基质可以任选地进行减黏裂化和/或脱沥青质和/或空气精馏。凭借精炼方法获得的各种沥青基质可以彼此组合以获得最佳的技术平衡。沥青基质还可以是来自回收的沥青基质。沥青基质可以是硬质或软质的沥青基质。根据本发明的沥青基质具有根据标准en1426在25℃测量的5至3001/10mm、优选10至1001/10mm、更优选30至1001/10mm的针入度。根据一个具体实施方案,化学添加剂可以是以下通式(i)的化合物:r1-(cooh)z其中r1是包含4至68个碳原子、优选4至54个碳原子、更优选4至36个碳原子的线性或支化的、饱和或不饱和的烃基链,z是1至4、优选2至4、更优选等于2的整数。符合式(i)的化学添加剂可以有利地是一元酸(z=1)、二元酸(z=2)、三元酸(z=3)或四元酸(z=4)。优选的化学添加剂是z=2时的二元酸。相似地,r1基团优选为式cwh2w的线性饱和的烃基链,其中w为4至22、优选4至12的整数。特别地,化学添加剂具有通式hooc-cwh2w-cooh,其中w是4至22、优选4至12的整数。这些化学添加剂符合以上式(i),其中z=2,r1=cwh2w。优选的二元酸如下:-己二酸或1,6-己二酸,其中w=4-庚二酸或1,7-庚二酸,其中w=5-辛二酸或1,8-辛二酸,其中w=6-壬二酸或1,9-壬二酸,其中w=7-癸二酸或1,10-癸二酸,其中w=8-十一烷二酸,其中w=9-1,2-十二烷二酸,其中w=10-十四烷二酸,其中w=12有利地,二元酸是癸二酸。二元酸也可以是不饱和脂肪酸的二酸二聚体,即由至少一种不饱和脂肪酸、例如单种不饱和脂肪酸、或两种不同的不饱和脂肪酸形成的二聚体。常规地通过至少一种不饱和脂肪酸的分子间二聚反应(例如diels-alder反应)来获得不饱和脂肪酸的二酸二聚体。优选地,使单种类型的不饱和脂肪酸二聚。特别地,它们来源于尤其是c8至c34、尤其c12至c22、特别是c16至c20、更特别是c18的不饱和脂肪酸的二聚。一种优选的脂肪酸二聚体是通过亚油酸的二聚获得的,对于亚油酸能够之后部分地或完全地氢化。另一种优选的脂肪酸二聚体具有式hooc-(ch2)7-ch=ch-(ch2)7-cooh。另一种优选的脂肪酸二聚体是通过亚油酸甲酯的二聚获得的。以相同的方式,能够分别通过至少一种脂肪酸的三聚和四聚获得脂肪酸三酸和脂肪酸四酸。根据另一个具体实施方案,化学添加剂可以是以下通式(ii)的化合物:r-(nh)nconh-(x)m-nhco(nh)n-r’其中:-r和r’是相同或不同的,包含具有1至22个碳原子和任选地包含杂原子和/或具有3至12个原子的环和/或具有3至12个原子的杂环的饱和或不饱和的、线性或支化的、环状或非环的烃基链;-x包含具有1至22个碳原子和任选地包含一个或更多个杂原子和/或具有3至12个原子的环和/或具有3至12个原子的杂环的饱和或不饱和的、线性或支化的、环状或非环的烃基链;-n和m是彼此独立地值为0或1的整数。根据本发明的一个变化方案,整数m的值为0。在该具体情况下,r-(nh)nconh和nhco(nh)n-r’基团经由酰肼键conh-nhco彼此共价结合。r和r’基团是相同或不同的,还包括选自以下的基团:至少一种具有至少4个碳原子的烃基链、至少一种具有3至8个碳原子的脂肪族环、至少一种每个环包含5至6个原子的脂肪族、部分芳香族或完全芳香族的稠合多环体系,单独地或在混合物中。优选地,r和/或r’基团是相同或不同的,并且是包含4至22个碳原子的线性饱和的烃基链。在优选的线性饱和的烃基链中,可以提及c4h9、c5h11、c9h19、c11h23、c12h25、c17h35、c18h37、c21h43、c22h45基团。根据本发明的另一个变化方案,整数m的值为1。r基团、r’基团和/或x基团还包含选自以下的基团:至少一种具有至少4个碳原子的烃基链、至少一种具有3至8个原子的脂肪族环、至少一种每个环包含5至6个原子的脂肪族、部分芳香族或完全芳香族的稠合多环体系,单独地或在混合物中。优选地,x基团表示包含1至22个碳原子的饱和线性的烃基链。优选地,x基团选自c2h4和c3h6基团。x基团也可以是环己基基团或苯基基团,r-(nh)nconh-和nhco(nh)n-r’-基团于是可以在邻位、间位或对位。此外,它们相对于彼此可以是顺式或反式。此外,当x基团是环状的时,该环可以被不同于两个主基团r-(nh)nconh-和nhco(nh)n-r’-的基团取代。x基团也可以包括两个或更多个脂肪族和/或芳香族的稠合或非稠合的环。由此,根据本发明的一个优选变化方案,x基团是包含经由ch2基团连接的两个脂肪族环的基团,其任选地被取代,例如:根据本发明的另一个变化方案,x基团是包含经由ch2基团连接的两个芳香族环的基团,其任选地被取代,例如:其他具体化合物是酰脲衍生物,包括具体的脲4,4'-双(十二烷基氨基羰基氨基)-二苯基甲烷,其具有下式:c12h25-nhconh-c6h4-ch2-c6h4-nhconh-c12h25。根据一个具体优选实施方案,化学添加剂是通式(ii)的化合物,其中整数n的值为0。在根据本发明的优选化合物中,可以提及符合以下式的酰肼衍生物:c5h11-conh-nhco-c5h11c9h19-conh-nhco-c9h19c11h23-conh-nhco-c11h23c17h35-conh-nhco-c17h35c21h43-conh-nhco-c21h43。还可以提及二酰胺,其中优选的二酰胺是n,n'-亚乙基二(硬脂酰胺),c17h35-conh-ch2-ch2-nhco-c17h35。作为酰肼衍生物,还可以提及2',3-双[(3-[3,5-二叔丁基-4-羟苯基]丙酰基)]丙酰肼。根据一个具体实施方案,道路沥青包含相对于所述沥青总重量的0.1重量%至5重量%、优选0.5重量%至4重量%、更优选0.5重量%至2.5重量%的化学添加剂。根据另一个具体实施方案,道路沥青包含相对于所述沥青总重量的5重量%至30重量%、优选6重量%至28重量%、更优选7重量%至26重量%的化学添加剂。根据一个具体实施方案,通过使以下组分接触来制备道路沥青:-至少一种沥青基质,-0.1重量%至5重量%、优选0.5重量%至4重量%、更优选0.5重量%至2.5重量%的化学添加剂,-0.05重量%至15重量%、优选0.1重量%至10重量%、更优选0.5重量%至6重量%的烯烃聚合物辅料。根据另一个具体实施方案,通过使以下组分接触来制备道路沥青:-至少一种沥青基质,-相对于所述沥青总重量的5重量%至30重量%、优选6重量%至28重量%、更优选7重量%至26重量%的化学添加剂,-0.05重量%至15重量%、优选0.1重量%至10重量%、更优选0.5重量%至6重量%的烯烃聚合物辅料。沥青基质和化学添加剂是如上所述的。烯烃聚合物辅料优选地选自(a)乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物;(b)乙烯/单体a/单体b三元共聚物;和(c)由将单体b接枝到聚合物基体上得到的共聚物。(a)乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物有利地选自无规或嵌段、优选无规的乙烯和选自丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体的共聚物,其包含50重量%至99.7重量%、优选60重量%至95重量%、更优选60重量%至90重量%的乙烯。(b)三元共聚物有利地选自无规或嵌段、优选无规的乙烯、单体a和单体b的三元共聚物。单体a选自乙酸乙烯酯和丙烯酸c1至c6烷基酯或甲基丙烯酸c1至c6烷基酯。单体b选自丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯。乙烯/单体a/单体b三元共聚物包含0.5重量%至40重量%、优选5重量%至35重量%、更优选10重量%至30重量%的来自单体a的单元,和0.5重量%至15重量%、优选2.5重量%至15重量%的来自单体b的单元,其余部分由来自乙烯的单元形成。(c)共聚物由将选自丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体b接枝到聚合物基体上得到。聚合物基体由选自以下的聚合物组成:聚乙烯、尤其是低密度聚乙烯;聚丙烯,无规或嵌段的,优选无规的;乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物,无规或嵌段的,优选无规的;乙烯和丙烯酸c1至c6烷基酯或甲基丙烯酸c1至c6烷基酯的共聚物,其包含40重量%至99.7重量%、优选50重量%至99重量%的乙烯。所述接枝共聚物包含0.5重量%至15重量%、优选2.5重量%至15重量%的来自单体b的接枝单元。烯烃聚合物辅料优选地选自上述乙烯/单体a/单体b三元共聚物(b)。有利地,烯烃聚合物辅料选自乙烯、选自丙烯酸c1至c6烷基酯或甲基丙烯酸c1至c6烷基酯的单体a和选自丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体b的无规三元共聚物,其包含0.5重量%至40重量%、优选5重量%至35重量%、更优选10重量%至30重量%的来自单体a的单元,和0.5重量%至15重量%、优选2.5重量%至15重量%的来自单体b的单元,其余部分由来自乙烯的单元形成。根据一个具体实施方案,沥青包含相对于所述沥青总重量的0.05重量%至15重量%、优选0.1重量%至10重量%、更优选0.5重量%至6重量%的烯烃聚合物辅料。根据所使用的沥青基质的性质调整化学添加剂和任选的烯烃聚合物辅料的量。具体地,目标的针入度是20至451/10mm,目标的环球法软化温度(rbt)优选大于90℃,应理解,针入度是根据标准en1426在25℃测量的,rbt是根据标准en1427测量的。根据一个具体优选实施方案,道路沥青包含式(ii)的化学添加剂和烯烃聚合物辅料的组合,两者都是如上所述的。其中式(ii)中m=0、更优选m=0且n=0的化学添加剂的组合会是优选的。其中烯烃聚合物辅料选自上述乙烯/单体a/单体b三元共聚物(b)的组合也会是优选的。更优选地,道路沥青包含其中m=0、更优选m=0且n=0的式(ii)的化学添加剂和选自上述乙烯/单体a/单体b三元共聚物(b)的烯烃聚合物辅料。如上所述的道路沥青还可以包含用于沥青的其他已知添加剂或其他已知弹性体,如共聚物sb(包含苯乙烯和丁二烯嵌段的共聚物)、sbs(包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物)、sis(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)、sbs*(包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的星形共聚物)、sbr(苯乙烯-b-丁二烯-橡胶)或epdm(改性的乙烯丙烯二烯)。这些弹性体也可以根据任何已知的方法、例如利用硫进行交联。还可以提及由苯乙烯单体和丁二烯单体制备的弹性体能够不用交联剂进行交联,如在文件wo2007/058994和wo2008/137394中以及专利申请wo2011/013073的申请人所描述的。根据一个具体实施方案,道路沥青仅由一种或更多种沥青基质和一种或更多种如上所述的化学添加剂构成。本发明的一个主题涉及用于在冷条件下运输和/或储存道路沥青的方法,所述沥青以沥青块的形式运输和/或储存。沥青是如上所述的。术语“在冷条件下运输和/或储存”旨在表示在低于100℃的温度、优选在低于100℃的环境温度下运输和/或储存。温度优选为20℃至90℃,优选20℃至80℃,更优选40℃至80℃,甚至更优选50℃至70℃,甚至更优选40℃至60℃。术语“沥青块”旨在表示具有1kg至1000kg、优选1kg至200kg、更优选1kg至50kg、甚至更优选5kg至25kg、甚至更优选10kg至30kg的重量的道路沥青块,所述块有利地是平行六面体的,优选是圆石形的。沥青块优选地具有1000cm3至50000cm3、优选5000cm3至25000cm3、更优选10000cm3至30000cm3、甚至更优选14000cm3至25000cm3的体积。当由人手动处理沥青块,沥青块的重量在两个人处理的情况下可以从1kg到20kg和从20kg到50kg变化。当由机械设备进行处理时,沥青块的重量可以从50kg到1000kg变化。沥青块根据任何工业已知方法由所述的道路沥青来制备,例如通过挤出、通过模塑或根据文件us2011/0290695中所述的制备方法。沥青块有利地根据任何已知的方法包裹在热熔性膜中,优选地通过由聚丙烯、聚乙烯或聚乙烯和聚丙烯的混合物制成的膜。包裹在热熔性膜中的沥青块中包装的沥青组合物具有即用的优点,也就是说,可以在熔化器中直接对其进行加热,而不需要预先解开包裹,或任选地引入到用于制备道路混合料的混合单元中。与沥青一起熔化的热熔性材料不会影响所述沥青的性质。沥青块也可以根据任何已知的方法包装到盒中。具体地,沥青块通过将热沥青倾注到盒中然后冷却来包装到盒中,该盒的内表面的壁是硅树脂类的,该盒的尺寸适合于所需的沥青块重量和/或体积。当根据本发明的沥青块包裹在热熔性膜中或包装到盒中时,申请人证明了在所述沥青块冷条件下运输和/或储存期间所述热熔性膜或所述盒的变质不会引起所述沥青的蠕变。因此,根据本发明的沥青块保持其最初的形状,并且在其冷条件下的运输和/或储存期间不彼此黏附,尽管热熔性膜或盒可能被损坏。块形式的沥青在其冷条件下的运输和/或储存期间不存在蠕变是由于沥青内至少一种式(i)或式(ii)的化学添加剂的存在。本发明的一个主题还涉及如上所述的沥青块作为道路结合料的用途。通常,当根据本发明的沥青块由浓缩的道路沥青构成时,浓缩的道路沥青被熔化,然后用至少一种其他不含添加剂的沥青基质稀释,以获得可以用作道路结合料的道路沥青。道路结合料进而可以根据任何已知方法用于与集料组合来制备混合料。沥青混合料用作用于路基及其表面的建造和维护的材料,以及用于进行所有的道路施工的材料。例如,可以提及表面涂层、热混合料、冷混合料、冷注混合料、砂乳液、基层、结合层、粘接层和路面层、以及沥青结合料和具有特定性质的道路集料的其他组合,如抗车辙层、排水混合料或沥青质(结合料和砂型集料的混合物)。值得注意的是,根据本发明的沥青块实现了用于在冷条件下运输和/或储存道路沥青的最优条件,特别是,即使在环境温度较高时,在运输和/或储存期间所述块没有任何蠕变,并且所述道路沥青用于道路应用的性质没有变差,甚至得到了改善。关于本发明的每一主题的上述各种实施方案、变化方案、优选方案和优点适用于本发明的全部主题,并且可以单独或组合地考虑。通过以非限制性方法给出的以下实施例来说明本发明。实施例以表1中示出的方法来测量在这些实施例中参照的沥青的流变特性和机械特性。表1性质缩写单位测量标准25℃下的针入度p251/10mmnfen1426环球法软化温度rbt℃nfen1427滚筒黏度ηpa.snfen13702沥青b1、b2、b3、b4、b9、b10、b11、b12、b13、b14和b15由以下产品制备多种沥青b1、b2、b3、b4、b9、b10、b11、b12、b13、b14和b15:-35/50等级的沥青基质,由b0表示,具有341/10mm的针入度p25和54.4℃的rbt,可从total集团商购获得,商品名为-50/70等级的沥青基质,由b5表示,具有581/10mm的针入度p25和52℃的rbt,可从total集团商购获得,商品名为-50/70等级的沥青基质,由b6表示,具有551/10mm的针入度p25和49.6℃的rbt,可从total集团商购获得,商品名为-具有交联聚合物的13/40等级的沥青基质,由b7表示,具有471/10mm的针入度p25和66.4℃的rbt,可从total集团商购获得,商品名为-30/45等级的沥青基质,由b8表示,具有371/10mm的针入度p25和81.2℃的rbt,可从total集团商购获得,商品名为altek-苯乙烯/丁二烯二嵌段共聚物,由sb表示,具有相对于共聚物重量30重量%的苯乙烯,由kraton公司以名称d1184a销售;-fischer-tropsch蜡,由sasol公司以商品名销售;-癸二酸;-化学添加剂,2',3-双[[3-[3,5-二叔丁基-4-羟苯基]丙酰基]]丙酰肼,由酰肼表示。在以下表2中示出用于每种沥青的重量百分比量。调整用于每一种沥青的添加剂的量,以获得具有等同的机械性质、尤其是相似的针入度p25和相似的rbt的沥青。按以下方法制备沥青。对于沥青b1,将沥青基质b0和sb共聚物引入到保持在185℃并以300转/分钟搅拌的反应器中。然后使反应器的内容物在300转/分钟的搅拌下在185℃保持4小时。对于沥青b2,将沥青基质b0引入到保持在165℃并以300转/分钟搅拌的反应器中。然后将fischer-tropsch蜡引入到反应器中。使反应器的内容物在300转/分钟的搅拌下在165℃保持1小时。沥青b3和b4的制备通过首先将沥青基质b0引入到保持在160℃并以300转/分钟搅拌的反应器中来制备。然后添加颗粒形式的癸二酸(b3)或酰肼(b4)。将混合物在160℃搅拌约1小时,以获得最终的均匀外观。将混合物冷却至环境温度。沥青b9和b10的制备以与沥青b3的制备相同的方式由沥青基质b5来制备。沥青b11的制备以与沥青b3的制备相同的方式由沥青基质b6来制备。对于沥青b12,将沥青基质b7引入到保持在160℃并以300转/分钟搅拌的反应器中,然后添加酸。将混合物在160℃搅拌约1小时,以获得最终的均匀外观。将混合物冷却至环境温度。对于沥青b13,将沥青基质b8引入到保持在160℃并以300转/分钟搅拌的反应器中,然后添加酸。将混合物在160℃搅拌约1小时,以获得最终均匀的外观。将混合物冷却至环境温度。沥青b14和b15的制备以与沥青b3的制备相同的方式由沥青基质b5来制备。沥青b0、b3、b5和b9的老化性质的研究根据以下方案研究沥青b0和b3以及沥青b5和b9的老化:根据如标准nfen12607-1中所述的rtfot(旋转薄膜烘箱测试)方法对b0、b3、b5和b9进行第一老化,然后基于如标准astmd6521中所述的pav(压力老化容器)测试的原理进行第二测试。根据上述标准测量的沥青b0和b3以及沥青b5和b9的抗老化性质在以下表3中列出。表3沥青b3和b9分别具有等同于不含添加剂的沥青基质b0和b5的抗老化性质。沥青b3和b9的黏度值分别保持几乎与沥青基质b0和b5的黏度值相同。沥青b3和b9在热条件下可处理的能力由此分别相对于沥青基质b0和b5保持不变。此外,根据本发明的沥青b3和b9的性质在rtfot老化后不受影响。rtfot测试表明,在模拟老化后,沥青b3和b9的针入度分别比起始沥青基质b0和b5的针入度降低得少。由此,将癸二酸添加到沥青基质b0和b5不改变其性质,因此使得能够获得具有用于道路应用的必要规格的结合料。沥青块p1至p5和p9至p18的制备根据以下方法分别由沥青b1至b5和b9至b15来制备沥青块p1至p5和p9至p15。在160℃下将约0.5kg重量的沥青倾注到用热熔性聚乙烯膜覆盖的矩形钢模具中。然后将模具冷却至环境温度,然后移除模具。工业上通过由沥青b9模制来制备沥青块p16。分别由浓缩的沥青块p14和p15来制备沥青块p17和p18。为了获得沥青块p17,于是将沥青块p14熔化,然后与预先加热至160℃的50/70等级的沥青b5混合。在160℃下搅拌以该方式获得的混合物约1小时,以获得最终均匀的外观,然后在160℃下将其倾注到用热熔性聚乙烯膜覆盖的矩形钢模具中。然后将模具冷却至环境温度,然后移除模具。以该方式获得的沥青块p17包含约1.5%的癸二酸,也就是说,混合物中块p14和沥青b5的重量比为1/5。以与沥青块p17相同的方式,由沥青块p15和沥青b5的混合物获得沥青块p18,混合物中块p15和沥青b5的重量比为1/16.6。蠕变测试事先进行定量蠕变测试。将以该方式获得的沥青块p1至p5和p9至p13置于不同温度的烘箱中并负载3.65kg(+/-50g),以模拟在块的运输和/或储存期间将块堆叠到另一个块之上。实际上,估计在沥青块的运输和/或储存期间在货板上垂直堆叠6个块。之后,与施加至500g的块的负载相对应的3.65kg(+/-50g)的负载约等于施加至包含40个块且具有约1000kg总重量的货板中的25kg的块的负载。使得能够计算40个块的货板内的25kg的块的负载的数学方程式为p=[(m*g)/s]/n,其中m为负载,即约1000kg,g为9.81m·s-2的重力常数,s为货板的表面积,即1.21m2,n为货板中块的数量,即40。首先将块置于在40℃温度下的烘箱中。如果在一定量的时间之后,最多在3周后,没有观察到蠕变,则模制新的块,并将其在50℃温度下的烘箱中放置至少7天。重复该操作,如果没有观察到蠕变,则将温度升高10℃直到80℃的最大温度,或者在所述温度低于80℃时直到观察到块的明显蠕变的温度。通过块的形变和沥青的流动从外观上反应蠕变。以下表4列出对于多个沥青块获得的蠕变测试的结果。仅根据本发明的沥青块p3和p4以及沥青块p9至p13和p16在常规存储和/或运输条件下不发生蠕变。抗蠕变性测试当经受负载并在50℃的温度下时进行该测试,以评价分别由沥青基质b7和b8获得的各个沥青块p1至p5、p7和p8以及p9至p13、p17和p18的抗形变性。使用由lloydinstruments公司以名称lfplus销售的配备有热室的质构分析仪来进行实际抗蠕变性测试。为此,将包含60g重量的沥青块的金属圆柱形容器在温度调节到50℃的热室中放置3小时。质构分析仪的活塞是直径等于20mm且60mm高的圆柱体。圆柱形活塞在开始时与沥青块的上表面放置接触。然后,其以1毫米/分钟的恒定速度垂直向下移动超过在标刻度的10mm距离,以将压力施加到沥青块的上表面上。质构分析仪测量在50℃下活塞施加至沥青块的最大压力。最大压力的测量使得能够评价沥青块抗形变的能力。因此,该力越大,则沥青块的抗形变性越好。结果在以下表5中列出。表5尽管沥青块p1至p5、p9至p11和p16的针入度p25和rbt的成对数值是等同的,但是它们在形变方面具有不同的表现。这同样适用于与对照沥青块p7和p8相比的沥青块p12和p13的针入度p25和rbt的成对数值。实际上,估计当在50℃下最大压力至少等于15n时,沥青块是充分地抗蠕变的。该最大压力值等于在至少等于50℃的温度下运输和/或储存沥青块的条件。因此,根据本发明的块p3、p4、p9至p11与对照沥青块p1、p2至p5相比是特别抗蠕变的。这同样适用于与对照沥青块p7和p8相比特别强的沥青块p12和p13。另外,包含酰肼的块p4和块p11是值得注意的,最大压力分别为分别施加至对照沥青块p1或p2和p7的压力的约25倍和约70倍,该对照沥青块p1或p2和p7在其运输和/或储存期间、尤其在大于或等于40℃、优选大于或等于50℃、更优选大于或等于60℃的温度下会趋于蠕变。此外,沥青块p17和p18在至少等于50℃的温度下是抗蠕变的,只要其最大压力大于15n,也就是说,分别为21.5n和19n。沥青块p17和p18的压力是对照沥青块p5的压力的至少五倍。观察到稀释浓缩的沥青块p14和p15以获得沥青块p17和p18不会造成所述沥青块的抗蠕变性的任何变差。通过稀释浓缩的沥青块获得的沥青块p17和p18具有与直接获得的即没有稀释浓缩的沥青块的步骤的沥青块、如沥青块p3和p10相似的抗蠕变性。因此,“间接”获得(浓缩然后稀释)的沥青块p17和p18在其运输或储存期间不蠕变,尤其是在大于或等于40℃、优选大于或等于50℃、更优选大于或等于60℃的温度下,这与对照沥青块p5不同。因此,根据本发明的沥青块不彼此黏结,并且在高的环境温度下仍保持其形状及其稠度。因此,根据本发明的沥青块的运输和/或储存是最优化的,处理简单安全,沥青损失最小化。沥青混合料e0和e3的性质的研究分别由沥青b0、b3、b5和b9制备混合料e0、e3、e5和e9。混合料e0、e3、e5和e9分别包含5.4重量%的沥青b0、b3、b5和b9和94.6重量%的集料,所述百分比是相对于沥青混合料的重量计算的。通过根据常规方法在165℃下将沥青和集料混合来制备混合料。以上测量的混合料e0、e3、e5和e9的性质在以下表6中列出。表6(1)根据标准nfen12697-12的耐水溶出性的测试(方法b)(2)根据标准nfen12697-22的耐车辙性的测试(3)根据标准nfen12697-46的低温开裂的测试(4)根据标准nfen12697-26的混合料的模量(5)根据标准nfen12697-24的混合料的疲劳以根据本发明的沥青作为道路结合料制备的混合料具有与现有技术e0和e5相比相同的性质。将根据本发明的一种或更多种添加剂添加到沥青中不影响由该沥青制备的混合料的性质。因此,对于进行的每一测试,空隙率都与e0和e3以及e5和e9的空隙率相当,这表示等同的可处理能力。因为沥青b0和b3以及沥青b5和b9在120℃至160℃具有相当的黏度(参见表3),所以该观察是一致的。另外,混合料e3和e9的抗性值r和r比混合料e0和e5高。分别与混合料e0和e5相比,混合料e3和e9的模量和疲劳性质是非常令人满意的。当前第1页12
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