用于制备冷道路铺面材料的界面剂的制作方法

文档序号:21410379发布日期:2020-07-07 14:46阅读:259来源:国知局

本发明属于沥青产品领域,该沥青产品尤其可用于道路铺面材料的生产,根据使烃类粘结剂在低温下与矿物颗粒接触的技术,尤其是根据所谓的冷技术,通过烃类粘结剂使该沥青产品所基于的矿物颗粒彼此结合在一起。更具体地,本发明涉及用于在低温下制造沥青产品的方法,该方法在烃类粘结剂中施用特定的添加剂,从而产生特别引人关注的沥青产品。



背景技术:

在所谓的“沥青”产品中,矿物颗粒通过烃类粘结剂粘结在一起,该烃类粘结剂覆盖了其全部或部分表面。该烃类粘结剂通常为沥青(纯沥青,或者通过尤其是添加聚合物或助熔剂(例如石油或植物来源的助熔剂)而改性的沥青),植物基粘结剂(纯的或改性的),或者石油来源的合成粘结剂(其能够包含或不包含植物基部分)。

用于通过使用这种类型的烃类粘结剂来制备沥青产品的不同技术是已知的。当颗粒完全(或基本上完全)被粘结剂覆盖时,这被称为“涂布”技术,其产生被称为“混合料”的沥青产品。或者,根据将颗粒沉积在烃类粘结剂层上的技术,在不必完全涂布颗粒的情况下也可以使颗粒整合在一起,所获得的成形产品为其中颗粒仅部分被涂布的“表面封层(enduit)”。无论是混合料还是表面封层,根据分别称为“热”技术和“冷”技术的技术,存在两种主要的制备方式。

热技术(其产生所谓的“热”混合料或表面封层的沥青产品)使集料(经加热或未经加热)与温度超过110℃(通常为约140至160℃)的烃类粘结剂接触。

热沥青产品在集料的粘结、施工性以及在施用并冷却之后的机械性能方面通常具有良好的质量,并且具有通过利用粘结剂的性质而相对容易改变的性能。虽说如此,但它们在加热成本以及通常对环境的影响方面有弊端。由于这种原因,已经开发了在较低温度下的技术,包括尤其是所谓的“冷”技术。

本发明集中于在低温下制备沥青产品的这些技术,包括特别是所谓的“冷”技术。

在本说明书的含义中,出于简洁的原因,“在低温下涂布(全部或部分)”将表示这样一种方法,即其中使矿物颗粒和粘结剂在低于110℃,通常低于100℃,典型地小于或等于90℃,更通常为60℃的温度下接触。根据这些所谓的低温涂布技术所获得的沥青产品为完全涂布时的在适当意义下的混合料,或者为部分涂布时的表面封层。这些沥青产品将在本说明书中分别由术语“低温烃类混合料”和“低温烃类表面封层”(或更简单的“低温混合料(或表面封层))”来表示。

低温涂布技术特别包括“冷”技术,尤其是称为“冷涂布”的技术,其中涂布是在不加热且不干燥集料的情况下进行,因此是在接近环境温度的温度下进行,即通常随着气候条件变化在5和50℃之间(有利地在10和40℃之间)的温度下进行。不满足该定义的低温涂布技术将在本说明书中由“中温涂布”技术来表示,所述“中温涂布”技术中使集料和沥青的接触通常发生在例如40和110℃之间的温度下,并且通常在使烃类粘结剂和颗粒接触之前要预热烃类粘结剂和/或干燥和/或加热颗粒。

冷涂布技术产生所谓的“冷”沥青产品(即混合料或表面封层)。根据本文中称为中温涂布技术的技术所获得的沥青产品将就其本身而言由所谓的术语“中温”沥青产品(即混合料或表面封层)来表示。在本说明书的含义中,术语“冷沥青混合料”的使用将被保留为表示“由集料、烃类粘结剂和任选的涂料和/或添加剂产生的沥青混合料,其特性使得能够在无需干燥并加热集料的情况下进行涂布”,这与nfp98-149标准(terminologiedeenrobeshydrocarbonées)的定义相对应。

在低温涂布技术中,不仅是冷涂布技术,还有中温涂布技术中,通常在低温下使待涂布的集料与乳液形式的烃类粘结剂接触,并且通过乳液破乳以及烃类粘结剂圆滴在颗粒的全部或部分表面上的逐渐聚结来获得沥青材料。

粘结剂随后破裂的行为对如下具有随继影响:所得混合料的施工性,以及混合料和表面封层的可压实性性能,以及所得铺面材料的最终机械性能。在用于生产冷混合料或中温混合料的低温条件下,烃类粘结剂的粘度可以对涂布的质量产生显著的负面影响。



技术实现要素:

本发明的目的是提供这样一种方法,即其使得能够改进通过上述类型的在低温下涂布(全部或部分)所获得的沥青产品的质量。

为此,本发明提出在低温涂布技术中在烃类粘结剂中引入特定的添加剂,即可以热溶解在烃类粘结剂中但在低温涂布过程中不易溶于烃类粘结剂的化合物,其使得能够改性水与沥青之间的界面性能。

更具体地,根据第一方面,本发明的主题名称为用于制造沥青产品的方法,其包括使矿物颗粒与烃类粘结剂的乳液在低于110℃的接触温度(t2)下进行接触的步骤(e2),

其中所述乳液根据在先的乳化步骤(e1)来制备,其中将烃类粘结剂引入水性介质(m)中并且使其达到高于接触温度t2的混合温度t1,所述烃类粘结剂包含添加剂(a),

所述添加剂(a):

-在混合温度t1下与烃类粘结剂形成均相混合物;以及

-是在接触温度t2下与烃类粘结剂不相容的化合物,通常不能以大于5重量%的比例溶解烃类粘结剂;以及

-以高于其在接触温度t2下在所述水性介质(m)中的溶解度的含量使用。

产生本发明的研究表明,使用在上述条件下的添加剂使得能够有利地改性沥青的颗粒与水性相之间的界面,这可以优化破裂和颗粒的涂布(全部或部分)。

在本发明的方法中,将添加剂a在至少等于t1的温度下预先引入到烃类粘结剂中,然后在乳化步骤(e1)中,在温度t1,即所述粘结剂与添加剂(a)相容并形成均相混合物而无移相的温度下将该烃类粘结剂引入到水性介质(m)中。

在温度t1下,添加剂有利地起到沥青的助熔剂的作用。接下来,在较低的接触温度(t2)下使矿物颗粒与烃类粘结剂的乳液接触的步骤(e2)中使用乳液,其中在所述接触温度(t2)下添加剂(a)与烃类粘结剂的相容性明显较低,这从原理上而言迫使添加剂被排到乳液的沥青圆滴之外。

本发明人的研究似乎表明,在进行接触的步骤(e2)的条件下,尤其是当添加剂以高于其在水中的溶解度的含量进一步使用时,发现因此由烃类粘结剂排出的添加剂被至少部分地“封阻”在水性介质与烃类粘结剂之间的界面处,这要考虑到其在两种介质中的低相容性。然后,该添加剂在原理上而言从在步骤(e1)中其应保护的烃类粘结剂的助熔剂身份转变为界面剂身份。实际上,该转变通常发生在步骤(e2)的上游:在温度从t1降低至t2的过程中,乳液通常经过发生过渡的中间温度。

在本说明书中提及的接触温度t2为乳液在进行接触时的温度。实际上,当使乳液和集料接触时,它们处于相同的温度t2。

当根据步骤(e2)制备的沥青产品为混合料时:

接触温度t2通常对应于集料的温度(考虑到质量效应,使乳液达到它们的温度,亦即如果未预热集料的情况下的环境温度,或者预热集料的温度,通常在20和40℃之间)。

当根据步骤(e2)制备的沥青产品为表面封层时:

接触温度t2通常对应于环境温度(对于表面封层而言,将混合物放置在与地面接触的位置,从而在沉积(铺)集料之前达到其温度)。

根据一个特定的方面,本发明的主题名称为上述类型的添加剂a在制备沥青产品的方法中作为界面剂的用途,所述沥青产品尤其旨在用于道路铺面材料的生产或修复。

在步骤(e2)之前、期间和/或之后获得的界面处的效果可以改性烃类粘结剂圆滴之间聚结的现象。此外似乎它在界面处引起的改性易于改进乳液破乳后的排水过程。

根据另一个特定的方面,本发明的主题名称涉及上述类型的特定乳液,其用于步骤(e2)中,其中似乎在沥青圆滴与水性相之间的界面处发现了至少一部分的添加剂。

优选地,根据本发明使用的添加剂a为挥发性化合物,其从制备的沥青产品中蒸发出(在确保其具有助熔剂和随后的界面剂的双重作用之后),该蒸发使得能够实现未被添加剂改性的组合物的低温涂布。

当所使用的添加剂包含至少一种具有下式(i)的化合物时,证明本发明尤其引人关注:

r1-x-r-y-r2(i)

其中:

r1为甲基;

r2与r1相同或不同,为线型或支化的c1-c11,优选c1-c9,更优选c1-c7,或甚至是c1-c5烃链(通常为烷基);

-x-和-y-相同或不同,各自为-o-c(=o)-基团,或-c(=o)-o-基团,或-nr’-c(=o)-基团,或-c(=o)-nr’-基团,

其中r’表示氢原子或c1-c4烷基基团;

以及

-r-为线型或支化的c1-c10二价烃链,其任选地被一个或多个氧原子中断。

作为添加剂a,根据本发明可以使用(i)具有上式(i)的单种化合物,即具有式ch3-x-r-y-r2的单种化合物,其中r2、x、y和r基团具有如上的限定;或者,供替代地,(ii)数种式ch3-x-r-y-r2的化合物的混合物,其中数种类型的r2、x、y和r基团具有如上的限定。

根据一个特定的实施方案,能够使用包含一种或多种根据本发明具有式(i)的化合物与其它化合物的混合物作为添加剂(a),条件是所述混合物满足根据本发明的添加剂(a)在与沥青(在温度t1和t2下)和水性介质(在温度t2下)的相容性方面所需的标准。如果满足该条件,则可以例如使用包含至少一种根据本发明的化合物(i)与至少一种具有式alk-x-r-y-r2的化合物的混合物作为添加剂a,在式alk-x-r-y-r2中alk-表示线型或支化的c1-c11,优选c1-c9烃链(通常为烷基),并且x、y和r满足以上在具有式(i)的化合物中为这些基团所给出的限定。

具体实施方式

在下文中将更详细地描述本发明的不同方面以及可设想的本发明的实施方案。

矿物颗粒

在本发明的方法的步骤(e2)中使用的矿物颗粒为固体颗粒,其可以选自所有可用于沥青产品的生产,尤其是用于道路建设的那些固体颗粒。

作为在生产混合料的情况下可在步骤(e2)中使用的矿物颗粒的示例,尤其可以列举源自采石场或砾石坑的天然矿物集料(碎屑、沙子、细料),回收产品如对修复道路过程中重获的材料进行回收利用所产生的混合料的集料、以及涂布设备的余料,制造业废料,“板瓦”(源自屋顶膜材的回收利用),源自道路材料(包含混凝土)回收利用的集料,炉渣特别是煤渣,片岩特别是铝土矿或刚玉,源自轮胎回收利用的橡胶粉,任何来源的人工集料如源自城市固体废弃物焚化(mswi)底灰的人工集料,以及它们的所有比例的混合物。

在步骤(e2)中,可以使用未处理的矿物颗粒,或者在步骤(e2)的涂布之前其中一部分已经进行涂布的矿物颗粒。例如,可以在步骤(e2)中使用其中仅一部分预先被烃类粘结剂涂布的天然集料(例如,其中全部或部分的d/d矿物部分已预先进行涂布步骤的矿物集料)。

天然矿物集料通常包括:

-0.063mm以下的成分(填料或细料);

-其中成分介于0.063mm和2mm之间的沙子;

-碎屑,其中成分具有如下尺寸:

○介于2mm和6mm之间;

○大于6mm;

矿物集料的尺寸通过nfen933-2标准(1996年5月的版本)中描述的测试来测量。

“混合料的集料”是指集料和沥青粘结剂的混合物,其源自混合料层的碾磨,从混合料制成的道路中提取的板材的粉碎,混合料板的碎片,混合料废料或混合料的生产余料(生产余料为涂布设备中在过渡制造阶段产生的经涂布或部分涂布的材料)。这些成分和其它回收产品的尺寸可达至多31.5mm。

步骤(e2)中使用的“矿物颗粒”的类型也由术语“0/d矿物部分”来表示。该0/d矿物部分可以分为两个粒度:0/d矿物部分和d/d矿物部分。

最细的成分(0/d矿物部分)为介于0和最大直径之间的范围内的那些成分,所述最大直径可以设定在2和6mm(0/2至0/6)之间,有利地在2和4mm之间。其它成分(最小直径大于2、3、4、5或6mm;并且约至多31.5mm)构成d/d矿物部分。

作为在生产表面封层的情况下可在步骤(e2)中使用的矿物颗粒的示例,尤其可以列举源自采石场或砾石坑的天然矿物集料(碎屑、沙子、细料),炉渣特别是煤渣,片岩特别是铝土矿或刚玉,任何来源的人工集料如源自城市固体废弃物焚化(mswi)底灰的人工集料,以及它们的所有比例的混合物。

在步骤(e1)中制备的烃类粘结剂和乳液

在本说明书的含义中,“烃类粘结剂”(也以更简洁的方式称为“粘结剂”)是指可用于生产沥青产品的任何化石来源或植物来源的烃类化合物,该烃类粘结剂可以为例如沥青、植物基粘结剂或石油来源的合成粘结剂,并且可以(与其性质无关)为纯的或改性的,尤其是通过添加涂料或聚合物来改性。

此外,根据本发明使用的粘结剂可以为软至硬粘结剂,有利地为10/20至160/220的等级。

根据一个引人关注的实施方案,该粘结剂为纯沥青或由聚合物改性的沥青。本文所提及的改性沥青的“聚合物”可以选自天然或合成聚合物。该聚合物例如为合成或天然的弹性体类别的聚合物,并且以参考性且非限制性的方式为:

-所有比例的苯乙烯和丁二烯或异戊二烯的无规、多序列或星形的共聚物(特别是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbs)、苯乙烯-丁二烯(sb,对于“苯乙烯-丁二烯橡胶”也称为“sbr”)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(sis)的嵌段共聚物),或相同化学类别(异戊二烯、天然橡胶等)的共聚物,任选地经原位交联,

-所有比例的醋酸乙烯酯和乙烯的共聚物,

-乙烯与丙烯酸、甲基丙烯酸的酯或马来酸酐的酯的共聚物,乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物和三元共聚物和聚烯烃。

改性沥青的聚合物可以选自回收的聚合物,例如“橡胶粉”或变成碎片或粉末的其它橡胶基组合物,例如从磨损的轮胎或其它聚合物基废料(线材、包装、农业废料等)所获得,或者通常用于改性沥青的所有其他聚合物,例如在国际道路会议常设协会(piarc)的技术指南中和由laboratoirecentraldespontsandchaussées出版的“useofmodifiedbituminousbinders,specialbitumensandbitumenswithadditivesinroadpavements”(paris,lcpc,1999年)中列举的那些,以及这些聚合物的所有比例的任何混合物。

与其确切性质无关,步骤(e2)中使用的粘结剂特别地为步骤(e1)中制备的乳液的形式,即粘结剂在水性介质(m)中的分散体(当粘结剂为沥青时的沥青乳液),所述水性介质(m)起着乳液的连续相的作用。

在本发明的方法中实施以产生烃类粘结剂乳液的水性相(m)通常为水,但是该方法不限于该单个实施方案。通常,在本发明范围内使用的水性相(m)包含以水性相的总重量计的至少50重量%的水,并且通常包含以水性相的总重量计的至少80重量%,或甚至至少90重量%的水。通常,水基本上是存在于水性相中的唯一亲水性溶剂,并且它通常占所存在的亲水性溶剂总量的95重量%和100重量%之间。

尽管这并不是系统性上的需求,但步骤(e1)中制备的乳液通常包含表面活性剂或表面活性剂的混合物,所述表面活性剂尤其可以使乳液稳定和/或帮助烃类粘结剂在水性介质(m)中分散。在这种情况下,对于给定的烃类粘结剂,能够在步骤(e1)的过程中使用任何适于乳化并使目标烃类粘结剂的分散稳定的表面活性剂或乳化剂,这类表面活性剂本身是本领域技术人员众所周知的。

在步骤(e1)期间的乳液制造过程中,通过例如机械作用,粘结剂通常以细小液滴(圆滴)的形式分散在水中,添加表面活性剂能够帮助该过程(表面活性剂通常在液滴周围形成一种保护膜,防止它们附聚,从而可以保持混合物稳定并储存一定的时间)。添加到混合物中的表面活性剂的量和类型决定了乳液在储存过程中的稳定性,并且影响铺设时的固化时间。

当使用表面活性剂时,其可以是带正电的(阳离子表面活性剂),带负电的(阴离子表面活性剂),或者可以是两性或两性离子的表面活性剂,或非离子表面活性剂。这些表面活性剂可以为石油、植物和/或动物来源(例如可以使用植物和石油来源的表面活性剂)。表面活性剂可以为脂肪酸的碱性皂:有机酸的钠盐或钾盐(例如树脂)。所制备的乳液则为所谓的阴离子乳液。相反,表面活性剂可以为酸皂,其通常通过盐酸对一种或两种胺的作用而获得。所述乳液则为所谓的阳离子乳液。在与道路应用相关的表面活性剂中,可以列举:由akzonobel出售的表面活性剂(e9,em44,em76),由ceca出售的表面活性剂(s,s,l80),由meadwestvaco出售的表面活性剂(r33,r66,w5)。可以单独或混合使用这些表面活性剂中的一种或多种。

步骤(e1)中形成的乳液可以全部或部分为泡沫形式。例如,当根据将水性相(任选地带有空气)注入粘结剂流中的方法使烃类粘结剂和水性介质混合时,可以形成这种泡沫。

通常通过以下方式进行在步骤(e1)中形成乳液:将达到混合温度t1的烃类粘结剂混合于温度通常低于t1的水性相(在乳化之前水性相通常被加热,但在大多数情况下不加热至t1)中。烃类粘结剂就在与水性介质(m)接触之前所要达到的混合温度t1通常高于110℃,或甚至高于120℃,并且通常在125和160℃之间,尤其是在130和150℃之间。

在步骤(e1)中形成的乳液可以任选地包含(除了水性相、包含添加剂a的沥青以及任选的表面活性剂之外)一种或多种其它通常用于此类乳液的添加剂,尤其在道路领域中使用的那些,例如变成粉末的基于橡胶的组合物(橡胶粉),植物基蜡或石油化学来源的蜡,或粘性涂料。

此外,在步骤(e1)中形成的烃类粘结剂乳液可以任选地包含合成或天然的胶乳。胶乳是指交联或未交联的聚合物(聚异戊二烯、sbs、sb、sbr、丙烯酸聚合物等)在乳液的水性相中的分散体。于是通常在制造乳液期间的乳化之前或同时或者在粘结剂于水性介质(m)中分散之后将该乳胶引入水性相中。

添加剂a

根据本发明使用的添加剂a的性质可以在很大范围内变化,条件是该添加剂在与本方法中实施的烃类粘结剂的相容性方面满足以下两个标准:

-在步骤(e1)的混合温度t1下,添加剂a与烃类粘结剂形成均相混合物,即没有相分离;

以及

-在步骤(e2)的接触温度t2下,添加剂a与烃类粘结剂的相容性差很多。

优选地,添加剂a在步骤(e2)的接触温度t2下在烃类粘结剂中的相容性最低。通常,烃类粘结剂在接触温度t2下以小于5重量%,或甚至小于4重量%溶于添加剂a中。

沥青烃类粘结剂在给定的添加剂中的溶解度可以通过在环境温度下浸泡3天后测量进入添加剂溶液中的烃类粘结剂的量来评估。

此外,添加剂a特别地以高于其在接触温度t2下在所述水性介质(m)中的溶解度的含量用在本发明的方法中。这是指在温度t2下在烃类粘结剂颗粒外部的乳液中存在的添加剂a的量(亦即,考虑到温度降低,从原理上而言由烃类粘结剂释放的添加剂a的量)高于由水性介质可溶解的添加剂(a)的量。对于给定的添加剂,已知其在水性介质和在烃类粘结剂中的溶解度(可以通过实验确定),使添加剂a的量适合于在本方法中的实施是在本领域技术人员的能力之内的。

根据一个可行的实施方案,任选地可以同时用沥青粘结剂中以及水性介质中的添加剂a进行步骤(e1)的乳化,如此确保添加剂a将超过其在步骤(e1)的水性介质中的溶解度极限而存在。虽从经济学的角度来看不是很引人关注,但在这方面可行的实施方案包括进行烃类粘结剂的乳化,所述烃类粘结剂包含溶解在水性介质中的添加剂a,所述水性介质由所述添加剂a所饱和。

此外,根据本发明使用的添加剂a优选为在环境温度下的挥发性化合物,其优选从根据本发明的方法制备的沥青产品中快速除去。

根据本发明可使用的具有式(i)的化合物

作为根据本发明的非常合适的添加剂a,特别可以使用在本说明书中具有如上限定的式(i)的化合物,即具有式ch3-x-r-y-r2的化合物或化合物的混合物,其中r2、-x-、-y-和-r-基团具有上述含义。

根据本发明,可以使用单种化合物(i),或者可替代性地使用包含具有式(i)的不同化合物的混合物。在本申请中,除非明确说明,否则以单种或多种形式使用的具有式(i)的化合物的概念不仅针对使用具有式(i)的单种化合物的实施方案,而且还针对实施了具有式(i)的数种化合物的混合物的实施方案。

具有式(i)的化合物有利地具有介于130g/mol和290g/mol之间,更有利地介于140g/mol和250g/mol之间,甚至更有利地介于150g/mol和200g/mol之间的分子量。

在根据本发明使用的具有式(i)的化合物中,碳原子的总数优选介于5和12之间。根据一个实施方案,碳原子的总数大于或等于6。此外,通常优选碳原子的总数小于或等于11,例如小于或等于10。因此,例如碳原子的总数可以在6和11之间,例如在6和8之间。

当r、r1和r2基团为线型或支化的饱和基团时,上一段中限定的碳原子总数特别有效。

r2基团有利地表示c1-c11(典型地为c1-c9)烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基基团,其为线型或支化的,环状或非环状的,饱和或不饱和的(通常为饱和的)。

r2基团可以尤其为甲基、乙基、正丙基、异丙基、苄基、苯基、正丁基、异丁基、正戊基、异戊基、环己基、己基、正己基、庚基、异辛基、2-乙基己基、2-丙基己基基团。r1、r2中的至少一者为甲基基团。

有利地,(尤其是出于易于合成的原因)r1、r2均表示甲基基团,具有式(i)的化合物则为二甲基化合物,于是具有下式(ia):

ch3-x-r-y-ch3(ia)

其中-x-、-y-和-r-基团具有上述的含义。

根据引人关注的第一种替代方案,根据本发明具有式(i)的化合物可以例如为选自己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯及其混合物的具有式(ia)的化合物。

根据该替代方案的合适混合物例如可以按照以混合物的总重量计的重量(例如通过气相色谱法可测得)包含己二酸二甲酯(例如4至22重量%)、戊二酸二甲酯(例如55至77重量%)和琥珀酸二甲酯(例如12至32重量%)的混合物。

根据第一种替代方案,例如可以使用由solvay出售的名称为rpde的溶剂作为化合物(i)。

有利地,可以使用从solvay获得的商标名称为boost的添加剂(与沥青热相容并在环境温度下三天后以小于2%的比例溶解沥青的添加剂)。

根据第二种可行的替代方案,可设想的另一种具有式(i)的化合物可以单独使用或与第一替代方案的化合物混合使用,并且为具有式(ia)的化合物,r基团选自以下基团:

-具有式-ch(ch3)-ch2-ch2-的rmg基团,

-具有式-ch(c2h5)-ch2-的res基团,以及

-它们的混合物。

-x-和-y-有利地为酯,优选为二酸的酯(其中-x-=-o-c(=o)-且-y-=-c(=o)-o-的化合物,即具有下式:ch3-o-c(=o)-r-c(=o)-r2))或者二醇的酯(其中-x-=-c(=o)-o-且-y-=-o-c(=o)-,即具有下式:ch3-c(=o)-o-r-o-c(=o)-r2)。

根据该第二种替代方案,例如可以使用由solvay出售的名称为iris的溶剂(与沥青热相容且在环境温度下三天后以小于3%的比例溶解沥青的溶剂)。

根据一个可行的实施方案,添加剂a可以为混合物,该混合物满足根据本发明的添加剂(a)在与烃类粘结剂(在t1和t2下)和水性介质(在t2下)的相容性方面所需的标准,并且包含:

-一种或多种前述式(i)的化合物,尤其是根据以上段落中限定的第一和第二替代方案的式(i)的化合物;以及

-一种或多种具有下式(ii)的化合物:

r1-x-r-y-r2(ii)

其中:

r1为线型或支化的c2-c11,优选c2-c9烃链(通常为烷基);有利地为c2-c11,通常地c2-c9烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基基团,其为线型或支化的,环状或非环状的,饱和或不饱和的(通常是饱和的),

x-、-y-、-r-和r2具有为式(i)的化合物所给出的上述含义。

当使用这类混合物时,通常使用的具有式(i)的化合物占大部分,并且具有式(i)的化合物的总重量与具有式(ii)的化合物的总重量相比的重量比(i)/(ii)通常大于或等于1,例如大于或等于2。

在根据本发明任选地使用的具有式(ii)的化合物中,碳原子的总数优选地介于7和16之间。根据一个实施方案,碳原子的总数大于或等于8,或甚至大于或等于9。此外,通常优选地,碳原子总数小于或等于15,例如小于或等于14。因此,例如,碳原子总数可以介于8和15之间,例如8和12之间或10和15之间或10和12之间或12和14之间。

当r、r1和r2基团为线型或支化的饱和基团,尤其它们为饱和的支化基团时,在前段中限定的碳原子总数特别有效。

在根据本发明任选地实施的具有式(ii)的化合物中,r1和r2基团可以尤其选自乙基、正丙基、异丙基、苄基、苯基、正丁基、异丁基、正戊基、异戊基、环己基、己基、正己基、庚基、异辛基、2-乙基己基、2-丙基己基基团。通常,(尤其是出于易于合成的原因)r1和r2相同并且选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、异戊基,特别为乙基或异丁基基团。

可以使用其中r如以下实施方案之一中所限定的化合物作为具有式(ii)的化合物,或根据这些实施方案的化合物的混合物:

实施方案1:r为具有式-(ch2)r-的基团,其中r为介于2和8之间的平均值。特别地,r为具有式-(ch2)r-的基团,其中r为介于2和4之间的平均值。

优选地,选择r使得化合物可以为己二酸酯的衍生物(r=4)、戊二酸酯的衍生物(r=3)和琥珀酸酯的衍生物(r=2)的混合物。

实施方案2:r为支化的c3-c10烷二基基团。r可以尤其为c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9基团或混合物。其优选为c4基团。

r基团优选选自以下基团:

-具有式-ch(ch3)-ch2-ch2-的rmg基团,

-具有式-ch(c2h5)-ch2-的res基团,以及

-它们的混合物。

此类混合物以及获得它们的合适方法尤其在文献wo2007/101929、wo2007/141404、wo2008/009792、wo2008/062058中有描述。

实施方案3:r为线型或支化的c2-c8,有利地c2-c4烯二基基团。

r基团优选选自以下基团:

-具有式-ch=ch-的基团,双键为z构型

-具有式-ch=ch-的基团,双键为e构型

-具有式-ch(ch2)-ch2-的基团,以及

-它们的混合物。

实施方案4:r为-(oe/op)n-基团,其中oe/op为烷氧基基团,优选选自乙氧基、丙氧基基团和乙氧基/丙氧基混合物,平均数介于1和5之间的n以10的碳原子总数包含在r基团中。

尤其在前述实施方案1至4中,x和y有利地为酯,优选二酸的酯(其中:-x-=-o-c(=o)-并且y=-c(=o)-o-)或二醇的酯(其中:-x-=-c(=o)-o-并且y=-o-c(=o)-)。

有利地,当使用根据本发明具有式(ii)的化合物时,该化合物(ii)选自:

■己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯或琥珀酸二异丁酯、以及它们的混合物,例如:

-混合物,其按照以混合物的总重量计的重量(通过气相色谱法可测得)包含:5至29重量%的己二酸二异丁酯;50至72重量%的戊二酸二异丁酯;以及10至32重量%的琥珀酸二异丁酯。

-由solvay出售的名称为dib的溶剂

(例如,boost和dib以重量计1:1的混合物可与沥青热相容,并且在环境温度下三天后以小于4%的比例溶解沥青)。

■己二酸二乙酯、戊二酸二乙酯或琥珀酸二乙酯、以及它们的混合物,例如:

-混合物,其按照以混合物的总重量计的重量(通过气相色谱法可测得)包含:4至26重量%的己二酸二乙酯;52至77%(重量)的戊二酸二乙酯;以及12至32重量%的琥珀酸二乙酯。

-可从solvay获得的名为protect的添加剂。

根据本发明可获得的沥青产品

本发明的方法使之能够制备的沥青产品包括所有可以在低温尤其是冷的条件下生产的沥青产品,亦即根据本说明书的所有低温涂布类型的沥青产品,包括冷混合料和冷表面封层以及中温混合料和中温表面封层。

根据本发明可得到的沥青产品特别包括以乳液方式的封层和冷混合料(尤其是冷浇沥青材料类型的冷混合料),以乳液方式的沥青混凝土和以乳液方式的可储存混合料,这些将在下文中进行更详细的描述。

表面封层

表面封层通常为由重叠状态的烃类粘结剂和固体矿物颗粒构成的层。它通常是通过喷涂烃类粘结剂,然后在该粘结剂上铺开固体矿物颗粒而以一层或多层的方式获得的。接下来将整体压实。

用在表面封层中的固体矿物颗粒有利地属于以下颗粒(d/d)类别:4/6.3、6.3/10、10/14。

表面封层中的烃类粘结剂总含量将随着表面封层的结构(单层或双层,碎屑类型)、粘结剂的性质、气候条件和集料尺寸的变化而改变,例如遵循文献“enduitssuperficielsd’usure–guidetechnique,mai1995”的建议。

用于制造表面封层的烃类粘结剂可以为纯沥青或由聚合物改性的沥青,如前所述。

烃类粘结剂为以乳液方式的粘结剂。在该实施方案中,以烃类粘结剂的总重量计,烃类粘结剂有利地包含0.1至10重量%,更有利地0.5至8重量%,甚至更有利地1至6重量%的所述式(i)的化合物。

混合料:

■冷浇沥青材料

冷浇沥青材料为用于表面层的混合料,该混合料由混合在沥青乳液中的非干燥集料组成,并通过专用设备连续地现场倒入。

在施用和乳液破乳之后,以非常低的厚度(通常每层为6至13mm的厚度)冷浇的这种铺面材料必须非常快地达到其最佳的稠度(内聚力上升)。根据本发明使用的添加剂可以有利地影响该参数。

对于冷浇沥青材料,最初分离的沥青液滴使得体系具有流动品质,并且通过使用用于冷浇沥青材料的专用机器可容易放置。该体系则为粘性的。该状态持续的特征性时间被称为施工性时间。其次,沥青的液滴聚结并形成凝胶。当所有的沥青液滴聚集在一起时,可认为乳液已经破乳(破乳时间)。该体系则为粘弹性的。此后体系趋于收缩,以减少水和沥青之间的接触表面(内聚时间)。该过程遵循这样的动力学,即所述动力学取决于液滴之间的静电排斥力并由此取决于沥青和乳化剂的性质。至少部分地与界面的物理化学有关的在沥青液滴之间的聚结反应动力学决定了冷浇沥青材料的内聚力上升的速度,这可得到沥青在初期阶段对老化条件的敏感性或不敏感性。

■乳液式沥青混凝土

乳液式沥青混凝土为由集料和乳液式烃类粘结剂制得的沥青混合料。集料可以在没有事先干燥和加热的情况下使用,或者进行部分地热预涂布。有时可能需要在产品制造之后在施用过程中重新加热该产品。

用于乳液式沥青混凝土合成的烃类粘结剂为乳液式粘结剂的形式。以固体矿物颗粒的重量计,所述乳液中烃类粘结剂的总含量通常为2至8ppc(重量份/100重量份),有利地3至7ppc,更有利地3.5至5.5ppc。该粘结剂含量对应于以原样引入的粘结剂(所添加的粘结剂)的量加上从形成固体矿物部分中一部分的混合料的集料中回收的粘结剂的量。

用于调制乳液式沥青混凝土的乳液式烃类粘结剂有利地包含以烃类粘结剂的总重量计的1至25重量%,更有利地2至15%重量,甚至更有利地2至10重量%,甚至更有利地3至10重量%的所述式(i)的化合物。

根据本发明获得的乳液式沥青混凝土可以用于制造可储存的混合料。

在该实施方案中,烃类粘结剂有利地包含以烃类粘结剂的总重量计的10至30重量%,更有利地15至25重量%,甚至更有利地17至22重量%的所述式(i)的化合物。

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