[发明专利]具有改善的热致可逆性的包含添加剂的含沥青组合物

说明书

技术领域

本发明涉及沥青、特别是含沥青的组合物的领域。

本发明涉及含沥青的组合物及其制备方法。

而且，本发明的主题涉及添加剂在改善含沥青的组合物或沥青基础物的热致可逆性和流变性中的用途，特别是用于使它们热致可逆地交联，用于降低在高于或等于80℃、优选高于80℃、更优选高于或等于120℃的温度下的动态粘度。

本发明的目的特别在于具有改善的热致可逆性的含沥青的组合物。

本发明还涉及这些含沥青的组合物在公路应用领域特别是公路粘结剂制造中、以及在工业应用领域中的用途。

背景技术

很早以前就知道沥青在制造用于公路和工业应用的材料中的用途：沥青是在公路建造或土木工程领域中使用的主要烃粘结剂。为了在这些不同应用中用作粘结剂，沥青必须具有一些特殊的物理化学性质。最重要的性质之一是沥青的稠度；其必须在使用温度下足够高以避免由交通导致的车辙的形成。

沥青还必须是弹性的以耐受由交通赋予的变形和/或温度的变化(该现象导致含沥青的混合料的开裂或者表面骨料(aggregate)的剥离)。最后，沥青必须在最低可能的施用温度下具有充分的流动性以允许骨料的良好涂覆和含沥青的混合料在道路上的布置以及使用公路专业的通用技术手段对其进行压实。因此，含沥青的粘结剂的施用要求组合沥青在使用温度下的硬度和弹性以及在施用温度下的低粘度这两方面。由于沥青其本身通常不具有充分的弹性，因此，向沥青中加入可任选地发生交联的聚合物。这些交联聚合物赋予含沥青的组合物大大改善的弹性和储存稳定性。

但是，当热时，作为一般规则，向含沥青的组合物中加入聚合物导致含沥青的组合物的粘度的提高。为了适于施用于车道上，因而，不得不将具有加入的聚合物的含沥青的粘结剂加热至高于不具有聚合物的含沥青的粘结剂的施用温度的施用温度。这与节约能源、降低使用温度、减少建筑场地上的烟雾发出以及工人保护的目标背道而驰。

基于聚合物之间的共价键的形成，根据现有技术的交联在大多数情况下是不可逆交联。因此，沥青领域中最多采用的交联形式之一是使用硫的交联或硫化。本申请人已经开发一定数量的具有相对于不具有聚合物的沥青以及相对于非交联的沥青/聚合物物理混合物大大改善的性质的交联的含沥青的组合物并取得其专利权。在本申请人的专利中，可特别提及以下文献：FR2376188、FR2429241、EP0799280、EP0690892。

最近，在两个专利申请WO2008107551和WO2009101275中，本申请人描述了基于使用有机凝胶化添加剂的使含沥青的组合物可逆交联的新方法。本申请人特别说明，有机凝胶化添加剂可与“超分子”聚合物相似并赋予沥青与常规沥青/聚合物组合物相当的性质(特别是在硬度方面)，并同时降低高温粘度。由此获得的热致可逆交联的含沥青的组合物在使用温度下是硬的且在施用温度下具有降低的粘度。

在该研究的基础上，本申请人寻找允许沥青在使用温度下变硬且不提高其高温粘度的其它化合物。本申请人的进一步目标是提出能够改善含沥青的组合物或沥青基础物的流变性的新的添加剂，特别是用于根据所述组合物的预期应用来调节所述组合物或沥青基础物的机械特性。

通常通过采用标准化试验测定一系列机械特性来评估含沥青的组合物的机械性质，最广泛采用的那些是通过环球法试验测定的软化点(也称为环球法软化点并以RBT表示)、以及针入度(以1/10mm计)。

还可由所述组合物的针入度与RBT之间的相互关系获得含沥青的组合物的温度敏感性指标(称为针入度指数或Pfeiffer指数，由PI表示)。

含沥青的组合物的温度敏感性随着PI值的提高而降低。低的温度敏感性确保了在所述组合物的使用温度范围内的良好的机械行为。

因此，本申请人钻研了添加剂对含沥青的组合物在高于或等于80℃、优选高于80℃、更优选高于或等于120℃的温度下的动态粘度、针入度指数(或Pfeiffer指数，由PI表示)、环球法软化点(RBT)、和/或针入度的影响。

本发明的目的特别在于热致可逆交联的含沥青的组合物，即，在使用温度下具有常规含沥青的组合物在硬度方面的性质而且在施用温度下具有降低的粘度。

本发明的另一目标是提出用于制备热致可逆交联的含沥青的组合物的简单方法。

根据本发明，该目标使用这样的含沥青的组合物而实现，所述组合物具有改善的热致可逆性和流变性(特别是在高于或等于80℃、优选高于80℃、更优选高于或等于120℃的温度下具有低动态粘度)且不削弱所述组合物在使用温度下的稠度。