[发明专利]就地稳定的组合物

说明书

本发明涉及通过就地反应稳定在液相中的不溶颗粒物质。

本申请是1991年9月30日申请的美国专利申请系列号767，941的部分继续申请。

通常为了各种用途需要保持不溶的固相颗粒或不混溶的液相液滴悬浮于连续液相中，各种类型的乳化剂已被用于获得这种结果。一种通常的应用是乳化在水中的非极性液态烃，其中由于吸附在液滴界面上的乳化剂的静电排斥作用使得单个的液态烃液滴保持离散。

在非水乳化液中，没有静电力，因此必须采用另一个方法以防止分散相的聚结和分离。后者领域中的一个特殊问题是供应用作路面沥青和有关的用途的稳定的沥青-聚合物组合物。

人们已经知道沥青的某些特性可以通过改性或添加聚合物而改善。例如，Shell Internationale Research Maatschappij BV 的欧洲专利公开317，025号披露了用于铺路的含有不对称的辐射嵌段共聚物的沥青组合物，其显示了改善的韧性和粘性。最近公开的Société Nationale Elf Aquitaine的PCT公开WO 90／02776号披露了用苯乙烯和共轭二烯和偶合剂例如硫的共聚物政性的沥青。

通过聚合物在沥青中的分散可被改善的尤其是用于道路应用的沥青组合物的性质中，耐压性能增加、低温耐裂能力增加、牵引力改善、附着力／粘合力改善、抗拉强度提高以及其他优点。然而，沥青-聚合物混合物通常遇到的问题是沥青和聚合物组分的不相容性。沥青和大多数聚合物，尤其是聚烯烃，例如聚乙烯，在熔融状态下不易互相溶混。对于分散的熔融聚合物存在迅速团聚和聚结的趋势，并且在沥青组合物停止搅拌后不能保持分散。一旦这种相分离出现，就失去了改善性质的能力。

一种克服这个问题的方法是使用另一种添加剂以形成稳定的沥青凝胶，如同在例如美国专利4，018，730(1977年4月19日颁发给McDonald)中所描述的。这种方法具有形成粘稠的或成胶状物质的缺点，较高的粘度具有比沥青的常规使用所需要的较差的加工特性。

与本发明得到的沥青组合物较接近的是在例如美国专利4，314，921(1982年2月9日颁布，授让给Novophalt SA)和德国公开说明书3920878(1990年1月4日公开，授让给Novophalt SA)中披露的那些。这些文献披露了物理混合的具体方法以得到熔融沥青和热塑性聚合物例如聚乙烯的均匀化。其中这些具体的混合方法被发现是必需的，因为在沥青相中聚合物组分难以得到足够的分散以得到在制备的加工物质中的所需数量。如同美国专利4，314，921中所述，为达到均匀化，降解聚合物的剪切力显然是必需的。此外，即使在这种均匀化之后，仍存在着均匀化的沥青和聚合物进行总相分离的趋势，因此，需要连续搅拌和当地或就地制备。于是在该专利中描述的Novophalt方法的工业应用包括在均匀化过程完成后的相对短的时间内均匀的混合物中添加铺路成分，例如沙子和石子。

Maldonado等人的美国专利4，154，710(1979年5月15日颁发给Elf Union)披露了在聚异丁烯或由羊板油的天然萃取物组成的脂肪酸酯(即油酸、棕榈酸、硬脂酸与高级醇，例如羊毛甾醇、胆甾醇或异胆甾醇的酯)的混合物存在下，在硫存在下通过加热沥青而改性的沥青。显然用聚合物例如异丁烯-丁二烯共聚物、乙烯-环戊二烯共聚物和聚丁烯-聚异丁烯共聚物的混合得到稳定的混合物。

在授让给授让人的发明者为Raymond T．Woodhams的美国专利4，978，698中，描述了另一种稳定分散的聚合物相的方法。正如其中所述，用于提供分散的聚乙烯相的乳化剂系统包括分子量约1000至约10000的，用酸基，尤其是羧酸基末端官能团化的聚乙烯蜡。可以加入无机金属氧化物与聚乙烯蜡的酸基化学结合。尽管这些组合物显示了一定程度的稳定性，但仍然经常观察到出现相分离。

其他保持聚合物质分散在沥青中的尝试包括使用分散剂以改善聚合物和沥青之间的相容能力以阻止聚结和相分离。然而，这些方法都没成功地找到可行的工业操作。例如一些用作分散剂的聚合调节剂趋向于沉淀在铺路滚动设备上，导致严重的铺路问题。

现有技术没有设想如本发明中的体系，其通过空间稳定化过程保持在液相沥青介质中稳定的不溶的或不相溶的聚合物颗粒或液滴，并在高温下在静止条件下长时间地防止相分离。