177076. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bitumentartalmú építőipari kötőanyag előállítására
3 177076 4 viszonylag magas ára indokolta azt, hogy a bitumen és a poliolefin elkeverését kíméletes körülmények között végezzék, hogy a kémiai szerkezetet a lehetőség szerint megőrizzék. Ez abból adódott, hogy a bitumen hőmérséklettől függő tulajdonságaiban elérendő javulást, valamint az ilyen kötőanyagokkal készült építőanyagok szilárdságnövekedését minél kisebb poliolefin mennyiséggel sikerüljön megoldani. Ehhez pedig feltételezhetően az szükséges, hogy a poliolefin kémiai felépítését a bitumennel való elkeveredésnél minél teljesebb mértékben megőrizzék. Ebben az a megfontolás is közrejátszott, hogy a bitumenes kötőanyagot tartalmazó építőanyagok feldolgozása annál könnyebb, minél kisebb az anyag ridegsége a növekvő poliolefin adalékolás következtében. A találmány kidolgozásánál azt a célt tűztük ki, hogy olyan bitumenes kötőanyagok előállítására alkalmas eljárást dolgozzunk ki, amelyek egyszerű módon feldolgozhatok építőanyaggá anélkül, hogy az így készült építőanyag felhasználása a szokásos eljárásokkal és berendezésekkel különösebb nehézséget okozna. Így útburkolásra felhasznált bitumenes kötőanyagot tartalmazó anyagokkal szemben elsődleges követelmény, hogy felhordásukra a szokásos útburkoló gépek alkalmasak legyenek, és felhordás közben semmiképpen ne váljon szét bitumen és poliolefin komponensük. A találmány szerint úgy állítjuk elő a bitumentartalmú építőipari kötőanyagot - amelyhez a felhasználás során adalékanyagként szerves diszperz szilárd anyagokat, így zúzalékot és homokot adagolunk bitumen, polietilén és/vagy polipropilén megolvasztása cs homogenizálása útján, hogy 0,1 - 24 közötti olvadási indexű és 108 130 °C krisztallit-olvadáspontú polietilént és/vagy 1,0 20 közötti olvadási indexű és 164 172 °C krisztallit-olvadáspontú polipropilént és/vagy ezeket főkomponensként tartalmazó anyagkeveréket alkalmazunk a bitumenre számitott 2-233 súly% mennyiségben, és a homogenizálást 260- 310 °C közötti hőmérsékleten addig végezzük, amíg a homogén keverék viszkozitása a polietilénnek és/vagy polipropilénnek a bitumenben való feloldása után közvetlenül kapott keverék viszkozitásához képest legalább 10 207/-kai csökken a viszkozitásmérés során csak azt a viszkozitáscsökkenést vesszük figyelembe, amely független a hőmérséklet emelkedése által kiváltott viszkozitáscsökkenéstől -, és adott esetben a homogenizálás - és kívánt esetben a homogenizált keverék tárolása - után további bitument adunk a keverékhez. A polietilén és a polipropilén olvadási indexét az 53735. számú DIN szabvány előírásai szerint határozzuk meg. A vizsgálatot a polietilénnel 190°(’-on, a polipropilénnel 230°C-on végezzük. Mindkét polimernél 2,17kg-os terhelést alkalmazunk. A találmány szerinti eljáráshoz alkalmazott polietilén és/vagy polipropilén mennyisége a bitumen súlyára számított 2-233 súly'//. Ez a mennyiség a teljes masszára vonatkoztatva 2-70 súlyának felel meg. A találmány szerinti eljáráshoz gyakorlatilag bármilyen eredetű, így hulladék polietilén és/vagy polipropilén felhasználható, ezért a jellemzők - olvadási index és krisztallit-olvadáspont - csak az alkalmazott anyag túlnyomó részére - és nem teljes egészére vonatkoztathatók. A találmány szerinti eljárásnál a bitumennek és a poliolefinnek bensőséges homogenizálódása megy végbe, amelynek következtében egységes massza képződik. Megfelelő hosszú keverési időtartam esetén az így képződött kötőanyagmassza viszkozitása oly mértékben csökkenthető, hogy az ilyen kötőanyagmasszával készülő útburkoló anyag a szokásos, bitumenes útburkoló anyagok feldolgozásánál ismert módszerekkel beépíthető. A viszkozitáscsökkenés ellenére megmaradnak azok az előnyök, amelyek a polietilénnek a bitumenhez való hozzákeveréséből származnak, főként pedig a bitumen hőmérséklettől függő tulajdonságainak javulása. Az eljárás lehetővé teszi, hogy a poliolefin és a bitumen szétválása azokon a határokon belül is megszűnjön, amelyeknél eddig a szétválás miatt a folyamatot nem lehetett megvalósítani. Más szóval kifejezve a polietilénből és/vagy polipropilénből és a bitumenből gyakorlatilag az összes elképzelhető arány mellett stabil keverék képződik, jóllehet korábban azt feltételezték, hogy 80 : 20 és 20 :80 közötti bitumen-poliolefin súlyarányok esetén az elkeverés nem valósítható meg, az egymással elkevert komponensek szétválnak. A polietilén és/vagy a polipropilén olvadáspontjánál legalább 60°C-al magasabb hőmérsékleten célszerűen addig végezzük a homogenizálást, míg a poliolefin molekula degradálódása következtében képződő vegyület főként a bitumen naftén-komponenseivel reakcióba nem lép. A homogenizálásnál a hőhatás következtében a polimer molekula széttöredezése miatt szabad vegyértékek képződnek, amelyek a bitumennel, mégpedig főként annak nafténes komponenseivel reakcióba lépnek. Feltételezhető, hogy a hőhatás következtében a bitumenben is olyan molekulabomlás lép fel, amely az előbb említett reakció végbemenetelét elősegíti. Feltételezhető, hogy a poliolefinnek a találmány szerinti eljárásnál bekövetkező lebomlása okozza a találmány szerinti eljárással előállított bitumenes kötőanyag viszonylag alacsony viszkozitását, és ezáltal az ilyen kötőanyaggal készült építőipari termék viszonylag csekély mértékű ridegségét. Ha a kötőanyag különösen jó hőállósága fontos követelmény, és ezzel egyidejűleg a hideg okozta ridegség jelentős csökkenése is fontos, akkor a poliolefin mennyiségét olyan mértékben növeljük, hogy a bitumen nafténes komponensei ne tudják letkötni. Ily módon a homogenizált kötőanyagban finomeloszlású alakban poliolefin van jelen. Feltételezhető, hogy a poliolefin-molekulák töredékeiből és a bitumenből képződő vegyületekben - amelyek a homogenizálási műveletnél szokásos hőmérsékleteken olyan tulajdonsággal rendelkeznek, hogy további mennyiségben j^gpaaek~degradált poliolefint, főként pohetüéirr'émulgeálni a poliolefin a legfinomabb eloszlású alakban van jelen. Az emulgeált alakban jelenlevő finomeloszlású poliolefin a homogenizálás utáni lehűlésnél nagyobb részben kristályos formában szilárdul meg és ebből 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
