200354. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a bitumen emulziós módosítására elasztomérekkel
1 HU 200354 B 2 emulgeátor esetében kb. 7, és anionos emulgeátor alkalmazása esetén 10-12 pH-értékre állítjuk be. A latex 47-58 % szárazanyagtartalmú vizes kolloid diszperzió, amely 2-klór-butadién-(l,3) poliméije anionos vagy nemionos emulgeátorral diszpergálva (Baypren latex B) vagy a 2-klór-butadién és metakrilsav keverékpolimérje anionos vagy polivinilalkohol-tartalmú emulgeátorral (Neopren latex 115; DuPont), továbbá kationos emulgeátort tartalmazó kloroprén latex (KA 2810, Bayer A.G.) vagy 25 % sztirolt és 75 % butadiént tartalmazó anionos latex (Buna S 213). A bitumenemulzió és latex hókezelését 70-80 ‘C közötti hómérsékleten 15-30 percig végezzük, megjegyezve azt, hogy ennél hosszabb idó is szükséges lehet az adott rendszer stabilitási tulajdonságaitól függően. A kationos emulgeátorhoz adott esetben kevés kalcium-kloridot adagolunk. A hókezelés elvégezhető gyorskeverős vagy szivattyúval ellátott keverős tartályban. A találmány szerint a hókezelést addig végezzük, míg a kivett minta részecskeméretének főtömege 3-5 mikron közé esik, és a bitumen-elasztomér homogén rendszer legalább 90 %-ban kialakult. A találmány szerinti eljárás egy általánosan alkalmazható módszer, amely emulzióban végrehajtva nagy termelékenységgel és kis ráfordítással eredményez elasztomér bitumen terméket Felismertük azt hogy a mérsékelten emelt hőmérsékleten és emulziós fázisban a bitumen és az elasztomer diszperzió megfelelő részarányban alkalmazva az emulgeátorok alkalmas megválasztásával hőterhelés nélkül homogén diszperz szerkezetté alakítható át amelynek szemcseméret-eloszlása főtömegében szűk mérettartományba esik. A homogén beépülés és a teljes átalakulás következtében a bitumenre számítva az elasztomér szokásos mennyiségi aránya 30-40 %-kal csökkenthető a szobahőmérsékleten végzett keverékhez képest azonos minőség fenntartása mellett A találmány szerinti eljárás további előnyei:- nagy emulzióstabilitás, hosszú tárolhatósági idő;- elasztomér bitumen szerkezet legelőnyösebb kialakítása, energiatakarékos, környezetkímélő, balesetveszély és egészségi ártalom nélkül végrehajtható;- kolloidkémiai szempontból is előnyös, mivel 3-5 mikrométer közötti mérettartományban bitumenelasztomer micellák képződnek az elasztomér degradálódásának veszélye nélkül. A találmány szerinti eljárás további részleteit a kiviteli példákban ismertetjük: 1. példa Bitument anionos emulzióban módosítunk a következő komponensek és módszer felhasználásával: Bitumen SZB 90 50 tr 2-klór-butadién-( 1,3) polimer vizes kolloid diszperziója 10 tr (Baypren Latex B, 58 % szárazanyag tartalmú) Olajsav (elain) 4 tr Ammónia-oldat (25 %-os) 4 tr Víz 32 tr A bitument külön fűthető tartályban 130 'C-ra melegítjük fel, és a vizes fázissal való elkeverésig ezen a hőmérsékleten tartjuk. Keverés edényben 32 tr 70 'C hőmérsékletű vízben az olajsavat ammónia-oldattal emulgeáljuk, és ehhez az emulzióhoz az előbbi hőmérsékleten 10 tr latexet adunk hozzá. A vizes fázist - amelynek pH értéke kb. 10 - 70-75 *C közötti hőmérsékleten tartjuk. A bitument és a vizes fázist 3000 fordulatszám/perc teljesítményű és 0,3 mm részecskeméretű kolloid malomba való bevezetéssel és egy keverős tartály közbeiktatásával a keveréket 90 *C-on tartva keringtetjük. A keringtetési idő eltelte után homogén emulziót kapunk, amely épületszigetelési célokra használható. 2. példa Bitumen kationos emulzióban történő módosításához a következő komponenseket alkalmazzuk: Bitumen B-200 50 tr 2-klór-butadién-( 1,3)-polimér kationos vizes diszperziója (581 %-os) 8 tr (Baypren latex KA 8210) Faggyúzsfrsav-diamin 0,3 tr (Duomeen T, Akzo Chemie) Sósav (koncentrált) 37 %-os 0,5 tr Víz 41,2 tr Az eljárást hasonlóan végezzük mint az 1. példában, azzal az eltéréssel, hogy a bitument 120 *C-ra melegítjük fel, és érintkeztetjük a 3 pH-értékű és 60 “C-ra felmelegített vizes fázissal. A vizes fázisban először a kationos emulgeátor sósavas sóját képezzük és ehhez adjuk a latex diszperziót A fázisok érintkeztetési ideje - amely a bitumen módosításához szükséges 80 *C-on - 20 perc. A fázisok érintkeztetését elvégezhetjük fenékrészen szivattyúval ellátott fűthető készülékben, miközben a keveréket állandó szivattyúzással keringésben tartjuk. Az elkészített kationos bitumenemulzió útépítési célra alkalmas, és javított tapadással rendelkezik. 3. példa Bitumen elasztomerrel való módosítására nemionos emulzióban a következő komponenseket alkalmazzuk: Bitumen SZB 50 50 tr Kloroprén-metakrilsav-kopolimer 47 %-os diszperziója (karboxil mól/kg latex szárazanyag 0,33) 12 tr (Neopren-Latex 115 Du Pont) Nonil-fenol-poliglikoléter etilénoxidszáma = 10 1 tr (Arkopal N -100, Hoechst AG) Víz 37 tr A bitumen módosításához a bitument 140 °C-ra melegítjük fel, és a vizes fázissal való érintkeztetésig ezen a hőmérsékleten tartjuk. A vizes fázisban 65 °C-on feloldjuk az emulgeátort 7 pH-értéken, és ehhez adjuk a latex diszperziót keverés közben. A 65 "C-on tartott vizes fázist a 140 *C hőmérsékletű bitumennel kolloid malomban keverjük össze és külön hőközlő tartály közbeiktatásával a keveréket 60 percig 90 *C-on tartjuk. A kivett minta mikroszkóp alatt egyenletes szemcseeloszlást mutat. Az elkészített nemionos bitumenemulzió kötőanyagként használható nagy töltőanyagtartalmú keverékekhez. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
