БИТУМНЫЕ КОМПОЗИЦИИ, СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ Российский патент 2024 года по МПК C08L95/00 C08K3/22 C04B26/26 E01C7/18 C08J3/22 C04B22/06 C04B111/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области техники вяжущих, которые могут заменить традиционно используемые битумные композиции, в частности, в области дорожного строительства. Более конкретно, изобретение относится к новым битумным композициям, способам их получения и их использованию в дорожном и промышленном применении.

Переработка нефти включает различные процессы и превращения. Нефть подвергается первой перегонке, называемой перегонкой при атмосферном давлении, т.е. 1013,25 гПа. Эта первая стадия дистилляции позволяет извлекать различные углеводородные фракции (газ: бутан и пропан, светлый нефтепродукт, тяжёлая нафта, керосин, газойль, бытовое топливо и т.д.), разделённые в соответствии с их температурой кипения. Атмосферную перегонку проводят в тарельчатой колонне. В конце этой перегонки при атмосферном давлении остаётся тяжёлая остаточная фракция, которую называют атмосферным остатком или остатком атмосферной перегонки. Этот атмосферный остаток содержит углеводороды с длинной цепью, которые из-за этого являются легкоразрушаемыми, и поэтому могут быть расщеплены на более мелкие цепи, если нагревание осуществляется при атмосферном давлении. По этой причине этот остаток подвергают второй перегонке при пониженном давлении (обычно называемой вакуумной перегонкой). Пониженное давление, используемое для этой второй перегонки, обычно находится в диапазоне 10 - 150 гПа. Такое пониженное давление снижает температуру, при которой компоненты испаряются, и, таким образом, позволяет уменьшить нагрев. Перегонку при пониженном давлении также проводят в тарельчатой колонне или насадочной колонне или в двойной системе, сочетающей эти два типа колонн. В конце этой стадии вакуумной перегонки остаётся тяжёлая остаточная фракция, которую называют остатком вакуумной перегонки или остатком перегонки при пониженном давлении.

Всегда предпочтительно с коммерческой точки зрения превращать тяжёлые остатки в лёгкие фракции, которые имеют большую коммерческую ценность. Поэтому этот процесс висбрекинга применяется к остаткам вакуумной перегонки для частичного превращения тяжёлых продуктов в лёгкие продукты, что также приводит к снижению вязкости остатка, полученного в конце этого процесса висбрекинга. Висбрекинг, в частности, позволяет получать инертные молекулы и извлекать топливо и газойль. Такой процесс висбрекинга соответствует «термическому крекингу», осуществляемому, как правило, в жидкой фазе в диапазоне температур 420 - 500°С, предпочтительно при температуре 450 - 460°С, и под давлением в диапазоне 5000 - 20000 гПа. Висбрекинг проводят без подачи водорода. Полученный остаток называют остатком висбрекинга.

Такой остаток висбрекинга может, в частности, иметь внутреннюю стабильность S менее 2,5 и/или уровень пептизации Sa менее 0,6, причём указанные значения S и Sa определяются и измеряются в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12. Остатки висбрекена могут быть добавлены к другим битумным основам для удешевления, в частности, за счёт их более низкой цены, чем цена битума. С другой стороны, их нельзя использовать отдельно или в больших количествах, так как в этом случае невозможно получить вяжущее, соответствующее требованиям стандартов EN 12591 и EN 13294-1 и, в частности, стандарту EN12591, чтобы соответствовать специфическим требованиям дорожного применения (дорожный битум). В частности, в WO 2015/071370 рекомендуется использование количества, составляющего не более 50% масс. битумной композиции.

Известно также, что использование остатка висбрекинга вакуумной перегонки ответственно за появление щелей, разрывов, трещин, изломов, в частности, разломов и/или разрывов, которые появляются при низкой температуре, когда они используются в больших количествах, в дорожных покрытиях.

В объёме изобретения заявитель предлагает новые битумные композиции, которые позволяют улучшать заведомо неудовлетворительного качества битумные основы, такие как остатки висбрекинга. Композиции согласно изобретению, несмотря на присутствие таких битумных основ, обладают адаптированной стойкостью к старению, чтобы действовать в качестве вяжущих, особенно в области дорожного строительства, и, в частности, их можно использовать для производства смесей или асфальтов. Цель состоит также в том, чтобы предложить такие битумные композиции, которые помогают уменьшить появление трещин при низких температурах.

Таким образом, битумные композиции согласно изобретению, могут представлять собой замену традиционным битумным композициям, что было бы особенно выгодно в случае нехватки дорожного битума. Кроме того, в контексте решения Всемирной морской организации о снижении в 2020 году максимального предела содержания серы в морском топливе до 0,5% масс., вероятно, будет меньше доступного битума, соответствующего имеющимся специфическим требованиям дорожного строительства. Действительно, битум должен был бы пройти переработку, которая дала бы дизельное топливо и кокс. В этом контексте изобретение предлагает заменители стандартного дорожного битума и твёрдого дорожного битума, которых в ближайшие годы может не хватать. В частности, изобретение предлагает заменители стандартного дорожного битума, которых может не хватать в ближайшие годы.

Изобретение

В этом контексте изобретение относится к битумным композициям, включающим смесь:

- битумной основы, составляющей, по меньшей мере, 50% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 80% масс. и предпочтительно, по меньшей мере, 90% масс. от общей массы композиции, и

- гидроксид XOH с X = Na или K, который составляет 0,001 - 1% масс., в расчете на общую массу композиции,

указанная битумная основа имеет внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, причём указанные значения S и Sa измеряют в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12.

В рамках изобретения авторы разработали новые битумные композиции, которые хотя и содержат значительное количество битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, демонстрируют удовлетворительную стойкость к старению. В частности, битумные композиции согласно изобретению, имеют меньшее изменение температуры размягчения, определённой по методу кольца и шара, и большее сохранение пенетрации иглы, когда они подвергаются испытаниям на старение, по сравнению с одной битумной основой в указанной композиции. В частности, композиции согласно изобретению, также соответствуют требованиям стандарта EN 12591. Столь существенное улучшение сопротивления старению, позволяющее использовать в области дорожного строительства композиции, содержащие большие количества такой битумной основы, было совершенно неожиданным. В WO 2018/206489 на имя заявителя не предполагалось сочетание гидроксида и аминной добавки в таких битумных основах, которые, как известно, не удовлетворяют требованиям дорожного строительства.

Преимущественно композиция согласно изобретению, имеет одну из следующих характеристик, несколько из следующих характеристик, если не все из следующих характеристик:

- битумная основа представляет собой смесь продуктов, образующихся в результате висбрекинга остатка перегонки при пониженном давлении, при этом указанные остатки перегонки при пониженном давлении получаются при перегонке при пониженном давлении атмосферных остатков прямой атмосферной перегонки нефти;

- композиция согласно изобретению, включает 0,002 - 0,5% масс., предпочтительно 0,01 - 0,5% масс. гидроксида XOH, где X = Na или K, где % представляет % масс. относительно общей массы композиции;

- гидроксид XOH, где X = Na или K, образует частицы, средний максимальный размер которых находится в диапазоне 10 - 100 мкм, предпочтительно в диапазоне 20 - 60 мкм, и/или максимальный размер которых менее или равен 100 мкм, предпочтительно менее или равен 60 мкм;

- гидроксид ХОН является гидроксидом натрия;

- после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут и потоке воздуха 4 л/мин), в соответствии со стандартом EN 12607-1, изменение температуры размягчения по методу кольца и шара указанной композиции, определённое по стандарту EN 1427, составляет менее 8°C и/или сохранение пенетрации иглы при 25°C указанной композиции, определённое согласно стандарту EN 1426, составляет более 60%;

- после старения RTFOT (при температуре 163°C, в течение 75 минут и при потоке воздуха 4 л/мин), в соответствии со стандартом EN 12607-1, изменение температуры размягчения по методу кольца и шара указанной битумной основы, определённое по стандарту EN 1427, выше 8°C и/или сохранение пенетрации иглы при 25°C битумной основы, определённое по стандарту EN 1426, составляет менее чем или равно 60%;

- после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут и при потоке воздуха 4 л/мин) + RAV (при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа), в соответствии со стандартами EN 12607-1 и EN 14769, изменение температуры размягчения по методу кольца и шара композиции по изобретению, согласно стандарту EN 1427, составляет менее 16°С и/или сохранение пенетрации иглы при 25°С указанной композиции, определённое в соответствии со стандартом EN 1426, превышает 50%;

- указанная композиция имеет пенетрацию иглы при 25°С, определённую согласно стандарту EN 1426, которая находится в диапазоне 5 - 80 мм/10, и/или температуру размягчения по методу кольца и шара, определённую согласно стандарту EN 1427, которая находится в пределах диапазона 45 - 75°С;

- после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут и при потоке воздуха 4 л/мин) + PAV (при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа), в соответствии со стандартами EN 12607-1 и EN 14769 изменение температуры размягчения по методу кольца и шара битумной основы согласно изобретению, определённое согласно стандарту EN 1427, превышает 16°C;

- кроме того, согласно изобретению, композиция включает углеводородный компонент CH, выбранный из углеводородных масел, мягкого битума, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей, указанный углеводородный компонент CH предпочтительно составляет не более 10% масс., предпочтительно 0,1 - 10% масс., более предпочтительно 0,5 - 8% масс. и ещё более предпочтительно 1 - 5% масс. от общей массы композиции;

- кроме того, композиция по изобретению включает промотор адгезии, выбранный из аминов, диаминов, полиаминов, алкиламидоаминов, амидополиаминов, имидазолинов и их смесей, указанный промотор адгезии составляет 0,01 - 2% масс., предпочтительно 0,05 - 1% масс. и ещё более предпочтительно 0,1 - 0,3% масс. от общей массы композиции.

Целью изобретения также является способ приготовления битумной композиции, включающий следующие стадии:

а - приготовление доступной исходной битумной композиции, включающей битумную основу, обладающую внутренней стабильностью S 1 - 2,5 и/или степенью пептизации Sa 0 - 0,6, причём указанные значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12, и

b - введение гидроксида XOH, где X = Na или K, в таком количестве, чтобы количество введенного гидроксида XOH составляло 0,001 - 1% масс. от общей массы полученной конечной битумной композиции,

исходная битумная композиция содержит такое количество указанной битумной основы, что указанная битумная основа составляет по меньшей мере 50% масс., предпочтительно по меньшей мере 80% масс. и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы полученной конечной битумной композиции.

Преимущественно в рамках изобретения на стадии b углеводородная композиция IC, содержащая 15 - 50% масс. гидроксида XOH, где X = Na или K, вводится в исходную битумную композицию, указанная композиция IC, содержащая углеводородный компонент CH, предпочтительно выбранный из углеводородных масел, мягкого битума, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей.

В частности, гидроксид XOH, где X = Na или K, присутствует в композиции IC в виде частиц, средний максимальный размер которых находится в диапазоне 10 - 100 мкм, предпочтительно в диапазоне 20 - 60 мкм и/или которые имеют максимальный размер менее или равный 100 мкм, предпочтительно менее или равный 60 мкм.

Как правило, введение углеводородной композиции IC в исходную битумную композицию проводят при температуре в диапазоне 150 - 220°C, предпочтительно в диапазоне 160 - 190°C и/или при перемешивании в диапазоне 100 - 500 об/мин, предпочтительно в диапазоне 200 - 400 об/мин, в течение периода времени 10 - 180 минут, предпочтительно 10 - 20 минут.

Целью изобретения также является различное использование гидроксида XOH, где X = Na или K, в битумной основе, составляющей, по меньшей мере, 50% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 80% масс. и предпочтительно, по меньшей мере, 90% масс., от общей массы битумной композиции, для улучшения свойств указанной композиции. Указанная битумная основа характеризуется внутренней стабильностью S 1 - 2,5 и/или степенью пептизации Sa 0 - 0,6, причём указанные значения S и Sa измеряются в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12.

В частности, изобретение относится к применению гидроксида XOH с X = Na или K в битумной композиции, которая включает битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, причём указанные значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12, указанная битумная основа составляет по меньшей мере 50% масс., предпочтительно, по меньшей мере 80% масс. и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы битумной композиции, в которой гидроксид XOH с X = Na или K вводят в битумную композицию в количестве, составляющем 0,001 - 1% масс., предпочтительно 0,002 - 0,5% масс. и предпочтительно 0,01 - 0,5% масс. от общей массы битумной композиции, для повышения стойкости к старению при RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут при потоке воздуха 4 л/мин), выполненного по стандарту EN 1426 и/ или стойкости к старению при RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут при потоке воздуха 4 л/мин) + PAV (при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа) в соответствии со стандартами EN 12607-1 и EN 14769, массовые %, приведённые для битумной основы и гидроксида, рассчитывают по отношению к общей массе битумной композиции, включая гидроксид.

Преимущественно введение гидроксида XOH с X = Na или K в битумную композицию приводит после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут при потоке воздуха 4 л/мин), согласно стандарту EN 12607-1, к изменению температуры размягчения по методу кольца и шара, определённому в соответствии со стандартом EN 1427, менее 8°C и/или сохранению пенетрации иглы при 25°C, определённой в соответствии со стандартом EN 1426, более чем 60%.

Преимущественно введение гидроксида XOH с X = Na или K в битумную композицию приводит после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут при потоке воздуха 4 л/мин) + PAV (при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа), согласно стандартам EN 12607-1 и EN 14769, к изменению температуры размягчения по методу кольца и шара, определённому в соответствии со стандартом EN 1427, менее чем 16°C и/или сохранению пенетрации иглы при 25°C, определённой в соответствии со стандартом EN 1426, более чем 50%.

Целью изобретения также является применение гидроксида XOH с X = Na или K в битумной композиции, которая включает битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, причём указанные значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12, при этом указанная битумная основа составляет по меньшей мере 50% масс., предпочтительно по меньшей мере 80% масс. и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы битумной композиции, причём гидроксид XOH с X = Na или K вводят в битумную композицию в количестве, составляющем 0,001 - 1% масс., предпочтительно 0,002 - 0,5% масс. и предпочтительно 0,01 - 0,5% масс. от общей массы битумной композиции, для повышения стойкости к низким температурам, оцениваемой в соответствии со стандартом DIN EN 14771, причём массовые %, указанные для битумной основы и гидроксида, рассчитываются относительно общей массы битумной композиции, включая гидроксид.

Изобретение также относится к применению композиции согласно изобретению для приготовления водонепроницаемого покрытия, мембраны или герметизирующего слоя.

Способ приготовления смеси, включающий горячее смешивание композиции согласно изобретению, с заполнителями и, возможно, минеральными и/или синтетическими наполнителями, а также смеси, включающей композицию согласно изобретению, смешанную с заполнителями и, возможно, минеральными и/или синтетическими наполнителями, также является неотъемлемой частью изобретения.

Изобретение также относится к способу приготовления асфальта, включающему горячее смешивание композиции согласно изобретению, с минеральными и/или синтетическими наполнителями, а также к асфальтам, включающим композицию согласно изобретению, смешанную с минеральными и/или синтетическими наполнителями.

Целью изобретения также является применение композиции согласно изобретению для приготовления поверхностного покрытия, горячей смеси, холодной смеси, смеси для заливки в холодном состоянии, грунтовой эмульсии или слоя для укатки, указанная композиция связана с заполнителями и/или переработанным измельчённым материалом.

Изобретение станет более понятным из последующего подробного описания.

Определения

В рамках изобретения термины «содержать» или «включать» и их вариации «содержит», «включает», «содержащий», «включающий» не исключают наличия одного или нескольких элементов или стадий метода, отличного от указанного или указанных. Тем не менее, если из контекста не следует иное, предпочтительно термины «содержать» или «включать» и варианты означают «состоит исключительно из» или его соответствующий вариант.

В объёме изобретения, когда оно относится к гидроксиду XOH, то включается один гидроксид XOH, а также один или несколько гидроксидов; когда речь идёт о битумной основе, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, это включает одну битумную основу, а также одну или несколько битумных основ, имеющих внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6; когда речь идет об углеводородном компоненте, то включается один углеводородный компонент, а также один или несколько углеводородных компонентов; когда даётся ссылка на описание или изобретение, то включается один аспект или несколько аспектов, например, описанных в настоящем тексте. Различные аспекты, описанные в настоящем тексте, включены в термин «изобретение».

Так, в частности, когда речь идёт о гидроксиде XOH, это означает, по меньшей мере, один гидроксид XOH (NaOH или KOH) и, следовательно, один гидроксид NaOH или KOH, а также любую смесь гидроксидов NaOH и KOH; когда речь идёт об углеводородном соединении, битумной основе или мягком битуме, это включает один из этих элементов или комбинацию смеси или один или несколько из этих элементов. Тем не менее предпочтительно эти термины обозначают один из этих элементов.

В настоящем тексте термины «гидроксид» и «гидроксид XOH» используются взаимозаменяемо и обозначают NaOH, KOH и их смеси.

Аналогичным образом термины «битумная основа, имеющая внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6» и «битумная основа» используются взаимозаменяемо, если из контекста ясно не следует, что речь идёт о другой битумной основе.

В настоящем тексте, если не указано иное, при ссылке на стандарт последняя относится к самой последней версии этого стандарта, доступной на 1 декабря 2019 года.

Битумная основа

Битумные композиции согласно изобретению включают битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, причём указанные значения S и Sa измеряются в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12. В частности, такая битумная основа одновременно имеет внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6.

В настоящем тексте значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12.

Метод измерения внутренней стабильности в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12 количественно определяет внутреннюю стабильность S остатков перегонки нефти, содержащих асфальтены. Эта стабильность S зависит от ароматической природы асфальтенов, определяемой значением Sa и ароматической природой среды. Таким образом, этот метод позволяет охарактеризовать нефтяные фракции, полученные в процессе перегонки нефти. Этот метод, в частности, позволяет различать остатки после перегонки нефти в соответствии с их внутренней стабильностью S и ароматической природой асфальтенов, количественно определяемой степенью пептизации асфальтенов Sa.

Минимальное значение S равно 1. Это значение 1 указывает на существенную нестабильность со значительной склонностью асфальтенов к осаждению. Чем выше значение S, тем стабильнее битумная основа с низкой склонностью асфальтенов к осаждению.

Величина Sa связана с длиной и количеством ароматических цепей в асфальтенах. Чем выше значение Sa, тем больше асфальтенов в битумной основе пептизируются в коллоидной системе.

В рамках изобретения битумная основа, используемая в композициях по изобретению, предпочтительно представляет собой смесь продуктов, полученных в результате висбрекинга остатков перегонки при пониженном давлении, указанные остатки перегонки при пониженном давлении получаются в результате перегонки при пониженном давлении атмосферных остатков, которые сами образуются в результате прямой атмосферной перегонки нефти. Остатки перегонки при пониженном давлении (или вакууме) для простоты можно назвать остатками с пониженной вязкостью или даже остатками висбрекинга.

Процессы перегонки при атмосферном давлении и перегонки при пониженном давлении, используемые в нефтепереработке, известны специалистам в данной области техники, как сообщалось в представлении области техники изобретения. Можно использовать все процессы перегонки при атмосферном давлении, ведущие к получению остатка от перегонки при атмосферном давлении, и все процессы перегонки при пониженном давлении, проведенные на одном или нескольких остатках перегонки при атмосферном давлении, ведущие к получению остатка от перегонки при пониженном давлении (или под вакуумом).

Процессы висбрекинга заключаются в термическом крекинге тяжёлых фракций (в данном случае остатков перегонки при пониженном давлении) при температуре в диапазоне 420 - 500°С, предпочтительно в диапазоне 450 - 460°С, без подачи водорода. Висбрекинг обычно проводят под давлением в диапазоне 5000 - 20000 гПа. Эти продукты, образующиеся при висбрекинге остатков вакуумной перегонки, содержат асфальтены, неустойчивые в коллоидном состоянии по сравнению с традиционными битумами, образующимися при прямой перегонке нефти (атмосферной и/или под вакуумом). Нестабильность асфальтенов обычно приводит к ухудшению характеристик при низких температурах. Это ухудшение характеристик при низких температурах корректируется в контексте изобретения путём добавления гидроксида.

Предпочтительно битумная основа, используемая в рамках изобретения, имеет пенетрацию иглы при 25°C 1 - 250 1/10 мм, предпочтительно 5 - 100 1/10 мм, предпочтительно 5 - 40 1/10 мм, ещё более предпочтительно 10 - 30 1/10 мм, при этом следует понимать, что пенетрацию измеряют в соответствии со стандартом EN 1426.

Предпочтительно битумная основа, используемая в рамках настоящего изобретения, имеет температуру размягчения, определённой по методу кольца и шара (BRT), составляющую 35 - 100°C, предпочтительно 40 - 85°C, предпочтительно 50 - 80°C и ещё более предпочтительно 55 - 70°C, BRT измеряется в соответствии со стандартом EN 1427.

Битумная основа, используемая в рамках изобретения, если она не модифицирована в соответствии с изобретением путём введения гидроксида, не соответствует требованиям дорожного строительства. В частности, после старения RTFOT (при температуре 163°C, в течение 75 минут и потоке воздуха 4 л/мин), согласно стандарту EN 12607-1, изменение температуры размягчения, определённой по методу кольца и шара, указанной композиции в соответствии со стандартом EN 1427, составляет выше 8°С, а именно 8 - 20°С. Аналогично, сохранение пенетрации иглы при 25°С указанной битумной основы, определённое в соответствии со стандартом EN 1426, составляет менее или равно 60%, а именно 10 - 60%. Кроме того, после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут и при потоке воздуха 4 л/мин) + PAV (при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа) согласно стандартам EN 12607-1 и EN 14769, изменение температуры размягчения, определённой по методу кольца и шара, битумной основы, в соответствии со стандартом EN 1427, превышает 16°C, а именно 16 - 30°C.

В результате изобретения можно получить композиции, которые сочетают в себе такую битумную основу и гидроксид таким образом, чтобы соответствовать требованиям дорожного строительства. Так, после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут и потоке воздуха 4 л/мин), согласно стандарту EN 12607-1, изменение температуры размягчения, определённой по методу кольца и шара, указанной композиции в соответствии со стандартом EN 1427, составляет ниже 8°C и/или сохранение пенетрации иглы при 25°C указанного состава, определённой согласно стандарту EN 1426, составляет более 60%. При этом после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут и при потоке воздуха 4 л/мин) + PAV (при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа) согласно стандартам EN 12607-1 и EN 14769, изменение температуры размягчения, определённой по методу кольца и шара, указанной композиции в соответствии со стандартом EN 1427, составляет менее 16°C и/или сохранение пенетрации иглы при 25°C указанной композиции, определённой в соответствии со стандартом EN 1426, превышает 50%.

Гидроксид

Изобретение относится к композициям, в которых, по меньшей мере, 50% масс., и предпочтительно, по меньшей мере, 80% масс. и предпочтительно, по меньшей мере, 90% масс. общей массы композиции состоит из битумной основы, имеющий внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, модифицированной введением гидроксида XOH, в котором X = Na или K, причём предпочтительно X = Na.

В рамках изобретения, когда речь идет о «гидроксиде XOH» или «гидроксиде», это означает гидроксид XOH, в котором X = Na или K, причём предпочтительно X = Na (что соответствует гидроксиду натрия).

В рамках изобретения такой гидроксид применяется в композиции, в которой содержится по меньшей мере 50% масс., а предпочтительно по меньшей мере 80% масс. и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы композиции битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, для улучшения свойств стойкости композиции к старению и/или для улучшения ее холодостойкости, и особенно её стойкости к растрескиванию при низких температурах.

В частности, гидроксид XOH с X = Na или K может быть введён в такую битумную основу, представляющую по меньшей мере 50% масс., предпочтительно по меньшей мер, 80% масс. и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы битумной композиции, для улучшения свойств указанной композиции, точнее для повышения стойкости к старению при RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут и при потоке воздуха 4 л/мин) по стандарту EN 1426 и/или стойкости к старению при RTFOT (при температуре 163°C, в течение 75 минут и при потоке воздуха 4 л/мин) + PAV (при температуре 100°C, в течение 20 часов и при давление 2100 кПа), согласно стандартам EN 12607-1 и EN 14769.

Преимущественно гидроксид XOH с X = Na или K может быть введён в такую битумную композицию, которая содержит битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6 (измеренный согласно стандарту ASTM D 7157-12), указанная битумная основа составляет по меньшей мере 50% масс., предпочтительно по меньшей мере 80% масс. и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы битумной композиции, в количестве, составляющем 0,001 - 1% масс., предпочтительно 0,002 - 0,5% масс. и предпочтительно 0,01 - 0,5% масс. от общей массы битумной композиции, чтобы получить:

- после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут и при потоке воздуха 4 л/мин), в соответствии со стандартом EN 12607-1, изменение температуры размягчения, определённой по методу кольца и шара, в соответствии со стандартом EN 1427, менее 8°C и/или сохранение пенетрации иглы при 25°C, определённую в соответствии со стандартом EN 1426, более 60%; и/или

- после старения RTFOT (при температуре 163°С, в течение 75 минут и при потоке воздуха 4 л/мин) + PAV (при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа), согласно стандартам EN 12607-1 и EN 14769, изменение температуры размягчения, определённой по методу кольца и шара, в соответствии со стандартом EN 1427, менее 16°C и/или сохранение пенетрации иглы при 25°C, определённой в соответствии со стандартом EN 1426, более 50%.

Гидроксид XOH с X = Na или K также может быть введён в битумную композицию, которая включает битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, указанные значения S и Sa измеряются в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12, при этом указанная битумная основа составляет по меньшей мере 50% масс., предпочтительно по меньшей мере 80% масс. и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы битумной композиции, в количестве, составляющем 0,001 - 1% масс., предпочтительно 0,002 - 0,5% масс. и предпочтительно 0,01 - 0,5% масс. от общей массы битумной композиции, для повышения стойкости к низким температурам, оцениваемой в соответствии со стандартом DIN EN 14771, массовые %, указанные для битумной основы и гидроксида, рассчитывают относительно общей массы битумной композиции, включая гидроксид. Преимущественно улучшение стойкости к низким температурам составляет порядка 10 - 50%, предпочтительно 15 - 50% и предпочтительно 20 - 50%.

Преимущественно изменение после старения RTFOT T(S=300 МПа) битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, составляет по меньшей мере на 40%, предпочтительно по меньшей мере на 50% выше, чем изменение после RTFOT композиции согласно изобретению.

Преимущественно изменение после RTFOT T(m=0,3) битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, выше по меньшей мере на 40%, предпочтительно по меньшей мере на 50%, чем изменение после RTFOT композиции согласно изобретению.

Старение RTFOT проводят, как описано в объёме изобретения.

Таким образом, гидроксид можно использовать для модификации любой композиции в которой по меньшей мере 50% масс., и предпочтительно по меньшей мере 80% масс., и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы композиции составляет битумная основа, имеющая внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, независимо от того, содержит ли эта композиция исключительно такую битумную основу или включает добавку, предусмотренную в объёме изобретения.

В частности, гидроксид XOH можно использовать в виде углеводородной композиции IC, включающей углеводородный компонент CH и гидроксид XOH. Углеводородная композиция IC предпочтительно будет состоять исключительно из смеси гидроксида XOH и углеводородного компонента CH. Преимущественно гидроксид XOH находится в такой углеводородной композиции IC в виде частиц, при этом по меньшей мере 80% числа указанных частиц имеют максимальный размер в диапазоне 10 - 100 мкм, предпочтительно в диапазоне 20 - 60 мкм. Такой размер частиц позволяет лучше контролировать и оптимально регулировать свойства получаемой битумной композиции. Максимальный размер частицы, которая, как правило, имеет неправильную форму, соответствует её наибольшему размеру, в частности, измеренному с помощью микроскопа, предпочтительно оптического микроскопа. Когда используют углеводородную композицию IC, гидроксид XOH преимущественно составляет 15 - 50% масс., в частности 15 - 25% масс., от массы указанной углеводородной композиции IC. Таким образом, такую углеводородную композицию IC включают в исходную композицию, содержащую выбранную битумную основу.

Углеводородный компонент

В битумные композиции, согласно изобретению, может быть добавлен гидроксид XOH с использованием углеводородной композиции IC, включающей в дополнение к гидроксиду XOH углеводородный компонент CH. Поэтому в таких случаях углеводородный компонент CH также присутствует в битумной композиции согласно изобретению. В частности, битумная композиция согласно изобретению, включает углеводородный компонент CH, в частности, выбранный из углеводородных масел, мягкого битума, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей, при этом указанный углеводородный компонент CH предпочтительно составляет не более 10% по массе, предпочтительно 0,1 - 10% масс., наиболее предпочтительно 0,5 - 8% масс. и ещё более предпочтительно 1 - 5% масс. от общей массы битумной композиции согласно изобретению.

В настоящем изобретении под «углеводородным компонентом» понимается углеводород или компонент, включающий углеводород, или соединение, состоящее по существу из углеводорода или смеси углеводородов. Углеводород полностью состоит из атомов водорода и углерода, указанное соединение является насыщенным или ненасыщенным, циклическим или ациклическим. Алканы, циклоалканы, алкены, алкины и ароматические углеводороды, в частности, арены, являются различными примерами углеводородов. В качестве предпочтительных примеров углеводородного компонента CH, который можно использовать в рамках изобретения, можно привести углеводородные масла и битумы. Углеводородный компонент предпочтительно не соответствует битумной основе, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6.

Преимущественно углеводородный компонент CH представляет собой битум, предпочтительно мягкий битум, такой, как определено в стандарте EN 12591 (версия 2009 г.), например, под номером V1500, V3000, V6000 или V12000; или медленногустеющий или разжиженный битум, такой как определён в стандарте EN 15322 (версия 2013 г.), например, марка Fm 3-225 X 0, Fm 4-75 X 0, Fm 4-150 X 0, Fm 4-300 X 0, Fm 8 x 0, Fv 3-30 X 0, Fv 3-60 X 0, Fv 3-120 X 0, Fv 5-60 X 0, Fv 5-180 X 0, Fv 8 x 0 или Fv 9 x 0.

Другими адаптированными примерами углеводородного компонента CH, которые могут быть использованы в рамках объёма изобретения, кроме битума, являются углеводородные масла. Такими маслами могут быть минеральные масла, синтетические масла, разжиженные масла, алканы, такие как цилиндровое масло TOTAL 1000 N. Если используется масло, оно предпочтительно должно быть нейтральным или щелочным.

Углеводородный компонент CH предпочтительно имеет кинематическую вязкость при 60°С в диапазоне 50 - 20000 мм²/с, предпочтительно в диапазоне 50 - 150 мм²/с. Такую кинематическую вязкость можно измерить в соответствии со стандартом EN 12595. При такой вязкости углеводородную композицию IC, содержащую гидроксид XOH и углеводородный компонент CH, можно приготовить с помощью обычных мешалок, в частности лопастных мешалок.

Согласно другому предпочтительному признаку, углеводородный компонент CH имеет коэффициент пропускания света при длине волны 900 нм по меньшей мере 0,03%. Этот коэффициент пропускания можно измерить с помощью фотометра, такого как Hach Lange DR 3900, фотометра, в частности, с 1 см кюветой из оптического стекла. При таком коэффициенте пропускания можно проверить, в частности, с помощью микроскопии в видимом свете, что гидроксид XOH находится в виде частиц в углеводородной композиции IC, и проверить размер указанных частиц. В частности, будет проверено, что гидроксид XOH находится в композиции IC в форме частиц с максимальным размером менее или равным 100 мкм, предпочтительно менее или равным 60 мкм, и, в частности, что они имеют средний максимальный размер в диапазоне 10 - 100 мкм, предпочтительно в диапазоне 20 - 60 мкм.

Добавка(и)

Битумные композиции согласно изобретению могут содержать исключительно битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, и гидроксид XOH такой, как описанный в рамках объёма изобретения, может быть исключительно состоящим из битумной основы, которая имеет внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, гидроксида XOH и углеводородного компонента CH такого, как описано в рамках изобретения, или может также включать одну или несколько добавок.

В частности, если гидроксид XOH введён с использованием углеводородной композиции IC, включающей углеводородный компонент CH, битумная композиция согласно изобретению, будет включать такой углеводородный компонент CH.

Таким образом, изобретение относится к битумным композициям, которые включают, помимо битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, и гидроксида, углеводородный компонент CH, предпочтительно выбранный из углеводородных масел, мягкого битума, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей, в частности, описанных в разделе «Углеводородный компонент».

Как правило, указанный углеводородный компонент CH составляет предпочтительно не более 10% масс., предпочтительно 0,1 - 10% масс., более предпочтительно 0,5 - 8% масс. и ещё более предпочтительно 1 - 5% масс. от общей массы битумной композиции по изобретению.

Более того, битумные композиции согласно изобретению могут включать одну или несколько добавок, введение которых уже было описано для битумных композиций.

В частности, битумные композиции согласно изобретению могут также включать промотор адгезии, а именно выбранный из аминов, диаминов, полиаминов, алкиламидоаминов, амидополиаминов, имидазолинов и их смесей. Такие промоторы адгезии описаны, в частности, в WO 2018/206489, на которую можно ссылаться для более подробной информации.

В частности, такой промотор адгезии выбирают из:

i) Аминов формулы (I):

- в которой:

- R представляет насыщенный или ненасыщенный, замещённый или незамещённый, необязательно разветвлённый или циклический углеводородный радикал с 8 - 24 атомами углерода, например, R представляет собой углеводородный радикал, полученный из жирных кислот таллового жира или жирных кислот таллового масла; и

- R₁ и R₂ могут быть одинаковыми или различными, и выбраны из атома водорода или углеводородного радикала с 1 - 24 атомами углерода; R₁ и R₂ предпочтительно выбирают из атома водорода или метильной группы;

ii) Диамины и полиамины формулы (II):

в которой:

- R имеет то же значение, что и в (I) выше,

- L представляет линейный или разветвлённый углеводородный радикал с 1 - 6 атомами углерода, например, L представляет –(CH₂)_m- с m = 1, 2 или 3 и,

- n представляет целое число, большее или равное 1, в частности, n представляет целое число, равное 1, 2, 3, 4, 5 или 6;

iii) Алкиламидоамины формулы (III):

где R, R₁, R₂ и L имеют те же значения, что и в (I) и (II) выше;

iv) амидополиамины формулы (IV) и имидазолины:

RCO—(NH—L)_p—NH₂ … (IV)

где R и L имеют те же значения, что и в (I) и (II) выше, и p представляет целое число, большее или равное 1, в частности, p представляет целое число от 1 до 10.

Преимущественно аминная добавка выбрана из аминов, диаминов, полиаминов, алкиламидоаминов и амидополиаминов, включающих жирную цепь. В соответствии с конкретным осуществлением, аминная добавка представляет собой амидополиамин, включающий жирную цепь формулы:

RCO—(NH—L)_p—NH₂ … (IV)

в которой:

- p представляет целое число, большее или равное 1, в частности, p представляет целое число от 1 до 10,

- L представляет линейную или разветвлённую углеводородную цепь с 1 - 6 атомами углерода, например,

- L представляет –(CH₂)_m- с m = 1, 2 или 3,

- R представляет насыщенный или ненасыщенный, замещённый или незамещённый, необязательно разветвлённый или циклический углеводородный радикал с 8 - 24 атомами углерода.

В предпочтительном варианте промотор адгезии, используемый в битумных композициях согласно изобретению, представляет собой смесь амидополиаминов формулы (IV), в которой p представляет собой целое число в диапазоне от 1 до- 10, L представляет собой –(CH₂)₂-, а R соответствует углеводородным цепям жирных кислот таллового масла.

В целом, когда он присутствует, указанный промотор адгезии составляет предпочтительно 0,01 - 2% масс., предпочтительно 0,05 - 1% масс. и ещё более предпочтительно 0,1 - 0,3% масс. от общей массы битумной композиции по изобретению.

Также можно включать, как это сделано в случае некоторых битумных композиций, один или несколько полимеров.

Битумные композиции согласно изобретению могут включать агент (называемый агентом, снижающим температуру), позволяющий снизить температуру, при которой битумные композиции согласно изобретению можно использовать удовлетворительным образом в качестве связующего. В качестве примера агента для снижения температуры можно привести, например, производные таллового масла, взятые отдельно или в сочетании с моноэфиром смеси жирных кислот, такие как описанные в WO 2010/134024. В качестве подходящих добавок согласно изобретению можно также упомянуть добавки, описанные в WO 2012/049579 и в WO 2014/095995. Предпочтительно используют агенты, в частности те, которые продаёт Arkema, в частности, под маркой Cecabase RT bio 10.

Как правило, когда он присутствует, указанный агент, снижающий температуру, составляет предпочтительно 0,01 - 3% масс. и предпочтительно 0,05 - 0,3% масс. от общей массы битумной композиции согласно изобретению.

Способ приготовления битумных композиций по изобретению

Битумные композиции согласно изобретению, могут быть приготовлены любым подходящим способом, известным специалисту в данной области. Как правило, эти методы включают смешивание компонентов и нагревание смеси.

Гидроксид можно вводить непосредственно в исходную битумную композицию, непосредственно в виде порошка или в виде раствора в подходящем растворителе. В качестве примеров растворителей для растворения гидроксида можно назвать воду и метанол. Гидроксид может присутствовать в таком растворе, например, в концентрации 10 - 50% масс. по отношению к общей массе раствора. Подходящий растворитель предпочтительно должен иметь точку кипения менее или равную 100°С при 1013,3 гПа. Предпочтительно его выбирают таким образом, чтобы он естественно испарялся при включении раствора гидроксида в исходную битумную композицию.

Независимо от того, вводят ли его непосредственно в виде порошка или раствора в подходящий растворитель, вводимое количество выбирают таким образом, чтобы в конечном итоге получить в битумной композиции, согласно изобретению, количество гидроксида, которое составляет от 0,001 - 1 % масс., предпочтительно 0,002 - 0,5 % масс. и предпочтительно 0,01 - 0,5 % масс. от общей массы полученной битумной композиции.

Преимущественно гидроксид вводят в исходную битумную композицию в виде порошка частиц с максимальным размером менее или равным 100 мкм, предпочтительно менее или равным 60 мкм. Ещё более предпочтительно гидроксид вводят в исходную битумную композицию в виде порошка частиц со средним максимальным размером в диапазоне 10 - 100 мкм, предпочтительно 20 - 60 мкм. Предпочтительно используют безводный порошок. Средний максимальный размер частиц соответствует среднему арифметическому максимального размера группы частиц, предпочтительно по меньшей мере 20 частиц и особенно 20 частиц. Максимальный размер можно измерить с помощью микроскопии. Размер вводимых частиц можно регулировать различными методами, в частности, путём измельчения и/или просеивания.

Согласно предпочтительному осуществлению, гидроксид, в частности, в виде частиц, вводят с использованием углеводородной композиции IC.

Такая углеводородная композиция IC включает или даже состоит исключительно из гидроксида, распределённого в углеводородном компоненте CH, таком как описанный ранее.

В частности, гидроксид составляет предпочтительно 15 - 50% и предпочтительно 15 - 25% масс. от общей массы углеводородной композиции IC. Аналогично тому, что описано в случае непосредственного введения гидроксида в исходную битумную композицию, гидроксид может быть введён в углеводородный компонент CH, непосредственно в виде порошка или в виде раствора в подходящем растворителе. Однако преимущественно гидроксид вводят в углеводородную композицию IC в виде порошка частиц с максимальным размером менее или равным 100 мкм, предпочтительно менее или равным 60 мкм. Даже предпочтительно гидроксид вводят в углеводородную композицию IC в виде порошка частиц со средним максимальным размером в диапазоне 10 - 100 мкм, предпочтительно 20 - 60 мкм. Предпочтительно будет использоваться безводный порошок.

Преимущественно, углеводородный компонент CH углеводородной композиции IC имеет коэффициент пропускания света при длине волны 900 нм по меньшей мере 0,03%. Этот коэффициент пропускания можно измерить с помощью фотометра, такого как фотометр Hach Lange DR 3900, в частности, с 1 см кюветой из оптического стекла. При таком коэффициенте пропускания с помощью микроскопии, в частности с помощью оптической микроскопии (микроскопии в видимом свете), можно проверить, что гидроксид действительно образует частицы, имеющие размеры в желаемом диапазоне в углеводородной композиции IC. В общем, когда гидроксид вводят в углеводородную композицию IC в виде частиц заданного размера, этот размер сохраняется или, по меньшей мере, по существу сохраняется в углеводородной композиции IC. Чаще всего в порошке, а также в углеводородной композиции IC частицы гидроксида не имеют сферической формы, а имеют неправильную форму. Когда речь идёт о размере частиц в рамках изобретения, имеется в виду максимальный размер, который соответствует наибольшему размеру, который можно измерить, особенно с помощью микроскопа. Этот размер может быть измерен непосредственно в композиции IC, если достаточен коэффициент пропускания углеводородного компонента CH.

В частности, в углеводородной композиции IC гидроксид образует частицы, из числа которых по меньшей мере 80% имеют максимальный размер в диапазоне 10 - 100 мкм, предпочтительно в диапазоне 20 - 60 мкм, и/или имеют максимальный размер менее или равный 100 мкм, предпочтительно менее или равный 60 мкм. Ещё более предпочтительно гидроксид XOH находится в композиции IC в виде частиц со средним максимальным размером в диапазоне 10 - 100 мкм, предпочтительно в диапазоне 20 - 60 мкм. С другой стороны, размер частиц гидроксида невозможно проверить в битумной композиции согласно изобретению.

Более того, использование углеводородной композиции IC, включающей гидроксид, позволяет защитить гидроксид от влаги и улучшить его хранение до его введения в исходную битумную композицию.

Преимущественно такая углеводородная композиция IC включает углеводородный компонент с кинематической вязкостью при 60°C, измеренной в соответствии с EN 12595, в диапазоне 50 - 20000 мм²/с, предпочтительно в диапазоне 50 - 150 мм²/с. При таких вязкостях приготовление такой композиции и введение гидроксида требует обычного перемешивающего устройства, такого как лопастная мешалка.

В частности, приготовление углеводородной композиции IC может осуществляться путём смешивания углеводородного компонента CH и гидроксида при температуре в диапазоне 30 - 220°С, предпочтительно в диапазоне 40 - 190°С и/или при перемешивании в диапазоне 300 - 800 об/мин, предпочтительно в диапазоне 500 - 650 об/мин, и/или в течение периода времени 10 - 120 минут, предпочтительно 10 - 20 минут. Параметры смешивания и температуры будут регулироваться специалистом в данной области техники в зависимости от используемого углеводородного компонента CH.

Во время приготовления такой углеводородной композиции IC углеводородный компонент CH можно нагревать до температуры, при которой он находится в жидком состоянии, таким образом, чтобы способствовать внедрению и распределению гидроксида. Например, можно использовать температуру, которая достаточна для плавления углеводородного компонента CH, в частности, когда гидроксид вводят в виде порошка. Когда гидроксид вводят в виде раствора в растворителе, предпочтительно, чтобы углеводородный компонент CH подвергался подходящему нагреву для достижения естественного испарения растворителя одновременно с введением раствора гидроксида.

Когда гидроксид вводят с использованием углеводородной композиции IC, количество гидроксида, присутствующего в этой композиции, определяет количество вводимой углеводородной композиции IC. Действительно, эту углеводородную композицию IC вводят в количестве, как и в исходную битумную композицию, таким образом, чтобы в конечном итоге получить в битумной композиции, согласно изобретению, количество гидроксида, которое составляет 0,001 - 1% масс., предпочтительно 0,002 - 0,5% масс. и предпочтительно 0,01 - 0,5% масс. от общей массы полученной битумной композиции.

Как правило, массовый процент гидроксида в углеводородной композиции IC по меньшей мере в 30 раз больше массового процента гидроксида в конечной битумной композиции и, предпочтительно, не более чем в 100 раз больше массового процента гидроксида в конечной битумной композиции по изобретению.

Способ приготовления битумных композиций по изобретению может включать приготовление углеводородной композиции IC, когда такую композицию используют для введения гидроксида в исходную битумную композицию. Также способ приготовления битумных композиций согласно изобретению может включать стадию хранения углеводородной композиции IC в течение по меньшей мере одного часа и, например, в течение 1 - 30 дней, в частности, при температуре в диапазоне 10 - 40°С и предпочтительно при температуре в диапазоне 20 - 30°С и, в частности, на воздухе окружающей среды. Углеводородная композиция IC достаточно стабильна в таких условиях, так что даже одна и та же углеводородная композиция IC со специфическими характеристиками может быть использована для приготовления нескольких битумных композиций. Более того, углеводородную композицию IC можно хранить и транспортировать без особых мер предосторожности, в отличие от гидроксида XOH.

В соответствии с осуществлениями, которые могут быть объединены с предыдущими, перед добавлением гидроксида в исходную битумную композицию способ согласно изобретению может включать стадию проверки, например, с помощью микроскопии и преимущественно с помощью оптической микроскопии, что гидроксид образует частицы в углеводородной композиции IC, причём по меньшей мере 80% числа указанных частиц имеют максимальный размер в диапазоне 10 - 100 мкм и предпочтительно в диапазоне 20 - 60 мкм, и/или указанные частицы имеют максимальный размер менее или равный 100 мкм, предпочтительно менее или равный 60 мкм. В ещё более предпочтительном осуществлении способ, согласно изобретению, может включать стадию проверки, например, с помощью микроскопии и предпочтительно с помощью оптической микроскопии, того, что гидроксид XOH находится в углеводородной композиции IC в форме частиц, имеющих средний максимальный размер в диапазоне 10 - 100 мкм, предпочтительно в диапазоне 20 - 60 мкм.

При использовании промежуточной композиции IC, перед её введением в исходную битумную композицию углеводородную композицию, углеводородную композицию IC предпочтительно нагревают при температуре в диапазоне 30 - 50°С, предпочтительно в диапазоне 40 - 50°С, предпочтительно при перемешивании и, в частности, перемешивании при 300 - 1000 об/мин, предпочтительно при перемешивании от 400 - 800 об/мин и/или в течение 10 - 120 минут, предпочтительно 10 - 20 минут. Низкая температура, предпочтительно 40 - 50°С, также является предпочтительной для облегчения контроля размера частиц гидроксида ХОН.

Такая температура, в частности, используется, когда углеводородный компонент CH имеет кинематическую вязкость при 60°С в диапазоне 20 - 20000 мм²/с, предпочтительно в диапазоне 50 - 150 мм²/с. Здесь снова параметры смешивания и температуры регулируются специалистом в данной области техники в зависимости от выбранного углеводородного компонента CH.

Обычно гидроксид, вводимый непосредственно в виде порошка, раствора или углеводородной композиции IC, вводят в исходную битумную композицию при перемешивании и нагревании. Как правило исходную битумную композицию перед введением гидроксида нагревают при перемешивании. Параметры смешивания и нагревания в зависимости от свойств используемой битумной композиции подбираются специалистами в данной области техники.

Включение частиц гидроксида, независимо от того, находятся ли они в форме порошка, раствора или углеводородной композиции IC, может осуществляться путём смешивания при температуре в диапазоне 150 - 220°C, предпочтительно при температуре в диапазоне 160 - 190°С, и/или при перемешивании в диапазоне 100 - 500 об/мин, предпочтительно в диапазоне 200 - 400 об/мин и/или в течение 10 - 120 минут. Перемешивание и нагревание можно поддерживать в течение периода времени в конце введения, в частности, при температуре в диапазоне 160 - 190°С и/или при перемешивании в диапазоне 100 - 500 об/мин, и/или в течение 10 - 240 минут.

Какой бы способ ни применялся, конечная битумная композиция может соответствовать композиции, полученной непосредственно в конце стадии b. Когда битумная композиция включает одну или несколько добавок, эти добавки могут быть введены в битумную композицию перед введением гидроксида или введены после гидроксида. Когда композиция включает несколько других добавок, также возможно, что одна или несколько добавок уже могут присутствовать, а одна или несколько добавок будут введены позже. В соответствии с предпочтительным осуществлением способ согласно изобретению включает после стадии b дополнительную стадию, соответствующую добавлению добавки, что приводит к получению конечной битумной композиции.

В частности, когда конечная битумная композиция включает промотор адгезии, такой как описано в рамках изобретения, такой промотор адгезии предпочтительно вводят на стадии с, после стадии b после введения гидроксида.

В способе, согласно изобретению, исходная битумная композиция относится к композиции, включающей значительное количество битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, в которую вводится гидроксид. Последняя может состоять исключительно из битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, смеси такой битумной основы с одной или несколькими добавками и/или другой битумной основой. Компоненты исходных битумных композиций будут присутствовать в количествах, подобранных для получения требуемых количеств в битумной композиции согласно изобретению. Хотя это не является предпочтительным, не исключено, что исходная битумная композиция включает другую битумную основу, в частности битум твёрдых марок, в частности марок 10/20 или 15/25 по стандарту 13924-1 или 20/30, 30/45 или 35/50 по стандарту EN 12591, но в ограниченных количествах, так что в итоге битумная основа, имеющая внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, представляет по меньшей мере 50% масс., предпочтительно по меньшей мере 80% масс. и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы полученной битумной композиции. В частности, отсутствие в исходной битумной композиции твёрдых битумов позволяет готовить в барабане только одну смесь, так как внесение гидроксида может осуществляться непосредственно в технологическом процессе.

Композиции согласно изобретению – предпочтительные осуществления

Изобретение относится к битумным композициям, включающим битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, составляющую по меньшей мере 50% масс. и предпочтительно по меньшей мере 80% масс. и предпочтительно по меньшей мере 90% масс. от общей массы битумной композиции и гидроксида XOH, такого как описано в рамках изобретения. Указанные композиции могут также включать одну или несколько добавок, в частности те, которые описаны ранее. Более того, хотя эти осуществления не являются предпочтительными, возможно, что композиции, согласно изобретению, также включают твёрдый битум, в частности, марки 10/20 или 15/25 по стандарту 13924-1, или 20/30, 30/45 или 35/50 по стандарту EN 12591. Предпочтительно, если такой твёрдый битум присутствует, то составляет не более 20% масс. от общей массы битумной композиции согласно изобретению.

В битумных композициях, согласно изобретению, различные компоненты распределены в битумной основе. Такое распределение достигается за счёт перемешивания, применяемого при приготовлении композиций по изобретению.

Некоторые из особенно предпочтительных композиций в рамках объёма изобретения приведены ниже. Приведённые % представляют собой массовые % относительно общей массы композиции. Преимущественно в приведённом ниже описании первые указанные диапазоны используются вместе для различных перечисленных компонентов, или вторые диапазоны, указанные для различных перечисленных компонентов, или третьи диапазоны, указанные для различных перечисленных компонентов.

В частности, изобретение относится к композициям, включающим следующие компоненты:

- 60 - 99,999%, предпочтительно 80 - 99,998% и предпочтительно 90 - 99,99% битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, и

- 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида XOH, в котором X = Na или K; и преимущественно 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида натрия.

В соответствии с некоторыми осуществлениями изобретение относится к композициям, включающим следующие компоненты:

- 60 - 99,899%, предпочтительно 80 - 99,498% и предпочтительно 90 - 98,99% битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6,

- 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида XOH, в котором X = Na или K; и преимущественно 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида натрия,

- 0,1 - 10%, предпочтительно 0,5 - 8% и предпочтительно 1 - 5%, углеводородного компонента CH, выбранного из углеводородных масел, мягкого битума, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей.

В соответствии с некоторыми осуществлениями изобретение относится к композициям, состоящим исключительно из следующих компонентов:

- 89 - 99,899%, предпочтительно 91,5 - 99,498% и предпочтительно 94,5 - 98,99% битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6,

- 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида XOH, в котором X = Na или K; и преимущественно 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида натрия, и

- 0,1 - 10%, предпочтительно 0,5 - 8% и предпочтительно 1 - 5% углеводородного компонента CH, выбранного из углеводородных масел, мягкого битума, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретение относится к композициям, включающим следующие компоненты:

- 60 - 99,889%, предпочтительно 80 - 99,448% и предпочтительно 90 - 98,89 битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, - 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида XOH, в котором X = Na или K; и преимущественно 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида натрия,

- 0,1 - 10%, предпочтительно 0,5 - 8% и предпочтительно 1 - 5% углеводородного компонента CH, выбранного из углеводородных масел, мягкого битума, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей,

- 0,01 - 2%, предпочтительно 0,05 - 1% и предпочтительно 0,1 - 0,3% промотора адгезии, предпочтительно выбранного из аминов, диаминов, полиаминов, алкиламидоаминов, амидополиаминов, имидазолинов и их смесей.

В соответствии с некоторыми осуществлениями изобретение относится к композициям, состоящим исключительно из следующих компонентов:

- 87 до 99,889%, предпочтительно 90,5 - 99,448% и предпочтительно 94,2 - 98,89% битумной основы, имеющей внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6,

- 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида XOH, в котором X = Na или K; и преимущественно 0,001 - 1%, предпочтительно 0,002 - 0,5% и предпочтительно 0,01 - 0,5% гидроксида натрия,

- 0,1 - 10%, предпочтительно 0,5 - 8% и предпочтительно 1 - 5% углеводородного компонента CH, выбранного из углеводородных масел, мягкого битума, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей,

- 0,01 - 2%, предпочтительно 0,05 - 1% и предпочтительно 0,1 - 0,3% промотора адгезии, предпочтительно выбранного из аминов, диаминов, полиаминов, алкиламидоаминов, амидополиаминов, имидазолинов и их смесей.

Очевидно, что битумная основа, имеющая внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или уровень пептизации Sa 0 - 0,6, и гидроксид, и промотор адгезии и углеводородный компонент CH, когда они присутствуют, соответствуют, предпочтительно тем, которые конкретно описаны или предпочтительны в рамках объёма изобретения. В частности, в ранее описанных композициях битумная основа, имеющая внутреннюю стабильность S 1 - 2,5 и/или степень пептизации Sa 0 - 0,6, представляет собой смесь продуктов, образующихся в результате висбрекинга остатков перегонки при пониженном давлении, указанные остатки перегонки при пониженном давлении, образуются при перегонке при пониженном давлении атмосферных остатков, образующихся при прямой атмосферной перегонке нефти.

Композиции, полученные путём смешивания различных перечисленных компонентов в заданных пропорциях или даже полученные путём смешивания только различных перечисленных компонентов в заданных пропорциях, также составляют неотъемлемую часть изобретения.

Использование и применение битумных композиций по изобретению

Предусматриваются различные применения композиций согласно изобретению. В частности, композиции по изобретению можно использовать в качестве вяжущего для замены обычного битума. В качестве вяжущего композиция, согласно изобретению, может быть использована для приготовления смеси с заполнителями, особенно для дорожного строительства. Что касается применения в дорожном строительстве, изобретение относится, в частности, к смесям в качестве материалов для строительства и обслуживания дорожных оснований и их покрытий, а также для всех дорожных работ.

Под смесью понимается смесь вяжущего с заполнителями и, возможно, минеральными и/или синтетическими наполнителями. Смесь включает композицию, описанную в рамках изобретения, в качестве связующего вещества и, возможно, минеральные и/или синтетические наполнители, предпочтительно выбранные из мелочи, песка, каменной крошки и переработанных продуктов измельчения. Заполнители представляют собой минеральные и/или синтетические заполнители, в частности переработанные продукты измельчения, размером более 2 мм, предпочтительно 2 - 20 мм.

Кроме того, целью изобретения является способ приготовления смеси, включающий горячее смешивание композиции согласно изобретению с заполнителями и, возможно, минеральными и/или синтетическими наполнителями.

Композицию, согласно изобретению, можно преимущественно использовать для приготовления поверхностного покрытия, горячей смеси, смеси холодной заливки или грунтовой эмульсии. Что касается дорожных применений, изобретение также охватывает асфальты в качестве материалов для изготовления и нанесения дорожных покрытий.

Под асфальтом понимают смесь вяжущего с минеральными и/или синтетическими наполнителями. Асфальт включает композицию, такую как описанная в рамках изобретения, и минеральные наполнители, такие как мелочь, песок, каменная крошка и переработанные продукты измельчения. Минеральные наполнители состоят из мелочи (частицы размером менее 0,063 мм), песка (частицы размером от 0,063 мм до 2 мм) и, возможно, из каменной крошки (частицы размером более 2 мм, предпочтительно 2 - 4 мм). Асфальты имеют уплотнённость 100% и в основном используются для устройства и покрытия тротуаров, тогда как смеси имеют уплотнённость менее 100% и используются для строительства дорог. В отличие от смесей, асфальты при укладке не уплотняются катком.

Таким образом, другой целью изобретения является также способ приготовления асфальта, включающий горячее смешивание композиции согласно изобретению с минеральными и/или синтетическими наполнителями.

Другой аспект изобретения относится к применению композиции согласно изобретению в различных промышленных применениях, в частности, для получения водонепроницаемого покрытия, мембраны или герметизирующего слоя. Что касается промышленного применения композиций согласно изобретению, то можно упомянуть изготовление водонепроницаемых мембран, шумоподавляющих мембран, изоляционных мембран, поверхностных покрытий, ковровой плитки или герметизирующего слоя.

Приведённые ниже примеры помогут проиллюстрировать изобретение, но никоим образом не ограничивают его.

Реагенты

Безводный гидроксид натрия с чистотой более 99%, в форме гранул (CARL ROTH GMBH & Co. KG, артикул № 9356.1).

Битумную основу получают путём висбрекинга остатков вакуумной перегонки, образующихся в результате вакуумной перегонки остатков перегонки при атмосферном давлении нефти нефтеперерабатывающего предприятия в Нормандии. Его внутренняя стабильность S равна 2, а уровень пептизации Sa 0,52, причём указанные значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12.

Промотор адгезии H1 представлял собой аминную добавку: WETFIX бE от Akzo Nobel Surface Chemistry AB (CAS 68910-93-0).

Медленногустеющий битум поставлен компанией TOTAL под маркой SOFT® бITUMEN. Он имеет кинематическую вязкость при 60°C в соответствии со стандартом EN 12595 90 мм²/с. Его пропускание, измеренное при 900 нм с помощью фотометра Hach Lange DR 3900 в 1 см кюветой из оптического стекла, составляет 0,1%.

Оценка битумных композиций

В приведённых ниже примерах композиции оценивают по:

- измерению пенетрации иглы при 25°C (сокращение: Pene) в соответствии со стандартом EN 1426, результаты выражены в 1/10 мм,

- измерению температуры размягчения по методу кольца и шара (аббревиатура: BRT) в соответствии со стандартом EN 1427, результаты выражены в °C,

- индексу пенетрации (без единиц измерения) по стандарту DIN EN 1427 Приложение В,

- стойкость композиций к затвердеванию и старению соответственно испытана по стандарту DIN EN 12607-1 и стандарту DIN EN 12607-1 + EN 14769.

Европейский стандарт DIN EN 12607-1 определяет метод измерения комбинированного воздействия тепла и воздуха на тонкую плёнку композиции при постоянном обновлении (испытание на укатывание тонкой плёнки в печи или RTFOT). Старение RTFOT проводят при температуре 163°C в течение 75 минут при потоке воздуха 4 л/мин. Европейский стандарт DIN EN 12607-1+ EN 14769 определяет метод ускоренного долговременного старения, проводимого в сосуде для старения под давлением (RTFOT +PAV). Старение RTFOT проводят в условиях, указанных ранее, а также для PAV при температуре 100°С, в течение 20 часов и давлении 2,1 МПа.

- Стойкость к низким температурам (Определение модуля жёсткости при изгибе, реометр с изгибающейся балкой BBR), отражающая стойкость к растрескиванию, также оценивают в соответствии со стандартом DIN EN 14771. T(S=300 МПа) представляет температуру, при которой жёсткость составляет 300 МПа и T(m=0,3) температуру, для которой наклон равен 0,3.

Примеры

а) Приготовление углеводородной композиции IC

Гранулы гидроксида натрия измельчают в мелкий порошок с помощью мельницы IKA® A11 (IKA-Werke GmbH & Co) при 28 000 об/мин в течение около 30 секунд. Таким образом получают частицы гидроксида натрия (NaOH). Их средний максимальный размер, измеренный для 20 частиц под микроскопом, составляет около 50 мкм. При этом 500 г разжиженного битума нагревают при 50°С в реакторе диаметром d = 16 см и при перемешивании при 600 об/мин пластинчатой мешалкой для растворения (диаметр D активной механической части), при D/d = 0,4. Температуру контролируют с помощью термостата. 95,24 г порошкообразного гидроксида натрия помещают в суспензию в разжиженный битум и перемешивают; перемешивание продолжают в течение 30 минут. В полученной композиции IC массовый процент NaOH составляет 16% общей массы полученной композиции IC. Полученную композицию IC изучают с помощью оптической микроскопии, которая показала, что гидроксид натрия находится в форме частиц, более 80% которых имеют максимальный размер менее или равный 50 мкм.

b) Приготовление модифицированной битумной композиции

Приготовленную ранее композицию IC нагревают не выше 50°C (поскольку вязкость разжиженного битума снижается при более высоких температурах, что приводит к более высокой скорости декантации NaOH) при перемешивании в реакторе с мешалкой, как описано в разделе a) (D/d = 0,4) при 600 об/мин для гомогенизации.

Параллельно 2500 г битумной основы нагревают при 180°C в реакторе и перемешивают с использованием мешалки, такой как описанная в разделе а) (D/d = 0,4) со скоростью более 400 об/мин для гомогенизации битумной основы. Приготовленную композицию IC добавляют непосредственно к битумной основе (3,23 г композиции IC на 100 г битумной основы = 3,13% масс. в конечной битумной композиции). В конце добавления композиции IC перемешивание продолжают в течение 30 минут.

Смесь продолжают перемешивать в течение 3 часов при 600 об/мин. Температуру смеси устанавливают не выше 170°С. Образцы регулярно удаляют из реактора для измерения BRT и Pene. Смешивание прекращают, когда они стабилизировались. Затем смесь охлаждают до 160°С и добавляют 5,04 г промотора адгезии Н1. Перемешивание поддерживают в течение 20 минут. В конечной битумной композиции массовое процентное содержание NaOH составляет 0,500%, промотора адгезии H1 составляет 0,194% масс., а разжиженного битума 2,623% масс. в расчёте на общую массу конечной битумной композиции.

В приведённой ниже таблице 1 приведены BRT и Pene, до и после RTFOT и RTFOT+PAV, только для битумной основы и для битумной композиции согласно изобретению.

Таблица 1

Битумная композиция
Сравнения Битумная композиция
Модифицированная H1 Битумная композиция
Изобретения Параметр Стандарт Единицы BRT DIN EN 1427 °C 66,2 66,0 69,2 Pene DIN EN 1426 мм/10 9 10 12 Индекс пенетрации DIN EN 1427 Приложение В - -1,1 -0,2 Стойкость к старению RTFOT DIN EN 12607-1 - BRT DIN EN 1427 °C 75,8 75,6 75,6 Изменение BRT DIN EN 1427 °C 9,6 9,6 6,4 Pene DIN EN 1426 мм/10 5 6 8 Сохранение Pene DIN EN 1426 % 56 60 67 Стойкость к старению RTFOT и PAV DIN EN 12607-1 + 14769 - BRT DIN EN 1427 °C 86,0 86 84,5 Изменение BRT DIN EN 1427 °C 19,8 20 15,3 Pene DIN EN 1426 мм/10 5 5 7 Сохранение Pene DIN EN 1426 % 56 50 58

Эти результаты показывают, что битумная композиция, согласно изобретению, соответствует требованиям стандарта дорожного строительства EN 12591, а именно:

- После RTFOT изменение BRT составляет 6,4°C и, следовательно, менее 8°C, как предусмотрено стандартом, в отличие от композиции, не модифицированной добавлением гидроксида натрия,

- После RTFOT Pene сохраняется на уровне 67%, что, таким образом, превышает 60%, как это предусмотрено стандартом, в отличие от композиции, не модифицированной добавлением гидроксида натрия,

- после RTFOT + PAV изменение BRT составляет 15,3°C и, следовательно, менее 16°C, как это предусмотрено стандартом, в отличие от композиции, не модифицированной добавлением гидроксида натрия,

- После RTFOT + PAV Pene сохраняется на уровне 58%, что, таким образом, превышает 50%, как это предусмотрено стандартом.

Кроме того, в качестве дополнения, измерения, проведённые на битумной основе, модифицированной исключительно добавлением 0,194% масс. промотора адгезии Н1 (модифицированная смола Н1), показывают, что стабильность BRT и Pene после RTFOT и после RTFOT и PAV очень близки к полученным для битумной основы сравнения.

Стойкость к низким температурам, репрезентативная стойкость к растрескиванию, также оцениваются в соответствии со стандартом DIN EN 14771. Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2

RSV VR Битумная композиция
Сравнения Битумная композиция
Изобретения Исходная После RTFOT Исходная После RTFOT T(S=300МПа) -5,6°C -3,7°C
(+1,9°C) -6,3°C -5,4°C
(+0,9°C) Значение m при T(S=300МПа) 0,317 0,285 0,311 0,297 T(m=0,3) -6,9°C -2,0°C
(+4,9°C) -7,2°C -5,1°C
(+2,1°C) S при T(m=0,3) 359,67 МПа 249,15 МПа 334,66 МПа 288,09 МПа

Эти результаты показывают, что битумная композиция согласно изобретению имеет более низкую температуру T(S=300 МПа) и более низкие изменения после RTFOT по сравнению с композицией, не модифицированной добавлением гидроксида натрия. Точно так же битумная композиция по изобретению имеет более низкую температуру Т(m=0,3) и более низкие изменения после RTFOT, а также более низкое значение S при Т(m=0,3) по сравнению с композицией, не модифицированной добавлением гидроксида натрия. Все эти результаты объясняют лучшую стойкость к растрескиванию, полученную в результате введения гидроксида натрия в битумные композиции согласно изобретению.

Группа изобретений относится к битумной композиции и способу ее получения, а также к применению гидроксида XOH с X = Na или K в указанной композиции, к применению битумной композиции в качестве вяжущего для получения водонепроницаемого покрытия, мембраны или герметизирующего слоя и для приготовления поверхностного покрытия, горячей смеси, холодной смеси, холодной заливки, гравийной эмульсии или уплотнённого слоя, к способу приготовления смеси вяжущего, к смеси вяжущего, к асфальту и способу его приготовления. Битумная композиция включает смесь битумной основы, составляющей по меньшей мере 50 мас.% от общей массы композиции, и гидроксида XOH с X = Na или K, который составляет 0,001-1 мас.% в расчете на массу композиции. Причем указанная битумная основа имеет внутреннюю стабильность S 1-2,5 и/или уровень пептизации Sa 0-0,6, причём указанные значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12. Способ включает следующие стадии: а) приготовление доступной исходной битумной композиции, указанной выше, и b) введение гидроксида XOH, где X = Na или K. Технический результат заявленной группы изобретений заключается в разработке битумных композиций, которые помогают уменьшить появление трещин при низких температурах. 10 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Битумная композиция, включающая смесь:

- битумной основы, составляющей по меньшей мере 50% масс. от общей массы композиции, и

- гидроксида XOH с X = Na или K, который составляет 0,001-1% масс. в расчете на массу композиции,

указанная битумная основа имеет внутреннюю стабильность S 1-2,5 и/или уровень пептизации Sa 0-0,6, причём указанные значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12.

2. Композиция по п. 1, характеризующаяся тем, что битумная основа представляет собой смесь продуктов, полученных в результате висбрекинга остатков перегонки при пониженном давлении, при этом указанные остатки перегонки при пониженном давлении получены перегонкой при пониженном давлении атмосферных остатков, происходящих от прямой атмосферной перегонки нефти.

3. Композиция по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что она включает 0,002-0,5% масс., предпочтительно 0,01-0,5% масс., гидроксида XOH, где X = Na или K, причём % представляет массовые % относительно общей массы композиции.

4. Композиция по любому из пп. 1-3, характеризующаяся тем, что гидроксид XOH, где X = Na или K, образует частицы, которые имеют средний максимальный размер в диапазоне 10-100 мкм, предпочтительно в диапазоне 20-60 мкм, и/или которые имеют максимальный размер менее или равный 100 мкм, предпочтительно менее или равный 60 мкм.

5. Композиция по любому из пп. 1-4, характеризующаяся тем, что гидроксид XOH представляет собой гидроксид натрия.

6. Композиция по любому из пп. 1-5, характеризующаяся тем, что после старения RTFOT, при температуре 163°С, в течение 75 минут и потоке воздуха 4 л/мин согласно стандарту EN 12607-1, изменение температуры размягчения по методу кольца и шара указанной композиции, определённое в соответствии со стандартом EN 1427, составляет менее 8°C и/или сохранение пенетрации иглы при 25°C указанной композиции, определённое в соответствии со стандартом EN 1426, составляет более 60%.

7. Композиция по любому из пп. 1-6, характеризующаяся тем, что после старения RTFOT, при температуре 163°С, в течение 75 минут и потоке воздуха 4 л/мин согласно стандарту EN 12607-1, изменение температуры размягчения по методу кольца и шара указанной битумной основы, определённое в соответствии со стандартом EN 1427, превышает 8°C и/или сохранение пенетрации иглы при 25°C в битумную основу, определённое в соответствии со стандартом EN 1426, составляет менее чем или равно 60%.

8. Композиция по любому из пп. 1-7, характеризующаяся тем, что после старения RTFOT, при температуре 163°С, в течение 75 минут и потоке воздуха 4 л/мин + PAV при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа, в соответствии со стандартами EN 12607-1 и EN 14769, изменение температуры размягчения по методу кольца и шара указанного состава, определённое в соответствии со стандартом EN 1427, составляет менее 16°C, и/или сохранение пенетрации иглы при 25°С указанной композиции, определённое в соответствии со стандартом EN 1426, составляет более 50%.

9. Композиция по любому из пп. 1-8, характеризующаяся тем, что она имеет пенетрацию иглы при 25°С, определённую согласно стандарту EN 1426, которая находится в пределах 5-80 мм/10, и/или температуру размягчения по методу кольца и шара, определённую в соответствии со стандартом EN 1427, которая находится в диапазоне 45-75°C.

10. Композиция по любому из пп. 1-9, характеризующаяся тем, что после старения RTFOT, при температуре 163°С, в течение 75 минут и потоке воздуха 4 л/мин + PAV при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа, согласно стандартам EN 12607-1 и EN 14769, изменение температуры размягчения по методу кольца и шара битумной основы, определённое по стандарту EN 1427, превышает 16°С.

11. Композиция по любому из пп. 1-10, характеризующаяся тем, что она дополнительно включает углеводородный компонент CH, выбранный из углеводородных масел, мягкого битума, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей, причём указанный углеводородный компонент CH предпочтительно составляет не более 10% масс., предпочтительно 0,1-10% масс., более предпочтительно 0,5-8% масс. и ещё более предпочтительно 1-5% масс. от общей массы композиции.

12. Композиция по любому из пп. 1-11, характеризующаяся тем, что она дополнительно включает промотор адгезии, выбранный из аминов, диаминов, полиаминов, алкиламидоаминов, амидополиаминов, имидазолинов и их смесей, причём указанный промотор адгезии предпочтительно составляет 0,01-2% масс., предпочтительно 0,05-1% масс. и ещё более предпочтительно 0,1-0,3% масс. от общей массы композиции.

13. Способ приготовления битумной композиции, включающий следующие стадии:

а) приготовление доступной исходной битумной композиции, включающей битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1-2,5 и/или уровень пептизации Sa 0-0,6, причём указанные значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12, и

b) введение гидроксида XOH, где X = Na или K, в таком количестве, чтобы количество введённого гидроксида XOH составляло от 0,001-1% масс. от общей массы полученной конечной битумной композиции,

исходная битумная композиция включает указанную битумную основу в таком количестве, что битумная основа составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы полученной битумной композиции.

14. Способ приготовления по п. 13, характеризующийся тем, что на стадии b) в исходную битумную композицию вводят углеводородную композицию IC, включающую 15-50% масс. гидроксида XOH, где X = Na или K, причём указанная композиция IC включает углеводородный компонент CH, предпочтительно выбранный из числа углеводородных масел, медленногустеющего битума, разжиженного битума и их смесей.

15. Способ приготовления по п. 14, характеризующийся тем, что гидроксид XOH, где X = Na или K, присутствует в композиции IC в виде частиц, которые имеют средний максимальный размер в диапазоне 10-100 мкм, предпочтительно в диапазоне 20-60 мкм, и/или которые имеют максимальный размер менее или равный 100 мкм, предпочтительно менее или равный 60 мкм.

16. Способ приготовления по любому из пп. 13-15, характеризующийся тем, что включение углеводородной композиции IC в исходную битумную композицию осуществляют при температуре в диапазоне 150-220°С, предпочтительно в диапазоне 160-190°С, и/или при перемешивании в диапазоне 100-500 об/мин, предпочтительно в диапазоне 200-400 об/мин, в течение 10-180 минут, предпочтительно 10-20 минут.

17. Применение гидроксида XOH с X = Na или K в битумной композиции, которая включает битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1-2,5 и/или уровень пептизации Sa 0-0,6, причём указанные значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12, и указанная битумная основа составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы битумной композиции, в которой гидроксид XOH с X = Na или K вводят в битумную композицию в количестве, составляющем 0,001-1% масс. от общей массы битумной композиции, в качестве средства для повышения стойкости к старению при RTFOT при температуре 163°C в течение 75 минут при потоке воздуха 4 л/мин по стандарту EN 1426 и/или стойкости к старению при RTFOT при температуре 163°С, в течение 75 минут при потоке воздуха 4 л/мин + PAV при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа, проводимых в соответствии со стандартами EN 12607-1 и EN 14769, % масс., приведённые для битумной основы и гидроксида, рассчитывают относительно общей массы битумной композиции, включая гидроксид.

18. Применение по п. 17, характеризующееся тем, что введение в битумную композицию гидроксида ХОН с Х=Na или K приводит после старения RTFOT при температуре 163°С в течение 75 мин при потоке воздуха 4 л/мин, в соответствии со стандартом EN 12607-1, к изменению температуры размягчения по методу кольца и шара, определённому в соответствии со стандартом EN 1427, менее чем на 8°C, и/или сохранению пенетрации иглы при 25°C, определённому в соответствии со стандартом EN 1426, более 60%.

19. Применение по п. 17 или 18, характеризующееся тем, что введение гидроксида ХОН с Х=Na или К в битумную композицию приводит, после старения RTFOT при температуре 163°С, в течение 75 минут в потоке воздуха 4 л /мин + PAV при температуре 100°С, в течение 20 часов и при давлении 2100 кПа, согласно стандартам EN 12607-1 и EN 14769, к изменению температуры размягчения по методу кольца и шара, определенному в соответствии со стандартом EN 1427, менее 16°C, и/или сохранению пенетрации иглы при 25°C, определённому в соответствии со стандартом EN 1426, более 50%.

20. Применение гидроксида XOH с X = Na или K в битумной композиции, которая включает битумную основу, имеющую внутреннюю стабильность S 1-2,5 и/или уровень пептизации Sa 0-0,6, указанные значения S и Sa измерены в соответствии со стандартом ASTM D 7157-12, при этом указанная битумная основа составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы битумной композиции, в котором гидроксид XOH с X = Na или K вводят в битумную композицию в количестве, составляющем 0,001-1% масс. от общей массы битумной композиции, в качестве средства для улучшения стойкости к низким температурам, определенной в соответствии со стандартом DIN EN 14771, при этом % масс., приведённые для битумной основы и гидроксида, рассчитывают относительно общей массы битумной композиции, включая гидроксид.

21. Применение битумной композиции по любому из пп. 1-12 в качестве вяжущего для получения водонепроницаемого покрытия, мембраны или герметизирующего слоя.

22. Способ приготовления смеси вяжущего, характеризующийся тем, что он включает горячее смешивание композиции по любому из пп. 1-12 с заполнителями и, возможно, минеральными и/или синтетическими наполнителями.

23. Смесь вяжущего, включающая битумную композицию по любому из пп. 1-12, смешанную с заполнителями и, возможно, минеральными и/или синтетическими наполнителями.

24. Способ приготовления асфальта, характеризующийся тем, что он включает горячее смешивание битумной композиции по любому из пп. 1-12 с минеральными и/или синтетическими наполнителями.

25. Асфальт, включающий битумную композицию по любому из пп. 1-12, смешанную с заполнителями и, возможно, минеральными и/или синтетическими наполнителями.

26. Применение битумной композиции по любому из пп. 1-12 в качестве вяжущего для приготовления поверхностного покрытия, горячей смеси, холодной смеси, холодной заливки, гравийной эмульсии или уплотнённого слоя, причём указанная композиция связана с заполнителями и/или переработанным измельченным материалом.