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Siloxan-Harnstoff-Blockcopolymeren als Bitumenverbesserungsmittel

IP.com Disclosure Number: IPCOM000028288D
Publication Date: 2004-May-07
Document File: 6 page(s) / 43K

Publishing Venue

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Abstract

Es wurde gefunden, dass es möglich ist, bituminöse Massen, die besonders für Anwendungen entweder im Straßenbelag oder als Gebäudeimprägnierung geeignet sind, unter Verwendung von neuen Siloxan-Harnstoff-Copolymeren als Modifizierungsmittel zu erhalten. Die erhaltenen bituminösen Massen sind dahingehend von besonderem Interesse, dass sie gute Elastizitätseigenschaften, Beständigkeit gegen Penetration und Erweichen zusammen mit einer wirksamen Alterungsbeständigkeit vereinigen.

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Siloxan-Harnstoff-Blockcopolymeren als Bitumenverbesserungsmittel

Bitumen, das ein Gemisch von im wesentlichen verschiedenen Kohlenwasserstoffen, mit schwankenden Anteilen an paraffinischen, naphthenischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen ist, wird auf Grund seiner Eigenschaften vielfältig verwendet, so für die Herstellung von Straßenbelägen, als Vergußmassen, im Bautenschutz als Anstrichstoffe oder in Form von Dachpappen sowie als Abdichtungsmittel gegen Grundwasser.

Im nicht modifizierten Zustand sind Bitumen tatsächlich leicht verarbeitbar und zeigen gute Undurchlässigkeit, jedoch ist ihre Beständigkeit gegenüber Altern gering und ihre Elastizitätseigenschaften sind unzureichend. Infolge der spezifischen Produkteigenschaften — Bitumina besitzen generell keine elastischen Eigenschaften — verspröden damit hergestellte Beläge bei niedrigen Temperaturen und erweichen bei höheren Temperaturen. Durch Zusatz verschiedener Additive, insbesondere von Polymeren, wird versucht, eine Vergütung der Bitumina, insbesondere eine Verbesserung der rheologischen Eigenschaften und des Haftvermögens am mineralischen Füllgut zu erreichen, die z. B. dem Asphalt, einem Bitumen-Mineralstoff-Gemisch, vornehmlich für den Straßenbau, eine ausreichende Stabilität und Kälteflexibilität sowie eine hohe Dauerfestigkeit bei ständig steigenden Verkehrsbelastungen geben sollen. Insbesondere müssen Materialien, die zum Modifizieren von Bitumen geeignet sind, in der Lage sein, die Erweichungstemperatur und die Beständigkeit gegen mangelhafte Elastizität bei hohen Temperaturen ohne negative Auswirkung auf die Eigenschaften bei geringen Temperaturen und die Verarbeitbarkeit zu erhöhen.

So kann der Polymerzusatz die so genannte Plastizitätsspanne vergrößern, d. i. die Differenz zwischen Erweichungspunkt und Brechpunkt. Eine Absenkung des Brechpunktes (DIN 52012) und eine Erhöhung der Duktilität (DIN 52013) durch Polymerzusatz zeigen bessere Kälteflexibilität an. Der Zweck der Polymeren als Bitumenadditive ist die Veränderung des elastoviskosen Verhaltens von Bitumen, das heißt die Erweiterung seiner Plastizitätsspanne und Verbesserung der elastischen Rückstellung.

Des weiteren müssen die modifizierenden Materialien einen guten Verträglichkeitsgrad mit Bitumen zeigen, um die Zunahme des Entmischungsphänomens zwischen der Bitumenphase und der modifizierenden Phase, wobei das Phänomen eine frühzeitige Verschlechterung der Eigenschaften des Materials verursachen könnte, zu vermeiden oder mindestens zu begrenzen. Es sollte in dieser Hinsicht jedoch bedacht werden, dass der Verträglichkeitsgrad von Modifizierungsmittel und Bitumen aufgrund der komplexen Struktur und der chemischen Zusammensetzung des Bitumens und wegen der von den Ausgangsrohstoffen und dem Herstellungsverfahren abhängenden Variabilität nicht leicht vorhersehbar ist.

Neben Natur- und Synthesekautschuken wurden als Polymere, Duroplastharze und Thermoplaste als Bitum...