含有降低烟雾的添加剂的包装沥青及其生产方法技术

公开了一种包装低发烟的可熔化沥青组合物的方法和设备，包括将包含一种或多种聚合材料的粒料引入已流入常规容器或纸箱（２８）中的熔化沥青中。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术的
和工业应用性本专利技术总的涉及用于屋面材料和其他应用中的低发烟沥青材料。更具体地说，本专利技术涉及将聚合物颗粒或结构体，或聚合物和沥青复合颗粒或结构体掺入含于常规金属和纸制包装材料中的沥青中以在最终用户在其产品或方法中再熔化沥青时降低来自熔化釜的烟雾。本专利技术可用于提供用于从建筑物屋面系统到铺路等应用中来自釜的烟雾为人们所关心的场所中的沥青包装体。本专利技术的背景来自沥青加工和中转设备的沥青通过多种方式中之一运送到最终的用户，这些方式包括将熔化沥青直接用管输送到附近的用户，以液体形式经油罐卡车和有轨机动车运送以及以独立包装的固体形式运送。独立包装主要被建筑承包商用作屋面材料应用的沥青源，且典型的是通过将熔化沥青倾入由金属底和圆柱形纸侧壁制成的容器中而形成。典型的是在约177℃(350°F)的温度下倾入沥青并将包装体在运送前冷却至多24小时。除去纸和金属容器(其变为废物)后，最终用户通常将固体沥青放入燃气加热的熔化釜中，以将沥青熔化而使用。这类用于熔化沥青的加热釜所具有的问题是它们可能释放出显著量的烟雾。烟雾难看且刺激工人和周围环境中的其他人。因此，人们试图努力降低这类釜所释放的烟雾量。为此，已经发现引入在釜中升于熔化沥青表面上且在其上形成表皮层(skim coating)的聚合材料可降低发烟。尽管聚合材料通常可以几乎任何方式加入釜中的沥青中以降低发烟，但在供应给最终用户的沥青包装体中加入聚合物可对熔化釜中的聚合物提供连续的补充且为达到所需结果的最便利形式。然而，尽管该类聚合物已经以沥青的可熔容器，例如Owens Corning’s TruMelt容器形式预先包括在此类包装体中，但已发现在传统的金属和纸制沥青包装材料中掺入该类聚合物并不简单。特别是，已经发现在用熔化沥青填充包装材料之前将聚合物引入包装材料中常常导致聚合物迁移到包装材料的顶部和侧壁，而不是嵌入沥青中。结果，当在建筑场地将包装材料从固化沥青上取出时，显著量的聚合物颗粒与沥青分离且随包装材料一起丢弃。因此，需要一种将所需的聚合物引入含于标准金属和纸制包装材料中的沥青中的方法，引入的方式应使聚合物整体上结合于包装材料中所含的固化沥青(下文称作“包装沥青”)中，从而在建筑场地将包装材料从沥青上撕去并丢弃时不会从中分离。这些需要由下文所公开的本专利技术方法所满足。专利技术概述本专利技术提供了一种降低通常在建筑场地所用的加热釜中熔化传统沥青包装体时产生的烟雾的有效方法。根据本专利技术，在包装沥青中加入约0.2-6.0wt％的聚合材料以降低来自釜的烟雾。在将包装沥青引入釜中时，沥青和聚合物熔化，而熔化的聚合物漂浮到表面，从而基本上在熔化沥青的整个上表面形成表皮、皮层或膜层，其降低了从釜中释放的烟雾。尽管熔化的聚合物最终溶于松散沥青中，但该表皮随着沥青包装体循环通过该釜而不断更新。本专利技术因此提供了一种将聚合材料引入传统沥青包装体中的方法和设备，引入的方式应使聚合物整体上结合于包装沥青中，从而在除去包装材料的过程中不会与沥青分离，但在釜中熔化时与沥青分离并漂浮到表面形成降低烟雾的膜层。该聚合物可以以粉末、颗粒、小片或其他模塑形状(下文统称为“粒料”)的形式加入纯净的沥青中，但优选以熔化的聚合物和沥青的固化混合物形式如共挤出粒料形式引入包装沥青中。这类复合粒料通常比由纯聚合物熔化得到的表皮提供更好的降低烃释放效果，且粒料中存在沥青有助于其熔化并增加该聚合物的分散性。另外，如果需要，也可以在引入沥青之前在包装材料内部放置聚烯烃薄膜衬里(例如聚丙烯)以提供额外的聚合物并帮助防止在沥青固化时粒料与容器粘连。在本专利技术的方法中，聚合物或聚合物/沥青粒料在其进入包装材料中时与熔化的沥青混合，从而使粒料被熔化的沥青覆盖。这可通过如下方式完成将粒料在填充包装材料时注入熔化的沥青料流中，或将沥青和粒料单独但同时引入包装材料中，从而使粒料在进入包装材料中时被沥青完全包覆。结果，尽管粒料通常不如熔化的沥青稠密且倾向于升至包装体的顶部，但粒料被包封在沥青中且在除去包装材料时与沥青分离的倾向大为降低。因此，可以从包装沥青上撕去包装材料并将其丢弃，而不会显著降低加入含包装沥青的熔化釜中的聚合物量。附图的简要说明图1说明可以用于将聚合物粒料或沥青/聚合物复合粒料引入传统的沥青包装体中的本专利技术设备。本专利技术的详细说明和优选实施方案如上所述，当将沥青用于铺屋面或铺路等应用中时，通常在燃气加热的釜中将其熔化而使用。本文所用的术语“釜”意指任何适于盛装熔化的沥青的容器或器具，如铺屋面用釜(roofer’s kettle)。传统的熔化沥青所用的这些加热釜所具有的问题是它们可能释放显著量的烟雾。这些烟雾可能难看且对工人和周围环境中的其他人造成刺激。有利的是，现已发现根据本专利技术在传统的固化沥青包装体中掺入少量的聚合物或聚合物/沥青复合粒料有助于控制沥青在釜中熔化时的发烟。当将该包装体的内容物加热至足以熔化沥青的温度时，加入的粒料与沥青一起熔化，且某些含于粒料中的聚合物在溶解之前聚集在熔化沥青的上表面，形成表皮。术语“表皮”意指在熔化沥青的上表面漂浮或形成的薄层或薄膜。优选聚合物基本上在熔化沥青的整个上表面上形成表皮。应理解的是，当向釜中加入额外的沥青时，表皮可能破裂，但通常在表面上快速地重新形成。尽管不希望受理论束缚，但据信表皮通过在熔化沥青暴露于空气时用作冷却顶(cool top)或阻挡层而降低釜中的发烟。表皮厚度为聚合物材料的加入速率减去聚合物溶解速率的函数。溶解速率是基本聚合物性能以及釜温和搅拌程度的函数。表皮厚度通常为约3-13mm，典型地约为6mm。然而，据信至少约0.025mm，更优选至少约0.25mm的表皮厚度适于降低釜中的发烟。表皮优选足够粘稠以使其一起保持为连续层而降低釜中的发烟。若表皮粘度太低，则来自熔化沥青的烟雾可能通过表皮中的孔发散且从釜中逸出。相反，若粘度太高，则不易在沥青釜的整个暴露表面上形成连续表皮，也不易随时间流逝而再分散或溶入松散沥青中。为提供合适的粘度，优选加入的聚合物的熔体流动指数为约15-95g/10分钟，更优选约25-85g/10分钟，甚至更优选为约35-75g/10分钟。较低的熔体流动指数通常意味着聚合物更为粘稠。熔体流动指数根据ASTM D1238方法B在2.16kg负载下于190℃(374°F)测量。引入聚合物而形成该表皮的方法可以有利地用于任何通常在敞开釜中加热以准备应用的沥青产品。本文所用的术语“沥青”是指包括来自炼油厂的沥青残渣，以及天然存在的沥青材料如沥青、硬沥青、焦油和木沥青(pitches)，或已经过吹气氧化或其他化学方法加工或处理的这些相同材料。例如，沥青可以用催化剂如氯化铁等吹气氧化。沥青可以是常规的屋面熔化沥青(roofing flux asphalt)或铺路级沥青，以及其他类型的沥青，包括特种沥青如防水沥青、电池化合物和密封剂。也可以使用不同种类沥青的混合物。加入沥青中的聚合物材料可以是能够在熔化沥青的上表面熔化且形成足够粘度的表皮以降低釜中的发烟的任何聚合物。聚合物应具有低于沥青的相对密度以使其升至熔化沥青釜的上表面，且应能与沥青混溶和相容。可以使用的示例聚合物包括聚烯烃聚合物如聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和丁烯共聚物；乙烯-乙酸乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低发烟可熔化沥青组合物，包含一块固化沥青，该固化沥青中分散有一种或多种包含聚合材料的粒料。

【技术特征摘要】
US 1997-12-12 08/990,012书及其等同物定义。权利要求1.一种沥青组合物，包含一块固化沥青，该固化沥青中分散有一种或多种包含聚合材料的粒料；该聚合材料在其被熔融时会熔化和在组合物的上表面上形成表皮。2.根据权利要求1的沥青组合物，其中所述组合物包含0.2-6.0wt％的聚合材料。3.根据权利要求1的沥青组合物，其中所述粒料包含30-90wt％聚合材料和10-70wt％沥青。4.根据权利要求1的沥青组合物，其中所述聚合材料选自聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，合成橡胶，乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物及其混合物。5.根据权利要求3的沥青组合物，其中所述粒料包含40-80wt％聚丙烯和20-60wt％沥青。6.根据权利要求1的沥青组合物，还包含连于其表面上的聚烯烃膜。7.根据权利要求1的沥青组合物，其中所述粒料还包含用于所述沥青的化学改性剂或添加剂。8.根据权利要求7的沥青组合物，其中所述化学改性剂或添加剂为合成蜡。9.根据权利要求1的沥青组合物，其中所述粒料呈圆柱形且直径为1.59mm-6.35mm，长度为1.59mm-12.70mm。10.根据权利要求1的沥青组合物，其中所述聚合材料的量足以引起从组合物中苯可溶悬浮粒料的排放。11.根据权利要求1的沥青组合物，其中聚合材料具有在190℃、2.16kg负载下测定为15-95g/10分钟的熔体流动指数。12.一种沥青组合物，包括一块固化沥青，该固化沥青中分散有一种或多种包含聚合材料的粒料；该聚合材料在其被熔融时会熔化和在组合物的上表面上形成表皮；该聚合材料包括如下的共混物a)具有在190℃、2.16kg负载下测定为15-95g/10分钟的熔体流动指数的聚合物；b)具有在230℃、21.60g负载下测定为50-400g/10分钟的熔体流动指数的聚合物。13.根据权利要求12的沥青组合物，其中所述组合物包含0.2-6wt％的聚合材料。14.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：MR福兰森，DR维米利昂，DC特鲁姆波里，RT扎尼基，JW史密斯，JW基廷，JA马萨瑞，TC比兹基，RS布利斯，
申请(专利权)人：欧文斯科尔宁格公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]