作为沥青粘合剂中的添加剂的粗甾醇制造技术

本申请公开了粘合剂和用粗甾醇制备此类粘合剂的方法。粗甾醇改善了粘合剂的各种流变特性。

Crude Sterols as Additives in Bituminous Adhesives

The present application discloses adhesives and methods for preparing such adhesives with crude sterols. Crude sterols improve the rheological properties of adhesives.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为沥青粘合剂中的添加剂的粗甾醇相关申请交叉引用本申请要求于2016年6月10日提交的PCT国际申请号PCT/US2016/37077的优先权，并要求于2016年9月9日提交的美国临时申请号62/385,905和于2016年9月9日提交的美国临时申请号62/385,899的权益，这里的每个参考文献的整体通过引用并入本文。
技术介绍
沥青路面是世界上再循环利用最多的材料之一，当再循环时其可应用于铺砌表面和桥台的肩部，作为未铺砌道路上的砾石替代物以及新沥青路面中的原始骨料和粘合剂的替代物。通常，再循环沥青路面的用途限于次表面路面层或限于沥青基和表面层中的受控量。这种用途受到限制，部分原因是沥青随时间发生劣化，失去其柔韧性，变得氧化和脆化，并且易于破裂，特别是在应力或低温下。这些效果主要是由于沥青的有机组分(例如，含柏油的粘合剂)老化，特别是在暴露于天气时。老化的粘合剂还具有高粘性。因此，再生沥青路面具有与原始沥青不同的特性并且难以加工。为了减小或延缓沥青老化对混合物的长期性能的影响，已经研究了许多材料。例如，再生剂的市场目标是逆转回收的原材料(例如，再生沥青路面(RAP)和再生沥青瓦(RAS))中发生的老化。不太可能真的实现沥青的再生，并且更可能的情况是这些添加剂可以替代地用作在含有RAP和/或RAS的混合物中使用的原始粘合剂的软化剂。在某些情况下，当生产这种混合物时，将10wt％或更多的这些软化剂加入原始粘合剂中。通过测量ΔTc能够评估老化，ΔTc是老化后刚度临界温度与蠕变临界温度之差。
技术实现思路
本申请公开了可延缓、减少或以其他方式克服再循环或再生老化沥青中老化的影响的组合物和方法，以在铺设老化沥青时保留或保持最初使用的原始粘合剂或原始沥青的部分或全部原始特性。在一些实施例中，所公开的组合物和方法可以改变含有原始沥青和高水平RAP或RAS的混合物中存在的全部粘合剂的老化速率。所公开的组合物和方法使用一类植物衍生的化学物质，如图1中所示的甾醇类化合物。虽然植物甾醇不含与沥青质相同数量的稠环或部分不饱和环，但它们确实具有不同于线性分子或支链线性分子的优点。在一个实施例中，本申请提供了一种用于减缓老化或修复老化的沥青粘合剂的方法，包括将粗甾醇添加到沥青粘合剂中，其中所述沥青粘合剂包括原始沥青粘合剂，包括沥青路面(RAP)、沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，以及基于原始沥青粘合剂的0.5wt.％至15wt.％的粗甾醇来源。在一个实施例中，本申请提供了一种用于重复利用用于沥青粘合剂路面生产的再生沥青粘合剂的方法，包括将粗甾醇添加到沥青粘合剂中，其中所述沥青粘合剂包括原始沥青粘合剂，包括沥青路面(RAP)、沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，以及基于原始沥青粘合剂的0.5wt.％至15wt.％的粗甾醇来源。在另一个实施例中，本申请提供了一种沥青粘合剂，其包括原始沥青粘合剂，包括再生沥青路面(RAP)、再生沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，粗甾醇，以及其中基于原始沥青粘合剂的0.5wt.％至15wt.％的粗甾醇来源。在又一个实施例中，本申请提供了用于修复老化的沥青粘合剂的方法，包括将粗甾醇和原始沥青粘合剂添加到再生沥青粘合剂中，其中0.5wt.％至15wt.％的粗甾醇基于原始沥青粘合剂。在一个实施例中，本申请提供了一种沥青粘合剂，其包括原始沥青粘合剂，包括再生沥青路面(RAP)、再生沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，以及占原始粘合剂的0.5wt.％至15wt.％范围内的抗老化添加剂，其中抗老化添加剂不含含有酯或酯共混物的环状有机组合物。在另一个实施例中，本申请提供了一种沥青粘合剂，其包括原始沥青粘合剂，包括再生沥青路面(RAP)、再生沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，以及占原始粘合剂的0.5wt.％至15wt.％范围内的修复添加剂，其中修复添加剂不含含有酯或酯共混物的环状有机组合物。在另一个实施例中，本申请提供了一种用于减缓老化或修复老化的沥青粘合剂的方法，包括：将修复添加剂添加到沥青粘合剂中，其中所述沥青粘合剂包括粘合剂，以及包括再生沥青路面(RAP)、再生沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，其中添加占原始沥青粘合剂的0.5wt.％至15wt.％范围内的修复添加剂。在一个实施例中，本专利技术提供一种沥青铺路材料，包括骨料，原始沥青粘合剂，包括RAP、RAS或两者的组合的再生沥青材料，三萜类化合物以及软化剂，其中所述三萜类化合物优选不含环状有机酯，并且三萜类化合物含量(例如，甾醇含量)为基于原始沥青粘合剂重量的至少约0.5wt.％，至少约1wt.％，至少约5wt.％，高达约8wt.％，高达约10wt.％，或高达约15wt.％。在另一个实施例中，本专利技术提供一种沥青，其包括原始沥青粘合剂，包括RAP、RAS或两者的组合的再生沥青材料，三萜类化合物以及软化剂，其中所述三萜类化合物优选不含环状有机酯，并且三萜类化合物所具有的甾醇含量为基于原始沥青粘合剂重量的至少约0.5wt.％，至少约1wt.％，至少约5wt.％，高达约8wt.％，高达约10wt.％，或高达约15wt.％。例如，所公开的实施例中的三萜类化合物可以是甾醇、甾烷醇、植物甾醇或植物甾烷醇。在其他实施例中，本申请提供了一种用于延缓沥青粘合剂的氧化老化的方法，该方法包括将一种或多种三萜类化合物(例如，三萜类化合物共混物)添加到粘合剂或沥青中，其中萜类化合物优选不含有酯或酯共混物，并且其中组合物中的三萜类化合物含量为基于原始沥青粘合剂重量的至少约0.5wt.％，至少约1wt.％，至少约5wt.％，高达约8wt.％，高达约10wt.％，或高达约15wt.％。本申请的示例性实施例包括，例如：i)包含RAS的沥青粘合剂，其粘合剂替代水平为1％或更高；ii)包含RAP的沥青粘合剂，其粘合剂替代水平为20％或更高；iii)包含组合使用的RAP和RAS的沥青粘合剂，RAP衍生粘合剂的粘合剂替代水平为10％或更高且RAS衍生粘合剂的粘合剂替代水平为1％或更高；iv)包含从消费后废弃瓦中提取和回收的沥青粘合剂的沥青粘合剂，其粘合剂替代水平为3wt.％或更高；v)包含从制造废弃瓦中提取的沥青粘合剂的沥青粘合剂，其粘合剂替代水平为5wt.％或更高；vi)包含符合II型、III型或IV型的ASTM规范D312的氧化沥青和涂层沥青的沥青粘合剂，其粘合剂替代水平为3wt.％或更高；vii)包含提取和回收的RAP的沥青粘合剂，其粘合剂替代水平为10wt.％或更高；viii)包含重新精炼的机油底部残留物(REOB)的沥青粘合剂，其粘合剂替代水平为1wt.％或更高；ix)包含石蜡油的沥青粘合剂，其粘合剂替代水平为1wt.％或更高；x)包含与含有REOB的粘合剂混合的骨料、骨料和RAP、骨料和RAS，或骨料和RAP与RAS的组合的沥青铺路材料，其粘合剂替代水平为1wt.％或更高；xi)与石蜡油混合的如在x)中所列举的所述沥青铺路材料，其粘合剂替代水平为1wt.％或更高。在其他实施例中，本申请提供了一种用于重复利用再生沥青用于沥青路面生产的方法，该方法包括使用一种或多种三萜类化合物(例如，三萜类共混物)作为柏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于减缓老化或修复老化的沥青粘合剂的方法，其包括:向沥青粘合剂中添加粗甾醇，其中沥青粘合剂包括原始沥青粘合剂，包括沥青路面(RAP)、沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，和基于原始沥青粘合剂的0.5wt.％至15wt.％的粗甾醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.10 US PCT/US2016/037077;2016.09.09 US 62/31.一种用于减缓老化或修复老化的沥青粘合剂的方法，其包括:向沥青粘合剂中添加粗甾醇，其中沥青粘合剂包括原始沥青粘合剂，包括沥青路面(RAP)、沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，和基于原始沥青粘合剂的0.5wt.％至15wt.％的粗甾醇。2.一种用于将再生沥青粘合剂再利用于沥青粘合剂路面生产的方法，包括:向沥青粘合剂中添加粗甾醇，其中沥青粘合剂包括原始沥青粘合剂，包括沥青路面(RAP)、沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，和基于原始沥青粘合剂的0.5wt.％至15wt.％的粗甾醇。3.一种沥青粘合剂，其包括原始沥青粘合剂，包含再生沥青路面(RAP)、再生沥青瓦(RAS)或两者的组合的再生沥青粘合剂材料，粗甾醇，其中所述粗甾醇为基于原始沥青粘合剂的0.5至15wt.％。4.根据前述任何一项权利要求所述的方法和组合物，其特征在于，所述粗甾醇是生物衍生来源或生物衍生来源的蒸馏残留物。5.根据前述任何一项权利要求所述的方法和组合物，其特征在于，所述粗甾醇占原始沥青粘合剂的1wt.％至10wt.％，或1wt.％至3wt.％。6.根据前述任何一项权利要求所述的方法和组合物，其特征在于，所述粗甾醇来源包括妥尔油树脂。7.根据前述任何一项权利要求所述的方法和组合物，其特征在于，所述粗甾醇包括衍生自大豆油的粗甾醇。8.根据前述任何一项权利要求所述的方法和组合物，其特征在于，所述粗甾醇来源包括玉米油。9.根据前述任何一项权利要求所述的方法和组合物，其特征在于，所述粗甾醇来源...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉德·H·瑞克，盖隆·L·鲍姆加德纳，安德鲁·汉茨，
申请(专利权)人：ALM控股公司，尔刚沥青及乳剂公司，
类型：发明
国别省市：美国,US