瀝青組合物及其制備方法
【專利說(shuō)明】源青組合物及其制備方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用 本申請(qǐng)根據(jù)35 U. S. C. § 119(e)要求2012年9月12日遞交的U. S.臨時(shí)專利申請(qǐng) 61/700, 248號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及漸青組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 氧化的漸青（漸青也稱為柏油）被屋面工業(yè)特別用于制造屋面蓋板和屋面卷 膜。氧化的漸青，也稱為"發(fā)泡涂料化lown coating)"通常通過(guò)使含氧氣體（例如，空氣、 氧氣或氧惰性的氣體混合物）噴吹穿過(guò)漸青原料，在升高的溫度（通常為230°C-29(rC (450° F-550°巧）下一定的時(shí)間（其可W超過(guò)10小時(shí)），將合適的原料漸青，通常是直饋 漸青或直饋漸青的共混物氧化而制備。有時(shí)候，此方法在一種或多種催化劑存在下進(jìn)行。由 于氧氣或含氧氣體噴吹穿過(guò)漸青，所W所述漸青的性能改變。通常，一旦所述漸青獲得所需 的針入度、軟化點(diǎn)和粘度，則停止所述噴吹過(guò)程。
[0004] 雖然上面描述的方法在工業(yè)中廣泛應(yīng)用，但是它具有顯著的缺點(diǎn)。例如，所述方法 耗時(shí)且其工作需要的能量較高，因?yàn)樗龇椒ū仨氃谠献銐蛄鲃?dòng)W允許含氧氣體穿過(guò)它 起泡的溫度下進(jìn)行。更重要的是，由加熱原料和噴吹通過(guò)它的含氧氣體產(chǎn)生的所述漸青煙 塵被認(rèn)為是對(duì)健康有害的和潛在致癌的。該些漸青煙塵中的化合物的實(shí)例包括硫化氨、硫 氧化物（SCU、有機(jī)硫化合物、碳氨化合物、氮氧化物（N〇i)和一氧化碳。
[0005] 在它們釋放進(jìn)入大氣之前，由所述噴吹法生成的漸青煙塵常常穿過(guò)水封的推出罐 并接著經(jīng)歷焚燒過(guò)程W減少有害物質(zhì)的排放。然而，該些排放控制措施是昂貴的且它們通 常并不防止所有潛在的有害物質(zhì)排放。
[0006] 屋面稀釋漸青原料要求嚴(yán)格的性能W確保所得發(fā)泡涂料具有滿足此技術(shù)要求的 性能。屋面稀釋漸青原料供應(yīng)有限。
[0007] 由此，仍需要開(kāi)發(fā)一種方法，其不依賴于所述的噴吹法但是依然產(chǎn)生具有氧化漸 青的性能的漸青組合物。本發(fā)明解決了該一需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明提供了非發(fā)泡屋面級(jí)漸青組合物，其包含；a)漸青原料；b)具有大約 800-大約50, 000 g/mol的分子量的聚締姪；和C)任選的一種或多種添加劑，其中如根據(jù) ASTM D36法測(cè)定，所述組合物的軟化點(diǎn)在70°CW上，和如根據(jù)ASTM D5法測(cè)定，所述組合物 的針入度在25°C為至少大約12 dmm。
[0009] 在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，所述漸青原料是鋪路級(jí)漸青。在本發(fā)明的其它實(shí) 施方案中，所述聚締姪選自聚己締（P巧均聚物、低密度聚己締均聚物（LDPE)、線性低密 度聚己締均聚物（LLDPE)、高密度聚己締均聚物化DPE)、氧化的低密度聚己締均聚物（Ox LDPE)、氧化的高密度聚己締均聚物（Ox皿PE)、聚丙締（P巧均聚物、己締-丙締酸（EAA)共 聚物、己締-己酸己締醋巧VA)共聚物、己締馬來(lái)酸?。∕AP巧共聚物、丙締馬來(lái)酸?。∕AP巧 共聚物、Fischer-Tropsch蠟（FT蠟）及其混合物。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，所述添加 劑選自塑性體、彈性體、蠟、多磯酸、漸青稀釋油、增塑劑和抗氧化劑。在本發(fā)明的其它實(shí)施 方案中，所述聚締姪存在的濃度為所述漸青組合物總重量的大約0. 5重量％至大約25重 量％ ;所述柏油原料存在的濃度為所述漸青組合物總重量的大約65重量％至大約99重量％ ; 和所述一種或多種添加劑存在的總濃度為所述漸青組合物總重量的大約0. 5重量％至大約 10重量％。
[0010] 在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，如根據(jù)ASTM D36法測(cè)定，所述漸青組合物具有的軟 化點(diǎn)在大約80°C -大約115C的溫度。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，所述漸青組合物不包 含苯己締/ 了二締/苯己締S嵌段共聚物（SBS)。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，所述漸青組 合物通過(guò)所述漸青原料與具有大于75%結(jié)晶度的聚締姪混合的方法制成。
[0011] 本發(fā)明還提供了制備任何上述漸青組合物的方法，其包括；聚締姪或不同的低分 子量聚締姪的混合物與漸青原料在大約75°c -大約200°C的溫度下混合大約30分鐘-大約 6小時(shí)。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，通過(guò)使用低剪切混合機(jī)W大約5 rpm-大約100 rpm 的速度進(jìn)行混合。
[001引本發(fā)明提供了非發(fā)泡屋面級(jí)漸青組合物，其包含；a)漸青原料；b)具有大約 800-大約50, 000 g/mol的分子量的聚締姪；和C)任選的一種或多種添加劑，其中如根據(jù) ASTM D36法測(cè)定，所述組合物的軟化點(diǎn)為57°C -113°C，和如根據(jù)ASTM D5法測(cè)定，所述組合 物的針入度在25°C為至少大約12 dmm。
[0013] 在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，如根據(jù)ASTM D36法測(cè)定，所述組合物的軟化點(diǎn)為 57°C -66°C，和如根據(jù)ASTM D5法測(cè)定，所述組合物的針入度在25°C為大約18-大約60 dmm。 在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，如根據(jù)ASTM D36法測(cè)定，所述組合物的軟化點(diǎn)為70°C -80°C， 和如根據(jù)ASTM D5法測(cè)定，所述組合物的針入度在25°C為大約18-大約40 dmm。在本發(fā)明 的其它實(shí)施方案中，如根據(jù)ASTM D36法測(cè)定，所述組合物的軟化點(diǎn)為85°C -96°C，和如根據(jù) ASTM D5法測(cè)定，所述組合物的針入度在25°C為大約15-大約35 dmm。在本發(fā)明的其它實(shí) 施方案中，如根據(jù)ASTM D36法測(cè)定，所述組合物的軟化點(diǎn)為99°C -107°C，和如根據(jù)ASTM D5 法測(cè)定，所述組合物的針入度在25°C為大約12-大約25 dmm。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 已經(jīng)選擇了特定的實(shí)施例用于說(shuō)明和描述，和示于所述附圖中，形成本說(shuō)明書(shū)的 一部分。該些實(shí)施例和附圖無(wú)論如何不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
[0015] 圖1示出了顯示表1的軟化點(diǎn)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的添加劑結(jié)晶度之間關(guān)系的圖表。軟化 點(diǎn)數(shù)據(jù)作為添加劑結(jié)晶度的函數(shù)作圖。
[0016] 圖2示出了顯示表1的針入度數(shù)據(jù)與相應(yīng)的添加劑結(jié)晶度之間關(guān)系的圖表。針入 度數(shù)據(jù)作為添加劑結(jié)晶度的函數(shù)作圖。
[0017] 圖3示出了顯示表2的軟化點(diǎn)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的添加劑結(jié)晶度之間關(guān)系的圖表。軟化 點(diǎn)數(shù)據(jù)作為添加劑結(jié)晶度的函數(shù)作圖。
[0018] 圖4示出了顯示表2的針入度數(shù)據(jù)與相應(yīng)的添加劑結(jié)晶度之間關(guān)系的圖表。針入 度數(shù)據(jù)作為添加劑結(jié)晶度的函數(shù)作圖。
[0019] 發(fā)明詳述 本發(fā)明設(shè)及新的漸青組合物及其制備方法。已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)；聚締姪加入到漸青 原料中具有的作用類似于通過(guò)含氧氣體噴吹穿過(guò)所述漸青原料將其氧化的作用。此作用原 則上甚至可W在不加入其它添加劑（例如苯己締/ 了二締/苯己締S嵌段共聚物（SBS)) 的情況下實(shí)現(xiàn)。該意味著漸青的針入度（也稱為硬度）、軟化點(diǎn)和粘度可W通過(guò)向其中加入 聚締姪優(yōu)化和調(diào)節(jié)至工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由此，本發(fā)明允許在沒(méi)有本領(lǐng)域一般進(jìn)行的通過(guò)噴吹氧化 所述漸青的缺點(diǎn)的情況下的漸青優(yōu)化。
[0020] 本發(fā)明提供了非發(fā)泡屋面級(jí)漸青組合物，其包含；a)漸青原料；b)具有大約 800-大約50, 000 g/mol的分子量的聚締姪；和C)任選的一種或多種添加劑，其中如根據(jù) ASTM D36法測(cè)定，所述組合物的軟化點(diǎn)在70°CW上，和如根據(jù)ASTM D5法測(cè)定，所述組合物 的針入度在25°C為至少大約12 dmm。
[0021] 漸青，也稱為柏油，是存在于大多數(shù)粗石油中和在一些其它天然沉積物中的粘性 黑色高度粘稠的液體或半固體。術(shù)語(yǔ)漸青和柏油常?；Q使用指物質(zhì)的天然和制造的形 式，二者都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。工業(yè)級(jí)漸青的制備是本技術(shù)領(lǐng)域已知的和因此本文不再詳 細(xì)描述。
[0022] 在本發(fā)明中，所述漸青原料可W由任何合適的漸青類型制成。該包括鋪路級(jí)的漸 青或不同的鋪路級(jí)漸青的混合物。鋪路級(jí)漸青一般比一般用作用于氧氣噴吹工藝的原料 (例如屋面稀釋漸青原料）的那些漸青更硬（即；具有較低的針入度）和具有更高的軟化 點(diǎn)和粘度。鋪路級(jí)漸青可W與硬漸青、木漸青、低PEN漸青和屋面稀釋漸青混合。
[0023] 在本發(fā)明范圍內(nèi)