Применение органических гелеобразующих соединений в битумных композициях для улучшения их устойчивости к химическому стрессу

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к применению органических гелеобразующих соединений формулы (I):

где А представляет собой углеводородную группу, которая может быть линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной, ациклической, циклической или полициклической, имеющей от 3 до 92 атомов углерода, образующуюся в результате полимеризации боковых цепей по меньшей мере одной ненасыщенной жирной кислоты, X представляет собой группу NH или атом кислорода, R1 представляет собой группу, выбранную из линейной или разветвленной углеводородной группы с 2-40 атомами углерода, возможно включающей один или более гетероатом и возможно включающей одну или более ненасыщенную связь или ароматическую группу, замещенную или незамещенную, R2 представляет собой группу, выбранную из атома водорода, линейной или разветвленной углеводородной группы с 1-40 атомами углерода, включающей один или более гетероатом и, возможно, включающей одну или более ненасыщенную связь, или ароматическую группу, замещенную или незамещенную, m и n независимо друг от друга представляют собой целые числа от 1 до 4, p представляет собой целое число от 0 до 4, q представляет собой целое число от 1 до 4, Y представляет собой группу, включающую донор водородной связи и акцептор водородной связи, в битумных композициях для улучшения их устойчивости к химическому воздействию. 17 з.п. ф-лы, 7 табл.

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к области битумов. В частности, изобретение относится к применению органических гелеобразующих соединений в битумных композициях для улучшения их устойчивости к химическому воздействию.

Предшествующий уровень техники

Известно применение битумных композиций, в частности сшитых битумно-полимерных композиций, в качестве покрытий для различных поверхностей и, в частности, в качестве дорожных покрытий, при условии, что эти композиции проявляют сочетание определенных характеристик, в частности механических.

Для поддержания и/или улучшения механических свойств традиционных битумов, битумных композиций, предназначенных для длительного применения, в которых битум (образованный одним или более битумом) смешан с одним или более функциональными полимерами, в частности, стирольными и бутадиеновыми эластомерами, данные эластомеры могут быть химически перекрестно-сшитыми in situ, возможно, за счет применения связывающего или перекрестно-сшивающего агента, например серы или по меньшей мере одного из ее предшественников.

Оптимизированные механические характеристики, в частности, значимы для применений в качестве дорожных покрытий.

Помимо механических свойств, в случае битумов необходимо учитывать их чувствительность к определенным химическим агентам. Эти агрессивные химические агенты могут представлять собой, например, углеводородные растворители, в частности, растворители на основе нефти, такие как керосины, газовые масла и/или газолины или также продукты, такие как, в частности, жидкости, применяемые для удаления льда и/или инея и/или снега с воздушных судов и зон выруливания. Эти жидкости представляют собой, например, водные растворы солей калия, натрия, магния и/или кальция, и/или композиции, основанные на этиленгликоле и/или на пропиленгликоле.

Агрессивное воздействие таких химических агентов усиливает воздействия интенсивного движения, в частности, грузовых автомобилей и плохой погоды, которая оказывает отрицательное влияние, повышая быструю деградацию проезжих частей, в частности взлетно-посадочных полос воздушных судов.

Такая чувствительность битумов к данным агрессивным химическим агентам, к химическому воздействию является, в частности, более проблематичной для битумов, образующих, например, приангарные площадки и покрытия взлетно-посадочных полос, которые изготовлены из битумных смесей (битум/конгломерат агрегатов). Действительно, эти приангарные площадки аэропорта и покрытия часто загрязняются каплями керосина во время заливки топливных баков воздушных судов, за счет утечек или других случайных разлитий нефтепродуктов. Более того, они также подвержены воздействию различных жидкостей, применяемых в холодную погоду для удаления льда, инея и/или снега с воздушных судов и взлетно-посадочных полос.

Покрытия обслуживающих станций и промышленных нефтебаз также могут быть подвержены данной проблеме устойчивости битумных покрытий к агрессивным химическим агентам, таким как углеводородные растворители и/или жидкости для удаления льда/инея/снега.

Обычные проезжие части дорог, разумеется, также подвержены данному типу химического воздействия.

В попытке исправить это, было предложено включать в битумы различные добавки.

Так, патент ЕР 1311619 описывает применение восков в битумах для повышения их устойчивости к углеводородам. В частности, воски представляют собой синтетические воски, полученные в результате процесса синтеза Фишера-Тропша.

В заявке на патент ЕР 1756228 компания-заявитель предложила включать в битум алифатические полиамины для улучшения устойчивости к химическому воздействию и, в частности, к углеводородам.

В патенте ЕР 1572807 компания-заявитель также предложила включать в битум функционализированные олефиновые полимеры, выбранные из нерегулярных терполимеров этилена, алкилакрилата или метакрилата и глицидилакрилата или метакрилата для улучшения устойчивости к растворителям на основе нефти.

Патент ЕР 0900253 описывает применение сополимеров этилена и винилацетата в битуме для улучшения устойчивости к керосину.

Краткое описание изобретения

Продолжая свою работу, компания-заявитель неожиданно обнаружила, что другой тип добавки делает возможным повышение устойчивости битумных композиций к агрессивным химическим агентам, в частности углеводородам, таким как газолины, керосины и/или газовые масла.

Так, компания-заявитель отметила, что применение в битумной композиции по меньшей мере одного органического гелеобразующего соединения общей формулы (I), приведенной ниже:

где

А представляет собой ациклическую, циклическую или полициклическую, насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную углеводородную группу, с 3-92 атомами углерода, полученную в результате полимеризации боковых цепей по меньшей мере одной ненасыщенной жирной кислоты,

Х представляет собой группу NH или атом кислорода О,

R1 представляет собой группу, выбранную из линейной или разветвленной углеводородной группы с 2-40 атомами углерода, возможно, содержащей один или более гетероатом, и возможно, содержащей одну или более ненасыщенную связь, или замещенную или незамещенную ароматическую группу,

R2 представляет собой группу, выбранную из атома водорода, линейной или разветвленной углеводородной группы с 1-40 атомами углерода, содержащей один или более гетероатом и, возможно, содержащей одну или более ненасыщенную связь, или замещенную или незамещенную ароматическую группу,

m и n представляют собой независимо друг от друга целое число, варьирующее от 1 до 4,

p представляет собой целое число, варьирующее от 0 до 4,

q представляет собой целое число, варьирующее от 1 до 4 или комбинацию этих величин,

Y представляет собой группу, содержащую донор водородной связи, такой как группа NH, и акцептор водородной связи, такой как группа C=O,

дает возможность повысить устойчивость битумных композиций к химическому воздействию, вызванному углеводородами, например газолинами, керосинами и/или газовыми маслами или продуктами для удаления льда/инея/снега.

Известны битумные композиции, содержащие такие добавки, как указанные в заявке компании-заявителя WO 2009101275. Компания-заявитель настоящим раскрывает новое применение упомянутых композиций.

Краткое описание

Изобретение относится к применению по меньшей мере одного органического гелеобразующего соединения в битумных композициях для улучшения устойчивости упомянутой битумной композиции к агрессивным химическим агентам, где указанное органическое гелеобразующее соединение представлено общей формулой (I):

где

А представляет собой ациклическую, циклическую или полициклическую, насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную углеводородную группу, с 3-92 атомами углерода, полученную в результате полимеризации боковых цепей по меньшей мере одной ненасыщенной жирной кислоты,

Х представляет собой группу NH или атом кислорода О,

R1 представляет собой группу, выбранную из линейной или разветвленной углеводородной группы с 2-40 атомами углерода, возможно, содержащей один или более гетероатом и, возможно, содержащей одну или более ненасыщенную связь, или замещенную или незамещенную ароматическую группу,

R2 представляет собой группу, выбранную из атома водорода, линейной или разветвленной углеводородной группы с 1-40 атомами углерода, содержащей один или более гетероатом и, возможно, содержащей одну или более ненасыщенную связь, или замещенную или незамещенную ароматическую группу,

m и n представляет собой независимо друг от друга целое число, варьирующее от 1 до 4,

p представляет собой целое число, варьирующее от 0 до 4,

q представляет собой целое число, варьирующее от 1 до 4 или комбинацию этих величин,

Y представляет собой группу, содержащую донор водородной связи, такой как группа NH, и акцептор водородной связи, такой как группа C=O.

Предпочтительно, Y представляет собой группу, выбранную из мочевины -NHCONH-, амида -NHCO-, уретана -OCONH- или групп мочевины общей формулы (II):

с r целым числом, имеющим значение 2 или 3, и p, имеющим значение 0, и n, имеющим значение 1.

Предпочтительно, ненасыщенные жирные кислоты представляют собой ненасыщенные жирные кислоты с 4-24 атомами углерода (C4-C24), предпочтительно, с 11-22 атомами углерода (C11-C22), предпочтительно с 16-18 атомами углерода (C16-C18).

Предпочтительно, ненасыщенные жирные кислоты представляют собой C18 ненасыщенные жирные кислоты с 18 атомами углерода, в частности, выбранные из олеиновой кислоты, линолевой кислоты, линоленовой кислоты по отдельности или в смеси.

Предпочтительно, органическое гелеобразующее соединение общей формулы (I) существует в виде смеси более чем 70% производного жирной кислоты общей формулы (I) с q=2 и/или q=3.

Предпочтительно, группа R1 и/или R2 представляет собой ароматическую группу, замещенную алкильными группами и/или алкоксигруппами.

Предпочтительно, Y представляет собой группу мочевины -NHCONH-, предпочтительно с n, имеющим значение 1, m и p, имеющими значение 1, или m и p, имеющими значение 2.

Предпочтительно, Y представляет собой группу мочевины общей формулы (II):

с r целым числом, имеющим значение 2 или 3, p, имеющим значение 0, и n, имеющим значение 1, предпочтительно с m, имеющим значение 1, предпочтительно с X, представляющим собой группу NH.

Предпочтительно, Y представляет собой амидную группу -CONH-, предпочтительно с m и p, имеющими значение 1, предпочтительно с X, представляющим группу NH.

Предпочтительно, Y представляет собой уретановую группу -OCONH-, предпочтительно с m, n и p, имеющими значение 1, предпочтительно с X, представляющим собой группу NH.

Предпочтительно, битумные композиции содержат от 0,1 до 30 мас.% органического гелеобразующего соединения общей формулы (I), предпочтительно от 0,5 до 20 мас.%, предпочтительно от 1 до 10 мас.%, предпочтительно от 2 до 5 мас.%.

Предпочтительно, битумная композиция также содержит по меньшей мере один полимер.

Предпочтительно, полимер представляет собой сополимер моновинилароматического углеводорода и конъюгированного диена, предпочтительно стирольный или бутадиеновый сополимер.

Предпочтительно, сополимер моновинилароматического углеводорода и конъюгированного диена обладает звеньями с 1, 2 сопряженными двойными связями, происходящими из конъюгированного диена, от 5 мас.% до 50 мас.% по отношению к общей массе звеньев конъюгированного диена, предпочтительно от 10 мас.% до 40 мас.%, более предпочтительно от 15 мас.% до 30 мас.%, еще более предпочтительно от 20 мас.% до 25 мас.%, еще более предпочтительно от 18 мас.% до 23 мас.%.

Предпочтительно, битумная композиция содержит перекрестно-сшивающий агент.

Предпочтительно, агрессивные химические агенты представляют собой углеводороды, в частности углеводороды нефти, такие как керосины, газолины и/или газовые масла.

Предпочтительно, агрессивные химические агенты представляют собой продукты, применяемые для удаления льда, инея и/или снега, такие как солевые растворы и/или композиции, основанные на этиленгликоле и/или основанные на пропиленгликоле.

Предпочтительно, это вопрос улучшения устойчивости к агрессивным химическим агентам битумной композиции, при применении последних в качестве поверхностного слоя дороги.

Предпочтительно, ставится задача улучшения устойчивости к агрессивным химическим агентам битумной композиции, в случае, когда последняя представляет собой смесь с агрегатами в битумной смеси.

Подробное описание изобретения

Органические гелеобразующие соединения, применяемые по настоящему изобретению, представлены общей формулой (I), приведенной ниже:

где

А представляет собой ациклическую, циклическую или полициклическую, насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную углеводородную группу с 3-92 атомами углерода, полученную в результате полимеризации боковой цепи по меньшей мере одной ненасыщенной жирной кислоты,

Х представляет собой группу NH или атом кислорода О,

R1 представляет собой группу, выбранную из линейной или разветвленной углеводородной группы с 2-40 атомами углерода, возможно, содержащей один или более гетероатом и, возможно, содержащей одну или более ненасыщенную связь, или замещенную или незамещенную ароматическую группу,

R2 представляет собой группу, выбранную из атома водорода, линейной или разветвленной углеводородной группы с 1-40 атомами углерода, содержащей один или более гетероатом и, возможно, содержащей одну или более ненасыщенную связь или замещенную или незамещенную ароматическую группу,

m и n представляют собой независимо друг от друга целое число, варьирующее от 1 до 4,

p представляет собой целое число, варьирующее от 0 до 4,

q представляет собой целое число, варьирующее от 1 до 4 или комбинацию этих величин,

Y представляет собой группу, содержащую донор водородной связи, такой как группа NH, и акцептор водородной связи, такой как группа C=O.

Группа А по изобретению является результатом полимеризации боковых цепей по меньшей мере одной ненасыщенной жирной кислоты. Применяемые ненасыщенные жирные кислоты представляют собой ненасыщенные жирные кислоты с 4-24 атомами углерода (C4-C24), предпочтительно с 11-22 атомами углерода (C11-C22), предпочтительно с 16-18 атомами углерода (C16-C18).

Среди применяемых ненасыщенных жирных кислот могут быть упомянуты, например, кротоновая кислота (C4), изокротоновая кислота (C4), ундециленовая кислота (C11), гипогеевая кислота (C16), пальмитолеиновая кислота (C16), олеиновая кислота (C18), элаидиновая кислота (C18), вакценовая кислота (C18), петроселиновая кислота (C18), гадолиновая кислота (C20), цис-11-эйкозеновая кислота (C20), цетолеиновая кислота (C22), эруковая кислота (C22), брассидиновая кислота (C22), ацетэруковая кислота (C24), тиглиновая кислота (C5), сорбиновая кислота (C6), линолевая кислота (C18), 6,10,14-гексадекатриеновая кислота (C16), линоленовая кислота (C18), γ-линоленовая кислота (C18), элеостеариновая кислота (C18), паринаровая кислота (C18), гомо-γ-линоленовая кислота (C20), арахидоновая кислота (C20), клупанодоновая кислота (C22) по отдельности или в смесях.

Предпочтительно, ненасыщенные жирные кислоты представляют собой C18 ненасыщенные жирные кислоты с 18 атомами углерода, в частности, выбранные из олеиновой кислоты, линолевой кислоты, линоленовой кислоты по отдельности или в смеси.

Также возможно полимеризовать кислоты, происходящие от ЖКТМ или жирной кислоты талового масла (высокое содержание олеиновых кислот и линолевых кислот), и полимеризовать жирные кислоты, которые их содержат.

Возможно, полимеризовать смесь, содержащую одну и ту же жирную кислоту или смесь, содержащую несколько различных жирных кислот.

Реакция, делающая возможной полимеризацию цепей жирных кислот, представляет собой реакцию Дильса-Альдера (для большей информации см. Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Vol 7, p.768 или "The dimer acids", Humko Sheffield, 1975).

Реакция полимеризации представляет собой реакцию димеризации, тримеризации или тетрамеризации, в которой соответственно получают димеры жирных кислот (или димеры дикислот), тримеры жирных кислот (или тримеры трикислот) или тетрамеры жирной кислоты (тетрамеры тетракислот). Также могут присутствовать следы не прореагировавших жирных кислот.

Таким образом, в зависимости от применяемых экспериментальных условий, получают смесь, содержащую не прореагировавшие жирные кислоты (A-(COOH)q с q=1), или димеры жирных кислот (A-(COOH)q с q=2), или тримеры жирных кислот (A-(COOH)q с q=3), или тетрамеры жирных кислот (А-(COOH)q с q=4) в различных концентрациях, где А имеет значение, приведенное ранее.

Органические гелеобразующие соединения общей формулы (I), полученные посредством данной реакции полимеризации, таким образом, существуют в виде смеси, в которой сосуществуют производные жирных кислот общей формулы (I), где целое число q имеет значение 1, 2, 3 и/или 4.

Продукт реакции преимущественно содержит димеры жирных кислот (q=2) и тримеры жирных кислот (q=3), не прореагировавшие жирные кислоты (q=1) или тетрамеры жирных кислот (q=4), являющиеся минорными продуктами.

Таким образом, согласно предпочтительному воплощению органические гелеобразующие соединения общей формулы (I) существуют в виде смеси более чем 70% производного жирной кислоты общей формулы (I) с q=2 и/или q=3, т.е. реакция полимеризации приводит к более чем 70% смеси димеров жирных кислот и/или тримеров жирных кислот. Более предпочтительно, производные жирных кислот общей формулы (I) существуют в виде смеси более чем 80% производных жирных кислот общей формулы (I) с q=2 и/или q=3.

Продукты реакции существуют в виде (линейных или разветвленных) ациклических соединений, циклических соединений или полициклических (в частности, бициклических) соединений.

В случае, когда остаются не прореагировавшие жирные кислоты (А-(COOH)q с q=1), группа А представляет собой линейную ациклическую углеводородную группу, с 3-23 атомами углерода (C4-C24 жирные кислоты), предпочтительно с 15-21 атомом углерода (C16-C22 жирные кислоты), предпочтительно с 17-19 атомами углерода (C18-C20 жирные кислоты).

В случае димеров жирных кислот, тримеров жирных кислот и тетрамеров жирных кислот, группа А представляет собой разветвленную ациклическую, циклическую или полициклическую углеводородную группу.

В случае димеров жирных кислот, группа А представляет собой разветвленную ациклическую, циклическую или полициклическую углеводородную группу с 6-46 атомами углерода (C4-C24 димеры жирных кислот), предпочтительно с 30-42 атомами углерода (C16-C22 димеры жирных кислот), предпочтительно с 34-38 атомами углерода (C18-C20 димеры жирных кислот).

В случае тримеров жирных кислот группа А представляет собой разветвленную ациклическую, циклическую или полициклическую углеводородную группу с 9-69 атомами углерода (C4-C24 тримеры жирных кислот), предпочтительно с 45-63 атомами углерода (C16-C22 тримеры жирных кислот), предпочтительно с 51-57 атомами углерода (C18-C20 тримеры жирных кислот).

Для тетрамеров жирных кислот группа А представляет собой разветвленную ациклическую, циклическую или полициклическую углеводородную группу с 12-92 атомами углерода (C4-C24 тетрамеры жирных кислот), предпочтительно с 60-84 атомами углерода (C16-C22 тетрамеры жирных кислот), предпочтительно с 68-76 атомами углерода (C18-C20 тетрамеры жирных кислот).

Группа А представляет собой насыщенную группу, в случае когда реакция полимеризации сопровождается реакцией селективной гидрогенизации двойных связей.

Например, исходя из линолевой кислоты или олеиновой кислоты или жирной кислоты талового масла, содержащей преимущественно C18 жирные кислоты с 18 атомами углерода, можно получить смесь, содержащую следующие димеры кислот (A-(COOH)q с q=2):

Три вышеупомянутых соединения А-(СООН)2 обладают двумя кислотными функциональными группами и группой А по изобретению.

Согласно вышеупомянутому примеру, группа А может присутствовать в трех видах:

- в ациклическом соединении, А представляет собой ненасыщенную, разветвленную углеводородную группу с 34 атомами углерода,

- в циклическом соединении А представляет собой ненасыщенную циклическую углеводородную группу с 34 атомами углерода,

- в бициклическом соединении А представляет собой ненасыщенную полициклическую углеводородную группу с 34 атомами углерода.

Таким образом, органическое гелеобразующее соединение существует в виде смеси с учетом целого числа q (например, смеси димеров жирных кислот и/или тримеров жирных кислот), а также в различных формах, которые может принимать димер жирной кислоты (например, смесь циклических или бициклических соединений).

Среди коммерчески доступных полимеризованных жирных кислот могут быть упомянуты PRIPOL®, продаваемая Unichema, продукты POLYMERGIN®, продаваемые HARBURGER BRINCKMAN & MERGELL GmbH, продукты DIMER®, продаваемые Westvaco, и продукты EMPOL®, продаваемые Cognis.

Например, EMPOL 1008® содержит 3,5% не прореагировавшей C18 жирной кислоты (q=1), 92,3% C36 димера жирной кислоты) и 3,5% C54 тримера жирной кислоты (q=3). Кроме того, в EMPOL 1008®, двойные связи полностью гидрогенизированы.

Например, EMPOL 1018® содержит 4% не прореагировавшей жирной кислоты (q=1), 79% димера жирной кислоты (q=2) и 17% тримера жирной кислоты (q=3).

Например, EMPOL 1040® содержит 20% C36 димера жирной кислоты (q=2) и 80% C54 тримера жирной кислоты (q=3).

Например, EMPOL 1041® содержит 10% C36 димера жирной кислоты (q=2) и 90% C54 тримера жирной кислоты (q=3).

Например, EMPOL 1054® содержит 4% не прореагировавшей C18 жирной кислоты (q=1), 55% C36 димера жирной кислоты (q=2) и 35% C54 тримера жирной кислоты (q=3).

Например, PRIPOL 1045® содержит 10% C36 димера жирной кислоты (q=2) и 90% C54 тримера жирной кислоты (q=3).

Группы А из-за их диссиметрии и нерегулярной структуры проявляют небольшую кристалличность или даже ее отсутствие. Кроме того, из-за присутствия многочисленных алкильных цепей они обладают низкой температурой стеклования Tg (близкой к 20°С или ниже 20°С). Такая низкая температура стеклования придает соединениям (I) некоторую степень эластичности, они способны деформироваться без разрушения. Сочетание звеньев А и водородных связей, обеспеченных звеньями Y, делает возможным деформацию соединений (I), но при этом позволяет им возвращаться в исходное состояние после элонгации (эластичность).

Группа Y органических гелеобразующих соединений общей формулы (I) содержит по меньшей мере одну донорную группу водородной связи и по меньшей мере одну акцепторную группу водородной связи, которые могут образовывать водородные связи. Донор водородной связи представляет собой, например, группу NH, и акцептор водородной связи представляет собой, например, карбонильную группу C=O. Функциональные группы NH и C=O обнаружены в частности в мочевине, амидной или уретановой группах. Группа Y, таким образом, выбрана из мочевины -NHCONH-, амидной -NHCO-, уретановой -OCNH- группы или групп мочевины общей формулы (II):

с r, являющимся целым числом, имеющим значение 2 или 3, и p, имеющим значение 0.

Мочевина -NHCONH-, амидная -NHCO-, уретановая -OCNH- группа или группы мочевины общей формулы (II) группы Y позволяют органическим гелеобразующим соединениям общей формулы (I) соединяться друг с другом через сеть водородных связей. При температурах применения (от -20°С до +60°С) соединение органических гелеобразующих соединений общей формулы (I) придает битуму улучшенные свойства в отношении жесткости и эластичности.

В случае нагревания битумной композиции до температур применения (от +90°С до +180°С), взаимодействия между органическими гелеобразующими соединениями общей формулы (I) прекращаются, и битум приобретает свойства перекрестно-несшитого битума, вязкость битумной композиции при нагревании возвращается к вязкости исходного битума.

Таким образом, в случае, когда к битуму добавляют органические гелеобразующие соединения (I) по изобретению, получают битумные композиции, являющиеся обратимыми, и в частности, термообратимыми, перекрестно-сшитыми.

Под термообратимым перекрестным сшиванием битумных композиций по изобретению обозначено перекрестное сшивание, приводящее к следующим явлениям:

- при низкой температуре, например, температурах применения, органические гелеобразующие соединения соединяются друг с другом за счет сети водородных связей, образованных за счет звеньев Y. Супрамолекулярная сеть придает битумной композиции хорошие механические свойства, в частности, в отношении жесткости и эластичности;

- при высокой температуре, например при температурах применения, повышение температуры вызывает разрушение сети водородных связей и, как следствие, диссоциацию супрамолекулярной сети. Сближенность органических гелеобразующих соединений (I) исчезает, и битумная композиция возвращается к низкой вязкости, а следовательно, хорошей текучести;

- снижение температуры и возвращение к температурам применения позволяет сети водородных связей восстановиться. Это явление представляет собой термообратимость.

Компания-заявитель настоящим раскрывает, что применение органических гелеобразующих соединений общей формулы (I) также позволяет получить битумные композиции, более устойчивые к химическому воздействию, в частности, к химическому воздействию, вызванному растворителями, основанными на нефти, такими как керосины, газовые масла и/или газолины или также другие продукты, в частности, жидкости, применяемые для удаления льда, и/или инея, и/или снега.

Группы R1 и R2 независимо друг от друга представляют собой линейную или разветвленную углеводородную группу соответственно с от 2 или 1 атома углерода до 40 атомов углерода, возможно содержащую один или более гетероатом и, возможно, содержащую одну или более ненасыщенность, или замещенную или незамещенную ароматическую группу. Поскольку группа R2 находится в конце цепи, она также может представлять собой атом водорода, которого нет в случае R1.

Предпочтительно группы R1 и/или R2 представляют собой ненасыщенные линейные группы, предпочтительно с 2-24 атомами углерода, предпочтительно с 5-18 атомами углерода, более предпочтительно 6-12 атомами углерода.

Предпочтительно группы R1 и/или R2 представляют собой ненасыщенные ароматические группы. В случае, когда R1 и/или R2 представляют собой замещенные ароматические группы, ароматическая группа замещена при помощи алкильных групп, предпочтительно метильной, этильной, пропильной, бутильной группами и/или замещена при помощи алкоксигрупп, предпочтительно метокси-, этокси-, пропокси-, бутоксигрупп.

В случае, когда R1 и/или R2 содержат один или более гетероатом, гетероатомы предпочтительно представляют собой атомы азота, более предпочтительно R1 и/или R2 содержат единственный атом азота.

В отдельном воплощении изобретения группа Y представляет собой группу мочевины -NHCONH-, и общая формула (I) записана в виде следующего (Ia):

где группы А, R1, R2 и целые числа m, n, p и q имеют то же значение, что и ранее.

Предпочтительно целые числа m, n и p имеют значение 1, предпочтительно Х представляет собой группу NH, применяют соединения, соответствующие следующей формуле (Ia1):

где группы А, R1, R2 и целое число q имеют то же значение, что и ранее.

В частности, применяют соединения (Ia1) из следующей таблицы:

Cоединение (Ia1) R1 R2
(CH2)6 фенил
фенил (CH2)11-CH3
(CH2)6 (CH2)7-CH3

Соединения (Ia1) синтезируют из коммерческой смеси, полученной в результате полимеризации жирных кислот общей формулы (III) A-[COOH]q, группа А и целое число q имеют то же значение, что и раньше. Кислотная функциональная группа(ы) соединения общей формулы (III) реагирует сначала с диамином формулы (IV) H2N-R1-NH2, затем оставшиеся функциональные группы амина реагируют с изоцианатом общей формулы (V) O=C=N-R2, группы R1 и R2 имеют то же значение, что и ранее.

Предпочтительно целые числа m, n и p имеют значение 1, предпочтительно Х представляет собой атом кислорода О, и применяют соединения, соответствующие следующей формуле (Ia2):

где группы A, R1, R2 и целое число q имеют то же значение, что и ранее.

В частности, применяют соединения (Ia2) из следующей таблицы:

Соединение (Ia2) R1 R2
(CH2)2 H
(CH2)6 фенил

Соединения (Ia2) синтезируют из коммерческой смеси в результате полимеризации жирных кислот общей формулы (III) A-[COOH]q, группа А и целое число q имеют то же значение, что и ранее. Кислотную функциональную группу(ы) соединения общей формулы (III) сначала активируют в ацилхлориде до образования A-[COCl]q, который затем реагирует с соединением формулы (VI) HO-R1-NHCONH-R2, группы R1 и R2 имеют то же значение, что и ранее.

Предпочтительно, целое число n имеет значение 1, предпочтительно целые числа m и p имеют значения 2, предпочтительно Х представляет собой группу NH, применяют соединения, соответствующие следующей формуле (Ia3):

где группы A, R1, R2 и целое число q имеют то же значение, что и ранее.

В частности, применяют соединения (Ia3) из следующей таблицы:

Соединение (Ia3) R1 R2
((CH2)2)3-N фенил
((CH2)2)3-N (CH2)7-CH3

Соединения (Ia3) синтезируют из коммерческой смеси в результате полимеризации жирных кислот общей формулы (III) A-[COOH]q, группа А и целое число q имеют то же значение, что и ранее. Кислотная функциональная группа(ы) соединения общей формулы (III) сначала реагирует с триамином формулы (VII) (H2N)3-R1. Затем оставшиеся функциональные группы амина реагируют с изоцианатом общей формулы (V) O=C=N-R2, R1 и R2 имеют то же значение, что и ранее.

Во втором отдельном воплощении, группа Y представляет собой группу мочевины формулы (II):

где r представляет собой целое число, имеющее значение 2 или 3. В данном воплощении, p имеет значение 0, и n имеет значение 1, общая формула (I) записана в виде следующего (Ib):

где группы А и R1 и целые числа m и q имеют то же значение, что и ранее.

Предпочтительно, целое число m имеет значение 1, предпочтительно Х представляет собой группу NH, и общая формула (Ib) записана в виде следующего (Ib1):

где группы А и R1 и целое число q имеют то же значение, что и ранее.

В частности, применяют соединения (Ib1) из следующей таблицы:

Соединение (Ib1) Ri r
(CH2)2 2
(CH2)2-NH-(CH2)2 2

Приготовление соединений (Ib1) описано в заявке WO 2006087475.

Среди предпочтительных соединений подсемейства (Ib1) могут быть упомянуты следующие соединения (Ib1-1), в которых А представляет собой насыщенную циклическую углеводородную группу с 32 атомами углерода, полученную в результате димеризации жирных кислот с высоким содержанием линолевой кислоты:

В третьем воплощении изобретения группа Y представляет собой амидную группу -CONH-, и общая формула (I) записана в виде следующего (Ic):

где группы A, R1, R2 и целые числа m, n, p и q имеют то же значение, что и ранее.

Предпочтительно, целые числа m и p имеют значение 1, предпочтительно Х представляет собой группу NH, и общая формула (Ic) записана в виде следующего (Ic1):

где группы A, R1, R2 и целые числа n и q имеют то же значение, что и ранее.

В частности, применяют соединения (Ic1) из следующей таблицы:

Соединение (Ic1) n R1 R2
2 (CH2)5 (CH2)11-CH3
4 (CH2)10 фенил

Соединения (Ic1) синтезируют из коммерческой смеси в результате полимеризации жирных кислот общей формулы (III) A-[COOH]q, группа А и целое число q имеют то же значение, что и ранее. Кислотная функциональная группа(ы) соединения общей формулы (III) реагирует с соединением формулы (VIII) H2N-(R1-CONH)n-R2, группы R1 и R2 и целое число n имеют то же значение, что и ранее.

В последнем отдельном воплощении, группа Y представляет собой уретановую группу -OCONH-, и общая формула (I) записана в виде следующего (Id):

где группы А, R1, R2 и целые числа m, n, p и q имеют то же значение, что и ранее.

Предпочтительно, целые числа m, n и p имеют значение 1, предпочтительно Х представляет собой группу NH, и применяют соединения, соответствующие следующей формуле (Id1):

где группы A, R1, R2 и целое число q имеют то же значение, что и ранее.

В частности, применяют соединения (Id1) из следующей таблицы:

Соединение (Id1) R1 R2
(CH2)6 фенил
(CH2)5 фенил
(CH2)2 (CH2)7-CH3

Соединения (Id1) синтезируют из коммерческой смеси в результате полимеризации жирных кислот общей формулы (III) A-[COOH]q, группа А и целое число q имеют такое же значение, что и ранее. Кислотная функциональная группа(ы) соединения общей формулы (III) сначала реагирует с соединением формулы (IX) H2N-R1-OH. Оставшиеся функциональные спиртовые группы затем реагируют с изоцианатом общей формулы (V) O=C=N-R2, группы R1 и R2 имеют то же значение, что и ранее.

Согласно изобретению можно сочетать различные предпочтительные воплощения для получения, например, соединения формулы (Ia) в смеси с соединениями формулы (Ib) или в смеси с соединениями формулы (Ic), или в смеси с соединениями формулы (Id).

Согласно изобретению химический синтез соединений общей формулы (I) иногда сопровождается побочными продуктами, но нет необходимости отделять продукты общей формулы (I) от побочных продуктов реакции, являющихся минорными.

В битумной композиции применяют от 0,1 до 30 мас.% органических гелеобразующих соединений общей формулы (I) в чистом виде или в смеси. Предпочтительно от 0,5 мас.% до 20 мас.%, предпочтительно от 1 до 10 мас.%, предпочтительно от 2 до 5 мас.%.

Применяемый битум может быть битумом различного происхождения. Битум, который может быть применен по изобретению, может быть выбран из битумов естественного происхождения, таких как содержащиеся в отложениях естественного битума, природного асфальта или битумных песков. Битум, который может быть применен по изобретению, также может представлять собой битум или смесь битумов, полученных в результате очистки сырой нефти, таких как битумы, полученные в результате прямой дистил