Битумные композиции, содержащие добавки, обладающие улучшенными термообратимыми свойствами

Битумные композиции, содержащие добавки, обладающие улучшенными термообратимыми свойствами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области битумов, в частности битумных композиций.

Изобретение относится к битумным композициям и к способу их получения.

Кроме того, объект настоящего изобретения относится к применению присадок в битумной композиции или битумной основе для улучшения их термообратимых и реологических свойств, в частности, для термообратимого поперечного сшивания указанной битумной композиции или битумной основы и/или для улучшения чувствительности битумной композиции к температуре.

Изобретение также относится к применению этих битумных композиций в области дорожного строительства, в частности в производстве дорожных связующих веществ, а также в других промышленных областях.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Использование битума в производстве материалов для дорожных и промышленных потребностей известно давно, битум является основным углеводородным связующим веществом, используемым в области строительства автомобильных дорог или в гражданском строительстве. Для применения в качестве связующего вещества в этих различных областях, битум должен обладать некоторыми определенными физико-химическими свойствами. Одним из наиболее важных свойств является консистенция битума; она должно быть достаточно плотной при температурах эксплуатации, чтобы избежать образования колеи в результате движения транспорта.

Битум также должен обладать эластичностью, чтобы противостоять деформации, возникающей в результате движения транспорта и/или изменения температуры, явлений, которые приводят к растрескиванию битумных смесей или расщеплению поверхностных заполнителей. Наконец, битум должен быть достаточно жидким при самых низких возможных температурах применения для хорошего покрытия заполнителей и размещения битумной смеси на дороге, а также их уплотнения с помощью современных технических средств в области дорожного строительства. Назначение битумного связующего вещества, следовательно, требует объединения твердости и эластичности битума при температурах эксплуатации и низкой вязкости при температурах нанесения. Так как сам по себе битум обычно не является достаточно эластичным, в битум добавляют полимеры, которые могут необязательно быть поперечно-сшитыми. Эти поперечно-сшитые полимеры значительно улучшают упругость битумной композиции, и повышают стабильность битума при хранении.

Тем не менее, при высоких температурах, добавление полимеров в битумную композицию приводит, как правило, к увеличению вязкости битумной композиции. Чтобы сделать битумное связующее вещество с добавленными полимерами пригодным для применения на проезжей части дороги, его нагревают до более высокой температуры применения, чем битумное связующее вещество без полимеров. Это противоречит целям сохранения энергии, снижения температуры использования, сокращения выбросов газов на строительной площадке и защите работников.

Поперечное сшивание в соответствии с предшествующим уровнем техники представляет собой, в большинстве случаев, необратимое поперечное сшивание за счет образования ковалентных связей между полимерами. Таким образом, одним из видов поперечного сшивания, наиболее часто используемым в области битумов, является сшивание с серой или вулканизация. Заявителем разработаны и запатентованы определенное количество поперечно-сшитых битумных композиций, имеющих в значительной степени улучшенные свойства, по сравнению с битумом без полимеров и по сравнению с поперечно-несшитой битум/полимерной физической смесью. Среди патентов заявителя могут быть упомянуты, в частности, следующие: FR 2376188, FR 2429241, ЕР 0799280, ЕР 0690892.

В последнее время, в двух патентных заявках WO 2008107551 и WO 2009101275, заявитель описал новый способ обратимого поперечного сшивания битумных композиций, основанный на использовании добавок типа органического гелеобразователя. Заявитель, в частности, показал, что присадка в виде органического гелеобразователя может быть приравнена к "супрамолекулярному" полимеру и придает битуму свойства, эквивалентные свойствам обычной битум/полимерной композиции, в частности, твердость при одновременном снижении вязкости при высокой температуре (высокотемпературной вязкости). Полученные таким образом термообратимые поперечно-сшитые битумные композиции являются твердыми при температурах эксплуатации и имеют пониженную вязкость при температурах нанесения.

Продолжая это исследование, заявитель рассмотрел другие соединения, позволяющие битумам затвердевать при температурах эксплуатации без увеличения их высокотемпературной вязкости. Дополнительной задачей заявителя является создание новых присадок, способных улучшить реологические свойства битумной композиции или битумной основы, в частности для регулировки механических характеристик указанной композиции или битумной основы в зависимости от применений, для которых композиция предназначена.

Механические свойства битумных композиций, как правило, оценивают путем определения ряда механических характеристик с использованием стандартных тестов, из которых наиболее широко используют точку размягчения, определяемую с помощью метода кольца и шара, который также называют точка размягчения по методу кольца и шара и обозначают RBT, и проникновение иглы, выражаемое в 1/10 мм.

Чувствительность битумных композиций к температуре может быть также оценена по соотношению проникновения иглы и RBT указанной композиции, известному как индекс пенетрации или индекс Пфайфера, обозначаемый ИП.

Чувствительность битумной композиции к температуре уменьшается с увеличением значения ИП. Низкая чувствительность к температуре обеспечивает хорошие механические свойства в диапазоне температур эксплуатации указанной композиции.

Таким образом, заявитель сосредоточен на влиянии присадок на индекс пенетрации) (или индекс Пфайфера, ИП), точку размягчения, определяемую по методу кольца и шара (определяемую в соответствии со стандартом EN 1427), проникновении иглы, выражаемой в 1/10 мм (в соответствии со стандартом EN 1427), и/или динамической вязкости битумных композиций, при температуре, выше или равной 80°C, предпочтительно выше 80°C, более предпочтительно выше или равной 120°C.

Изобретение относится, в частности, к термообратимым поперечно-сшитым битумным композициям, т.е. имеющим, при температурах эксплуатации, свойства обычных битумных композиций в отношении твердости, и имеющим пониженную вязкость при температурах нанесения.

Другой задачей настоящего изобретения является предложение простого способа получения термообратимых поперечно-сшитых битумных композиций.

В соответствии с изобретением указанную задачу решают с помощью термообратимых поперечно-сшитых битумных композиций с улучшенными реологическими свойствами, в частности с низкой чувствительностью к температуре.

В частности, битумная композиция по изобретению содержит:

битум,

первую присадку, включающую по меньшей мере одну функциональную группу сложного эфира жирной кислоты, насыщенной или ненасыщенной, имеющую углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, линейную или разветвленную, необязательно замещенную по меньшей мере одной гидроксильной группой,

содержащую по меньшей мере один органический гелеобразователь общей формулы (I) или (II):

в которой:

группы R₁, R₂ и/или X являются одинаковыми или различными и независимо представляют собой насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную, циклическую или ациклическую углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода и необязательно по меньшей мере один гетероатом, и

n и m представляют собой целые числа, имеющими значение 0 или 1 независимо друг от друга,

производные сорбитола следующей общей формулы (II):

в которой Ar₁ и Ar₂ являются одинаковыми или различными и представляют собой С₅-С₈ моноциклическое ароматическое кольцо или С₆-С₁₄ конденсированное полициклическое кольцо, необязательно замещенное по меньшей мере одной группой, выбранной из галогенов, гидроксильной группы, первичной аминогруппы, сульфгидрильной группы и C₁-C₈ углеводородных цепей, насыщенных или ненасыщенных, линейных или разветвленных, необязательно содержащих по меньшей мере один гетероатом, выбранный из О, N и S, предпочтительно О.

В соответствии с конкретной разработкой, битумную композицию термообратимо поперечно сшивают.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления, первая присадка имеет следующую общую формулу (III):

в которой

G₁ представляет собой насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную алифатическую углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, необязательно замещенную по меньшей мере одной гидроксильной группой,

G₂ представляет собой насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную алифатическую углеводородную цепь, содержащую от 1 до 188 атомов углерода, необязательно содержащую по меньшей мере одну функциональную группу сложного эфира, и/или по меньшей мере одну гидроксильную группу.

Предпочтительно G₂ содержит по меньшей мере одну функциональную группу сложного эфира.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, G₂ содержит по меньшей мере одну функциональную группу сложного эфира и по меньшей мере одну гидроксильную группу.

Согласно предпочтительному конкретному варианту осуществления изобретения, первая присадка выбрана из группы, состоящей из насыщенных или ненасыщенных моно-, ди-, три-, тетра-, пента- и гекса- сложных эфиров жирных кислот, содержащих по меньшей мере одну линейную или разветвленную углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, необязательно замещенную по меньшей мере одной гидроксильной группой.

Предпочтительно первая присадка выбрана из группы, состоящей из моно-, ди- и триглицеридов жирных кислот, моно-, ди- и триглицеридов гидроксижирных кислот, жирной кислоты моно-, ди-, три- и тетра- сложных эфиров пентаэритрита (ПЭТ) и жирной кислоты моно-, ди-, три-, тетра-, пента- и гекса- сложных эфиров дипентаэритрита (ди ПЭТ).

Предпочтительно первая присадка выбрана из триглицеридов жирных кислот, содержащих три углеводородные цепи, одинаковые или разные, каждая, независимо, содержащие от 4 до 36 атомов углерода, насыщенные или ненасыщенные, линейные или разветвленные, необязательно замещенные по меньшей мере одной гидроксильной группой.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления, органический гелеобразователь представлен формулой (I), в которой пит имеют значение О, и включает единицу гидразида. Согласно одному из вариантов изобретения, органический гелеобразователь представлен формулой (I), в которой:

- R₁ и R₂ являются одинаковыми или различными и независимо включают С₅-С₈ моноциклическое ароматическое кольцо или С₆-С₁₄ конденсированное полициклическое кольцо, предпочтительно С₈-С₁₂, при этом указанное моноциклическое ароматическое или конденсированное полициклическое кольцо, необязательно замещенное по меньшей мере одной группой, выбранной из галогенов, гидроксильной группы, первичной аминогруппы, сульфгидрильной группы и С₁-С₈-углеводородных цепей, линейных или разветвленных, насыщенных или ненасыщенных, предпочтительно насыщенных, необязательно содержащих по меньшей мере один гетероатом, выбранный из О, N и S, предпочтительно О, и

n и m имеют значение 0.

В соответствии с другим конкретным вариантом осуществления, органический гелеобразователь представлен формулой (I), в которой n имеет значение 0, и m имеет значение 1 и состоит из двух амидных единиц.

Согласно одному из вариантов изобретения, органический гелеобразователь представляет собой диамид жирной кислоты, представленный формулой (I), в которой n имеет значение 0, m имеет значение 1 и X представляет собой группу -(CH₂)_p-, при этом p имеет значение от 1 до 8, предпочтительно от 1 до 4. Преимущественно R₁ и R₂ являются одинаковыми или различными и независимо представляют собой насыщенную, ациклическую, линейную или разветвленную углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода и, необязательно, по меньшей мере один гетероатом. Органический гелеобразователь предпочтительно представляет собой N,N'-этилен-бис(стеарамид).

В соответствии с другим конкретным вариантом осуществления, органический гелеобразователь представлен формулой (I), в которой n и m имеют значение 1, и включает в себя две единицы мочевины. В частности, предпочтительный органический гелеобразователь представлен формулой (II), в которой Ar₁ и Ar₂ являются одинаковыми или различными и независимо представляют собой C₅-C₈ моноциклическое ароматическое кольцо, необязательно замещенное по меньшей мере одной группой, выбранной из галогена, гидроксильной группы, первичной аминогруппы, сульфгидрильной группы и C₁-C₈ насыщенных углеводородных цепей, линейных или разветвленных, необязательно, содержащих по меньшей мере один гетероатом, выбранный из O, N и S, предпочтительно O. Предпочтительно органический гелеобразователь, представленный формулой (II), представляет собой 1,3:2,4-ди-О-бензилиден-D-сорбитол.

Предпочтительно битумная композиция включает от 0,1 до 10 масс. % первой и второй присадки по отношению к массе битума.

В предыдущих работах (WO 2008107551 и WO 2009101275), заявитель показал, что добавление органического гелеобразователя позволило отвердить битумную композицию без увеличения высокотемпературной вязкости битумной композиции.

Заявителем показано, что сочетание первой конкретной присадки со второй конкретной присадкой, содержащей конкретный органический гелеобразователь оказывает весьма неожиданное синергическое действие на чувствительность битумной композиции к температуре, в частности, на индекс ИП и предпочтительно на RBT, сохраняя при этом эффект отверждения органического гелеобразователя, упомянутого в заявках на патенты предшествующего уровня техники (WO 2008107551). Битумные композиции по изобретению исправляют недостатки предшествующего уровня техники и отвечают задачам настоящего изобретения.

Совместное присутствие первой и второй присадок неожиданно приводит к улучшению механических и реологических свойств указанной композиции, в частности, к неожиданному увеличению индекса пенетрации (ИП). Как будет показано далее в описании, такое сочетание присадок позволяет, кроме того, снизить проникновение иглы при значительном увеличении индекса ИП и, преимущественно, действует на RBT не только по отношению к исходной битумной основе, но, также, совершенно неожиданно, по отношению к битумной композиции, содержащей или первую присадку или вторую присадку органического гелеобразующего типа.

Кроме того, изобретение относится к применению такой битумной композиции по изобретению для получения битумного связующего вещества, в частности, синтетического связующего, безводного связующего, битумной эмульсии, полимерного битума или разжиженного битума.

Настоящее изобретение также относится к способу получения такой битумной композиции по изобретению, в котором первую и вторую добавки добавляют при температуре в диапазоне от 140 до 180°C либо только к одному битуму, или к битуму, модифицированному или не модифицированному добавлением полимеров, к битуму в форме битумного связующего вещества или к битуму, находящемуся в форме синтетического связующего вещества, безводного связующего вещества, битумной смеси или поверхностного слоя износа, или при получении указанного битума, битумных смесей, связующих веществ или слоев износа.

В соответствии с изобретением решение этой задачи достигают битумной смесью, содержащей такую композицию по изобретению, заполнители битумных смесей и минеральные и/или синтетические наполнители.

Изобретение также относится к применению комбинации первой присадки и второй присадки, как описано выше в битумной композиции или битумной основе, для термообратимого поперечного сшивания указанной композиции или основания предпочтительно при увеличении индекса пенетрации (или индекса Пфайфера, ИП) указанной композиции или битумной основы.

По одному из вариантов осуществления изобретения, использование такого сочетания дает возможность повысить точку размягчения по методу кольца и шара битумной композиции или битумной основы, определяемой в соответствии со стандартом EN 1427 (RBT).

В частности, когда органический гелеобразователь представлен общей формулой (I), использование такого сочетания позволяет уменьшить проникновение иглы при 25°C, вычисляемое в соответствии со стандартом EN 1426.

В соответствии с другим вариантом изобретения, использование такого сочетания дает возможность одновременно повысить точку размягчения по методу кольца и шара в соответствии с европейским стандартом EN 1427 (RBT) и индекс пенетрации (индекс Пфайфера, ИП), и снизить динамическую вязкость битумной композиции или битумной основы, при температуре выше или равной 80°C, предпочтительно выше 80°C, более предпочтительно выше или равной 120°C, при этом органический гелеобразователь представлен формулой (I), в котором n имеет значение 0, a m имеет значение 1 и состоит из двух амидных единиц.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с конкретным вариантом осуществления, битумная композиция содержит битум, первую присадку и вторую присадку, содержащую по меньшей мере один органический гелеобразователь.

Используемый битум может быть различного происхождения: битумы природного происхождения, которые содержатся в отложениях природных битумов, природного асфальта или битумных песков, а также битумы, которые получают при переработке нефти, в частности при атмосферной и/или вакуумной перегонке нефти.

Битум, необязательно, может быть окисленным, с пониженной вязкостью и/или деасфальтизированным. Битум может представлять собой битум жесткого сорта или мягкого сорта. Различные битумы, полученные в процессах переработки нефти, могут быть объединены друг с другом для получения наилучшего технического компромисса.

Битум также может быть битумом, разжиженным путем добавления летучих растворителей, разжижителей нефтяного происхождения и/или разжижителей растительного происхождения.

Битум может, кроме того, быть выбран из специальных битумов, например, битумов, модифицированных добавлением полимеров. В качестве примеров полимеров для битума, могут быть упомянуты эластомеры, такие, как полистирол, полибутадиен или полиизопрен, SB, SBS (блочные полимеры стирол/бутадиен), SIS (стирол-изопрен-стирол), блок-сополимеры SBR (бутадиен-стирольный каучук), полимеры ЭПДМ (этилен-пропилен-диен-мономер), полихлоропрен, полинорборнен и, необязательно, полиолефины, такие как полиэтилены (ПЭ), HDPE (полиэтилен низкого давления), полипропилен (ПП), пластомеры, такие как EVA (сополимер этилена и винилацетата), ЕМА (сополимер этилена и метилакрилата), сополимеры олефинов и ненасыщенных карбоновых кислот ЕВА, сополимеры полиолефина эластомерные полиолефины типа полибутен, сополимеры этилена и сложных эфиров акриловой кислоты, метакриловой кислоты или малеинового ангидрида, сополимеры и тройные сополимеры этилена и глицидилметакрилата, этилен-пропиленовые сополимеры, каучуки, полиизобутилены, SEBS (стирол-этилен-бутилен-стирольный сополимер) и ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер).

Предпочтительно, однако, отбирают битумы, не модифицированные добавлением полимеров.

Битумная композиция предпочтительно содержит битум мягкого сорта, преимущественно битумную основу сорта 50/70, 70/100, 100-150, 160/220, 250-330, предпочтительно 50/70, 70/100.

Первая присадка содержит по меньшей мере одну функциональную группу сложного эфира жирной кислоты, насыщенной или ненасыщенной, имеющую линейную или разветвленную углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 12 до 24 атомов углерода, еще более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода.

Под ненасыщенной жирной кислотой понимают жирную кислоту, которая содержит одну или более углерод-углеродную двойную связь.

Углеводородная цепь может быть необязательно замещена по меньшей мере одной гидроксильной группой.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления, первая присадка имеет следующую общую формулу (III):

в которой

G₁ представляет собой насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную алифатическую углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 12 до 24 атомов углерода, еще более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода.

G₂ представляет собой насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную алифатическую углеводородную цепь, содержащую от 1 до 188 атомов углерода, содержащую, необязательно содержащую по меньшей мере одну функциональную группу сложного эфира, и/или по меньшей мере одну гидроксильную группу.

G₂ может содержать по меньшей мере одну функциональную группу сложного эфира жирной кислоты, насыщенной или ненасыщенной, предпочтительно по меньшей мере две. В соответствии с вариантом осуществления изобретения, G₂ может содержать по меньшей мере три насыщенные или ненасыщенные функциональные группы сложного эфира жирной кислоты. Согласно другому варианту, G₂ может содержать по меньшей мере четыре насыщенных или ненасыщенных функциональных группы сложного эфира жирной кислоты. Соответствующие жирные кислоты предпочтительно имеют линейную или разветвленную углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 12 до 24 атомов углерода, еще более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода. Предпочтительно в качестве жирной кислоты выбирают 12-гидрокси-октадекановую кислоту.

В G₁ и G₂, каждая углеводородная цепь, необязательно может быть замещена по меньшей мере одной гидроксильной группой.

Первая присадка может быть преимущественно выбрана из группы, состоящей из насыщенных или ненасыщенных моно-, ди-, три-, тетра-, пента- и гекса- сложных эфиров жирных кислот, содержащих по меньшей мере одну линейную или разветвленную углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 12 до 24 атомов углерода, еще более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода.

В качестве примеров негидроксилированных моно- сложных эфиров жирных кислот, могут быть упомянуты алкил, в частности метил, этил, пропил и бутил, пальмитаты (С16, насыщенные), стеараты (С18, насыщенные), олеаты (С18, ненасыщенные), линолеаты (С18, ненасыщенные).

В качестве примеров гидроксилированных моно- сложных эфиров жирных кислот, могут быть упомянуты этиленгликоля моностеарат, метил 12-гидроксистеарат, этил 12-гидроксистеарат, этиленгликоля гидроксистеарат и глицерина моногидроксистеарат.

Первую присадку предпочтительно выбрают из группы, состоящей из насыщенных или ненасыщенных ди-, три-, тетра-, пента- и гекса- сложных эфиров жирных кислот, содержащих по меньшей мере одну линейную или разветвленную углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 12 до 24 атомов углерода, еще более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода.

В качестве примеров ди- сложных эфиров жирных кислот, негидроксилированных и гидроксилированных соответственно, могут быть упомянуты этиленгликоля дистеарат (негидроксилированный) и глицерина диэфир бис(12-гидроксиоктадекановой кислоты).

В качестве примеров три- сложных эфиров жирных кислот, негидроксилированных и гидроксилированных соответственно, могут быть упомянуты глицерина тристеарат и глицериновый эфир 12-гидроксиоктадекановой кислоты.

В качестве примеров тетра- и гекса- ложных эфиров жирных кислот, могут быть упомянуты пентаэритрита (ПЭТ) тетрастеарат и пентаэритрита (ПЭТ) тетраизононаноат.

Углеводородная цепь предпочтительно замещена по меньшей мере одной гидроксильной группой.

Предпочтительно выбрают производные глицеридов жирных кислот, гидрокси жирных кислот, пентаэритрита (ПЭТ) или дипентаэритрита (диПЭТ), содержащие по меньшей мере одну линейную или разветвленную углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 12 до 24 атомов углерода, еще более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода.

Первая присадка преимущественно выбрана из группы, включающей моно-, ди- и триглицериды жирных кислот, моно-, ди- и триглицериды гидрокси жирных кислот, жирной кислоты моно-, ди- - и тетра- сложные эфиры пентаэритрита (ПЭТ) и жирной кислоты, моно-, ди-, три-, тетра-, пента- и гекса- сложные эфиры дипентаэритрита (диПЭТ), причем жирные кислоты соответствуют описанным выше.

Первую присадку предпочтительно выбирают из триглицеридов жирных кислот, содержащих три углеводородные цепи, одинаковые или различные, независимо друг от друга насыщенные или ненасыщенные, линейные или разветвленные, содержащие от 4 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 12 до 24 атомов углерода, еще более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода. Углеводородная цепь предпочтительно замещена по меньшей мере одной гидроксильной группой.

Насыщенные или ненасыщенные триглицериды жирных кислот имеют растительное происхождение или могут быть получены путем синтеза или модификаций соединений растительного происхождения. Таким образом, триглицериды ненасыщенных С18 жирных кислот, такие как касторовое масло (триглицерид рицинолеиновой кислоты) можно гидрировать любым известным способом, чтобы получить триглицерид 12-гидроксистеариновой кислоты, соответствующей упомянутому триглицериду насыщенной жирной кислоты.

Предпочтительную первую добавку выбирают из моно-, ди- или триглицерида 12-гидроксистеариновой кислоты, в частности триглицерида 12-гидроксистеариновой кислоты следующей формулы:

Независимо от типа эфира жирной кислоты первой добавки, предпочтительными будут производные насыщенных жирных кислот. Таким образом, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, будет выбрана первая присадка, содержащая по меньшей мере одну функциональную группу эфира насыщенной жирной кислоты.

Вторая присадка содержит по меньшей мере один органический гелеобразователь предпочтительно с молекулярной массой менее или равной 2000 г⋅моль^-1, предпочтительно менее чем или равной 1000 г⋅моль^-1.

Как описано в патентной заявке WO 2008107551 заявителя, под органическим гелеобразователем подразумевают соединения, способные устанавливать физические взаимодействия друг с другом, приводящие к автоматической агрегации с образованием 3D надмолекулярной сети, которая отвечает за гелеобразование битума. Плотная упаковка органических гелеобразующих молекул приводит к образованию сети фибрилл, иммобилизующих молекулы битума.

При температурах эксплуатации, в пределах от 10 до 60°С, органические гелеобразователи нековалентно связываются друг с другом, в частности, за счет водородных связей. Эти водородные связи исчезают, когда битум нагревают до высокой температуры. Таким образом, при температурах эксплуатации, органический гелеобразователь, состоящий из большого числа органический гелеобразователь, может быть сопоставим с "супрамолекулярным" полимером и придает битуму улучшенные физические свойства, в частности, в отношении твердости.

При температурах использования, гелеобразование за счет агрегации органических гелеобразующих молекул вызывает загустение битумной среды, что приводит к увеличению твердости.

Битум больше не течет под действием собственного веса, а его твердость при температурах эксплуатации увеличивается по сравнению с исходным битумом, не содержащим органические гелеобразующие присадки. Когда битумную композицию нагревают, взаимодействия, стабилизирующие органический гелеобразователь исчезают и битум восстанавливает свойства исходного битума без присадок, и вязкость битумной композиции при высокой температуре становится такой же, как была у исходного битума.

В контексте настоящего изобретения, органический гелеобразователь содержит по меньшей мере один акцептор водородной связи A и по меньшей мере один донор водородной связи D.

Для гелеобразования и превращения битума в однородную массу, органический гелеобразователь должен быть растворим при высокой температуре в битуме. Основные химические компоненты битума представляют собой асфальтены и мальтены. Асфальтены представляют собой соединения, в частности гетероциклические, состоящие из многочисленных ароматических ядер и поликонденсированных нафтеновых колец. Мальтены, в свою очередь, в основном состоят из длинных парафиновых цепей. Следовательно, органический гелеобразователь по изобретению, также содержит по меньшей мере одну химическую группу С (компатибилизатор), улучшающую совместимость органический гелеобразователь с химическими соединениями битума. Этот компатибилизатор C может содержать, одну или в смеси, группу, выбранную из: по меньшей мере одной длинной углеводородной цепи, совместимой с мальтеновой фракцией битума, или по крайней мере одного алифатического кольца с 3-8 атомами или по крайней мере одной конденсированной полициклической системы, алифатической, частично ароматической или полностью ароматической, совместимой с асфальтеновой фракцией битума, каждое кольцо предпочтительно содержит от 5 до 8 атомов.

В контексте настоящего изобретения предпочтительно будет выбрана вторая присадка, имеющая точку плавления ниже 180°C, предпочтительно ниже 140°C, что позволит использовать ее при температурах эксплуатации и нанесения битумных композиций.

Вторая присадка содержит по меньшей мере один органический гелеобразователь. Органический гелеобразователь выбирают из гидразинов, диамидов жирных кислот, производных димочевины и сорбита, имеющих по меньшей мере один акцептор водородной связи A, по меньшей мере один донор водородной связи D и по меньшей мере одну улучшающую совместимость химическую группу C.

Примерами органических гелеобразователей, используемых в настоящем изобретении, являются, в частности, те, которые описаны в заявке WO 2008107551 и в статье P. Terech и R.G. Weiss "Low molecular mass gelators of organic liquids and the properties of their gels" (Rev. 1997, 97, Chem., 3133-3159); эти два документа упоминаются в качестве примеров и включены в качестве ссылки в настоящую заявку.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления, вторая присадка содержит по меньшей мере один органический гелеобразователь общей формулы (I):

R₁-(NH)_nCONH-(X)_m-NHCO(NH)_n-R₂ (I),

В формуле (I), n и m являются целыми числами, имеющими значение 0 или 1 независимо один от другого.

Группы R₁, R₂ и/или X являются одинаковыми или различными и независимо представляют собой насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную, циклическую или ациклическую углеводородную цепь, содержащую от 4 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 12 до 24 атомов углерода, еще более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода.

Углеводородная цепь необязательно содержит по меньшей мере один гетероатом, например, выбранный из O, N и S, предпочтительно О.

Кроме того, углеводородная цепь может также содержать C₃-C₈ моноциклическое алифатическое кольцо или C₆-C₁₄ конденсированное полициклическое кольцо, предпочтительно C₆-C₁₀ и/или C₅-C₈ моноциклическое ароматическое кольцо, предпочтительно C₅-С₆ или C₆-C₁₄ конденсированное полициклическое кольцо, предпочтительно C₈-C₁₂. Алифатические и ароматические кольца необязательно содержат гетероатомы, выбранные из O, N и S, предпочтительно О.

Алифатические или ароматические, моноциклические или конденсированные полициклические кольца могут быть, необязательно, замещены по меньшей мере одной группой, выбранной из галогена, гидроксильной группы, первичной аминогруппы, сульфгидрильной группы и C₁-С₈ углеводородных цепей, насыщенных или ненасыщенных, линейных или разветвленных, необязательно содержащих по меньшей мере один гетероатом, выбранный из O, N и S, предпочтительно О.

Алифатические или ароматические, моноциклические или конденсированные полициклические кольца предпочтительно замещены гидроксильной группой и по меньшей мере одной линейной или разветвленной, насыщенной C₁-C₈, предпочтительно C₁-C₄-углеводородной цепью.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения, органический гелеобразователь содержит единицу гидразида. Органический гелеобразователь имеет формулу (I), в которой целые числа n и m имеют значение 0. В данном случае, группы R₁-CONH- и -NHCO-R₂ связаны ковалентно с помощью гидразидной связи -CONH-NHCO-. Группы R₁ и/или R₂ представляют собой компатибилизатор С.

Преимущественно органический гелеобразователь представлен формулой (I), в которой:

R₁ и R₂ являются одинаковыми или различными и независимо включают C₅-C₈ моноциклическое ароматическое кольцо или C₆-С₁₄ конденсированное полициклическое кольцо, предпочтительно C₈-C₁₂, указанное моноциклическое ароматическое или конденсированное полициклическое кольцо необязательно замещено по меньшей мере одной группой, выбранной из галогенов, гидроксильной группы, первичной аминогруппы, сульфгидрильной группы, и C₁-C₈ углеводородных цепей, линейных или разветвленных, насыщенных или ненасыщенных, предпочтительно насыщенных, возможно содержащих по меньшей мере один гетероатом, выбранный из O, N и S, предпочтительно O, и

n и m имеют значение 0.

Среди предпочтительных органический гелеобразовательов по изобретению, могут быть упомянуты 2',3-бис[[3-[3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил]пропионил]]пропионогидразид следующей формулы:

Альтернативно, группы R₁ и R₂, которые могут быть одинаковыми или различными, независимо представляют собой насыщенные линейные углеводородные цепи, содержащие от 4 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 24 атомов углерода, более предпочтительно от 12 до 24 атомов углерода, еще более предпочтительно от 16 до 22 атомов углерода. Среди предпочтительных насыщенных линейных углеводородных цепей, могут быть упомянуты группы C₄H₉, C₅H₁₁, C₉H₁₉, C₁₁H₂₃, C₁₂H₂₅, C₁₇H₃₅, C₁₈H₃₇, C₂₁H₄₃ и C₂₂H₄₅.

Среди предпочтительных органических гелеобразователей по изобретению, могут быть упомянуты производные гидразида, соответствующие следующим формулам:

C₅H₁₁-CONH-NHCO-C₅H₁₁

C₉H₁₉-CONH-NHCO-C₉H₁₉

C₁₁H₂₃-CONH-NHCO-C₁₁H₂₃

C₁₇H₃₅-CONH-NHCO-C₁₇H₃₅

C₂₁H₄₃-CONH-NHCO-C₂₁H₄₃

Согласно другому варианту осуществления изобретения, органический гелеобразователь имеет формулу (I), в которой число n имеет значение 0 и целое число m имеет значение 1. В этом случае, группы R₁, R₂ и/или X представляют собой компатибилизатор С. Органический гелеобразователь состоит из двух амидных единиц.

Органический гелеобразователь предпочтительно представляет собой диамид жирной кислоты, представленный формулой (I), в которой n имеет значение 0, m имеет значение 1, и X представляет собой группу -(CH₂)_p-, при этом p имеет значение от 1 до 8, предпочтительно от 1 до 4.

Преимущественно, органический гелеобразователь представлен формулой (I), в которой R₁ и R