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包含生物基组分的粘结剂组合物的制作方法

2022-07-14 02:51:10 来源:中国专利 TAG:

包含生物基组分的粘结剂组合物


背景技术:

1.柏油或沥青通常来源于用于各种应用的石油基材料,该石油基材料包括用于屋顶木瓦和沥青混凝土的粘结剂相,也称为柏油路或沥青路面。由于石油基材料的来源减少及其价格升高、污染和气候变化等问题,包含非石油衍生材料的粘结剂组合物是吸引人的。


技术实现要素:

2.在各个方面,本发明提供了一种粘结剂组合物。该粘结剂组合物包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
3.在各个方面,本发明提供了一种粘结剂组合物。该粘结剂组合物包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油经由硫化而低聚化并且为粘结剂组合物的20重量%至45重量%,其中低聚物分子为低聚化生物可再生油的例如至少10重量%,例如至少20重量%、至少30重量%、至少40重量%、至少50重量%,例如至少60重量%。该粘结剂组合物包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂是黑沥青,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的10重量%至45重量%。该粘结剂组合物还包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,该柏油为粘结剂组合物的15重量%至90重量%。
4.在各个方面,本发明提供了一种沥青乳液。该沥青乳液包含粘结剂组合物。该粘结剂组合物包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。该沥青乳液还包含用粘结剂组合物乳化的水。
5.在各个方面,本发明提供了一种沥青路面。该沥青路面包含粘结剂组合物。该粘结剂组合物包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。该沥青路面还包含与粘结剂组合物共混的聚集体。在一些方面,沥青路面包括再循环沥青路面,其中粘结剂组合物中的柏油包括再循环或老化柏油,聚集体包括来自再循环沥青组合物的聚集体,或它们的组合。
6.在各个方面,本发明提供了一种屋顶木瓦。该屋顶木瓦包含粘结剂组合物。该粘结剂组合物包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。该屋顶木瓦还包含基体材料。
7.在各个方面,本发明提供了一种制备粘结剂组合物的方法。该方法包括形成粘结剂组合物,该粘结剂组合物包含:低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组
合物的至少10重量%;沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%;和除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。
8.在各个方面,本发明提供了一种制备沥青乳液的方法。该方法包括乳化粘结剂组合物和水相(例如,水)。该粘结剂组合物包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
9.在各个方面,本发明提供了一种制备沥青路面的方法。该方法包括将粘结剂组合物与聚集体混合。该粘结剂组合物包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。在一些方面,沥青路面可包括再循环沥青路面,其中粘结剂组合物中的柏油包括再循环或老化柏油,聚集体包括来自再循环沥青组合物的聚集体,或它们的组合。
10.在各个方面,本发明提供了一种制备沥青路面的方法。该方法包括将聚集体和粘结剂组合物混合。该粘结剂组合物包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油经由硫化而低聚化并且为粘结剂组合物的20重量%至45重量%,其中低聚物分子例如为低聚化生物可再生油的至少10重量%、至少20重量%、至少30重量%、至少40重量%、至少50重量%或至少60重量%。该粘结剂组合物包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂是黑沥青,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的10重量%至45重量%。该粘结剂组合物还包含除包含在黑沥青中的任何柏油之外的柏油,该柏油为粘结剂组合物的15重量%至90重量%。在一些方面,沥青路面可包括再循环沥青路面,其中粘结剂组合物中的柏油包括再循环或老化柏油,聚集体包括来自再循环沥青组合物的聚集体,或它们的组合。
11.在各个方面,本发明提供了一种制备屋顶木瓦的方法。该方法包括将粘结剂组合物与基体材料混合。该粘结剂组合物包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
12.本发明的各个方面具有优于其他粘结剂组合物、沥青乳液、沥青路面、屋顶木瓦及其制造方法的某些优点,其中至少一些优点是出乎意料的。例如,在各个方面,相对于不含低聚化生物可再生油的对应石油基柏油组合物,粘结剂组合物具有保留或改善的流变特性、热稳定性、氧化稳定性和/或粘附性。在各个方面,本发明的粘结剂组合物可以提供非常大的性能等级可用温度间隔和优质的期望性能等级,而不会影响热和氧化稳定性,并且同时保持或提高作为粘结剂相容性和耐久性的量度的δtc值。在各个方面,本发明的粘结剂组合物可以提供唯一高含量的生物可再生或非石油基粘结剂,从而补偿或替代化石基柏油。在各个方面,粘结剂组合物掺入高于典型量的富含沥青质材料,通常认为富含沥青质材料是不能用于形成可用的粘结剂组合物的不期望的副产物。在各个方面,本发明的粘结剂组合物可以在生物可再生内容物以及流变和老化性能方面为铺路、铺屋顶和工业应用提供独特的替代方案。
13.在各个方面,与将沥青质添加剂与柏油混合的其他共混工艺相比,本发明的粘结剂组合物可以通过在较低混合温度下、较短时间内或它们的组合下将包含柏油和低聚化生物可再生油的混合物和沥青质添加剂共混来形成。在各个方面,通过将沥青质添加剂与低聚化生物可再生油预共混,可以将比通常使用的更高含量的沥青质添加剂掺入到沥青中。在各个方面,本发明的粘结剂组合物的低聚化生物可再生油允许掺入高于典型量的聚合物改性剂或酸改性剂,这可以提供卓越的弹性和韧性。
具体实施方式
14.现在将详细参考所公开的主题的某些方面。虽然将结合所列举的权利要求来描述所公开的主题,但是应当理解,例示的主题并不旨在将权利要求限于所公开的主题。
15.在整个文件中,以范围格式表示的值应以灵活的方式解释为不仅包括明确列举为该范围限值的数值,而且包括该范围内所涵盖的所有单个数值或子范围,如同明确列举了每个数值和子范围一样。例如,“约0.1%至约5%”或“约0.1%至5%”的范围应解释为不仅仅包括约0.1%至约5%,而且包括指定范围内的单个值(例如,1%、2%、3%和4%)和子范围(例如,0.1%至0.5%,1.1%至2.2%,3.3%至4.4%)。除非另外指出,否则陈述“约x至y”具有与“约x至约y”相同的含义。同样,除非另外指出,否则陈述“约x、y或约z”具有与“约x、约y或约z”相同的含义。
16.在本文件中,除非上下文另有明确规定,否则术语“一个”、“一种”或“该”用于包括一个或多于一个。除非另外指出,否则术语“或”用于指非排他性的“或”。陈述“a和b中的至少一者”或“a或b中的至少一者”具有与“a、b或a和b”相同的含义。另外,应当理解,本文所采用的并且没有另外定义的措词或术语仅是出于描述的目的,而不是限制的目的。章节标题的任何使用均旨在帮助阅读文件,而不应理解为限制性的;与章节标题相关的信息可以出现在该特定章节之内或之外。
17.在本文所述的方法中,在不背离本发明原理的前提下,可以以任何顺序执行动作,除了当明确列举了时间或操作顺序时以外。此外,除非有明确的声明语言陈述了指定的动作是分开执行的,否则它们可以同时执行。例如,可以在单个操作中同时进行要求保护的进行x的动作和要求保护的进行y的动作,并且所得过程将落在要求保护的过程的字面范围内。
18.如本文所用,术语“约”可允许值或范围有一定程度的可变性,例如,在规定值或范围的规定限值的10%以内、5%以内或1%以内,并且包括确切的规定值或规定范围。
19.如本文所用,术语“基本上”是指大多数或大部分,如同至少约50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.99%,或至少约99.999%或以上,或100%。如本文所用,术语“基本上不含”可意指不具有或具有微不足道量的材料,使得存在的材料的量不影响包含该材料的组合物的材料特性,使得约0重量%至约5重量%、或约0重量%至约1重量%、或约5重量%或更少、或小于、等于、或大于约4.5重量%、4重量%、3.5重量%、3重量%、2.5重量%、2重量%、1.5重量%、1重量%、0.9重量%、0.8重量%、0.7重量%、0.6重量%、0.5重量%、0.4重量%、0.3重量%、0.2重量%、0.1重量%、0.01重量%、或约0.001重量%或更少、或约0重量%的组合物为该材料。
20.如本文所用,术语“聚合物”是指在聚合物的主链中具有至少一个重复单元(例如,
在聚合物的主链中重复的至少一种单体)的分子并且可以包括共聚物。
21.如本文所用,“沥青”和“沥青粘结剂”和“柏油”是指沥青路面的粘结剂相。粘结剂可以包括从产沥青炼油厂、焊剂、炼油厂减压塔渣油、沥青和加工减压塔渣油的其他残渣获得的粘结剂材料,以及来自再循环沥青组合物(诸如回收的沥青路面(rap)和再循环沥青木瓦(ras))的氧化和老化的沥青粘结剂。沥青或柏油也可以来自天然存在的来源,诸如“湖沥青”。不受任何特定理论的束缚,提供了对常规沥青的化学结构的以下描述。沥青或柏油包括覆盖各种分子量、官能度、极性和杂原子含量的复杂的化合物连续体。因此,沥青或柏油通常根据反应性和溶解度使用一组预定的溶剂方便地分馏。研究人员已经使用多种模型(诸如胶体模型)描述了所定义级分之间的相互作用。在胶体模型中,介质或连续相被定义为主要包含相对低极性的环烷烃-芳族化合物(或“溶剂相”)和可包含结晶级分的链烷烃化合物。在连续介质中处于各种分子间缔合水平的高极性胶束的分散体很大程度上提供了沥青或柏油的机械和流变特性。胶束的组分通常被定义为被较低极性“树脂”(也称为“极性芳族”)级分围绕的高极性和高分子量“沥青质”级分,这些级分对中性芳族级分和极性沥青质级分两者具有高亲和力。
22.通过机制(主要是氧化和挥发)的组合,沥青“老化”。老化增加沥青模量,降低粘性耗散和应力弛豫,并且在较低性能温度下增加脆性。因此,沥青变得更易于裂解和积聚损伤。
23.如本文所用,“沥青混凝土”或“沥青路面”是指包含沥青粘结剂和聚集体的共混物。沥青混凝土或路面可以是再循环沥青混凝土,诸如其中粘结剂中的柏油包括再循环或老化的柏油,聚集体包括来自再循环沥青组合物的聚集体,或它们的组合。
24.如本文所用,“沥青质”是主要包含碳和氢,包含多个环烷烃和芳族环结构,并且还包含杂原子和主要基于硫、氮和氧的官能团的物质。沥青质可以是含碳材料的正庚烷不溶性组分,诸如astm d3279中所定义。在石油或沥青中,沥青质通常是四种“sara”级分(饱和物、芳族化合物、树脂、沥青质)中的最大分子量和最高密度组分,并且包含最高极性部分。其他三种级分(正庚烷可溶性级分)被统称为“软沥青”相,并且可以使用iatroscan mk-6s薄层色谱方法通过修改astm d4142中针对柏油分级提出的原理,使用正戊烷来洗脱“饱和物”并使用甲苯和氯仿的90:10共混物来洗脱“环状”或“芳族”级分来定义。数据可以通过将保留时间范围0.01-0.250内的峰面积(规定为整个杆扫描时间的分数)分配给“饱和物”、将0.251-0.400内的峰面积分配给“环状物”并将其余部分(0.401-0.510)分配给“树脂”级分来解释。沥青质通常是由原油(尤其是重质原油)精炼产生的减压塔残渣的组分。原油精炼工艺中的某些工艺可导致尤其富含沥青质的物质,诸如溶剂脱沥青沥青或残渣油超临界提取工艺沥青。富含沥青质物质的天然存在的物质可以来自包括通常从美国犹他州尤因塔盆地和特立尼达湖沥青(tla)中的沉积物开采的“黑沥青”或“硬沥青”的来源。
25.如本文所用,“聚集体”是指沥青路面的岩石相。在沥青路面中,聚集体通过粘结剂粘结在一起。聚集体可以是从rap和ras来源获得的材料,并且/或者可以是先前未在沥青应用中使用的原始材料。
26.如本文所用,“再循环沥青”或“再循环柏油”包括rap、ras或由溶剂脱沥青工艺产生的沥青。再循环沥青或再循环柏油可以包含聚集体,该聚集体包括再循环材料,诸如衍生自再循环或老化沥青组合物的聚集体。再循环沥青或再循环柏油的来源可以包括沥青路
面、沥青木瓦、铺屋顶膜、沥青涂料或其他含沥青的制剂。再循环沥青或再循环柏油可以包含粘结剂,该粘结剂包括再循环材料,诸如再循环或老化柏油。此类再循环沥青内容物可以包括第一次被再循环的沥青内容物和/或已经被再循环多次的沥青内容物。
27.如本文所用,“低聚体”是分子量大于400的聚合物分子。相比之下,单体可以包括单酰基甘油酯(mag)、二酰基甘油酯(dag)、三酰基甘油酯(tag)和游离脂肪酸(ffa)。
28.如本文所用,“低聚化生物可再生油”包括已经经由硫化、增稠、喷吹或它们的组合被低聚化的一种或多种生物可再生油。本发明的低聚化生物可再生油通常具有至少800,优选地至少1000,例如至少1200,并且优选地在1200至1750之间的数均分子量。
29.粘结剂组合物。
30.在各个方面,本发明提供了一种粘结剂组合物。该粘结剂组合物可以包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,或者粘结剂组合物可以基本上不含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。该粘结剂组合物可以包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还可以包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。该粘结剂组合物可以部分或完全替代与聚集体混合以形成沥青路面的沥青粘结剂。该粘结剂组合物本身基本上不含聚集体(例如,包含约0重量%的聚集体)。即使对于基本上不含柏油的粘结剂组合物的实施方案,该粘结剂组合物也可以被称为“沥青”、“沥青组合物”或“沥青粘结剂组合物”。即使对于基本上不含柏油的粘结剂组合物的实施方案,包含粘结剂组合物和聚集体的组合的组合物也可以被称为“沥青路面”或“沥青混凝土”。
31.该粘结剂组合物可以用于针对道路应用的沥青混合物中,该沥青混合物包括沥青路面、壶穴修复混合物、冷混合物、温热混合物和热再循环混合物。该粘结剂组合物可以用于路面维护应用中,尤其是通常使用柏油的那些应用,诸如裂缝修补剂、接缝封闭剂、碎石封层、雾封层、冲刷封层、稀浆封层、还原剂封层和微表处,其中粘结剂组合物可以被乳化或可以不被乳化。该粘结剂组合物可以用于构造目的,诸如粘性涂层、底涂层和冷再生利用,其中粘结剂组合物可以被乳化或可以不被乳化。该粘结剂组合物可以用于其中可以使用柏油的各种铺屋顶应用中。这可以包括木瓦、屋顶毡、组合屋面等。该粘结剂组合物可以用于涂料应用,尤其是可以利用柏油的那些涂料应用中,包括但不限于缓蚀剂、油漆、防水材料、肥料包膜、管道涂料和其他工业涂料应用。
32.沥青质添加剂是任何合适的一种或多种添加剂,该沥青质添加剂中包含至少20重量%至100重量%的沥青质,30重量%至90重量%、50重量%至80重量%的沥青质,或20重量%或更多的沥青质,或小于、等于或大于25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%、52重量%、54重量%、56重量%、58重量%、60重量%、62重量%、64重量%、66重量%、68重量%、70重量%、72重量%、74重量%、76重量%、78重量%、80重量%或85重量%或90重量%或更少的沥青质,或小于90重量%的沥青质,85重量%、80重量%或小于75重量%的沥青质。沥青质添加剂基本上不含低分子量和低极性环烷烃和芳族分子以及饱和物级分。低分子量和低极性环烷烃和芳族分子以及饱和物级分为沥青质添加剂的约0重量%至约40重量%,优选地沥青质添加剂的小于35重量%,更优选地沥青质添加剂的小于30重量%,或为沥青质添加剂的约0重量%至约50重量%、0重量%至40重量%、0重量%至
重量%、0重量%至5重量%、重量%至3重量%、0重量%至1重量%、0重量%至0.5重量%、0重量%至0.1重量%,或沥青质的0重量%或更多,或小于、等于或大于沥青质添加剂的0.0001重量%、0.001重量%、0.01重量%、0.1重量%、0.5重量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、12重量%、14重量%、16重量%、18重量%、20重量%、22重量%、24重量%、26重量%、28重量%、30重量%、35重量%或40重量%或更少。相比之下,柏油通常具有高浓度的较低分子量和低极性环烷烃和芳族分子以及大量的饱和物级分。优选地,沥青质添加剂可以是黑沥青、硬沥青、残渣油超临界提取物或它们的组合。更优选地,沥青质添加剂可以包括或可以是黑沥青。沥青质添加剂可以形成粘结剂组合物的任何合适比例,诸如粘结剂组合物的至少10重量%,粘结剂组合物的8重量%至60重量%、10重量%至45重量%、8重量%或更多,或粘结剂组合物的小于、等于或大于10重量%、12重量%、14重量%、16重量%、18重量%、20重量%、22重量%、24重量%、26重量%、28重量%、30重量%、32重量%、34重量%、36重量%、38重量%、40重量%、42重量%、44重量%、45重量%、50重量%或55重量%或60重量%或更少。
33.该粘结剂组合物的总沥青质含量可以是至少1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、8重量%、10重量%、12重量%、15重量%、20重量%、30重量%、40重量%,或至少50%,或1重量%至70重量%、2重量%至60重量%,或3重量%至50重量%,或1重量%或更多,或小于、等于或大于2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、8重量%、10重量%、12重量%、14重量%、16重量%、18重量%、20重量%、22重量%、24重量%、26重量%、28重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%、55重量%、60重量%、65重量%或约70重量%或更少。
34.在包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油的粘结剂组合物中,柏油可以是任何合适的柏油。柏油可以包括或可以是原始沥青。柏油可以包括或可以是再循环柏油,使得粘结剂组合物是再循环粘结剂组合物。再循环柏油可以是从rap或ras获得的柏油、经由溶剂脱沥青工艺获得的柏油型材料诸如衍生自溶剂脱沥青工艺的渣油的丙烷沉淀柏油或它们的组合。柏油可以形成粘结剂组合物的任何合适比例,诸如粘结剂组合物的0重量%、10重量%至90重量%、15重量%至90重量%、60重量%至90重量%、15重量%至40重量%、10重量%至15重量%,或粘结剂组合物的0重量%或更多,或粘结剂组合物的小于、等于或大于1重量%、2重量%、4重量%、6重量%、8重量%、10重量%、12重量%、14重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%、55重量%、60重量%、65重量%、70重量%、75重量%、80重量%或85重量%或90重量%或更少。
35.生物可再生油可以是任何合适的生物可再生油,诸如动物基油、藻类基油、植物基油或它们的组合。动物基油可以是提取自或来源于动物来源的任何合适的油,诸如动物脂(例如猪油、牛脂)、卵磷脂(磷脂)以及它们的组合和原油流。藻类基油可以是提取自或衍生自藻类来源的任何合适的油。植物基油可以是任何合适的植物基油。植物基油可以包括大豆油、亚麻籽油、芥花油、菜籽油、蓖麻油、妥尔油、棉籽油、葵花油、棕榈油、花生油、红花油、玉米油、玉米酒糟油、卵磷脂(磷脂)以及它们的组合、馏出物、衍生物和原油流。植物基油可以是植物油。植物基油可以包括部分氢化油、具有共轭键的油或其中不引入杂原子的粘稠油,例如,二酰基甘油酯、单酰基甘油酯或游离脂肪酸(以及它们的馏出物油流)、脂肪酸的
烷基酯(例如甲酯、乙酯、丙酯和丁酯)以及它们的混合物和衍生物油流。植物基油的示例可包括废弃烹饪油或其他使用过的油。相比之下,石油基油包括具有多种不同的化学组成的广泛范围的烃基组合物和精炼石油产品,这些烃基组合物和精炼石油产品通过回收和精炼化石基来源的油获得,并且被认为是不可再生的,因为需要数百万年来生成起始原材料。
36.低聚化生物可再生油包括已经经由硫化、增稠、喷吹或它们的组合被低聚化的一种或多种生物可再生油。在一些方面,低聚化生物可再生油在低聚化之后尚未与任何非低聚化油(例如任何非低聚化生物可再生油)共混。在其他方面,低聚化生物可再生油在低聚化之后已经与非低聚化生物可再生油共混。低聚物分子(例如,低聚化生物可再生油分子)可以是低聚化生物可再生油的任何合适比例,诸如低聚化生物可再生油的5重量%至100重量%、65重量%至75重量%,或低聚化生物可再生油的5重量%或更多,或低聚化生物可再生油的小于、等于或大于10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%、55重量%、60重量%、62重量%、64重量%、65重量%、66重量%、68重量%、70重量%、72重量%、74重量%、75重量%、76重量%、78重量%、80重量%、85重量%、90重量%或95重量%或100重量%或更少。低聚化生物可再生油可以是粘结剂组合物的任何合适比例,诸如粘结剂组合物的10重量%至80重量%、10重量%至60重量%、20重量%至45重量%,或粘结剂组合物的至少10重量%、至少15重量%、至少20重量%、至少40重量%、至少50重量%,或粘结剂组合物的10重量%或更少,或粘结剂组合物的小于、等于或大于12重量%、15重量%、20重量%、22重量%、24重量%、26重量%、28重量%、30重量%、32重量%、34重量%、36重量%、38重量%、40重量%、42重量%、44重量%、45重量%、46重量%、48重量%、50重量%、55重量%、60重量%、65重量%、70重量%或75重量%或80重量%或更多。
37.低聚化生物可再生油可包括改性的或官能化的生物可再生油。先前改性的油的示例是先前已经通过其他低聚化技术(诸如马来酸酐或丙烯酸改性、氢化、二环戊二烯改性、经由与碘反应共轭、相互酯化或处理以改变酸值、羟基数量或其他特性)被硫化或低聚化的那些油。此类改性油可以与未改性的生物可再生油或动物基油、脂肪酸、甘油和/或卵磷脂共混。官能化油的示例是其中已经引入杂原子(氧、氮、硫和磷)的那些。
38.低聚化生物可再生油可以经由多种技术低聚化,这些技术诸如如国际专利申请wo2016/138377中所述的硫化;以及诸如美国专利2016/0369203和国际专利申请wo2016/149102中所述的喷吹和汽提。
39.低聚化生物可再生油可以包括改性的生物可再生低聚化油、未改性的生物可再生低聚化油或它们的组合。改性油可以包括利用马来酸酐、丙烯酸、氢气、二环戊二烯、经由与碘反应共轭、相互酯化或它们的组合而改性的油。
40.低聚化生物可再生油可以包括硫化生物可再生油。低聚化生物可再生油可以包括改性的硫化生物可再生油。低聚化生物可再生油可以包括未改性的硫化生物可再生油。
41.在一些方面,该粘结剂组合物还可以包含生物可再生油、改性的生物可再生油、未改性的生物可再生油、非低聚化生物可再生油、石油基油、改性的石油基油、未改性的石油基油、非低聚化石油基油或它们的组合。
42.在一些方面,该粘结剂组合物还可以包含一种或多种添加剂,诸如弹性体(例如,橡胶,诸如废橡胶粉)、热塑性弹性体(例如,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物、苯乙烯-丁二烯
橡胶聚合物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯聚合物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物、乙烯-丙烯-二烯聚合物、异丁烯-异戊二烯聚合物、聚丁二烯、聚异戊二烯)、热塑性聚合物(例如,乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸丁酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、官能化聚烯烃)、热固性聚合物(例如,环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂、酚醛树脂)、温拌添加剂(例如,胺、油、蜡、沸石)、纤维(例如,纤维素、硅酸铝镁、玻璃纤维、石棉、聚酯、聚丙烯)、乳化剂、粘附促进剂(例如,有机胺、酰胺、有机硅烷)、抗剥落剂、多磷酸、填料(例如,炭黑、熟石灰、生石灰、粉煤灰)、流变改性剂(例如,芳族馏分、环烷烃馏分和石蜡馏分、基础油、再精炼机油和渣油、废油)、稀释物、油、树脂、蜡(例如,费托蜡、蒙旦蜡和酰胺蜡)、表面活性剂、废塑料、颜料或它们的组合。
43.该粘结剂组合物可以不含聚合物改性剂和/或使用聚合物改性剂的聚合物改性。在一些方面,该粘结剂组合物可以包含聚合物改性剂和/或使用聚合物改性剂进行聚合物改性,该聚合物改性剂诸如聚苯乙烯、聚(二乙烯基苯)、聚(茚)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物、聚烯烃、它们的共聚物或它们的组合。聚合物改性剂可以包括或可以是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物。聚合物改性剂可以是交联的聚合物改性剂,或不含交联的聚合物改性剂。聚合物改性剂可以是粘结剂组合物的任何合适比例,诸如粘结剂组合物的0.01重量%至30重量%、0.5重量%至10重量%、1重量%至6重量%,或粘结剂组合物的0.01重量%或更大,或粘结剂组合物的小于、等于或大于0.05重量%、0.1重量%、0.2重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.8重量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、8重量%、10重量%、12重量%、14重量%、16重量%、18重量%、20重量%、22重量%、24重量%、26重量%或28重量%或30重量%或更少。
44.该粘结剂组合物可以不含酸改性剂和/或使用酸改性剂的酸改性。在一些方面,该粘结剂组合物可以包含酸改性剂和/或使用酸改性剂(诸如多磷酸)进行酸改性。酸改性剂可以是粘结剂组合物的任何合适比例,诸如粘结剂组合物的0.3重量%至8重量%、1重量%至5重量%、1重量%至3重量%,或粘结剂组合物的0.3重量%或更多,或粘结剂组合物的小于、等于或大于0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.8重量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%或7重量%或8重量%或更多。
45.在一些方面,该粘结剂组合物可以包含生物基填料。生物基填料可以是任何合适的生物基填料(例如,除了存在于沥青质添加剂中的任何生物基填料之外),诸如木质素(例如,除了存在于沥青质添加剂中的任何木质素之外)、木质素基生物产品、松香、松香基生物产品、生物基纤维、生物质、热解产物、来自生物质的热解的生物炭、妥尔油沥青、来自农副产品的纤维素物质或它们的组合。
46.该粘结剂组合物可以具有如按照aashto m 320-10确定的任何合适的性能等级,其中性能级(pg)可以写成“pg a b”,其中a是高温工作温度性能等级,并且其中b是低温工作温度性能等级。例如,pg 52-34指示高温工作温度性能等级为52℃并且低温工作温度性能等级为-34℃。该粘结剂组合物可以具有任何合适的性能等级,诸如pg 52-34、pg 58-28、pg 58-34、pg 64-22、pg 64-28、pg 70-16、pg 70-22或pg 76-22的性能等级。该粘结剂组合物可以具有pg 52-34、pg 58-28、pg 64-22或pg 70-16的性能等级。
47.该粘结剂组合物可以具有如按照aashto m 320-10确定的34℃至122℃或46℃至82℃或52℃至70℃的高温工作温度性能等级,或30℃或更高的高温工作温度性能等级,或
小于、等于或大于34℃、40℃、46℃、52℃、58℃、64℃、70℃、76℃、82℃、88℃或94℃的高温工作温度性能等级,或小于或等于122℃的高温工作温度性能等级。
48.该粘结剂组合物可以具有如按照aashto m 320-10确定的-46℃至22℃或-40℃至-10℃的低温工作温度性能等级,或-46℃或更高的低温工作温度性能等级,或小于、等于或大于-40℃、-37℃、-34℃、-28℃、-22℃、-16℃、-10℃、-4℃、2℃或6℃的低温工作温度性能等级,或小于或等于22℃的低温工作温度性能等级。
49.术语uti指示如使用aashto m320确定的可用温度间隔-高温性能等级和低温性能等级之间的差异。该粘结剂组合物可以具有如按照aashto m320确定的86℃至120℃或92℃至104℃的可用温度间隔,或86℃或更高的可用温度间隔,或小于、等于或大于88℃、90℃、92℃、94℃、96℃、98℃、100℃、102℃、104℃、106℃或108℃的可用温度间隔,或小于或等于120℃的可用温度间隔。
50.术语o-dsr指示按照astm d7175和aashto m320使用动态剪切流变仪(dsr)测量的未老化(“原始”)沥青粘结剂的高温性能等级。该粘结剂组合物可以具有如按照astm d7175和aashto m320确定的34℃至122℃或52℃至70℃的o-dsr,或30℃或更高的o-dsr,或小于、等于或大于34℃、40℃、46℃、52℃、58℃、64℃、70℃、76℃、82℃、88℃或94℃的o-dsr,或小于或等于122℃的o-dsr。
51.术语r-dsr指示按照astm d7175和aashto m320使用动态剪切流变仪(dsr)测量的旋转薄膜烤箱老化(rtfo,按照astm d2872)沥青粘结剂的高温性能等级。该粘结剂组合物可以具有如按照astm d7175和aashto m320确定的34℃至122℃或52℃至70℃的r-dsr,或30℃或更高的r-dsr,或小于、等于或大于35℃、40℃、45℃、50℃、52℃、54℃、56℃、58℃、60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃的r-dsr,或小于或等于100℃的r-dsr。
52.术语s-bbr指示由蠕变劲度参数(“s”)控制的低温性能等级,如按照astm d6648和aashto m320使用弯曲梁流变仪在使用滚动薄膜烘箱或“rtfo”(astm d2872)和加压老化容器或“pav”(astm d6521)两者调理的沥青粘结剂上测量的。该粘结剂组合物可以具有如按照aashto m 320-10确定的-46℃至22℃或-40℃至-10℃的s-bbr,或-46℃或更高的s-bbr,或小于、等于或大于-40℃、-37℃、-34℃、-28℃、-22℃、-16℃、-10℃、-4℃、2℃或6℃的s-bbr,或小于或等于22℃的s-bbr。
53.该粘结剂组合物可以具有如按照aashto m 320-10确定的-46℃至22℃或-40℃至-10℃的m-bbr,或-46℃或更高的m-bbr,或小于、等于或大于-40℃、-37℃、-34℃、-28℃、-22℃、-16℃、-10℃、-4℃、2℃或6℃的m-bbr,或小于或等于22℃的m-bbr。术语m-bbr指示由蠕变速率参数(“m”值)控制的低温性能等级,如按照astm d6648和aashto m320使用弯曲梁流变仪在使用滚动薄膜烘箱(astm d2872)和加压老化容器(astm d6521)两者调理的沥青粘结剂上测量的。
54.astm d5标准描述了使用针渗透仪的柏油的渗透测试。针的渗透深度以dmm为单位记录。较高的渗透值通常指示测试温度下较低的粘度或刚度。该粘结剂组合物可以具有如按照astm d5确定的15dmm至220dmm或30dmm至100dmm的未老化渗透,或15dmm或更大的未老化渗透,或小于、等于或大于20dmm、25dmm、30dmm、35dmm、40dmm、45dmm、50dmm、55dmm、60dmm、65dmm、70dmm、75dmm、80dmm、85dmm、90dmm、95dmm、100dmm、110dmm、120dmm、130dmm、
140dmm、150dmm、160dmm、170dmm、180dmm、190dmm、200dmm或210dmm的未老化渗透,或小于或等于220dmm的未老化渗透。该粘结剂组合物可以具有如按照astm d5确定的15dmm至220dmm或30dmm至100dmm的rtfo渗透,或15dmm或更大的rtfo渗透,或小于、等于或大于20dmm、25dmm、30dmm、35dmm、40dmm、45dmm、50dmm、55dmm、60dmm、65dmm、70dmm、75dmm、80dmm、85dmm、90dmm、95dmm、100dmm、110dmm、120dmm、130dmm、140dmm、150dmm、160dmm、170dmm、180dmm、190dmm、200dmm或210dmm的rtfo渗透,或小于或等于220dmm的rtfo渗透。
55.astm d3461描述了使用mettler滴点测试仪进行滴点或“软化点”测试。滴点值与astm d36软化点测试紧密相关,并且通常是统计学上等同的。在本发明中,基于astm d3461滴点的结果、结论和讨论也代表astm d36软化点。该粘结剂组合物可以具有如按照astm d3461确定的35℃至190℃或40℃至90℃的未老化软点,或35℃或更高的未老化软点,或小于、等于或大于40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃、58℃、60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃或185℃的未老化软点,或小于或等于190℃的未老化软点。该粘结剂组合物可以具有如按照astm d3461和astm d2872确定的30℃至190℃或40℃至90℃或45℃至65℃的rtfo软点,或30℃或更高的rtfo软点,或小于、等于或大于35℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃、58℃、60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃或185℃的rtfo软点,或小于或等于190℃的rtfo软点。
56.该粘结剂组合物可以是屋顶木瓦组分,诸如在包含诸如本文所述的粘结剂组合物和基体材料的屋顶木瓦中。该粘结剂组合物可以是屋顶木瓦焊剂,该屋顶木瓦焊剂可以经受喷吹以形成木瓦涂层。在适合用作屋顶木瓦组分的粘结剂组合物的一些方面,该粘结剂组合物可以是喷吹粘结剂组合物,该喷吹粘结剂组合物具有如按照astm d5确定的3dmm至40dmm或5dmm至30dmm或10dmm至20dmm的未老化渗透和/或rtfo渗透,或3dmm或更大的未老化渗透和/或rtfo渗透,或小于、等于或大于4dmm、6dmm、8dmm、10dmm、11dmm、12dmm、13dmm、14dmm、15dmm、16dmm、17dmm、18dmm、19dmm、20dmm、22dmm、24dmm、26dmm、28dmm、30dmm、32dmm、34dmm、36dmm或38dmm的未老化渗透和/或rtfo渗透,或小于或等于40dmm的未老化渗透和/或rtfo渗透。该粘结剂组合物可以是喷吹粘结剂组合物,该喷吹粘结剂组合物具有如按照astm d3461和astm d2872确定的100℃至190℃或110℃至130℃或115℃至125℃的未老化的软化点和/或rtfo软化点,或100℃或更高的未老化的软化点和/或rtfo软化点,或小于、等于或大于102℃、104℃、106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃、120℃、121℃、122℃、123℃、124℃、125℃、126℃、128℃、130℃、132℃、134℃、136℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃或185℃的未老化的软化点和/或rtfo软化点,或小于或等于190℃的未老化的软化点和/或rtfo软化点
57.在各个方面,本发明的粘结剂组合物具有可用的特性平衡,并且可以提供非常大的性能等级可用温度间隔和优质的期望性能等级,而不包括其他可用的特性。
58.在一些方面,屋顶木瓦组分或屋顶焊剂包括粘结剂组合物,该粘结剂组合物是低聚化的生物可再生油与黑沥青的50:50共混物,其中粘结剂基本上不含黑沥青。在一些方
面,屋顶木瓦组分或屋顶焊剂包括粘结剂组合物,该粘结剂组合物是低聚化的生物可再生油、黑沥青与一种或多种合适添加剂的48:48:4共混物。
59.沥青乳液。
60.在各个方面,本发明提供了一种沥青乳液。该沥青乳液包含本文所述的粘结剂组合物和用该粘结剂组合物乳化的水。例如,该粘结剂组合物可以包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,或者粘结剂组合物可以基本上不含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。该粘结剂组合物可以包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还可以包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
61.水相和该粘结剂组合物可以独立地作为沥青乳液的任何合适比例存在。
62.沥青路面。
63.在各个方面,本发明提供了一种沥青路面。该沥青路面包含本文所述的粘结剂组合物和与该粘结剂组合物共混的聚集体。例如,该粘结剂组合物可以包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,或者粘结剂组合物可以基本上不含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。该粘结剂组合物可以包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还可以包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
64.聚集体和该粘结剂组合物可以独立地作为沥青路面的任何合适比例存在。在一些方面,该粘结剂组合物可以是再循环的粘结剂组合物,并且除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油(如果存在于粘结剂组合物中)可以包括或可以是来自rap或ras的柏油、经由溶剂脱沥青工艺获得的柏油诸如衍生自溶剂脱沥青工艺的渣油的丙烷沉淀柏油或它们的组合。在一些方面,聚集体可以包括或可以是原始聚集体。在一些方面,沥青可以是再循环路面,并且柏油包括再循环或老化柏油,聚集体包括来自再循环沥青组合物诸如再循环或老化的沥青混凝土或木瓦的聚集体,或它们的组合。
65.聚集体可以是用于沥青路面的任何合适的聚集体,诸如砂、砂砾、碎石、矿渣、再循环混凝土、从再循环沥青组合物获得的聚集体、从rap或ras获得的聚集体、土工合成添加剂或它们的组合。
66.在一些方面,路面包含粘结剂组合物,该粘结剂组合物是低聚化的生物可再生油与黑沥青的50:50共混物,其中粘结剂基本上不含添加剂。在一些方面,路面包含粘结剂组合物,该粘结剂组合物是低聚化的生物可再生油、黑沥青与一种或多种合适添加剂的48:48:4共混物。
67.屋顶木瓦。
68.在各个方面,本发明提供了一种屋顶木瓦。该屋顶木瓦包含本文所述的粘结剂组合物和基体材料。例如,该粘结剂组合物可以包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,或者粘结剂组合物可以基本上不合除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。该粘结剂组合物可以包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还可以包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至
少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。该粘结剂组合物可以是木瓦涂料。
69.基体材料和该粘结剂组合物可以独立地作为屋顶木瓦的任何合适比例存在。基体材料可以是适用于木瓦的任何基体材料。基体材料可以包括有机材料、玻璃纤维或它们的组合。有机材料可以包括纸材、纤维素、木纤维或它们的组合。
70.在一些方面,屋顶木瓦的粘结剂组合物可以是喷吹粘结剂组合物,该喷吹粘结剂组合物具有如按照astm d5确定的3dmm至40dmm或5dmm至30dmm或10dmm至20dmm的未老化渗透和/或rtfo渗透,或3dmm或更大的未老化渗透和/或rtfo渗透,或小于、等于或大于4dmm、6dmm、8dmm、10dmm、11dmm、12dmm、13dmm、14dmm、15dmm、16dmm、17dmm、18dmm、19dmm、20dmm、22dmm、24dmm、26dmm、28dmm、30dmm、32dmm、34dmm、36dmm或38dmm的未老化渗透和/或rtfo渗透,或小于或等于40dmm的未老化渗透和/或rtfo渗透。该粘结剂组合物可以是喷吹粘结剂组合物,该喷吹粘结剂组合物具有如按照astm d3461和astm d2872确定的100℃至190℃或110℃至130℃或115℃至125℃的未老化的软化点和/或rtfo软化点,或100℃或更高的未老化的软化点和/或rtfo软化点,或小于、等于或大于102℃、104℃、106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃、120℃、121℃、122℃、123℃、124℃、125℃、126℃、128℃、130℃、132℃、134℃、136℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃的未老化的软化点和/或rtfo软化点,或小于或等于190℃的未老化的软化点和/或rtfo软化点
71.制备粘结剂组合物的方法。
72.在各个方面,本发明提供了一种制备粘结剂组合物的方法。该方法包括形成本文所述的粘结剂组合物。例如,该方法可以包括形成粘结剂组合物,其中该粘结剂组合物包含:低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%;和沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。该粘结剂组合物可以包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,或者粘结剂组合物可以基本上不含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。
73.该粘结剂组合物还可以包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。此类粘结剂组合物的组分可以以任何合适的顺序混合。例如,可以将包含至少20重量%至100重量%沥青质的沥青质添加剂(例如黑沥青)添加到柏油与低聚化生物可再生油的共混物中。在其他方面,可以将包含至少20重量%至100重量%沥青质和低聚化生物可再生油的沥青质添加剂预混成混合物。包含至少20重量%至100重量%沥青质的沥青质添加剂可以在成品混合物中呈任何合适的形式,诸如悬浮或溶解形式。然后可以将预共混的混合物与柏油混合以形成粘结剂组合物。在一些方面,使用包含至少20重量%至100重量%沥青质的沥青质添加剂和低聚化生物可再生油的预混物可以提供粘结剂组合物的改善的均质化,并且与将包含至少20重量%至100重量%沥青质的沥青质添加剂添加到柏油与低聚化生物可再生油的共混物中形成粘结剂组合物相比,可以允许粘结剂组合物在更低温度、更小剪切或它们的组合下形成。
74.在各个方面,本发明提供了一种用于形成粘结剂组合物的预混物,该粘结剂组合物包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。该预混物可包括低聚化生物可再
生油和包含至少20重量%至100重量%沥青质的沥青质添加剂的混合物。该预混物可以基本上不含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。该预混物可以包含适于形成本文所述的粘结剂组合物的任何合适比例的低聚化的生物可再生油和沥青质添加剂。例如,低聚化的生物可再生油可以是预混物的7重量%至55重量%,或9重量%至40重量%,或7重量%或更多,或小于、等于或大于8重量%、10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%或55重量%或更少。包含至少20重量%至100重量%沥青质的沥青质添加剂可以是预混物的9重量%至72重量%,或20重量%至40重量%,或9重量%或更多,或小于、等于或大于10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%、55重量%、60重量%、65重量%、70重量%或72重量%或更少。预混物可以任选地包含或不含描述为适合于包含在粘结剂组合物中的其他组分中的任何一种或多种其他组分,诸如添加剂,诸如弹性体(例如,橡胶,诸如废橡胶粉)、热塑性弹性体(例如,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物、苯乙烯-丁二烯橡胶聚合物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯聚合物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物、乙烯-丙烯-二烯聚合物、异丁烯-异戊二烯聚合物、聚丁二烯、聚异戊二烯)、热塑性聚合物(例如,乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸丁酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、官能化聚烯烃)、热固性聚合物(例如,环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂、酚醛树脂)、温拌添加剂(例如,胺、油、蜡、沸石)、纤维(例如,纤维素、硅酸铝镁、玻璃纤维、石棉、聚酯、聚丙烯)、乳化剂、粘附促进剂(例如,有机胺、酰胺、有机硅烷)、抗剥落剂、多磷酸、填料(例如,炭黑、熟石灰、生石灰、粉煤灰)、流变改性剂(例如,芳族馏分、环烷烃馏分和石蜡馏分、基础油、再精炼机油和渣油、废油)、稀释物、油、树脂、蜡(例如,费托蜡、蒙旦蜡和酰胺蜡)、表面活性剂、废塑料、颜料或它们的组合;聚合物改性剂和/或聚合物改性;酸改性剂和/或酸改性;生物基填料;或它们的组合。预混物可以与本文所述的粘结剂组合物相同,这些粘结剂组合物基本上不含除沥青质添加剂中包含的任何柏油之外的柏油,并且可以具有与本文所述的粘结剂组合物相同或不同的特性。
75.制备沥青乳液的方法。
76.在各个方面,本发明提供了一种制备沥青乳液的方法。该方法包括乳化本文所述的粘结剂组合物和水相(例如,水)。例如,该粘结剂组合物可以包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,或者粘结剂组合物可以基本上不含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。该粘结剂组合物可以包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还可以包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
77.水相和该粘结剂组合物可以独立地作为沥青乳液的任何合适比例存在。水相和该粘结剂组合物的乳化可以经由任何合适的乳化技术进行。
78.制备沥青路面的方法。
79.在各个方面,本发明提供了一种制备沥青路面的方法。该方法包括将本文所述的粘结剂组合物与聚集体混合。例如,该粘结剂组合物可以包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,或者粘结剂组合物可以基本上不含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。该粘结剂组合物可以包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油
为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还可以包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
80.聚集体和该粘结剂组合物可以独立地作为沥青路面的任何合适比例存在。在一些方面,该粘结剂组合物可以包含再循环的粘结剂组分,并且除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油可以包括或可以是来自rap或ras的柏油、经由溶剂脱沥青工艺获得的柏油诸如衍生自溶剂脱沥青工艺的渣油的丙烷沉淀柏油或它们的组合。在一些方面,聚集体可以包括或可以是原始聚集体。在一些方面,沥青路面可以是再循环路面,并且聚集体可以包括衍生自再循环沥青组合物(例如rap或ras)的聚集体,柏油可以包括来自再循环沥青组合物诸如再循环或老化的沥青混凝土或木瓦的柏油,或它们的组合。
81.聚集体可以是用于沥青路面的任何合适的聚集体,诸如砂、砂砾、碎石、矿渣、再循环混凝土、从rap或ras获得的聚集体、土工合成添加剂或它们的组合。
82.制备屋顶木瓦的方法。
83.在各个方面,本发明提供了一种制备屋顶木瓦的方法。该方法包括将本文所述的粘结剂组合物与基体材料混合。例如,该粘结剂组合物可以包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,或者粘结剂组合物可以基本上不含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。该粘结剂组合物可以包含低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%。该粘结剂组合物还可以包含沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
84.基体材料和该粘结剂组合物可以独立地作为屋顶木瓦的任何合适比例存在。基体材料可以是适用于木瓦的任何基体材料。基体材料可以是适用于木瓦的任何基体材料。基体材料可以包括有机材料、玻璃纤维或它们的组合。有机材料可以包括纸材、纤维素、木纤维或它们的组合。
85.该粘结剂组合物可以是木瓦涂料,并且制备屋顶木瓦的方法可以包括将该涂料施用到基体材料。对于此类应用,可以将该粘结剂组合物吹气至高软化点。可以单独对该粘结剂组合物吹气或可以对该粘结剂组合物与除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油的共混物吹气,并因此该粘结剂组合物能够在可以在约200℃至250℃范围内的温度下耐受苛刻的鼓风机条件。该粘结剂组合物可以包含低聚化生物可再生油,其中经由硫化实现低聚化。可以在喷吹工艺开始之前,或在喷吹工艺结束之前的某一时刻诸如当添加催化剂时,部分地或全部地添加该粘结剂组合物。该粘结剂组合物可以与催化剂预共混。
86.实施例
87.可通过参考以举例说明方式提供的以下实施例来更好理解本发明的各个方面。本发明不限于本文给定的实施例。
88.术语δtc指示在pav老化20h时bbrs等级和bbrm等级的差异(s-bbr减去m-bbr)。一直认为,朝更低或更多负δtc值的趋势广泛地指示文献中柏油相容性、胶体稳定性和耐久性的降低。期望增加朝更大或更多正值的趋势。
89.使用aashto m320,将柏油的性能等级确定为限定这两个dsr等级的较低等级和这两个bbr等级的较高等级的范围。
90.pg64-22具有64℃的高温等级和-22℃的低温等级,并且是最常见的铺路等级柏油等级中的一个等级(pg64-22)。铺路中常用的其他等级是pg58-28和pg52-34。这些等级的跨度温度为64℃低至-34℃,并且涵盖全球大多数路面,并且等同于最用于世界其他地区的等级。在一些非常温暖的地区,使用等级诸如pg64-16和pg70-16,并且很少使用pg70-10。在较冷地区中,可以使用pgxx-34或pg46-40,其中“xx”指示批次间高温等级在46℃和52℃之间变化的可能性。
91.等级之间的数字差异被称为“可用温度间隔”或“uti”。典型的铺路等级柏油具有大于86℃的uti。一些优质等级具有更高的uti值,诸如pg76-22、pg70-22、pg64-28、pg64-34和pg58-34和pg52-40。此类等级是不太常见的,但是由于涵盖较高温度跨度而为高度期望的,因此在其应用中提供更高的灵活性和可靠性。这些等级也因与其制造相关的成本和难度而以高价提供,其制造通常涉及约1重量%至3重量%的聚合物(诸如苯乙烯丁二烯苯乙烯)或0.5%至1.0%的ppa。高于76℃的高温等级对于铺路等级柏油而言是不寻常的,但是如果这些等级与足够低的低温等级(例如-16℃或-22℃)配对,则不成问题。
92.相反,具有诸如pg64-16和pg70-10等级的柏油具有80℃的低uti并且通常被认为是不太期望的。此类粘结剂通常也与负δtc值相关。
93.虽然柏油分级的性能分级(pg)系统主要用于北美和几个其他国家,但全世界的所有柏油都可以按这样的方式分级,并因此其在本专利中的使用并不旨在排除这些实施例向任何特定地区或地理位置的应用。许多国家使用渗透、软化点和粘度的一些组合作为分级(即,渗透分级或粘度分级)的基础。例如,pen 50/70等级(在25℃下的渗透介于50dmm至70dmm之间)将通常分级为pg系统中的pg64-22,并且pen 70/100将通常分级为pg58-28。可能使用的其他等级是通常接近pg64-16或pg70-16的pen40/60和接近pgxx-34的pen 160/220。
94.在通过喷吹屋顶焊剂生产用于屋顶木瓦的柏油涂料中,通过喷吹工艺靶向和控制高软化点。所得涂料的渗透需要高于特定的最小渗透值,以确保木瓦涂料的柔韧性和耐久性。
95.基于黑沥青文献,通常需要185℃至220℃的共混温度和4h至6h的共混时间,以将黑沥青完全掺入到柏油中。此类温度高于典型的柏油加工温度,并且由于某些较低沸点级分的挥发而可能对柏油品质有害,这些较低沸点级分提供柏油柔韧性(即,如“芳族”级分中所定义的较低分子量环状分子)。
96.在以下使用黑沥青的实施例中,使用在155℃下低至1小时并且在180℃下高达2小时的共混时间和温度。在实施例中使用的黑沥青是由american gilsonite公司生产的黑色细粉末。100%的材料通过标准astm#16网,其中约11重量%保留在#30网上,并且约65重量%保留在#100网上。
97.实施例1.包含低聚化生物可再生油和黑沥青的组合物。
98.在氮气吹扫下,硫化精炼大豆油与7.0重量%元素硫在160℃下反应19小时。硫化精炼大豆油具有70.8重量%的低聚物并且在本文中被称为“mo#1”。使用台式低剪切钻混合器将mo#1与黑沥青在155℃下以200rpm共混1小时以形成粘结剂组合物。在粘结剂组合物中不使用柏油。
99.表1.实施例1粘结剂组合物。
[0100][0101]
将黑沥青完全溶解并且掺入到所得粘结剂组合物中,其在视觉上类似于柏油。此外,该组合物可以容易地与其他柏油共混以形成新等级,以及提供用于在更少严格共混能量下将黑沥青掺入到柏油中的有效且热稳定的方法。
[0102]
实施例2.包含低聚化生物可再生油和黑沥青的组合物。
[0103]
形成包含“mo#1”和精炼大豆油的共混物的经稀释的硫化精炼大豆油。这导致具有约45%低聚物含量的油,据此称为“mo#2”。将“mo#2”和黑沥青加热至180℃,并且使用台式低剪切钻混合器以500rpm共混2小时以形成粘结剂组合物。在粘结剂组合物中不使用柏油。
[0104]
表2.实施例2粘结剂组合物。
[0105][0106]
将黑沥青完全溶解并且掺入到所得粘结剂组合物中,其在视觉上类似于柏油并表现出柏油的机械特性中的一些机械特性。此外,该组合物可以容易地与其他柏油共混以形成新等级,以及提供用于在更少严格共混能量下将黑沥青掺入到柏油中的有效且热稳定的方法。
[0107]
实施例3.包含低聚化生物可再生油、黑沥青和柏油的粘结剂组合物。
[0108]
形成包含黑沥青、等级为pg64-22的纯沥青粘结剂(pg 64.88-24.7)和先前标识为“mo#1”的硫化精炼大豆油的粘结剂组合物。使用台式低剪切钻混合器将组分在155℃下以200rpm共混1小时。根据aashto m320执行性能等级测试。表1示出了共混物和所得性能等级。
[0109]
表3.基础柏油1和样品3-8。
[0110][0111]
bb#1是最常见的铺路等级柏油等级中的一个等级(pg64-22)。其据此用作基础共混物并用作与其他共混物进行比较的对照和基础两者。结果显示,黑沥青含量的增加(共混物bb#1、#3和#4)导致高温等级(o-dsr和r-dsr)的显著增加和低温等级的劣化,换句话说,粘结剂的整体硬化。此外,δtc值随着黑沥青含量的增加而逐渐变得更负。就共混物#5而言,实现了pg88-10的性能等级,因过度刚度,这不是典型的铺路等级粘结剂。
[0112]
在另一方面,在所有提及的特性中,掺入mo#1全面地平衡了这种趋势。就粘结剂共混物#5而言,粘结剂组合物满足(并且改进)基础和对照柏油(bb#1),同时在低温下显著改善。所得等级pg64-34是高度优质的等级,其将满足北美大部分地区的铺路等级气候要求。此外,共混物#6和#7也具有高度期望的较大部分的感兴趣的典型性能温度范围(64℃至-34℃),同时掺入大量的黑沥青和低聚化生物可再生油两者。
[0113]
实施例4.包含低聚化生物可再生油、黑沥青和丙烷沉淀柏油(ppb)的粘结剂组合物。
[0114]
形成包含“mo#1”、黑沥青和衍生自溶剂脱沥青工艺的渣油的丙烷沉淀柏油的粘结剂组合物。使用台式低剪切钻混合器将组分共混到柏油中,在155℃下以200rpm共混1小时。根据aashto m320执行性能等级测试。表4和表5示出了共混物和所得性能等级。
[0115]
对于粘结剂共混物#11,通过使用先前标识为“粘结剂共混物#1”的粘结剂组合物来引入黑沥青,该粘结剂组合物是黑沥青溶解在mo#1低聚化生物可再生油中。所得的掺入过程显著简化了工艺,从而无需掺入粉末状黑沥青,而是将多添加剂共混工艺的复杂性降低为两种粘结剂的简单共混物,这是行业中针对铺路等级柏油的非常典型的共混工艺。结果显示在共混物#10与共混物#11之间的统计学上相似的流变特性(渗透和软化点),从而确认所得产物的等效性。
[0116]
表4.基础柏油2。
[0117][0118]
表5.样品9-10
[0119][0120]
实施例5.包含低聚化生物可再生油、黑沥青和多磷酸改性柏油的粘结剂组合物。
[0121]
形成包含“mo#1”、黑沥青、沥青粘结剂bb#1和多磷酸(ppa)的粘结剂组合物。
[0122]
对于粘结剂共混物#12,首先将柏油与ppa共混,然后添加低聚化生物可再生油和黑沥青。使用台式低剪切钻混合器将组分在180℃下以500rpm共混2小时。然而,所得的共混物是令人惊讶地非粘性的粒状粘结剂。假设ppa与黑沥青之间的相互作用可能导致黑沥青快速胶凝,从而防止与低聚化生物可再生油有效相容。需注意,材料表现出有趣的特性,并且可能具有工业应用的潜力,然而,其被视为不适合沥青铺路应用。
[0123]
为了解决这一问题,对于粘结剂共混物#13,通过使用先前标识为“粘结剂共混物#1”的粘结剂组合物来引入黑沥青,该粘结剂组合物是黑沥青溶解在mo#1低聚化生物可再生油中。由于与直接使用黑沥青相比容易掺入此类共混物,因此通过使用台式低剪切钻混合器在155℃下以200rpm共混1小时,与共混物#12相比共混温度和条件有所降低。所得混合物是平滑的,似乎完全均质化,并且显示出软化点显著升高,从而突出本发明的前述方面的实用性,其中黑沥青在低聚化生物可再生油中完全消化提供了用于将大量黑沥青以相容且热稳定的方式掺入到粘结剂组合物中的方法。结果展示使用ppa结合沥青质添加剂(诸如黑沥青)增加粘结剂的模量的协同效应。
[0124]
表6.实施例5粘结剂组合物。
[0125][0126]
已经采用的术语和表达被用作描述而非限制的术语,并且不旨在使用这样的术语和表达排除所示出和描述的特征或其部分的任何等同物,但是应当认识到,在本发明的方面的范围内,各种修改形式是可能的。因此,应当理解,尽管本发明已经由具体方面和任选特征具体地公开,但是本领域普通技术人员可以采取本文公开的概念的修改形式和变型形式,并且这些修改形式和变型形式被认为在本发明的方面的范围内。
[0127]
示例性方面。
[0128]
提供以下示例性方面,其编号不应解释为指定重要性级别:
[0129]
方面1提供了一种粘结剂组合物,该粘结剂组合物包含:
[0130]
低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%;和
[0131]
沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
[0132]
方面2提供了根据方面1所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,其中低分子量和低极性环烷烃或芳族分子和饱和物级分为沥青质添加剂的约0重量%至约40重量%,沥青质为粘结剂组合物的约1重量%至约70重量%,或它们的组合。
[0133]
方面3提供了根据方面1至2中任一项所述的粘结剂组合物,其中沥青质为沥青质添加剂的30重量%至90重量%,或其中沥青质为沥青质添加剂的50重量%至80重量%。
[0134]
方面4提供了根据方面1至3中任一项所述的粘结剂组合物,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少10重量%。
[0135]
方面5提供了根据方面1至4中任一项所述的粘结剂组合物,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的8重量%至60重量%。
[0136]
方面6提供了根据方面1至5中任一项所述的粘结剂组合物,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的10重量%至45重量%。
[0137]
方面7提供了根据方面1至6中任一项所述的粘结剂组合物,其中沥青质添加剂是黑沥青、硬沥青、残渣油超临界提取物或它们的组合。
[0138]
方面8提供了根据方面1至7中任一项所述的粘结剂组合物,其中沥青质添加剂是黑沥青。
[0139]
方面9提供了根据方面1至8中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,其中附加的柏油包括原始柏油。
[0140]
方面10提供了根据方面1至9中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,其中附加的柏油包括再循环柏油。
[0141]
方面11提供了根据方面1至10中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,其中附加的柏油为粘结剂组合物的10重量%至90重量%。
[0142]
方面12提供了根据方面1至11中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,其中附加的柏油为粘结剂组合物的15重量%至90重量%。
[0143]
方面13提供了根据方面1至12中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚化生物可再生油在低聚化之后尚未与任何非低聚化油共混。
[0144]
方面14提供了根据方面1至13中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚物分子为低聚化生物可再生油的5重量%至100重量%。
[0145]
方面15提供了根据方面1至14中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚物分子为低聚化生物可再生油的65重量%至75重量%。
[0146]
方面16提供了根据方面1至15中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚化生物可再生油在低聚化之后已经与非低聚化可再生油共混。
[0147]
方面17提供了根据方面1至16中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚化生物可再生油包括已经经由硫化、增稠、喷吹或它们的组合被低聚化的生物可再生油。
[0148]
方面18提供了根据方面1至17中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚化生物可再生油包括硫化生物可再生油。
[0149]
方面19提供了根据方面1至18中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚化生物可再生油包括改性的硫化生物可再生油。
[0150]
方面20提供了根据方面1至19中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚化生物可再生油包括未改性的硫化生物可再生油。
[0151]
方面21提供了根据方面1至20中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚化生物可再生油包括改性的低聚化生物可再生油。
[0152]
方面22提供了根据方面1至21中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的10重量%至80重量%。
[0153]
方面23提供了根据方面1至22中任一项所述的粘结剂组合物,其中低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的20重量%至45重量%。
[0154]
方面24提供了根据方面1至23中任一项所述的粘结剂组合物,该粘结剂组合物还包含生物可再生油、改性的生物可再生油、未改性的生物可再生油、非低聚化生物可再生油、石油基油、改性的石油基油、未改性的石油基油、非低聚化石油基油或它们的组合。
[0155]
方面25提供了根据方面1至24中任一项所述的粘结剂组合物,该粘结剂组合物还包含弹性体、热塑性弹性体、热塑性聚合物、热固性聚合物、温拌添加剂、纤维、乳化剂、粘附促进剂、抗剥落剂、多磷酸、填料、流变改性剂、稀释物、油、树脂、蜡、表面活性剂、废塑料、颜料或它们的组合。
[0156]
方面26提供了根据方面1至25中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物不含聚集体。
[0157]
方面27提供了根据方面1至26中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物包含聚合物改性剂,其中粘结剂组合物使用聚合物改性剂或它们的组合来改性。
[0158]
方面28提供了根据方面27所述的粘结剂组合物,其中聚合物改性剂为粘结剂组合物的0.01重量%至30重量%。
[0159]
方面29提供了根据方面27至28中任一项所述的粘结剂组合物,其中聚合物改性剂为粘结剂组合物的0.5重量%至10重量%。
[0160]
方面30提供了根据方面27至29中任一项所述的粘结剂组合物,其中聚合物改性剂是聚苯乙烯、聚(二乙烯基苯)、聚(茚)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物、聚烯烃、它们的共聚物或它们的组合。
[0161]
方面31提供了根据方面27至30中任一项所述的粘结剂组合物,其中聚合物改性剂是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物。
[0162]
方面32提供了根据方面1至31中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物包含酸改性剂,其中粘结剂组合物使用酸改性剂或它们的组合来改性。
[0163]
方面33提供了根据方面32中任一项所述的粘结剂组合物,其中酸改性剂为粘结剂
组合物的0.3重量%至8重量%。
[0164]
方面34提供了根据方面32至33中任一项所述的粘结剂组合物,其中酸改性剂为粘结剂组合物的1重量%至3重量%。
[0165]
方面35提供了根据方面32至34中任一项所述的粘结剂组合物,其中酸改性剂是多磷酸。
[0166]
方面36提供了根据方面1至35中任一项所述的粘结剂组合物,该粘结剂组合物还包含生物基填料。
[0167]
方面37提供了根据方面36所述的粘结剂组合物,其中生物基填料包括木质素、木质素基生物产品、松香、松香基生物产品、生物基纤维、生物质、热解产物、来自生物质的热解的生物炭、妥尔油沥青、来自农副产品的纤维素物质或它们的组合。
[0168]
方面38提供了根据方面1至37中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照aashto m 320-10确定的34℃至122℃的高温工作温度性能等级。
[0169]
方面39提供了根据方面1至38中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照aashto m 320-10确定的46℃至82℃的高温工作温度性能等级。
[0170]
方面40提供了根据方面1至39中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照aashto m 320-10确定的52℃至70℃的高温工作温度性能等级。
[0171]
方面41提供了根据方面1至40中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照aashto m 320-10确定的-46℃至22℃的低温工作温度性能等级。
[0172]
方面42提供了根据方面1至41中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照aashto m 320-10确定的-40℃至-10℃的低温工作温度性能等级。
[0173]
方面43提供了根据方面1至42中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照aashto m320确定的86℃至110℃的可用温度间隔。
[0174]
方面44提供了根据方面1至43中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照aashto m320确定的92℃至104℃的可用温度间隔。
[0175]
方面45提供了根据方面1至44中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d7175和aashto m320确定的34℃至122℃的o-dsr。
[0176]
方面46提供了根据方面1至45中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d7175和aashto m320确定的52℃至70℃的o-dsr。
[0177]
方面47提供了根据方面1至46中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d7175和aashto m320确定的34℃至122℃的r-dsr。
[0178]
方面48提供了根据方面1至47中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d7175和aashto m320确定的52℃至70℃的r-dsr。
[0179]
方面49提供了根据方面1至48中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d6648和aashto m320确定的-46℃至22℃的s-bbr。
[0180]
方面50提供了根据方面1至49中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d6648和aashto m320确定的-40℃至-10℃的s-bbr。
[0181]
方面51提供了根据方面1至50中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d6648和aashto m320确定的-46℃至22℃的m-bbr。
[0182]
方面52提供了根据方面1至51中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物
具有如按照astm d6648和aashto m320确定的-40℃至-10℃3的m-bbr。
[0183]
方面53提供了根据方面1至52中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d5确定的15dmm至220dmm的未老化渗透。
[0184]
方面54提供了根据方面1至53中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d5确定的30dmm至100dmm的未老化渗透。
[0185]
方面55提供了根据方面1至54中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d5确定的15dmm至220dmm的rtfo渗透。
[0186]
方面56提供了根据方面1至55中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d5确定的30dmm至100dmm的rtfo渗透。
[0187]
方面57提供了根据方面1至56中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d3461确定的35℃至190℃的未老化软化点。
[0188]
方面58提供了根据方面1至57中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d3461确定的40℃至90℃的未老化软化点。
[0189]
方面59提供了根据方面1至58中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d3461和astm d2872确定的30℃至190℃的rtfo软化点。
[0190]
方面60提供了根据方面1至59中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d3461和astm d2872确定的40℃至90℃3的rtfo软化点。
[0191]
方面61提供了根据方面1至60中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物具有如按照astm d3461和astm d2872确定的45℃至65℃的rtfo软化点。
[0192]
方面62提供了根据方面1至61中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物是沥青粘结剂。
[0193]
方面63提供了根据方面1至62中任一项所述的粘结剂组合物,其中粘结剂组合物是屋顶木瓦组分。
[0194]
方面64提供了一种粘结剂组合物,该粘结剂组合物包含:
[0195]
低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油经由硫化而低聚化并且为粘结剂组合物的20重量%至45重量%,其中低聚物分子为低聚化生物可再生油的至少10重量%(例如至少40重量%或至少60重量%);
[0196]
沥青质添加剂,该沥青质添加剂是黑沥青,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的10重量%至45重量%;和
[0197]
柏油,该柏油是除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油并且为粘结剂组合物的15重量%至90重量%;。
[0198]
方面65提供了一种沥青乳液,该沥青乳液包含:
[0199]
根据方面1至64中任一项所述的粘结剂组合物;和
[0200]
水。
[0201]
方面66提供了一种沥青路面,该沥青路面包含:
[0202]
根据方面1至64中任一项所述的粘结剂组合物;和
[0203]
聚集体。
[0204]
方面67提供了根据方面66所述的沥青路面,其中沥青路面包括再循环沥青路面,其中粘结剂组合物中的柏油包括再循环或老化柏油,聚集体包括来自再循环沥青组合物的
聚集体,或它们的组合。
[0205]
方面68提供了一种屋顶木瓦,该屋顶木瓦包含:
[0206]
根据方面1至64中任一项所述的粘结剂组合物;和
[0207]
基体材料。
[0208]
方面69提供了根据方面68所述的屋顶木瓦,其中基体材料包括有机材料、玻璃纤维或它们的组合。
[0209]
方面70提供了根据方面69所述的屋顶木瓦,其中有机材料包括纸材、纤维素、木纤维或它们的组合。
[0210]
方面71提供了一种制备粘结剂组合物的方法,该方法包括:
[0211]
形成粘结剂组合物,该粘结剂组合物包含:
[0212]
低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油为粘结剂组合物的至少10重量%;和
[0213]
沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的至少8重量%。
[0214]
方面72提供了根据权利要求71所述的方法,该方法包括将生物可再生油和沥青质添加剂混合以形成混合物,并且将该混合物和除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油混合以形成粘结剂组合物。
[0215]
方面73提供了一种制备沥青乳液的方法,该方法包括:
[0216]
乳化根据方面1至64中任一项所述的粘结剂组合物和水相。
[0217]
方面74提供了一种制备沥青路面的方法,该方法包括:
[0218]
将根据方面1至64中任一项所述的粘结剂组合物与聚集体混合。
[0219]
方面75提供了根据方面74所述的方法,其中沥青路面包括再循环沥青路面,其中粘结剂组合物中的柏油包括再循环或老化柏油,聚集体包括来自再循环沥青组合物的聚集体,或它们的组合。
[0220]
方面76提供了根据方面74至75中任一项所述的方法,其中沥青路面包括再循环沥青路面,其中粘结剂组合物包含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油,该柏油包括再循环柏油。
[0221]
方面77提供了一种制备沥青路面的方法,该方法包括:
[0222]
将聚集体和粘结剂组合物混合,该粘结剂组合物包含:
[0223]
低聚化生物可再生油,该低聚化生物可再生油经由硫化而低聚化并且为粘结剂组合物的20重量%至45重量%,其中低聚物分子为低聚化生物可再生油的至少60重量%(例如至少40重量%或至少60重量%);
[0224]
沥青质添加剂,该沥青质添加剂是黑沥青,其中沥青质添加剂为粘结剂组合物的10重量%至45重量%;和
[0225]
柏油,该柏油是除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油并且为粘结剂组合物的15重量%至90重量%。
[0226]
方面78提供了一种制备屋顶木瓦的方法,该方法包括:
[0227]
将根据方面1至64中任一项所述的粘结剂组合物与基体材料混合。
[0228]
方面79提供了一种用于形成根据方面1至64中任一项所述的粘结剂组合物的预混
物,该预混物包含:
[0229]
低聚化生物可再生油;和
[0230]
沥青质添加剂,该沥青质添加剂包含至少20重量%至100重量%的沥青质;
[0231]
其中预混物基本上不含除包含在沥青质添加剂中的任何柏油之外的柏油。
[0232]
方面80提供了根据方面1至79中任一项或任何组合所述的粘结剂组合物、预混物、沥青乳液、沥青路面、屋顶木瓦或它们的制造方法,其任选地被构造成使得所叙述的所有元件或选项均可用于使用或选择。
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