Asfalto modificado con caucho granulado con estabilidad mejorada.

Método para producir un asfalto modificado con caucho granulado que comprende las etapas de:

a) calentar una cantidad preseleccionada de asfalto a una temperatura comprendida entre aproximadamente 325 °F y 550 °F;

b) añadir caucho granulado y un ácido mineral al asfalto calentado mientras se agita; y

c) soplar aire a través de la mezcla de asfalto, caucho granulado y ácido mineral.

Asfalto modificado con caucho granulado con estabilidad mejorada Antecedentes de la invención A. Campo de la invención [0001] El asfalto se utiliza para varios propósitos, incluyendo especialmente la utilización en los sistemas de asfaltado de carreteras y en materiales para techos. La disponibilidad de los materiales asfálticos se ha reducido en los últimos años, mientras que el coste de los mismos ha ido en aumento. Por estos y otros motivos, existe un gran interés en encontrar maneras de extender la vida útil de los productos que contienen asfalto. Además, el pavimento de las carreteras de asfalto y los materiales para techos pueden exponerse a una amplia variedad de condiciones climáticas, incluyendo temperaturas desde bajo hasta cero a 100 º F o más. A temperaturas más bajas, el asfalto puede quebrarse y agrietarse, mientras que a temperaturas más altas, el asfalto puede deformarse permanentemente, por ejemplo por la formación de surcos en los pavimentos de las carreteras. Por lo tanto, también son deseables las modificaciones que extienden o mejoran las propiedades del asfalto en condiciones de frío o calor.

El caucho granulado se ha utilizado en el asfalto durante décadas para modificar las propiedades del asfalto. El caucho granulado se puede obtener triturando productos de caucho residuales, tales como por ejemplo suelas de zapatos de caucho. Una de las fuentes más comunes de caucho granulado es el caucho de neumáticos triturado (GTR, por sus siglas en inglés) . Ha de entenderse que las referencias al caucho de neumáticos triturado en la siguiente descripción de la invención incluyen cualquier fuente de caucho granulado que sea adecuada para añadirse al asfalto.

La mezcla de caucho de neumáticos triturado en el asfalto o betún normalmente puede producir una mezcla heterogénea con una parte líquida y un material sólido. El material sólido se asienta cuando se detiene la agitación de la mezcla de caucho de neumáticos triturado y asfalto. El material sólido es principalmente negro de carbón, que tiene un impacto negativo significante en la manejabilidad del asfalto modificado con caucho de neumáticos triturado. El material sólido afecta principalmente a la viscosidad y a la estabilidad de almacenamiento del asfalto modificado con caucho de neumáticos triturado. Como resultado de estos inconvenientes, la utilización de caucho de neumáticos triturado en el asfalto ha sido limitada a algunos procesos específicos que requieren un equipo especial. Esto puede aumentar significativamente el coste del pavimento producido utilizando el asfalto modificado con caucho de neumáticos triturado.

B. Descripción de la técnica relacionada [0004] En la Publicación de la Patente Internacional Nº WO 95/20623 se describe un proceso anterior para producir asfalto modificado con caucho de neumáticos triturado. En los procesos descritos en WO 95/20623, la mezcla de caucho de neumáticos triturado y asfalto se calienta y se bombardea con aire a una temperatura de 350 º F y 470 º F. El aire se proporciona a aproximadamente 2200 cfm (pies cúbicos por minuto) y 10 psi (libra por pulgada cuadrada) . El aire caliente deshidrogena el caucho de neumáticos triturado y homogeneiza la mezcla de caucho de neumáticos triturado y asfalto.

Sería deseable tener un proceso para producir asfalto modificado con caucho de neumáticos triturado que permitiera utilizar un equipo de soplado de aire convencional de manera más eficaz.

Sumario de la invención [0006] La presente invención se refiere a un método para producir un asfalto modificado con caucho granulado que comprende las etapas de:

a) calentar una cantidad preseleccionada de asfalto a una temperatura comprendida entre aproximadamente 325 º F y 550 º F;

b) añadir caucho granulado y un ácido mineral al asfalto calentado mientras se agita; y 45 c) soplar aire a través de la mezcla de asfalto, caucho granulado y ácido mineral Descripción detallada de la invención [0007] La presente invención se refiere a un proceso mejorado para producir asfalto modificado con caucho de neumáticos triturado. Se añade un ácido mineral, preferiblemente ácido polifosfórico, a la mezcla de caucho de neumáticos triturado y asfalto bajo condiciones similares a las utilizadas cuando se fabrica un asfalto para 50 techos. El proceso es capaz de producir un asfalto modificado con caucho de neumáticos triturado más estable a temperaturas de procesamiento inferiores y a una velocidad de producción alta. Además, los índices de flujo de aire utilizados en el proceso son los típicos que se utilizan para producir asfalto de aire soplado. Por consiguiente, cualquier instalación que tenga un equipo de soplado puede producir asfalto modificado con 2

caucho de neumáticos triturado utilizando el proceso que se describe a continuación. El asfalto modificado con caucho de neumáticos triturado es adecuado para pavimentación, revestimientos o aplicaciones industriales.

Se puede utilizar cualquier asfalto o mezcla de asfalto en el proceso. El asfalto se calienta a una temperatura comprendida entre aproximadamente 325 º F y 550 º F. El caucho de neumáticos triturado y el ácido mineral se añaden al asfalto calentado y se mezclan con agitación. El caucho de neumáticos triturado puede tener un tamaño de 10 mallas o puede ser de 200 mallas o más pequeño. Se añade caucho de neumáticos triturado para conseguir un nivel comprendido desde aproximadamente 0, 5 % hasta aproximadamente 25 % en peso de caucho de neumáticos triturado del peso de la mezcla de caucho de neumáticos triturado, asfalto y ácido.

Se puede utilizar cualquier ácido mineral en el proceso. Preferiblemente, el ácido es ácido polifosfórico. El ácido se añade para conseguir un nivel de ácido comprendido entre aproximadamente 0, 05 % y 5 % del peso de la mezcla de caucho de neumáticos triturado, asfalto y ácido. Se sopla aire a través de la mezcla a una velocidad comprendida entre aproximadamente 0, 5 cfm y 2, 0 cfm, preferiblemente 1, 1 cfm.

La combinación de caucho de neumáticos triturado, asfalto y ácido mineral se mezcla preferiblemente durante un periodo comprendido entre aproximadamente 1 hora y 24 horas mientras se sopla aire a través de la mezcla.

Los siguientes ejemplos no limitativos ilustran la práctica y la utilidad de la presente invención:

Ejemplo 1:

Condición asfalto Lion Flux caucho de neumáticos triturado 40 mallas INNOVALT R (PPA) (PPA = 115 % ácido polifosfórico) Tiempo 6h Temperatura 440 F Flujo de aire 1, 1 cfm

Parámetro 10 % caucho de neumáticos triturado 10 % caucho de neumáticos triturado + 1 % PPA

Asfalto ID

SP (C) 48, 5 55, 5

Pen (1/10 mm) 90 75

Viscosidad, Brookfield, 135 C (cP) 590 680

Estabilidad de almacenamiento, 163 C 2, 7 0

Grado real de PG 66-29, 5 71, 3-24, 9

Ejemplo 2: Repetición del ejemplo 1

Condición

asfalto caucho de neumáticos triturado INNOVALT R (PPA) (PPA = ácido polifosfórico) Tiempo Temperatura Flujo de aire Lion Flux 40 mallas 115 % 6h 440 F 1, 1 cfm

Parámetro 10 % caucho de neumáticos triturado 10 % caucho de neumáticos triturado + 1 % PPA

Asfalto ID DI404098 DL404100

SP (C) 56, 2 61, 85

Pen (1/10 mm) 55 55

Viscosidad, Brookfield, 135 C (cP) 776 1180

Estabilidad de almacenamiento, 163 C 0, 7 0, 1

Grado real de PG 74, 5-18, 71 81, 2-14, 43

Las abreviaturas utilizadas en los ejemplos anteriores se definen como sigue:

SP es punto de reblandecimiento Pen es penetración PG es grado de rendimiento ER es recuperación elástica [0015] La combinación de ácido polifosfórico (PPA) y caucho granulado en comparación con un asfalto modificado con caucho granulado produce un aumento en el punto de reblandecimiento (SP, por sus siglas en inglés) a la vez que mejora la estabilidad de almacenamiento y el grado de rendimiento (PG, por sus siglas en inglés) del asfalto.

1. Método para producir un asfalto modificado con caucho granulado que comprende las etapas de:

a) calentar una cantidad preseleccionada de asfalto a una temperatura comprendida entre aproximadamente 325 º F y 550 º F; 5 b) añadir caucho granulado y un ácido mineral al asfalto calentado mientras se agita; y c) soplar aire a través de la mezcla de asfalto, caucho granulado y ácido mineral.

2. Método de conformidad con la reivindicación 1, en el que el caucho granulado es caucho de neumáticos triturado y se añade para conseguir un nivel de caucho granulado comprendido entre aproximadamente 0, 5 % y 25 % en peso del peso de la mezcla de asfalto, caucho granulado y ácido mineral.

3. Método de conformidad con la reivindicación 2, en el que el caucho granulado tiene un tamaño de malla comprendido entre aproximadamente 10 mallas y aproximadamente 200 mallas.

4. Método de conformidad con la reivindicación 3, en el que el ácido mineral es ácido polifosfórico y se añade para conseguir un nivel de ácido comprendido entre aproximadamente 0, 05 % y aproximadamente 5 % en peso del peso de la mezcla de asfalto, caucho granulado y ácido mineral.

5. Método de conformidad con la reivindicación 4, que comprende además la etapa de soplar aire a través de la mezcla de asfalto, caucho granulado y ácido mineral mientras se agita.

6. Método de conformidad con la reivindicación 5, en el que la mezcla de asfalto, caucho granulado y ácido mineral se agita durante un periodo comprendido entre aproximadamente 1 hora y aproximadamente 24 horas.