Brevet FR2536081A1 — publié le 19840518

La présente invention concerne des compositions de bitumes-poly- mères applicables à la réalisation de liants routiers. L'addition de polymères à des bitumes en vue d'améliorer la cohé- sivité et l'adhésivité des liants routiers est déjà connue Ainsi le brevet français no 2 364 961 décrit des compositions de bitumes, caractérisées en ce que dans une première étape, on fixe sur un bitume de pénétration compri- se entre 30 et 220 un composé organique à insaturation oléfinique de masse moléculaire en poids comprise entre 300 et 30 000 puis qu'au cours d'une deuxième étape on ajoute à chaud au produit issu de la première étape un polymère de masse moléculaire en poids comprise entre 100 000 et 2 000 000. Le brevet français N O 2 367 102 décrit des compositions comprenant de 90 à 99,9 % en poids d'un bitume de point de ramollissement compris entre 20 et 1200 C et de 0,1 à 10 % en poids d'un polymère de norbornène de masse molé- culaire moyenne en poids comprise entre 1 000 000 et 3 000 000 Le brevet français N O 2 378 188 décrit des compositions obtenues par le fait qu'on met en contact à une température comprise entre 130 et 2300 C de 80 à 98 % en poids d'un bitume de pénétration comprise entre 30 et 220 et de 2 à 20 % en poids d'un copolymère bloc butadiène styrène de masse moléculaire moyenne comprise entre 30 000 et 300 000, on maintient sous agitation le mélange obtenu pendant au moins deux heures, puis on ajoute de 0,1 à 3 % en poids de soufre par rapport au bitume et on maintient l'agitation du mélange ainsi obtenu pendant vingt minutes au moins Le brevet français N O 2 429 241 décrit des compositions fluidifiées obtenues par le fait qu'on met en contact, à une température comprise entre 1300 C et 2300 C, de 85 à 95 % en poids d'un bitume de pénétration comprise entre 20 et 220, et de 5 à 15 % d'une solution mère constituée par le mélange d'un copolymère di ou multi- séquencé polystyrène-polydiène d'une coupe pétrolière et de soufre chimique- ment non lié. L'amélioration des performances des liants routiers, en particu- lier l'amélioration de leurs propriétés de cohésivité et d'adhésivité, est une préoccupation constante de l'industrie des travaux routiers et constitue le but de la présente invention. Les compositions selon l'invention comprennent (A) de 95 à 99 % en poids de bitumes/goudrons et (B) de 1 à 5 % en poids d'un terpolymère ayant un indice de fluidité compris entre 5 et 50 dg/mn et comprenant: de 88 à 98, 7 % en moles de motifs dérivés de l'éthylène, de 1 à 10 % en moles de motifs dérivés d'au moins un ester choisi parmi les acrylates et méthacrylates d'alkyle, ledit groupe alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone, et 253608 1 de 0,3 à 3 % en moles de motifs dérivés de l'anhydride maléique. Les bitumes/goudrons utilisables dans les compositions selon l'invention sont soit des bitumes soit des mélanges d'au moins 50 % en poids de bitumes et d'au plus 50 % en poids de goudrons, ayant une pseudo-visco- S sité à 30 C, déterminée selon la norme NFT-66005, comprise entre environ et 1000 secondes. Les terpolymères utilisables dans les compositions selon l'inven- tion ont été décrits dans le brevet français n 2 498 609 Leur indice de polydispersité Mv/Mn est généralement supérieur à 6 Leur température Vicat est comprise entre 30 C (fortes teneurs en comonomères) et 85 C (faibles teneurs) Facultativement ils peuvent comprendre un quatrième monomère copolymérisable avec les trois premiers; ce quatrième monomère peut être choisi parmi les 0-oléfines ayant de 3 à 8 atomes de carbone, les monoma- léates d'alkyle et les maléates de dialkyle dont les groupes alkyle ont de 1 à 6 atomes de carbone, l'acétate de vinyle, le monoxyde de carbone, et peut être présent à raison de jusqu'à 5 % en moles, la proportion de l'éthy- lène dans le tétrapolymère étant alors diminuée d'autant par rapport à la gammine indiquée ci-dessus. Les performances des compositions décrites ci-dessus sont encore améliorées par l'addition, pour 100 parties en poids de ladite composition, de jusqu'à 1 partie d'un agent de modification ou de réticulation thermoré- versible tel qu'un alcool lourd, une mono-, di ou trialcoolamine ou bien un alcool polyfonctionnel On peut citer, entre autres, l'alcool benzylique comme exemple d'alcool lourd, la monoéthanolamine et la diéthanolamine comme exemples alcool-amines, l'éthylèneglycol et le pentaerythritol comme exemples d'alcools polyfonctionnels utilisables conformément à la présente invention. Les compositions selon l'invention possèdent des propriétés phy- siques remarquables, notamment un point de fragilité (ou point de Fraass) mesuré selon la norme IP 80/53 inférieur ou égal à -230 C Ces propriétés expliquent leur aptitude à l'obtention de liants routiers d'excellente qua- lité Ces compositions sont en effet applicables notamment à la réalisation d'enduits routiers superficiels, liants fondus sur lesquels on dépose des gravillons. Les exemples ci-après sont donnés à titre illustratif et non limi- tatif de la présente invention. EXEMPLES 1 à 3 On considère un mélange (A 1) constitué de 60 % en poids de bitume et de 40 % en poids de goudron, ayant une pseudo-viscosité à 300 C (selon 253608 1 la norme NFT-66005) égale à 400 secondes. On considère d'autre part un terpolymère (B 1) comprenant 90,5 % en moles de motifs dérivés de l'éthylène, 8,5 % en moles de motifs dérivés de l'acrylate d'éthyle et 1,0 % en moles de motifs dérivés de l'anhydride maléique Ce terpolymère a un indice de fluidité (mesuré selon ASTM D 123873) de 38 dg/mn, un indice de polydispersité Mw/Mn égal à 19 et une masse volumique égale à 0,948 g/cm 3. On réalise, par mélange homogène, des compositions comprenant X % du terpolymère (B 1) et ( 100-X) % du mélange (A 1) Des compositions ainsi obtenues on mesure d'une part la pseudo-viscosité à 30 C (selon la norme NFT-66005) et d'autre part le point de fragilité (selon la norme IP 80/53) exprimé en degrés Celsius. Les compositions ainsi que les propriétés mesurées sont indiquées dans le tableau I ci-dessous. TABLEAU 1 Exemple 1 2 3 X (%) 2 3 Pseudo-viscosité (secondes) 555 700 1 920 Point de fragilité ( C) 23,5 27, 5 27,0 Ces compositions sont utilisables pour la réalisation d'enduits routiers. EXEMPLES 4 à 6 On considère un mélange (A 2) constitué de 60 % en poids de bitume et de 40 % en poids de goudron, ayant une pseudo-viscosité à 30 C (selon la norme NFT-66005) égale à 250 secondes On considère d'autre part le même terpolymère (B 1) qu'aux exemples précédents. On réalise, par mélange homogène, des compositions comprenant X % du terpolymère (B) et ( 100-X) % du mélange (A 2) Sur les compositions ainsi obtenues on mesure, comme précédemment, la pseudo-viscosité à 30 C et le point de fragilité dont les valeurs figurent dans le tableau II ci- apres. TABLEAU I Exemple 4 5 6 X (%) 3 4 4,5 Pseudo-viscosité (secondes) 930 1 740 2 160 Point de fragilité ( C) 28 26, 5 25 Ces compositions sont utilisables pour la réalisation d'enduits routiers. EXEMPLE 7 On considère un terpolymnère (B 2) comprenant 96,7 % en moles de motifs dérivés de l'éthylène, 2,3 % en moles de motifs dérivés de l'acrylate d'éthyle et 1 % en moles de motifs dérivés de l'anhydride maléique Ce terpolymère a un indice de fluidité (mesuré selon ASTM D 1238-73) de 6,4 dg/mn, un indice de polydispersité MW/Mn égal à 7,4 et une température Vicat égale à 73 C. On a réalisé à partir de 3 % en poids du terpolymère B 2 et de 97 % en poids d'un mélange A 1 une composition présentant de bonnes propriétés pour la réalisation d'enduits routiers. REVENDICATIONS 1 Compositions comprenant de 95 à 99 % en poids de bitumes et de 1 à S % en poids de polymère, caractérisées en ce que ledit polymère est un terpolymère ayant un indice de fluidité compris entre 5 et 50 dg/mn et comprenant: de 88 à 98,7 % en moles de motifs dérivés de l'éthylène, de 1 à 10 % en moles de motifs dérivés d'au moins un ester choisi parmi les acrylates et méthacrylates d'alkyle, ledit groupe alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone, et - de 0,3 à 3 % en moles de motifs dérivés de l'anhydride maléique. 2 Compositions selon la revendication 1, caractérisées en ce que lesdits bitumes ont une pseudo-viscosité à 30 C comprise entre 200 et 1000 secondes. 3 Compositions selon l'une des revendications 1 et 2, caracté- risées en ce que lesdits bitumes sont des mélanges d'au moins 50 % en poids de bitumes et d'au plus 50 % en poids de goudrons. 4 Compositions selon l'une des revendications 1 à 3, caractéri- sées en ce que ledit terpolymère a un indice de polydispersité supérieur à 6. Compositions selon l'une des revendications 1 à 4, caractéri- sées en ce que ledit terpolymère a une température Vicat comprise entre C et 85 C. 6 Compositions selon l'une des revendications 1 à 5, caractéri- sées en ce que ledit terpolymère comprend un quatrième monomère choisi parmi les "-oléfines ayant de 3 à 8 atomes de carbone, les monomaléates d'alkyle et les maléates de dialkyle dont les groupes alkyle ont de 1 à 6 atomes de carbone, l'acétate de vinyle, le monoxyde de carbone. 7 Compositions selon la revendication 6, caractérisées en ce que ledit quatrième monomère est présent à raison de jusqu'à 5 % en moles. 8 Compositions selon l'une des revendications 1 à 7, caractéri- sées en ce qu'elles comprennent en outre, pour 100 parties en poids, jusqu'à 1 partie en poids d'un agent de modification ou de réticulation thermoréversible. 9 Compositions selon la revendication 8, caractérisées en ce que ledit agent est choisi parmi les alcools lourds, les mono-,di et trialcoolamines et les alcools polyfonctionnels. Compositions selon l'une des revendications 1 à 9, caracté- risées en ce que leur point de fragilité est inférieur ou égal à -23 C. 11 Application des compositions selon l'une des revendications 1 à 10 à l'obtention de liants routiers.