專利名稱：：含有降低煙霧的添加劑的包裝瀝青及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
和工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明總的涉及用于屋面材料和其他應(yīng)用中的低發(fā)煙瀝青材料。更具體地說，本發(fā)明涉及將聚合物顆粒或結(jié)構(gòu)體，或聚合物和瀝青復(fù)合顆粒或結(jié)構(gòu)體摻入含于常規(guī)金屬和紙制包裝材料中的瀝青中以在最終用戶在其產(chǎn)品或方法中再熔化瀝青時(shí)降低來自熔化釜的煙霧。本發(fā)明可用于提供用于從建筑物屋面系統(tǒng)到鋪路等應(yīng)用中來自釜的煙霧為人們所關(guān)心的場(chǎng)所中的瀝青包裝體。這類用于熔化瀝青的加熱釜所具有的問題是它們可能釋放出顯著量的煙霧。煙霧難看且刺激工人和周圍環(huán)境中的其他人。因此，人們?cè)噲D努力降低這類釜所釋放的煙霧量。為此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)引入在釜中升于熔化瀝青表面上且在其上形成表皮層(skimcoating)的聚合材料可降低發(fā)煙。盡管聚合材料通?？梢詭缀跞魏畏绞郊尤敫械臑r青中以降低發(fā)煙，但在供應(yīng)給最終用戶的瀝青包裝體中加入聚合物可對(duì)熔化釜中的聚合物提供連續(xù)的補(bǔ)充且為達(dá)到所需結(jié)果的最便利形式。然而，盡管該類聚合物已經(jīng)以瀝青的可熔容器，例如OwensCorning’sTruMelt容器形式預(yù)先包括在此類包裝體中，但已發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)的金屬和紙制瀝青包裝材料中摻入該類聚合物并不簡(jiǎn)單。特別是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在用熔化瀝青填充包裝材料之前將聚合物引入包裝材料中常常導(dǎo)致聚合物遷移到包裝材料的頂部和側(cè)壁，而不是嵌入瀝青中。結(jié)果，當(dāng)在建筑場(chǎng)地將包裝材料從固化瀝青上取出時(shí)，顯著量的聚合物顆粒與瀝青分離且隨包裝材料一起丟棄。因此，需要一種將所需的聚合物引入含于標(biāo)準(zhǔn)金屬和紙制包裝材料中的瀝青中的方法，引入的方式應(yīng)使聚合物整體上結(jié)合于包裝材料中所含的固化瀝青(下文稱作“包裝瀝青”)中，從而在建筑場(chǎng)地將包裝材料從瀝青上撕去并丟棄時(shí)不會(huì)從中分離。這些需要由下文所公開的本發(fā)明方法所滿足。本發(fā)明因此提供了一種將聚合材料引入傳統(tǒng)瀝青包裝體中的方法和設(shè)備，引入的方式應(yīng)使聚合物整體上結(jié)合于包裝瀝青中，從而在除去包裝材料的過程中不會(huì)與瀝青分離，但在釜中熔化時(shí)與瀝青分離并漂浮到表面形成降低煙霧的膜層。該聚合物可以以粉末、顆粒、小片或其他模塑形狀(下文統(tǒng)稱為“粒料”)的形式加入純凈的瀝青中，但優(yōu)選以熔化的聚合物和瀝青的固化混合物形式如共擠出粒料形式引入包裝瀝青中。這類復(fù)合粒料通常比由純聚合物熔化得到的表皮提供更好的降低烴釋放效果，且粒料中存在瀝青有助于其熔化并增加該聚合物的分散性。另外，如果需要，也可以在引入瀝青之前在包裝材料內(nèi)部放置聚烯烴薄膜襯里(例如聚丙烯)以提供額外的聚合物并幫助防止在瀝青固化時(shí)粒料與容器粘連。在本發(fā)明的方法中，聚合物或聚合物／瀝青粒料在其進(jìn)入包裝材料中時(shí)與熔化的瀝青混合，從而使粒料被熔化的瀝青覆蓋。這可通過如下方式完成將粒料在填充包裝材料時(shí)注入熔化的瀝青料流中，或?qū)r青和粒料單獨(dú)但同時(shí)引入包裝材料中，從而使粒料在進(jìn)入包裝材料中時(shí)被瀝青完全包覆。結(jié)果，盡管粒料通常不如熔化的瀝青稠密且傾向于升至包裝體的頂部，但粒料被包封在瀝青中且在除去包裝材料時(shí)與瀝青分離的傾向大為降低。因此，可以從包裝瀝青上撕去包裝材料并將其丟棄，而不會(huì)顯著降低加入含包裝瀝青的熔化釜中的聚合物量。本發(fā)明的詳細(xì)說明和優(yōu)選實(shí)施方案如上所述，當(dāng)將瀝青用于鋪屋面或鋪路等應(yīng)用中時(shí)，通常在燃?xì)饧訜岬母袑⑵淙刍褂?。本文所用的術(shù)語“釜”意指任何適于盛裝熔化的瀝青的容器或器具，如鋪屋面用釜(roofer’skettle)。傳統(tǒng)的熔化瀝青所用的這些加熱釜所具有的問題是它們可能釋放顯著量的煙霧。這些煙霧可能難看且對(duì)工人和周圍環(huán)境中的其他人造成刺激。有利的是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明在傳統(tǒng)的固化瀝青包裝體中摻入少量的聚合物或聚合物／瀝青復(fù)合粒料有助于控制瀝青在釜中熔化時(shí)的發(fā)煙。當(dāng)將該包裝體的內(nèi)容物加熱至足以熔化瀝青的溫度時(shí)，加入的粒料與瀝青一起熔化，且某些含于粒料中的聚合物在溶解之前聚集在熔化瀝青的上表面，形成表皮。術(shù)語“表皮”意指在熔化瀝青的上表面漂浮或形成的薄層或薄膜。優(yōu)選聚合物基本上在熔化瀝青的整個(gè)上表面上形成表皮。應(yīng)理解的是，當(dāng)向釜中加入額外的瀝青時(shí)，表皮可能破裂，但通常在表面上快速地重新形成。盡管不希望受理論束縛，但據(jù)信表皮通過在熔化瀝青暴露于空氣時(shí)用作冷卻頂(cooltop)或阻擋層而降低釜中的發(fā)煙。表皮厚度為聚合物材料的加入速率減去聚合物溶解速率的函數(shù)。溶解速率是基本聚合物性能以及釜溫和攪拌程度的函數(shù)。表皮厚度通常為約3-13mm，典型地約為6mm。然而，據(jù)信至少約0．025mm，更優(yōu)選至少約0．25mm的表皮厚度適于降低釜中的發(fā)煙。表皮優(yōu)選足夠粘稠以使其一起保持為連續(xù)層而降低釜中的發(fā)煙。若表皮粘度太低，則來自熔化瀝青的煙霧可能通過表皮中的孔發(fā)散且從釜中逸出。相反，若粘度太高，則不易在瀝青釜的整個(gè)暴露表面上形成連續(xù)表皮，也不易隨時(shí)間流逝而再分散或溶入松散瀝青中。為提供合適的粘度，優(yōu)選加入的聚合物的熔體流動(dòng)指數(shù)為約15-95g／10分鐘，更優(yōu)選約25-85g／10分鐘，甚至更優(yōu)選為約35-75g／10分鐘。較低的熔體流動(dòng)指數(shù)通常意味著聚合物更為粘稠。熔體流動(dòng)指數(shù)根據(jù)ASTMD1238方法B在2．16kg負(fù)載下于190℃(374°F)測(cè)量。引入聚合物而形成該表皮的方法可以有利地用于任何通常在敞開釜中加熱以準(zhǔn)備應(yīng)用的瀝青產(chǎn)品。本文所用的術(shù)語“瀝青”是指包括來自煉油廠的瀝青殘?jiān)约疤烊淮嬖诘臑r青材料如瀝青、硬瀝青、焦油和木瀝青(pitches)，或已經(jīng)過吹氣氧化或其他化學(xué)方法加工或處理的這些相同材料。例如，瀝青可以用催化劑如氯化鐵等吹氣氧化。瀝青可以是常規(guī)的屋面熔化瀝青(roofingfluxasphalt)或鋪路級(jí)瀝青，以及其他類型的瀝青，包括特種瀝青如防水瀝青、電池化合物和密封劑。也可以使用不同種類瀝青的混合物。加入瀝青中的聚合物材料可以是能夠在熔化瀝青的上表面熔化且形成足夠粘度的表皮以降低釜中的發(fā)煙的任何聚合物。聚合物應(yīng)具有低于瀝青的相對(duì)密度以使其升至熔化瀝青釜的上表面，且應(yīng)能與瀝青混溶和相容?？梢允褂玫氖纠酆衔锇ň巯N聚合物如聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和丁烯共聚物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物，如丙烯酸或甲基丙烯酸丁酯、丙酯、乙酯或甲酯與乙烯、丙烯或丁烯的共聚物；環(huán)氧官能化共聚物，如乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元共聚物，以ElvaloyOAM購自E．I．duPontdeNemours&amp;Co．(Wilmington，Delaware)；以及合成橡膠如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)，或由乙烯-丙烯二烯單體制得的三元共聚物(EPDM)；及其混合物。優(yōu)選聚合物材料選自聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、合成橡膠及其混合物。有用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物優(yōu)選具有約5-40wt％，更優(yōu)選約9-28wt％的乙酸乙烯酯含量，以使它們能適當(dāng)溶于瀝青中。優(yōu)選的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包括購自duPont的“Elvax”系列，如Elvax360至750，優(yōu)選Elvax450至470。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物也可以商品名“Ultrathene”和“Vynathene”購自USIChemicals。盡管本發(fā)明可以使用寬范圍的聚合材料，但對(duì)于特定瀝青選用的聚合物不應(yīng)不利地以其加入量改變?yōu)r青的性能。例如，當(dāng)包裝瀝青意欲用作屋面瀝青時(shí)，優(yōu)選不含聚合物(加入聚合物之前)的瀝青和含有聚合物的瀝青均滿足根據(jù)ASTMD312，更具體地是ASTMD312-89的至少一種類型屋面瀝青的要求。因此，優(yōu)選向?yàn)r青中加入聚合物來降低發(fā)煙而不是顯著改變?yōu)r青的性能。更優(yōu)選的是，加有聚合物的瀝青滿足Ⅲ類屋面瀝青的下列ASTMD312規(guī)格軟化點(diǎn)(ASTMD36)為85-96℃(185-205°F)；閃點(diǎn)最小為246℃(475°F)；在0℃(32°F)下的針入度(ASTMD5)最小為6dmm，25℃(77°F)下為15-35dmm以及在46℃(115°F)下最大為90dmm；在25℃(77°F)下的延性(ASTMD-113)最小為2．5cm；以及在三氯乙烯中的溶解性(ASTMD2042)為至少99％。優(yōu)選將聚合物加入瀝青中不會(huì)使瀝青的軟化點(diǎn)的變化超過約9℃(48°F)，更優(yōu)選不超過約3℃(37°F)，且瀝青在25℃(77°F)下的針入度的變化不超過約10dmm。此外，在某些情況下，對(duì)于特定瀝青選用的聚合物及其加入量可以經(jīng)選擇后能提高所得組合物的物理性能。例如，對(duì)于可冷流的鋪路瀝青選用的聚合材料可有利地經(jīng)選擇后能提高這類瀝青的性能，如其高溫性能，由例如FederalHighwayAssociation的未決StrategicHighwayResearchProgram(SHRP)規(guī)定測(cè)定。用于改進(jìn)瀝青鋪路性能的示例聚合物包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡膠、聚丙烯和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物。優(yōu)選將聚合物以固體瀝青／聚合物復(fù)合粒料加入包裝體中，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)這類粒料與單獨(dú)加入固體聚合物相比能對(duì)烴釋放提供優(yōu)異的抑制，且瀝青的存在有助于粒料的熔化和聚合物的分散。然而，若需要，也可以純粒料形式或在填充瀝青之前置于包裝體中的聚烯烴薄膜襯里形式加入聚合物，以有助于防止瀝青粘于包裝材料上。合適的復(fù)合粒料可含有約30-90wt％聚合物和約10-70wt％瀝青。優(yōu)選該類粒料含有約40-80wt％聚合物。更優(yōu)選該類粒料含有約20-60％瀝青，約40-80％聚丙烯。合適的粒料可以通過加熱的擠出機(jī)共擠出瀝青和聚合物，然后將可模塑混合物成型為粒料來形成，在擠出機(jī)中材料被加熱到其軟化點(diǎn)之上并混合在一起，正如常規(guī)擠出機(jī)中發(fā)生的一樣。因此，用于提供表皮的聚合物和瀝青優(yōu)選具有適于共擠出的熔點(diǎn)和粘度。優(yōu)選的瀝青通常具有高于約90℃(194°F)的環(huán)球軟化點(diǎn)，根據(jù)ASTMD36測(cè)定。粒料的瀝青組分不必與包裝瀝青相同。合適的瀝青包括吹氣氧化的屋面熔化瀝青和吹氣氧化的鋪路級(jí)瀝青，其范圍為AC-2至AC-50，更優(yōu)選AC-10或AC-20。任選地，可以將非聚合的化學(xué)改性劑和添加劑如合成蠟加入粒料組合物中。該特征有利地允許使用一種或幾種標(biāo)準(zhǔn)的瀝青來填充容器，而將用于優(yōu)化目標(biāo)用途的瀝青的所需化學(xué)添加劑經(jīng)過粒料加入瀝青中。另外，若需要，可以將一種或多種填料如碎石、玻璃纖維、滑石、碳酸鈣或二氧化硅加入粒料配方中。然而，此類填料在包裝瀝青的某些最終應(yīng)用中是不需要的且通常并不是優(yōu)選的。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是當(dāng)計(jì)算瀝青中其他指定材料的百分?jǐn)?shù)時(shí)將忽略該填料；因而本文所給成分的重量百分?jǐn)?shù)基于除材料或組合物中存在的任何填料等之外的該材料或組合物的總重量。瀝青／聚合物粒料可以具有任何方便形成的尺寸和顯示合適的熔化和／或溶解速率的幾何構(gòu)型。通常來說，熔化和溶解的速率隨著表面積與質(zhì)量的比例增加而增加。因此，為了獲得該聚合物的最大益處，優(yōu)選將粒料的質(zhì)量最大化并將表面積最小化以減緩聚合物溶解到熔化瀝青中的速率。此外，具有顯示良好流動(dòng)性的尺寸和形狀的粒料可能在自動(dòng)化加工設(shè)備中是有利的。由于這些原因，通常優(yōu)選直徑為約1．59mm(1／16英寸)至約6．35mm(1／4英寸)的球形粒料和具有類似直徑和長(zhǎng)度為約1．59mm(1／16英寸)至約12．70mm(1／2英寸)的圓柱形粒料。除了降低在熔化釜中的發(fā)煙外，將聚合物和瀝青粒料加入成型的瀝青包裝體中還可以降低冷卻過程中來自包裝體的煙霧。當(dāng)粒料接觸被引入包裝體中的熱熔化瀝青時(shí)，粒料開始熔化，且由于其密度較低，粒料漂浮到包裝體的頂部，在此它們隨著包裝體的冷卻形成降低發(fā)煙的薄膜。這一有益的特性可以通過引入較少百分?jǐn)?shù)的具有高熔體流動(dòng)指數(shù)或在瀝青中高度可溶的聚合物而增強(qiáng)。例如，包含60％瀝青以及38％聚丙烯和2％EVA或37％熔體流動(dòng)指數(shù)約5-50g／10分鐘的聚丙烯和3％熔體流動(dòng)指數(shù)約50-400g／10分鐘(在21．60g負(fù)荷下于230℃(446°F)測(cè)量)的聚丙烯的組合的配方可以確保在包裝體填充過程中熔化足量的聚合物以形成所需的薄膜。通常將聚合材料以足以將煙霧的目測(cè)不透明度相對(duì)于不含聚合物的相同瀝青降低至少約25％的量加入瀝青中。煙霧的目測(cè)不透明度為煙霧對(duì)自然光的遮擋的度量。從釜中放出的煙霧越多，目測(cè)不透明度越高。相反，目測(cè)不透明度的降低顯示從釜中放出的煙霧量的降低。優(yōu)選聚合物以足以將煙霧的目測(cè)不透明度降低至少約35％，更優(yōu)選至少約50-60％，甚至更優(yōu)選至少約70-80％的量加入。煙霧的目測(cè)不透明度的降低在較高溫度下增加，對(duì)常規(guī)瀝青產(chǎn)品而言此時(shí)發(fā)煙達(dá)到最壞。屋面瀝青用的釜通常被加熱至約232℃(449°F)至約288℃(550°F)的溫度。優(yōu)選加入的聚合物將煙霧的目測(cè)不透明度在260℃(500°F)下降低至少約35％，更優(yōu)選在260℃(500°F)下降低至少約50％。此外，與不含聚合物的相同瀝青相比，苯可溶懸浮顆粒的總釋放典型地被降低至少約15％。優(yōu)選該總量降低至少約25％，更優(yōu)選至少約40-50％，甚至更優(yōu)選至少約60-70％。總苯可溶懸浮顆粒釋放物由煙霧中存在的苯可溶固體材料的小顆粒組成，因此該顆粒釋放物的降低表明釋放的煙霧量降低。優(yōu)選總懸浮顆粒釋放物在260℃(500°F)下降低至少約25％，更優(yōu)選在260℃(500°F)下降低至少約50％。為提供足夠的聚合物表皮以達(dá)到發(fā)煙的這種降低，聚合物濃度優(yōu)選足以在釜中瀝青的整個(gè)暴露表面上形成皮層。優(yōu)選各瀝青包裝體中存在的聚合物或復(fù)合粒料量足以提供約0．2-6．0wt％的總聚合物含量，基于包裝體中瀝青和聚合物的總重量。更優(yōu)選基于瀝青和聚合物的總重量加入約0．2-2．0％，甚至更優(yōu)選約0．3-0．5％的聚合物。在這類含量下，通常由熔化瀝青釜中釋放的煙霧量顯著降低，而不會(huì)顯著改變?yōu)r青性能?？梢詫?fù)合粒料以任何確保粒料表面基本上被固化之前的熔化瀝青覆蓋的方式引入裝于包裝材料中的熔化瀝青中。優(yōu)選在填充包裝材料時(shí)將粒料與熔化瀝青料流同時(shí)引入包裝材料中。用于完成這一過程的特別優(yōu)選設(shè)備如圖1所示，且包括一個(gè)將特定量的粒料引入包裝材料中的裝置和一個(gè)對(duì)將它們與熔化瀝青流同時(shí)引入包裝材料中進(jìn)行計(jì)時(shí)以使粒料的整個(gè)體積在其填充循環(huán)過程中瀝青流入容器中的同時(shí)基本上被引入包裝材料中的裝置。用于引入粒料的特別合適的裝置包括一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)體積測(cè)量裝置10，其在其往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一端與含粒料的料斗或散儲(chǔ)倉20流體連通(flowcommunication)并在其運(yùn)動(dòng)的另一端與排料通道流體連通。該裝置可以由通常呈水平的套筒12形成，該套筒內(nèi)以滑動(dòng)方式裝有往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞14，該活塞連于往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置16，優(yōu)選氣動(dòng)氣缸。該活塞經(jīng)成型后與套筒的橫截面一致，且具有一個(gè)形成于其中的通常呈垂直的特定體積的孔或腔室18，該腔室從頂?shù)降淄耆灤┰摶钊?。該套筒在頂部具有一個(gè)與散儲(chǔ)倉20流體連通的開口22，其在活塞位于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一端時(shí)直接處于該活塞的腔室之上。另外，該套筒在底部中具有一個(gè)開口24，該開口也與該活塞腔室的路徑對(duì)準(zhǔn)，但與頂部開口具有足夠的橫向距離以使這兩個(gè)開口之間不存在垂直重疊。因此，套筒中的開口在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中與活塞中敞開腔室的路徑對(duì)準(zhǔn)，以使各開口在活塞于套筒中運(yùn)動(dòng)時(shí)交替與腔室流體連通。底部開口24與瀝青包裝材料28流體連通，優(yōu)選通過管或軟管30。在操作中，氣動(dòng)氣缸16的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致活塞14在套筒12內(nèi)于頂部開口22和底部開口24之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞中的腔室與頂部開口對(duì)準(zhǔn)時(shí)，其被來自散儲(chǔ)倉20的粒料填充。當(dāng)包裝材料填充管26中的閥門36打開時(shí)，熔化瀝青開始流入包裝材料28中。然后，氣動(dòng)氣缸16的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致活塞移向底部開口24。當(dāng)活塞中的腔室與底部開口24對(duì)準(zhǔn)時(shí)，粒料通過該開口從該腔室中流入管30中并被引入包裝材料28中的瀝青中，與此同時(shí)，瀝青經(jīng)填充管26引入該包裝材料中。為了確保粒料足夠快地從該套筒中排出并進(jìn)入瀝青包裝材料中而使粒料的整個(gè)體積基本上進(jìn)入包裝材料中并由此被瀝青覆蓋，在填充包裝材料之前，優(yōu)選在套筒頂部中于底部開口之上設(shè)置一個(gè)空氣入口32與壓縮空氣源34相連。當(dāng)活塞中的腔室與底部開口對(duì)準(zhǔn)時(shí)，通過空氣入口的一股壓縮空氣提供足夠的壓力使粒料移動(dòng)通過管30并確保排出的粒料進(jìn)入瀝青包裝材料中。盡管該設(shè)備的操作可以通過手動(dòng)控制，但通常優(yōu)選自動(dòng)化控制。優(yōu)選通過包裝材料填充管26中的壓力傳感器或其它合適的流量檢測(cè)器38控制氣動(dòng)氣缸16的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)在包裝材料填充管26中開始流動(dòng)時(shí)，由壓力傳感器38送出的信號(hào)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)氣缸16并驅(qū)動(dòng)活塞14沿箭頭A的方向進(jìn)入排料位置。合適的流量檢測(cè)器對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員是眾所周知的且包括檢測(cè)開始填充包裝材料時(shí)在填充管中發(fā)生的壓降的壓力傳感器?；钊竭_(dá)排料位置后，來自合適計(jì)時(shí)器(未示出)的信號(hào)被送到控制閥40，導(dǎo)致壓縮空氣流將粒料通過排料管吹入。停止空氣流并收回氣缸可以類似地通過合適的計(jì)時(shí)器控制。優(yōu)選粒料流入瀝青中在瀝青到達(dá)容器頂部之前完成，以避免瀝青從容器中濺出。更優(yōu)選在瀝青填充完該容器的大約一半之前完成粒料的流動(dòng)。在另一實(shí)施方案中，可以通過合適的入口將粒料引入包裝材料填充管中，以使它們?cè)谌刍癁r青流入包裝材料中之前加入熔化瀝青中?，F(xiàn)在參照下列實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例1進(jìn)行測(cè)試以測(cè)量在常規(guī)包裝瀝青產(chǎn)品中摻入少量瀝青／聚合物復(fù)合粒料降低再熔化過程中來自熔化瀝青釜的發(fā)煙的能力。在該測(cè)試中，在加入復(fù)合粒料(“低發(fā)煙產(chǎn)品”)和不加入含聚合物的粒料(“標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品”)兩種情況下測(cè)試包裝在常規(guī)紙和金屬制容器中的標(biāo)準(zhǔn)BURA型Ⅲ瀝青(Amoco屋面熔化瀝青，吹氣氧化至軟化點(diǎn)為約85℃(185°F)-約96．1℃(205°F))的發(fā)煙。加入低發(fā)煙產(chǎn)品中的粒料通過如下方式制備在單螺桿擠出機(jī)中對(duì)吹氣氧化至軟化點(diǎn)為約143℃(290°F)的瀝青，聚丙烯(Montel6301或SolvayFortilene12熔體流動(dòng)指數(shù)均聚物)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Elvax450)的混合物以60∶30∶10的重量比進(jìn)行造粒。用于測(cè)試的設(shè)備包括625升鋪屋面用釜，由丙烷燃燒器加熱。在該測(cè)試中，單獨(dú)將低發(fā)煙產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品加入釜中并熔化而填充該釜。分別在260℃和288℃(500°F和550°F)的溫度下測(cè)試產(chǎn)品，且低發(fā)煙產(chǎn)品在聚合物濃度基于組合物中瀝青和聚合物總重量為0．16-0．96wt％下測(cè)試。為了模擬實(shí)際使用條件，每20分鐘從釜中抽出75．7升熔化產(chǎn)品并由加入釜中的額外產(chǎn)品代替。測(cè)試在戶外進(jìn)行，釜周圍的區(qū)域被包圍以擋住風(fēng)。如下所述測(cè)量從釜中釋放的煙霧的目測(cè)不透明度和總懸浮苯可溶顆粒。按照40C．F．R．，Part60，附錄A，EPA方法9，題為“目測(cè)固定源釋放物的不透明度”測(cè)試目測(cè)不透明度。由合格的不透明度記錄員每隔15秒記錄目測(cè)不透明度，共記錄2小時(shí)。記錄員觀察來自釜中的煙霧并測(cè)定百分不透明度或?qū)ψ匀还獾恼趽?。不透明度低表明煙霧很少，而不透明度高表明釜中發(fā)出大量煙霧。目測(cè)不透明度讀數(shù)的結(jié)果示于表1中，其中百分不透明度為兩小時(shí)測(cè)試的平均值表1目測(cè)不透明度讀數(shù)的結(jié)果表明在聚合物濃度為0．32wt％和更大時(shí)，低發(fā)煙產(chǎn)品用肉眼觀察比標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品具有較低的來自釜的煙霧。此外，觀察到聚合物負(fù)載量為0．32％和更大時(shí)，低發(fā)煙產(chǎn)品的聚合物基本上在熔化瀝青的整個(gè)上表面上形成表皮?？偙娇扇軕腋☆w粒按照“標(biāo)準(zhǔn)操作程序BenzeneSolublesMethodforAsphaltInstituteRoundRobinStudy”進(jìn)行測(cè)試，該程序是NationalInstituteofOccupationalSafetyandHealth(NIOSH)方法5023，第3版的改性形式。將兩個(gè)大體積(Hi-Vol)的TSP(總懸浮顆粒)取樣器升高至使樣品入口稍高于靠近釜開口的釜邊緣。各取樣器通過一個(gè)預(yù)先稱重的1ft2過濾器從釜中抽出煙霧流。各取樣器操作2小時(shí)。然后取出過濾元件，用苯(HPLC級(jí)，蒸發(fā)殘余物不大于0．0005％)覆蓋并放置至少一小時(shí)。然后在氮?dú)鈮毫?約7-10psi)下在MilliporeMiliflexSR一次性過濾器中過濾苯萃取物。然后在85℃(185°F)下于加熱器塊中濃縮苯，轉(zhuǎn)移到預(yù)先稱量的杯子中，并在環(huán)境溫度和20-25mmHg真空的真空烘箱中放置過夜。然后稱重杯子以確定苯可溶顆粒的量?？偙娇扇軕腋☆w粒測(cè)量的結(jié)果示于下表Ⅱ中。測(cè)量以一大氣壓和20℃(68°F)的標(biāo)準(zhǔn)條件下每標(biāo)準(zhǔn)立方米(scm)煙霧中顆粒的微克數(shù)表示。表Ⅱ．總苯可溶懸浮顆粒<tablesid="table2"num="002"><table>wt％聚合物溫度(℃)苯可溶顆粒(mg／SCM)取樣器1取樣器20(標(biāo)準(zhǔn))26094316260(標(biāo)準(zhǔn))288246332840．1626059916630．16288313951870．32260----0．32288----0．642603046150．6428823614650．962604435530．962883011530</table></tables>這些結(jié)果象目測(cè)不透明度結(jié)果一樣表明低發(fā)煙產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品相比降低了來自釜的煙霧量。對(duì)于低發(fā)煙產(chǎn)品而言，在聚合物含量大于0．32％時(shí)苯可溶顆粒同樣要比標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品低。這些結(jié)果表明在聚合物為0．32％時(shí)苯可溶顆粒也低于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。盡管本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選的特征和實(shí)施方案進(jìn)行了詳細(xì)描述，但合適的改性對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯然的。因此，本發(fā)明并不受前述描述的限制，而應(yīng)由所附權(quán)利要求書及其等同物定義。權(quán)利要求1．一種低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，包含一塊固化瀝青，該固化瀝青中分散有一種或多種包含聚合材料的粒料。2．根據(jù)權(quán)利要求1的低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，其中所述粒料為包含一種或多種聚合材料和瀝青的混合物的復(fù)合粒料。3．根據(jù)權(quán)利要求2的低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，其中所述組合物包含約0．2-6．0wt％的聚合材料。4．根據(jù)權(quán)利要求2的低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，其中所述復(fù)合粒料包含約30-90wt％聚合材料和約10-70wt％瀝青。5．根據(jù)權(quán)利要求2的低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，其中所述聚合材料選自聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，合成橡膠，乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物及其混合物。6．根據(jù)權(quán)利要求4的低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，其中所述復(fù)合粒料包含約40-80wt％聚丙烯和約20-60wt％瀝青。7．根據(jù)權(quán)利要求1的低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，還包含連于其表面上的聚烯烴膜。8．根據(jù)權(quán)利要求2的低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，其中所述復(fù)合粒料還包含用于所述瀝青的化學(xué)改性劑或添加劑。9．根據(jù)權(quán)利要求8的低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，其中所述化學(xué)改性劑或添加劑為合成蠟。10．根據(jù)權(quán)利要求2的低發(fā)煙可熔化瀝青組合物，其中所述復(fù)合粒料呈圓柱形且直徑為約1．5mm-約6．3mm，長(zhǎng)度為約1．6mm-約12．7mm。11．一種將低發(fā)煙的可熔化瀝青組合物包裝到紙箱中的方法，包括如下a)將瀝青加熱至熔化可流動(dòng)狀態(tài)；b)使所述熔化瀝青流入所述紙箱中；和c)將包含一種或多種聚合材料的粒料與所述熔化瀝青同時(shí)引入所述紙箱中，從而使所述粒料基本上被所述熔化瀝青涂覆。12．根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述粒料為包含瀝青和一種或多種聚合材料的復(fù)合粒料。13．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述復(fù)合粒料在熔化瀝青流入所述紙箱中之前引入所述熔化瀝青中。14．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括測(cè)量待引入各紙箱中的所述粒料的具體體積。15．一種在紙箱中包裝低發(fā)煙瀝青組合物的設(shè)備，包括a)一端與熔化瀝青源相連的裝置，用于使所述瀝青流入紙箱中；和b)用于將一定量的包含一種或多種聚合材料的粒料在使所述瀝青流入所述紙箱中的同時(shí)引入所述紙箱中以使所述粒料基本上被熔化瀝青涂覆的裝置。16．根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，還包括用于測(cè)量所需量的所述粒料的裝置。17．根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中所述用于測(cè)量所述粒料的裝置包括一個(gè)具有在其中形成且在其中垂直延伸的中空腔室的活塞，該活塞可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)地安裝于位于所述粒料源之下的套筒中且通過所述套筒中位于所述活塞之上的開口與其流體連通，所述開口在所述活塞處于其往復(fù)運(yùn)動(dòng)路徑的第一位置時(shí)與該活塞中的所述腔室對(duì)準(zhǔn)。18．根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其中所述用于將所述量的粒料引入所述流動(dòng)瀝青中的裝置包括一個(gè)位于所述套筒中的排出口，該排出口與所述活塞中的所述腔室在其往復(fù)運(yùn)動(dòng)路徑中的第二位置處對(duì)準(zhǔn)，所述第二位置與所述第一位置隔開并與所述紙箱流體連通。19．根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，還包括一個(gè)一端與所述排出口相連和另一端與所述瀝青流動(dòng)裝置中的入口部分相連的排出管。20．根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，還包括一個(gè)與壓縮空氣源相連的空氣入口，其在所述套筒中裝于所述排出口之上。21．根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，還包括一個(gè)與所述活塞相連的驅(qū)動(dòng)裝置，用于使所述活塞在所述套筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。22．根據(jù)權(quán)利要求21的設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置為氣動(dòng)氣缸。全文摘要公開了一種包裝低發(fā)煙的可熔化瀝青組合物的方法和設(shè)備,包括將包含一種或多種聚合材料的粒料引入已流入常規(guī)容器或紙箱(28)中的熔化瀝青中。文檔編號(hào)C08L95/00GK1281487SQ98812120公開日2001年1月24日申請(qǐng)日期1998年12月11日優(yōu)先權(quán)日1997年12月12日發(fā)明者M(jìn)·R·福蘭森,D·R·維米利昂,D·C·特魯姆波里,R·T·扎尼基,J·W·史密斯,J·W·基廷,J·A·馬薩瑞,T·C·比茲基,R·S·布利斯申請(qǐng)人:歐文斯科爾寧格公司