DOMAINE TECHNIQUE La présente invention appartient au domaine des compositions bitumineuses et leurs additifs de performance. Plus spécifiquement, elle concerne des compositions bitumineuses comprenant des dérivés phosphoriques et leur procédé de préparation.

L'invention concerne également l'utilisation de ces compositions bitumineuses dans les domaines des applications routières, notamment dans la fabrication de liants routiers tels que les enrobés à chaud, les enrobés à froid, les asphaltes ou les enduits superficiels, et dans les domaines des applications industrielles, par exemple dans la fabrication de revêtements intérieurs et extérieurs. ART ANTERIEUR

L'utilisation du bitume dans la fabrication de matériaux pour applications routières et industrielles est connue de longue date : le bitume est le principal liant hydrocarboné utilisé dans le domaine de la construction routière ou du génie civil. Pour pouvoir être utilisé comme liant dans ces différentes applications, le bitume doit présenter certaines propriétés mécaniques et dynamiques.

En général, les bitumes conventionnels ne présentent pas simultanément l'ensemble des qualités requises. Des compositions bitumineuses sont utilisées pour la préparation de liants pour des revêtements de surfaces diverses et, en particulier, comme revêtements superficiels routiers, à condition que ces compositions présentent en combinaison un certain nombre de caractéristiques mécaniques et/ou dynamiques. Les propriétés mécaniques des compositions bitumeuses sont déterminées par des essais normalisés des différentes caractéristiques mécaniques telles que le point de ramollissement, la pénétrabilité et les caractéristiques rhéologiques en traction déterminée. De nombreux travaux ont porté sur l'amélioration des propriétés mécaniques, élastiques et/ou rhéologiques de compositions bitumineuses.

On sait depuis longtemps que l'addition de polymères variés à ces bitumes conventionnels permet de modifier favorablement les propriétés mécaniques de ces derniers et de former des compositions bitume/polymère ayant des qualités mécaniques améliorées par rapport à celles des bitumes seuls.

On sait en outre que la stabilité des compositions bitume/polymère peut être améliorée par couplage chimique du polymère au bitume. Ce couplage chimique réalisé classiquement par réticulation du polymère permet en outre d'élargir le domaine d'utilisation des compositions bitume/polymère. On peut citer les documents FR2376188, FR2429241, FR2528439, EP0360656, à titre d'exemple de procédé faisant intervenir un copolymère statistique ou séquencé de styrène et d'un diène conjugué réticulé au soufre. Le document FR2528439 traite en particulier de la réticulation avec un polysulfure. Le document EP0360656 décrit l'utilisation d'un accélérateur de vulcanisation donneur de soufre utilisé seul ou en association avec du soufre chimiquement non lié et/ou un polysulfure ou un accélérateur de vulcanisation non donneur de soufre. Les compositions bitume/polymère réticulé ainsi obtenues sont connues sous l'acronyme anglais « PmB », pour Polymer-modifïed Bitumen ou « PmA » pour Polymer-modifîed Asphalt. Pour des raisons de clarté, nous utiliserons uniquement l'acronyme PmB pour les compositions bitume/polymère réticulé. La réticulation des compositions bitume/polymère leur confère de très bonnes propriétés en termes de stabilité au stockage, cohésivité, capacité d'allongement et résistance au vieillissement.

L'acide phosphorique et/ou l'acide polyphosphorique est utilisé depuis les années 70 pour améliorer les propriétés rhéologiques des bitumes ou des compositions bitumineuses, notamment pour augmenter leur consistance. On peut citer, à titre d'exemple, le document US3751278 qui décrit un procédé de fabrication mettant en œuvre l'acide phosphorique pour augmenter la viscosité à haute température sans diminuer la consistance à température ambiante. Certains adjuvants acides ont également été utilisés pour obtenir des compositions bitume/polymère à caractère multigrade renforcé. Dans la demande de brevet EP703949, les auteurs ont, en outre, mis en évidence que les propriétés mécaniques et/ou rhéologiques pouvaient être améliorées, notamment l'intervalle de plasticité pouvait être élargi en utilisant des adjuvants minéraux acides spécifiques. Les auteurs citent, notamment, les acides phosphoriques, les acides sulfoniques, les acides sulfuriques et leurs mélanges.

Dans le document W09714753, les auteurs ont montré que l'on pouvait élargir l'intervalle de plasticité des compositions bitume/polymère réticulé au soufre en incorporant dans lesdites compositions un adjuvant minéral du type acide ou anhydride d'acide après la phase de réticulation au soufre.

Une autre problématique liée à l'utilisation de compositions bitumineuses concerne le dégagement de sulfure d'hydrogène (hydrogène sulfuré), noté H ₂ S, lors de leur procédé de préparation ou de leur utilisation. L'émission de H ₂ S est plus importante pour les compositions bitume/polymère réticulé du fait de l'utilisation d'agent réticulant donneur de soufre dans leur procédé de préparation. Le sulfure d'hydrogène (H ₂ S) est un gaz incolore et toxique, présentant une odeur caractéristique à très basse concentration. Pour des raisons de sécurité et de contraintes environnementales, la réduction voire la suppression des émissions de sulfure d'hydrogène lors de la production de compositions bitumineuses, en particulier de compositions bitume/polymère réticulé constitue un enjeu industriel.

Des solutions ont été proposées dans la littérature pour réduire les émissions d'hydrogène sulfuré lors de la fabrication ou l'utilisation de compositions bitumineuses. En particulier, l'ajout d'un agent apte à piéger le sulfure d'hydrogène (H ₂ S) lors de la réticulation de compositions bitumineuses a été proposé pour remédier à cet inconvénient. A titre d'exemple, on peut citer les sels métalliques organiques ou inorganiques décrits dans la demande internationale WO2005065177 comme aptes à piéger le H ₂ S. Le procédé mis en œuvre pour réduire les dégagements de H ₂ S consiste à introduire dans un réacteur contenant une composition bitume/polymère préalablement mélangé, un sel métallique organique ou inorganique. Le sel métallique ajouté en masse dans le réacteur, est ensuite agité dans le réacteur durant la réaction de réticulation. La demanderesse s'est intéressée à l'efficacité des agents aptes à neutraliser et/ou piéger le H ₂ S dans les procédés de préparation de compositions bitumineuses, notamment des compositions bitume/polymère réticulé mettant en œuvre des adjuvants minéraux acides. L'objet de la présente invention concerne l'amélioration des propriétés mécaniques et dynamiques, notamment l'intervalle de plasticité de compositions bitumineuses tout en réduisant les risques d'émissions de H ₂ S lors de la préparation et/ou l'utilisation de telles compositions bitumineuses. Un autre objet de l'invention est d'obtenir des compositions bitumineuses relargant de faibles quantités de H ₂ S, de préférence des quantités inférieures à 10 ppm, plus préférentiellement inférieures ou égales à 1 ppm lors de la préparation et/ou l'utilisation (transport, chargement, déchargement et stockage) de telles compositions bitumineuses, étant entendu que les températures de préparation et/ou d'utilisation sont classiquement comprises entre 90°C et 200°C et que le taux en H ₂ S est mesuré selon une méthode classique de titration d'H ₂ S en phase liquide.

La présente invention concerne également un procédé de préparation de telles compositions bitumineuses.

BREVE DESCRIPTION

Dans le cadre de la préparation de compositions bitumineuses, la demanderesse a découvert que, de façon surprenante, l'utilisation d'un adjuvant acide a un effet négatif sur l'efficacité de certains agents aptes à neutraliser et/ou piéger le sulfure d'hydrogène (H ₂ S).

En particulier, la demanderesse a mis en évidence que l'adjuvant acide désactive lesdits agents aptes à neutraliser et/ou piéger le sulfure d'hydrogène (H ₂ S).

La demanderesse a, en outre, découvert que la sélection de certains agents spécifiques, aptes à neutraliser et/ou piéger le sulfure d'hydrogène (H ₂ S) permet de remédier à cet inconvénient. La combinaison spécifique d'un adjuvant acide et d'un agent apte à neutraliser et/ou piéger le sulfure d'hydrogène (H ₂ S) permet d'obtenir une composition bitumineuse à émissions de H ₂ S réduites tout en améliorant les propriétés mécaniques et/ou dynamiques de ladite composition. L'utilisation d'une telle combinaison est particulièrement avantageuse pour les compositions bitume/polymère réticulé.

La demanderesse a également découvert que, pour obtenir cet effet combiné, l'agent apte à neutraliser et/ou piéger le sulfure d'hydrogène (H ₂ S) et l'adjuvant acide peuvent être utilisés ensemble ou successivement, l'ordre d'introduction n'ayant pas d'influence. Pour des raisons de simplification, le terme anglo-saxon «scavenger H ₂ S» sera systématiquement utilisé dans la suite de la présente demande pour nommer un agent apte à neutraliser et/ou piéger le sulfure d'hydrogène (H ₂ S).

On entend par composition bitumineuse, toute composition de bitume contenant en plus du bitume au moins un autre constituant, par exemple un élastomère et/ou au moins un additif.

Selon l'invention, le but de l'invention est atteint par un paquet d'additifs de performance pour bitume ou compositions bitumineuses comprenant un adjuvant acide choisi parmi les acides phosphoriques, les acides polyphosphoriques et leurs mélanges, et un scavenger H ₂ S choisi parmi les sels organiques ou inorganiques de cuivre.

Le scavenger H ₂ S est, avantageusement, choisi parmi les sels de cuivre du groupe consistant en les oxydes, les hydroxydes, les hydrates, les carbonates, les hydroxy- carbonates, les carboxylates, les nitrates, les phosphates de cuivre et leurs mélanges.

Selon un mode de réalisation particulier, le scavenger H ₂ S est choisi parmi les sels de cuivre du groupe consistant en les oxydes, les hydroxydes, les carbonates, les hydroxy- carbonates, les carboxylates de cuivre et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation particulier préféré, le scavenger H ₂ S est choisi parmi les sels de cuivre du groupe consistant en les oxydes, les hydroxydes, les carbonates, les hydroxy- carbonates de cuivre et leurs mélanges. Selon l'invention, le but de l'invention est également atteint par l'utilisation d'un scavenger H ₂ S pour réduire les émissions de H ₂ S de bitume ou d'une composition bitumineuse traité(e) avec un adjuvant acide, lesdits scavenger H ₂ S et adjuvant acide étant tels que décrits ci-dessus.

Selon un mode de réalisation particulier, l'utilisation d'un scavenger H ₂ S pour réduire les émissions de H ₂ S de bitume ou d'une composition bitumineuse traité(e) avec un adjuvant acide est telle que l'adjuvant acide et le scavenger H ₂ S sont sous forme d'un paquet d'additifs tel que décrit précédemment.

Selon l'invention, le but de l'invention est également atteint par un procédé de préparation d'une composition bitumineuse, dans lequel on met en contact du bitume, un adjuvant acide et un scavenger H ₂ S, en opérant à des températures comprises entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, et sous agitation pendant une durée d'au moins 10 minutes, avantageusement d'au moins 2 heures, de préférence entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement entre 30 minutes et 2 heures, lesdits scavenger H ₂ S et adjuvant acide étant tels que définis ci-dessus.

Selon un mode de réalisation particulier, la proportion d'adjuvant acide est comprise entre 0,05% et 15%) en masse, de préférence entre 0,05%> et 5% en masse, plus préférentiellement entre 0,05%> et 2% en masse, les pourcentages massiques étant calculés par rapport à la masse totale de la composition bitumineuse.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la proportion de scavenger H ₂ S est comprise entre 0,05%> et 5% en masse, de préférence entre 0,1 % et 3% en masse, plus préférentiellement entre 0,1% et 1% en masse, les pourcentages massiques étant calculés par rapport à la masse totale de la composition bitumineuse.

Selon une variante, le procédé comprend le chauffage du bitume à une température comprise entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, durant au moins 10 minutes, de préférence entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement entre 30 minutes et 2 heures sous agitation suivi par l'addition de l'adjuvant acide et du scavenger H ₂ S, le milieu réactionnel étant ensuite maintenu à température durant au moins 10 minutes sous agitation, de préférence entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement entre 30 minutes et 2 heures.

Avantageusement, le procédé comprend en outre une étape d'addition de 0,5% à 10%> en masse, de préférence entre 1% et 6%> en masse, plus préférentiellement entre 1,5% et 4% en masse d'un élastomère, étant entendu que la composition bitumineuse est alors une composition bitume/polymère et que les pourcentages massiques étant calculés par rapport à la masse totale de la composition bitume/polymère. Selon un mode de réalisation particulier préféré, Γ élastomère est choisi parmi les élastomères réticulables au soufre et le procédé comprend en outre une étape de réticulation dudit élastomère par un agent de couplage donneur de soufre ajouté en quantité propre à fournir de 0,1 % à 20% en masse, avantageusement de 1% à 10% en masse, de préférence de 1% à 6% en masse, plus préférentiellement de 2% à 5% en masse de soufre libre par rapport à la masse d' élastomère réticulable au soufre dans ladite composition, étant entendu que la composition bitumineuse est alors une composition bitume/polymère réticulé.

L'agent de couplage donneur de soufre est, avantageusement, choisi dans le groupe consistant en le soufre élémentaire, les polysulfures d'hydrocarbyle, les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre, les mélanges de tels produits entre eux et/ou avec des accélérateurs de vulcanisation non donneurs de soufre.

Selon une variante préférée, élastomère est choisi parmi les copolymères statistiques ou séquencés d'un hydrocarbure monovinyl aromatique et d'un diène conjugué.

L' élastomère comprend, avantageusement, entre 5 % et 50% en masse, de préférence entre 15% et 40% en masse d'hydrocarbure monovinyl aromatique. L'élastomère est, de préférence, choisi parmi les copolymères statistiques ou séquencés de styrène et d'un diène conjugué. Selon un développement particulier, la masse moléculaire moyenne en masse de l'élastomère est comprise entre 10 000 et 600 000 daltons, de préférence entre 30 000 et 400 000 daltons. Selon l'invention, le but de l'invention est également atteint par une composition bitumineuse susceptible d'être obtenue par le procédé de préparation tel que défini ci- dessus.

L'invention concerne également un liant bitumineux comprenant une composition bitumineuse telle que définie ci-dessus.

L'invention concerne également un asphalte comprenant un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus, et des charges minérales et/ou synthétiques. L'invention concerne en outre un enrobé bitumineux comprenant un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus, des granulats, et éventuellement des charges minérales et/ou synthétiques.

DESCRIPTION DETAILLEE

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre et dont les modes particuliers de réalisation de l'invention sont donnés à titre d'exemples non limitatifs. Selon un mode de réalisation particulier, un paquet d'additifs de performance comprend un adjuvant acide et un scavenger H ₂ S.

On entend par paquet d'additifs, une composition comprenant au moins deux additifs. Le paquet d'additifs peut contenir des additifs seuls ou dispersés/solubilisés dans un solvant inerte, en particulier de type huile minérale, selon des procédés bien connus dans le domaine des additifs pour bitume. Dans le domaine de l'additivation, on utilise également couramment le terme anglais « package » pour identifier une composition d'additifs. Le terme « concentré d'additifs » peut également être employé pour désigner le paquet d'additif, en particulier lorsque celui-ci se présente sous forme d'une solution.

On entend par additifs de performance pour bitume ou composition bitumineuse, des additifs aptes à être incorporés dans une composition bitumineuse, par exemple relativement à leur compatibilité, leur solubilité ou leur stabilité dans ledit bitume ou ladite composition bitumineuse et lui conférant des propriétés améliorées comparativement au bitume ou à la composition bitumineuse non additivée. Ces propriétés peuvent être mécaniques et/ou dynamiques, et/ou concerner des problématiques d'environnement et de sécurité, par exemple des problématiques d'émissions de H ₂ S.

L'adjuvant acide est, de préférence, choisi parmi les acides phosphoriques, les acides polyphosphoriques et leurs mélanges.

Différents grades d'acide phosphorique et/ou d'acide polyphosphorique contenant diverses quantités d'acide orthophosphorique sont disponibles commercialement. Les acides phosphoriques commerciaux contiennent généralement de 50% à 200% d'acide orthophosphorique.

Le terme acide polyphosphorique se réfère à des grades concentrés d'acide phosphorique (H3PO4) supérieurs à 95%, généralement compris entre 97% et 118%), où le pourcentage correspond à la concentration apparente en H3PO4. L'acide polyphosphorique est représenté par la formule H _n+2 P _n 03n ₊ i dans laquelle n > 2. L'acide polyphosphorique est généralement un mélange d'acide pyrophosphorique (n=2), triphosphorique (n=3) et des acides supérieurs (n>3). Les acides phosphoriques et polyphosphoriques peuvent contenir d'autres acides tels que de l'acide sulfurique et/ou de l'acide fluorhydrique comme impuretés à des concentrations allant classiquement jusqu'à 2%.

Le scavenger H ₂ S est choisi parmi les sels organiques ou inorganiques de cuivre.

On choisira, avantageusement, un scavenger H ₂ S parmi les sels de cuivre du groupe consistant en les oxydes, les hydroxydes, les hydrates, les carbonates, les hydroxy- carbonates, les carboxylates, les nitrates, les phosphates de cuivre et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation particulier, le scavenger H ₂ S est choisi parmi le groupe consistant en les oxydes, les hydroxydes, les carbonates, les hydroxy-carbonates, les carboxylates de cuivre et leurs mélanges.

Selon un mode de réalisation particulier préféré, le scavenger H ₂ S est choisi parmi le groupe consistant en les oxydes, les hydroxydes, les carbonates, les hydroxy-carbonates de cuivre et leurs mélanges. Les oxydes et les hydroxy-carbonates de cuivre sont particulièrement efficaces.

Le rapport massique du scavenger H ₂ S par rapport à l'adjuvant acide peut avantageusement être compris entre 1 :300 et 100:1, de préférence entre 1 : 10 et 10: 1, plus préférentiellement entre 1 : 10 et 5 : 1. Le paquet d'additifs de performance peut être constitué uniquement du scavenger H ₂ S et de l'adjuvant acide, seuls ou en mélange dans un ou plusieurs solvants inertes, étant entendu que lesdits scavenger H ₂ S et adjuvant acide peuvent contenir respectivement jusqu'à 2% massique d'impuretés sans pour autant que l'on considère qu'ils ne sont pas utilisés seuls. Le solvant doit être inerte vis-à-vis de l'adjuvant acide et/ou du scavenger H ₂ S.

De façon générale, la quantité de solvant dans le paquet d'additifs est comprise entre 1% et 95%, de préférence entre 10% et 90%>, plus préférentiellement entre 20%> et 80%> en masse, encore plus préférentiellement entre 40%> et 60%>, les pourcentages massiques étant calculés par rapport à la masse totale dudit paquet d'additifs.

On choisira, de préférence, le ou les solvants inertes de manière à solubiliser à la fois le scavenger H ₂ S et l'adjuvant acide. On choisira, par exemple, le solvant parmi les huiles minérales.

De préférence, le paquet d'additifs est constitué uniquement du scavenger H ₂ S et de l'adjuvant acide, le rapport massique du scavenger H ₂ S par rapport à l'adjuvant acide étant tel que décrit précédemment. Un tel paquet d'additifs est stable au stockage et peut être ajouté directement lors de la préparation de la composition bitume/polymère réticulé.

Le paquet d'additifs peut être utilisé directement pour le traitement du bitume ou de compositions bitumineuses. En particulier, le paquet d'additifs peut, avantageusement, être utilisé dans le procédé de préparation de compositions bitumineuses, de préférence de compositions bitume/polymère, plus préférentiellement de compositions bitume/polymère réticulé mettant en œuvre un agent de couplage donneur de soufre. Selon une variante, le scavenger H ₂ S et l'adjuvant acide tels que décrits ci-dessus peuvent être utilisés séparément pour le traitement du bitume ou de compositions bitumineuses, en particulier pour la préparation de compositions bitume/polymère, de préférence de compositions bitume/polymère réticulé mettant en ouvre un agent de couplage donneur de soufre.

Selon un mode de réalisation particulier, un procédé de préparation d'une composition bitume/polymère réticulé comprend une étape de traitement avec l'adjuvant acide et le scavenger H ₂ S décrits ci-dessus à une température comprise entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement comprise entre 30 minutes et 2 heures.

Selon un mode de réalisation particulier, le procédé de préparation d'une composition bitume/polymère réticulé comprend, par exemple, les étapes suivantes :

- on introduit dans un réacteur un bitume et un élastomère réticulable au soufre,

- le mélange est agité jusqu'à obtention d'un mélange bitume/élastomère homogène et chauffé à une température comprise entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement comprise entre 1 heure et 5 heures,

- on réticule ledit élastomère par ajout d'un agent de couplage donneur de soufre dans le milieu réactionnel en quantité propre à fournir de 0,1% à 20% en masse, avantageusement de P/o à 10%) en masse, de préférence de 1% à 6%> en masse, plus préférentiellement de 2% à 5% en masse de soufre libre, par rapport à la masse totale de l'élastomère et en maintenant le milieu réactionnel sous agitation à une température comprise entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement comprise entre 30 minutes et 2 heures,

- on additionne le scavenger ¾S décrit ci-dessus, le milieu réactionnel étant maintenu à une température comprise entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement comprise entre 30 minutes et 2 heures,

- on additionne l'adjuvant acide décrit ci-dessus, le milieu réactionnel étant maintenu à une température comprise entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement comprise entre 30 minutes et 2 heures.

Selon un autre mode de réalisation particulier, le procédé de préparation d'une composition bitume/polymère réticulé comprend, par exemple, les étapes suivantes :

- on introduit dans un réacteur un bitume et un élastomère réticulable au soufre,

- le mélange est agité jusqu'à obtention d'un mélange bitume/élastomère homogène et chauffé à une température comprise entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement comprise entre 1 heure et 5 heures,

- on réticule ledit élastomère par ajout d'un agent de couplage donneur de soufre dans le milieu réactionnel en quantité propre à fournir de 0,1% à 20% en masse, avantageusement de P/o à 10%) en masse, de préférence de 1% à 6%> en masse, plus préférentiellement de 2% à 5% en masse de soufre libre, par rapport à la masse totale de l'élastomère et en maintenant le milieu réactionnel sous agitation à une température comprise entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement comprise entre 30 minutes et 2 heures, - on additionne simultanément l'adjuvant acide et le scavenger H ₂ S décrits ci-dessus, le milieu réactionnel étant maintenu à une température comprise entre 90°C et 200°C, de préférence entre 120°C et 200°C, plus préférentiellement entre 170°C et 190°C, pendant une durée d'au moins 10 minutes, de préférence comprise entre 20 minutes et 6 heures, plus préférentiellement comprise entre 30 minutes et 2 heures.

L'ajout simultané du scavenger H ₂ S et de l'adjuvant acide a l'avantage de réduire la durée de préparation de la composition bitume/polymère réticulé et d'améliorer l'intervalle de plasticité de ladite composition. On peut avantageusement utiliser le paquet d'additifs tel que décrit ci-dessus pour l'étape d'addition simultanée de l'adjuvant acide et du scavenger H ₂ S.

Pour chaque étape, les températures peuvent être identiques ou non. Le bitume selon la présente invention peut comporter une ou plusieurs bases bitume. Les bases bitume peuvent être issues de différentes origines. On peut citer tout d'abord les bases bitumes d'origine naturelle, celles contenues dans des gisements de bitume naturel, d'asphalte naturel ou les sables bitumineux. Les bases bitume peuvent, avantageusement, provenir du raffinage du pétrole brut, de préférence, de la distillation atmosphérique et/ou sous vide du pétrole. Les bases bitume peuvent éventuellement être soufflées, viscoréduites et/ou désasphaltées.

Les bases bitume peuvent être choisies parmi les bitumes de grade dur ou de grade mou. Les différentes bases bitumes obtenues par les procédés de raffinage peuvent être combinés entre elles pour obtenir le meilleur compromis technique.

Les bases bitume utilisées peuvent également être choisies parmi les bitumes fluxés par addition de solvants volatils, de fluxants d'origine pétrolière et/ou de fluxants d'origine végétale.

Le bitume est, avantageusement, choisi parmi les bitumes routiers de classes 10/20 à 160/220 et les bitumes spéciaux de toutes classes. Le bitume représente entre 90% et 99,3% en masse, de préférence entre 94%> et 99% en masse de la composition bitume/polymère réticulé. La quantité d'adjuvant acide ajouté représente, avantageusement, entre 0,05%> et 15% en masse, de préférence entre 0,05%> et 5% en masse, plus préférentiellement entre 0,05% et 2% en masse de la masse totale de la composition bitume/polymère réticulé.

La quantité de scavenger H ₂ S ajouté représente, avantageusement, entre 0,05% et 5% en masse, de préférence entre 0,1% et 3% en masse, plus préférentiellement entre 0,1% et 1% en masse de la masse totale de la composition bitume/polymère réticulé.

Dans le mode de réalisation particulier décrit ci-dessus, l'adjuvant acide peut être incorporé au mélange bitume/polymère réticulé avant ou après le scavenger H ₂ S, une incorporation simultanée pouvant également être envisagée, notamment par ajout d'un paquet d'additifs tel que décrit ci-dessus dans le mélange bitume/polymère réticulé.

La quantité d'élastomère introduit dans le réacteur représente, avantageusement, entre 0,5%) et 10%) en masse, de préférence entre 1% et 6% en masse, plus préférentiellement entre 1,5% et 4% en masse de la masse totale de la composition bitume/polymère réticulé.

La masse moléculaire moyenne en masse de l'élastomère est, avantageusement, comprise entre 10 000 et 600 000 daltons, de préférence entre 30 000 et 400 000 daltons. L'élastomère est, de préférence, choisi parmi les copolymères statistiques ou séquencés d'un hydrocarbure monovinyl aromatique et d'un diène conjugué. En particulier, l'élastomère comprend, avantageusement, entre 5 % et 50% en masse, de préférence entre 15% et 40% en masse d'hydrocarbure monovinyl aromatique. L'élastomère est, avantageusement, choisi parmi les copolymères statistiques ou séquencés de styrène et d'un diène conjugué tel que butadiène, isoprène, chloroprène, butadiène carboxylé, isoprène carboxylé. On choisira, de préférence, les copolymères statistiques ou séquencés de styrène et de butadiène. L'élastomère peut consister en un ou plusieurs copolymères choisis parmi les copolymères séquencés, avec ou sans charnière statistique, de styrène et de butadiène, de styrène et d'isoprène, de styrène et de chloroprène, de styrène et de butadiène carboxylé ou encore de styrène et d'isoprène carboxylé.

De préférence, le copolymère de styrène et de diène conjugué est choisi parmi les copolymères di- ou triséquencés de styrène et de butadiène, de styrène et d'isoprène, de styrène et de butadiène carboxylé ou encore de styrène et d'isoprène carboxylé qui ont des teneurs en styrène et des masses moléculaires moyennes en masse situées dans les intervalles définis précédemment.

Selon une variante, l'élastomère est choisi parmi les copolymères statistiques ou séquencés de styrène et de butadiène renfermant de 50% à 95%, plus particulièrement de 60%> à 95% en masse de motifs issus du butadiène. En outre, la proportion de motifs à double liaison 1,2 issus du butadiène peut, avantageusement, être comprise entre 12% et 50% en masse dudit copolymère. L'élastomère peut, par exemple, être un copolymère styrène/butadiène de type haut vinyle c'est-à-dire ayant une teneur en double liaison 1,2 issus du butadiène supérieure à 20% en masse dudit copolymère.

Les agents de couplage donneur de soufre utilisables sont de nature très variée et sont choisis en fonction de l'élastomère à réticuler dans la composition bitume/polymère réticulé. L'agent de couplage donneur de soufre est, avantageusement, choisi dans le groupe consistant en le soufre élémentaire, les polysulfures d'hydrocarbyle, les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre, les mélanges de tels produits entre eux et/ou avec des accélérateurs de vulcanisation non donneurs de soufre. Le soufre élémentaire susceptible d'être utilisé pour constituer, en partie ou en totalité, l'agent réticulant est, avantageusement, du soufre en fleur et, de préférence, du soufre cristallisé sous la forme orthorhombique et connu sous le nom de soufre alpha. Les accélérateurs de vulcanisation sont soit des polysulfures d'hydrocarbyle, soit des accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre, soit des accélérateurs de vulcanisation non donneurs de soufre. Les polysulfures d'hydrocarbyle peuvent être choisis parmi ceux qui sont définis dans le brevet FR2528439 cité à titre d'exemple et/ou incorporé par référence dans la présente demande. Les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre peuvent être choisis parmi les polysulfures de thiurame, comme par exemple, les disulfures de tétrabutylthiurame, les disulfures de tétraéthylthiurame et les disulfures de tétraméthylthiurame. Les accélérateurs de vulcanisation non donneurs de soufre utilisables peuvent être des composés soufrés choisis notamment parmi le mercaptobenzothiazole et ses dérivés, les dithiocarbamates et ses dérivés, et les monosulfures de thiurame et ses dérivés.

On peut citer par exemple le zinc-2-mercaptobenzothiazole, le dibutyldithiocarbamate de zinc, le monosulfure de tétraméthylthiurame. Pour plus de détails sur les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre et non donneurs de soufre utilisables selon l'invention, on peut se référer aux brevets EP0360656, EP0409683 et FR2528439 cités à titre d'exemple et/ou incorporés par référence dans la présente demande. On peut également ajouter à la composition bitume/polymère réticulé des dopes d'adhésivité et/ou des agents tensioactifs selon tout procédé connu. Ils sont généralement choisis parmi les dérivés d'alky lamines, les dérivés d'alkyl-polyamines, les dérivés d'alkylamidopolyamines, les dérivés d'alkyl amidopolyamines et les dérivés de sels d'ammonium quaternaire, pris seuls ou en mélange. La quantité de dopes d'adhésivité et/ou des agents tensioactifs dans la composition bitume/polymère réticulé est, par exemple, comprise entre 0,2% et 2% en masse, de préférence entre 0,5% et 1% en masse par rapport à la masse totale de la composition bitume/polymère réticulé.

L'ordre d'introduction des différents constituants ne semble pas avoir d'influence sur les propriétés mécaniques et/ou dynamiques de la composition bitume/polymère réticulé ainsi obtenue. On préférera néanmoins ajouter l'élastomère avant ou en même temps que l'agent de couplage donneur de soufre pour une meilleure homogénéité de la composition. Selon une variante, l'élastomère et l'agent de couplage donneur de soufre peuvent être introduits simultanément sous forme d'une solution mère, selon tout procédé connu, lors du procédé de préparation de la composition bitume/polymère réticulé. La solution mère comprend, généralement, une huile hydrocarbonée servant de fluidifiant, de 5% à 40% en masse d'élastomère et de 0,02% à 15% en masse d'agent de couplage, de préférence, de 10%) à 35%) en masse d'élastomère et de 0,1%> à 5% en masse d'agent de couplage.

Les compositions bitume/polymère réticulé peuvent être utilisées telles quelles ou bien diluées, selon tout procédé connu, avec des proportions variables de bitume ou d'une composition selon l'invention ayant des caractéristiques différentes pour constituer des liants bitume/polymère ayant une teneur choisie en élastomère réticulé, qui peut être soit égale (composition non diluée) ou bien inférieure (composition diluée) à la teneur en élastomère réticulé des compositions bitume/polymère initiales correspondantes. Généralement, la dilution des compositions bitume/polymère réticulé peut être réalisée soit directement à la suite de l'obtention desdites compositions, lorsqu'une utilisation quasi immédiate des liants bitume/polymère résultants est requise, ou bien encore après une durée de stockage plus ou moins prolongée des compositions bitume/polymère réticulé, lorsqu'une utilisation différée des liants bitume/polymère résultants est envisagée. Le bitume pour la dilution d'une composition bitume/polymère réticulé selon l'invention peut être choisi parmi les bitumes décrits ci-dessus. Le cas échéant, le bitume utilisé pour la dilution peut avoir été lui-même préalablement traité par un adjuvant acide et/ou un scavenger H ₂ S selon l'invention. Les compositions bitume/polymère réticulé obtenues par le procédé de préparation décrit ci-dessus ont des propriétés mécaniques et dynamiques améliorées, notamment un caractère multigrade renforcé. On entend par caractère multigrade renforcé, le fait que ces compositions bitume/polymère réticulé présentent un large intervalle de plasticité. Ledit intervalle est défini comme la différence entre la température de ramollissement bille et anneau, révélatrice des propriétés à chaud du liant ou composition bitume/polymère, et le point de fragilité Fraass, révélateur des propriétés à froid de la composition bitume/polymère réticulé. Le liant bitumineux consistant en/ou à base de la composition bitume/polymère réticulé résistera d'autant mieux aux sollicitations à chaud et à froid que l'intervalle de plasticité est plus large.

De façon plus générale, les compositions bitumineuses obtenues par le procédé de préparation selon la présente invention présentent des propriétés mécaniques et dynamiques améliorées, notamment une meilleure consistance, avec une pénétrabilité à l'aiguille à 25°C plus faible et/ou une température bille anneau plus élevée.

En outre, aux températures de préparation et/ou d'utilisation (transport, chargement, déchargement et stockage) classiquement comprises entre 90°C et 200°C, les émissions de H ₂ S provenant des compositions bitumineuses, en particulier des compositions bitume/polymère réticulé selon l'invention sont fortement réduites. Le taux en H ₂ S émis est, en particulier, inférieur à 10 ppm, plus préférentiellement inférieur ou égal à 1 ppm, le taux en H ₂ S étant mesuré selon une méthode classique de titration d'H ₂ S en phase liquide.

Diverses utilisations des compositions bitumineuses obtenues selon l'invention sont envisagées. En particulier, les compositions bitumineuses, notamment les compositions bitume/polymère et les compositions bitume/polymère réticulé selon l'invention peuvent être utilisées pour la préparation de liants bitumineux.

Selon un mode de réalisation particulier, un liant bitumineux comprend une composition bitumineuse telle que décrite ci-dessus.

Le liant bitumineux selon l'invention peut à son tour être employé pour préparer une association avec des granulats, notamment routiers.

S'agissant des applications routières, l'invention vise notamment des enrobés bitumineux comme matériaux pour la construction et l'entretien des corps de chaussée et de leur revêtement, ainsi que pour la réalisation de tous travaux de voiries.

Par enrobé bitumineux, on entend, un mélange d'un liant bitumineux avec des granulats et, éventuellement, des charges minérales et/ou synthétiques. L'enrobé bitumineux comprend un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus, et éventuellement des charges minérales et/ou synthétiques, de préférence, choisies parmi des fines, du sable, des gravillons et des fraisais de recyclage. Les granulats sont des granulats minéraux et/ou synthétiques, notamment des fraisais de recyclage, de dimensions supérieures à 2 mm, de préférence comprises entre 2 mm et 20 mm.

Le liant bitumineux décrit ci-dessus peut, avantageusement, être utilisé pour préparer un enduit superficiel, un enrobé à chaud, un enrobé à froid, un enrobé coulé à froid ou une grave émulsion.

S'agissant des applications routières, l'invention vise également des asphaltes comme matériaux pour fabriquer et recouvrir des trottoirs.

Par asphalte, on entend, un mélange de liant bitumineux avec des charges minérales et/ou synthétiques.

Un asphalte comprend un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus et des charges minérales telles que des fines, du sable ou des gravillons et/ou des charges synthétiques. Les charges minérales sont constituées de fines (particules de dimensions inférieures à 0,063 mm), de sable (particules de dimensions comprises entre 0,063 mm et 2 mm) et éventuellement de gravillons (particules de dimensions supérieures à 2 mm, de préférence comprises entre 2 mm et 4 mm).

Les asphaltes présentent 100% de compacité et sont principalement utilisés pour fabriquer et recouvrir des trottoirs, alors que les enrobés possèdent une compacité inférieure à 100% et sont utilisés pour fabriquer des routes. Contrairement aux enrobés, les asphaltes ne sont pas compactés au rouleau lors de leur mise en place.

Un autre aspect de l'invention est l'utilisation d'une composition bitumineuse, de préférence une composition bitume/polymère réticulé dans diverses applications industrielles, notamment pour préparer un revêtement d'étanchéité, une membrane ou une couche d'imprégnation. S 'agissant des applications industrielles des compositions bitumineuses, on peut citer la préparation de membranes d'étanchéité, de membranes anti-bruit, de membranes d'isolation, des revêtements de surface, des dalles de moquette, des couches d'imprégnation.

EXEMPLES

L'invention est illustrée par les exemples suivants donnés à titre non limitatif.

Dans ces exemples, les quantités et pourcentages sont exprimés en masse sauf indication contraire.

Pour mémoire, dans toute la présente demande, les propriétés suivantes des bitumes sont mesurées comme indiqué dans le tableau 1 ci-dessous : Tableau 1

Propriété Abréviation Unité Norme de mesure

Pénétrabilité à l'aiguille à 25°C P25 l/10mm EN 1426

Température de ramollissement bille et anneau TBA °C EN 1427

Point de fragilité FRAASS Fraass °C EN 12593

Bitume

Le bitume utilisé est issu de résidus sous vide de distillation directe du pétrole brut. Le bitume a une P25 de 43 1/10 mm.

Elastomère

- copolymère séquencé styrène/butadiène/styrène, à 30,5% en poids de styrène et à 69,5% en poids de butadiène. La teneur en groupement 1,2-vinyle est de 27,8 % en poids par rapport au poids total de copolymère. Le copolymère a une masse moléculaire en poids (Mw) de 142 500 Daltons et un indice de polydispersité I _p de 1,09.

Adjuvant acide

- Acide polyphosphorique 1 15%, noté PPA ; n° CAS 8017-16-1. Agent de couplage donneur de soufre

Soufre en fleur ; n° CAS 7704-34-9.

Scavenger

Les caractéristiques des différents scavengers S _x testés sont répertoriées dans le tableau 2 suivant :

Tableau 2

Compositions bitume/polymère réticulé Ci à Cg

On prépare les compositions bitume/polymère réticulé Ci à Cs selon un procédé de préparation mettant en œuvre les trois étapes suivantes :

à C

On introduit dans le réacteur :

- 97,71 % en masse du bitume,

- 2,22% en masse de l'élastomère,

Le mélange est agité à haute densité c'est-à-dire à fort taux de cisaillement pour obtenir un mélange homogène à l'échelle du micron et chauffé à 185°C pendant environ 4 heures.

On ajoute ensuite 0,07 % en masse de l'agent de couplage donneur de soufre.

Le mélange est agité à faible intensité et chauffé à 185°C pendant 2 heures. Les pourcentages de chacun des constituants sont calculés par rapport à la masse de la composition bitume/polymère réticulé issue de la première étape.

- Seconde étape : traitement des émissions de HgS pour obtenir des compositions bitume/polymère réticulé sans PPA avec scavenger : C à C ^S Q

La seconde étape consiste à ajouter 0,2% en masse du scavenger S _x . Le scavenger S _x est introduit dans le réacteur puis le mélange est agité en maintenant la température à 185°C durant 20 minutes. Le pourcentage de scavenger S _x est calculé par rapport à la masse de la composition bitume/polymère réticulé issue de la seconde étape.

Pour les compositions C ^s i à C ^s s, le scavenger S _x a été rajouté directement dans le réacteur, sans dissolution préalable.

Pour la composition C ^s g, le scavenger S ₂ a été ajouté en solution à 20%> massique dans une huile minérale.

- Troisième étape : traitement acide avec PPA pour obtenir des compositions

La troisième étape consiste à ajouter 0,8% en masse de PPA au milieu réactionnel. Le PPA est introduit dans le réacteur puis le mélange est agité en maintenant la température à 185°C durant 30 minutes. Le pourcentage de PPA est calculé par rapport à la masse de la composition bitume/polymère réticulé issue de la troisième étape.

Les quantités utilisées sont les suivantes : 967,3 g de bitume, 22 g de l'élastomère, 0,7 g de soufre, 2 g de scavenger S _X et 8 g de PPA.

Mesure des émissions de H2S

La mesure des émissions de H ₂ S est effectuée selon une méthode de titration du H ₂ S conventionnelle. La mesure des émissions de H ₂ S consiste à faire barboter de l'azote gazeux dans la composition bitume/polymère réticulé à tester, maintenue à 185°C, suivi par une mesure du taux de H ₂ S piégé dans l'azote gazeux au moyen d'un détecteur gazeux de H ₂ S. Le calcul de la concentration de H ₂ S dans la phase liquide est basé sur la masse initiale de la composition bitume/polymère réticulé testée.

Cette mesure n'a pas vocation à être représentative du taux de H ₂ S présent dans le ciel gazeux en temps réel mais a pour but de comparer l'efficacité des scavengers utilisés dans des conditions identiques, en déterminant la présence ou l'absence d'un dégagement d'H ₂ S. Ainsi, nous avons fixé un seuil limite de dégagement de H ₂ S au-dessus duquel nous considérons que l'efficacité du scavenger n'est pas suffisante. Cette méthode permet, en outre, de mettre en évidence le phénomène de désactivation de certains scavengers en présence d'un adjuvant acide.

La mesure des émissions de H ₂ S est effectuée après chacune des trois étapes décrites ci- dessus. Les résultats sont répertoriés dans le tableau 3 ci-dessous.

Tableau 3

Au vu des résultats rassemblés dans le tableau 3, nous pouvons faire les remarques suivantes :

- Lors de la première étape du procédé de préparation de la composition bitume/polymère C° _x , la réticulation au soufre de l'élastomère s'accompagne par un dégagement de H ₂ S. Les taux de H ₂ S mesurés dépassent le seuil limite de 100 ppm. - Lors du traitement de la seconde étape, on peut différencier les scavengers Si à Ss selon leur efficacité à piéger et/ou neutraliser le H ₂ S. Pour la composition bitume/polymère réticulé C ^s ₃ , C ^s ₄ , C ^s ₅ , C ^s ₆ ou C ^s ₇ , l'addition, respectivement, de 0,2% en masse du scavenger S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ ou S ₇ n'est pas suffisante pour réduire le dégagement de H ₂ S à un taux inférieur à 100 ppm. Les scavengers S ₃ , S ₄ , S ₅ , S ₆ et S ₇ se révèlent être, par conséquent, des scavengers peu efficaces pour réduire les émissions de H ₂ S dans les compositions bitume/polymère réticulé.

- En revanche, les scavengers Si, S ₂ et Ss sont particulièrement efficaces. On arrive à réduire les émissions de H ₂ S des compositions bitume/polymère réticulé C ^s i, C ^s ₂ et C ^s s jusqu'à un taux inférieur à la limite de détection du détecteur gazeux de H ₂ S (1 ppm).

Par ailleurs, on remarque que l'ajout du scavenger S ₂ en solution dans une huile minérale ne dégrade pas l'efficacité dudit scavenger pour réduire les émissions de H ₂ S de la composition bitume/polymère réticulé C . - Lors du traitement acide de la troisième étape, le taux mesuré de H ₂ S dans la composition bitume/polymère réticulé Ci est, de façon surprenante, nettement supérieur au seuil limite de 100 ppm alors que la mesure effectuée après la seconde étape sur la composition bitume/polymère réticulé C ^s i n'avait révélé quasiment aucune présence de H ₂ S (<1 ppm). Cette augmentation du taux de H ₂ S avant et après la troisième étape (20 min après l'introduction du PPA) traduit un phénomène de relargage de H ₂ S responsable de la désactivation du scavenger Si .

En outre, ce phénomène de relargage de H ₂ S est également observé pour les compositions bitume/polymère réticulé C ^s ₃ , C ^s ₅ et C ^s ₆ comprenant respectivement les scavengers S ₃ , S ₅ et S ₆ . En effet, on observe une augmentation significative du taux de H ₂ S (AH ₂ S > 100 ppm), avant et après la troisième étape (30 min après l'introduction du PPA).

Ainsi, les résultats mettent en évidence que l'ajout de PPA désactive les scavengers Si, S ₃ , S ₅ , S ₆ et produit un phénomène de relargage de H ₂ S dans la composition bitume/polymère réticulé Ci, C ₃ , C ₅ , et C ₆ .

Pour les compositions bitume/polymère réticulé C ^s ₄ et C ^s ₇ comprenant, respectivement, les scavengers S ₄ et S ₇ , il n'est pas possible de se fonder sur ces mesures pour statuer sur la présence d'un phénomène de désactivation du scavenger par le PPA dans la mesure où les scavengers S ₄ et S ₇ ne sont pas assez efficaces comme scavenger de H ₂ S.

- L'efficacité des scavengers S ₂ et Ss est particulièrement remarquable en présence de PPA puisque l'on arrive à supprimer la quasi-totalité des émissions de H ₂ S dans les compositions bitume/polymère réticulé C ₂ et C ₈ .

En outre, la présence de PPA ne dégrade pas l'efficacité des scavengers S ₂ et Ss car on n'observe pas de phénomène de relargage de H ₂ S dans les compositions bitume/polymère réticulé C ₂ et C ₈ . Les scavengers S ₂ et Ss sont donc compatibles avec un traitement acide de composition bitume/polymère réticulé, en particulier, un traitement avec du PPA.

Par ailleurs, l'efficacité du scavenger S ₂ est maintenue après traitement avec du PPA lorsque ledit scavenger est ajouté en solution dans une huile minérale (composition bitume/polymère réticulé C9).

En conclusion, les sels inorganiques ou organiques de cuivre sont particulièrement efficaces comparativement aux autres sels inorganiques ou organiques métalliques comme scavenger de H ₂ S de compositions bitume/polymère réticulé mettant en œuvre un traitement acide, en particulier, un traitement avec du PPA.

Propriétés des compositions bitume/polymère réticulé

Les caractéristiques des différentes compositions bitume/polymère réticulé mesurées selon les normes citées ci-dessus sont consignées dans le tableau 4 suivant :

Tableau 4

Composition Bitume/polymère réticulé Ci Ci C ₂ C ₈

Scavenger H ₂ S Si Si s ₂ Ss

Présence PPA

non oui oui oui

oui/non

P25 (1/10mm) 34 31 27 28

TBA (°C) 62 65,4 68,4 66,8

Fraass (°C) -8 -12 -10 -9

Intervalle de plasticité (ΔΤΒΑ- Fraass) 70 77,4 78,4 75,8 La comparaison des résultats de TBA et de Fraass des compositions bitume/polymère réticulé C ^s i et Ci confirme l'augmentation de l'intervalle de plasticité due au traitement acide au PPA décrite dans l'art antérieur.

L'utilisation des scavengers S ₂ et Ss selon la présente invention n'affecte pas l'effet du traitement acide sur les propriétés mécaniques et dynamiques de la composition bitume/polymère réticulé, en particulier sur l'intervalle de plasticité. Au contraire, la composition bitume/polymère réticulé C ₂ a un intervalle de plasticité élargi comparativement à celui de la composition bitume/polymère réticulé Ci . Quant à l'intervalle de plasticité de la composition C ₈ , il reste comparable à celui de la composition

Utilisation d'un paquet d'additifs scavenger HîS/adjuvant acide : effet sur les émissions de H2S et sur les propriétés des compositions bitume/polymère réticulé

• Préparation des paquets d'additifs P? et Pg_:

Deux paquets d'additifs P ₂ et P ₈ sont préparés en mélangeant 20% en masse de scavenger S ₂ (paquet P ₂ ) ou Ss (paquet P ₈ ) et 80% en masse de PPA. Les scavengers S ₂ et Ss sont solubles dans le PPA et les paquets d'additifs P ₂ et P ₈ se présentent sous la forme d'une solution homogène.

• Préparation des compositions bitume/polymère réticulé C? et C's :

Des compositions bitume/polymère réticulé C' ₂ et C's ont été préparées en ajoutant respectivement le paquet d'additifs P ₂ (composition C' ₂ ) ou Ps (composition C's) à la composition bitume/polymère réticulé C° ₂ ou C°s obtenue à l'issue de la première étape telle que décrite précédemment.

• Mesure des émissions de H?S :

La mesure des émissions de H ₂ S est effectuée après la préparation de la composition bitume/polymère réticulé (première étape) et après l'ajout du paquet d'additifs. Les résultats sont répertoriés dans le tableau 5 ci-dessous.

Tableau 5 PmB PmB + Paquet d'additifs

C° _x H ₂ S (ppm) C _x H ₂ S (ppm)

C° ₂ >100 c ₂ <1 *

C° ₈ >100 c ₈ <1 *

Au vu des résultats précédents, on remarque que l'ajout du paquet d'additifs P ₂ ou Ps à l'issue de la première étape du procédé de préparation de la composition bitume/polymère réticulé C° ₂ ou C°s ne dégrade pas l'efficacité du scavenger à piéger les émissions de H ₂ S. En effet, on n'observe pas de phénomène de relargage de H ₂ S dans les compositions bitume/polymère réticulé C' ₂ et CY Les scavengers S ₂ et Ss et le PPA peuvent donc être introduits en une fois sous forme d'un paquet d'additif, ce qui permet de raccourcir la durée de préparation d'une composition bitume/polymère réticulé tout en réduisant les émissions de H ₂ S.

• Propriétés des compositions bitume/polymère réticulé :

Les caractéristiques des différentes compositions bitume/polymère réticulé mesurées selon les normes citées ci-dessus sont répertoriées dans le tableau 6 suivant : Tableau 6

L'ajout du paquet d'additifs P ₂ ou Ps n'affecte pas l'effet du traitement acide sur les propriétés mécaniques et dynamiques de la composition bitume/polymère réticulé, en particulier sur l'intervalle de plasticité. Au contraire, les compositions bitume/polymère réticulé C' ₂ et C' ₈ ont un intervalle de plasticité élargi comparativement à celui de la composition bitume/polymère réticulé Ci.

En conclusion, le procédé de préparation des compositions bitume/polymère réticulé selon l'invention permet de réduire de manière substantielle les dégagements d'hydrogène sulfuré (H ₂ S) en présence d'un adjuvant acide, tout en ayant des propriétés mécaniques et dynamiques comparables à celles des compositions bitume/polymère réticulé de l'art antérieur.