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CONCLUSIONI
Con il presente lavoro di tirocinio si è voluto verificare se l’impiego di agenti vulcanizzanti nelle miscele di bitumi modificati con SBS è in grado di migliorare la compatibilità tra le fasi e stabilizzare lo stoccaggio a caldo.
La stabilità allo stoccaggio a caldo è una proprietà fondamentale per l’utilizzazione di bitumi modificati con polimeri nelle pavimentazioni stradali, quanto permette di mantenere le caratteristiche del blend anche dopo elevati periodi di staticità allo stoccaggio ad elevate temperature.
Le prove sono state eseguite utilizzando del bitume 70/100 ( produzione “AgipPetroli” ), del polimero SBS radiale ( produzione “Europrene” ) e svariati composti organici
notoriamente destinati alla funzione di acceleranti di vulcanizzazione.
Le analisi effettuate sulla miscela “binaria” bitume/SBS – con un contento di polimero di 5 g ogni 100 g di bitume – ha mostra una scarsa compatibilità tra le fasi e una differenza della temperatura di rammollimento tra Top e Bottom di 47°C.
La caratterizzazione degli effetti dello zolfo sulla miscela base hanno dimostrato che si verifica inversione di fase per tutti i quantitativi di zolfo aggiunti e che la quantità minima di zolfo necessaria per mantenere la stabilità allo stoccaggio è di 0,025 g ogni 100 g di bitume.
Le prove di modifica condotte a 180°C hanno mostrato una migliore compatibilità tra polimero e bitume per alcuni degli acceleranti. Tuttavia solo per il Perkacit DPTT e il Sulfasan DTDM si ha esito positivo anche per le prove di stoccaggio, la cui differenza tra di temperatura di rammollimento tra Top e Bottom è praticamente trascurabile.
L’analisi termogravimetrica degli acceleranti vulcanici ha mostrato che la decomposizione di queste sostanze è favorita a temperature superiori a 200°C. Per questo motivo sono state condotte delle modifiche anche a 210°C.
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L’elevata temperatura ha prodotto un miglioramento delle caratteristiche della miscela binaria bitume/polimero: sono evidenti progressi nella compatibilità tra le fasi e nella prova di stoccaggio a caldo. Tuttavia non si verifica inversione di fase e la differenza di temperatura di rammollimento tra Top e Bottom è superiore al valore ammissibile per la stabilità allo stoccaggio.
Le modifiche realizzate ad elevata temperatura confermano che una maggiore decomposizione degli acceleranti favorisce l’azione compatibilizzante. Rispetto alle modifiche preparate a 180°C adesso anche quelle condotte con Tetramethylthiuram disulfide, Tetramethylthiuram monosulfide, N,N' Diphenylthiourea ed
Dimetildifenilthiuram disulfide mostrano inversione di fase e risultano stabili allo stoccaggio.
Queste elevate temperature possono però non essere favorevoli per le altre caratteristiche legate al blend, in quanto una temperatura così elevata facilita la decomposizione del polimero. Si potrebbero quindi avere proprietà finali della miscela che non rientrano nei range desiderati.
Gli effetti benefici degli acceleranti vulcanici si crede siano dovuti alla reticolazione dell’SBS. Una struttura reticolata mantiene meglio le sue interazioni e rende più difficile, dopo il rigonfiamento del polimero, la separazione tra con la fase bituminosa e la fase polimerica. Per verificare che l’azione degli acceleranti si esplica anche sul bitume è stato calcolato l’indice di penetrazione di miscele bitume/accelerante vulcanico. I valori ottenuti hanno confermato che non si hanno considerevoli variazioni nelle proprietà del bitume per effetto degli acceleranti vulcanici se è assente il polimero.
Inoltre le analisi condotte sulle modifiche eseguite con l’1,3 – Di-o-tolylguanidine hanno dimostrato che se l’azione di reticolazione è troppo rapida il polimero non ha il tempo di rigonfiare efficacemente: si verifica perciò un peggioramento della dispersione tra le fasi.
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A conclusione di questo lavoro si può affermare che solo il Perkacit DPTT ed il Sulfasan DTDM sono in grado di determinare effetti positivi al blend in tutte le condizioni di modifica.
Il quantitativo minimo necessario di questi acceleranti che rende accettabile l’impiego del materiale per le applicazioni stradali è di 0,1 g / 100 g di bitume per il Perkacit DPTT e di 0,059 g / 100 g di bitume per il Sulfasan DTDM.
