Способ получения резиновой смеси

Изобретение относится к резиновой промышленности, к получению резиновой смеси с применением резиновой крошки из отходов шин и производства резинотехнических изделий. Получают резиновую смесь введением обработанной измельченной резиновой крошки в базовую резиновую смесь. В качестве базовой смеси используют морозостойкую бутадиен-нитрильную резиновую смесь марки В-14. Резиновую крошку дополнительно подвергают измельчению и механической активации на планетарной мельнице. Технический результат состоит в упрощении процесса изготовления морозостойких резинотехнических изделий при сохранении эксплуатационных свойств изделий на уровне базовой резиновой смеси. 3 табл.

 

Изобретение относится к резиновой промышленности, к получению композиционных материалов различного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука с применением резиновой крошки из отходов шин и резинотехнических изделий в качестве наполнителя с целью разработки наиболее эффективного и минимально затратного способа введения ее в новые материалы при сохранении наилучших эксплуатационных свойств матрицы. Известно [1, 2], что к моменту утраты резиновыми изделиями их эксплуатационных качеств сама полимерная матрица претерпевает сравнительно малые структурные изменения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ переработки отходов резиновой промышленности с использованием модифицирующе-регенирирующих составов (МРС), выполняющих функции деструктирующих агентов, активаторов деструкции и модификаторов поверхности [3]. При выборе компонентов составов учитывали, что в крошке имеется значительное количество не прореагировавших при вулканизации активных ингредиентов (в т.ч. основных, обеспечивающих высокоэластичность резин - вулканизующих агентов) исходного эластомера. Оценка свойств протекторных резин, содержащих резиновую крошку, обработанную МРС, показала, что по комплексу свойств они практически не уступают базовой резине и соответствуют нормативным показателям для данного вида резин.

Недостатками известного способа являются повышение материалоемкости процесса изготовления резиновых смесей (в состав МРС входят 2-4 дополнительных ингредиентов) и необходимость проведения четырех дополнительных технологических стадий: 1) измельчение отходов, 2) приготовление МРС, 3) введение МРС в резиновую крошку, 4) введение резиновой крошки, обработанной МРС, в базовую резиновую смесь.

Задачей настоящего изобретения является снижение материалоемкости, упрощение технологического цикла изготовления морозостойких резинотехнических изделий из базовой уплотнительной резины с использованием в качестве наполнителя механоактивированной резиновой крошки, полученной из отходов производства РТИ, при сохранении эксплуатационных свойств изделий на уровне изделий, изготовленных из базовых резиновых смесей. В качестве базового объекта исследований выбрана морозостойкая бутадиен-нитрильная резиновая смесь промышленной марки В-14. Состав смеси представлен в табл.1.

Таблица 1
Состав резиновой смеси марки В-14
Ингредиенты м.ч. на 100 м.ч. каучука
1 СКН-18, пластикат 100,0
2 Сера 2,5
3 N,N-дифенилгуанидин (ДФГ) 0,25
4 Альтакс 2,7
5 Белила цинковые 7,5
6 Альдоль-α-нафтиламин 4,0
7 Диафен ФП 1,0
8 Параоксинеозон 1,0
9 Техуглерод П803 130,0
10 Стеариновая кислота 1,0
11 Дибутилфталат 20,0
Всего 269,95

Резиновую крошку получали из технологических (облойных) отходов производства уплотнений. Измельчение отходов проводили на режущей мельнице фирмы «Fritch», размер использованного сита составлял 0,75 мм. Затем резиновую крошку подвергали механической активации на планетарной мельнице АГО-2 в течение 2 минут, при частоте вращения водил - 890 об/мин, частоте вращения барабанов - 1820 об/мин., ускорение - 600 м/с2 (60g), соотношение «масса крошки»:«масса шаров» 1:15. Смешение сырой резиновой смеси с механоактивированной крошкой дисперсностью 0,75 мм и концентрацией 20 мас.% проводили на вальцах или лабораторном резиносмесителе с Z-образными лопастями. Полученные смеси вулканизовали на вулканизационном прессе по стандартному для резиновой смеси В-14 режиму.

Таким образом, введение механоактивированной резиновой крошки не требует введения дополнительных ингредиентов в резиновую крошку. При механоактивации резиновой крошки происходит: во-первых, доизмельчение резиновой крошки и, главное, активизация миграции на поверхность резиновой крошки не прореагировавшего при вулканизации вулканизующего агента - серы. Снижение размеров резиновой крошки после механоактивации составляет 4%. В системе возникают более развитые вулканизационные сульфидные связи (на 46% больше, чем при использовании неактивированной крошки, табл.2). Образцы подвергали испытаниям, которые соответствуют требованиям к морозостойким уплотнительным резинам: по прочностным показателям согласно ГОСТ 270-75, морозостойкости по ГОСТ 408-78, износостойкости при абразивном истирании по ГОСТ 23509-79. Это свидетельствует об эффективной совулканизации на границе раздела «резиновая крошка - базовая резиновая смесь» и способствует улучшению комплекса эксплуатационных свойств резины, наполненной механоактивированной резиновой крошкой по сравнению с резиной, содержащей неактивированную резиновую крошку. При этом прочностные свойства остаются на уровне базовой резины, не содержащей резиновую крошку, износостойкость при абразивном истирании уменьшается, морозостойкость повышается (табл.3).

Таблица 2
Содержание серы в резине, содержащей резиновую крошку*
Материал Мас. доля общей серы Мас. доля свободной серы Mac. доля связанной серы Связанная сера/общая сера, %
Базовая резина с неактивированной крошкой 0,506 0,056 0,450 50,6
Базовая резина с активированной крошкой 0,641 0,021 0,620 96,7
*Испытания проведены по ГОСТ 28644-90.
Таблица 3
Свойства резин, содержащих резиновую крошку
Свойства Базовая резина В-14
без крошки с неактивированной крошкой с активированной крошкой
Условная прочность при растяжении, МПа 10,9 8,2 10,4
Относит. удлинение при разрыве, % 212 150 197
Коэффициент морозостойкости при -45°С 0,96 0,58 0,98
Объемный износ при абразивном истирании, см3 0,092 0,073 0,058

Технико-экономическая эффективность

Использование заявляемого изобретения, реализуемого на доступном и дешевом оборудовании, позволяет рационально решить проблему утилизации отходов резинового производства, снизить материалоемкость за счет применения механоактивации резиновой крошки на планетарной мельнице перед введением в базовые резиновые смеси, позволяющей исключить введение дополнительных модифицирующих поверхность резиновой крошки химических добавок, и, соответственно, исключить операции их приготовления и введения в базовые резиновые смеси, при этом получить резиновые материалы, обладающие высокими технико-эксплуатационными свойствами.

Источники информации

1. Иванов С.Р., Круглова М.Ю., Платонова О.В., Оладов Б.Н. Современное состояние термических методов переработки изношенных шин и резиносодержащих отходов. - М., 1985.

2. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: Колос, 2003. - 230 с.

3. Ващенко Ю.Н., Александров А.Г., Сирченко И.А., Захаров Ю.И. Оценка свойств эластомерных композиций, содержащих модифицированную резиновую крошку / Каучук и резина.- М.: 2001, №5, с.6-9.

Способ получения резиновой смеси, включающий введение обработанной измельченной резиновой крошки из отходов резинового производства в базовую резиновую смесь, отличающийся тем, что в качестве базовой резиновой смеси используют морозостойкую бутадиен-нитрильную резиновую смесь марки В-14, а в качестве обработанной резиновой крошки используют крошку, дополнительно подвергнутую измельчению и механической активации на планетарной мельнице.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству строительных материалов и может найти применение в строительстве и сельском хозяйстве. .
Изобретение относится к модифицирующей композиции для асфальтобетонных смесей, содержащей активный резиновый порошок с размером частиц не более 0,8 мм и с величиной удельной геометрической поверхности не менее 5000 см2/г, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата в присутствии антиагломератора, выбранного из группы: парафин, озокерит и галогенсодержащие спирты-теломеры в количестве 0,1-2,0% от массы резинового вулканизата, а также композиция содержит метасиликат игольчатой структуры, инициатор гелеобразования, выбранный из группы: 4-нитро-N-метиланилин, N-метил-N,4-динитрозоанилин, N-(2-метил-2-нитропропил)-4-нитрозоанилин, N-нитрозодифениламин, и, по меньшей мере, один структурирующий агент с повышенным индукционным периодом структурирования не менее 30 мин при температуре 160°С, выбранный из группы: олигомерная эпоксиэфирная смола, эпоксиднодиановая смола, поликонденсационная смола, способствующая образованию разветвленных или сетчатых структур, при следующем соотношении компонентов, мас.%: активный резиновый порошок 65-90, метасиликат игольчатой структуры 4,0-25,0, инициатор гелеобразования 1,0-4,5, структурирующий агент или структурирующие агенты 1,7-6,0.
Изобретение относится к термопластичному эластомерному материалу, включающему вулканизированную резину в измельченной форме. .
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к композиционным материалам на основе резиновых смесей, содержащих метилстирольные и дивиниловые каучуки, и может быть использовано для изготовления нашпальных и подрельсовых прокладок-амортизаторов железнодорожного пути.
Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к области переработки эластомерных отходов, содержащих структурированные включения образующихся в производстве синтетических каучуков, и изготовления на их основе однородных резиновых смесей.
Изобретение относится к области переработки полимерных материалов и может быть использовано для получения высокодисперсного материала на основе резиновой крошки и термопластов, пригодного для изготовления различного рода материалов, в том числе гидроизоляционных, шумозащитных и спортивных покрытий.
Изобретение относится к получению битумно-резиновых композиций из битума и крошки вулканизированной резины из отработанных автомобильных шин и может быть использовано в дорожном строительстве в качестве вяжущего для асфальтобетонных смесей, в промышленном и гражданском строительстве для кровельных, гидроизоляционных работ, для производства мастик и клеев.
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в производстве плит двухслойной конструкции для полов спортивных сооружений. .
Изобретение относится к полимерной отрасли химической промышленности, в частности к композициям, используемым для изоляции стыков, примыканий, швов, приклейки рулонных полимерных материалов - кровельных и/или гидроизоляционных и гидроизоляции фундаментов и трубопроводов.
Изобретение относится к производству резино-технических изделий на основе бутадиенстирольных каучуков, в частности к получению эбонитовых аккумуляторных моноблоков.

Изобретение относится к области окрашивания полимерных материалов, в частности к композициям для окрашивания полимеров. .
Изобретение относится к технологии получения полимеров, в матрицу которых внедрены наноструктуры, и может быть использовано в авиакосмической, автомобильной промышленности, в производстве оптических линз, модификатов поверхности стекловолокон.

Изобретение относится к термопластической эластомерной композиции, включающей термопластический материал и сшитые микрогели, которые не были сшиты с помощью высокоэнергетического облучения, способу для ее приготовления, ее использованию для производства термопластически изготавливаемых изделий определенной формы и формованных изделий.

Изобретение относится к порошкообразному водопоглощающему агенту, применяемому в адсорбирующей структуре поглощающего изделия. .

Изобретение относится к области эластомерных композиций, в частности к быстро отверждаемым композициям резиновых смесей, для изделий из резины, таких как шины, брекеры шин, шланги и протекторы шин.

Изобретение относится к области полимерного материаловедения, а именно к электропроводящим материалам с положительным температурным коэффициентом сопротивления, и может быть использовано для изготовления электронагревательных элементов, применяющихся для подогрева трубопроводов, предназначенных для транспортировки высоковязких продуктов, например нефти и нефтепродуктов.

Изобретение относится к концентратам для переработки полиолефинов. .
Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к способам изготовления полимерных деталей трения скольжения из сверхвысокомолекулярного полиэтилена для искусственных эндопротезов.
Изобретение относится к способу модификации резиновых смесей и резин общего и специального назначения на основе высокомолекулярных карбоцепных полимеров. .
Изобретение относится к получению модифицированного наполнителя для нанокомпозита, а также нанокомпозита на основе полиолефина, и может быть использовано для создания материалов с заданными функциональными характеристиками.

Изобретение относится к области утилизации изношенных автомобильных шин и отходов резинотехнических изделий. .
Наверх