DD211575A1

DD211575A1 - METHOD FOR THE DEVULACANIZATION OF OLD RUBBER

Info

Publication number: DD211575A1
Application number: DD83247589A
Authority: DD
Inventors: Thomas Dietzsch; Hans-Joachim Bueschleb; Ingeborg Kaminski
Original assignee: Fuerstenwalde Reifen Veb K
Priority date: 1983-01-31
Filing date: 1983-01-31
Publication date: 1984-07-18
Also published as: DD211575B1

Abstract

Die Devulkanisation soll unter Verwendung leicht verfuegbarer nichttoxischer Mittel durch Schwefelbrueckenspaltung erfolgen. Gemaess Erfindung erfolgt eine reduktive Replastizierung durch Einwirkung von Sulfenamidbeschleunigern aus der Gummiindustrie oder von aequivalenten Substanzen.Devulcanization should be accomplished using readily available nontoxic agents by sulfur bridge cleavage. According to the invention, reductive replication takes place by the action of sulfenamide accelerators from the rubber industry or of equivalent substances.

Description

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Verfahren zur SeVulkanisation von Altgummi Process for vulcanization of waste rubber

Anwendungsgebiet der Erfindung;: Applicati n gsgebiet de r OF INVENTION dun g ;:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Devulkanisation von Altgummi, wie er allgemein in der Gummiindustrie und beim Anwenden der Gummierzeugnisse anfällt οThe invention relates to a process for the devulcanization of waste rubber, as generally obtained in the rubber industry and when applying the rubber products o

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Characteristic of the known technical solutions :

Bekannt ist die thermisch-oxydative Regenerierung von Altgummi bei Temperaturen zwischen 150 - 200° C und dem Einfluß von Luftsauerstoff. Dieses Verfahren wird seit langem technisch genutzt«Known is the thermal-oxidative regeneration of waste rubber at temperatures between 150 - 200 ° C and the influence of atmospheric oxygen. This process has been used for a long time technically «

Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß neben der Devulkanisation auch eine erhebliche Depolymerisation der Eaut— schukmoleküle stattfindet. Der energetische Aufwand des Gesanitverfahrens ist sehr hoch.The disadvantage of this method is the fact that in addition to devulcanization also a considerable depolymerization of the Eaut- schukmoleküle takes place. The energy expenditure of the Gesanitverfahrens is very high.

Neuere Verfahren aur Devulkanisation von Altgummi basieren auf der Anwendung von Llikrowellenenergie für das Zerbrechen der S-S-Bindungen« (Slastomerics, Jan. 1981, S. 13 - 16)Recent methods for devulcanization of waste rubber are based on the application of microwave energy for the breaking of S-S bonds "(Slastomerics, Jan. 1981, p. 13-16).

Es werden Temperaturen zwischen 260 — 350° C erreicht. Das Verfahren eignet sich deshalb besser für die Heplastizierung gesättigtes Elastomere.Temperatures between 260 - 350 ° C are reached. The process is therefore better suited for heplasticizing saturated elastomers.

Bekannt ist ein weiteres Verfahren zur Devulkanisation, nach welchem grob gemahlene Gummikrümel mit Fettsäure und Alkali gevialzt werden und in eine wäßrige Emulsion überführt werden. Ein trocke-Another method of devulcanization is known, according to which coarsely ground rubber crumbs are vulcanized with fatty acid and alkali and are converted into an aqueous emulsion. A dry

nes feinteiliges Gummipulver entsteht durch Koagulieren mit Säure und Entfernen des ?fessars, (Rubber Chemistry Technology, Bd. 53, S. 1215 - 1225)A finely divided rubber powder is formed by coagulation with acid and removal of the oil (Rubber Chemistry Technology, Vol. 53, pp. 1215-1225).

Technisch läßt sich dieser Prozeß nur sehr aufwendig gestalten.Technically, this process can be very complex.

Weitere Verfahren zur Devulkanisation laufen auf eine reduktive Schwefelbrückenspaltung hinaus. Diese Reaktionen verlaufen bei geringeren Temperaturen unter Schonung der Polymerkette des Kautschuks*Other methods of devulcanization result in reductive sulfur bridge cleavage. These reactions take place at lower temperatures while sparing the polymer chain of the rubber *

In der DD-PS 148 500 ist ein derartiges "Verfahren beschrieben* Als Reduktionsmittel werden in diesem Verfahren Fe⁺⁴"-Ionen und Phenylhydrazin oder Diphenylguaraidin eingesetzt· Die eingesetzten Reduktionsmittel sind selbst stark toxisch, insbesondere Phenylhydrazin, als Nebenprodukt kann Benzen entstehen, ·Such a "process is described in DD-PS 148 500. As reducing agents in this process Fe ^{+ 4} " -ions and phenylhydrazine or diphenylguaraidin are used. The reducing agents used are themselves highly toxic, in particular phenylhydrazine, benzene can be produced as a by-product.

Ziel der Erfindung:Object of the invention:

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Devulkanisation von Altgummi unter Verwendung von leicht verfügbaren nichttoxischen Mitteln«The aim of the invention is the development of a process for devulcanization of waste rubber using readily available non-toxic agents.

Explanation of the essence of the invention:

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Devulkanisation von Altgummi durch Schwefelbrückenspaltung zu entwickeln»The object of the invention is to develop a process for devulcanization of waste rubber by sulfur bridge cleavage »

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem eine reduktive Eeplastizierung durch Einwirkung von SuIf enamidbeschleunigem aus der Guinmiinäustrie, insbesondere N-Cyclohesyl-2—mercaptobenzothiazolyl-suifenamid· oder von äquivalenten Substanzen in neutralem Medium vorgenommen wird»According to the invention, this object is achieved by a process in which a reductive plasticization is carried out by the action of sulfamide promoter from the guinidine industry, in particular N-cyclohexyl-2-mercaptobenzothiazolyl-suifenamide or equivalent substances in a neutral medium.

Die äquivalente Substanz kann ein äquimoiares Gemisch aus Her— captobenzothiazol und Amin, insbesondere Diphenylguamidin, sein,The equivalent substance may be an equimolar mixture of mercaptobenzothiazole and amine, in particular diphenylguamidine,

Ausführungsbeis-piel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem AusführungsBeispiel näher erläutert werden»The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment »

Gemäß Erfindung erfolgt die Repiastizierung durch Einwirkung von SuIfenamidbeschleunigern aus der Gummiindustrie, insbesondere Cyclohexyl^-mercapto-benzothiazolyl-sulfenamid oder von äquivalenten Substanzen, wie z. B. ein äauimolares Gemisch aus Mercaptobenzothiazol und Amin, insbesondere Diphenylguamidin in neutralem Medium.According to the invention, the repiastication is carried out by the action of sulfonamide accelerators from the rubber industry, in particular cyclohexyl-mercapto-benzothiazolyl-sulfenamide or equivalent substances, such as. B. an äauimolares mixture of mercaptobenzothiazole and amine, in particular Diphenylguamidin in a neutral medium.

Der Reaktionsablauf stellt sich wie folgt darsThe course of the reaction is as follows dars

Gu-S-S-GuGu-S-S-gu

-HH^HH ^

.Tj ^{+ Gu}-^s-?-.Tj ^{+ Gu} - ^s -? -

Als Reaktionsprodukte entstehen eingemischtes Disulfid und ein Sulfenamid. Der Vorteil dieser Reaktion ist es, daß keine oxydationsempfindlichen Mereaptanverbindungen auftreten.The reaction products formed are mixed-in disulfide and a sulfenamide. The advantage of this reaction is that no oxidation-sensitive mereaptane compounds occur.

Am praktischen Laboransatz sollen die Effekte der erfindungsge— mäßen Lösung dargelegt werden·At the practical laboratory approach, the effects of the solution according to the invention are to be outlined.

500 g Altgummimehl mit einer Korngröße bis zu 1,2 mm werden mit 30 g N-Cyclohexyl—Z-mercaptobenzothiazolyl-sulfenamid in 3 1 Ethanol 3 Std. unter Rückflußkühiung gekocht» Anschließend wird das Produkt abfiltriert und mit Ethanol gewaschen und getrocknet»500 g of waste rubber with a grain size of up to 1.2 mm are refluxed with 30 g of N-cyclohexyl-Z-mercaptobenzothiazolyl sulfenamide in 3 l of ethanol for 3 hours. The product is then filtered off and washed with ethanol and dried.

Folgende Guellungswerta in Benzendampf bei 55° C über 5 Std. werden erreicht:Following guell values in benzene vapor at 55 ° C over 5 h are achieved:

SuIfenamid/500 g Altgummi gSulphamide / 500 g of waste rubber g

Einwaageweighing

BenzenaufnahmeBenz recording

30 g Sulfenamid 60 g ^!l 100 g "30 g sulfenamide 60 g ^{! L} 100 g "

1,98 2,12 2,151,98 2,12 2,15

0,17 0,18 0,230.17 0.18 0.23

3ezogen auf konkrete 'Änvjendungstestmischungen werden folgende Werte erreicht:The following values are achieved with respect to specific anti-union test mixtures:

AnwendungstestmischungenApplication test mixtures

I III II

Altgummi/Sul±enaiaid 300 g -Used gum / Sul ± enaiaide 300 g -

bekanntes Regenerat(oxyd) - 337 gknown regenerate (oxide) - 337 g

Weichmacher SE Zinkoxyd Sulfenax Schwefel StearinsäurePlasticizer SE Zinc oxide Sulfenax sulfur stearic acid

Physikalisch-meohanische V/erte (15 min Heizzeit, 150°Physical-Meohanic values (15 min. Heating time, 150 ° C

Altgummi/Sulfenamid bekanntes Hege ne rat (oxyd)Waste rubber / sulfenamide known Hege ne rat (oxyd)

I III II

3737 gG 66 ΛΛ —- 66 gG 22 ,5, 5 gG 2,42.4 g G 44 gG 4,54.5 gG 99 ,9, 9 gG 99 gG 358358 gG 358,9358.9 gG gG

Festigkeit (kp/cm²) 58 36Strength (kp / cm ² ) 58 36

Bruchdehnung O) 138 188Breaking elongation O) 138 188

Elastizität (#) 40 36Elasticity (#) 40 36

Abrieb (ram-³) 203 277Abrasion (ram- ³ ) 203 277

Die höhere Eestelastizität und Abriebbeständigkeit der reduktiv replastizierten Altguinmiproben lassen erkennen, daß bei der reüuktiven Replastizierung die Kautschukmoleküle weitgehend geschont werden·The higher elasticity and abrasion resistance of the reductively replicated Altguinmiproben can be seen that the rubber molecules are largely spared in the reuktive replastization ·

Es sind demzufolge gegenüber dem bekannten thermisch-oxydativen Re generat höhere Yerschnittsätze mit Frischmischungen möglich, das beigefügte Diagramm zeigt·It is therefore possible compared to the known thermal-oxidative Re generat higher Yerschnittsätze with fresh mixtures, the attached diagram shows ·

Claims

Invention proposal ;

Λ. A process for devulcanization of waste rubber, characterized in that reductive plasticization is carried out by the action of sulfide amide promoters from the rubber industry, in particular N-cyclohexyl-2-mero.ap-tofcenaothiazolyl sulfenamide or equivalent substances in neutral medium.

2. The method according to item 1, characterized in that an equimolar mixture of Meroaptobenzothiazol and an amine, in particular Diphenylguamidin is used ►

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