DD211575B1 - METHOD FOR THE DEVULACANIZATION OF OLD RUBBER - Google Patents
METHOD FOR THE DEVULACANIZATION OF OLD RUBBER Download PDFInfo
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Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Devulkanisation von Altgummi, wie er allgemein in der Gummiindustrie und beim Anwenden der Gummierzeugnisse anfällt.The invention relates to a method for Devulkanisation of waste rubber, as obtained generally in the rubber industry and when applying the rubber products.
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 method has long been used technically.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß neben der Devulkanisation auch eine erhebliche Depolymerisation derThe disadvantage of this method is the fact that in addition to devulcanization also a considerable depolymerization of
Kautschukmoleküle stattfindet. Der energetische Aufwand des Gesamtverfahrens ist sehr hoch.Rubber molecules takes place. The energy expenditure of the overall procedure is very high.
Neuere Verfahren zur Devulkanisation von Altgummi basieren auf der Anwendung von Mikrowellenenergie für das Zerbrechen der S-S-Bindungen (Elastomerics, Jan. 1981), S. 13-16).Recent methods for devulcanization of waste rubber are based on the application of microwave energy for the breaking of the S-S bonds (Elastomerics, Jan. 1981), pp. 13-16).
Es werden Temperaturen zwischen 260-3500C erreicht. Das Verfahren eignet sich deshalb besser für die ReplastizierungTemperatures between 260-350 0 C are reached. The method is therefore better suited for the replastication
gesättigter Elastomere.saturated elastomers.
Bekannt ist ein weiteres Verfahren zur Devulkanisation, nach welchem grob gemahlene Gummikrümel mit Fettsäure und Alkali gewalzt werden und in eine wäßrige Emulsion überführt werden. Ein trockenes feinteiliges Gummipulver entsteht durchAnother method of devulcanization is known, according to which coarsely ground rubber crumbs are rolled with fatty acid and alkali and are converted into an aqueous emulsion. A dry finely divided rubber powder is formed by
Koagulieren mit Säure und Entfernen des Wassers (Rubber Chemistry Technology, Bd. 53, S. 1215-1225).Coagulating with acid and removing the water (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 proceed 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++-Ionen und Phenylhydrazin oder Diphenylguamidin eingesetzt. Die eingesetzten Reduktionsmittel sind selbst stark toxisch, insbesondere Phenylhydrazin, als Nebenprodukt kann Benzen entstehen.In DD-PS 148 500 such a method is described. The reducing agents used in this process are Fe ++ ions and phenylhydrazine or diphenylguamidine. The reducing agents used are themselves highly toxic, especially phenylhydrazine, as a byproduct can be benzene.
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.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Devulkanisation von Altgummi durch Schwefelbrückenspaltung zu entwickelnThe object of the invention is to develop a method for devulcanization of waste rubber by sulfur bridge cleavage
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem eine Replastizierung durch Einwirkung von Thiazolylsulfenamidbeschleunigern aus der Gummiindustrie, insbesondere N-Cyclohexyl^-mercaptobenzothiazolylsulfenamid und N-Diethyl-benzthiazylsulfenamid oder von äquivalenten Substanzen in neutralem Medium vorgenommen wird. Die äquivalente Substanz kann ein äquimolares Gemisch aus Mercaptobenzothiazol und Amin, insbesondere Diphenylguanidin oder Di-o-Tolylbiquamid sein. According to the invention, this object is achieved by a process in which a replasticization is carried out by the action of thiazolyl sulfenamide accelerators from the rubber industry, in particular N-cyclohexyl-mercaptobenzothiazolyl sulfenamide and N-diethylbenzothiazyl sulfenamide or equivalent substances in a neutral medium. The equivalent substance may be an equimolar mixture of mercaptobenzothiazole and amine, especially diphenylguanidine or di-o-tolylbiquamide.
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below by exemplary embodiments.
Gemäß Erfindung erfolgt die Replastizierung durch Einwirkung von Thiazolylsulfenamidbeschleunigem aus der Gummiindustrie, insbesondere N-Cyclohexyl^-mercaptobenzothiazolyl-sulfenamid und N-Diethylbenzthiazylsulfenamid oder von äquivalenten Substanzen, wie z. B. ein äquimolares Gemisch aus Mercapto-benzothiazol und Amin, insbesondere Diphenylguamidin und Di-o-Tolylbiquamid in neutralem MediumAccording to the invention, the replication is effected by the action of thiazolyl sulfenamide accelerators from the rubber industry, in particular N-cyclohexyl-mercaptobenzothiazolyl sulfenamide and N-diethylbenzothiazyl sulfenamide or equivalent substances, such as. B. an equimolar mixture of mercapto-benzothiazole and amine, in particular Diphenylguamidin and di-o-Tolylbiquamid in a neutral medium
Der Reaktionsablauf stellt sich wie folgt dar: The course of the reaction is as follows:
Gu-S-S-Gu +Gu-S-S-Gu +
Ebenso gilt:Likewise:
Gu-S-S-Gu +Gu-S-S-Gu +
-^ Gu-S-S-- ^ Gu-S-S-
.CH1 .CH 1
Gu~s~N Gu ~ s ~ N
C2H5 C 2 H 5
Als Reaktionsprodukte entstehen eingemischtes Disulfid und ein Sulfenamid. Der Vorteil dieser Reaktion ist es, daß keine oxydationsempfindlichen Mercaptanverbindungen auftreten.The reaction products formed are mixed-in disulfide and a sulfenamide. The advantage of this reaction is that no oxidation-sensitive mercaptan compounds occur.
Am praktischen Laboransatz sollen die Effekte der erfindungsgemäßen Lösung dargelegt werden.At the practical laboratory approach, the effects of the solution according to the invention are to be presented.
500g Altgummimehl mit einer Korngröße bis zu 1,2 mm werden mit 30g N-Cyclohexyl^-mercaptobenzothiazolyl-sulfenamid in 3I Ethanol 3Std. unter Rückflußkühler gekocht. Anschließend wird das Produkt abfiltriert und mit Ethanol gewaschen und ,getrocknet500 g of waste rubber with a particle size of up to 1.2 mm are mixed with 30 g of N-cyclohexyl-mercaptobenzothiazolyl sulfenamide in 3 l of ethanol for 3 h. cooked under reflux. Then the product is filtered off and washed with ethanol and dried
Folgende Quellungswerte in Benzendampf bei 550C über 5Std. werden erreicht:The following swelling values in benzene vapor at 55 0 C over 5h. are achieved:
Sulfenamid/500g Altgummi 9Sulfenamide / 500g scrap rubber 9
Einwaage gWeigh g
Benzenaufnahme gBenzenaufnahme g
30 g Sulfenamid 60 g Sulfenamid30 g sulfenamide 60 g sulfenamide
lOOgSulfenamidlOOgSulfenamid
1,98 2,12 2,151,98 2,12 2,15
0,17 0,18 0,230.17 0.18 0.23
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren unter Inertgasatmosphäre durchgeführt wird, läßt sich ein thermisch-oxydativer Abbau von C-C-Doppelbindungen des elastomeren Raumgitters vollständig vermeiden. Hier erfolgt eine Devulkanisation ausschließlichIf the process according to the invention is carried out under an inert gas atmosphere, a thermal-oxidative degradation of C-C double bonds of the elastomeric space lattice can be completely avoided. Here is a devulcanization exclusively
über Sulfidaustauschreaktionen.via sulfide exchange reactions.
500g Altgummimehl mit einer Korngröße bis zu 1,2 mm werden mit 30g N-Cyclohexyl^-mercaptobenzothiazyl-sulfenamid in 31 Ethanol gegeben. Der Ethylalkohol ist zuvor zwecks Entfernung von gelöstem Sauerstoff 2 h mit Argon oder Stickstoff reinst zu500 g of waste rubber with a particle size of up to 1.2 mm are added with 30 g of N-cyclohexyl-mercaptobenzothiazyl-sulfenamide in 31% ethanol. The ethyl alcohol is previously pure for 2 h with argon or nitrogen to remove dissolved oxygen
spülen.do the washing up.
Anschließend wird unter Beibehaltung der Inertgasatmosphäre 3h unter Rückfluß gekocht, das Produkt abfiltriert, mit EthanolThe mixture is then refluxed for 3 hours while maintaining the inert gas atmosphere, the product is filtered off, with ethanol
gewaschen und getrocknet.washed and dried.
Bezogen auf konkrete Anwendungstestmischungen werden folgende Werte erreicht:Based on specific application test mixtures, the following values are achieved:
Anwendungstestmischungen I Il IIIApplication test mixtures I Il III
Altgummi/Sulfenamid (Luftatmosphäre) Altgummi/Sulfenamid (Inertgasatmosphäre) bekanntes Regenerat (oxid) Weichmacher SE Zinkoxid Sulfenax Schwefel StearinsäureWaste rubber / sulfenamide (air atmosphere) waste rubber / sulfenamide (inert gas atmosphere) known regenerate (oxide) plasticizer SE zinc oxide sulfenax sulfur stearic acid
300 g 37 g300 g 37 g
6g6g
2.4 g2.4 g
4.5 g4.5 g
9g9g
337 g337 g
6g6g
2.4 g2.4 g
4.5 g 9g4.5g 9g
Altgummi/Sulfenamid I IlWaste rubber / sulfenamide I Il
bekanntes Regenerat (Oxid) IIIknown regenerate (oxide) III
Festigkeit (kp/cm2) Bruchdehnung (%) Elastizität (%) Abrieb (mm3)Strength (kp / cm 2 ) Elongation at break (%) Elasticity (%) Attrition (mm 3 )
Die höhere Restelastizität und Abriebbeständigkeit des über Disulfidaustausch replastizierten Altgummimehls beim Wiedereinsatz in Anwendungstestmischungen lassen erkennen, daß die Elastomerketten weitgehend geschont werden und ein nicht oxydativer Prozeß vorliegt.The higher residual elasticity and abrasion resistance of the replicated by disulfide exchange waste rubber when re-use in application test mixtures can be seen that the elastomeric chains are largely spared and a non-oxidative process is present.
Es sind demzufolge gegenüber dem bekannten thermisch-oxydativen Regenerat höhere Verschnittsätze mit Frischmischungen möglich, wie das beigefügte Diagramm zeigt.It is therefore possible compared to the known thermal-oxidative regenerate higher Versatzätze with fresh mixtures, as the attached diagram shows.
Claims (2)
Disulfidaustausch im neutralen Medium vorgenommen wird.1. A method for devulcanization of waste rubber, characterized in that by the action of Thiazolylsulfenamidbeschleunigem from the rubber industry, a replastering due
Disulfide exchange is carried out in a neutral medium.
Mercaptobenzothiazol und einem Amin, insbesondere Diphenylguamidin oder Di-o
Tholylbiguamid, verwendet wird.2. The method according to item 1, characterized in that an equimolar mixture of
Mercaptobenzothiazole and an amine, in particular Diphenylguamidin or Di-o
Tholylbiguamide, is used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD83247589A DD211575B1 (en) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | METHOD FOR THE DEVULACANIZATION OF OLD RUBBER |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD211575A1 DD211575A1 (en) | 1984-07-18 |
DD211575B1 true DD211575B1 (en) | 1988-01-06 |
Family
ID=5544682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD83247589A DD211575B1 (en) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | METHOD FOR THE DEVULACANIZATION OF OLD RUBBER |
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Country | Link |
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DD (1) | DD211575B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2137199A1 (en) * | 1993-12-06 | 1995-06-07 | James F. Fisher | Process for regeneration of rubber |
-
1983
- 1983-01-31 DD DD83247589A patent/DD211575B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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