EA003429B1 - Milled vulcanizate and a method for preparing it - Google Patents
Milled vulcanizate and a method for preparing it Download PDFInfo
- Publication number
- EA003429B1 EA003429B1 EA200101007A EA200101007A EA003429B1 EA 003429 B1 EA003429 B1 EA 003429B1 EA 200101007 A EA200101007 A EA 200101007A EA 200101007 A EA200101007 A EA 200101007A EA 003429 B1 EA003429 B1 EA 003429B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- vulcanizate
- ozone
- containing gas
- particles
- crushed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к рециклингу (вторичному использованию) отходов резины и резиносодержащих изделий.The invention relates to the recycling (recycling) of waste rubber and rubber products.
Известен измельченный вулканизат, поверхность частиц которого содержит кислородсодержащие группы (авт.св. СССР 138034, публ. 1962 г.).Known crushed vulcanizer, the surface of the particles of which contains oxygen-containing groups (ed.St. USSR 138034, publ. 1962).
Известный измельченный вулканизат обладает невоспроизводимой, в том числе высокой окисленностью, что ведет к разрушению вулканизационной сетки и ухудшению качества как самого вулканизата так и материалов, получаемых на его основе.The known crushed vulcanizer has non-reproducible, including high oxidation, which leads to the destruction of the vulcanization network and the deterioration of the quality of both the vulcanizer and the materials obtained on its basis.
Известен способ получения измельченного вулканизата, включающий деформирование вулканизата и выдерживание его в среде озонсодержащего газа (патент РФ № 2123425, публ.A method of obtaining crushed vulcanizate, including the deformation of the vulcanizate and keeping it in the environment ozone-containing gas (RF patent No. 2123425, publ.
20.12.98 г.).12.20.98).
Известный способ позволяет получить измельченный вулканизат, в полимерной матрице которого содержутся кислородсодержащие группы, придающие его поверхности смачиваемость полярными соединениями.The known method allows to obtain a crushed vulcanizer, the polymer matrix of which contains oxygen-containing groups, giving its surface wettability by polar compounds.
Однако полученный таким способом материал не обладает характеристиками, обеспечивающими универсальность его применения.However, the material obtained in this way does not have the characteristics that ensure the universality of its application.
Целью настоящего изобретения является получение поверхностно-модифицированного измельченного вулканизата со специальным комплексом показателей его качества, обеспечивающим универсальность его применения.The aim of the present invention is to obtain a surface-modified crushed vulcanizate with a special set of indicators of its quality, ensuring the universality of its application.
Поставленная цель достигается тем, что в измельченном вулканизате поверхностные частицы содержат кислородсодержащие группы и углерод, слабо и/или не связанный с полимерной матрицей вулканизата в количестве от 1 · 10-5 до 10· 10-5 г/см2, при этом размер частиц углерода менее 150 нм, а их поверхность модифицирована кислородсодержащими группами, что позволяет улучшить смачиваемость полярными соединениями различной химической природы, в том числе водой, и применять измельченный вулканизат в сочетании с широким спектром полимеров.This goal is achieved by the fact that in the crushed vulcanizer, the surface particles contain oxygen-containing groups and carbon, weakly and / or not associated with the polymer matrix of the vulcanizate in an amount of from 1 · 10 -5 to 10 · 10 -5 g / cm 2 , while the particle size carbon is less than 150 nm, and their surface is modified with oxygen-containing groups, which allows to improve the wettability of polar compounds of various chemical nature, including water, and apply crushed vulcanizer in combination with a wide range of polymers.
Наличие в измельченном вулканизате кислородсодержащих групп, в том числе химически активных карбоксильных и/или гидроксильных, входящих в молекулы как полимерной матрицы, так и золь-фракции внешних слоев частиц вулканизата позволяет пластифицировать полярную (окисленную) часть матрицы, что уменьшает затраты энергии на изготовление и переработку. Имеющиеся в золь-фракции окисленные фрагменты полимеров могут образовывать дополнительные связи при формировании полимерной сетки в композициях на основе измельченного вулканизата.The presence in the ground vulcanizate of oxygen-containing groups, including chemically active carboxyl and / or hydroxyl groups, which are included in the molecules of both the polymer matrix and the sol fraction of the outer layers of particles of the vulcanizate, allows plasticizing the polar (oxidized) part of the matrix, which reduces the energy costs for manufacturing and recycling. The oxidized fragments of polymers present in the sol fractions can form additional bonds during the formation of the polymer network in compositions based on crushed vulcanizate.
Молекулы полимерной матрицы и зольфракции внешних слоев измельченного вулканизата содержат наряду с карбоксильными и/или гидроксильными группами кратные связи в количестве от 50 до 80% относительно уровня, присущего внутренним слоям, что обусловливает способность вулканизата к образованию структурной сетки по механизму как гетеролитических так и гомолитических реакций.Molecules of the polymer matrix and solfraction of the outer layers of crushed vulcanizate contain, along with carboxyl and / or hydroxyl groups, multiple bonds in an amount of from 50 to 80% relative to the level inherent in the inner layers, which determines the ability of the vulcanizate to form a structural network by the mechanism of both heterolytic and homolytic reactions .
В способе получения измельченного вулканизата, включающем его деформирование и выдерживание в среде озонсодержащего газа, осуществляют одновременно в течение заданного интервала времени, при этом относительные деформации должны быть не ниже 1% и не выше 50%, а концентрация озона или время нахождения вулканизата в среде озонсодержащего газа выбирают из условия:In the method of obtaining crushed vulcanizate, including its deformation and keeping in the environment of ozone-containing gas, is carried out simultaneously for a specified time interval, while the relative deformation must be not less than 1% and not higher than 50%, and the ozone concentration or time of the vulcanizate in the ozone-containing gas choose from the condition:
К=ОТ, где К - коэффициент относительного окисления, ( гмин/м3),K = OT, where K is the coefficient of relative oxidation, (gmin / m 3 ),
С - концентрация озона в среде озонсодержащего газа (г/м3),C is the concentration of ozone in the environment of ozone-containing gas (g / m 3 ),
Т - время нахождения вулканизата в среде озонсодержащего газа (мин), причем К = 5 - 50 г озона-мин/м3, определяется конструктивными особенностями установки для измельчения и является постоянной величиной для каждой конкретной установки.T is the residence time of the vulcanizate in the environment of ozone-containing gas (min), moreover, K = 5-50 g of ozone-min / m 3 , is determined by the design features of the grinding plant and is a constant value for each particular installation.
Измельченный вулканизат представляет собой порошок, частицы которого содержат полимерную основу из сшитых между собой молекул полимера, мелкодисперсный углерод, пластификатор и специальные добавки (антиоксиданты, антиозонанты и т.д.).The crushed vulcanizer is a powder whose particles contain a polymer base of crosslinked polymer molecules, fine carbon, a plasticizer, and special additives (antioxidants, antiozonants, etc.).
Способ измельчения вулканизата влияет на его свойства, в том числе поверхностные, во многом определяющие его характеристики как сырья для продукции на его основе.The method of grinding the vulcanizate affects its properties, including surface ones, which largely determine its characteristics as a raw material for products based on it.
При механическом измельчении вулканизат разрушается по полимерным прослойкам, поэтому на поверхности мелких частиц находятся в основном полимеры, а частицы углерода в поверхностном слое крошки покрыты пленкой полимера и, поэтому, заметно не влияют на физико-химические процессы, происходящие на поверхности такого измельченного вулканизата.During mechanical grinding, the vulcanizate is destroyed by polymeric interlayers; therefore, polymers are mainly on the surface of small particles, and carbon particles in the surface layer of the crumb are covered with a polymer film and, therefore, do not noticeably affect the physico-chemical processes occurring on the surface of such crushed vulcanizate.
При измельчении вулканизата в присутствии озона поверхностные слои полимера окисляются, и в полимерной матрице появляются кислородсодержащие группы, придающие поверхности полимера смачиваемость полярными соединениями.When the vulcanizate is ground in the presence of ozone, the surface layers of the polymer are oxidized, and oxygen-containing groups appear in the polymer matrix, giving the polymer surface wettability by polar compounds.
Предлагаемый измельченный вулканизат содержит на поверхности, наряду с окисленной полимерной матрицей, и частицы углерода, поверхность которых свободна от вулканизата, и потому участвует в химических и физикохимических процессах протекающих на поверхности вулканизата.The proposed ground vulcanizer contains on the surface, along with the oxidized polymer matrix, carbon particles whose surface is free from vulcanizate, and therefore participates in the chemical and physicochemical processes occurring on the surface of the vulcanizate.
Кроме того, поверхность частиц углерода содержит кислородсодержащие группы, что резко меняет ее свойства, в частности, обеспечивает смачиваемость поверхности частиц углерода полярными соединениями, в том числе и водой, а значит и более высокую адгезию частиц углерода к полярным ингридиентам композиций и изделий на основе измельченного вулканизата.In addition, the surface of carbon particles contains oxygen-containing groups, which dramatically changes its properties, in particular, provides the wettability of the surface of carbon particles with polar compounds, including water, and hence a higher adhesion of carbon particles to the polar ingredients of the compositions and products based on crushed vulcanizate.
Часть находящегося на поверхности измельченного вулканизата углерода слабо связана с поверхностью вулканизата и может переходить в объем композиции при ее изготовлении, играя роль ультрадисперсного углеродного наполнителя с модифицированной кислородсодержащими группами поверхностью.Part of the ground carbon crushed vulcanizate is weakly bound to the surface of the vulcanizate and can pass into the bulk of the composition during its manufacture, playing the role of ultrafine carbon filler with a surface modified by oxygen-containing groups.
Количество слабо связанного с поверхностью углерода на единицу поверхности измельченного вулканизата составляет от 1·10-5 до 10-10-5 г/см2, при этом размер частиц углерода менее 0,150 мкм.The amount of carbon weakly bound to the surface per unit of the surface of the ground vulcanizate is from 1 · 10 -5 to 10-10 -5 g / cm 2 , while the size of the carbon particles is less than 0.150 μm.
При таком размере собственная поверхность частиц углерода оказывается соизмеримой с поверхностью частиц вулканизата, что вносит значительный вклад в физикохимические и химические свойства поверхности.With this size, the intrinsic surface of the carbon particles turns out to be comparable with the surface of the vulcanizate particles, which makes a significant contribution to the physicochemical and chemical properties of the surface.
Отличием предлагаемого измельченного вулканизата также является то, что кислородсодержащие группы распределены между полимерной матрицей и золь-фракцией внешних слоев частиц вулканизата. Еще одной особенностью является то, что внешние слои его частиц содержат наряду с кислородсодержащими группами еще и двойные связи, причем их количество составляет 50-80% от их содержания в объеме. Одновременное присутствие в вулканизате столь разных по химическим свойствам реакционных групп позволяет использовать для композиций на основе такого вулканизата отверждения как по гомолитическому, так и по гетеролитическому механизмам. Это значительно расширяет выбор компонентов для создания композиции на основе данного вулканизата и возможности технологии для их изготовления.The difference between the proposed ground vulcanizate is also the fact that oxygen-containing groups are distributed between the polymer matrix and the sol fraction of the outer layers of the vulcanizate particles. Another feature is that the outer layers of its particles contain, along with oxygen-containing groups, double bonds, and their number is 50-80% of their content in the volume. The simultaneous presence in the vulcanizate of reaction groups that are so different in chemical properties makes it possible to use hardening and heterolytic mechanisms for compositions based on such a vulcanizate. This greatly expands the choice of components to create a composition based on this vulcanizate and the possibility of technology for their manufacture.
В способе получения измельченного вулканизата одновременное изменение относительной деформации от 1 до 50% и концентрационно-временных режимов окисления вулканизата позволяет изменять соотношение скоростей окисления поверхности раздела углеродполимерной матрицы и двойных связей поверхностного слоя вулканизата таким образом, чтобы обеспечить указанные выше характеристики измельченного вулканизата. Чем выше степень деформации, тем выше скорость первой из указанных выше реакций. Сохранность двойных связей обеспечивается также ограничением времени контакта с озоном вулканизата в недеформированном состоянии, так как при этом озон расходуется прежде всего на окисление двойных связей полимерной матрицы.In the method for producing crushed vulcanizate, a simultaneous change in the relative deformation from 1 to 50% and the concentration-time oxidation regimes of the vulcanizate allows changing the ratio of the oxidation rates of the surface of the carbon-polymer matrix interface and the double bonds of the surface layer of the vulcanizate so as to provide the above characteristics of the crushed vulcanizate. The higher the degree of deformation, the higher the rate of the first of the above reactions. The preservation of double bonds is also ensured by limiting the time of contact with the ozone of the vulcanizate in the undeformed state, since in this case, ozone is spent primarily on the oxidation of the double bonds of the polymer matrix.
Превышение деформации более 50% может вызвать частичное разрушение вулканизата по механизму механического измельчения и тем самым изменить комплекс свойств измельченного вулканизата. Изменение деформации нижеExcess strain of more than 50% can cause partial destruction of the vulcanizate by the mechanism of mechanical grinding and thereby change the complex properties of the crushed vulcanizate. Change deformation below
1% может сделать реакцию окисления на поверхности раздела углерода и полимерной матрицы слишком медленной, что не обеспечит заявленное выше минимальное содержание в поверхностном слое частиц углерода.1% can make the oxidation reaction at the interface of carbon and polymer matrix too slow, which will not provide the minimum content of carbon particles in the surface layer stated above.
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
Проводим измельчение вулканизата на установке с К = 20 г мин/м3 при времени пребывания вулканизата в среде озонсодержащего газа, равного 10 мин, при этом концентрация озона должна быть С=К/Т=20/10=2 г/м3 We carry out the grinding of the vulcanizate at the facility with K = 20 g min / m 3 with the residence time of the vulcanizate in an environment of ozone-containing gas equal to 10 min, while the ozone concentration should be C = K / T = 20/10 = 2 g / m 3
Полученный измельченный вулканизат, в том числе с размером частиц менее 1 мм имеет следующие характеристики:The resulting crushed vulcanizer, including those with a particle size of less than 1 mm, has the following characteristics:
сыпучесть (по углу естественного откоса) 35°;flowability (angle of repose) 35 °;
количество слабо связанного углерода 3·10-5 г/см2;the amount of weakly bound carbon 3 · 10 -5 g / cm 2 ;
смачиваемость водой за 1 сутки - 65%;water wettability in 1 day - 65%;
доля двойных связей во внешнем слое частиц измельченного вулканизата - 70% от исходного.the share of double bonds in the outer layer of particles of crushed vulcanizate is 70% of the original.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200101007A EA003429B1 (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Milled vulcanizate and a method for preparing it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200101007A EA003429B1 (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Milled vulcanizate and a method for preparing it |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200101007A1 EA200101007A1 (en) | 2003-02-27 |
EA003429B1 true EA003429B1 (en) | 2003-04-24 |
Family
ID=28051678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200101007A EA003429B1 (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Milled vulcanizate and a method for preparing it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA003429B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU138034A1 (en) * | 1960-09-29 | 1960-11-30 | А.И. Туторский | The method of obtaining polymeric materials |
SU914317A1 (en) * | 1980-07-21 | 1982-03-23 | Yaroslavskij Polt Inst | Method of producing moulded rubber articles |
RU2060882C1 (en) * | 1992-09-17 | 1996-05-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Троицкая технологическая лаборатория" | Method of processing metal reinforced industrial-rubber articles and apparatus for performing the same |
RU2111859C1 (en) * | 1995-03-16 | 1998-05-27 | Открытое акционерное общество "Троицкая Технологическая Лаборатория" | Processing of rubber articles |
RU2123425C1 (en) * | 1997-09-15 | 1998-12-20 | Открытое акционерное общество "Троицкая Технологическая Лаборатория" | Method of and device for reprocessing of rubber containing articles, in particular, reinforced articles and tyres of motor vehicles |
-
2001
- 2001-07-23 EA EA200101007A patent/EA003429B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU138034A1 (en) * | 1960-09-29 | 1960-11-30 | А.И. Туторский | The method of obtaining polymeric materials |
SU914317A1 (en) * | 1980-07-21 | 1982-03-23 | Yaroslavskij Polt Inst | Method of producing moulded rubber articles |
RU2060882C1 (en) * | 1992-09-17 | 1996-05-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Троицкая технологическая лаборатория" | Method of processing metal reinforced industrial-rubber articles and apparatus for performing the same |
RU2111859C1 (en) * | 1995-03-16 | 1998-05-27 | Открытое акционерное общество "Троицкая Технологическая Лаборатория" | Processing of rubber articles |
RU2123425C1 (en) * | 1997-09-15 | 1998-12-20 | Открытое акционерное общество "Троицкая Технологическая Лаборатория" | Method of and device for reprocessing of rubber containing articles, in particular, reinforced articles and tyres of motor vehicles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200101007A1 (en) | 2003-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101487855B1 (en) | The recycling asphalt mixture for reforming | |
Sombatsompop et al. | Rheology, cure characteristics, physical and mechanical properties of tire tread reclaimed rubber/natural rubber compounds | |
JPH0443948B2 (en) | ||
Adnan et al. | Development of flexible polyurethane nanostructured biocomposite foams derived from palm olein-based polyol | |
Yangthong et al. | Novel natural rubber composites with geopolymer filler | |
WO2022201513A1 (en) | Thermally conductive resin composition, cured object obtained therefrom, and thermally conductive sheet and production method therefor | |
EA003429B1 (en) | Milled vulcanizate and a method for preparing it | |
JP2009215510A (en) | Method for producing polyester film | |
CN1289583C (en) | Polymer compositions with improved mechanical properties | |
JP4973114B2 (en) | RESIN COMPOSITION, METHOD FOR PRODUCING TABLET COMPRISING THE SAME, AND MOLDED ARTICLE | |
JP4953157B2 (en) | Method for producing electron beam cross-linked thermoplastic polyurethane | |
Lee et al. | Preparation and characterization of biodegradable polyurethane composites containing attapulgite nanorods | |
KR102190656B1 (en) | Foam sheet having excellent cell expression uniformity, and preparation method thereof | |
Cappiello et al. | Progress in design and processing of polyhydroxyalkanoates (PHAs): Home compostable poly (3‐hydroxybutyrate‐co—3‐hydroxyhexanoate)(PHBHHx)/polybutylene succinate‐co‐adipate (PBSA) blend | |
JP2022084248A (en) | Granular filler composition | |
RU2089566C1 (en) | Molding compound and method of preparation thereof | |
Zhuang et al. | Preparation and properties of carboxylated styrene‐butadiene rubber/flue gas desulfurization ash composites by in situ carboxylate reaction | |
JP6645755B2 (en) | Polyester resin composition and molded article obtained using the same | |
JP4318143B2 (en) | Method for producing super water-repellent member | |
KR102603535B1 (en) | Water treatment filter for removing volatile organic compounds and manufacturing method thereof | |
JPH07241848A (en) | Method of fining coating film of coating-filmed resin-molded article | |
Das | Properties and Environmental Impacts of Sustainable Electrically Conductive Composites of Carbonized Pulp Fibers and Recycled Polyamide 12 | |
JP2009167661A (en) | Paving material, its manufacturing method, and pavement body | |
Crkoňová et al. | Blends of polyvinylalcohol with collagen hydrolysate: properties of water‐soluble blown films | |
JP2022095756A (en) | Polyacetal powder, method of use thereof, and additive manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |