PL218810B1 - Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej cząstek miału i pyłu gumowego - Google Patents
Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej cząstek miału i pyłu gumowegoInfo
- Publication number
- PL218810B1 PL218810B1 PL399513A PL39951312A PL218810B1 PL 218810 B1 PL218810 B1 PL 218810B1 PL 399513 A PL399513 A PL 399513A PL 39951312 A PL39951312 A PL 39951312A PL 218810 B1 PL218810 B1 PL 218810B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- rubber
- mixer
- stage
- activating agent
- fraction
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 62
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 60
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims description 7
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 title claims description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 title claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 5
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 3
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 3
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji warstwy wierzchniej cząstek miału i pyłu gumowego, stosowanych jako napełniacz i modyfikator w przemyśle gumowym i nawierzchniach drogowych, mający na celu zwiększenie ich adhezji do mieszanek gumowych, mas bitumicznych i mas mineralno-asfaltowych.
Z polskiego opisu patentowego nr 207 440 znany jest sposób modyfikacji warstwy wierzchniej elastomerów i gumy, w którym powierzchnie wyrobów poddaje się bombardowaniu wiązką jonów 12 17 2 o energii 20-500 keV i dawce 1012-1017 cm2 w próżni, przy gęstości energii strumienia jonów nie więk2 szej niż 5 μΑ/cm . Sposób ten pozwala na otrzymywanie wyrobów z elastomerów lub gumy o bardzo małym współczynniku tarcia.
Znany jest również z polskiego zgłoszenia patentowego P. 375774 sposób modyfikacji miału gumowego, stosowanego jako dodatek do mieszanek gumowych. Sposób polega na poddawaniu miału gumowego obróbce mechanicznej z wytworzeniem znacznych sił ścinających jak np. uplastycznianie w mieszarce zamkniętej lub na walcarce z jednoczesnym dodawaniem 4-15% wagowych kauczuków nie mieszalnych z kauczukami zawartymi w miale gumowym, zawierających karboksylowe grupy funkcyjne.
Nadto w praktyce przemysłowej są stosowane połączenia granulatu gumowego z różnymi materiałami, np. mieszankami gumowymi, masami bitumicznymi, mieszankami mineralno-asfaltowymi, cementem, żywicami syntetycznymi itp. Z uwagi jednak na strukturę i wielkość ziarna granulatu w mieszaninie następuje rozluźnienie struktury, efektem czego jest występowanie dużej zawartości wolnej przestrzeni w mieszaninie, a więc duża nasiąkliwość co w przypadku mieszanek gumowych może wpływać na spadek ich odporności na różne ciekłe media (pęcznienie np. w olejach), a w przypadku mieszanin mineralno-asfaltowych - słabą mrozoodporność.
Istotą wynalazku jest to, że frakcja gumowa (1) w postaci cząstek miału i pyłu gumowego podawana jest do pierwszego stopnia (2) mieszalnika z mieszadłami (3), do którego dozowany jest środek aktywujący (4) z zasobnika (5) poprzez urządzenie dozujące (6). Po wstępnym wymieszaniu, mieszanina frakcji gumowej (1) ze środkiem aktywującym (4) spływa do drugiego stopnia (7) mieszalnika z mieszadłem (8), w którym ulega intensywnemu wymieszaniu do osiągnięcia pełnej równości nasycenia frakcji gumowej (1) środkiem aktywującym (4). Następnie odprowadzana jest z dołu drugiego stopnia (7) mieszalnika, jako jednorodnie zmodyfikowane powierzchniowo cząstki miału i pyłu gumowego (9). Proces modyfikacji zachodzący w pierwszym stopniu (2) mieszalnika i w drugim stopniu (7) mieszalnika jest procesem niskotemperaturowym. Środkiem aktywującym (4) jest stearynian cynku, który dodawany jest w ilości od 0,1 do 5,0%, korzystnie od 0,3 do 1,5% w stosunku do masy frakcji gumowej (1). Podczas wstępnego mieszania w pierwszym stopniu (2) mieszalnika dostosowuje się prędkość obrotową mieszadeł (3) do składu frakcji gumowej (1) i ilości środka aktywującego (4). Natomiast podczas intensywnego mieszania w drugim stopniu (7) mieszalnika dostosowuje się prędkość obrotową mieszadła (8) dla osiągnięcia pełnej równości nasycenia frakcji gumowej (1) środkiem aktywującym (4). Mieszanie frakcji gumowej (1) ze środkiem aktywującym (4) w pierwszym stopniu (2) mieszalnika i w drugim stopniu (7) mieszalnika prowadzi się bez podgrzewania wsadu frakcji gumowej, w temperaturze otoczenia od +15°C do +25°C.
Rozwiązanie według wynalazku pozwala na modyfikację fizyczną powierzchni bardzo drobnych cząsteczek gumowych w kierunku zwiększonej adhezji do matrycy kauczukowej w mieszankach gumowych, a w przypadku asfaltów oraz mas mineralno-bitumicznych zmniejsza wolne przestrzenie w strukturze. Mieszanki gumowe na bazie kauczuku butadienowo-styrenowego i naturalnego ze zmodyfikowaną powierzchnią cząsteczek gumowych posiadają znacznie lepsze własności fizyko-mechaniczne w porównaniu z wynikami analogicznych mieszanek bazowych z pyłem niemodyfikowanym. Sprzyja to szerokiemu zastosowaniu cząsteczek gumowych, jako napełniacza i modyfikatora w przemyśle gumowym i nawierzchniach drogowych.
Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 pokazuje schemat procesu modyfikacji warstwy wierzchniej cząstek miału i pyłu gumowego.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady.
P r z yk ł a d 1
W warunkach laboratoryjnych dokonano powierzchniowej modyfikacji fizycznej pyłu gumowego poprzez wymieszanie pyłu z 3% stearynianu cynku w stosunku do masy pyłu. Mieszanie przeprowadzono w mikserze laboratoryjnym o płynnej regulacji prędkości rotorów. Wstępnie mieszano dwa
PL 218 810 B1 składniki przy małej prędkości obrotowej miksera, stopniowo ją zwiększając tak, aby mieszanina stała się jednorodna. Uzyskano efekt jednorodności w tej postaci, że nie było skupisk stearynianu cynku i pyłu gumowego.
Następnie zmodyfikowaną jak powyżej frakcję pyłu gumowego dodano do zwulkanizowanej mieszanki gumowej na bazie kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) z dodatkiem pyłu gumowego (mieszanka gumowa podstawowa). Do mieszanki tej zadozowano dwie próbki 10,0 i 15,0 cz. wag. zmodyfikowanej frakcji. Zestawienie podstawowych właściwości jest następujące:
| Cecha | Mieszanka gumowa podstawowa | Mieszanka + 10,0 cz. wag. | Mieszanka + 15,0 cz. wag. |
| Twardość | 62 ShA | 63 ShA | 63 ShA |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 4,9 MPa | 5,0 MPa | 4,9 MPa |
| Wydłużenie względne | 430% | 440% | 430% |
Pr zyk ła d 2
Powierzchniowej modyfikacji fizycznej pyłu gumowego dokonano tak jak w przykładzie 1. Następnie tak zmodyfikowaną frakcję pyłu gumowego dodano do zwulkanizowanej mieszanki gumowej na bazie mieszaniny kauczuku naturalnego i kauczuku butadienowo-styrenowego (NR + SBR) z dodatkiem pyłu gumowego (mieszanka gumowa podstawowa).
Do mieszanki tej zadozowano dwie próbki 10,0 i 15,0 cz. wag. zmodyfikowanej frakcji. Zestawienie podstawowych właściwości jest następujące:
| Cecha | Mieszanka gumowa podstawowa | Mieszanka + 10,0 cz. wag. | Mieszanka + 15,0 cz. wag. |
| Twardość | 80 ShA | 81 ShA | 80 ShA |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 8,4 MPa | 9,8 MPa | 9,6 MPa |
| Wydłużenie względne | 260% | 270% | 272% |
| Ścieralność | 0,15 cm3 | 0,15 cm3 | 0,15 cm3 |
Porównanie właściwości mieszanek gumowych podstawowych z pyłem niemodyfikowanym, z właściwościami tych samych mieszanek ze zmodyfikowaną powierzchnią pyłu gumowego, jednoznacznie wskazuje na to, że pył gumowy w mieszankach gumowych na bazie mieszaniny kauczuku butadienowo-styrenowego i naturalnego poprawia właściwości fizyko-mechaniczne.
Claims (6)
1. Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej cząstek miału i pyłu gumowego, znamienny tym, że frakcja gumowa (1) w postaci cząstek miału i pyłu gumowego podawana jest do pierwszego stopnia (2) mieszalnika z mieszadłami (3), do którego dozowany jest środek aktywujący (4) z zasobnika (5) poprzez urządzenie dozujące (6), a po wstępnym wymieszaniu, mieszanina frakcji gumowej (1) ze środkiem aktywującym (4) spływa do drugiego stopnia (7) mieszalnika z mieszadłem (8), w którym ulega intensywnemu wymieszaniu do osiągnięcia pełnej równości nasycenia frakcji gumowej (1) środkiem aktywującym (4), po czym odprowadzana jest z dołu drugiego stopnia (7) mieszalnika jako jednorodnie zmodyfikowane powierzchniowo cząstki miału i pyłu gumowego (9), przy tym proces modyfikacji w pierwszym stopniu (2) mieszalnika i w drugim stopniu (7) mieszalnika jest procesem niskotemperaturowym.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że środkiem aktywującym (4) jest stearynian cynku.
PL 218 810 B1
3. Sposób zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stearynian cynku dodawany jest w ilości od 0,1 do 5,0%, korzystnie od 0,3 do 1,5% w stosunku do masy frakcji gumowej (1).
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas wstępnego mieszania w pierwszym stopniu (2) mieszalnika dostosowuje się prędkość obrotową mieszadeł (3) do składu frakcji gumowej (1 i ilości środka aktywującego (4).
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas intensywnego mieszania w drugim stopniu (7) mieszalnika dostosowuje się prędkość obrotową mieszadła (8) dla osiągnięcia pełnej równości nasycenia frakcji gumowej (1) środkiem aktywującym (4).
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanie frakcji gumowej (1) ze środkiem aktywującym (4) w pierwszym stopniu (2) mieszalnika i w drugim stopniu (7) mieszalnika prowadzi się bez podgrzewania wsadu frakcji gumowej, w temperaturze otoczenia od +15°C do +25°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL399513A PL218810B1 (pl) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej cząstek miału i pyłu gumowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL399513A PL218810B1 (pl) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej cząstek miału i pyłu gumowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL399513A1 PL399513A1 (pl) | 2013-12-23 |
| PL218810B1 true PL218810B1 (pl) | 2015-01-30 |
Family
ID=49767804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL399513A PL218810B1 (pl) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej cząstek miału i pyłu gumowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL218810B1 (pl) |
-
2012
- 2012-06-14 PL PL399513A patent/PL218810B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL399513A1 (pl) | 2013-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Deepthi et al. | Mechanical and thermal characteristics of high density polyethylene–fly ash cenospheres composites | |
| AU2011282006B2 (en) | Method for producing agglomerates having rubber and wax, agglomerates produced according to said method, and use of said agglomerates in asphalts or bitumen masses | |
| RU2611492C2 (ru) | Девулканизирующий агент для получения порошка регенерированной резины | |
| RU2010149038A (ru) | Модифицирующая композиция, способ ее получения и применение ее в асфальтобетонных дорожных покрытиях в различных климатических зонах | |
| Xie et al. | Effect of cross-linking agent on the properties of asphalt rubber | |
| Li et al. | Improvement of mechanical properties of rubber compounds using waste rubber/virgin rubber | |
| Farahani et al. | Rheology investigation of waste LDPE and crumb rubber modified bitumen | |
| Hayeemasae et al. | Influence of calcium carbonate content on properties of natural rubber and acrylic blends for coating applications | |
| Feriancová et al. | Using of wood ash as the alternative filler for preparation of rubber mixtures | |
| PL218810B1 (pl) | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej cząstek miału i pyłu gumowego | |
| Shen et al. | Size effect of sub nano-scaled hydrated lime on selected properties of HMA | |
| RU2703205C1 (ru) | Способ получения модифицированного битумного вяжущего | |
| Prasertsri et al. | Comparison of reinforcing efficiency between calcium carbonate/carbon black and calcium carbonate/silica hybrid filled natural rubber composites | |
| US1245700A (en) | Compounding of rubber. | |
| Hayeemasae et al. | Improving the tensile properties of natural rubber compounds containing ground ethylene propylene diene rubber waste by two-stage processing | |
| Mohammed et al. | Effect of additional natural filler waste on the mechanical properties of polyurethane polymer | |
| RU2718808C1 (ru) | Способ производства концентрата полимерно-битумного вяжущего | |
| AU2011357540A1 (en) | Additive for bitumen and bituminous product | |
| RU2572129C1 (ru) | Способ получения модифицирующей добавки для горячих асфальтобетонных смесей | |
| DE2636001C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer rieselfähigen Zumischungskomponente für bituminöse Bindemittel | |
| RO135986A0 (ro) | Mixtură asfaltică cu polietilenă reciclată micronizată | |
| Mamauod et al. | Hybridized Reinforcement of Natural Rubber/Styrene ButadieneRubber (NR/SBR) Blend with Treated Bis (3-Triethoxysilylpropyl) Tetrasulfide (Si 69)-Hybrid Carbon Black/Nanocalcium Carbonate Filler: Mooney Viscosity, Crosslink Density and Cure Characteristic | |
| Bester et al. | The use of a concrete additive to eliminate returned concrete waste volumes | |
| Chinedu | Optimization of design parameter for coal ash and palm kernnel shell brake pad using taguchi experiment design method | |
| Kamal | Enhancement of Heat Ageing Properties of Epoxidised Natural Rubber Blend |