RU2241720C1 - Способ получения термопластичного эластомера - Google Patents
Способ получения термопластичного эластомераInfo
- Publication number
- RU2241720C1 RU2241720C1 RU2003114404A RU2003114404A RU2241720C1 RU 2241720 C1 RU2241720 C1 RU 2241720C1 RU 2003114404 A RU2003114404 A RU 2003114404A RU 2003114404 A RU2003114404 A RU 2003114404A RU 2241720 C1 RU2241720 C1 RU 2241720C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- mixture
- bitumen
- stage
- temperature
- 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
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к регенерации полимерных материалов и предназначено для использования в резинотехнической промышленности и в производстве полимерных материалов методом литья под давлением, экструзии и прессования. На первой стадии смешивают резиновую крошку, представляющую собой измельченную резину автомобильных покрышек, с девулканизирующим агентом - битумом в соотношении 1:1 и выдерживают при температуре 160-170°С в течение 4-5 часов. Затем на второй стадии смесь вальцуют в течение 20-90 минут. После чего на третьей стадии в смесь вводят полиэтилен низкого или высокого давления и перемешивают в течение 10-15 минут при температуре 160-170°С и скорости вращения ротора 80-120 оборотов в минуту. Полученный термопластичный эластомер обладает повышенными физико-механическими свойствами, при этом улучшается экологическая обстановка. 1 табл.
Description
Изобретение относится к регенерации полимерных материалов и предназначено для использования в резинотехнической промышленности и в производстве полимерных материалов методом литья под давлением, экструзии и прессования.
Известны способы получения термопластичных эластомеров [1-3] на основе полиолефинов и резины отработанных автомобильных покрышек или вторичного этилен-пропилен-диенового каучука, включающий смешение в экструдере или смесителе типа ‘Брабендер’ полиолефина с каучуковой составляющей и, дополнительно, с компатибилизирующей смесью на основе парафиновых масел, сополимера ненасыщенных дикарбоновых кислот, их ангидридов, эфиров, солей и др.
Недостатками известных способов являются низкие механические свойства таких материалов из-за плохой совместимости шинной резины с полиолефинами.
Наиболее близким к настоящему изобретению, по сути и достигаемому результату, является способ получения термопластичного эластомера [4], включающий смешение измельченной шинной резины с сырым каучуком, эпоксидированным каучуком и стеариновой кислотой на вальцах в течение 10 минут для получения базовой смеси, и последующего смешения базовой смеси с вторичным полипропиленом с добавкой сополимера этилена с винилацетатом, в присутствии оксида цинка, дифенилгуанидина и бензотиазолилдисульфида, как ускорителей и вулканизирующих добавок в смесителе типа ‘Брабендер’ при температуре 120-170°С в течение 6 минут.
Данная технология является экономичной, так как приготовление продукта занимает немного времени, позволяет улучшить экологию, используя для получения продукта резину отработанных автомобильных покрышек, однако данный способ характеризуется недостаточными физико-механическими показателями получаемого термопластичного эластомера.
Задача изобретения - разработка способа получения термопластичного эластомера с повышенными физико-механическими свойствами и улучшение экологической обстановки (переработка отходов шинной резины).
Поставленная задача достигается тем, что по способу получения термопластичного эластомера смешением вторичного полиолефина, сырого каучука и измельченной шинной резины, согласно предлагаемому изобретению, предварительно на первой стадии смешивают измельченную шинную резину с девулканизирующим агентом - битумом в соотношении 1:1 и выдерживают при температуре 160-170°С в течение 4-5 часов, на второй стадии смесь вальцуют в течение 20-90 минут, а затем на третьей стадии вводят в базовую смесь полиэтилен низкого или высокого давления (ПЭНД или ПЭВД) и сырой этилен-пропилен-диеновый каучук при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
1) измельченная шинная резина/битум - 15-40
2) вторичный полиэтилен низкого или высокого давления (ПЭНД или ПЭВД) - 40-50,
3) этилен-пропилен-диеновый каучук (ЭПДК) - 15-35,
и перемешивают в течение 10-15 минут при температуре 160-170°С и скорости вращения ротора 80-120 оборотов в минуту.
В качестве девулканизирующего агента шинной резины используют битум (ГОСТ 6617-76, ГОСТ 9548-74, ГОСТ 9812-74, ГОСТ 21822-87), представляющий собой смесь высокомолекулярных углеводородов нефти. В качестве измельченной шинной резины используют измельченный протекторный вулканизат с размером частиц 0,5-0,75 мм. В качестве сырого каучука используют этилен-пропилен-диеновый каучук (ЭПДК). Вторичный полиолефин вторичный полиэтилен низкого или высокого давления (ПЭНД или ПЭВД).
Принцип действия битума заключается в следующем:
при термомеханическом воздействии (смешение, прогрев, вальцевание) измельченной шинной резины и битума, компоненты битума глубоко проникают в массу шинной резины, разрыхляют и пластифицируют ее, и при одновременном воздействии температуры и механической нагрузки вызывают расщепление серных мостиков в вулканизированной структуре резины. Битум экстрагирует часть освобожденных молекул серы. Далее, при введении в смесь этилен-пропилен-диенового каучука (ЭПДК) и вторичного полиэтилена низкого (ПЭНД) или высокого (ПЭВД) давления битум обеспечивает лучшую совместимость компонентов. При интенсивном перемешивании и нагревании компонентов смеси в смесителе происходит вулканизация битумом и присутствующей в системе серой (экстрагированной из шинного вулканизата и собственной серой битума) измельченной шинной резины с сырым каучуком в матрице полиэтилена. Процесс динамической вулканизации компонентов каучуковой фазы в матрице полиэтилена приводит к устойчивой структуре с взаимопроникновением фаз, что обеспечивает высокие механические показатели материала.
Способ осуществляют следующим образом:
первая стадия - смешивают измельченную шинную резину с битумом в соотношении 1:1 и прогревают смесь при температуре 160-170°С в течение 4-5 часов;
вторая стадия - после прогрева смесь подвергается вальцеванию в течении 20-90 минут;
третья стадия - полученный на второй стадии продукт смешивают с сырым этилен-пропилен-диеновым каучуком (ЭПДК) и вторичным полиэтиленом низкого или высокого давления (ПЭНД или ПЭВД) в смесителе в соотношении:
- измельченная шинная резина/битум - 15-40 мас.ч.;
- вторичный полиэтилен низкого или высокого давления (ПЭНД или ПЭВД) - 40-50 мас.ч.;
- этилен-пропилен-диеновый каучук (ЭПДК) - 15-35 мас.ч.
при температуре 160-170°С, скорости ротора 80-120 оборотов в минуту в течение 10-15 минут.
Полученный продукт прессуют в пластины толщиной 1 мм при температуре 180°С и давлении 10МПа. Из полученных пластин вырезают образцы для физико-механических испытаний. Определение предела прочности (ПП) и удлинение (ОУ) при разрыве проводят на тестирующей машине ‘Instron-1122’ при скорости деформирования 100 мм/мин при комнатной температуре.
В таблице приведены конкретные примеры (1-6) осуществления способа, пример (7) по прототипу и контрольные примеры сравнения (к.пр. 8-14), выходящие за рамки настоящего изобретения.
Из таблицы следует, что:
- предложенный способ получения термопластичного эластомера позволяет значительно улучшить показатели предела прочности и относительного удлинения при разрыве (пр.и. 1-6);
- увеличение содержания вторичного полиэтилена низкого или высокого давления (ПЭНД или ПЭВД) приводит к падению показателей ОУ и ПП при разрыве. Материал может вообще утратить свойства эластомера (к.пр. 8);
- увеличение содержания сырого этилен-пропилен-диенового каучука (ЭПДК) и смеси измельченная шинная резина/битум приводит к потере термопластичности материала и, следовательно, его способности перерабатываться (к.пр. 10);
- увеличение содержания измельченной шинной резины или битума в смеси измельченная шинная резина/битум приводит к резкому падению показателей ПП и ОУ материала, поскольку часть шинного вулканизата остается в вулканизированном состоянии, или часть битума остается в неотвержденном состоянии (к.пр. 11);
- снижение температуры и времени прогрева смеси измельченная шинная резина/битум на стадии 1 приводит к ухудшению показателей ПП и ОУ за счет недостаточной степени набухания шинного вулканизата в битуме и снижения степени девулканизации резины (к.пр. 9);
- увеличение температуры и времени прогрева смеси измельченная шинная резина/битум на стадии 1 приводит к преждевременной ее вулканизации, окислению и циклизации битума, что ведет к снижению показателей ПП и ОУ (к.пр. 8, 10);
- уменьшение времени вальцевания смеси измельченная шинная резина/битум на стадии 2 приводит к снижению показателей ПП и ОУ за счет недостаточной степени девулканизации шинного вулканизата (к.пр. 11);
- увеличение времени вальцевания смеси измельченная шинная резина/битум на стадии 2 не является целесообразным, поскольку не приводит к дальнейшему улучшению свойств конечного материала (к.пр. 10);
- снижение температуры, времени и скорости оборотов ротора в смесителе на стадии 3 приводит к снижению показателей ПП и ОУ за счет недостаточной степени диспергирования компонентов и недостаточной степени ревулканизации каучуковой фазы (к.пр. 11, 12, 13);
- увеличение температуры, времени и скорости оборотов ротора приводит к снижению показателей ПП и ОУ за счет сшивания полиэтиленовой матрицы (к.пр. 10, 11, 14).
Claims (1)
- Способ получения термопластичного эластомера, включающий смешивание измельченной резины автомобильных покрышек с девулканизирующим агентом, вторичным полиэтиленом низкого или высокого давления и сырым каучуком и вальцевание смеси, отличающийся тем, что предварительно на первой стадии смешивают измельченную резину автомобильных покрышек с девулканизирующим агентом, в качестве которого используют битум, в соотношении 1:1 и выдерживают при температуре 160-170°С в течение 4-5 ч, на второй стадии смесь вальцуют в течение 20-90 мин, а затем на третьей стадии в смесь вводят вторичный полиэтилен низкого или высокого давления и сырой этиленпропилендиеновый каучук при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Смесь измельченной резины и битума 15-40Вторичный полиэтилен низкого или высокого давления 40-50Этиленпропилендиеновый каучук 15-35и перемешивают в течение 10-15 мин при температуре 160-170°С и скорости вращения ротора 80-120 об/мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003114404A RU2241720C1 (ru) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | Способ получения термопластичного эластомера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003114404A RU2241720C1 (ru) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | Способ получения термопластичного эластомера |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2241720C1 true RU2241720C1 (ru) | 2004-12-10 |
RU2003114404A RU2003114404A (ru) | 2004-12-20 |
Family
ID=34388072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003114404A RU2241720C1 (ru) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | Способ получения термопластичного эластомера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2241720C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458943C1 (ru) * | 2011-03-31 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения термопластичной эластомерной композиции |
-
2003
- 2003-05-19 RU RU2003114404A patent/RU2241720C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458943C1 (ru) * | 2011-03-31 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ получения термопластичной эластомерной композиции |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5749278B2 (ja) | セルフシーリング特性を有するエラストマー組成物の製造方法 | |
RU2185397C2 (ru) | Термопластичная композиция и способ ее получения | |
US9902831B2 (en) | Re-processed rubber and a method for producing same | |
CN110724386B (zh) | 高粘橡胶沥青及其制备方法 | |
JP5933302B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物、その製造方法及び空気入りタイヤ | |
US6313183B1 (en) | Process for preparing thermoplastic rubbers from vulcanized rubber scrap materials and olefinic plastic | |
EP3558710B1 (fr) | Composition de caoutchouc comprenant une poudrette de caoutchouc specifique | |
CN110723928A (zh) | 高性能橡胶沥青混合料、其制备方法及其应用 | |
AU2002322876B2 (en) | Process for regeneration of rubber from scrap | |
US20100308495A1 (en) | Process for the manufacture of reactive rubber process aids | |
CN114058097B (zh) | 一种高性能解交联橡胶沥青及其制备方法 | |
US3294720A (en) | Masticating and heating of mixtures comprising wet rubber crumb, carbon black and softener | |
CN110724385B (zh) | 高粘橡胶沥青改性剂及其制备方法 | |
Lievana et al. | Use of ground tyre rubber (GTR) in thermoplastic polyolefin elastomer compositions | |
Sun et al. | Continuous ultrasonic devulcanization: Comparison of carbon black filled synthetic isoprene and natural rubbers | |
RU2241720C1 (ru) | Способ получения термопластичного эластомера | |
CN116144120B (zh) | 自密封胶料的制备方法、自密封胶料及其应用 | |
CN112745588A (zh) | 制三元乙丙橡胶/聚乳酸热塑性硫化胶的组合物、硫化胶及其制备方法与应用 | |
UA63593C2 (en) | A process for producing thermoplastic elastomer | |
FR3090649A1 (fr) | Pneumatique comprenant une poudrette de caoutchouc | |
Rakhman | Improvement of Workability and Integrity for Ambient Ground Rubber as Elastomer Alternative: Direct Incorporation and Functionalization | |
KR20160126259A (ko) | 열가소성 고무 플라스틱 복합체 및 이의 제조방법 | |
NL2031252B1 (en) | Preparation method of aging-resistant tire rubber-powder-based pp thermoplastic elastomer automobile part | |
Klingensmith et al. | Natural rubber and recycled materials | |
JP4338365B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090520 |