RU2325410C1 - Method of rubber compound plasticizer production - Google Patents
Method of rubber compound plasticizer production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2325410C1 RU2325410C1 RU2006137257A RU2006137257A RU2325410C1 RU 2325410 C1 RU2325410 C1 RU 2325410C1 RU 2006137257 A RU2006137257 A RU 2006137257A RU 2006137257 A RU2006137257 A RU 2006137257A RU 2325410 C1 RU2325410 C1 RU 2325410C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- hydrocarbon fraction
- oil
- softener
- rubber compound
- 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
- 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
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки отходов резин, в частности получению мягчителей и пластификаторов, применяемых в резиновых смесях в шинной и резинотехнической промышленности.The invention relates to the field of waste rubber processing, in particular the production of softeners and plasticizers used in rubber compounds in the tire and rubber industry.
В качестве мягчителей и пластификаторов используются продукты переработки нефти, каменного угля, сланцев, веществ растительного происхождения и т.д. Наиболее широкое применение для этих целей находят минеральные масла и экстракты селективной очистки масел, мазуты, гудроны, битумы, вазелины, парафины, церезины, озокериты, петролатум, кубовые остатки процессов нефтепереработки.As softeners and plasticizers are used products of oil refining, coal, shale, substances of plant origin, etc. The most widely used for these purposes are mineral oils and extracts for the selective purification of oils, fuel oils, tars, bitumen, petroleum jelly, paraffins, ceresins, ozokerites, petrolatum, still bottoms from oil refining processes.
В качестве мягчителя в шинной промышленности в настоящее время широко используется масло ПН-6, получаемое путем компаундирования экстрактов от селективной очистки остаточных и дистиллятных фракций.As a softener in the tire industry, PN-6 oil is currently widely used, obtained by compounding extracts from the selective purification of residual and distillate fractions.
Известно, что в масле ПН-6 содержатся легкие ароматические углеводороды до 18-20%, средние ароматические углеводороды 55-65%. Масло ПН-6 характеризуется анилиновой точкой 55-67°С, что указывает на высокое содержание ароматических соединений (Справочник резинщика: Материалы резинового производства. / Под ред. П.И.Захарченко, Ф.И.Яшунской, В.Ф.Евстратова. - М.: Химия, 1971, - с.443-446).It is known that PN-6 oil contains light aromatic hydrocarbons up to 18-20%, average aromatic hydrocarbons 55-65%. PN-6 oil is characterized by an aniline point of 55-67 ° С, which indicates a high content of aromatic compounds (Handbook of rubber worker: Materials of rubber production. / Edited by P.I. Zakharchenko, F.I.Yashunskaya, V.F.Evstratova. - M.: Chemistry, 1971, - p.443-446).
Также в масле ПН-6Ш, как и во всех других минеральных маслах, содержатся полициклические ароматические вещества (РАН), при этом эти масла ароматического типа обладают определенным потенциалом канцерогенности (Саввинова Ю.А., Васильевых Н.Я. /Токсические свойства ароматических масел-мягчителей. // Простор,-1999.- №9.- С.44-47).Also, PN-6Sh oil, like all other mineral oils, contains polycyclic aromatic substances (RAS), while these aromatic oils have a certain carcinogenic potential (Savvinova Yu.A., Vasiliev N.Ya. / Toxic properties of aromatic oils softeners. // Prostor, -1999.- No. 9.- P.44-47).
Все это требует замены в резинах ароматических технологических масел, используемых в качестве мягчителей резиновых смесей, по требованиям к экологичности, которые очень высоки.All this requires the replacement of aromatic process oils in rubbers used as softeners for rubber compounds, according to environmental requirements, which are very high.
Дистиллятные ароматические экстракты с высоким содержанием полициклических ароматических углеводородов широко применяются в качестве ароматических технологических масел для производства маслонаполненного НК и СК, а также - в готовых шинах. Однако различные исследования показали потенциальную канцерогенность этих масел. Европейское законодательство (Директива ЕС 67/548) (EEC), касающаяся веществ, классифицирует эти дистиллятные ароматические экстракты как канцерогенные и дает данным минеральным маслам маркировку опасных веществ "R45" (могут вызывать рак) и обозначение "Т" (череп и кости).Distillate aromatic extracts with a high content of polycyclic aromatic hydrocarbons are widely used as aromatic process oils for the production of oil-filled NK and SK, as well as in finished tires. However, various studies have shown the potential carcinogenicity of these oils. The European legislation (EC Directive 67/548) (EEC) concerning substances classifies these distillate aromatic extracts as carcinogenic and gives these mineral oils the hazardous substance marking “R45” (can cause cancer) and the designation “T” (skull and bones).
В исследовании "Кеми" (Kemi study), опубликованном в 1994 г. в Швеции, подчеркивалось, что при применении этих потенциально канцерогенных продуктов в протекторе шин возникают экологические проблемы. Общий износ в процессе эксплуатации шин в Швеции оценивался в 10000 т/год, из этого количества примерно 14 т/год составляли полициклические ароматические углеводороды (KGK Kautschuk Gummi Kunststoffe, 48 (1995) 237).A Kemi study, published in Sweden in 1994, emphasized that environmental problems arise with these potentially carcinogenic products in tire treads. The total wear during the operation of tires in Sweden was estimated at 10,000 tons / year, of which approximately 14 tons / year were polycyclic aromatic hydrocarbons (KGK Kautschuk Gummi Kunststoffe, 48 (1995) 237).
Широко используемое в качестве мягчителя резиновой смеси масло ПН-6, которое является побочным продуктом процесса переработки нефти, постепенно исчезает с рынка. В настоящее время это обусловлено тенденцией повышения глубины переработки нефти при использовании новых современных процессов нефтепереработки. При новых процессах нефтепереработки отсутствуют побочные продукты типа масла ПН-6 (Lemmon. M., et. al., Impact of base oil trends on future lubricant formulations - the additive perspective. Presentation 1997 National Petroleum Refiners Association annual meeting, San Antonio, USA 16-18 March 1997); (Juergen E. Pocklington, Deutsche Shell AG, Germany. // A safer alternative to aromatik process oils. - Tire Technologi InterhatiohaL-1998, - p.43-47)The PN-6 oil, widely used as a rubber softener, which is a by-product of the oil refining process, is gradually disappearing from the market. Currently, this is due to the tendency to increase the depth of oil refining when using new modern oil refining processes. With new refining processes, there are no by-products such as PN-6 oil (Lemmon. M., et. Al., Impact of base oil trends on future lubricant formulations - the additive perspective. Presentation 1997 National Petroleum Refiners Association annual meeting, San Antonio, USA March 16-18, 1997); (Juergen E. Pocklington, Deutsche Shell AG, Germany. // A safer alternative to aromatik process oils. - Tire Technologi Interhatioha L-1998, - p. 43-47)
Помимо мягчителей, получаемых как побочные продукты и отходы различных процессов нефтепереработки, в резиновой промышленности используются мягчители, получаемые другими способами.In addition to softeners obtained as by-products and waste from various oil refining processes, softeners obtained in other ways are used in the rubber industry.
Мягчители, получаемые пиролитическим расщеплением утилизируемых шин, содержат значительно меньшее количество ароматических соединений. В пат. США 4175211 (МПК7 С07С - 003/26, опубл. 20.11.1979) описывается способ переработки использованных шин, который включает их измельчение до размеров 4-0,75 мм, смешение с нефтепродуктами, нагревание полученной смеси в реакторе при 65-370°С в течение времени, достаточного для растворения материала, каталитический крекинг полученного раствора в реакторе при температуре не ниже 450°С и повышенном давлении, выгрузку продукта из реактора и последующую его дистилляцию с образованием газообразных продуктов, бензиновой фракции, легких и тяжелых фракций маслообразных продуктов. Образовавшиеся тяжелые фракции используются как мягчители.The softeners obtained by pyrolytic decomposition of used tires contain significantly less aromatic compounds. In US Pat. USA 4175211 (IPC 7 С07С - 003/26, publ. 11/20/1979) describes a method for processing used tires, which includes grinding them to sizes of 4-0.75 mm, mixing with petroleum products, heating the resulting mixture in a reactor at 65-370 ° C for a time sufficient to dissolve the material, catalytic cracking of the resulting solution in the reactor at a temperature of at least 450 ° C and high pressure, unloading the product from the reactor and its subsequent distillation with the formation of gaseous products, gasoline fraction, light and heavy fractions are oily products. The resulting heavy fractions are used as emollients.
К недостатку мягчителя, полученного данным способом, следует отнести то, что он содержит ароматические вещества, первоначально присутствовавшие в исходных нефтепродуктах.The disadvantage of the emollient obtained by this method should be attributed to the fact that it contains aromatic substances originally present in the original petroleum products.
Также известен мягчитель (Патент США №5157176 МПК7 G10L 001/16; G10L 005/00; С07С - 001/00, опубл. 20.10.1992), получаемый из использованных шин по следующим стадиям: размещение шины или измельченной резины в закрытом реакторе, пиролитическое нагревание в противотоке пиролизного газа при температуре от 176°С (350F) до 260°С (500 F) с контролем содержания кислорода в этом газе (пиролизный газ получается частичным сжиганием отработанных шин); фракционное разделение пиролитических газов и масла после реактора. После разделения полученное масло используется как мягчитель.A softener is also known (US Patent No. 5,157,176 IPC 7 G10L 001/16; G10L 005/00; C07C - 001/00, publ. 10/20/1992) obtained from used tires in the following stages: placing the tire or crushed rubber in a closed reactor, pyrolytic heating in countercurrent pyrolysis gas at a temperature from 176 ° C (350 F) to 260 ° C (500 F) with control of the oxygen content in this gas (pyrolysis gas is obtained by partial burning of waste tires); fractional separation of pyrolytic gases and oil after the reactor. After separation, the resulting oil is used as a softener.
Мягчитель имеет температуру вспышки, начиная с 171°С (340F), что ниже, чем у масла ПН-6 и поэтому является более пожароопасным.The softener has a flash point starting at 171 ° C (340F), which is lower than that of PN-6 oil and therefore is more fire hazard.
Существует решение данной проблемы путем переработки резиномасляных отходов, который включает в себя смешение резиномасляных отходов из лабиринтных уплотнений резиносмесителей с соотношением резиновой смеси к смазочному маслу от 10:90 до 30:70 с мягчителями в соотношении 30-50:50-70 с последующим подогревом при температуре 70-80°С и перемешиванием в течение 40-80 минут до однородной массы (Пат. 2119929 Российская Федерация, МПК6 С08J 11/00, В29В 17/00). Существенным недостатком данного способа получения мягчителя является ограниченная сырьевая база для его получения, так как число резиносмесителей ограничено, и, следовательно, количество резиномасляных отходов невелико.There is a solution to this problem by processing rubber-oil wastes, which includes mixing rubber-oil wastes from labyrinth seals of rubber mixers with a ratio of rubber mixture to lubricating oil from 10:90 to 30:70 with softeners in a ratio of 30-50: 50-70 with subsequent heating at a temperature of 70-80 ° C and stirring for 40-80 minutes until a homogeneous mass (Pat. 2119929 Russian Federation, IPC 6 C08J 11/00, B29B 17/00). A significant disadvantage of this method of obtaining a softener is the limited raw material base for its production, since the number of rubber mixers is limited, and, therefore, the amount of rubber oil waste is small.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения мягчителя резиновой смеси (Пат.2220985 Российская Федерация, МПК7 С08J 11/00, С08L 17/00, С08F 10/02. Способ получения мягчителя резиновой смеси [Текст] / Минигалиев Т.Б., Дорожкин В.П., Хусаинова P.M.; заявитель и патентообладатель Минигалиев Т.Б.; Дорожкин В.П.; Хусаинова P.M. - №2002117076/04; заявл. 2002.06.28; опубл. 2004.01.10), заключающийся в создании смеси измельченных отходов резины с кубовым остатком ректификации продуктов производства олигомеров этилена, при этом мягчитель получают термообработкой смеси при температуре 150-250°С в течение 0,5-24 часов при следующем соотношении компонентов, мас.%: измельченные отходы резины - 5-90; кубовый остаток ректификации продуктов производства олигомеров этилена - 10-95. Существенным недостатком данного способа получения является применение синтетического продукта - кубового остатка ректификации продуктов производства олигомеров этилена, объемы производства которого зависят от объемов производства целевых продуктов.Closest to the proposed method in terms of technical nature and the achieved result is a method for producing a rubber softener (Pat. 2220985 Russian Federation, IPC 7 C08J 11/00, C08L 17/00, C08F 10/02. Method for producing a rubber softener [Text] / Minigaliev T.B., Dorozhkin V.P., Khusainova PM; applicant and patentee Minigaliev T.B .; Dorozhkin V.P .; Khusainova PM - No. 2002117076/04; filed 2002.06.28; published 2004.01.10) consisting in the creation of a mixture of crushed rubber waste with VAT residue distillation of the products of production of ethylene oligomers, the softener is obtained by heat treatment of the mixture at a temperature of 150-250 ° C for 0.5-24 hours with the following ratio of components, wt.%: crushed rubber waste - 5-90; VAT residue of distillation of products of production of ethylene oligomers - 10-95. A significant disadvantage of this method of obtaining is the use of a synthetic product - VAT residue distillation of the products of production of ethylene oligomers, the production volumes of which depend on the production volumes of the target products.
Задачей изобретения является расширение сырьевой базы мягчителей резиновых смесей с сохранением низкого содержания ароматических углеводородов в них и улучшение физико-механических свойств вулканизатов резиновых смесей.The objective of the invention is to expand the raw material base of softeners of rubber compounds while maintaining a low content of aromatic hydrocarbons in them and to improve the physical and mechanical properties of vulcanizates of rubber compounds.
Поставленная задача решается смешением измельченных отходов резины и углеводородной фракции с последующей термообработкой при температуре 150-250°С в течение 0,5-24 ч, в качестве углеводородной фракции применяют мазут с температурой начала кипения 350°С и анилиновой точкой 80°С при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved by mixing crushed rubber waste and a hydrocarbon fraction with subsequent heat treatment at a temperature of 150-250 ° C for 0.5-24 hours, fuel oil with a boiling point of 350 ° C and an aniline point of 80 ° C is used as the hydrocarbon fraction the ratio of components, wt.%:
Для процесса использовались измельченные резиновые отходы, например резиновая крошка, получаемая при переработке утилизируемых шин, шерохованная резина и др.For the process, crushed rubber wastes were used, for example, rubber crumb obtained from the recycling of used tires, rough rubber, etc.
Фракция углеводородов представляет собой смесь углеводородов, в состав которых входит ограниченное содержание ароматических углеводородов, что характеризуется анилиновой точкой выше 80°С и температурой кипения выше 350°С, например кубовые остатки перегонки нефти и нефтепродуктов, в частности - мазут, масла смазочные, топливо печное.The hydrocarbon fraction is a mixture of hydrocarbons, which include a limited content of aromatic hydrocarbons, which is characterized by an aniline point above 80 ° C and a boiling point above 350 ° C, for example distillation residues of distillation of oil and oil products, in particular fuel oil, lubricating oils, stove fuel .
Фракция углеводородов содержит ограниченное содержание ароматических соединений, что контролируется показателем анилиновая точка, и введение его в состав смеси способствует уменьшению их содержания в мягчителе по сравнению с их содержанием в исходных резиновых отходах.The hydrocarbon fraction contains a limited content of aromatic compounds, which is controlled by the aniline point indicator, and its introduction into the mixture helps to reduce their content in the softener compared to their content in the original rubber waste.
Техническое решение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.The technical solution is illustrated by the following examples of specific performance.
Пример 1.Example 1
Мягчитель готовят следующим образом: в реактор помещают 47 г измельченных отходов резины, 20 г кубового остатка ректификации продуктов производства олигомеров этилена и прогревают при температуре 150°С при постоянном перемешивании в течение 0,67 часа. Полученную массу выгружают из реактора, охлаждают до температуры окружающей среды и усредняют на лабораторных вальцах либо на другом смесительном оборудовании.The softener is prepared as follows: 47 g of crushed rubber wastes are placed in the reactor, 20 g of bottoms from the rectification of the products of ethylene oligomers are heated and heated at a temperature of 150 ° C with constant stirring for 0.67 hours. The resulting mass is discharged from the reactor, cooled to ambient temperature and averaged on laboratory rollers or other mixing equipment.
Анилиновую точку определяют по ГОСТ 12329-77.Aniline point is determined according to GOST 12329-77.
Полученный мягчитель вводят в резиновую смесь, рецептура которой представлена в таблице 1.The resulting emollient is introduced into the rubber mixture, the formulation of which is presented in table 1.
Пример 2-9.Example 2-9.
Мягчитель готовят тем же способом, как и в Примере 1, соотношение компонентов и режим отображены в таблице 2. В качестве фракции углеводородов применяют мазут марки М-40 (ГОСТ 10585-75). Его анилиновая точка равна 80°С. Температура начала кипения 350°С.The softener is prepared in the same manner as in Example 1, the ratio of the components and the mode are shown in table 2. As the hydrocarbon fraction, fuel oil of the M-40 brand (GOST 10585-75) is used. Its aniline point is 80 ° C. The boiling point is 350 ° C.
Резиновую смесь с новым мягчителем готовят в лабораторном резиносмесителе при температуре 95-140°С в течение 4 мин, компоненты вулканизующей группы вводят на вальцах 6 мин при температуре 95°С. Вулканизацию образцов проводят в прессе при температуре 150°С в течение 30 мин. Условная прочность при растяжении определялась согласно ГОСТ 270-75. Полученные данные представлены в таблице 2.The rubber mixture with a new softener is prepared in a laboratory rubber mixer at a temperature of 95-140 ° C for 4 minutes, the components of the vulcanizing group are introduced on rollers for 6 minutes at a temperature of 95 ° C. Vulcanization of the samples is carried out in a press at a temperature of 150 ° C for 30 minutes Conditional tensile strength was determined according to GOST 270-75. The data obtained are presented in table 2.
Как видно из данных таблицы 2, предлагаемый мягчитель повышает условную прочность при растяжении, что говорит об улучшении физико-механических свойств. При этом существенного изменения содержания ароматических соединений в мягчителе не наблюдается, о чем свидетельствует значение анилиновой точки.As can be seen from the data of table 2, the proposed softener increases the conditional tensile strength, which indicates an improvement in physical and mechanical properties. In this case, a significant change in the content of aromatic compounds in the softener is not observed, as evidenced by the value of the aniline point.
Предлагаемый нами мягчитель расширяет рынок мягчителей.The softener offered by us expands the market of softeners.
Применение отходов резины при производстве мягчителя способствует экономии материальных ресурсов и решает проблему утилизации отходов резины.The use of rubber waste in the production of emollients helps to save material resources and solves the problem of recycling rubber waste.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006137257A RU2325410C1 (en) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | Method of rubber compound plasticizer production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006137257A RU2325410C1 (en) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | Method of rubber compound plasticizer production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2325410C1 true RU2325410C1 (en) | 2008-05-27 |
Family
ID=39586587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006137257A RU2325410C1 (en) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | Method of rubber compound plasticizer production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2325410C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730857C1 (en) * | 2020-04-20 | 2020-08-26 | Андрей Леонидович Воробьев | Low-temperature method of producing modified rubber crumbs |
-
2006
- 2006-10-20 RU RU2006137257A patent/RU2325410C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730857C1 (en) * | 2020-04-20 | 2020-08-26 | Андрей Леонидович Воробьев | Low-temperature method of producing modified rubber crumbs |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1763562B1 (en) | Process for preparing bitumen compositions with reduced hydrogen sulfide emission | |
| Kojima et al. | Chemical recycling of sulfur-cured natural rubber using supercritical carbon dioxide | |
| AU2005252653B2 (en) | Process for the preparation of rubber extender oil compositions | |
| Kojima et al. | Devulcanization of sulfur-cured isoprene rubber in supercritical carbon dioxide | |
| EP2909240A1 (en) | Devulcanizing agent for production of reclaim rubber powder | |
| Moresco et al. | Development of passenger tire treads: reduction in zinc content and utilization of a bio-based lubricant | |
| PL101436B1 (en) | METHOD OF MAKING MODIFIED ROAD ASPHALT | |
| CN108148419A (en) | Anti-aging agent and anti-aging asphalt | |
| TWI444434B (en) | Rubber composition | |
| RU2325410C1 (en) | Method of rubber compound plasticizer production | |
| RU2276181C1 (en) | Bitumen production process | |
| RU2615520C1 (en) | Rubber mixture | |
| RU2559508C1 (en) | Bitumen modifier for road asphalt concrete | |
| RU2408651C2 (en) | Procedure for production of bitumen | |
| WO2020180208A1 (en) | Elastomeric modifier for petroleum bitumens and elastomer-bitumen binder based thereon | |
| RU2707770C1 (en) | Rubber-bitumen road binder for asphalt-concrete mixture | |
| RU2220985C1 (en) | Rubber compound softener preparation method | |
| RU2325409C1 (en) | Method of rubber compound plasticizer production | |
| Colom et al. | Surface treatment of rubber waste | |
| US6136897A (en) | Rubber processing additive | |
| Dębek | Oil from tyre pyrolysis as a plasticizer in rubber compounds | |
| CN115707334A (en) | Method for rubber regeneration | |
| US20220275211A1 (en) | Rubber-Modified Bitumen, Process for Production Thereof and Use Thereof in Asphalt | |
| RU2552468C1 (en) | Method of producing road bitumen | |
| US20080287558A1 (en) | Method of the Preparation of Vulcanization Mixtures by the De-Vulcanization of Waste Rubber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101021 |