RU2431641C2 - Method of producing modified rubber mixtures - Google Patents
Method of producing modified rubber mixtures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2431641C2 RU2431641C2 RU2009141786/05A RU2009141786A RU2431641C2 RU 2431641 C2 RU2431641 C2 RU 2431641C2 RU 2009141786/05 A RU2009141786/05 A RU 2009141786/05A RU 2009141786 A RU2009141786 A RU 2009141786A RU 2431641 C2 RU2431641 C2 RU 2431641C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- modified
- nitrous oxide
- regenerate
- mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения модифицированных резиновых смесей, содержащих шинный регенерат, с использованием продуктов регенерации (шинных регенератов), получаемых путем обработки с помощью закиси азота (N2O) резиносодержащих отходов, а именно шинных резин и использованных автомобильных шин. Более конкретно, изобретение описывает способ получения модифицированных резиновых смесей, который осуществляют путем введения в резиновую смесь шинного регенерата, получаемого путем контактирования шинной резиновой крошки с закисью азота.The invention relates to a method for producing modified rubber compounds containing tire regenerate using regeneration products (tire regenerates) obtained by treating rubber waste with nitrous oxide (N 2 O), namely tire rubbers and used car tires. More specifically, the invention describes a method for producing modified rubber compounds, which is carried out by introducing into the rubber mixture a tire regenerate obtained by contacting a rubber tire crumb with nitrous oxide.
В последние годы во многих странах значительное внимание уделяется проблеме утилизации резиносодержащих отходов. Наиболее крупнотоннажными отходами этого типа являются вышедшие из эксплуатации автомобильные шины. Так, по данным [Pat. Appl. US №2007/0004812, C08J 11/04, B01D 11/02, B29B 17/02, 04.01.2007] в мире ежегодно накапливается около 15 млн. тонн шин (около 1 миллиарда штук). Поэтому переработка и вторичное использование таких отходов являются особенно актуальными.In recent years, many countries have devoted considerable attention to the problem of the disposal of rubber waste. The most large-capacity waste of this type are obsolete car tires. So, according to [Pat. Appl. US No. 2007/0004812, C08J 11/04, B01D 11/02, B29B 17/02, 01/04/2007] in the world annually accumulate about 15 million tons of tires (about 1 billion units). Therefore, the processing and recycling of such waste are especially relevant.
Наиболее рациональным способом переработки резины является ее регенерация - переработка в продукты (регенераты), которые можно повторно использовать для замены каучуков в составе эластомерных композиций и приготовления резин. Регенерация основана на девулканизации (деструкции вулканизационной сетки) резины, которая может осуществляться химическими, термомеханическими и другими методами [Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed., vol.21 1997, John Wiley&Sons, NY, 12-21].The most rational way of rubber processing is its regeneration - processing into products (regenerates), which can be reused to replace rubbers in the composition of elastomeric compositions and rubber preparation. Regeneration is based on the devulcanization (degradation of the vulcanization network) of rubber, which can be carried out by chemical, thermomechanical and other methods [Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed., Vol.21 1997, John Wiley & Sons, NY, 12-21].
Например, девулканизация резины может быть проведена химическими методами под действием органических [Pat. US 4544675, C08F 11/28, C08J 11/00, 1.10.1985, J. Anderson; US Pat. Apl. 2004/0132841, C08J 11/00, 8.7.2004, D.A.Benko et al.] или неорганических [Pat. US 5602186, C08J 11/16, 11.02.1997, R.D.Myers et al.] девулканизирующих агентов при повышенных температуре и давлении.For example, rubber devulcanization can be carried out by chemical methods under the action of organic [Pat. US 4,544,675, C08F 11/28, C08J 11/00, 10/10/1985, J. Anderson; US Pat. Apl. 2004/0132841, C08J 11/00, 8.7.2004, D.A. Benko et al.] Or inorganic [Pat. US 5602186, C08J 11/16, 02/11/1997, R. D. Myers et al.] Devulcanizing agents at elevated temperature and pressure.
Девулканизация также может быть проведена термомеханическими методами с использованием высокоскоростных экструдеров в присутствии регенерирующих агентов [US Pat. Apl. 2005/0203197, C08F 11/04, C09K 3/00, 15.09.2005, Y.Tang] или без их добавки [Pat. US 2653349, В29В 17/00, 29.09.1953, J.C.Elgin et al.].Devulcanization can also be carried out by thermomechanical methods using high-speed extruders in the presence of regenerating agents [US Pat. Apl. 2005/0203197, C08F 11/04, C09K 3/00, 09/15/2005, Y. Tang] or without their addition [Pat. US 2653349, B29B 17/00, 09/29/1953, J. C. Elgin et al.].
Кроме этого, известны методы девулканизации, основанные на использовании микроволнового излучения [Pat. US 4104205, C08J 11/00, C08F 2/46, 1.08.1978, D.S. Novotny et al.] или ультразвука [Pat. US 5284625, C08J 11/00, C08F 2/40, 8.02.1994, A. Isayev et al.].In addition, methods of devulcanization based on the use of microwave radiation are known [Pat. US 4104205, C08J 11/00, C08F 2/46, 1.08.1978, D.S. Novotny et al.] Or ultrasound [Pat. US 5284625, C08J 11/00, C08F 2/40, 02/08/1994, A. Isayev et al.].
Следует отметить, что продукты регенерации (шинные регенераты), получаемые указанными способами, как правило, обладают недостаточно высоким качеством для их широкого применения [Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed., vol. 21 1997, John Wiley & Sons, NY, 12-21].It should be noted that the regeneration products (bus regenerates) obtained by these methods, as a rule, are not of high enough quality for their widespread use [Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed., Vol. 21 1997, John Wiley & Sons, NY, 12-21].
В некоторых патентах показана возможность использования продуктов регенерации резины (шинного регенерата) в качестве компонента резиновых композиций [US Pat. Apl. 2004/0132841, C08J 11/16, 8.7.2004, D.A.Benko et al., US Pat. Apl. 2005/0203197, C08J 11/04, 15.09.2005, Y.Tang]. Однако вулканизаты, получаемые с использованием таких продуктов, как правило, обладают недостаточно высокими прочностными характеристиками.Some patents show the possibility of using rubber regeneration products (tire regenerate) as a component of rubber compositions [US Pat. Apl. 2004/0132841, C08J 11/16, 8.7.2004, D. A. Benko et al., US Pat. Apl. 2005/0203197, C08J 11/04, 09/15/2005, Y. Tang]. However, vulcanizates obtained using such products, as a rule, have insufficiently high strength characteristics.
Изобретение решает задачу улучшения технологических характеристик резиновых смесей, содержащих шинный регенерат, а также повышения прочностных характеристик резин, получаемых путем вулканизации таких смесей.The invention solves the problem of improving the technological characteristics of rubber mixtures containing tire regenerate, as well as improving the strength characteristics of rubber obtained by vulcanization of such mixtures.
Настоящее изобретение описывает новый способ получения модифицированных резиновых смесей, содержащих шинный регенерат.The present invention describes a new method for producing modified rubber compounds containing tire regenerate.
Предложен способ получения модифицированных резиновых смесей, содержащих шинный регенерат и пластификатор, в котором в резиновую смесь вводят шинный регенерат, получаемый путем контактирования резиновой крошки с закисью азота (N2O) при температуре 120-350°С и давлении закиси азота от 3 до 140 атм.A method for producing modified rubber compounds containing a tire regenerate and a plasticizer is proposed, in which a tire regenerate is obtained that is obtained by contacting rubber crumb with nitrous oxide (N 2 O) at a temperature of 120-350 ° C and a nitrous oxide pressure of 3 to 140 atm.
Предложен способ получения модифицированных резиновых смесей, содержащих шинный регенерат, в котором в резиновую смесь вводят шинный регенерат, получаемый путем контактирования резиновой крошки с закисью азота (N2O) при температуре 120-350°С и давлении закиси азота от 3 до 140 атм, и резиновую смесь готовят без добавки пластификатора.A method for producing modified rubber compounds containing a tire regenerate is proposed, in which a tire regenerate obtained by contacting rubber crumb with nitrous oxide (N 2 O) at a temperature of 120-350 ° C and a nitrous oxide pressure of 3 to 140 atm is introduced into the rubber mixture and the rubber mixture is prepared without the addition of a plasticizer.
Для получения модифицированной резиновой смеси от 25 до 100 мас.% шинного регенерата в составе резиновой смеси заменяют на шинный регенерат, получаемый с помощью закиси азота.To obtain a modified rubber composition from 25 to 100 wt.% Tire regenerate in the rubber composition is replaced by a tire regenerate obtained with nitrous oxide.
Для получения модифицированной резиновой смеси используют шинный регенерат, содержащий от 0.5 до 3.0 мас.% кислорода, введенного из закиси азота.To obtain a modified rubber composition, a tire regenerate is used containing from 0.5 to 3.0 wt.% Oxygen introduced from nitrous oxide.
Модифицированные резиновые смеси подвергают вулканизации для получения резин.Modified rubber compounds are subjected to vulcanization to obtain rubber.
Шинный регенерат, получаемый с помощью закиси азота, используют для приготовления модифицированных обкладочных резиновых смесей с целью повышения прочности связи обкладочной резины с металлокордом.Tire regenerate obtained with nitrous oxide is used to prepare modified lining rubber compounds in order to increase the bond strength of lining rubber with steel cord.
Согласно предлагаемому способу получение модифицированных резиновых смесей осуществляют путем введения в резиновую смесь продуктов регенерации (регенератов), получаемых по патенту [RU 2362795, C10G 1/10, C08J 11/04, 27.07.09, Дубков К.А. и др.] путем обработки с помощью закиси азота (N2O) резиносодержащих отходов, а именно шинных резин и использованных автомобильных шин. Согласно патенту [RU 2362795] обработку резиносодержащих отходов, например шинной резиновой крошки, закисью азота или N2O-содержащим газом ведут при температуре 120-350°С и давлении N2O от 3 до 140 атм.According to the proposed method, the production of modified rubber compounds is carried out by introducing into the rubber mixture the regeneration products (regenerates) obtained by the patent [RU 2362795, C10G 1/10, C08J 11/04, 07/27/09, Dubkov K.A. et al.] by treatment with nitrous oxide (N 2 O) of rubber-containing waste, namely tire rubbers and used car tires. According to the patent [RU 2362795] the processing of rubber waste, for example tire rubber crumb, nitrous oxide or N 2 O-containing gas is carried out at a temperature of 120-350 ° C and a pressure of N 2 O from 3 to 140 atm.
В зависимости от условий и интенсивности процесса продукты регенерации (шинные регенераты), получаемые этим методом, могут иметь разную консистенцию: от вязкотекучей до жидкой. Кроме этого, варьирование условий обработки позволяет получать продукты регенерации с регулируемым содержанием кислорода, введенного из N2O в каучуковый компонент резины в виде полярных карбонильных групп [С.В.Семиколенов, К.А.Дубков, Д.П.Иванов, В.Д.Ворончихин, Г.И.Панов // Новый метод переработки использованных шин с помощью закиси азота // XIV международная конференция «Резиновая промышленность. Сырье. Материалы», Москва 19-23 мая 2008 г., с.207-209]. Это дает важные преимущества для регулирования свойств резиновых смесей и резин, модифицированных такими продуктами согласно предлагаемому способу.Depending on the conditions and the intensity of the process, the regeneration products (tire regenerates) obtained by this method can have a different consistency: from viscous to liquid. In addition, varying the processing conditions allows one to obtain regeneration products with a controlled oxygen content introduced from N 2 O into the rubber component of rubber in the form of polar carbonyl groups [S.V. Semikolenov, K.A. Dubkov, D.P. Ivanov, V. D.Voronchikhin, G.I. Panov // A new method for processing used tires using nitrous oxide // XIV International Conference “Rubber Industry. Raw materials. Materials ”, Moscow May 19-23, 2008, p.207-209]. This gives important advantages for regulating the properties of rubber compounds and rubbers modified with such products according to the proposed method.
Используемые в предлагаемом способе продукты регенерации (шинные регенераты) обладают комплексом важных характеристик. Благодаря присутствию в их составе полярных кислородсодержащих групп они обладают высокой адгезией к различным материалам. Ввиду относительно низкой вязкости они могут смешиваться с различными ингредиентами и наполнителями в составе резиновых композиций, а также играть роль пластификатора. Поэтому их введение в состав резиновых смесей позволяет получать полимерные композиции с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками, в частности с повышенной пластичностью, улучшенными адгезионными и прочностными свойствами. Такие свойства особенно важны в случае резинокордных систем, где необходима высокая прочность связи обкладочных резин с кордом.Used in the proposed method, the regeneration products (bus regenerates) have a set of important characteristics. Due to the presence of polar oxygen-containing groups in their composition, they have high adhesion to various materials. Due to the relatively low viscosity, they can be mixed with various ingredients and fillers in the rubber compositions, and also play the role of a plasticizer. Therefore, their introduction into the composition of rubber compounds allows to obtain polymer compositions with improved technological and operational characteristics, in particular with increased ductility, improved adhesive and strength properties. Such properties are especially important in the case of rubber-cord systems where a high bond strength of the lining rubbers with the cord is required.
Кроме карбонильных групп указанные продукты регенерации содержат двойные углерод-углеродные связи [С.В.Семиколенов, К.А.Дубков, Д.П.Иванов, В.Д.Ворончихин, Г.И.Панов // Новый метод переработки использованных шин с помощью закиси азота // XIV международная конференция «Резиновая промышленность. Сырье. Материалы.», Москва 19-23 мая 2008 г., с.207-209]. Поэтому они обладают хорошей совместимостью с разными типами высокомолекулярных каучуков, а также легко подвергаются вулканизации в составе резиновых композиций.In addition to carbonyl groups, these regeneration products contain double carbon-carbon bonds [S.V.Semikolenov, K.A.Dubkov, D.P. Ivanov, V.D. Voronchikhin, G.I. Panov // New method for processing used tires with using nitrous oxide // XIV international conference “Rubber industry. Raw materials. Materials. ”, Moscow May 19-23, 2008, p.207-209]. Therefore, they have good compatibility with various types of high molecular weight rubbers, and are also easily vulcanized in rubber compositions.
Согласно предлагаемому способу продукты регенерации (шинные регенераты), которые могут быть использованы для получения модифицированных резиновых смесей и их вулканизатов, могут содержать от 0.5 до 3 мас.% кислорода. В зависимости от содержания кислорода они представляют собой пластичные или вязкотекучие продукты.According to the proposed method, regeneration products (tire regenerates), which can be used to obtain modified rubber compounds and their vulcanizates, may contain from 0.5 to 3 wt.% Oxygen. Depending on the oxygen content, they are plastic or viscous products.
В соответствии с данным изобретением получение модифицированных резиновых смесей, содержащих шинный регенерат, осуществляют путем замены от 25 до 100 мас.% шинного регенерата в составе резиновой смеси на шинный регенерат, получаемый путем обработки резиной крошки закисью азота.In accordance with this invention, the production of modified rubber compounds containing tire regenerate is carried out by replacing from 25 to 100 wt.% Tire regenerate in the rubber composition with a tire regenerate obtained by treating crumb rubber with nitrous oxide.
Согласно предлагаемому способу получение модифицированных резиновых смесей может проводиться без добавки пластификатора, поскольку шинный регенерат, получаемый с помощью закиси азота, имеет относительно низкую вязкость.According to the proposed method, the production of modified rubber compounds can be carried out without the addition of a plasticizer, since the tire regenerate obtained with nitrous oxide has a relatively low viscosity.
К резиновым смесям и резинам, которые могут быть получены по предлагаемому способу, относятся резиновые смеси и резины, содержащие шинный регенерат. Такие резиновые смеси и резины могут дополнительно содержать высокомолекулярные каучуки различных типов, например натуральный каучук.To rubber compounds and rubbers that can be obtained by the proposed method include rubber compounds and rubbers containing tire regenerate. Such rubber compounds and rubbers may additionally contain high molecular weight rubbers of various types, for example natural rubber.
Согласно данному изобретению модифицированная резиновая смесь может быть приготовлена путем одновременного или последовательного смешения всех необходимых компонентов (каучуков, шинного регенерата, продукта регенерации (шинного регенерата), полученного путем обработки резиновой крошки с помощью закиси азота, наполнителей, вулканизующих агентов, пластификаторов и т.д.).According to this invention, a modified rubber composition can be prepared by simultaneously or sequentially mixing all the necessary components (rubbers, tire regenerate, regeneration product (tire regenerate) obtained by treating rubber crumb with nitrous oxide, fillers, vulcanizing agents, plasticizers, etc. .).
Модифицированная резиновая смесь может быть также приготовлена путем добавки шинного регенерата, полученного с помощью N2O, в готовые резиновые смеси с их последующим перемешиванием. Перемешивание составляющих на всех стадиях изготовления модифицированной резиновой композиции осуществляют на стандартном смесительном оборудовании, например вальцах, роторных или шнековых смесителях.Modified rubber composition can also be prepared by adding tire regenerate obtained using N 2 O in the finished rubber composition with their subsequent mixing. The mixing of the components at all stages of the manufacture of the modified rubber composition is carried out on standard mixing equipment, such as rollers, rotary or screw mixers.
В общем случае получение модифицированных резиновых смесей осуществляют следующим образом. Все компоненты смеси предварительно дозируют. Продукт регенерации, полученный с помощью N2O, смешивают с высокомолекулярным каучуком и шинным регенератом. Далее в смесь добавляют наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, вулканизующие добавки и другие необходимые компоненты. Полученную резиновую смесь формуют и подвергают изотермической вулканизации для получения резины (вулканизата).In the General case, the receipt of modified rubber compounds is as follows. All components of the mixture are pre-dosed. The regeneration product obtained with N 2 O is mixed with high molecular weight rubber and tire regenerate. Then, fillers, plasticizers, stabilizers, vulcanizing additives and other necessary components are added to the mixture. The resulting rubber mixture is molded and subjected to isothermal vulcanization to obtain rubber (vulcanizate).
В соответствии с данным изобретением введение в резиновую смесь шинного регенерата, полученного путем обработки резиновой крошки закисью азота, снижает вязкость резиновых смесей на основе высокомолекулярных карбоцепных полимеров. Это улучшает технологические свойства резиновых смесей и облегчает их переработку на стадии смешения компонентов и формования различных изделий. Кроме этого, предлагаемый способ одновременно обеспечивает увеличение прочностных характеристик резин, получаемых путем вулканизации модифицированных резиновых смесей. В частности, получение модифицированных обкладочных резиновых смесей по предлагаемому способу позволяет значительно повысить прочность связи обкладочных резин с шинным металлокордом.In accordance with this invention, the introduction into the rubber composition of a tire regenerate obtained by treating rubber crumb with nitrous oxide reduces the viscosity of rubber compounds based on high molecular weight carbochain polymers. This improves the technological properties of rubber compounds and facilitates their processing at the stage of mixing the components and molding of various products. In addition, the proposed method simultaneously provides an increase in the strength characteristics of rubbers obtained by vulcanization of modified rubber compounds. In particular, obtaining modified lining rubber mixtures according to the proposed method can significantly increase the bond strength of lining rubber with a metal cord.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Этот пример демонстрирует получение модифицированной резиновой смеси и резины на основе промышленного шинного регенерата (условное обозначение РШ-1, ОАО «Чеховский регенератный завод», г.Чехово, Московская обл.). Для получения модифицированной резиновой смеси согласно предлагаемому способу используют шинный регенерат Р-1 - продукт регенерации, полученный по патенту [RU 2362795, Дубков К.А. и др.] путем переработки шинной резиновой крошки с помощью закиси азота. Для его приготовления используют резиновую крошку с размером частиц 2-3 мм, полученную путем механического измельчения использованных грузовых шин (компания «Автоснаб», г.Новосибирск). Обработку резиновой крошки (160 г) закисью азота (2 моль) проводят в присутствии растворителя (толуол, 1000 см) в реакторе объемом 2000 см3 (фирма Parr) при 230°С в течение 1 ч и давлении N2O 40 атм.This example demonstrates the production of a modified rubber compound and rubber based on industrial tire regenerate (symbol RSh-1, Chekhov Regenerate Plant OJSC, Chekhovo, Moscow Region). To obtain a modified rubber composition according to the proposed method, a tire regenerate R-1 is used - the regeneration product obtained according to the patent [RU 2362795, K. Dubkov. et al.] by processing tire rubber crumbs using nitrous oxide. For its preparation, rubber crumb with a particle size of 2-3 mm, obtained by mechanical grinding of used truck tires (Avtosnab company, Novosibirsk) is used. The rubber crumb (160 g) is treated with nitrous oxide (2 mol) in the presence of a solvent (toluene, 1000 cm) in a reactor with a volume of 2000 cm 3 (Parr) at 230 ° C for 1 h and a pressure of N 2 O 40 atm.
После окончания реакции из толуольного раствора выделяют пластичный регенерат Р-1, содержащий 0.3 мас.% кислорода, введенного из N2O.After the reaction is completed, a plastic regenerate P-1 containing 0.3 wt.% Oxygen introduced from N 2 O is isolated from the toluene solution.
Составы стандартной резиновой смеси (ТУ 38.108053-89) и модифицированной смеси показаны в таблице 1. Модифицированную резиновую смесь согласно предлагаемому способу получают путем полной замены (100 мас.%) шинного регенерата РШ-1 в составе стандартной резиновой смеси на регенерат Р-1 (таблица 1). Общее время смешения составляет 20 мин. Измерение вулканизационно-кинетических характеристик смесей проводят при температуре 143°С.The compositions of the standard rubber compound (TU 38.108053-89) and the modified mixture are shown in table 1. The modified rubber mixture according to the proposed method is obtained by completely replacing (100 wt.%) Tire regenerate RSh-1 in the composition of the standard rubber mixture with regenerate R-1 ( Table 1). The total mixing time is 20 minutes The measurement of the vulcanization-kinetic characteristics of the mixtures is carried out at a temperature of 143 ° C.
Таблица 2 показывает, что введение регенерата Р-1 по предлагаемому способу улучшает характеристики резиновой смеси, так как приводит к получению модифицированной смеси с более низкой вязкостью по сравнению со стандартной смесью, что выражается в уменьшении минимального крутящего момента. Кроме этого, модифицированная смесь имеет более высокую скорость вулканизации.Table 2 shows that the introduction of the regenerate R-1 according to the proposed method improves the performance of the rubber composition, as it results in a modified mixture with a lower viscosity compared to the standard mixture, which is reflected in a decrease in the minimum torque. In addition, the modified mixture has a higher vulcanization rate.
В таблице 3 показаны характеристики резин, полученных путем вулканизации сырых резиновых смесей при температуре 143°С. Видно, что модифицированная резина, полученная из смеси, модифицированной по предлагаемому способу, имеет ряд преимуществ по сравнению со стандартной резиной на основе промышленного регенерата РШ-1.Table 3 shows the characteristics of the rubber obtained by vulcanization of raw rubber compounds at a temperature of 143 ° C. It is seen that the modified rubber obtained from the mixture modified by the proposed method has several advantages compared to standard rubber based on industrial regenerate RSh-1.
Предлагаемый способ приводит к получению резины с более высоким относительным удлинением при разрыве (285%), более высокой прочностью при разрыве (8 МПа) и твердостью (64 усл. ед.). Кроме этого, модифицированная резина имеет более высокую стойкость к термическому старению.The proposed method leads to rubber with a higher elongation at break (285%), higher tensile strength at break (8 MPa) and hardness (64 conventional units). In addition, the modified rubber has a higher resistance to thermal aging.
Пример 2.Example 2
Этот пример аналогичен примеру 1 с тем отличием, что для получения модифицированной резиновой смеси и резины используют шинный регенерат Р-2, полученный путем обработки резиновой крошки закисью азота (1 моль) при 230°С в течение 6 ч и давлении N2O 20 атм. Регенерат Р-2 представляет собой пластичный продукт, содержащий 0.9 мас.% кислорода, введенного из N2O.This example is similar to example 1 with the difference that to obtain a modified rubber mixture and rubber, P-2 tire regenerate is used, obtained by treating rubber crumb with nitrous oxide (1 mol) at 230 ° C for 6 h and a pressure of N 2 O 20 atm . Regenerate P-2 is a plastic product containing 0.9 wt.% Oxygen introduced from N 2 O.
Таблица 2 показывает, что введение регенерата Р-2 улучшает характеристики резиновой смеси, приводя к получению модифицированной смеси с более низкой вязкостью по сравнению со стандартной смесью, что выражается в уменьшении минимального крутящего момента. Одновременно модифицированная смесь имеет более высокую скорость вулканизации.Table 2 shows that the introduction of P-2 regenerate improves the performance of the rubber composition, resulting in a modified mixture with a lower viscosity compared to the standard mixture, which translates into a reduction in minimum torque. At the same time, the modified mixture has a higher vulcanization rate.
Из таблицы 3 видно, что предлагаемый способ одновременно обеспечивает получение модифицированной резины с более высоким относительным удлинением при разрыве (295%), более высокой прочностью при разрыве (8.2 МПа) и твердостью (64 усл. ед.), а также с более высокой стойкостью к термическому старению по сравнению со стандартной резиной.Table 3 shows that the proposed method simultaneously provides a modified rubber with higher elongation at break (295%), higher tensile strength at break (8.2 MPa) and hardness (64 conventional units), as well as with higher resistance thermal aging compared to standard rubber.
Пример 3.Example 3
Этот пример аналогичен примеру 1 с тем отличием, что для получения модифицированной резиновой смеси и резины используют шинный регенерат Р-3, полученный путем обработки резиновой крошки закисью азота (3 моль) при 230°С в течение 6 ч и давлении N2O 60 атм. Регенерат Р-3 представляет собой вязкий продукт, содержащий 2.9 мас.% кислорода, введенного из N2O. Модифицированную резиновую смесь согласно предлагаемому способу получают путем замены 25 мас.% шинного регенерата РШ-1 в составе стандартной резиновой смеси на регенерат Р-3.This example is similar to example 1 with the difference that to obtain a modified rubber mixture and rubber, P-3 tire regenerate is used, obtained by treating rubber crumb with nitrous oxide (3 mol) at 230 ° C for 6 h and a pressure of N 2 O 60 atm . Regenerate P-3 is a viscous product containing 2.9 wt.% Oxygen introduced from N 2 O. The modified rubber composition according to the proposed method is obtained by replacing 25 wt.% Tire regenerate RSh-1 in a standard rubber composition with regenerate P-3 .
Таблица 2 показывает, что модифицированная резиновая смесь, содержащая регенерат Р-3, также имеет более низкую вязкость (минимальный крутящий момент) и более высокую скорость вулканизации по сравнению со стандартной смесью.Table 2 shows that the modified rubber composition containing P-3 regenerate also has a lower viscosity (minimum torque) and a higher vulcanization rate compared to the standard mixture.
Из таблицы 3 видно, что предлагаемый способ одновременно обеспечивает получение модифицированной резины с более высоким относительным удлинением при разрыве (240%), более высокой прочностью при разрыве (7.5 МПа) и твердостью (63 усл. ед.), а также с более высокой стойкостью к термическому старению по сравнению со стандартной резиной.Table 3 shows that the proposed method simultaneously provides a modified rubber with higher elongation at break (240%), higher tensile strength at break (7.5 MPa) and hardness (63 srvc. Units), as well as with higher resistance thermal aging compared to standard rubber.
Пример 4.Example 4
Этот пример аналогичен примеру 1 с тем отличием, что шинный регенерат Р-1, содержащий 0.3 мас.% кислорода, используют для получения модифицированной резиновой смеси и резины для изоляции проволоки бортового кольца крупногабаритных шин. В состав стандартной смеси (таблица 4) входят натуральный каучук, каучук СКМС-30АРМ-15 и промышленный шинный регенерат РШ-1. Модифицированную резиновую смесь согласно предлагаемому способу получают путем полной замены (100 мас.%) шинного регенерата РШ-1 в составе стандартной резиновой смеси на регенерат Р-1 (таблица 4).This example is similar to example 1 with the difference that the tire regenerate R-1, containing 0.3 wt.% Oxygen, is used to obtain a modified rubber composition and rubber for insulating the side ring wire of large tires. The composition of the standard mixture (table 4) includes natural rubber, rubber SKMS-30ARM-15 and industrial tire regenerate RSh-1. The modified rubber mixture according to the proposed method is obtained by completely replacing (100 wt.%) Tire regenerate RSh-1 as part of a standard rubber mixture with regenerate R-1 (table 4).
Из таблицы 5 видно, что предлагаемый способ улучшает характеристики резиновой смеси. Введение регенерата Р-1 понижает вязкость смеси, что выражается в уменьшении минимального крутящего момента, а также повышает пластичность смеси. Скорость вулканизации немного возрастает по сравнению со смесью стандартного состава.From table 5 it is seen that the proposed method improves the performance of the rubber compound. The introduction of P-1 regenerate lowers the viscosity of the mixture, which is reflected in a decrease in minimum torque, and also increases the plasticity of the mixture. The rate of vulcanization increases slightly compared to a mixture of standard composition.
Характеристики резин, полученных путем вулканизации сырых резиновых смесей при температуре 143°С, показаны в таблице 6. Видно, что предлагаемый способ приводит к получению модифицированной резины, которая имеет ряд преимуществ по сравнению с эластомерной композицией стандартного состава. Введение регенерата Р-1 приводит к повышению условной прочности при разрыве от 20.1 до 22.2 МПа и относительного удлинения от 285 до 295%. Твердость вулканизата практически не изменяется. Наиболее важным положительным эффектом предлагаемого способа является значительное повышение прочности связи резины с проволокой (от 164 до 243 Н).The characteristics of the rubbers obtained by vulcanization of crude rubber mixtures at a temperature of 143 ° C are shown in table 6. It can be seen that the proposed method leads to a modified rubber, which has several advantages compared to the elastomeric composition of a standard composition. The introduction of R-1 regenerate leads to an increase in the conditional strength at break from 20.1 to 22.2 MPa and elongation from 285 to 295%. The hardness of the vulcanizate is practically unchanged. The most important positive effect of the proposed method is a significant increase in the bond strength of rubber with wire (from 164 to 243 N).
Пример 5.Example 5
Этот пример аналогичен примеру 4 с тем отличием, что модифицированную резиновую смесь согласно предлагаемому способу получают путем замены 50 мас.% шинного регенерата РШ-1 в составе стандартной резиновой смеси на регенерат Р-2 (пример 2), содержащий 0.9 мас.% кислорода.This example is similar to example 4 with the difference that the modified rubber mixture according to the proposed method is obtained by replacing 50 wt.% Tire regenerate RSh-1 in the composition of a standard rubber mixture with regenerate R-2 (example 2) containing 0.9 wt.% Oxygen.
Из таблицы 5 видно, что предлагаемый способ повышает пластичность резиновой смеси и понижает минимальный крутящий момент, то есть вязкость смеси. Прочностные характеристики модифицированной резины (условная прочность при разрыве, относительное удлинение, твердость) повышаются по сравнению со стандартной резиной (таблица 6). Одновременно прочность связи модифицированной резины с проволокой значительно увеличивается, достигая 230 Н.From table 5 it is seen that the proposed method increases the ductility of the rubber compound and lowers the minimum torque, that is, the viscosity of the mixture. The strength characteristics of the modified rubber (conditional tensile strength, elongation, hardness) are increased compared to standard rubber (table 6). At the same time, the bond strength of the modified rubber with the wire increases significantly, reaching 230 N.
Пример 6.Example 6
Этот пример аналогичен примеру 4 с тем отличием, что модифицированную резиновую смесь согласно предлагаемому способу получают путем замены 25 мас.% промышленного шинного регенерата РШ-1 в составе стандартной резиновой смеси на регенерат Р-3 (пример 3), содержащий 2.9 мас.% кислорода.This example is similar to example 4 with the difference that the modified rubber mixture according to the proposed method is obtained by replacing 25 wt.% Industrial tire regenerate RSh-1 as part of a standard rubber mixture with regenerate P-3 (example 3) containing 2.9 wt.% Oxygen .
Из таблицы 5 видно, что предлагаемый способ повышает пластичность резиновой смеси и понижает минимальный крутящий момент, то есть вязкость смеси. Модифицированная резина, полученная путем вулканизации модифицированной смеси, имеет более высокую условную прочность и относительное удлинение при разрыве, а также более высокую прочность связи с проволокой по сравнению со стандартной резиной (таблица 6).From table 5 it is seen that the proposed method increases the ductility of the rubber compound and lowers the minimum torque, that is, the viscosity of the mixture. Modified rubber obtained by vulcanization of the modified mixture has a higher conditional strength and elongation at break, as well as a higher bond strength with wire compared to standard rubber (table 6).
Пример 7Example 7
Этот пример аналогичен примеру 1 с тем отличием, что для получения модифицированной резиновой смеси и резины используют стандартную резиновую смесь (таблица 7), которая содержит промышленный шинный регенерат РШ-2 (ООО «Тамплиер-Центр», г.Черногорск, Республика Хакасия), каучук СКМС-30АРМ-15 и предназначена для изготовления формовых изделий. В качестве пластификатора данная смесь содержит масло Нетоксол. Модифицированную резиновую смесь согласно предлагаемому способу получают путем полной замены (100 мас.%) шинного регенерата РШ-2 в составе стандартной резиновой смеси на регенерат Р-3 (пример 3), содержащий 2.9 мас.% кислорода.This example is similar to example 1 with the difference that to obtain a modified rubber compound and rubber using a standard rubber mixture (table 7), which contains industrial tire regenerate RSh-2 (LLC Templar Center, Chernogorsk, Republic of Khakassia), rubber SKMS-30ARM-15 and is intended for the manufacture of molded products. As a plasticizer, this mixture contains Netoxol oil. The modified rubber mixture according to the proposed method is obtained by completely replacing (100 wt.%) Tire regenerate RSh-2 as part of a standard rubber mixture with regenerate R-3 (example 3) containing 2.9 wt.% Oxygen.
Таблица 8 показывает, что предлагаемый способ улучшает характеристики резиновой смеси, так как повышает ее пластичность и понижает минимальный крутящий момент, то есть вязкость смеси. Скорость вулканизации модифицированной резиновой смеси уменьшается по сравнению со смесью стандартного состава.Table 8 shows that the proposed method improves the characteristics of the rubber compound, as it increases its ductility and lowers the minimum torque, that is, the viscosity of the mixture. The vulcanization rate of the modified rubber composition is reduced compared to a standard composition.
раздиру (кН/м)Resistance
tear (kN / m)
(м3/МДж)Abrasion
(m 3 / MJ)
Характеристики резин, полученных путем вулканизации сырых резиновых смесей при температуре 155°С, показаны в таблице 9. Видно, что предлагаемый способ приводит к значительному улучшению прочностных характеристик вулканизата по сравнению со стандартной резиной. Введение регенерата Р-3 приводит к повышению условной прочности при разрыве от 5.1 до 6 МПа, относительного удлинения от 688 до 760%, сопротивления разрыву от 22.6 до 30.7 кН/м, твердости от 45 до 48 усл. ед. Одновременно предлагаемый способ приводит к уменьшению истираемости резины.The characteristics of the rubber obtained by vulcanization of raw rubber compounds at a temperature of 155 ° C are shown in table 9. It can be seen that the proposed method leads to a significant improvement in the strength characteristics of the vulcanizate compared to standard rubber. The introduction of P-3 regenerate leads to an increase in the conditional tensile strength at break from 5.1 to 6 MPa, elongation from 688 to 760%, tensile strength from 22.6 to 30.7 kN / m, hardness from 45 to 48 conv. units At the same time, the proposed method reduces the abrasion of rubber.
Пример 8Example 8
Этот пример аналогичен примеру 7 с тем отличием, что модифицированную резиновую смесь согласно предлагаемому способу получают путем замены 50 мас.% шинного регенерата РШ-2 в составе стандартной резиновой смеси на регенерат Р-3.This example is similar to example 7 with the difference that the modified rubber mixture according to the proposed method is obtained by replacing 50 wt.% Tire regenerate RSh-2 in the composition of a standard rubber mixture to regenerate R-3.
Таблицы 8 и 9 показывают, что предлагаемый способ улучшает характеристики резиновой смеси, повышая ее пластичность и понижая вязкость (минимальный крутящий момент), а также приводит к значительному улучшению прочностных характеристик вулканизата (условной прочности при разрыве, относительного удлинения, сопротивления разрыву, твердости и истираемости) по сравнению со стандартной резиной.Tables 8 and 9 show that the proposed method improves the performance of the rubber compound, increasing its ductility and lowering viscosity (minimum torque), and also leads to a significant improvement in the strength characteristics of the vulcanizate (conditional tensile strength, elongation, tensile strength, hardness and abrasion ) compared to standard rubber.
Пример 9.Example 9
Этот пример аналогичен примеру 7 с тем отличием, что модифицированную резиновую смесь, содержащую регенерат Р-3, готовят без добавления пластификатора (масло Нетоксол).This example is similar to example 7 with the difference that a modified rubber mixture containing P-3 regenerate is prepared without the addition of a plasticizer (Netoxol oil).
Таблицы 8 и 9 показывают, что предлагаемый способ улучшает характеристики резиновой смеси, повышая ее пластичность и понижая вязкость (минимальный крутящий момент), а также приводит к значительному улучшению прочностных характеристик вулканизата по сравнению со стандартной резиной.Tables 8 and 9 show that the proposed method improves the performance of the rubber compound, increasing its ductility and lowering viscosity (minimum torque), and also leads to a significant improvement in the strength characteristics of vulcanizate compared to standard rubber.
Пример 10Example 10
Этот пример аналогичен примеру 9 с тем отличием, что модифицированную резиновую смесь согласно предлагаемому способу получают путем полной замены (100 мас.%) шинного регенерата РШ-2 в составе резиновой смеси на регенерат Р-1 (пример 1), содержащий 0.3 мас.% кислорода. Модифицированную смесь также готовят без добавления пластификатора (масло Нетоксол).This example is similar to example 9 with the difference that the modified rubber mixture according to the proposed method is obtained by completely replacing (100 wt.%) Tire regenerate RSh-2 in the composition of the rubber mixture with regenerate P-1 (example 1) containing 0.3 wt.% oxygen. The modified mixture is also prepared without the addition of a plasticizer (Netoxol oil).
Таблица 8 показывает, что предлагаемый способ также повышает пластичность и понижает вязкость (минимальный крутящий момент) резиновой смеси. Из таблицы 9 видно, что предлагаемый способ одновременно приводит к улучшению прочностных характеристик вулканизата по сравнению со стандартной резиной.Table 8 shows that the proposed method also increases ductility and lowers the viscosity (minimum torque) of the rubber compound. From table 9 it is seen that the proposed method simultaneously leads to an improvement in the strength characteristics of the vulcanizate in comparison with standard rubber.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141786/05A RU2431641C2 (en) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | Method of producing modified rubber mixtures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141786/05A RU2431641C2 (en) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | Method of producing modified rubber mixtures |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009141786A RU2009141786A (en) | 2011-05-20 |
RU2431641C2 true RU2431641C2 (en) | 2011-10-20 |
Family
ID=44733411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009141786/05A RU2431641C2 (en) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | Method of producing modified rubber mixtures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2431641C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489455C1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ | Ultrasonic devulcaniser of continuous action |
WO2014142637A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Imanov Akylbek | Method for producing thermoplastic elastomers |
RU2563016C1 (en) * | 2014-10-13 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of preparing rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber |
RU2697557C1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-08-15 | Илья Наумович Мирмов | Method and apparatus for regenerating rubber-containing wastes using liquid modifiers (embodiments) |
RU2741908C1 (en) * | 2020-03-03 | 2021-01-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Current-conducting rubber with positive thermal coefficient of resistance based on reclaimed waste from tire wastes |
-
2009
- 2009-11-11 RU RU2009141786/05A patent/RU2431641C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489455C1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ | Ultrasonic devulcaniser of continuous action |
WO2014142637A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Imanov Akylbek | Method for producing thermoplastic elastomers |
RU2563016C1 (en) * | 2014-10-13 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of preparing rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber |
RU2697557C1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-08-15 | Илья Наумович Мирмов | Method and apparatus for regenerating rubber-containing wastes using liquid modifiers (embodiments) |
RU2741908C1 (en) * | 2020-03-03 | 2021-01-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Current-conducting rubber with positive thermal coefficient of resistance based on reclaimed waste from tire wastes |
RU2741908C9 (en) * | 2020-03-03 | 2021-02-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Current-conducting rubber with positive thermal coefficient of resistance based on reclaimed waste from tire wastes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009141786A (en) | 2011-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2431641C2 (en) | Method of producing modified rubber mixtures | |
CA2771127C (en) | Method and chemical composition for reclaiming of cured elastomer materials | |
Thaicharoen et al. | Thiosalicylic acid as a devulcanizing agent for mechano-chemical devulcanization | |
JP4641214B2 (en) | Rubber composition for tire, method for producing the same, and pneumatic tire using the rubber composition for tire | |
CA2874248C (en) | Tire tread and method of making the same | |
KR20140066293A (en) | Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same | |
EP1442076B1 (en) | Process for regeneration of rubber from scrap | |
EP2655499B1 (en) | Rubber blend with an environmentally-friendly plasticiser | |
CN103483706A (en) | Halogenated butyl rubber inner liner rubber and mixing technique thereof | |
KR100246140B1 (en) | A composition of epdm rubber by using waste tires of vehicle | |
KR100867417B1 (en) | Apparatus and Method for devulcanization and deodorization of Reclaimed Rubber Powder | |
Tripathy et al. | Rubber plasticizers from degraded/devulcanized scrap rubber: A method of recycling waste rubber | |
KR20010088837A (en) | Method for treatment of vulcanized rubber | |
CN110016151B (en) | Modified butadiene rubber and preparation method and application thereof | |
JP4338365B2 (en) | Rubber composition for tire | |
KR101006195B1 (en) | Rubber composition of tire sidewall | |
KR101000813B1 (en) | Heavy dury tire bead insulation rubber composition | |
CN110577665A (en) | reprocessed rubber and process for producing the same | |
US20210355303A1 (en) | A vulcanization mix, and implementations thereof | |
Voronchikhin et al. | Elastomer composites containing products of rubber reclaiming using nitrogen (I) oxide | |
Mandal et al. | Regeneration of carbon black from waste automobile tyres and its use in carcass compound | |
DE102022128331A1 (en) | Rubber compound containing biotechnologically modified rubber particles | |
WO2004031277A1 (en) | Method of reclaiming rubber waste | |
DE102022213983A1 (en) | Vulcanizable rubber compound, vulcanizate and rubber product | |
CN117413008A (en) | Anti-vulcanization additive, related anti-vulcanization method and anti-vulcanization product |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151112 |