RU2810337C9 - Interpenetrating elastomeric mesh obtained from particles of crushed tire rubber - Google Patents

Interpenetrating elastomeric mesh obtained from particles of crushed tire rubber Download PDF

Info

Publication number
RU2810337C9
RU2810337C9 RU2019130342A RU2019130342A RU2810337C9 RU 2810337 C9 RU2810337 C9 RU 2810337C9 RU 2019130342 A RU2019130342 A RU 2019130342A RU 2019130342 A RU2019130342 A RU 2019130342A RU 2810337 C9 RU2810337 C9 RU 2810337C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
tire
astm
matrix
gtrp
Prior art date
Application number
RU2019130342A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019130342A3 (en
RU2019130342A (en
RU2810337C2 (en
Inventor
Уилльям Б. КОУ
Original Assignee
Уилльям Б. КОУ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уилльям Б. КОУ filed Critical Уилльям Б. КОУ
Priority claimed from PCT/US2018/028656 external-priority patent/WO2018200340A1/en
Publication of RU2019130342A publication Critical patent/RU2019130342A/en
Publication of RU2019130342A3 publication Critical patent/RU2019130342A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2810337C2 publication Critical patent/RU2810337C2/en
Publication of RU2810337C9 publication Critical patent/RU2810337C9/en

Links

Abstract

FIELD: methods for processing tire rubber.
SUBSTANCE: heterogeneous rubber-based matrix is proposed for production of rubber-containing products, containing an interpenetrating network of two or more elastomers, wherein said network contains sulphur-bridged, rearranged intertwined layered structures, the average distance between which is from 10 nm to 5 mcm, with each layered structure containing one of two or more elastomers selected from the group consisting of raw natural rubber, styrene-butadiene rubber, isobutylene-isoprene rubber and elastomer obtained from ground tire rubber. Sheets containing the specified matrix and layered structures made from them are also proposed.
EFFECT: proposed heterogeneous matrix is suitable for creating sheets and layered structures from them, applicable in various commercial rubber products.
12 cl, 8 dwg, 2 tbl

Description

Все без исключения притязания на приоритет, рассмотренные в информационном листке заявки, или любое в нем исправление, включены, тем самым, посредством ссылки в соответствии с 37 CFR 1.57. Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США №62/489878, поданной 25 апреля 2017 года, предварительной заявки на патент США №62/541610, поданной 4 августа 2017 года, предварительной заявки на патент США №62/569374, поданной 5 октября 2017 года, предварительной заявки на патент США №62/613744, поданной 4 января 2018 года, и предварительной заявки на патент США №62/621465, поданной 24 января 2018 года. Каждая из перечисленных заявок на патент в полном объеме включена в настоящий документ посредством ссылки, и, тем самым, каждая из указанных заявок явным образом составляет часть настоящего описания изобретения.Any and all claims of priority addressed in the application information sheet, or any amendment therein, are hereby incorporated by reference in accordance with 37 CFR 1.57. This patent application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/489,878, filed April 25, 2017, U.S. Provisional Patent Application No. 62/541,610, filed Aug. 4, 2017, U.S. Provisional Patent Application No. 62/569,374, filed Oct. 5, 2017, U.S. Provisional Patent Application No. 62/613,744 filed Jan. 4, 2018, and U.S. Provisional Patent Application No. 62/621,465 filed Jan. 24, 2018. Each of the listed patent applications is incorporated herein by reference in its entirety, and thus each of the listed applications expressly forms a part of this specification.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

Резиновую крошку, полученную из утилизируемых шин, подвергают процессу, включающему сульфидный метатезис, вызванный фазной ретикуляцией. В указанном процессе используют реакционноспособный компонент, который мешает серным связям. Полученная в результате резина, подвергнутая взаимосвязанному замещению, проявляет свойства, аналогичные свойствам исходной композитной резиновой структуры перед гранулированием или других полимерных материалов и подходит для применения при изготовлении новых шин, спроектированных резиновых изделий и резиноасфальта для использования при гидроизоляции и укладке дорожных покрытий.Crumb rubber obtained from scrap tires is subjected to a process involving sulfide metathesis caused by phase reticulation. In this process, a reactive component is used that interferes with sulfur bonds. The resulting interlocking substitution rubber exhibits properties similar to those of the original pre-granulated composite rubber structure or other polymeric materials and is suitable for use in new tires, engineered rubber products, and rubber asphalt for use in waterproofing and paving applications.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

В 2015 году на рынках конечного применения сбыт отработанных шин, произведенных в США, составлял 87,9% по массе. Общий объем отработанных шин, потребляемый на рынках конечного применения в США, достигал приблизительно 3551 тысяч тонн шин. По оценкам RMA (Ассоциации производителей каучука) в 2015 году в США было произведено примерно 4038 тысяч тонн шин. Из них 25,8% использовались для производства измельченной резины, 48,6% для производства получаемого из шин топлива, 11,4% были утилизированы на земле, 7,0% использовались в гражданском строительстве и 7,1% было израсходовано на разные цели (0,7% в электродуговых печах, 1,3% в мелиоративных системах, 2,6% было экспортировано и 2,6% было израсходовано на другие цели). В 1990 году было израсходовано только одиннадцать процентов шин в расчете на шину. Положительные результаты, наблюдаемые на рынках конечного применения в 2015 году, являлись в основном результатом высоких показателей применения TDF (получаемого из шин топлива) и пониженного экспорта. В долгосрочной перспективе необходимость расширения всех экономически жизнеспособных и экологически безопасных рынков для отработанных шин все еще является важнейшей задачей. Отработанные шины потреблялись на различных рынках отработанных шин, в том числе для производства топлива, получаемого из шин, в гражданском строительстве и в отраслях, связанных с применением измельченной резины. Оставшиеся ежегодно производимые шины потребили другие более мелкие рынки и легальные захоронения отходов.In 2015, U.S. waste tire sales accounted for 87.9% by weight in end-use markets. The total volume of waste tires consumed in end-use markets in the United States was approximately 3,551 thousand tons of tires. The RMA (Rubber Manufacturers Association) estimates that approximately 4,038 thousand tons of tires were produced in the United States in 2015. Of this, 25.8% was used for the production of shredded rubber, 48.6% for the production of tire fuel, 11.4% was disposed of on land, 7.0% was used in civil engineering and 7.1% was spent for miscellaneous purposes. (0.7% in electric arc furnaces, 1.3% in reclamation systems, 2.6% was exported and 2.6% was spent on other purposes). In 1990, only eleven percent of tires were used per tire. The positive results observed in end-use markets in 2015 were primarily the result of high TDF (tire derived fuel) usage and lower exports. In the long term, the need to expand all economically viable and environmentally sound markets for waste tires is still a major challenge. Scrap tires were consumed in a variety of scrap tire markets, including tire fuel production, civil engineering, and shredded rubber industries. The remaining tires produced each year were consumed by other smaller markets and legal landfills.

Основные рынки отработанных шин включают получаемое из шин топливо, измельченную резину, гражданское строительство и другие рынки. В отраслях, связанных с применением получаемого из шин топлива, отработанные шины используют как более чистую и экономичную альтернативу углю в качестве топлива в цементных печах, на целлюлозно-бумажных комбинатах и в промышленных и бытовых котлах. В отраслях, связанных с применением измельченной резины, используют приблизительно 1020 тысяч тонн отработанных шин или более 25 процентов от объема генерируемых ежегодно отработанных шин. Измельченную резину получают путем измельчения отработанных шин с получением кусков определенного размера. Отрасли, связанные с применением измельченной резины, включают новые резиновые продукты, покрытие игровых и других спортивных площадок и модифицированный резиной асфальт. Измельченная резина также включает более крупные куски резины, используемые в качестве мульчи при создании искусственного ландшафта и амортизационного сыпучего материала для игровых площадок. Рынок игровых площадок и мульчи в этот период был самым динамичным сегментом на рынке измельченной резины. На рынке асфальтов используют измельченную резину для модификации асфальтового вяжущего вещества, используемого при укладке дорожного покрытия, что позволяет обеспечить более бесшумные и более прочные дороги. Рынок гражданского строительства потребляет приблизительно 274 тысяч тонн шин в год, примерно 7,7 процентов от общего количества шин на рынке, и состоит из кусков шин, применяемых при строительстве дорог и мусорных свалок, площадок для выщелачивания септических резервуаров, альтернативной промежуточной грунтовой засыпки и в других отраслях строительства. Существуют дополнительные более мелкие рынки для отработанных шин, которые потребляют приблизительно 7% ежегодно генерируемых отработанных шин. Такие рынки включают шины, используемые в электродуговых печах (при производстве стали), профессионально спроектированные брикеты из шин и продукты, штампованные, прессованные или высеченные из отработанных шин. Общее количество шинной резины, потребляемой на рынках измельченной резины, составляет примерно 1,36 миллиардов фунтов (примерно 0,62 миллиарда кг). Общее количество отработанных шин, направленных на указанные рынки измельченной резины, составляет примерно 1,02 миллионов тонн (62 миллиона шин). Процент от всего количества в фунтах измельченной резины, потребленной на рынке в 2015 году, составляет: покрытия спортивных площадок 25%, мульчи для игровых площадок 22%, формованные/экструдированные продукты 35%, асфальт 15%, автомобильная промышленность 2% и экспорт 1%.Major markets for waste tires include tire-derived fuel, shredded rubber, civil construction and other markets. Tire fuel industries use waste tires as a cleaner and more economical alternative to coal as fuel in cement kilns, pulp and paper mills, and industrial and domestic boilers. The shredded rubber industries use approximately 1,020 thousand tons of waste tires, or more than 25 percent of the volume of waste tires generated annually. Shredded rubber is produced by grinding waste tires into pieces of a specific size. Industries that use shredded rubber include new rubber products, playground and other sports field surfacing, and rubber modified asphalt. Shredded rubber also includes larger pieces of rubber used as mulch in artificial landscaping and cushioning bulk material for playgrounds. The playground and mulch market was the most dynamic segment of the shredded rubber market during this period. The asphalt market uses shredded rubber to modify the asphalt binder used in paving, resulting in quieter, more durable roads. The civil construction market consumes approximately 274 thousand tons of tires per year, approximately 7.7 percent of the total tires on the market, and consists of tire pieces used in the construction of roads and landfills, septic tank leach pads, alternative intermediate fill and in other construction sectors. There are additional smaller markets for waste tires, which consume approximately 7% of the waste tires generated annually. Such markets include tires used in electric arc furnaces (in steel production), professionally engineered tire briquettes, and products stamped, extruded or die-cut from waste tires. The total amount of tire rubber consumed in shredded rubber markets is approximately 1.36 billion pounds (approximately 0.62 billion kg). The total amount of waste tires destined for these shredded rubber markets is approximately 1.02 million tons (62 million tires). The percentage of total pounds of shredded rubber consumed in the market in 2015 was: athletic field surfacing 25%, playground mulch 22%, molded/extruded products 35%, asphalt 15%, automotive 2%, and export 1% .

Исторически сложилось таким образом, что запасы отработанных шин начали создаваться примерно в 1960-х и 1970-х годах, когда шины перестали направлять на свалки, а рынки переработки для них не работали. Запасы оказались подвержены катастрофическим пожарам, которые привели к загрязнению воздуха и воды.Historically, waste tire inventories began to build up around the 1960s and 1970s, when tires were no longer diverted to landfills and recycling markets for them failed. The reserves were susceptible to catastrophic fires, which led to air and water pollution.

Мировое производство резиновых шин ответственно за образование приблизительно 99% от мирового объема отходов в виде отслуживших свой срок (EOL) шин. Ежегодно образуется примерно 1,1 миллиарда отработанных шин, что приближенно соответствует 12 миллионам тонн отработанных шин. Вследствие жестких физических свойств, требующихся от новой шины, шины представляют собой тщательно спроектированное переплетение стальных и волокнистых кордов с резиновой смесью, наполненной минералами и углеродом, которые все сшиты с получением высоковязкон структуры. Разложение EOL шины до ее исходных основных элементов представляет собой сложную задачу. Потенциально самый ценный компонент - резину - особенно трудно регенерировать из-за процесса вулканизации, которому ее подвергают. В результате EOL шины, которые более не подходят для применения на транспортных средствах вследствие износа или необратимого повреждения, обычно либо подвергаются пиролизу (например, для выработки энергии для применения в производстве цемента), либо измельчаются для применения в качестве наполнителя (например, в асфальтовом дорожном покрытие, новых шинах, строительных материалах или материалах, применяемых при создании искусственного ландшафта).The global rubber tire industry is responsible for approximately 99% of the world's end-of-life (EOL) tire waste. Approximately 1.1 billion waste tires are generated annually, which equates to approximately 12 million tons of waste tires. Due to the tough physical properties required of a new tire, tires are a carefully engineered weave of steel and fiber cords with a mineral and carbon infused rubber compound, all cross-linked to produce a highly viscous structure. Resolving an EOL tire down to its original basic elements is a challenging task. Potentially the most valuable component, rubber, is particularly difficult to regenerate due to the vulcanization process to which it is subjected. As a result of EOL, tires that are no longer suitable for vehicle use due to wear or permanent damage are typically either pyrolyzed (for example, to generate energy for use in cement production) or crushed for use as filler (for example, in asphalt road construction). coating, new tires, construction materials or materials used in the creation of artificial landscaping).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Хотя разработке способов девулканизации вулканизированной резины, например, шинной резины, были посвящены обширные исследования, до сих пор не был разработан способ переработки или превращения шинной резины в коммерчески жизнеспособный продукт, обладающий свойствами, аналогичными свойствам исходной композитной резины.Although extensive research has been devoted to developing methods for devulcanizing vulcanized rubber, such as tire rubber, a process has not yet been developed to process or convert tire rubber into a commercially viable product with properties similar to those of virgin composite rubber.

Способ взаимосвязанного замещения, используемый для извлечения, утилизации или превращения натурального каучука или синтетического каучука в изношенных шинах и других отходах вулканизированной резины, обеспечивает возможность получения дешевого источника качественного натурального каучука или синтетического каучука. Такие регенерированные материалы могут иметь свойства, аналогичные или даже превосходящие свойства продукта, из которого они получены. Резину, подвернутую процессам, описанным в настоящем документе, различным образом называют в настоящем документе «обработанной резиной», «активированной резиной», «взаимосвязано-замещенной резиной», «PTR резиной (пульверизированной шинной резиной)», «постреакторной измельченной шинной резиной», «резиной, полученной из резиновой крошки EOL шин» или т.п.The coupled displacement method used to recover, recycle or convert natural rubber or synthetic rubber in used tires and other vulcanized rubber wastes provides a low-cost source of quality natural rubber or synthetic rubber. Such reclaimed materials may have properties similar to or even superior to those of the product from which they are derived. Rubber subjected to the processes described herein is variously referred to herein as "treated rubber", "activated rubber", "interlinked rubber", "PTR rubber", "post reactor ground tire rubber", “rubber obtained from crumb rubber of EOL tires” or the like.

Одной из задач способов, описанных в настоящем документе, является обработка вулканизированных резиновых продуктов или других сшитых резиносодержащих продуктов, например, входящих в состав отслуживших свой срок (EOL) резиновых шин, с получением формы, подходящей для применения в качестве сырьевого материала при производстве промышленных изделий, которые обычно изготавливают из исходного натурального каучука, подвергнутого вулканизации, например, при производстве новых шин или других продуктов из вулканизированной резины. Вулканизированную резину, подвергнутую описанным в настоящем документе способам, как правило, обеспечивают в виде обычно доступных частиц резины отслуживших свой срок измельченных шин (GTRP) с размером 30 меш. Такую резину подвергают способу, посредством которого она превращается в сшитый перегруппированный фрагмент размером от 5 до 10 мкм, при этом указанный микро-фрагмент можно изготовить повторно в виде монолитной макроструктуры, характеризующейся взаимопроникающей эластомерной сеткой, проявляющей физические свойства, по существу аналогичные макроструктурным свойствам исходной резины EOL шин до уменьшения размера частиц до 30 меш.One of the objectives of the methods described herein is to process vulcanized rubber products or other cross-linked rubber-containing products, such as those found in end-of-life (EOL) rubber tires, into a form suitable for use as a raw material in the manufacture of industrial products. , which are typically made from virgin natural rubber that has been vulcanized, such as in the production of new tires or other vulcanized rubber products. Vulcanized rubber subjected to the methods described herein is typically provided in the form of commonly available 30 mesh ground tire rubber particles (GTRP). Such rubber is subjected to a process whereby it is converted into a cross-linked, rearranged fragment of 5 to 10 microns in size, which micro-fragment can be remanufactured as a monolithic macrostructure characterized by an interpenetrating elastomeric network exhibiting physical properties substantially similar to the macrostructural properties of the original rubber EOL tires to reduce particle size to 30 mesh.

Для достижения одной или более различных целей способов, описанных в настоящем документе, успешно осуществляют две взаимозависимые, параллельные и почти одновременные, взаимодействующие системы обработки. Для обеспечения требуемого конечного результата управление процессами может необязательно включать управление данными в реальном времени и/или посредством послеоперационного анализа интеграции фрагмента микронного размера в готовый продукт, макроструктуру(ы).To achieve one or more different objectives of the methods described herein, two interdependent, parallel and nearly simultaneous, interacting processing systems are successfully implemented. To ensure the desired end result, process control may optionally include real-time data management and/or post-process analysis of the integration of the micron-sized fragment into the finished product, macrostructure(s).

В первой системе обеспечивают водный химический раствор, в который погружают частицу. Водный химический раствор действует таким образом, что происходит диссоциация поперечного серного мостика из боковой связи эластомера способом, который способствует образованию предзародышей на боковом участке для последующей перегруппировки и сшивания. Такая диссоциация позволяет в значительной степени сохранить сульфидный мостик в виде неповрежденной и связанной «привязи» на сопутствующей, параллельной не боковой основной цепи, к которой он был первоначально прикреплен (например, при вулканизации).In the first system, an aqueous chemical solution is provided into which the particle is immersed. The aqueous chemical solution acts to dissociate the sulfur cross-bridge from the side bond of the elastomer in a manner that promotes the formation of pre-nuclei at the side site for subsequent rearrangement and cross-linking. This dissociation allows the sulfide bridge to be largely retained as an intact and bound "tether" on a companion, parallel, non-side chain to which it was originally attached (e.g., during vulcanization).

Во второй системе используют электромагнитно-механическую систему, которая деформирует частицу под действием напряжения до достижения порога деформации субгистерезиса. Это максимизирует воздействие водного химического раствора на места сшивания эластомера, так что химический реагент из водного химического раствора может работать с пикосекундной скоростью с осуществлением диссоциативного замещения, описанного в первой системе.The second system uses an electromagnetic-mechanical system that deforms the particle under the influence of stress until the subhysteresis deformation threshold is reached. This maximizes the exposure of the aqueous chemical solution to the cross-linking sites of the elastomer so that the chemical from the aqueous chemical solution can operate at picosecond speeds to effect the dissociative displacement described in the first system.

Полностью вулканизированные GTRP демонстрируют существенную упругость при деформации вдоль всех трех осей. Такая упругость наблюдается независимо от того, является ли внешняя сила механической силой сжатия, механической силой растяжения, механической силой кручения или силой электромагнитной природы. Такая упругость проявляется в быстром восстановлении размеров и диэлектрического основного состояния(й) резины. Такая упругая деформация представляет собой интерактивный продукт двух взаимозависимых систем обработки, описанных выше, которые являются более быстрыми, чем цикл деформация-релаксация, включая подходящую координацию.Fully vulcanized GTRP exhibits significant deformation resiliency along all three axes. Such elasticity is observed regardless of whether the external force is a mechanical compressive force, a mechanical tensile force, a mechanical torsional force, or a force of electromagnetic nature. This elasticity manifests itself in the rapid recovery of the dimensions and dielectric ground state(s) of the rubber. Such elastic deformation is the interactive product of the two interdependent processing systems described above, which are faster than the deformation-relaxation cycle, including suitable coordination.

Объединенный исследовательский центр (JRC) ЕС недавно в декабре 2017 года опубликовал исследование, посвященное дефицитным сырьевым материалам (CRM), в котором перечислены 27 материалов, характеризующиеся перебоями в поставках; перебоями, которые приведут к значительной потере экономической устойчивости. Натуральный каучук (ПК) был перечислен в качестве одного из 27 материалов. Способ, предложенный в настоящем документе, может предоставить до 70% от недостатка натурального каучука, упомянутого в исследовании CRM.The EU Joint Research Center (JRC) recently published a study on scarce raw materials (CRM) in December 2017, listing 27 materials that are subject to supply disruptions; interruptions that will lead to a significant loss of economic sustainability. Natural rubber (NR) was listed as one of 27 materials. The method proposed herein can provide up to 70% of the disadvantage of natural rubber mentioned in the CRM study.

Согласно первому аспекту предложен способ получения модифицированной резины, включающий: введение водной суспензии, содержащей частицы вулканизированной резины и металлоорганическое соединение, в электромеханический реактор, выполненный с возможностью создания среды фазового пространства путем кавитации с тем, чтобы вызвать расслоение резиновой матрицы внутри частиц вулканизированной резины в координации с разрывом сульфидных связей.According to a first aspect, a method for producing modified rubber is provided, comprising: introducing an aqueous suspension containing vulcanized rubber particles and an organometallic compound into an electromechanical reactor configured to create a phase space environment by cavitation so as to cause delamination of the rubber matrix within the vulcanized rubber particles in coordination with the breaking of sulfide bonds.

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта предложенный способ дополнительно включает восстановление сульфидных связей с формированием внутри матрицы сшитых серными мостиками, перегруппированных слоистых структур.According to one embodiment of the first aspect, the proposed method additionally includes the reduction of sulfide bonds with the formation of rearranged layered structures cross-linked by sulfur bridges within the matrix.

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта расслоение вызвано тем, что часть жестких сульфидных мостиков частиц вулканизированной резины у исходного метильного карбокатиона становятся несвязанными, оставаясь при этом привязанными у исходного аллильного карбокатиона.According to one embodiment of the first aspect, the separation is caused by the fact that part of the hard sulfide bridges of the vulcanized rubber particles at the original methyl carbocation become unbound, while remaining attached to the original allylic carbocation.

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта металлоорганическое соединение содержит металл с октаэдрической молекулярной геометрией.According to one embodiment of the first aspect, the organometallic compound comprises a metal with an octahedral molecular geometry.

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта металлоорганическое соединение содержит ион металла, выбранный из группы, состоящей из Со2+, Cu2+, Ni2+, Zn2+ и Mn2+.According to one embodiment of the first aspect, the organometallic compound contains a metal ion selected from the group consisting of Co 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ and Mn 2+ .

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта металлоорганическое соединение содержит органический анион в качестве лиганда для иона металла.According to one embodiment of the first aspect, the organometallic compound contains an organic anion as a ligand for the metal ion.

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта органический анион содержит ацетат-ион.In one embodiment of the first aspect, the organic anion comprises an acetate ion.

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта металлоорганическое соединение представляет собой ацетат меди.In one embodiment of the first aspect, the organometallic compound is copper acetate.

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта металлоорганическое соединение представляет собой соль металла, претерпевающую фазовый переход от твердого до жидкого или парообразного состояния в диапазоне температур от 100 до 150°С.According to one embodiment of the first aspect, the organometallic compound is a metal salt that undergoes a phase transition from a solid to a liquid or vapor state in the temperature range from 100 to 150°C.

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта температуру в электромеханическом реакторе поддерживают на уровне окружающей среды с помощью охлаждающей рубашки или охлаждающих змеевиков.In one embodiment of the first aspect, the temperature in the electromechanical reactor is maintained at ambient levels by means of a cooling jacket or cooling coils.

Согласно одному из вариантов реализации первого аспекта размер частиц крошки вулканизированной резины составляет более 200 меш.In one embodiment of the first aspect, the particle size of the vulcanized rubber crumb is greater than 200 mesh.

Согласно второму аспекту предложен электромеханический реактор, содержащий: ротор, имеющий множество пазов; и статор, при этом указанный электромеханический реактор выполнен с возможностью создания среды фазового пространства путем образования смеси увлеченного воздуха, металлоорганического соединения и частиц измельченной шинной резины в жидкости, подвергающейся кавитации.According to a second aspect, an electromechanical reactor is provided, comprising: a rotor having a plurality of slots; and a stator, wherein said electromechanical reactor is configured to create a phase space environment by forming a mixture of entrained air, an organometallic compound and shredded tire rubber particles in a liquid undergoing cavitation.

Согласно третьему аспекту предложена гетерогенная матрица на основе резины, содержащая взаимопроникающую сетку из двух или более эластомеров, при этом указанная сетка содержит сшитые серными мостиками, перегруппированные переплетенные слоистые структуры, среднее расстояние между которыми составляет от 10 нм до 5 мкм, при этом каждая слоистая структура содержит один из двух или более эластомеров.According to a third aspect, a heterogeneous rubber-based matrix is provided comprising an interpenetrating network of two or more elastomers, wherein said network comprises sulfur-bridged, rearranged interlocking layered structures having an average distance between 10 nm and 5 μm, each layered structure contains one of two or more elastomers.

Согласно одному из вариантов реализации третьего аспекта между слоистыми структурами диспергированы частицы сажи.According to one embodiment of the third aspect, soot particles are dispersed between the layered structures.

Согласно одному из вариантов реализации третьего аспекта два или более эластомера содержат исходный натуральный каучук и эластомер, полученный из измельченной шинной резины.According to one embodiment of the third aspect, the two or more elastomers comprise a virgin natural rubber and an elastomer derived from ground tire rubber.

Согласно одному из вариантов реализации третьего аспекта два или более эластомера содержат исходный натуральный стирол-бутадиеновый/бутадиеновый каучук и эластомер, полученный из измельченной шинной резины.In one embodiment of the third aspect, the two or more elastomers comprise a virgin natural styrene-butadiene/butadiene rubber and an elastomer derived from ground tire rubber.

Согласно одному из вариантов реализации третьего аспекта два из двух или более эластомеров имеют разные химические структуры основной цепи.According to one embodiment of the third aspect, two of the two or more elastomers have different backbone chemical structures.

Согласно одному из вариантов реализации третьего аспекта два из двух или более эластомеров, имеющих разные химические структуры основной цепи, тесно сплетены, а затем сшиты отдельно друг от друга.In one embodiment of the third aspect, two of two or more elastomers having different backbone chemical structures are closely woven and then cross-linked separately from each other.

Согласно четвертому аспекту предложен лист из гетерогенной матрицы на основе резины согласно третьему аспекту или любому из его вариантов реализации.According to a fourth aspect, there is provided a rubber-based heterogeneous matrix sheet according to the third aspect or any of its embodiments.

Согласно одному из вариантов реализации четвертого аспекта лист проявляет анизотропию в отношении предела прочности при растяжении по длине к пределу прочности при растяжении по ширине, при этом анизотропия предела прочности при растяжении по длине к пределу прочности при растяжении по ширине составляет от 1,1:1 до 3:1.According to one embodiment of the fourth aspect, the sheet exhibits anisotropy in the ratio of length tensile strength to width tensile strength, wherein the anisotropy of length tensile strength to width tensile strength is from 1.1:1 to 3:1.

Согласно пятому аспекту предложена слоистая структура, содержащая множество листов согласно четвертому варианту реализации.According to a fifth aspect, a layered structure comprising a plurality of sheets is provided according to a fourth embodiment.

Согласно одному из вариантов реализации пятого аспекта толщина каждого из листов составляет от 10 до 70 мкм.According to one embodiment of the fifth aspect, the thickness of each of the sheets is from 10 to 70 microns.

Согласно одному из вариантов реализации пятого аспекта каждый из листов получен путем наплавления в вакууме и сшит с соседним листом.According to one embodiment of the fifth aspect, each of the sheets is obtained by vacuum deposition and stitched to an adjacent sheet.

Согласно одному из вариантов реализации пятого аспекта каждый из листов ориентирован под углом от 30 до 45 градусов к анизотропному зерну соседнего листа.In one embodiment of the fifth aspect, each of the sheets is oriented at an angle of 30 to 45 degrees to the anisotropic grain of the adjacent sheet.

Согласно шестому аспекту предложена композитная структура измельченных резиновых шин, имеющая несвязанную, рептационную внутреннюю морфологию, при этом часть содержащихся в ней жестких сульфидных связей является каждая привязанной у исходного аллильного карбокатиона и несвязанной у исходного метального карбокатиона.According to a sixth aspect, a composite structure of ground rubber tires is provided having a non-bonded, reptation internal morphology, wherein a portion of the rigid sulfide bonds contained therein are each bonded at the parent allylic carbocation and unbound at the parent methyl carbocation.

Согласно седьмому аспекту предложена вулканизированная резина, в которой часть содержащихся в ней жестких сульфидных связей является каждая привязанной у исходного аллильного карбокатиона и несвязанной у исходного метального карбокатиона, и в которой часть полимерной основной цепи в вулканизированной резине замещена ацетатным фрагментом.According to a seventh aspect, a vulcanized rubber is provided in which a portion of the rigid sulfide bonds contained therein are each attached to a parent allylic carbocation and unbound at a parent methyl carbocation, and in which a portion of the polymer backbone in the vulcanized rubber is replaced by an acetate moiety.

Согласно восьмому аспекту предложена резиновая шина, в которой от 3% по массе до 15% по массе резины в шине получено способом, по существу описанным в настоящем документе.According to an eighth aspect, there is provided a rubber tire in which 3% by weight to 15% by weight of rubber in the tire is produced by a method substantially described herein.

Согласно девятому аспекту предложена резиновая шина, в которой от 15% по массе до 100% по массе резины в шине получено способом, по существу описанным в настоящем документе.According to a ninth aspect, there is provided a rubber tire in which from 15% by weight to 100% by weight of the rubber in the tire is produced by a method substantially described herein.

Согласно десятому аспекту предложен протектор шины, содержащий от 10% по массе до 50% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.According to a tenth aspect, there is provided a tire tread comprising from 10% by weight to 50% by weight of an interconnected rubber substantially described herein.

Согласно одиннадцатому аспекту предложена боковина шины, содержащая от 10% по массе до 100% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.According to an eleventh aspect, there is provided a tire sidewall comprising from 10% by weight to 100% by weight of interconnected rubber substantially described herein.

Согласно двенадцатому аспекту предложено резиноасфальтовое связующее вещество, содержащее от 5% по массе до 95% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.According to a twelfth aspect, there is provided a rubber-asphalt binder containing from 5% by weight to 95% by weight of interconnected rubber substantially described herein.

Согласно тринадцатому аспекту предложена асфальтовая эмульсия, содержащая от 5% по массе до 95% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.According to a thirteenth aspect, there is provided an asphalt emulsion containing from 5% by weight to 95% by weight of interconnected rubber substantially as described herein.

Согласно четырнадцатому аспекту предложен асфальтовый кровельный материал, содержащий от 5% по массе до 95% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.According to a fourteenth aspect, there is provided an asphalt roofing material containing from 5% by weight to 95% by weight of interlocking rubber substantially described herein.

Согласно пятнадцатому аспекту предложена взаимосвязано-замещенная резина, по существу описанная в настоящем документе.According to a fifteenth aspect, an interconnected rubber is provided as substantially described herein.

Согласно шестнадцатому аспекту предложен протектор шины, боковина шины, кровельная мембрана, изоляционная лента с высокой диэлектрической проницаемостью, облицовка бака, облицовка резервуара, траншейная крепь, опорная поверхность моста, обмотка жгута проводов, самосклеивающаяся обмотка жгута проводов, обувные подошвы, резиновые сапоги, изоляционная лента, гидроизоляционный материал для фундамента, гидроизоляционный материал для крытой автостоянки, шланг, ремень или отливка, содержащие взаимосвязано-замещенный резиновый продукт, описанный в настоящем документе.According to the sixteenth aspect, tire tread, tire sidewall, roofing membrane, high dielectric insulating tape, tank lining, tank lining, trench support, bridge support surface, wire harness winding, self-adhesive wire harness winding, shoe soles, rubber boots, insulating tape are proposed. , foundation waterproofing material, parking garage waterproofing material, hose, belt or casting containing the interlocking rubber product described herein.

Любой из указанных признаков варианта реализации согласно первому -шестнадцатому аспектам применим ко всем аспектам и вариантам реализации, описанным в настоящем документе. Кроме того, любой из перечисленных признаков варианта реализации согласно первому - шестнадцатому аспектам может быть независимо частично или полностью объединен с другими вариантами реализации, описанными в настоящем документе, любым способом, например, один, два или три или более вариантов реализации можно объединить полностью или частично. Кроме того, любой из признаков варианта реализации согласно первому - шестнадцатому аспектам может быть сделан необязательным для других аспектов или вариантов реализации. Любой аспект или вариант реализации способа может быть выполнен системой или устройством согласно другому аспекту или варианту реализации, и любой аспект или вариант реализации системы или устройства может быть выполнен с возможностью осуществления способа согласно другому аспекту или варианту реализации.Any of the specified features of the embodiment according to the first through sixteenth aspects is applicable to all aspects and embodiments described herein. In addition, any of the listed features of an embodiment according to the first through sixteenth aspects may be independently combined, in whole or in part, with other embodiments described herein in any manner, for example, one, two, or three or more embodiments can be combined in whole or in part. . In addition, any of the features of an embodiment according to the first through sixteenth aspects may be made optional for other aspects or embodiments. Any aspect or embodiment of a method may be implemented by a system or device in accordance with another aspect or embodiment, and any aspect or embodiment of a system or device may be configured to implement a method in accordance with another aspect or embodiment.

ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВDESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

На фиг. 1 показана среда электромеханического реактора (EMRE), содержащая ротор 101, статор 102 и пазы/кавитационные порталы 103, объединенные для создания траектории 104 потока суспензии частиц измельченной шинной резины (GTRP).In fig. 1 shows an electromechanical reactor environment (EMRE) comprising a rotor 101, a stator 102, and slots/cavitation portals 103 combined to create a ground tire rubber particle (GTRP) slurry flow path 104.

На фиг. 2 показан процесс получения суспензии GTRP для EMRE, изображенного на фиг. 1, при применении погруженной верхней части 202 EMRE в смесительном резервуаре 201.In fig. 2 shows the process for preparing the GTRP slurry for the EMRE shown in FIG. 1, when using the EMRE submersible top 202 in the mixing tank 201.

На фиг. 3А показан процесс прохождения GTRP «туннеля фазового пространства», в котором применяют дифференциально-циклическое, механическое напряжение и стерическую поляризацию поля.In fig. 3A shows the process of GTRP passing through a “phase space tunnel” in which differential cyclic, mechanical stress and steric field polarization are applied.

На фиг. 3В показан туннель 303 фазового пространства между ротором 301 EMRE и компрессионным затвором 302.In fig. 3B shows a phase space tunnel 303 between the EMRE rotor 301 and the compression gate 302.

На фиг. 3С показан эффект быстрого сжатия-растяжения-уменьшения сжатия GTRP.In fig. 3C shows the rapid compression-stretch-decrease effect of GTRP.

На фиг. 4А показан процесс кавитации, создаваемой ротором 401 EMRE и компрессионным затвором 203 при прохождении увлеченного воздуха 406, GTRP 405 и водной металлорганической матрицы 407 через компрессионный затвор.In fig. 4A illustrates the cavitation process generated by the EMRE rotor 401 and compression seal 203 as entrained air 406, GTRP 405, and aqueous metal-organic matrix 407 pass through the compression seal.

Фиг. 4В содержит технологические регулируемые переменные параметры для регулирования условий в зоне туннеля фазового пространства.Fig. 4B contains process adjustable variables to control conditions in the phase space tunnel region.

На фиг. 4С приведена таблица, в которой перечислены регулируемые переменные параметры суспензии GTRP.In fig. 4C is a table listing the controllable variables of the GTRP slurry.

На фиг. 4D приведена таблица, в которой перечислены технологические регулируемые переменные параметры EMRE.In fig. 4D is a table listing the EMRE process control variables.

На фиг. 5А схематически изображен хемотактический эффект привязки сульфидных мостиков.In fig. 5A schematically depicts the chemotactic effect of sulfide bridge tethering.

На фиг. 5В приведена иллюстрация стабильности карбокатиона.In fig. 5B illustrates the stability of the carbocation.

На фиг. 6А приведено краткое описание получения суспензии GTRP.In fig. 6A provides a brief description of the preparation of a GTRP slurry.

На фиг. 6В приведен процесс образования лигандов из металлоорганического соединения в способе согласно одному из вариантов реализации.In fig. 6B illustrates the process of forming ligands from an organometallic compound in a method according to one embodiment.

На фиг. 7А приведена морфология вулканизированных GTRP в основном состоянии, GTRP, кондиционированных в EMRE, и регенерированной взаимопроникающей эластомерной сетки обработанной резины.In fig. 7A shows the morphology of ground state vulcanized GTRP, EMRE conditioned GTRP, and regenerated treated rubber interpenetrating elastomeric network.

На фиг. 7В приведена блок-схема получения монолитной макроструктуры резины, содержащей регенерированную взаимопроникающую эластомерную сетку.In fig. 7B is a flow diagram for preparing a monolithic rubber macrostructure containing a regenerated interpenetrating elastomeric network.

На фиг. 8А изображен параллельный проточный реактор непрерывного действия для микросинтеза (PCMR).In fig. 8A depicts a parallel flow microsynthesis reactor (PCMR).

На фиг. 8В показана конфигурация компактной трубки для применения, например, b PCMR.In fig. 8B shows a compact tube configuration for, for example, a PCMR application.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИDETAILED DESCRIPTION OF IMPLEMENTATION OPTIONS

Приведенное ниже описание и примеры подробно иллюстрируют один из вариантов реализации настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники будет понятно, что существуют многочисленные варианты и модификации настоящего изобретения, которые включены в его объем. Соответственно, описание одного из вариантов реализации не следует рассматривать как ограничение объема настоящего изобретения.The following description and examples illustrate in detail one embodiment of the present invention. Those skilled in the art will appreciate that there are numerous variations and modifications of the present invention that are included within its scope. Accordingly, the description of one embodiment should not be construed as limiting the scope of the present invention.

ВведениеIntroduction

В условиях окружающей среды частица отслужившей свой срок (EOL) измельченной шинной резины (GTR) с размером приблизительно 600 мкм (30 меш) имеет поперечное сечение, соответствующее либо поперечному сечению протектора старой шины или поперечному сечению боковины шины, либо их комбинации. В общем случае такую резину можно охарактеризовать как гетерогенную матрицу взаимопроникающей, сшитой эластомерной сетки, заполненную неорганическими веществами, в первую очередь, углеродом. В зависимости от того, является ли она по происхождению первоначально резиной протектора или боковины шины, первичные перепутанные эластомеры будут представлять собой натуральный каучук (NR) или стирол-бутадиеновый/бутадиеновый каучук (BRS-BR), при этом BR и S-BR обычно содержатся в большем количестве по массе в протекторе для улучшения износа, тогда как в боковине содержание резины смещено в сторону NR для улучшения гибких свойств. В общем случае поперечную связь можно описать как элементарную серу и/или координационное соединение, включающее серу в качестве его основного элемента, например, полисульфидное химическое соединение.Under environmental conditions, a particle of approximately 600 μm (30 mesh) end-of-life (EOL) ground tire rubber (GTR) has a cross-section corresponding to either the tread cross-section of an old tire or the sidewall cross-section of a tire, or a combination thereof. In general, such rubber can be characterized as a heterogeneous matrix of an interpenetrating, cross-linked elastomeric network filled with inorganic substances, primarily carbon. Depending on whether it is originally tread or sidewall rubber in origin, the primary entangled elastomers will be natural rubber (NR) or styrene-butadiene/butadiene rubber (BRS-BR), with BR and S-BR typically contained in a higher percentage by weight in the tread for improved wear, while in the sidewall the rubber content is shifted towards NR for improved flex properties. In general, a cross-link can be described as elemental sulfur and/or a coordination compound including sulfur as its main element, for example, a polysulfide chemical compound.

Во время изготовления шин взаимопроникающие эластомерные сетки формируют путем последовательного сшивания доминирующего эластомера (NR или S-BR) с последующим сшиванием вторичного эластомера таким образом, чтобы вторичный эластомер «изгибался» для адаптирования к уже вулканизированному первичному эластомеру с более высокой прочностью. Такой способ придает механические характеристики, которые сохраняются в отдельной частице GTR.During tire manufacturing, interpenetrating elastomeric networks are formed by sequentially cross-linking a dominant elastomer (NR or S-BR) followed by cross-linking a secondary elastomer such that the secondary elastomer "flexes" to accommodate the already vulcanized primary elastomer with higher strength. This method imparts mechanical characteristics that are retained in the individual GTR particle.

Одна шина транспортного средства после удаления стали и волокнистой арматуры обеспечит приблизительно шестнадцать фунтов (16 фунтов) (примерно 7,3 кг) годной для повторного применения GTR (измельченной шинной резины), а с учетом шин для грузовых автомобилей еще больше. Ежегодно в мире получают более одного миллиарда EOL шин. Примерно 50% потребляется в качестве дешевого топлива. При наличии возможности, максимизация повторного применения такого сырьевого материала ради его признанных механических свойств представляет собой существенную проблему, однако в тех случаях, когда такая проблема решена, фиксируют степень рекуперации вплоть до 200:1 при сравнении возможного повторного применения такого сырьевого материала при изготовлении новых шин с потреблением в печи из-за его теплосодержания.One vehicle tire, after removing the steel and fiber reinforcement, will provide approximately sixteen pounds of recyclable GTR (ground tire rubber), and even more if truck tires are included. More than one billion EOL tires are produced worldwide every year. Approximately 50% is consumed as cheap fuel. Where possible, maximizing the reuse of such raw material for its recognized mechanical properties is a significant challenge, but where such a problem has been solved, recovery rates of up to 200:1 have been recorded when comparing the possible reuse of such raw material in the manufacture of new tires with consumption in the oven due to its heat content.

Примечательно, что недавние подробные исследования экологических преимуществ такой инверсии максимального использования EOL-GTR предсказывают возможность уменьшения вклада атмосферного углерода на величину, эквивалентную закрытию 14 электростанций, работающих на угле (300000 железнодорожных вагонов угля), или удалению с дорог шести миллионов транспортных средства или насаждению дополнительных 62 миллионов акров леса (примерно 25 миллионов гектар) (что эквивалентно площади размером в штат Аризона) для улавливания углерода. Соответственно, одна из задач способов и композиций, описанных в настоящем документе, состоит в получении частиц GTR таким образом, чтобы их можно было воссоединить с аналогичными частицами или материалами с получением монолитной структуры, которую можно интегрировать в полный спектр промышленных резиновых изделий, производимых по всему миру.Notably, recent detailed studies of the environmental benefits of such an inversion of maximum EOL-GTR use predict the possibility of reducing the contribution of atmospheric carbon by an amount equivalent to closing 14 coal-fired power plants (300,000 railcars of coal), or removing six million vehicles from the roads or planting more 62 million acres of forest (approximately 25 million hectares) (equivalent to an area the size of Arizona) for carbon sequestration. Accordingly, one of the objectives of the methods and compositions described herein is to produce GTR particles such that they can be recombined with similar particles or materials to form a monolithic structure that can be integrated into a full range of industrial rubber products manufactured throughout the world. to the world.

Предложен способ, позволяющий достичь цель, состоящую в получении, улучшении и затем рекомбинации частицы (частиц) GTR таким образом, чтобы отдельные сложные гетерогенные сшитые фрагменты были встроены во вновь перепутанную монолитную структуру, в основном состоящую из первоначальной GTR; с однородными механическими свойствами, которые по меньшей мере эквивалентны свойствам резиновой матрицы целой шины перед процессом гранулирования. Достижение такой цели подтверждается конечным продуктом, который повторно вводят на рынок в качестве сырья для производства новых шин и промышленных резиновых изделий.A method is provided to achieve the goal of producing, improving and then recombining the GTR particle(s) so that the individual complex heterogeneous cross-linked fragments are incorporated into a newly entangled monolithic structure primarily consisting of the original GTR; with uniform mechanical properties that are at least equivalent to those of the rubber matrix of the whole tire before the granulation process. The achievement of this goal is demonstrated by the final product, which is reintroduced to the market as a raw material for the production of new tires and industrial rubber products.

Макрохарактеристики частицы измельченной шинной резины можно рассматривать с точки зрения того, что она немного похожа на яйцо, которое было взбито, и, следовательно, оно никогда не может стать не взбитым. Аналогичным образом, такую частицу можно рассматривать как старый автомобиль, который был расплющен на заводе по утилизации, так что его невозможно когда-либо разогнуть до его первоначальной спецификации. В некоторой степени обе такие метафоры имеют свои достоинства. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидным перечень необычных механических свойств и условий, которые, если их использовать, дают возможность извлечь такой сложный ресурс коммерческим и технически жизнеспособным способом; в результате чего происходит полное восстановление ресурса.The macro characteristics of a shredded tire rubber particle can be viewed from the point of view that it is a bit like an egg that has been beaten, and therefore it can never become unbeaten. Likewise, such a particle can be thought of as an old car that has been flattened in a recycling plant so that it can never be straightened out to its original specification. To some extent, both such metaphors have their merits. However, upon closer inspection, a list of unusual mechanical properties and conditions becomes apparent which, if exploited, provide the opportunity to extract such a complex resource in a commercial and technically viable manner; resulting in complete restoration of the resource.

В GTR свойства и условия для такой возможности включают следующее. Существует значительный запас несвязанных восьмичленных колец серы. Предыдущие побочные продукты химических реакций ускорителя были разложены таким образом, их можно было ослабить и они не мешали дальнейшим процессам сшивания. Существующую плотность сшивания и длину серной связи можно точно определить с помощью химического зонда (химического реагента, разрушающего узлы полимерной сетки). Из-за петлевых поперечных связей в единственной молекулярной основной цепи в пределах плотности взаимопроникновения имеет место существенная, восстанавливаемая, неэффективная эластичность. Оригинальная, новая морфология шины претерпела серьезные физические проблемы, приводящие к отжигу оставшейся структуры. В результате процесса измельчения в условиях окружающей среды получают береговую линию с очень сильно развитой поверхностью частиц. В перепутанной полимерной структуре(ах) остается значительное количество неиспользованных участков аллильного водорода и углерода. Образование классического поперечного серного мостика в полной мере подтверждено, что обеспечивает специализированную механистическую модель для подхода к восстановлению ресурсов.In GTR, the properties and conditions for this capability include the following. There is a significant supply of unlinked eight-membered sulfur rings. Previous byproducts of the accelerator chemical reactions were decomposed so they could be weakened and would not interfere with further cross-linking processes. The existing cross-link density and sulfur bond length can be accurately determined using a chemical probe (a chemical reagent that destroys the nodes of the polymer network). Due to the loop cross-links in a single molecular backbone, there is significant, recoverable, ineffective elasticity within the interpenetration density. The original, new tire morphology has undergone severe physical challenges resulting in annealing of the remaining structure. The environmental grinding process produces a coastline with a very highly developed particle surface. The entangled polymer structure(s) leaves a significant amount of unused allylic hydrogen and carbon sites. The formation of a classical sulfur cross-bridge is well documented, providing a specialized mechanistic model for resource recovery approaches.

Стратегические усилия с применением указанных свойств и условий состоят в том, чтобы 1) аккуратно распаковать плотную композитную структуру GTR, 2) переместить наименее устойчивую точку крепления поперечной связи без неблагоприятного изменения молекулы эластомера или серного мостика, 3) установить дополнительный рецептор первичного полимера на участке дислокации, затем 4) после механически индуцированного отслаивания суб-частиц повторно сшить первоначальный навесной серный мостик на восприимчивых участках дислокации вдоль основной цепи эластомера.The strategic efforts using these properties and conditions are to 1) carefully unpack the dense GTR composite structure, 2) relocate the least stable cross-link attachment point without adversely altering the elastomer molecule or sulfur bridge, 3) install an additional primary polymer receptor at the dislocation site , then 4) after mechanically induced peeling of sub-particles, re-link the original sulfur hanging bridge at susceptible dislocation sites along the elastomer backbone.

Без помощи элементная сера будет медленно сшивать функциональные полимеры резины, но такой процесс является слишком медленным и имеет слишком много проблем с конечными свойствами, чтобы стать коммерчески реалистичной альтернативой коммерчески успешному процессу вулканизации. Вулканизация, описанная в настоящем документе, относится к ускоренному процессу серной вулканизации, которую применяют на практике при промышленной вулканизации.Without assistance, elemental sulfur will slowly cross-link functional rubber polymers, but such a process is too slow and has too many end-property problems to be a commercially realistic alternative to a commercially successful vulcanization process. The vulcanization described herein refers to the accelerated sulfur vulcanization process that is used in industrial vulcanization practice.

Серная вулканизация была открыта Чарльзом Гудьиром в 1839 году. Через 178 лет после разработки стало общепризнанным, что такие процессы являются сложными и приводят к образованию поперечного серного мостика между соседними, взаимопроникающими полимерами резины.Sulfur vulcanization was discovered by Charles Goodyear in 1839. 178 years after its development, it is generally accepted that such processes are complex and result in the formation of a sulfur cross-bridge between adjacent, interpenetrating rubber polymers.

Указанные мостики в свою очередь придают эластомерному материалу механические свойства, которые имеют решающее значение для цивилизации. Однако был достигнут большой успех и многие определенные элементы такого прогресса хорошо известны.These bridges, in turn, give the elastomeric material mechanical properties that are crucial for civilization. However, great success has been achieved and many specific elements of such progress are well known.

Хотя долгое время считалось, что свободнорадикальный механизм представляет собой контролирующее явление, совсем недавно, с появлением более совершенных способов исследования скрытых процессов, не было обнаружено убедительных доказательств присутствия первичных теоретических радикалов, необходимых для подтверждения такого механизма. Напротив, с помощью аналогичных усовершенствованных способов исследования процессов был предсказан и подтвержден ионный механизм. Поскольку современный процесс вулканизации включает смешивание многих химических компонентов в начале указанного процесса, каждый компонент (комбинация) со своим собственным путем химической реакции, вполне вероятно, что как радикальный, так и ионный механизмы являются активными, но анализ показывает, что ионный механизм преобладает.Although the free radical mechanism has long been thought to be the controlling phenomenon, more recently, with the advent of better ways to study hidden processes, no convincing evidence for the presence of the theoretical primary radicals needed to support such a mechanism has been found. In contrast, the ionic mechanism was predicted and confirmed using similar advanced process research techniques. Since the modern vulcanization process involves mixing many chemical components at the beginning of the said process, each component (combination) with its own chemical reaction pathway, it is likely that both radical and ionic mechanisms are active, but analysis shows that the ionic mechanism predominates.

Типичным примером (% по массе) смеси, полученной из NR-BR шины, является: NR 80%, BR 20%), ZnO 5%, стеариновая кислота 2%, диоксид кремния-тальк 3%, сажа 55%, ароматическое масло 10%, элементная сера 1,7%, N-циклогексил-2-бензотиазол сульфенамид (CBS - ускоритель) 1,2%, 2-(4-морфолинотио) бензотиазол (MBS -ускоритель) 1,1% и N-трет-бутил-2-бензотиазол сульфенамид (TBBS - ускоритель) 1,1%.A typical example (% by weight) of a mixture obtained from an NR-BR tire is: NR 80%, BR 20%), ZnO 5%, stearic acid 2%, silica-talc 3%, carbon black 55%, aromatic oil 10 %, elemental sulfur 1.7%, N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBS - accelerator) 1.2%, 2-(4-morpholinothio) benzothiazole (MBS - accelerator) 1.1% and N-tert-butyl -2-benzothiazole sulfenamide (TBBS - accelerator) 1.1%.

Процесс начинается в нагретой пресс-форме после того как компоненты рецепта шины были тщательно распределены и диспергированы. Процесс вулканизации можно наблюдать в виде трех последовательных событий: 1) образование комплекса ускорителя в результате химических реакций, 2) образование предшественника сшивания и 3) завершение сшивания.The process begins in a heated mold after the components of the tire recipe have been carefully distributed and dispersed. The vulcanization process can be observed as three sequential events: 1) formation of an accelerator complex by chemical reactions, 2) formation of a crosslinking precursor, and 3) completion of crosslinking.

Образование ускорителяAccelerator education

При применении, например, популярной модели ускорителя 2-меркаптобензотиазола (МВТ) существует консенсус в отношении того, что сульфонамидный ускоритель в присутствии серы разлагается при нагревании с образованием МВТ и соответствующего амина. Затем МВТ постепенно взаимодействует с оставшимися молекулами сульфенамида с автокаталитическим образованием 2,2'-дитиобензотиазола (MBTS) и высвобождением, тем самым, молекул амина. Далее MBTS взаимодействует с элементарной серой с образованием полисульфида в качестве активного сульфитирующего агента (источника ионов персульфония). Возможный механизм реакции образования предшественника приведен ниже.Using, for example, the popular 2-mercaptobenzothiazole (MBT) accelerator model, there is consensus that the sulfonamide accelerator, in the presence of sulfur, decomposes on heating to form MBT and the corresponding amine. MBT then gradually reacts with the remaining sulfenamide molecules to autocatalytically form 2,2'-dithiobenzothiazole (MBTS) and thereby release amine molecules. MBTS then reacts with elemental sulfur to form polysulfide as an active sulfitizing agent (a source of persulfonium ions). A possible mechanism for the precursor formation reaction is given below.

Получение предшественника сшиванияPreparation of cross-linking precursor

Такая реакция второй стадии, потребляющая недавно образованное промежуточное соединение ускорителя, связанное с обоими концами образующейся серной цепочки, начинается, когда сульфурирующий агент взаимодействует с боковой структурой, присоединенной к эластомерной молекулярной цепи изопрена или бутадиена, с образованием иона персульфония (I). Затем полученный ион персульфония взаимодействует со второй молекулой изопрена или бутадиена путем захвата аллильного водорода с образованием полимерного метального карбокатиона. Полученное промежуточное соединение, также называемое политио-меркапбензотиазильной группой, вводит мономерную серу в положение связывания в боковой группе, которое новый карбокатион превращает в двойную связь за счет добавления анионов. В конечном счете, такое образование конечной двойной связи происходит путем разложения сульфенамида с образованием неисследованных изомеров вблизи участка реакции.This second-stage reaction, consuming the newly formed accelerator intermediate associated with both ends of the resulting sulfur chain, begins when the sulfurizing agent reacts with a pendant structure attached to the elastomeric isoprene or butadiene molecular chain to form a persulfonium(I) ion. The resulting persulfonium ion then reacts with a second isoprene or butadiene molecule by capturing an allylic hydrogen to form a polymeric methyl carbocation. The resulting intermediate, also called a polythio-mercapbenzothiazyl group, introduces monomeric sulfur into the side group bonding position, which the new carbocation converts into a double bond by the addition of anions. Ultimately, this formation of the final double bond occurs by decomposition of the sulfenamide to form unexplored isomers near the reaction site.

Формирование поперечной связиCross Link Formation

На последней стадии основная цепь соседней цепи резинового полимера атакуется в положении аллильного углерода, которое чувствительно к карбокатиону из-за полисульфидной группы, связанной с оставшимся «концом» цепочки элементарной серны. Длина серной цепочки в окончательной сшитой форме может составлять до двадцати (20) атомов, но обычно не превышает (7) атомов. Серный мостик может содержать отдельные атомы, но обычно содержит одно или несколько восьмичленных колец элементарной серы (S8). Более длинные цепи могут укорачиваться, когда время и температура отверждения выходят за границы времени и температуры окончания сшивания; или во время сопутствующего процесса отжига. Важно отметить, что никакая сульфидная цепь не может образоваться до тех пор, пока «фрагмент» другого диссоциированного соединения серы не прикрепится к участку предшественника. На кривой реометрии с пуансоном (MDR) обнаружена только последняя стадия образования поперечных связей.In the final step, the backbone of the adjacent rubber polymer chain is attacked at the allylic carbon position, which is sensitive to the carbocation due to the polysulfide group associated with the remaining "end" of the elemental chamois chain. The length of the sulfur chain in the final cross-linked form can be up to twenty (20) atoms, but usually does not exceed (7) atoms. The sulfur bridge can contain individual atoms, but usually contains one or more eight-membered rings of elemental sulfur (S8). Longer chains may be shortened when curing time and temperature exceed the end-crosslinking time and temperature; or during the accompanying annealing process. It is important to note that no sulfide chain can form until a "fragment" of another dissociated sulfur compound is attached to the precursor site. The punch rheometry (MDR) curve shows only the last stage of cross-linking.

Определение характеристик конечного сшиванияDetermination of final cross-linking characteristics

Плотность и тип сшивания определяют с применением способа химического набухания и химического зонда, соответственно; или с помощью спектроскопии.The density and type of crosslinking are determined using a chemical swelling method and a chemical probe, respectively; or using spectroscopy.

Плотность сшивания цепи эффективной с точки зрения эластичности сетки можно рассчитать с помощью уравнения Флори-Ринера после эмпирического получения данных. Затем этот же локализованный образец, используемый для определения плотности сшивания, подвергают воздействию пиперидин-пропан-2-тиола в качестве химического зонда (РРТСР), с помощью которого определят долю сульфидных поперечных связей (S>3). Дальнейшая обработка этого же образца РРТСР с применением пиперидин-гексан-1-тиола в качестве химического зонда, позволяет выявить соотношения дисульфидных и моносульфидных поперечных связей. Затем можно вычислить процентное содержание каждой связи в процентах от исходной плотности сшивания и, что полезно, сравнить с кривой MDR.The cross-linking density of the elastically effective mesh chain can be calculated using the Flory-Riener equation after empirical data acquisition. The same localized sample used to determine cross-link density is then exposed to piperidine propane-2-thiol as a chemical probe (PPTCP) to determine the proportion of sulfide cross-links (S>3). Further processing of the same PPTCP sample using piperidine-hexane-1-thiol as a chemical probe reveals the ratio of disulfide and monosulfide cross-links. The percentage of each bond as a percentage of the original cross-link density can then be calculated and usefully compared to the MDR curve.

С MAS NMR спектры (спектры С-ЯМР с вращением образца под магическим углом) проходят перекрестную проверку способом(ами) с применением химического зонда, при этом регистрируют резонансные пики полисульфида и моносульфида при 57,5 и 50,4 ppm, соответственно (структуры типа В2 в качестве примера); и резонансные пики 37,3, 44,7, 48,2, 49,6, 50,6, 52,5, 54,8 и 57,5 ррm при применении половины суммы перечисленных площадей и получают плотность сшивания.With MAS NMR spectra (magic angle spinning C-NMR spectra) are cross-validated by chemical probe method(s), detecting polysulfide and monosulfide resonance peaks at 57.5 and 50.4 ppm, respectively (type structures B2 as an example); and resonance peaks at 37.3, 44.7, 48.2, 49.6, 50.6, 52.5, 54.8 and 57.5 ppm when applying half the sum of the listed areas and obtain the crosslinking density.

Оценка вероятностей петлеобразованияEstimation of loop formation probabilities

Когда между соседними полимерными цепями происходит сшивание, это придает резиновому композиту эластичность и модуль упругости при сдвиге. Однако когда поперечная связь образуется в одной и той же полимерной цепи, она образует петлю и становится неэффективной с точки зрения эластичности и ее можно охарактеризовать как дефект или слабое место в структуре вулканизированной резиновой матрицы. Детальный анализ вероятности образования петель показывает, что появление такого нежелательного состояния происходит в данной промышленно вулканизированной резине в диапазоне от 5 до 15% от общего количества поперечных связей. В зависимости от местоположения нежелательной поперечной связи образовавшая петлю молекулярная цепь полимера может превратить от 5 до 20% резинового полимера в неэффективный циклический углеводород. Следует отметить, что повторная эластомерная морфология GTRP, обработанных способами согласно предложенным вариантам реализации настоящего изобретения, снижала подверженность такому явлению.When cross-linking occurs between adjacent polymer chains, it imparts elasticity and shear modulus to the rubber composite. However, when a cross-link is formed in the same polymer chain, it forms a loop and becomes ineffective in terms of elasticity and can be characterized as a defect or weak point in the structure of the vulcanized rubber matrix. A detailed analysis of the probability of loop formation shows that the occurrence of this undesirable condition occurs in a given commercially vulcanized rubber in the range of 5 to 15% of the total number of cross-links. Depending on the location of the unwanted cross-link, the looped polymer molecular chain can convert 5 to 20% of the rubber polymer into an ineffective cyclic hydrocarbon. It should be noted that the re-elastomeric morphology of GTRP treated with methods according to the proposed embodiments of the present invention reduced susceptibility to this phenomenon.

Общепринятое применение резиновых отходов в шинахCommon Use of Waste Rubber in Tires

За исключением обрезков резины, полученных до окончательного нагревания и сшивания новых шин, согласно оценкам менее 0,0004% по массе всех EOL шин повторно включают в маточную смесь, используемую для производства новых шин. Такое повторное включение при применении очень мелкой, обработанной криогенным способом измельченной резины, полученной из EOL шин, было успешно осуществлено при загрузках маточной смеси до 3% по массе. Загрузка обработанной измельченной резины, полученной из EOL шин, в количестве большем, чем указано, до сих пор не была практически осуществима, поскольку при более высоких уровнях загрузки физические свойства, необходимые при применении новых шин, не соответствуют требованиям. Производство шин обычно начинается с базовой формулы компонентов, разработанной путем выбора сырьевого материал(ов). Затем ее доводят до маточной смеси в смесительном оборудовании с высоким сдвигом. Как правило, маточную смесь получают в два этапа: основной цикл и конечный цикл. В основном цикле объединяют различные виды резины, которые вводят в виде небольших брикетов или листов и смешивают с мелкодисперсными порошками сажи и минералов, а также с небольшим количеством технологического масла(масел). Такую стадию выполняют при высокой температуре, необходимой для понижения вязкости резиновых элементов, так что плохо текучие элементы порошка могут быть равномерно распределены в достаточно небольших кластерах или пакетах. Затем такие кластеры или пакеты можно последовательно диспергировать до обеспечения минимального размера частиц. Конечный цикл выполняют при более низкой температуре и обычно в технологических условиях, создающих больший эффект размазывания гетерогенных элементов. В конечном цикле резиновые полимеры не подвергаются дальнейшему разложению под воздействием высоких температур, как в основном цикле, и равномерно распределенные агломераты порошковых компонентов обрабатывают до такого небольшого физического размера, что они диспергируются в свободном молекулярном пространстве резиновых элементов. После завершения конечного цикла брикеты маточной смеси извлекают из смесителя и скатывают в тонкие листы (это называется вальцеванием). Вальцованные листы используют для укладки слоев каркаса шины на специализированном формовочном оборудовании перед помещением в пресс для компрессионного прессования для окончательного сшивания посредством термических и/или химических средств.Excluding rubber scraps obtained before final heating and crosslinking of new tires, it is estimated that less than 0.0004% by weight of all EOL tires are re-incorporated into the masterbatch used to produce new tires. This reincorporation using very fine, cryogenically treated shredded rubber obtained from EOL tires has been successfully accomplished at masterbatch loadings up to 3% by weight. Loading more processed shredded rubber from EOL tires than specified has not been practical until now because at higher loading levels the physical properties required by new tires are not adequate. Tire manufacturing typically begins with a basic component formula developed through the selection of raw material(s). It is then brought to a masterbatch in high shear mixing equipment. Generally, the masterbatch is produced in two stages: the main cycle and the final cycle. The main cycle combines various types of rubber, which are introduced in the form of small briquettes or sheets and mixed with fine powders of soot and minerals, as well as a small amount of process oil(s). This step is carried out at a high temperature necessary to reduce the viscosity of the rubber elements so that the poorly flowing powder elements can be evenly distributed in fairly small clusters or packets. Such clusters or packets can then be dispersed sequentially to a minimum particle size. The final cycle is performed at a lower temperature and usually under technological conditions that create a greater effect of smearing heterogeneous elements. In the final cycle, the rubber polymers are not further degraded by high temperatures as in the main cycle, and evenly distributed agglomerates of powder components are processed to such a small physical size that they are dispersed in the free molecular space of the rubber elements. Once the final cycle is completed, the masterbatch briquettes are removed from the mixer and rolled into thin sheets (this is called rolling). Rolled sheets are used to lay the tire carcass layers on specialized forming equipment before being placed in a compression press for final cross-linking through thermal and/or chemical means.

Ускорители сшивания содержат меркапто-группу или группу на основе серы (например, элементарную серу и/или производные ускорителя N-трет-бутил-2- бензотиазол сульфенамида (TBBS)). Сшивающие агенты на основе серы, взаимодействующие с участками в маточной смеси при заданной температуре или температуре выше заданной, могут быть частично введены как в основном цикле, так и в конечном цикле. Сшивание во время конечного нагревания каркаса шины приводит к тому, что реакционноспособные участки в различных резиновых элементах создают достаточную плотность сшивания для обеспечения конечных физических свойств, необходимых для выдерживания длительной нагрузки и тепловой среды, которым будет подвергаться шина.Crosslinking accelerators contain a mercapto group or a sulfur-based group (eg, elemental sulfur and/or N-tert-butyl-2-benzothiazole sulfenamide (TBBS) accelerator derivatives). Sulfur-based crosslinkers that react with sites in the masterbatch at or above a given temperature may be partially introduced in both the main cycle and the final cycle. Crosslinking during the final heating of the tire carcass causes the reactive sites in the various rubber elements to create sufficient crosslinking density to provide the final physical properties needed to withstand the long-term load and thermal environment to which the tire will be subjected.

Был разработан способ направленного воздействия на участок предшественника сшивания, который позволяет осуществлять взаимосвязанное замещение EOL шины таким образом, что может быть получена функционально перегруппированная повторно сшиваемая резина в виде субмикронных частиц. Такая резина подходит для повторного введения в производство новых шин на уровнях до 100% по массе относительно массы маточной смеси, используемой в последующем производстве новых шин. Новые шины, в которых используют такое сырье, модифицированное EOL шинами, демонстрируют рабочие характеристики, эквивалентные или аналогичные характеристикам, достигаемым при применении материалов, которые все являются материалами первичного изготовления.A method has been developed to target the crosslinking precursor site, which allows for interconnected replacement of the EOL tire such that functionally rearranged recrosslinkable rubber can be obtained in the form of submicron particles. Such rubber is suitable for reintroduction into new tire production at levels up to 100% by weight relative to the weight of the masterbatch used in subsequent new tire production. New tires using such raw materials modified by EOL tires exhibit performance characteristics equivalent or similar to those achieved using materials that are all virgin materials.

Резина из отходов отслуживших свой срок шинRubber from waste tires

Резиносодержащую крошку получают из двух основных видов сырья: заусенец на шинах, побочного продукта восстановления шин, целых шин и резины отработанных шин. Резина отработанных шин поступает от трех типов шин: шин для легковых автомобилей; шин для грузовых автомобилей; и шин для бездорожья. Выход конечного продукта для каждого из таких типов шин зависит от конструкции, прочности и веса шины. В среднем от одной шины для легковых автомобилей можно получить от 10 до 16 фунтов (от примерно 4,5 кг до примерно 7,3 кг) крошки из отслуживших свой срок шин. Другие источники резиносодержащей крошки включают продукты, содержащие утилизированную резиносодержащую крошку или изготовленные с применением такой крошки, например, новые резиновые продукты, покрытие для игровых площадок, резиновая мульча, дренажный заполнитель, материал строительной насыпи, отходы производства и т.п.Crumb rubber is obtained from two main types of raw materials: tire burr, tire retread by-product, whole tires and waste tire rubber. Scrap tire rubber comes from three types of tires: passenger car tires; tires for trucks; and off-road tires. The final product yield for each of these types of tires depends on the design, strength and weight of the tire. On average, one passenger car tire can yield 10 to 16 pounds (about 4.5 kg to about 7.3 kg) of scrap tire debris. Other sources of crumb rubber include products containing or manufactured from recycled crumb rubber, such as new rubber products, playground surfacing, rubber mulch, drainage aggregate, fill material, industrial waste, and the like.

Шины представляют собой композитные конструкции, содержащие ряд компонентов. Каркас шины состоит из протектора, бортового кольца, боковины, плечевой зоны и слоя корда. Шины получают из таких компонентов, как натуральный каучук и/или синтетический каучук, корды и наполнитель. Полимер, наиболее часто применяемый для изготовления протектора и оболочки кордов, представляет собой смесь NR и S-BR сополимеров. Корды образуют слой и бортовое кольцо шины и обеспечивают прочность при растяжении, необходимую для сдерживания внутреннего давления в шине. Корды могут содержать сталь, натуральные волокна, такие как хлопок или шелк, и синтетические волокна, такие как нейлон или кевлар. Наполнители могут включать диоксид кремния и сажу. Типичная шина может содержать один или более компонентов из: синтетического каучука, натурального каучука, серы и серосодержащих соединений, диоксида кремния, фенольной смолы, масла (ароматического, нафтенового и/или парафинового), ткани (полиэстера, нейлона и т.д.), нефтяных восков, пигментов (оксида цинка, диоксида титана и т.д.), сажи, жирных кислот, разнообразных инертных материалов и стальной проволоки.Tires are composite structures containing a number of components. The tire carcass consists of a tread, bead, sidewall, shoulder area and cord layer. Tires are made from components such as natural rubber and/or synthetic rubber, cords and filler. The polymer most commonly used for tread and cord shells is a mixture of NR and S-BR copolymers. The cords form the ply and bead of the tire and provide the tensile strength needed to contain the tire's internal pressure. Cords may contain steel, natural fibers such as cotton or silk, and synthetic fibers such as nylon or Kevlar. Fillers may include silica and carbon black. A typical tire may contain one or more of: synthetic rubber, natural rubber, sulfur and sulfur-containing compounds, silica, phenolic resin, oil (aromatic, naphthenic and/or paraffinic), fabric (polyester, nylon, etc.), petroleum waxes, pigments (zinc oxide, titanium dioxide, etc.), carbon black, fatty acids, various inert materials and steel wire.

Типичная шина для легковых автомобилей содержит 14% натурального каучука, 27% синтетического каучука, 28% сажи, от 14 до 15% стали и от 16 до 17% ткани, наполнителей, ускорителей, антиозонантов и других разнообразных компонентов. Средний вес новой шины для легковых автомобилей составляет 25 фунтов (примерно 11 кг), а отработанной шины для легковых автомобилей 22 фунта (примерно 10,0 кг). Шины для грузовых автомобилей обычно содержат 27% натурального каучука, 14% синтетического каучука, 28% сажи, от 14 до 15% стали и от 16 до 17% ткани, наполнителей, ускорителей, антиозонантов и других разнообразных компонентов. Средний вес новой шины для грузовых автомобилей составляет 120 фунтов (примерно 54 кг), отработанной шины для грузовых автомобилей 110 фунтов (примерно 50 кг). Шины других типов могут содержать более высокие количества синтетического и/или натурального каучука, например, 70% (по массе) каучука, 15% стали, 3% волокна и 12% других материалов, таких как инертные наполнители. Резина содержится в компонентах шины, в том числе в протекторе, гермослое, бортовых кольцах, ремнях и т.п. Процентное содержание резины по массе в новой шине для легковых автомобилей обычно составляет: 32,6% в протекторе; 1,7% в основании, 21,9% в боковине, 5,0% в верхней точке бортового кольца, 1,2% в изоляционном материале бортового кольца, 11,8% в тканевом изоляционном материале; 9,5% в изоляционном материале стального корда, 12,4% в гермослое и 3,9% в подушечном слое резины.A typical passenger car tire contains 14% natural rubber, 27% synthetic rubber, 28% carbon black, 14 to 15% steel and 16 to 17% fabric, fillers, accelerators, antiozonants and other miscellaneous components. The average weight of a new passenger car tire is 25 pounds (approximately 11 kg) and a used passenger car tire is 22 pounds (approximately 10.0 kg). Truck tires typically contain 27% natural rubber, 14% synthetic rubber, 28% carbon black, 14 to 15% steel and 16 to 17% fabric, fillers, accelerators, antiozonants and other miscellaneous components. The average weight of a new truck tire is 120 pounds (approximately 54 kg), and a used truck tire is 110 pounds (approximately 50 kg). Other types of tires may contain higher amounts of synthetic and/or natural rubber, such as 70% (by weight) rubber, 15% steel, 3% fiber and 12% other materials such as inert fillers. Rubber is found in tire components, including the tread, liner, beads, belts, etc. The percentage of rubber by weight in a new passenger car tire is typically: 32.6% in the tread; 1.7% at the base, 21.9% at the side, 5.0% at the top of the bead ring, 1.2% in the bead ring insulation material, 11.8% in the fabric insulation material; 9.5% in the steel cord insulation material, 12.4% in the containment layer and 3.9% in the rubber cushion layer.

Резиновые смеси, используемые в типичной шине вместе с сопутствующими материалами, приведены в таблице 1. Описанные в настоящем документе способы подходят для обработки протектора, основания, боковины шины, а также гермослоя, и, кроме того, подходят для обработки других материалов, содержащих вулканизированный (или иным образом сшитый) натуральный каучук, стирол-бутадиеновый каучук и изобутилен-изопреновый каучук. Как дополнительно описано в настоящем документе, другие компоненты, например, сажа, присутствующая в EOL шине или других промышленных изделиях, содержащих вулканизированную резину, согласно некоторым вариантам реализации могут оставаться в резине, подвергнутой процессам, описанным в настоящем документе, без обработки, проводимой для воздействия на свойства или количества другого компонента(ов). Согласно другим вариантам реализации резину можно подвергнуть дополнительным процессам для обогащения или минимизации таких дополнительных компонентов или изменения их свойств.The rubber compounds used in a typical tire along with associated materials are listed in Table 1. The methods described herein are suitable for treating the tire's tread, base, sidewall, and liner, and are also suitable for treating other materials containing vulcanized ( or otherwise cross-linked) natural rubber, styrene-butadiene rubber and isobutylene-isoprene rubber. As further described herein, other components, such as carbon black, present in an EOL tire or other industrial products containing vulcanized rubber, in some embodiments, may remain in the rubber subjected to the processes described herein without treatment being carried out to affect on the properties or quantities of the other component(s). In other embodiments, the rubber may be subjected to additional processes to enrich or minimize such additional components or change their properties.

* PHR=на 100 частей резины, частей в расчете на массу* PHR=per 100 parts of rubber, parts based on weight

* Марка углерода=классификация ASTM: Размер частиц и структура углерода различаются.* Carbon grade=ASTM classification: Particle size and structure of carbon vary.

В шине для легковых автомобилей содержится приблизительно 2,5 фунта (примерно 1,1 кг) стальных ремней и бортовой проволоки. Такой материал выполняют из высокоуглеродистои стали с номинальной прочностью при растяжении 2750 МН/м2 Состав стального шинного корда типичной шины приведен в таблице 2.A passenger car tire contains approximately 2.5 pounds (approximately 1.1 kg) of steel belts and bead wire. This material is made from high-carbon steel with a nominal tensile strength of 2750 MN/m 2. The composition of a typical tire's steel tire cord is given in Table 2.

Целые шины можно измельчить с получением частиц резины, смешанных с другими компонентами шины. Способы получения из шин частиц, содержащих резину, известны в данной области техники. Использованные шины (или их куски или гранулы) можно подвергнуть необязательной стадии очистки (например, промывке водой). Шины можно утилизировать, подвергая их начальной стадии разрезания на куски, а затем подвергая такие куски процессу гранулирования с получением исходного гранулята с размерами от 1 до 3 см. Измельчение можно проводить в условиях окружающей среды (например, в грануляторе или дробильных вальцах) или в криогенных условиях.Whole tires can be shredded to produce rubber particles mixed with other tire components. Methods for producing rubber-containing particles from tires are known in the art. Used tires (or chunks or pellets) may be subjected to an optional cleaning step (eg water rinsing). Tires can be disposed of by subjecting them to an initial stage of cutting into pieces and then subjecting such pieces to a granulation process to produce a raw granulate with sizes ranging from 1 to 3 cm. Reduction can be carried out under ambient conditions (for example, in a granulator or crushing rollers) or in cryogenic conditions.

Измельчение в условиях окружающей среды представляет собой многостадийную технологию обработки, в которой используют ряд устройств (обычно три) для разделения резиновых, металлических и тканевых компонентов шины. Независимо от того, используется ли оборудование для гранулирования или дробильные вальцы, на первой стадии обработки обычно уменьшают размеры исходного сырья до мелкой стружки. Второе устройство в ряду будет измельчать такую стружку для отделения резины от металла и ткани. Затем на мельнице тонкого помола материал будет измельчен до обеспечения требуемой спецификации продукта. После каждой стадии обработки материал сортируют с помощью сит для просеивания, которые возвращают слишком большие куски в гранулятор или вальцы для дальнейшей обработки. Для удаления проволоки и других металлических загрязнений на всех стадиях обработки используют магниты.Environmental comminution is a multi-stage processing technology that uses a number of devices (usually three) to separate the rubber, metal and fabric components of a tire. Whether pelletizing equipment or crushing rollers are used, the first stage of processing typically involves reducing the size of the feedstock to fine chips. The second device in the row will grind such shavings to separate rubber from metal and fabric. The material will then be ground in a fine mill to achieve the required product specification. After each processing stage, the material is sorted using sieves that return oversized pieces to the granulator or rollers for further processing. Magnets are used to remove wire and other metal contaminants at all stages of processing.

На последней стадии с помощью воздушных сепараторов удаляют ткань. Частицы резины, полученные в процессе гранулирования, обычно имеют форму поверхности резания и шероховатую текстуру с одинаковыми размерами по краям разреза.At the last stage, tissue is removed using air separators. The rubber particles produced by the granulation process typically have a cutting surface shape and a rough texture with uniform dimensions along the cut edges.

В дробильных вальцах используют два больших вращающихся валка с зубцами, врезанными в один или оба из указанных валков. Конфигурации вращения это то, что делает их разными. Такие валки работают друг против друга при малом допустимом отклонении с разными скоростями. Размер продукта регулируют с помощью зазора между валками. Дробильные вальцы представляют собой низкоскоростные установки, работающие со скоростью примерно от 30 до 50 об/мин. Резина обычно проходит через две-три вальца для обеспечения уменьшения размеров различных частиц и дальнейшего отделения стальных и волокнистых компонентов. Такие вальцы не имеют встроенных в них сит и поэтому сами вальцы не регулируют размер конечной частицы. Отдельно стоящая система просеивания будет отделять после вальцов «выдержанные по размерам» частицы от гранул большого размера, и рециркулировать продукты большого размера. Частицы, производимые дробильными вальцами, обычно являются длинными и узкими по форме и имеют большую площадь поверхности.Crushing rollers use two large rotating rollers with teeth cut into one or both of the rollers. The rotation configurations are what makes them different. Such rolls work against each other with a small permissible deviation at different speeds. The size of the product is controlled by the gap between the rollers. Crushing rollers are low-speed units operating at approximately 30 to 50 rpm. The rubber is usually passed through two or three rollers to ensure that the various particle sizes are reduced and further separates the steel and fiber components. Such rollers do not have sieves built into them and therefore the rollers themselves do not regulate the size of the final particle. A stand-alone screening system will separate the rollers' "aged" particles from the oversize granules and recycle the oversize products. The particles produced by crushing rollers are typically long and narrow in shape and have a large surface area.

При криогенной обработке использует жидкий азот или другие материалы/способы для замораживания стружки из шин или резиновых частиц перед уменьшением размера. При температуре ниже -80°С большая часть резины становится хрупкой или «стекловидной». Применение криогенных температур можно использовать на любой стадии уменьшения размеров отработанных шин. Как правило, размер загружаемого материала соответствует стружке с номинальным размером 2 дюйма (примерно 5,1 см) или меньше. Для уменьшения температуры резины или шинной стружки материал можно охладить в камере туннельного типа, погрузить в «ванну» с жидким азотом или обрызгать жидким азотом. Охлажденную резину измельчают в редукторе ударного типа, центрифуге или молотковой мельнице. В результате такого процесса резину измельчают до частиц, проходящих через отверстие сита размером от 1/4 дюйма (примерно 0,64 см) до 30 меш, при этом большая часть частиц из распределения частиц проходит через отверстие сита от 1/4 дюйма (примерно 0,64 см) до 20 меш. Типичная производительность составляет от 4000 (примерно 1814 кг) до 6000 фунтов (примерно 2722 кг) в час. Криогенное измельчение позволяет предотвратить тепловую деградацию резины и обеспечивает высокий выход продукта, который практически не содержит волокон или стали, которые все отделяются во время указанного процесса.Cryogenic processing uses liquid nitrogen or other materials/methods to freeze tire chips or rubber particles before reducing them to size. At temperatures below -80°C, most rubber becomes brittle or glassy. The use of cryogenic temperatures can be used at any stage of reducing the size of waste tires. Typically, the feed size corresponds to chips with a nominal size of 2 inches (approximately 5.1 cm) or smaller. To reduce the temperature of rubber or tire chips, the material can be cooled in a tunnel-type chamber, immersed in a “bath” of liquid nitrogen, or sprayed with liquid nitrogen. The cooled rubber is crushed in an impact gearbox, centrifuge or hammer mill. This process reduces the rubber to particles that pass through a 1/4 inch (about 0.64 cm) to 30 mesh screen opening, with the majority of particles from the particle distribution passing through a 1/4 inch (about 0.64 cm) screen opening. .64 cm) up to 20 mesh. Typical throughput ranges from 4,000 (approximately 1,814 kg) to 6,000 lb (approximately 2,722 kg) per hour. Cryogenic grinding prevents thermal degradation of rubber and provides a high yield of product that contains virtually no fibers or steel, which are all separated during the process.

Мокрое измельчение представляет собой технологию обработки, применяемую для получения частиц размером 40 меш и меньше. В процессе мокрого измельчения частично очищенные частицы резиновой крошки смешивают с водой с образованием суспензии. Затем такую суспензию транспортируют через оборудование для уменьшения размера и сортировки. При достижении требуемого размера суспензию перемещают в оборудование для удаления большей части воды и последующей сушки. Помимо применения воды в процессе мокрого измельчения используют те же основные принципы, которые применяют в процессе, осуществляемом в окружающей среде. Основным преимуществом процесса мокрого измельчения является возможность получения резиновой крошки, проходящей через сито с мелкими отверстиями. Хотя получают продукты с крупностью 40 меш, большинство частиц имеют размер 60 меш и меньше. Процент от общего количества пропускаемого материала имеет размер меньше 200 меш. Другим преимуществом процесса мокрого измельчения является чистота и консистенция получаемой резиновой крошки. В указанном процессе происходит промывание частиц резиновые крошки. В процессе мокрого измельчения происходит удаление мелких частиц волокна из резиновой крошки, что позволяет получить очень чистый продукт.Wet grinding is a processing technology used to produce particles 40 mesh and smaller. In the wet grinding process, partially purified crumb rubber particles are mixed with water to form a slurry. This slurry is then transported through size reduction and screening equipment. When the required size is reached, the suspension is transferred to equipment to remove most of the water and then dry. In addition to the use of water, the wet grinding process uses the same basic principles as the environmental process. The main advantage of the wet grinding process is the ability to produce crumb rubber that passes through a fine mesh screen. Although 40 mesh products are produced, most particles are 60 mesh or smaller. A percentage of the total material passed is less than 200 mesh. Another advantage of the wet grinding process is the purity and consistency of the resulting crumb rubber. In this process, the crumb rubber particles are washed. The wet grinding process removes small fiber particles from the crumb rubber, resulting in a very clean product.

Исходный гранулят содержит стальные, резиновые и тканевые компоненты. Для минимизирования потери резины сталь обычно извлекают с применением многостадийного процесса магнитного разделения. Такой процесс может включать первую стадию, на которой используют высокопрочный двухполюсный надленточный магнит поперечного ленточного сепаратора для удаления металлосодержащих частиц на первой стадии. Вторая стадия включает магнитный барабанный сепаратор или магнитный барабан, в котором используют высокопрочные магниты из редкоземельных металлов. Аксиальное магнитное поле заставляет частицы, содержащие металл, падать и высвобождать захваченную резину. В случае мелкодисперсного резинового материала, который подают в мельницу для порошкования, пластинчатый магнит, подвешенный над конвейером вблизи продукта, может поднимать и удалять мелкие фрагменты проволоки. Для определения содержания металла, например, с применением магнитометра, можно провести дополнительное испытание.The initial granulate contains steel, rubber and fabric components. To minimize rubber loss, steel is typically recovered using a multi-stage magnetic separation process. Such a process may include a first stage in which a high strength two-pole over-belt cross-belt separator magnet is used to remove metal-containing particles in the first stage. The second stage includes a magnetic drum separator or magnetic drum, which uses high-strength rare earth magnets. The axial magnetic field causes particles containing metal to fall and release the trapped rubber. For fine rubber material fed into a powder mill, a plate magnet suspended above the conveyor near the product can lift and remove small wire fragments. Additional testing can be done to determine the metal content, for example using a magnetometer.

Волокно можно извлечь с применением модифицированного аппарата для отделения волокна, известного в текстильной промышленности. Обычно используют двухстадийный способ, согласно которому чистое волокно удаляют из крошки из EOL шин с применением модифицированного волокноотделителя-цилиндрического очистителя (используют в текстильной промышленности для удаления посторонних веществ из хлопка-сырца). Частично очищенную крошку подвергают второй стадии для удаления волокна, которое может все еще содержать частицы резины. Затем полученную очищенную крошку из EOL шин собирают для упаковки или другого применения. См., например, W. Stanley Anthony, Applied Engineering in Agriculture, Vol. 22(4): 563-570.The fiber can be recovered using a modified fiber separator known in the textile industry. Typically a two-step process is used in which the pure fiber is removed from the EOL tire crumbs using a modified cylindrical fiber separator (used in the textile industry to remove foreign matter from raw cotton). The partially cleaned chips are subjected to a second step to remove fibers that may still contain rubber particles. The resulting cleaned EOL tire chips are then collected for packaging or other uses. See, for example, W. Stanley Anthony, Applied Engineering in Agriculture, Vol. 22(4): 563-570.

Американское общество по испытанию материалов (ASTM) имеет стандарты для определения различных диапазонов размеров резиновой крошки, таких как 30 меш или 80 меш. Диапазон размеров частиц можно определить с помощью ситового анализа, состоящего из встряхивания и пропускания измеренного количества образца резиновой крошки через определенное количество контрольных сит в течение определенного времени. Количество образца, оставшегося на каждом сите, взвешивают, и представляют результаты в виде процента образца, оставшегося на каждом сите. Рекомендуемая процедура ситового анализа с применением способа Rotap приведена в ASTM 5644. Типичные размеры резиновой крошки, ориентированные на определенные продукты и области применения, включают следующие размеры: формованные и экструдированные продукты, от 4 до 100 меш; модификация асфальта, от 16 до 40 меш; покрытие спортивных площадок, от 1/4 дюйма (примерно 0,64 см) до 40 меш; автомобильная продукция, от 10 до 40 меш; шины, от 80 до 100 меш; резиновые и пластмассовые смеси, от 10 до 40 меш; и строительство, от 10 до 40 меш.The American Society for Testing and Materials (ASTM) has standards for defining different size ranges for crumb rubber, such as 30 mesh or 80 mesh. The range of particle sizes can be determined using sieve analysis, which consists of shaking and passing a measured amount of a sample of crumb rubber through a specified number of test sieves for a specified time. The amount of sample remaining on each sieve is weighed and the results are reported as the percentage of sample remaining on each sieve. A recommended procedure for sieve analysis using the Rotap method is given in ASTM 5644. Typical crumb rubber sizes targeting specific products and applications include the following sizes: molded and extruded products, 4 to 100 mesh; asphalt modification, from 16 to 40 mesh; sports field coverings, 1/4 inch (about 0.64 cm) to 40 mesh; automotive products, from 10 to 40 mesh; tires, 80 to 100 mesh; rubber and plastic mixtures, from 10 to 40 mesh; and construction, 10 to 40 mesh.

Не существует единых стандартов США для обработки резиновой крошки из EOL шин; однако подходящая резиновая крошка из EOL шин для применения во взаимосвязанном замещении обычно имеет низкое содержание волокон (менее 0,02% от общей массы), низкое содержание металлов (менее 0,01% от общей массы), вязкую консистенцию, при этом размер частиц предпочтительно таковой, что 100% частиц проходят через отверстия 16 меш. Согласно некоторым вариантам реализации может быть приемлемым использовать частицы большего размера, например, 14, 12 или даже 10 меш. Например, резиновая крошка с размером от 10 до 40 меш (например, 30 меш или от 25 до 35 меш) обеспечивает удовлетворительные результаты при обработке согласно способами, описанными в настоящем документе. Более мелкие частицы, например, от 41 до 200 меш могут использоваться и могут обеспечить более эффективное взаимосвязанное замещение; однако уменьшение размера частиц повлечет за собой большие затраты при получении крошки указанного размера. Более крупные частицы, например, менее 10 меш (от 4 до 9 меш), также можно обрабатывать указанными способами, например, в целях уменьшения размера частиц.There are no uniform U.S. standards for processing crumb rubber from EOL tires; however, suitable EOL tire crumb rubber for interlocking replacement applications typically has a low fiber content (less than 0.02% of total weight), low metal content (less than 0.01% of total weight), viscous consistency, with a particle size that is preferably such that 100% of particles pass through the 16 mesh openings. In some embodiments, it may be appropriate to use larger particle sizes, such as 14, 12, or even 10 mesh. For example, crumb rubber ranging in size from 10 to 40 mesh (eg, 30 mesh or 25 to 35 mesh) provides satisfactory results when processed according to the methods described herein. Finer particles, for example 41 to 200 mesh, can be used and can provide more effective interconnected displacement; however, reducing the particle size will entail greater costs in obtaining crumbs of the specified size. Larger particles, for example, less than 10 mesh (4 to 9 mesh), can also be treated by these methods, for example, to reduce particle size.

В ASTM D5603 Standard Classification for Rubber Compounding Materials - Recycled Vulcanizate Particulate, дана классификация вулканизированной резины в форме частиц в зависимости от максимального размера частиц, распределения по размерам и исходных материалов, включая целые шины, внешние оболочки шин, заусенцы, полученные от протектора и плечевой зоны шины, заусенцы, полученные от протектора, плечевой зоны и боковины шины, и резину не из шин.ASTM D5603 Standard Classification for Rubber Compounding Materials - Recycled Vulcanizate Particulate, classifies particulate vulcanized rubber based on maximum particle size, size distribution, and starting materials, including whole tires, tire outer casings, tread-derived burrs, and shoulder areas of the tire, burrs derived from the tread, shoulder and sidewall of the tire, and non-tire rubber.

Определение характеристик крошки из отслуживших свой срок шинDetermination of the characteristics of crumbs from used tires

Резиновую крошку из EOL шин, содержащую вулканизированную резину и имеющую требуемые размеры частиц, можно изготовить или получить из любого подходящего коммерческого источника.Crumb rubber from EOL tires containing vulcanized rubber and having the desired particle sizes can be manufactured or obtained from any suitable commercial source.

Как обсуждалось выше, резиновая крошка из шин обычно имеет такой размер, что 100% частиц могут пройти через сито с отверстиями 16 меш, и, кроме того, такая резиновая крошка может иметь узкое распределение по размерам (например, не менее 20 меш и не более 16 меш) или может иметь более широкое распределение по размерам (например, значительное содержание мелких частиц и различных других частиц с размером менее 16 меш). Резиновую крошку обычно очищают от волокна и проволоки до чистоты 99,9% масс.(то есть содержание волокна и проволоки составляет 0,1% масс. или менее); однако, как обсуждалось выше, согласно некоторым вариантам реализации можно оставить такие присутствующие посторонние материалы (один или более материалов, выбранных из волокна, проволоки, сажи).As discussed above, crumb rubber from tires is typically sized such that 100% of the particles can pass through a 16 mesh screen, and furthermore, such crumb rubber may have a narrow size distribution (e.g., no less than 20 mesh and no more 16 mesh) or may have a broader size distribution (eg, significant amounts of fines and various other particles smaller than 16 mesh). Crumb rubber is typically purified from fibers and wires to 99.9 wt.% purity (that is, the fiber and wire content is 0.1 wt.% or less); however, as discussed above, in some embodiments, such foreign materials (one or more materials selected from fiber, wire, carbon black) may be left present.

Если содержание серы в резиновой крошке из EOL шин неизвестно, типичные образцы резиновой крошки из EOL шин можно подвергнуть испытанию для определения содержания серы (обычно измеряемого в частях на центнер), так что в процессе экстракции можно использовать регулируемое количество реагента, что, тем самым, позволяет избежать чрезмерного применения или недостаточного применения реагента. Однако в общем случае способы согласно настоящим вариантам реализации подходят для применения с резиной, обладающей любой степенью вулканизации, так что для обработки вулканизированной резины знание содержания серы не является необходимым. Если требуется определить содержание серы, можно использовать любой подходящий способ, например, способ экстракции азотным соединением. В ASTM D4578 описаны стандартные способы испытаний, применяемые к резиносодержащим химическим веществам, для определения процентного содержания серы. Такие способы испытаний включают определение в серосодержащем образце материалов, нерастворимых в растворителе. Двумя способами испытаний являются: (1) способ испытания А, экстракция дисульфидом углерода и (2) способ испытания В, экстракция толуолом. Если в серосодержащем образце отсутствуют другие материалы, нерастворимые в растворителе, указанные способы испытаний позволяют непосредственно определить содержание нерастворимой серы. Если также присутствуют другие материалы, необходимы дополнительные испытания для определения, какая часть из нерастворимых веществ (например, сажи, диоксида кремния или других инертных наполнителей) представляет собой нерастворимую серу.If the sulfur content of EOL tire crumb rubber is unknown, representative samples of EOL tire crumb rubber can be tested to determine the sulfur content (usually measured in parts per hundredweight), so that a controlled amount of reagent can be used in the extraction process, thereby avoids overuse or underuse of reagent. However, in general, the methods of the present embodiments are suitable for use with rubber having any degree of vulcanization, so knowledge of the sulfur content is not necessary for processing vulcanized rubber. If it is necessary to determine the sulfur content, any suitable method, for example, a nitrogen compound extraction method, can be used. ASTM D4578 describes standard test methods applicable to rubber chemicals to determine the percentage of sulfur. Such test methods involve the determination of solvent-insoluble materials in a sulfur-containing sample. The two test methods are: (1) Test Method A, carbon disulfide extraction and (2) Test Method B, toluene extraction. If there are no other materials insoluble in the solvent in the sulfur-containing sample, these test methods provide a direct determination of the insoluble sulfur content. If other materials are also present, additional testing is necessary to determine what portion of the insoluble materials (eg, carbon black, silica, or other inert fillers) is insoluble sulfur.

Сшивание резины серойGray rubber stitching

При комнатной температуре элементарная сера состоит из циклических молекул из восьми атомов. В присутствии ускорителей и активаторов элементарная сера образует фрагменты серы, которые взаимодействуют с реакционноспособными группами резины в процессе взаимосвязанного замещения с образованием поперечных связей, таких как:At room temperature, elemental sulfur consists of cyclic molecules of eight atoms. In the presence of accelerators and activators, elemental sulfur forms sulfur fragments that react with the reactive groups of rubber in a process of interconnected substitution to form cross-links, such as:

Резиновую крошку из EOL шин подвергают химической обработке реагентом для индуцирования взаимосвязанного замещения. Реагент содержит соль металла, имеющую октаэдрическую молекулярную геометрию и температуру плавления в диапазоне от 100 до 150°С. Примеры подходящих реагентов включают ацетат кобальта (CAS 6147-53-1; Со(ОАс)2,) и ацетат меди (CAS 6046-93-1; Cu (ОАс)2,), хотя можно использовать и другие реагенты, как обсуждалось в настоящем документе в другом месте. Реагент обычно применяют в количестве от 0,1 до 5,0 частей реагента на сто частей вулканизированной резины (по массе); однако согласно определенным вариантам реализации можно использовать также более высокие или более низкие количества. Количество применяемого реагента можно увеличить или уменьшить в зависимости от содержания серы в резиновой крошке из EOL шин, подлежащей обработке, или от требуемой степени взаимосвязанного замещения, которую необходимо получить. Например, для достижения предварительно выбранной степени взаимосвязанного замещения можно использовать отношение молекул реагента к связям серы 1:1, 4:6, 1:2 или любое другое подходящее отношение.Crumb rubber from EOL tires is chemically treated with a reagent to induce interlocking substitution. The reagent contains a metal salt having an octahedral molecular geometry and a melting point in the range from 100 to 150°C. Examples of suitable reagents include cobalt acetate (CAS 6147-53-1; Co(OAc) 2 ), and copper acetate (CAS 6046-93-1; Cu(OAc) 2 ), although other reagents can be used as discussed in elsewhere in this document. The reagent is usually used in an amount of 0.1 to 5.0 parts of reagent per hundred parts of vulcanized rubber (by weight); however, in certain embodiments, higher or lower amounts may also be used. The amount of reagent used can be increased or decreased depending on the sulfur content of the EOL tire crumb rubber to be treated or the desired degree of interconnected substitution to be achieved. For example, to achieve a preselected degree of interlinked substitution, a ratio of reactant molecules to sulfur bonds of 1:1, 4:6, 1:2, or any other suitable ratio can be used.

Регенерация взаимопроникающей эластомерной сетки из частиц измельченной шинной резиныRegeneration of an interpenetrating elastomer mesh from crushed tire rubber particles

Согласно одному из вариантов реализации для регенерации морфологии монолитной, макроструктурной, взаимопроникающей эластомерной сетки из частиц измельченной шинной резины используют последовательные элементы. Элемент 1 включает обеспечение среды электромеханического реактора (EMRE) для поддержания медиаторов «фазового пространства» Больцмана, которые распаковывают GTRP, а затем перегруппировывают сульфидные мостиковые цепи для конечного компаундирования. Элемент 2 включает получение суспензии GTRP для обработки посредством EMRE.In one embodiment, sequential elements are used to regenerate the morphology of a monolithic, macrostructural, interpenetrating elastomeric network of shredded tire rubber particles. Element 1 involves providing an electromechanical reactor environment (EMRE) to support Boltzmann "phase space" mediators that decompress GTRP and then rearrange the sulfide bridging chains for final compounding. Element 2 involves obtaining a GTRP slurry for treatment by EMRE.

Элемент 3 включает воздействие на GTRP дифференциально-циклического механического напряжения и стерической электрополяризации. Элемент 4 включает воздействие на суспензию GTRP спроектированного, вызванного кавитацией термического и акустического ударно-волнового перепада(ов). Элемент 5 включает создание хемотактического эффекта привязки сульфидных мостиков. Элемент 6 включает получение продуктов химической реакции и временную шкалу. Элемент 7 включает компаундирование регенерированных GTRP с получением полностью интегрированного, монолитного, макроструктурного эластомерного материала.Element 3 involves exposing GTRP to differential cyclic mechanical stress and steric electropolarization. Element 4 involves exposing the GTRP slurry to engineered, cavitation-induced thermal and acoustic shock wave differential(s). Element 5 involves the creation of a chemotactic effect of binding sulfide bridges. Element 6 includes the production of chemical reaction products and the time scale. Element 7 involves compounding the regenerated GTRP to produce a fully integrated, monolithic, macrostructured elastomeric material.

В Элементе 1 среда электромеханического реактора (EMRE) обеспечивает эффективную среду «фазового пространства» для 1) распаковки GTRP и перезапуска предшественника вулканизации для 2) последующей перегруппировки сульфидных мостиков, 3) с минимальным изменением нативной матрицы эластомерного наполнителя. На фиг. 1 показана верхняя часть EMRE. Верхняя часть содержит 16-дюймовый (примерно 40 см) ротор 101 из нержавеющей стали с изменяемой окружной скоростью и максимальной скоростью 15000 футов в минуту (4572 м/мин). Кроме того, используют 17-дюймовый (примерно 43 см) статор 102 из нержавеющей стали, содержащий сто десятью пазов (кавитационных порталов) 103. Указанные компоненты создают траекторию 104 потока суспензии GTRP, как показано на фиг. 1. На фиг. 1 приведено детальное изображение поперечного сечения вдоль линии «А». Хотя EMRE, изображенную на фиг. 1, можно эффективно использовать, другие механические платформы могут быть выполнены в виде реакторов, применяемых в способах согласно настоящим вариантам реализации, например, винтовые насосы кавитационного типа, шнековые насосы, экструдеры или т.п.In Element 1, the electromechanical reactor environment (EMRE) provides an efficient "phase space" environment to 1) unpack the GTRP and restart the curing precursor for 2) subsequent rearrangement of sulfide bridges, 3) with minimal modification to the native elastomeric filler matrix. In fig. Figure 1 shows the top of the EMRE. The top contains a 16-inch (approximately 40 cm) 101 stainless steel variable speed rotor with a maximum speed of 15,000 fpm (4,572 m/min). In addition, a 17-inch (about 43 cm) stainless steel stator 102 is used containing one hundred and ten slots (cavitation portals) 103. These components create a GTRP slurry flow path 104, as shown in FIG. 1. In FIG. Figure 1 shows a detailed cross-section along line “A”. Although the EMRE shown in FIG. 1 can be effectively used, other mechanical platforms can be made in the form of reactors used in the methods according to the present embodiments, for example, cavitation-type screw pumps, screw pumps, extruders or the like.

В Элементе 2 получают суспензию GTRP. На фиг. 2 изображена технологическая схема для такого процесса, включающая смесительный резервуар 201 из нержавеющей стали, содержащий погружную верхнюю часть 202 EMRE. При работе резервуар обычно заполняют до примерно 70% от доступного объема резервуара. Суспензию получают из целой EOL шины, которая была подвергнута обычным процессам обработки для удаления металла и волокна, и измельчают для прохождения через сито 30 меш (600 мкм). В иллюстративном процессе, показанном на фиг. 2, смесительный резервуар из нержавеющей стали объемом 300 галлонов (примерно 1136 л) используют для получения партии объемом 200 галлонов (примерно 757 л) суспензии из резины EOL шин, имеющей удельную массу 1,03. Резервуар из нержавеющей стали может быть неизолированным, что позволяет рассеивать энергию EMRE (тепловую энергию). Согласно некоторым вариантам реализации можно добавить охлаждающие змеевики, что позволяет поддерживать температуру партии ниже температуры кипения, или, альтернативно, технологический резервуар может быть герметизирован для обеспечения работы при более высокой температуре в условиях повышенного давления. Партия суспензии из резины EOL шин весит 1716 фунтов (примерно 778 кг) при соотношении воды к GTRP 3:1. Компоненты суспензии на фиг. 2 включают приблизительно 152 галлона (примерно 575 л) обратно-осмотической (RO) воды, приблизительно 400 фунтов (примерно 181 кг) GTRP и приблизительно 8 фунтов (примерно 3,6 кг) ацетата меди (называемого металлоорганическим соединением или ОМС), предварительно растворенного в приблизительно 40 фунтах (примерно 18 кг) RO воды. Отфильтрованную воду, извлеченную из предыдущей партии, в том числе воду, выдавленную из фильтрационного осадка, можно использовать в качестве части приблизительно 152 галлонов (примерно 575 л) воды, применяемых для получения партии. В общем случае предпочтительно использовать свежую RO воду для растворения ОМС; однако согласно некоторым вариантам реализации также можно успешно применять извлеченную воду.In Element 2 a GTRP suspension is obtained. In fig. 2 depicts a flow diagram for such a process, including a stainless steel mixing tank 201 containing an EMRE submersible top 202. During operation, the reservoir is typically filled to approximately 70% of the available reservoir volume. The slurry is prepared from a whole EOL tire that has been subjected to conventional metal and fiber removal processes and ground to pass through a 30 mesh (600 micron) screen. In the exemplary process shown in FIG. 2, a 300 gallon stainless steel mixing tank is used to produce a 200 gallon batch of EOL tire rubber slurry having a specific gravity of 1.03. The stainless steel tank can be uninsulated, allowing EMRE (thermal energy) energy to be dissipated. In some embodiments, cooling coils may be added to keep the batch temperature below the boiling point, or alternatively, the process vessel may be sealed to allow higher temperature operation under elevated pressure conditions. A batch of EOL tire slurry weighs 1,716 lbs (approximately 778 kg) at a 3:1 water to GTRP ratio. The components of the suspension in Fig. 2 include approximately 152 gallons (approximately 575 L) of reverse osmosis (RO) water, approximately 400 pounds (approximately 181 kg) of GTRP, and approximately 8 pounds (approximately 3.6 kg) of copper acetate (called organometallic compound or OMC), pre-dissolved in approximately 40 pounds (approximately 18 kg) of RO water. The filtered water recovered from the previous batch, including the water squeezed out of the filter cake, can be used as part of the approximately 152 gallons (approximately 575 L) of water used to produce the batch. In general, it is preferable to use fresh RO water to dissolve OMC; however, in some embodiments, recovered water can also be successfully used.

В Элементе 3 GTRP суспензии пересекает «туннель фазового пространства», в котором к GTRP прикладывают дифференциально-циклическое механическое напряжение и стерическую поляризацию поля. Приведенное в настоящем документе понятие «фазового пространства» (иногда называемого «туннелем») впервые было использовано Больцманом как «коробка», в которой молекулярные структуры и скорость количественно определяют в зависимости от временного интервала, когда «содержимое» коробки подвергается воздействию(ям) извне. Когда среду в «коробке» индуцируют посредством энтропийных-энтальпийных-энтропийных фазовых изменений через короткие интервалы время-осцилляция, в «коробке» высвобождаются огромные силы энергии (скорость). Такой процесс схематически изображен на фиг. 3А, при этом линейное расстояние, геометрия GTRP, скорость и профиль ускорения показаны как функция времени на временной шкале, проходящей от 0,000 секунд до 0,0019 секунд. Время 0,000 соответствует моменту, когда частица падает на ротор 301 EMRE. Затем GTRP подвергается сжатию в статоре (компрессионном затворе 302), выходит из статора и поступает в схему рециркуляции. Как показано на фиг. 3В, пространство между ротором 301 EMRE и выходом из компрессионного затвора 302 называют туннелем 303 фазового пространства. Для облегчения этого процесса можно необязательно на компрессионный затвор подавать модулированный переменный ток. Используют электроды 304, которые создают модулированный переменный ток. Путем применения регулятора частоты можно использовать колебания от 0 (или без колебания) до 100 Гц, или можно использовать колебания до 1000 Гц или более. Для индуцирования протекания тока через суспензионную среду можно прикладывать напряжения до 300 В или более, что благодаря быстрому изменению полярности вызывает осаждение электронов на поверхность резиновых частиц в туннеле фазового пространства. Процесс сжатия в статоре приводит к деформации GTRP таким образом, что отношение ширины к длине увеличивается до 6:1. «Батутный» эффект быстрого сжатия-растяжения-прекращения сжатия, которому способствует протекание через паз статора модулированного переменного тока, усиливает стерический эффект отталкивания между перекрывающимися электронными облаками с последующим ускоренным расслоением связанной матрицы GTRP, как изображено на фиг. 3С. В случае частицы размером 600 мкм с примерно 1200 поперечными сульфидными связями за один проход через статор происходит регенерация 60 дислоцированных и повторно усиленных участков вулканизированного предшественника. Следует отметить, что EMRE, описанная в Элементе 1, представляет собой вариант реализации аппаратного обеспечения параллельного проточного реактора непрерывного действия для микросинтеза (PCMR), описанного в другом месте настоящего документа, главным образом, поскольку указанная среда устраняет необходимость создания и сертификации сосуда высокого давления для проведения процесса согласно настоящим вариантам реализации настоящего изобретения. Однако PCMR, работающий при фиксированной температуре вдоль кривой превращения «вода-в-пар», способен обеспечить аналогичные результаты распаковки частиц в «фазовом пространстве» при применении GTRP, как и вариант реализации EMRE в Элементе 1, в пяти квантах «Временная шкала», «Линейное расстояние», «Геометрия GTRP», «Скорость» и «Профиль ускорения», показанных на фиг. 3А, путем проталкивания суспензии GTRP через стратегически расположенные отверстия механически большего диаметра (например, регулируемый ирисовый клапан), что позволяет увеличить объем суспензии, после чего она переходит в газовую фазу, а затем сразу же уменьшить объем обратно до исходного внутреннего диаметра трубы. При зависимости температуры суспензии от давления, индуцированного для создания осцилляции цикла пар-жидкость-пар, эффективности распаковки GTRP являются эквивалентными. С каждым проходом через ротор размер частиц уменьшается. При уменьшении до размера 200 меш (70 мкм) разрушается приблизительно 65% сшивающих связей, и частицы могут механически расслаиваться с образованием тонких блинообразных структур (например, «размазываться» в виде 10 мкм пленки). Дальнейшее уменьшение размера обычно не требуется. При уменьшении до от 5 до 60 мкм из матрицы частиц начинает выделяться сажа. При уменьшении до размера 5 мкм начинает происходить восстановление углерода. В общем случае размер частиц 200 меш (70 мкм) подходит для большинства применений, таких как применение в шинах, при укладке кровельных и дорожных покрытий; однако согласно некоторым вариантам реализации могут потребоваться и размеры до 10 мкм.In Element 3, the GTRP of the suspension traverses a “phase space tunnel” in which differential cyclic mechanical stress and steric field polarization are applied to the GTRP. The concept of "phase space" (sometimes called a "tunnel") introduced herein was first used by Boltzmann as a "box" in which molecular structures and velocity are quantified as a function of the time interval when the "contents" of the box are exposed to external influence(s). . When the environment in the "box" is induced through entropy-enthalpy-entropy phase changes at short intervals of time-oscillation, enormous forces of energy (velocity) are released in the "box". Such a process is schematically depicted in Fig. 3A, with linear distance, GTRP geometry, velocity, and acceleration profile shown as a function of time on a time scale running from 0.000 seconds to 0.0019 seconds. Time 0.000 corresponds to the moment when the particle falls on the rotor 301 EMRE. The GTRP is then compressed in the stator (compression gate 302), exits the stator, and enters the recirculation circuit. As shown in FIG. 3B, the space between the EMRE rotor 301 and the exit from the compression gate 302 is called the phase space tunnel 303. To facilitate this process, it is optional to apply modulated alternating current to the compression gate. Electrodes 304 are used which produce a modulated alternating current. By using a frequency controller, oscillations from 0 (or no oscillation) to 100 Hz can be used, or oscillations up to 1000 Hz or more can be used. Voltages of up to 300 V or more can be applied to induce current flow through the suspension medium, causing electrons to be deposited onto the surface of the rubber particles in the phase space tunnel by rapidly changing polarity. The compression process in the stator causes the GTRP to deform such that the width to length ratio increases to 6:1. The "trampoline" effect of rapid contraction-expansion-decompression, facilitated by the flow of modulated alternating current through the stator slot, enhances the steric repulsion effect between overlapping electron clouds, followed by accelerated delamination of the associated GTRP matrix, as depicted in FIG. 3C. In the case of a 600 µm particle with approximately 1200 sulfide cross-links, 60 dislocated and re-strengthened sections of the vulcanized precursor are regenerated in one pass through the stator. It should be noted that the EMRE described in Item 1 is an implementation of the parallel flow microsynthesis reactor (PCMR) hardware described elsewhere herein, primarily because the environment eliminates the need to build and certify a pressure vessel for carrying out the process according to the present embodiments of the present invention. However, PCMR, operating at a fixed temperature along the water-to-steam conversion curve, is capable of providing similar "phase space" particle unpacking results to GTRP as the EMRE implementation in Element 1, in five "Timeline" quanta. The Linear Distance, GTRP Geometry, Velocity, and Acceleration Profile shown in FIG. 3A, by forcing the GTRP slurry through strategically placed mechanically larger orifices (such as an adjustable iris valve), allowing the slurry to be increased in volume until it enters the gas phase, and then immediately reduced back to the original pipe ID. When the suspension temperature is dependent on the pressure induced to create oscillation of the vapor-liquid-vapor cycle, the decompression efficiencies of GTRP are equivalent. With each pass through the rotor, the particle size decreases. When reduced to 200 mesh (70 µm), approximately 65% of the cross-linking bonds are broken and the particles can be mechanically exfoliated to form thin pancake-like structures (eg, "smear" into a 10 µm film). Further downsizing is usually not necessary. When decreasing to 5 to 60 µm, soot begins to be released from the particle matrix. When reduced to a size of 5 microns, carbon reduction begins to occur. In general, a particle size of 200 mesh (70 microns) is suitable for most applications such as tires, roofing and paving; however, some embodiments may require sizes as small as 10 microns.

В Элементе 4 на GTRP воздействуют спроектированной акустической ударной волной, вызванной кавитацией. Как показано на фиг. 4А, в туннеле фазового пространства между ротором 401 EMRE и компрессионным затвором 402 смесь 405 GTRP, увлеченного воздуха 406 и водной матрицы 407 металлорганического соединения присутствует при определенной скорости и объеме. При выходе через компрессионный затвор 402 сжатие пузырьков воздуха и ускорение частиц приводят к распространению 408 кавитации. При выходе суспензии более низкое давление завершает цикл кавитации взрывом воздушных полостей. В общем случае предпочтительно, чтобы во время кавитации внутри непрерывной водной фазы суспензии не происходило изменения объемной фазы. Поэтому дифференциальные перепады температуры и давления происходят в атомном масштабе. Такой процесс создает экстремальные дифференциальные перепады температуры и давления в нано-областях, при этом конус кавитации составляет от 102°F до 1015°F (от примерно 38°С до 3,8×1014°С) для температуры, от 60 м/с до 180 м/с для скорости акустической волны, и все это происходит в течение интервала времени от 103 сек-1 до 108 сек-1. Путем изменения скорости вращения ротора EMRE и/или вязкости суспензии и/или зазора статора можно осуществлять в туннеле фазового пространства манипулирование энергетическим «рычагом влияния». На фиг. 4В изображены технологические регулируемые переменные параметры для суспензии GTRP и EMRE. Пропорционально-интегральный дифференциальный регулятор (ПИД-регулятор или трехканальный регулятор), представляющий собой механизм обратной связи контура управления, широко применяемый в промышленных системах управления и во множестве других областей, требующих непрерывного модулированного управления, используют для регулирования температуры, размера отверстий, объема суспензии и осцилляции между паром и жидкостью. Другие факторы, которые можно регулировать, например, с помощью ПИД-регулятора, относящиеся к реагентам, включают отношение резины к воде, добавленное ОМС (количество, скорость дозирования, прерывистое или непрерывное дозирование), количество остатка ОМС, скорость уменьшения. Факторы, связанные с устройством, которые можно регулировать, например, с помощью ПИД-регулятора, включают окружную скорость ротора и размер зазора между EMRE и компрессионным затвором. На фиг. 4С представлена таблица, содержащая перечень выбранных регулируемых переменных параметров суспензии GTRP и результаты их модификации. На фиг. 4D представлена таблица, содержащая перечень выбранных технологических регулируемых переменных параметров EMRE и результаты их модификации.In Element 4, the GTRP is subjected to an engineered acoustic shock wave caused by cavitation. As shown in FIG. 4A, in the phase space tunnel between the EMRE rotor 401 and the compression seal 402, a mixture 405 of GTRP, entrained air 406, and aqueous organometallic compound matrix 407 is present at a certain speed and volume. Upon exiting through the compression valve 402, the compression of the air bubbles and the acceleration of the particles cause cavitation to propagate 408. As the suspension exits, the lower pressure completes the cavitation cycle with an explosion of air cavities. In general, it is preferable that no change in the bulk phase occurs within the continuous aqueous phase of the suspension during cavitation. Therefore, differential changes in temperature and pressure occur on an atomic scale. This process creates extreme differential temperature and pressure differences in nano-regions, with a cone of cavitation ranging from 10 2 °F to 10 15 °F (from about 38 °C to 3.8 x 10 14 °C) for temperatures from 60 m/s to 180 m/s for the speed of the acoustic wave, and all this occurs during the time interval from 10 3 sec -1 to 10 8 sec -1 . By changing the EMRE rotor speed and/or the suspension viscosity and/or the stator gap, the energy “leverage” can be manipulated in the phase space tunnel. In fig. 4B depicts the process control variables for the GTRP and EMRE slurry. A proportional-integral differential controller (PID or three-channel controller), a control loop feedback mechanism widely used in industrial control systems and a variety of other applications requiring continuous modulated control, is used to control temperature, hole size, slurry volume, and oscillations between vapor and liquid. Other factors that can be controlled, for example by a PID controller, related to the reagents include the rubber to water ratio, OMC added (amount, dosing rate, intermittent or continuous dosing), amount of OMC residue, reduction rate. Factors associated with the device that can be adjusted, for example, using a PID controller, include the peripheral speed of the rotor and the size of the gap between the EMRE and the compression gate. In fig. 4C presents a table containing a list of selected adjustable variables of the GTRP suspension and the results of their modification. In fig. 4D presents a table containing a list of selected process controlled variable parameters of EMRE and the results of their modification.

Элемент 5 иллюстрирует динамику хемотактического эффекта привязки сульфидных мостиков (SBTE). На фиг. 5А схематично изображены исходные сульфидные мостики, в том числе образование боковых предшественников вулканизата, происходящее преимущественно у метального карбокатиона (первоначально образуется при температуре приблизительно 140°С), и завершенная вулканизация, происходящая в основном у аллильного карбокатиона (впоследствии образуется при температуре 160°С). На фиг. 5В показаны типы карбокатионов (с варьирующим количеством атомов углерода, присоединенных к карбокатиону) в порядке стабильности, при этом третичные карбокатионы являются наиболее стабильными, вторичные карбокатионы менее стабильны, первичные карбокатионы еще менее стабильны и наименее стабильным является метальный карбокатион. Резонанс повышает стабильность аллильных карбокатионов, поскольку плотность положительного заряда размазывается, что делает его более стабильным, чем вторичный карбокатион, как показано на фиг. 5В. Соответственно, процесс дислокации сульфидных мостиков успешно происходит у метального карбокатиона, а не у аллильного карбокатиона. Результатом такой дислокации является то, что жесткий сульфидный мостик превращается в привязь, связанную у исходного аллильного карбокатиона, и становится несвязанным у метильного карбокатиона.Element 5 illustrates the dynamics of the chemotactic sulfide bridge tethering effect (SBTE). In fig. 5A schematically depicts the initial sulfide bridges, including the formation of pendant vulcanizate precursors occurring predominantly at the methyl carbocation (initially formed at approximately 140°C) and completed vulcanization occurring primarily at the allylic carbocation (subsequently formed at 160°C) . In fig. 5B shows the types of carbocations (with varying numbers of carbon atoms attached to the carbocation) in order of stability, with tertiary carbocations being the most stable, secondary carbocations being less stable, primary carbocations being even less stable, and the methyl carbocation being the least stable. Resonance increases the stability of allylic carbocations as the positive charge density is spread out, making it more stable than the secondary carbocation, as shown in FIG. 5V. Accordingly, the process of dislocation of sulfide bridges successfully occurs in the methyl carbocation, and not in the allylic carbocation. The result of this dislocation is that the rigid sulfide bridge becomes tethered at the parent allylic carbocation and becomes unbound at the methyl carbocation.

В Элементе 6 химическая реакция протекает вдоль временной шкалы. RO воду и ОМС (в данном случае ацетат металла или МО Ас) смешивают в 20% концентрате раствора и дозируют в суспензию GTRP (180°F (примерно 82°С), отношение по массе RO воды к GTRP 3:1), как показано на фиг. 6А. Результирующая химическая реакция приведена на фиг. 6В. Металлоорганическое соединение, растворенное в воде, ассоциируется с лигандами, включающими составы переходных акво-металлов. На фиг. 6В к относится к механистической кинетике туннеля EMRE «фазового пространства» Больцмана, М2+ относится к иону металла; NHn, CHn, Znn и Sn относятся к тому, что, как полагают, являются изомерными «осколками» около участка предшественника, представляющими собой побочные продукты первоначального процесса компаундирования резины, и ОАС-2 относится для ацетат-иону. Первоначальный предшественник вулканизации шины, аллильный водород, захватываемый аминогруппой MBTS, описанной ранее, образует побочные продукты реакции. Азотно-серные соединения включают молекулы дисульфата аммония (NH4)2S2O8 (ADS) или их радикалы, которые располагаются и подвергаются уплотнению в виде изомерных осколков вблизи метильного карбокатиона. Такие азотно-серные изомеры, которые заметно не образуются во время конечной стадии первоначальной сульфидной вулканизации у исходного карбокатиона сульфидной поперечной связи на соседней полимерной цепи, хорошо растворимы в воде и становятся мощными окислителями, которые способствуют сульфидному метатезису при замещении метильного карбокатиона. Активное ОМС, координационный комплекс металла, может либо активировать гидратацию молекулы ADS с образованием пероксида водорода (Н2О2), и/или стать ускорителем, усиливающим такую реакцию в своем направленном воздействии на метатезис в качестве окислителя в метальном карбокатионе. Скорость превращения сульфидного метатезиса у метильного карбокатиона можно обеспечить без какого-либо пероксида и/или другого окислителя, когда температурный порог на участке реакции составляет более 240°F (примерно 116°С), выше которого сера при фазовом переходе становится лабильной. Это может быть вызвано либо осцилляцией фазового перехода при повышенном давлении от воды к пару, либо внезапным взрывом при кавитации в фазовом пространстве с всплесками гиперэнергии, которые приводят к фазовому переходу твердое состояние-жидкое состояние-твердое состояние как серы, так и соединения ОМС на участке-мишени метильного карбокатиона. Для более полной оценки огромных количеств энергии, выделяемых взрывающимся конусом кавитации, в недавних исследованиях CERN на эту тему было предположено, что во время пикосекундной деформации возникает электромагнитная плазменная запутанность, которая очень похожа на явление, связанное с 300-разовым увеличением температуры солнечной короны по сравнению с поверхностью солнца. Согласно такой аналогии для 180°F (примерно 82°С) суспензии GTRP, проходящей через туннель фазового пространства, можно ожидать, что точечные температуры кавитации на участке-мишени метильного карбокатиона будут составлять, как минимум, 54000°F (примерно 30000°С) в течение очень короткого времени.In Element 6, a chemical reaction occurs along a time scale. RO water and OMC (in this case metal acetate or MO Ac) are mixed in a 20% solution concentrate and dosed into a GTRP slurry (180°F (about 82°C), RO water to GTRP 3:1 weight ratio) as shown in fig. 6A. The resulting chemical reaction is shown in Fig. 6B. An organometallic compound dissolved in water associates with ligands including transition aqua metal compounds. In fig. 6B to refers to the mechanistic kinetics of the Boltzmann “phase space” EMRE tunnel, M 2+ refers to the metal ion; NH n , CH n , Zn n and Sn refer to what are believed to be isomeric "fragments" near the precursor site that are by-products of the original rubber compounding process, and OAS -2 refers to the acetate ion. The initial precursor to tire vulcanization, allylic hydrogen, captured by the amino group of MBTS described earlier, forms reaction byproducts. Nitrogen-sulfur compounds include ammonium disulfate (NH 4 ) 2 S 2 O 8 (ADS) molecules or their radicals, which are located and compacted in the form of isomeric fragments near the methyl carbocation. Such nitrogen-sulfur isomers, which are not noticeably formed during the final stage of the initial sulfide vulcanization at the parent carbocation of the sulfide cross-link on the adjacent polymer chain, are highly soluble in water and become powerful oxidizing agents that promote sulfide metathesis when displacing the methyl carbocation. Active OMC, the metal coordination complex, can either activate the hydration of the ADS molecule to form hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and/or become an accelerator that enhances such a reaction by targeting metathesis as an oxidizing agent in the metal carbocation. The rate of sulfide metathesis of the methyl carbocation can be achieved without any peroxide and/or other oxidizing agent when the temperature threshold at the reaction site is greater than 240°F (about 116°C), above which sulfur becomes labile during phase transition. This may be caused by either an oscillation of the phase transition at elevated pressure from water to steam, or a sudden explosion during cavitation in phase space with bursts of hyperenergy that lead to a solid-liquid-solid phase transition of both the sulfur and the OMC compound at the site -target methyl carbocation. To more fully appreciate the enormous amounts of energy released by the exploding cone of cavitation, recent CERN research on the topic has suggested that electromagnetic plasma entanglement occurs during picosecond deformation, which is very similar to the phenomenon associated with a 300-fold increase in the temperature of the solar corona compared to with the surface of the sun. By this analogy, for a 180°F (about 82°C) GTRP slurry passing through a phase space tunnel, the cavitation point temperatures at the methyl carbocation target site would be expected to be at least 54,000°F (about 30,000°C) within a very short time.

Не желая быть связанными какой-либо теорией, полагают, что в такой реакции диссоциативное замещение иона ацетата металла происходит у метильного карбокатиона. Это разрушает предшественник вулканизации, при этом такая вставка образует в эластомерной боковой структуре новый функциональный участок для последующей перегруппировки сульфидных мостиков. В этом процессе О2- превращается в СО2 под действием заряженных частиц углеродного заполнителя в фазовом пространстве. При сильном взаимодействии между М2+ и S2- образуется осадок, который высвобождает жесткий сульфидный мостик до состояния «привязки», связанной только у исходного аллильного карбокатиона. Для применения подходят ионы различных металлов, в том числе, но не ограничиваясь ими, Со2+ (скорость лигандного обмена для координационной матрицы Н2О×металл составляет 3×106), Cu2+ (скорость лигандного обмена для координационной матрицы H2O×металл составляет 5×109), Ni2+ (скорость лигандного обмена для координационной матрицы Н2О×металл составляет 3×104), Zn2+ (скорость лигандного обмена для координационной матрицы H2O×металл составляет 2×107) и Mn2+ (скорость лигандного обмена для координационной матрицы H2O×металл составляет 2×107). В литературе имеются фактические данные о том, что в нагретой водной среде координационное число металлоорганической молекулы на основе меди может составлять до десяти (10). Такая способность к координации обеспечивает промежуточное образование супер рыхлой матрицы, способствующей указанному процессу путем захвата лиганда из ингибирующего изомерного «осколка» вблизи реакционноспособного участка метильного карбокатиона. Скорости захвата и высвобождения лиганда также во много раз выше, чем у других металлов. Такие впечатляющие способности приводят к возможности создания различных реакционных изомеров на основе меди из гетерогенного фрагмента (maw) молекул, присутствующих во время последовательности распаковка GTRP-метатезис. Путем выбора металлоорганического соединения, которое демонстрирует фазовый переход при температуре, близкой к температуре элементарной серы, можно облегчить реакцию метатезиса; однако также можно использовать металлоорганические соединения, имеющие различные температуры фазового перехода.Without wishing to be bound by theory, it is believed that in such a reaction dissociative displacement of the metal acetate ion occurs at the methyl carbocation. This destroys the vulcanization precursor, and this insertion forms a new functional site in the elastomeric side structure for subsequent rearrangement of sulfide bridges. In this process, O 2- is converted into CO 2 under the action of charged carbon aggregate particles in the phase space. With strong interaction between M 2+ and S 2-, a precipitate is formed, which releases the rigid sulfide bridge to a “tethered” state, bound only at the parent allylic carbocation. Various metal ions are suitable for use, including, but not limited to, Co 2+ (ligand exchange rate for the H 2 O × metal coordination matrix is 3 × 10 6 ), Cu 2+ (ligand exchange rate for the H 2 coordination matrix O×metal is 5×10 9 ), Ni 2+ (ligand exchange rate for the H 2 O×metal coordination matrix is 3×10 4 ), Zn 2+ (ligand exchange rate for the H 2 O×metal coordination matrix is 2× 10 7 ) and Mn 2+ (the ligand exchange rate for the H 2 O×metal coordination matrix is 2×10 7 ). There is actual evidence in the literature that in a heated aqueous environment the coordination number of a copper-based organometallic molecule can be up to ten (10). This coordination ability mediates the formation of a super-loose matrix that facilitates this process by trapping a ligand from an inhibitory isomeric “splinter” near the reactive site of the methyl carbocation. Ligand uptake and release rates are also many times faster than other metals. Such impressive capabilities lead to the possibility of creating various reactive copper-based isomers from the heterogeneous fragment (maw) molecules present during the GTRP-metathesis unpacking sequence. By selecting an organometallic compound that exhibits a phase transition at a temperature close to that of elemental sulfur, the metathesis reaction can be facilitated; however, organometallic compounds having different phase transition temperatures can also be used.

В Элементе 7 происходит получение монолитной макроструктуры резины. На фиг. 7А показана макроструктура вулканизированных GTRP в основном состоянии (стадия 1), GTRP, кондиционированных в EMRE (стадия 2), включая несвязанную, предварительно рептационную внутреннюю морфологию, и регенерированная взаимопроникающая эластомерная сетка (стадия 3), содержащая переплетенные слоистые структуры, удаленные друг от друга на от 10 нм до 5 мкм. Одной из особенностей указанного процесса согласно настоящим вариантам реализации является то, что поперечные связи восстанавливают во взаимопроникающей эластомерной сетке посредством мягкого процесса, оставляющего сажу нетронутой. Это приводит к небольшому снижению предела прочности при растяжении, но к улучшению прочности при отскоке.In Element 7, a monolithic macrostructure of rubber is obtained. In fig. 7A shows the macrostructure of ground state vulcanized GTRP (Stage 1), EMRE conditioned GTRP (Stage 2) including unbound, pre-reptation internal morphology, and a regenerated interpenetrating elastomeric network (Stage 3) containing intertwined layered structures spaced apart from each other. from 10 nm to 5 µm. One of the features of this process according to the present embodiments is that the cross-links are restored in the interpenetrating elastomeric network through a gentle process leaving the carbon black intact. This results in a slight decrease in tensile strength, but an improvement in rebound strength.

В процессе получения, как показано на фиг. 7В, обработанную суспензию GTPR откачивают и пропускают через пресс для отжима фильтрационного осадка, высушивают путем центрифугирования до содержания влаги менее 1% по массе. Полученные обработанные GTRP можно подвергнуть печной сушке в барабанной сушилке до содержания влаги менее 0,1% по массе с получением сухих GTRP, кондиционированных в EMRE. Между стадией пресс-фильтра и стадией барабанной сушилки в обработанные GTRP можно необязательно подмешать мокрым способом специально подобранные водорастворимые или сжиженные термопластичные первичные полимеры. Высушенные GTRP можно подвергнуть обработке в закрытом смесителе (например, смесителе Бенбери, Z-образном смесителе или т.п.) и/или в вальцовой мельнице для микрослоистого материала, где сухие GTRP, кондиционированные в EMRE, смешивают с полимером и сшивающими добавками. Затем полученный продукт можно упаковать в виде пеллеты, рулона, брикета, фестончатого листа или т.п. Согласно определенным вариантам реализации обработанная суспензия GTPR представляет собой ценный продукт для применения без каких-либо дополнительных стадий обработки. GTRP можно смешивать с асфальтом с получением рулонов и листового материала, или расплавлять для связывания заполнителя или для получения эмульсии. Аналогично, продукт, полученный на любой из промежуточных стадий в Элементе 7, в том числе на стадии фильтрации в пресс-фильтре, сушки в барабанной сушилке, мокрого смешивания, внутреннего смешивания и упаковки, может сам по себе представлять собой ценный продукт. Соответственно, согласно различным вариантам реализации любая из стадий Элемента 7 может считаться необязательной. Следует отметить, что при применении вальцовой мельницы полученные GTRP «расслаиваются» с образованием тонких блинообразных структур, которые образуются во время последующего вакуумного формования, придавая полученному GTRP листу анизотропные свойства. При применении закрытого смесителя полученные листы, выполненные из GTRP, являются по существу изотропными.During the production process, as shown in FIG. 7B, the treated GTPR slurry is pumped out and passed through a filter cake press, and dried by centrifugation to a moisture content of less than 1% by weight. The resulting treated GTRPs can be oven dried in a drum dryer to a moisture content of less than 0.1% by weight to produce dry EMRE conditioned GTRPs. Between the press filter stage and the drum dryer stage, specially selected water-soluble or liquefied thermoplastic virgin polymers can optionally be wet mixed into the treated GTRPs. The dried GTRPs can be processed in a closed mixer (eg, Banbury mixer, Z-mixer, or the like) and/or in a microlaminated roller mill where the dry EMRE conditioned GTRPs are mixed with the polymer and crosslinking additives. The resulting product can then be packaged as a pellet, roll, briquette, scalloped sheet or the like. In certain embodiments, the treated GTPR slurry provides a valuable product for use without any additional processing steps. GTRP can be mixed with asphalt to form rolls and sheets, or melted to bind aggregate or form an emulsion. Likewise, the product obtained from any of the intermediate steps in Element 7, including press filtration, tumble drying, wet mixing, internal mixing and packaging, may itself constitute a valuable product. Accordingly, in various embodiments, any of the stages of Element 7 may be considered optional. It should be noted that when a roller mill is used, the resulting GTRP is “exfoliated” into thin pancake-like structures that form during subsequent vacuum forming, giving the resulting GTRP sheet anisotropic properties. When using a closed mixer, the resulting GTRP sheets are substantially isotropic.

Смесь асфальта и GTRP можно получитьразличными способами. В качестве первой стадии GTRP пропускают через вальцовую мельницу тонкого помола до получения «листовой» или «полностью листовой рептационной» формы (с толщиной частиц, например, приблизительно 10 мкм или меньше в наименьшем размере), а затем вместе с асфальтом пропускают через вальцовую мельницу или закрытый смеситель. Как правило, когезивный GTRP лист (характеризующийся «листовой» формой) можно получить после 10 проходов через вальцовую мельницу тонкого помола с холодными валками или после 2 проходов через вальцовую мельницу тонкого помола с горячими валками. После получения когезивного GTPR листа его можно объединить с асфальтом. Согласно одному из вариантов реализации асфальт добавляют к когезивному GTRP листу в вальцовой мельнице тонкого помола, затем перемешивают под действием вальцовой мельницы тонкого помола с получением смеси, состоящей из 92% по массе GTRP и 8% по массе асфальта, в форме непрерывного GTRP/асфальтового листа. Можно преимущественно использовать асфальт типа IV; однако можно также применять асфальт с показателем пенетрации от 5 до 200. С асфальтом можно необязательно добавлять сшивающий агент (например, 0,005 phr (0,005 массовых частей на сто массовых частей резины) непрерывного GTRP/асфальтового листа). Такой лист можно успешно поворачивать во время процесса для облегчения равномерного распределения. Когезивный GTRP лист («листовой») или непрерывный GTRP/асфальтовый лист можно дополнительно объединить в виде горячего расплава с асфальтом в любой форме, например, в форме частиц, эмульсии или горячей смеси. Повторную вулканизацию можно успешно осуществить после размещения GTRP/асфальтовой смеси на месте.A mixture of asphalt and GTRP can be produced in a variety of ways. As a first step, the GTRP is passed through a fine roller mill to a "sheet" or "full sheet reptation" form (with a particle thickness of, for example, approximately 10 microns or less at its smallest size), and then together with the asphalt is passed through a roller mill or closed mixer. Typically, a cohesive GTRP sheet (characterized by a "sheet" shape) can be obtained after 10 passes through a cold roller mill or 2 passes through a hot roller mill. Once the cohesive GTPR sheet is produced, it can be combined with asphalt. In one embodiment, asphalt is added to the cohesive GTRP sheet in a roller mill, then mixed by the roller mill to produce a mixture of 92% by weight GTRP and 8% by weight asphalt in the form of a continuous GTRP/asphalt sheet . Type IV asphalt may advantageously be used; however, asphalt with a penetration value of 5 to 200 can also be used. A crosslinking agent (eg, 0.005 phr (0.005 parts by weight per hundred parts by weight of rubber) of continuous GTRP/asphalt sheet) can optionally be added to the asphalt. Such a sheet can be advantageously rotated during the process to facilitate uniform distribution. A cohesive GTRP sheet ("sheet") or continuous GTRP/asphalt sheet can be further combined as a hot melt with asphalt in any form, such as particulate, emulsion or hot mix. Re-vulcanization can be successfully accomplished after placing the GTRP/asphalt mixture in place.

Например, при укладке дорожных покрытий когезивный лист GTRP или непрерывный GTRP/асфальтовый лист можно расплавить в асфальте с получением композиции, содержащей примерно от 20 до 50% по массе GTRP, например, подходящей для применения в качестве связующего вещества для заполнителя. В другом примере непрерывный GTRP/асфальтовый лист можно нанести в листовой форме на поврежденный тротуар, затем на указанный непрерывный GTRP/асфальтовый лист можно нанести в качестве верхнего слоя обычную горячую смесь, заполнитель или смесь заполнителя и связующего вещества. Для индуцирования сшивания и связывания GTRP можно успешно применять облучение. При применении GTRP в асфальте в качестве связующего вещества или в опорной поверхности, содержащей непрерывный GTRP/асфальтовый лист, GTRP можно успешно отверждать на месте на дорожном полотне с применением системы излучателей и соответствующего устройства и методологии, описанных в патенте США №8992118, патенте США №9169606, патенте США №9074328, патенте США №9347187, патенте США №9481967, патенте США №9551117, патенте США №9551114, патенте США №9624625, патенте США №9637870, патенте США 9127413 и патенте США №9057163, содержание каждого из которых в полном объеме включено в настоящий документ посредством ссылки. Такая система излучателей для облучения асфальтового/бетонного дорожного покрытия обычно включает несущий каркас, удерживающий панель с излучателями, выполненную с возможностью излучения пиковой длины волны от 1000 до 10000 нм, что обеспечивает размягчение асфальта в асфальтовом/бетонном покрытии. В настоящем документе термины «расплавление» или «размягчение» представляют собой широкие по значению термины, которые должны быть даны специалисту в данной области техники в их обычном и общепринятом значении (и не должны быть ограничены особым или специализированным значением), при этом указанные термины относятся, без ограничения, к описанию текучей среды, которая может перемещаться при приложении минимального давления к телу жидкости. Для индуцирования размягчения асфальта можно успешно использовать температуры в диапазоне от 190°F до 290°F (от примерно 88°С до примерно 143°С), например, от 250°F до 290°F (от примерно 121°С до примерно 143°С). Для облучения GTRP с целью стимулирования сшивания можно успешно применять излучение с пиковой длиной волны в диапазоне от 350 нм до 700 нм, и при этом указанное излучение можно использовать в дополнение к излучению с пиковой длиной волны от 1000 нм до 10000 нм (например, использовать две пиковые длины волны). Некоторая степень сшивания будет иметь место в отсутствие добавления сшивающих агентов; однако дополнительные сшивающие агенты могут повысить скорость и эффективность этого процесса. Следует отметить, что температура 170°F (примерно 77°С) может вызывать сшивание при применении DIBP (диизобутилфталата) в качестве сшивающего агента, что делает целесообразным его применение в GTRP/асфальтовом листе, где требуется стабильность и контролируемое сшивание. При применении в качестве сшивающего агента пероксида дикумила, сшивание будет происходить быстро даже в отсутствие приложенного тепла. Пероксид дикумила можно успешно применять в качестве сшивающего агента, когда GTRP/асфальт находится в жидкой форме (например, в форме эмульсии). Материал для дорожного покрытия, содержащий GTRP, демонстрирует превосходные свойства с точки зрения долговечности по сравнению с обычными материалами для дорожного покрытия, содержащими измельченную шинную резину, которая не подвергалась какой-либо обработке.For example, in paving applications, a cohesive GTRP sheet or a continuous GTRP/asphalt sheet can be melted into asphalt to produce a composition containing from about 20 to 50% by weight GTRP, for example, suitable for use as an aggregate binder. In another example, a continuous GTRP/asphalt sheet may be applied in sheet form to a damaged pavement, then a conventional hot mix, aggregate, or aggregate/binder mixture may be applied as a topcoat to said continuous GTRP/asphalt sheet. Irradiation can be successfully used to induce cross-linking and binding of GTRP. When using GTRP in asphalt as a binder or in a support surface containing a continuous GTRP/asphalt sheet, GTRP can be successfully cured in situ on a road surface using the emitter system and associated apparatus and methodology described in US Pat. No. 8,992,118, US Pat. No. 9169606, US Patent No. 9074328, US Patent No. 9347187, US Patent No. 9481967, US Patent No. 9551117, US Patent No. 9551114, US Patent No. 9624625, US Patent No. 9637870, US Patent 9127413 and US Patent No. 9057163, the contents of each of which its entirety is incorporated herein by reference. Such an emitter system for irradiating an asphalt/concrete pavement typically includes a support frame supporting a panel of emitters configured to emit a peak wavelength of 1000 nm to 10,000 nm to soften the asphalt in the asphalt/concrete pavement. As used herein, the terms "melting" or "softening" are broad terms that are to be given to one skilled in the art in their ordinary and generally accepted meaning (and not to be limited to a specific or specialized meaning), and such terms refer to , without limitation, to describe a fluid that can move when minimal pressure is applied to a fluid body. Temperatures in the range of 190°F to 290°F (about 88°C to about 143°C), such as 250°F to 290°F (about 121°C to about 143°C), can be used successfully to induce softening of asphalt. °C). Radiation with a peak wavelength in the range of 350 nm to 700 nm can be successfully used to irradiate GTRP to promote cross-linking, and this radiation can be used in addition to radiation with a peak wavelength between 1000 nm and 10,000 nm (for example, using two peak wavelengths). Some degree of cross-linking will occur in the absence of added cross-linking agents; however, additional cross-linking agents can increase the speed and efficiency of this process. It should be noted that temperatures of 170°F (approximately 77°C) can cause crosslinking when using DIBP (diisobutyl phthalate) as a crosslinking agent, making it suitable for use in GTRP/asphalt sheet where stability and controlled crosslinking is required. When dicumyl peroxide is used as a crosslinking agent, crosslinking will occur quickly even in the absence of applied heat. Dicumyl peroxide can be used successfully as a crosslinking agent when GTRP/asphalt is in liquid form (eg, emulsion form). The paving material containing GTRP exhibits superior properties in terms of durability compared to conventional paving materials containing shredded tire rubber that has not undergone any treatment.

Непрерывный GTRP/асфальтовый лист можно применять в виде рулонов и листового материала для защиты от атмосферных воздействий или укладки кровельного покрытия. Альтернативно, когезивный лист GTRP («листовой») или непрерывный GTRP/асфальтовый лист можно расплавить в асфальте или другом растворителе и нанести полученную смесь на поверхность путем распыления с получением герметичной и водонепроницаемой поверхности. Полученная резина в форме частиц также имеет качество, подходящее для применения в черепице для жилых зданий и рулонном кровельном покрытии, обеспечивая устойчивость к повреждению, вызванному градом, улучшенную гибкость при низких температурах (например, гибкость до температуры по меньшей мере -40°F (-40°С)) и пониженную способность к размягчению, растеканию и образованию пятен в жаркую погоду. Рулонное кровельное покрытие, содержащее резину в форме частиц, можно размещать в сухом состоянии и затем подвергать облучению, приводящему к плавлению, деформированию, сшиванию и прилипанию листа к подстилающему слою (например, к изоляционному материалу или старому кровельному покрытию). Жидкую смесь, содержащую GTRP, можно подвергнуть облучению для индуцирования сшивания. Облучение можно осуществить с помощью системы излучателей, аналогичной системе, описанной выше для укладки дорожных покрытий (см., например, патент США №8992118, патент США №9169606, патент США №9074328, патент США №9347187, патент США №9481967, патент США №9551117, патент США №9551114, патент США №9624625, патент США №9637870, патент США №9127413 и патент США №9057163, содержание каждого из которых в полном объеме включено в настоящий документ посредством ссылки). Электромагнитное излучение предварительно выбранной пиковой длины волны можно применять к кровельному покрытию или гидроизоляционному листу или распыляемому на месте материалу. Тепловое излучение можно генерировать путем модификации излучателя таким образом, чтобы он излучал требуемую длину волны. Длину волны электромагнитного излучения, используемого для нагревания, выбирают на основе материалов, присутствующих в рулонном кровельном покрытии. Предпочтительные пиковые длины волн для воздействия на резину в рулонном кровельном покрытии составляют от 350 до 700 нм при плотностях мощности, меньших или равных 10 Вт/дюйм2 (примерно 15,5 кВт/м2). Излучаемая энергия, приложенная к рулонному кровельному покрытию, нагревает резину в рулонном кровельном покрытии, одновременно минимизируя нагревание подложки. Устройство для излучения может быть изготовлено с возможностью минимизации затрат и подходить для применения в полевых условиях. Применение в полевых условиях можно обеспечить путем питания устройства с помощью портативного генератора, например, дизельного двигателя класса 4, электрически соединенного с одной или более с панелями излучателями, расположенными внутри металлического каркаса. Излучатель можно изолировать, например, с помощью высокоплотной керамики, при этом панель(и) можно вставить в керамическую облицовку каркаса, обращенную к плоскости рулонного кровельного покрытия.Continuous GTRP/Asphalt Sheet can be used in rolls and sheets for weatherproofing or roofing applications. Alternatively, cohesive GTRP sheet ("sheet") or continuous GTRP/asphalt sheet can be melted in asphalt or other solvent and the resulting mixture applied to the surface by spraying to produce a sealed and waterproof surface. The resulting particulate rubber is also of a quality suitable for use in residential shingles and roofing rolls, providing resistance to damage caused by hail, improved flexibility at low temperatures (e.g., flexibility to temperatures of at least -40°F (- 40°C)) and reduced ability to soften, spread and stain in hot weather. Roll roofing sheeting containing particulate rubber can be placed in a dry state and then subjected to irradiation causing the sheet to melt, warp, crosslink and adhere to the underlying layer (eg, insulation material or old roofing sheeting). The liquid mixture containing GTRP can be irradiated to induce cross-linking. Irradiation can be achieved using an emitter system similar to the system described above for paving (see, for example, US Patent No. 8992118, US Patent No. 9169606, US Patent No. 9074328, US Patent No. 9347187, US Patent No. 9481967, US Patent No. 9551117, U.S. Patent No. 9551114, U.S. Patent No. 9624625, U.S. Patent No. 9637870, U.S. Patent No. 9127413, and U.S. Patent No. 9057163, each of which is incorporated herein by reference in its entirety). Electromagnetic radiation of a preselected peak wavelength can be applied to the roofing or waterproofing sheet or material sprayed on site. Thermal radiation can be generated by modifying the emitter so that it emits the desired wavelength. The wavelength of electromagnetic radiation used for heating is selected based on the materials present in the roofing roll. Preferred peak wavelengths for exposure of rubber in rolled roofing are from 350 to 700 nm at power densities less than or equal to 10 W/in 2 (about 15.5 kW/m 2 ). Radiant energy applied to the roofing roll heats the rubber in the roofing roll while minimizing heating of the substrate. The radiation device can be manufactured to minimize costs and be suitable for field use. Field use can be achieved by powering the device using a portable generator, such as a Class 4 diesel engine, electrically coupled to one or more emitter panels located within a metal frame. The emitter can be insulated, for example, using high-density ceramics, and the panel(s) can be inserted into the ceramic cladding of the frame facing the plane of the rolled roof covering.

Сушку постреакторной смеси GTRP можно проводить до обеспечения любой требуемой степени. Влагу можно удалять медленно или быстро. Мягкая сушка будет иметь минимальное влияние на структуру морфологии эластомерной сетки. Сушка посредством сдвига обычно обеспечивает меньший размер частиц и более быстрое испарение влаги.The GTRP post-reactor mixture can be dried to any desired degree. Moisture can be removed slowly or quickly. Gentle drying will have minimal effect on the structure of the morphology of the elastomeric network. Shear drying typically results in smaller particle sizes and faster evaporation of moisture.

Отверждение постреакторной смеси GTRP можно проводить медленно или быстро с применением химических отверждающих агентов или путем облучения (например, с помощью системы излучателей, описанной в настоящем документе в другом месте).Curing of the post-reactor GTRP mixture can be done slowly or quickly using chemical curing agents or by irradiation (eg, using the emitter system described elsewhere herein).

Согласно некоторым вариантам реализации может быть желательным объединить высушенные постреакторные GTRP с твердым полимером (например, исходным натуральным каучуком) путем сухого смешивания, а затем подвергнуть дальнейшей обработке для перемешивания компонентов. Альтернативно, с постреакторными GTRP можно объединить латекс с сертифицированным количеством реакционноспособных участков и подвергнуть дальнейшей обработке. Воду можно удалить позже, например, путем отжимания. Постреакторные GTRP можно модифицировать для различных применений, например, в качестве термопластической, термотропной или термореактивной пластмассы. Полимерные основные цепи предрасположены к вулканизации. Поскольку постреакторные GTRP являются гидрофобными, материалу придают гидрофильность, что позволяет его эмульгировать или превратить в коллоидную суспензию. Свойства можно модифицировать путем добавления гомополимера для функционализации основных цепей. Для придания термореактивных свойств на частицы можно нанести покрытие (например, покрыть нонилфенолэтоксилатом). Для придания термопластичных свойства можно ввести гидрофильные участки (например, посредством четвертичного амина).In some embodiments, it may be desirable to combine the dried post-reactor GTRP with a solid polymer (eg, virgin natural rubber) by dry mixing and then further processing to mix the components. Alternatively, with post-reactor GTRPs, latex with a certified number of reactive sites can be combined and further processed. The water can be removed later, for example by squeezing. Post-reactor GTRPs can be modified for various applications, such as thermoplastic, thermotropic or thermoset plastics. Polymer backbones are prone to vulcanization. Because post-reactor GTRPs are hydrophobic, the material is rendered hydrophilic, allowing it to be emulsified or converted into a colloidal suspension. The properties can be modified by adding a homopolymer to functionalize the backbones. To impart thermosetting properties, the particles can be coated (for example, coated with nonylphenol ethoxylate). To impart thermoplastic properties, hydrophilic regions can be introduced (for example, through a quaternary amine).

Как обсуждалось в настоящем документе, воздействие на GTRP осцилляцией по всей паровой/водной фазе позволяет закачать жидкость в пустоты частиц. Это может привести к очень быстрому насыщению партий, например, менее чем за одну минуту. Во время процесса в реакторе вода может наводнить частицу, так что наблюдается значительное увеличение свободного молекулярного пространства, например, на 500% или более, например, пятикратное увеличение. В результате образуются высушенные частицы, которые можно описать как «пушистые». Высушенные GTRP содержат «пустоты» -внутренние пространства (свободные молекулярные пространства), в которых могут размещаться жидкости. Применение сил сдвига к GTRP может разрушить такие пустоты. При обеспечении GTRP в виде коллоидной суспензии с материалом, подлежащим смешиванию, присутствие пустот способствует интернализации материалов в жидкости в пустотах GTRP. Такие материалы могут включать водорастворимые полимеры. Это может привести к превосходной дисперсионной способности полимера по сравнению с обычным твердым веществом при смешивании в твердом состоянии, которое является основным способом смешивания полимеров в шинной промышленности, для полученных частиц, например, к превосходной прочности при растяжении, гистерезису и сдвигу. Можно наблюдать улучшение физической прочности на от 200 до 300% или более по сравнению с тем, что наблюдают в резине, обычно используемой в шинной промышленности.As discussed herein, exposing GTRP to oscillation throughout the vapor/water phase allows liquid to be pumped into the voids of the particles. This can result in batch saturation very quickly, for example in less than one minute. During the reactor process, water can flood the particle such that there is a significant increase in free molecular space, such as 500% or more, such as a fivefold increase. The result is dried particles that can be described as “fluffy.” Dried GTRP contains "voids" - internal spaces (free molecular spaces) in which liquids can be accommodated. Applying shear forces to GTRP can destroy such voids. When providing GTRP in the form of a colloidal suspension with the material to be mixed, the presence of voids promotes the internalization of the materials into the liquid in the GTRP voids. Such materials may include water-soluble polymers. This can result in superior dispersibility of the polymer compared to conventional solid in solid state mixing, which is the primary method of polymer mixing in the tire industry, for the resulting particles, such as superior tensile strength, hysteresis and shear. Improvements in physical strength of 200 to 300% or more can be observed compared to what is observed in rubber commonly used in the tire industry.

На основе анализа физических свойств образцов, состоящих из смесей постреакторных GTRP с небольшими количествами исходного стирольного 1,4-цис-полибутадиенового полимера, можно обеспечить на регулярной основе плотность сшивания, составляющую более приблизительно 80%, по сравнению с компаундом, состоящим из исходной саженаполненной маточной смеси для шин, за счет применения пероксида дикумила (DCP) в качестве катализатора, отверждаемого в течение двух часов при 240°F (примерно 116°С). DCP обеспечивает химически активное сшивание при температуре ниже 240°F (примерно 116°С), но температуры отверждения выше такого порога приводят к разжижению привязанной серной цепи, так что ее лабильное состояние обеспечит более эффективное завершение перегруппировки. Другим эффективным ускорителем является ди(трет-бутилпероксиизопропил)бензол (CAS №25155-25-3, также называемый DBPI).Based on analysis of the physical properties of samples consisting of mixtures of post-reactor GTRP with small amounts of the original styrene 1,4-cis-polybutadiene polymer, it is possible to achieve on a regular basis a cross-linking density of greater than approximately 80% compared to a compound consisting of the original carbon black masterbatch. tire compounds using dicumyl peroxide (DCP) as a catalyst, curing for two hours at 240°F (approximately 116°C). DCP provides reactive cross-linking below 240°F (about 116°C), but curing temperatures above this threshold will liquefy the tethered sulfur chain so that its labile state will allow for more efficient completion of the rearrangement. Another effective accelerator is di(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (CAS No. 25155-25-3, also called DBPI).

Силиконовую резину (SiR), привитую посредством функциональности бутадиенового гомополимера с высоким содержанием 1,2-винила, можно сшить с катализатором, содержащим меркапто группу. Такие смеси обеспечат высокие плотности сшивания и получение однородных эластомерных взаимопроникающих доменов, проявляющих превосходные гибридные свойства, известные для обеих групп резины. Гибрид SiR, полученный из саженаполненной маточной смеси и NR/SBR (натурального/стирол-бутадиенового каучука), в котором используют регенерированные EOL частицы, представляет собой новую, экономически эффективную инновацию.Silicone rubber (SiR) grafted with high 1,2-vinyl content butadiene homopolymer functionality can be cross-linked to a mercapto group-containing catalyst. Such mixtures will provide high cross-linking densities and produce homogeneous elastomeric interpenetrating domains exhibiting the excellent hybrid properties known for both groups of rubber. Hybrid SiR, derived from carbon black masterbatch and NR/SBR (natural/styrene butadiene rubber), using regenerated EOL particles, represents a new, cost-effective innovation.

Согласно другому варианту реализации в безводной среде размер частиц GTRP уменьшается и происходит перегруппировка поперечных связей. Резиновую крошку из EOL шин предварительно нагревают до температуры примерно 250°F (примерно 121°С) (например, от 230°F (примерно 110°С) до 270°F (примерно 132°С), или от 240°F (примерно 116°С) до 260°F (примерно 127°С), или от 245°F (примерно 118°С) до 255°F (примерно 123°С)) в трехвальном вертикальном смесителе или другом подходящем смесительном устройстве. Реагент (например, ацетат меди или соль другого металла, как описано в настоящем документе) в твердой форме предварительно нагревают до температуры 250°F (примерно 121°С) (например, предпочтительно выше температуры плавления соли металла, например, до 250°F (примерно 121°С) или более, например, от 230°F (примерно 110°С) до 270°F (примерно 132°С), или от 240°F (примерно 116°С) до 260°F (примерно 127°С), или от 245°F (примерно 118°С) до 255°F (примерно 123°С)) в отдельном сосуде в инертной атмосфере (например, в слое азота). Согласно определенным вариантам реализации инертная атмосфера можно быть необязательной. Нагретый реагент объединяют с предварительно нагретой резиновой крошкой из EOL шин. Например, нагретый реагент можно распылить, оросить в виде аэрозоля или вылить в предварительно нагретую резиновую крошку из EOL шин при перемешивании для достижения равномерного покрытия и распределения реагента на предварительно нагретой резиновой крошке из EOL шин с получением активированной резиновой крошки из EOL шин. При добавлении непосредственно к предварительно нагретой резиновой крошке из EOL шин указанный реагент можно предпочтительно получить в форме тонко измельченного порошка.In another embodiment, in an anhydrous environment, the size of the GTRP particles decreases and rearrangement of cross-links occurs. Crumb rubber from EOL tires is preheated to a temperature of about 250°F (about 121°C) (for example, from 230°F (about 110°C) to 270°F (about 132°C), or from 240°F (about 116°C) to 260°F (about 127°C), or 245°F (about 118°C) to 255°F (about 123°C)) in a three-shaft vertical mixer or other suitable mixing device. The reactant (e.g., copper acetate or another metal salt as described herein) in solid form is preheated to a temperature of 250°F (about 121°C) (e.g., preferably above the melting point of the metal salt, e.g., 250°F ( about 121°C) or more, such as 230°F (about 110°C) to 270°F (about 132°C), or 240°F (about 116°C) to 260°F (about 127°C) C), or from 245°F (about 118°C) to 255°F (about 123°C)) in a separate vessel under an inert atmosphere (for example, a layer of nitrogen). In certain embodiments, an inert atmosphere may be optional. The heated reagent is combined with preheated crumb rubber from EOL tires. For example, the heated reactant may be sprayed, sprayed, or poured onto the preheated EOL crumb rubber while mixing to achieve uniform coating and distribution of the reactant on the preheated EOL crumb rubber to form activated EOL crumb rubber. When added directly to preheated crumb rubber from EOL tires, the reagent may preferably be obtained in the form of a finely divided powder.

Применение взаимосвязано-замещенного резинового материалаApplication of interconnected rubber material

Как обсуждалось в настоящем документе, взаимосвязано-замещенный резиновый материал согласно предложенным вариантам реализации подходит для применения в самых разнообразных областях, включая применения в шинах и дорожных покрытиях, как описано выше, или в любых других областях, в которых можно использовать исходный натуральный каучук. Путем применения различных реакционноспособных адгезивных матриц, например, горячих расплавов (например, асфальта, SBR (стирол-бутадиенового каучука), полиизобутилена (PIB) и полиэтилена (РЕ)) и многокомпонентных реакционноспособных веществ (например, полиолов на основе жирных кислот), были получены искусственные продукты и исследованы их свойства. Такие свойства позволяют предположить, что компаундированный взаимосвязано-замещенный резиновый материал может с минимальными затратами эффективно конкурировать с гораздо более дорогостоящими материалами на основе силикона, уретана, эпоксида и этилен-пропилен-диенового терполимера (EPDM). Компаундированный взаимосвязано-замещенный резиновый материал является водонепроницаемым, обладает свойствами облегченной конструкции, устойчив к истиранию, устойчив к воздействию соли, обычных химических реагентов и топлив на основе углеводородов, а также обладает превосходной термостойкостью и стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Взаимосвязано-замещенный резиновый материал со свойствами, адаптированными для конкретного применения, можно получить путем регулирования динамики процесса, связанной с композитным материалом на основе перепутанного полимера-наночастиц, который представляет собой взаимосвязано-замещенный резиновый материал. Например, в некоторых случаях меньший размер частиц не является необходимым, и существуют определенные морфологические особенности, описанные в настоящем документе, которые могут обеспечить исходному натуральному каучуку превосходные рабочие характеристики. Наночастицы оказывают сильное влияние на механические свойства полимера; поэтому регулирование во время эксплуатации энтропийно-энтальпийного взаимодействия молекулярной подвижности полимера-хозяина (деформации и релаксации) во всех временных масштабах может обеспечить множество преимуществ.As discussed herein, the interlinked rubber material of the present embodiments is suitable for use in a wide variety of applications, including tire and road surface applications as described above, or any other applications in which the original natural rubber can be used. By using various reactive adhesive matrices, e.g., hot melts (e.g., asphalt, SBR, polyisobutylene (PIB), and polyethylene (PE)) and multicomponent reactive agents (e.g., fatty acid polyols), artificial products and their properties have been studied. These properties suggest that the compounded interlinked rubber material can cost effectively compete with much more expensive silicone, urethane, epoxy and ethylene propylene diene terpolymer (EPDM) based materials. The compounded interlinked rubber material is waterproof, lightweight, abrasion resistant, resistant to salt, common chemicals and hydrocarbon-based fuels, and has excellent heat and ultraviolet resistance. An interconnected rubber material with properties tailored to a specific application can be obtained by controlling the process dynamics associated with an entangled polymer-nanoparticle composite material that is an interconnected rubber material. For example, in some cases a smaller particle size is not necessary, and there are certain morphological features described herein that can provide superior performance characteristics to the original natural rubber. Nanoparticles have a strong influence on the mechanical properties of the polymer; therefore, during operation, regulating the entropy-enthalpy interaction of host polymer molecular mobility (strain and relaxation) across all time scales can provide many benefits.

Было обнаружено, что эксплуатационные характеристики взаимосвязано-замещенного резинового материала могут резко падать при уменьшении размера частиц ниже размера, который примерно в 5-10 раз меньше радиуса статистического клубка полимера-хозяина. Это основано на модели, согласно которой первоначальная смесь из измельченной шины обычно содержит кластер наночастиц:полимер, смещение соотношения статистического клубка (в пользу полимера) более чем 1,0:1,0.It has been found that the performance of the interconnected rubber material can drop sharply as the particle size is reduced below a size that is approximately 5 to 10 times smaller than the random coil radius of the host polymer. This is based on the model that the initial shredded tire mixture typically contains a nanoparticle:polymer cluster, biasing the statistical coil ratio (in favor of the polymer) to greater than 1.0:1.0.

Свыше двухсот элементов, которые входят в состав шины, можно обнаружить в более чем 90% массы (по количеству элементов) отдельных частиц GTR, что позволяет предположить, что исследование однородности взаимосвязано-замещенного резинового материала невозможно, но это не так. Надежный способ устранения сульфидного воздействия, как в способах согласно настоящим вариантам реализации, является намеренно «мягким» при нарушении химических и интермеханических свойств композитного материала, и в настоящее время разрабатывается система для классификации однородности. Головоломка(и), относящаяся к наблюдению вязкости композитного материала, которая противоречит закону вязкости Эйнштейна-Бэтчелора, будет иметь частичное разрешение, как только сульфидный компонент перестанет оказывать влияние. Поскольку появляется простой способ исследования полученного технологического выхода путем соотнесения оптимальной интенсивности процесса и сочленения, предполагается, что взаимосвязано-замещенный резиновый материал можно использовать в различных продуктах, включая изделия с высокими эксплуатационными характеристиками. Примеры изделий с высокими эксплуатационными характеристиками включают монолитные, конструкционные, самоизолирующиеся, вспененные панели, применяемые на месте. Из высушенной и размолотой местной углеродистой богатой целлюлозой растительности с помощью пистолета для напыления рубленного стекловолокна и регенерированной GTR в качестве основного связующего вещества (при высоких загрузках) можно создать небольшие постоянные сейсмостойкие места обитания. В резервуарах и на судах можно установить вторичные напыленные мембраны. Автоматически напыленные многокомпонентные, химически стойкие и устойчивые к давлению облицовки можно установить на стареющие канализационные и водопроводные трубы без проведения экскаваторных работ. Монолитные кровельные мембраны, соответствующие UBC (Унифицированному строительному кодексу), можно изготовить на заводе или нанести на месте. Новую подземную сеть трубопроводов для гражданской инфраструктуры можно защитить более надежными покрытиями, полученными из взаимосвязано-замещенного резинового материала. Морские конструкции всех типов можно защитить от коррозии с помощью противообрастающих композиционных покрытий на основе PTR. Для обеспечения превосходных эксплуатационных характеристик с помощью оболочки на основе взаимосвязано-замещенного резинового материала можно изготовить почти любое производимое в настоящее время изделие, которое должно быть устойчивым к поражению насекомыми-вредителями, топливостойким, устойчивым к плесневению и непроницаемым для бактерий, свето- и солеустойчивым.Over two hundred elements that make up a tire can be found in more than 90% of the mass (by element count) of individual GTR particles, suggesting that testing the homogeneity of an interconnected rubber material is impossible, but this is not the case. A reliable method for eliminating sulfide attack, as in the methods of the present embodiments, is intentionally “mild” in disrupting the chemical and intermechanical properties of the composite material, and a system for grading uniformity is currently being developed. The puzzle(s) relating to the observation of composite material viscosity, which contradicts the Einstein-Batchelor viscosity law, will be partially resolved once the sulfide component is no longer influential. Since there is a simple way to study the resulting process yield by correlating the optimal process intensity and articulation, it is expected that the interconnected rubber material can be used in a variety of products, including high performance products. Examples of high performance products include monolithic, structural, self-insulating, in-situ foam panels. Small permanent earthquake-resistant habitats can be created from dried and ground native carbonaceous cellulose-rich vegetation using a chopped fiberglass spray gun and reclaimed GTR as the main binder (at high loads). Secondary sprayed membranes can be installed in tanks and on ships. Automatically sprayed, multi-component, chemical-resistant and pressure-resistant liners can be installed on aging sewer and water pipes without excavation. Monolithic roofing membranes that comply with the UBC (Uniform Building Code) can be fabricated in a factory or applied on site. New underground piping networks for civil infrastructure can be protected with more durable coatings made from interlocking rubber material. Marine structures of all types can be protected from corrosion using PTR-based anti-fouling composite coatings. To provide superior performance, an interlocking rubber material casing can be used to formulate almost any product currently manufactured and must be pest resistant, fuel resistant, mold resistant, bacteria resistant, light and salt resistant.

Синтез перепроектированных эластомерных полимеровSynthesis of redesigned elastomeric polymers

Перепроектированный эластомерный полимер (REEP), который был предварительно сшит с помощью соединений серы, требует разрушения серных связей и включения альтернативных химических реакций, если это необходимо для улучшения конечных свойств композиции, в которой планируют использовать REEP в качестве существенного элемента. Такие полимеры могут включать, например, измельченную шинную резину, резину из другого источника, другие эластомеры, такие как цис-1,4-полиизопрен, транс-1,4-полиизопрен, натуральный полиизопрен, синтетический полиизопрен, полибутадиен, хлоропреновая резина, галогенированный бутилкаучук негалогенированный бутилкаучук, стирол-бутадиеновый каучук, гидрированный нитрильный каучук, негидрированный нитрильный каучук или другие ненасыщенные каучуки, способные отверждаться посредством серной вулканизации или имеющие углерод-серные связи в основной цепи полимера, например, -C-Sn-C, где n представляет собой целое число, равное двум или более. Повторное сшивание повышает стойкость к окислению и механические свойства, что, тем самым, позволяет улучшить спектр напряжение-релаксация и/или спектр рабочих характеристик. Конечные свойства REEP при повторном сшивании могут успешно придать готовой композиции термореактивный (жесткий) или термотропный (эластичный) характер. К тому же, эффективную рептацию (релаксацию эластомерного полимера) во время обработки REEP легче осуществить на стадии манипулирования внутренними поперечными связями (например, в сочетании с взаимосвязанным замещением, описанным в настоящем документе).A reengineered elastomeric polymer (REEP) that has been pre-crosslinked with sulfur compounds requires breaking the sulfur bonds and incorporating alternative chemical reactions if necessary to improve the final properties of the composition in which REEP is planned to be used as an essential element. Such polymers may include, for example, ground tire rubber, rubber from other sources, other elastomers such as cis-1,4-polyisoprene, trans-1,4-polyisoprene, natural polyisoprene, synthetic polyisoprene, polybutadiene, chloroprene rubber, halogenated butyl rubber non-halogenated butyl rubber, styrene-butadiene rubber, hydrogenated nitrile rubber, non-hydrogenated nitrile rubber or other unsaturated rubbers capable of being cured by sulfur vulcanization or having carbon-sulfur bonds in the polymer backbone, for example -CS n -C, where n is an integer , equal to two or more. Re-cross-linking improves oxidation resistance and mechanical properties, thereby improving the stress-relaxation spectrum and/or performance spectrum. The final properties of REEP upon re-cross-linking can successfully impart a thermoset (rigid) or thermotropic (elastic) character to the finished composition. In addition, effective reptation (relaxation of the elastomeric polymer) during REEP treatment is more easily achieved by manipulating the internal cross-links (eg, in combination with the interlocking displacement described herein).

Вулканизированные серой REEP преимущественно состоят из полисульфидных мостиков с энергиями связи приблизительно 150 кДж/моль. Восстановление таких мостиков до моно- или дисульфидного состояния существенно улучшает стойкость к окислению эластомера-хозяина, поскольку энергии связи моно- или дисульфидных мостиков составляют приблизительно 270 кДж/моль. Применение одностадийного метатезиса «одним кликом», в котором серная связь подвергается гибридизации, представляет собой желательную стадию при получении REEP для окончательного компаундирования с получением продукта, содержащего эластомер.Sulfur-cured REEPs are predominantly composed of polysulfide bridges with binding energies of approximately 150 kJ/mol. Reduction of such bridges to a mono- or disulfide state significantly improves the oxidation resistance of the host elastomer, since the binding energies of the mono- or disulfide bridges are approximately 270 kJ/mol. The use of one-step "one-click" metathesis, in which the sulfur bond undergoes hybridization, is a desirable step in the preparation of REEP for final compounding to produce an elastomer-containing product.

Применение параллельного проточного реактора непрерывного действия для микросинтеза (PCMR) для проведения однопроходной молекулярной повторной сборки REEP может быть основано на понимании сути эффективности действия восстановления-замещения в реальном времени в пределах морфологии образующегося полимера, если это необходимо для обеспечения требуемых, постреакторных, динамических механических аналитических данных. Взаимодействие дипольного момента полимера в пределах тонких «моментальных» поперечных сечениях с замедленной петлей потока реактора с внешним модулированным электрическим полем при одновременной фиксации как диэлектрической проницаемости, так и отклонений градиента скручивания поля, обеспечивает точечные дифференциальные данные относительно изменений, происходящих в результате расположенных в начале дозирующих станций. Это также обеспечивает важные оперативные инструкции относительно того, какое дополнительное электрохимическое «меню ввода» может потребоваться для достижения требуемых конечных свойств при завершении полимером процесса перестройки PCMR. Аналогичные преимущества можно выявить в среде PCMR при применении технологии амплификации градиента скручивания (CGA).The use of a parallel flow microsynthesis reactor (PCMR) to perform single-pass molecular reassembly of REEP can be based on an understanding of the efficiency of the real-time reduction-replacement action within the morphology of the resulting polymer, if necessary to provide the required, post-reactor, dynamic mechanical analytical data. The interaction of the polymer dipole moment within thin "instantaneous" cross sections with a slow flow loop of a reactor with an externally modulated electric field, while capturing both dielectric constant and field twist gradient excursions, provides point-by-point differential data regarding changes resulting from upstream metering stations. It also provides important operational instructions regarding what additional electrochemical “input menu” may be required to achieve the desired end properties when the polymer completes the PCMR rearrangement process. Similar benefits can be found in a PCMR environment using twisted gradient amplification (CGA) technology.

На фиг. 8А показан PCMR согласно одному из вариантов реализации, в котором используют процесс распространения петлевой молекулярной сборки (L-MAP) путем амплификации градиента скручивания. Процесс L-MAP, описанный в настоящем документе, позволяет встроить технологию CGA в усовершенствованную модульную платформу PCMR, обладающую беспрецедентными возможностями для создания новых, а также перепроектированных полимеров. Такой реактор содержит турбо-интегратор 802, в который добавляют дозированные компоненты 801. Указанные компоненты могут включать мономеры, гомополимеры, полимеры и/или другие компоненты. Согласно приведенному варианту реализации для модификации взаимосвязано-замещенной резины в турбо-интегратор можно добавить взаимосвязано-замещенную резину вместе с другими компонентами, например, одним или более мономерами, олигомерами или полимерами, подлежащими прививке к взаимосвязано-замещенной резине, или одним или более реагентами для функционализации взаимосвязано-замещенной резины (например, для блокировки концевых групп полимерной цепи, ионного замещения и т.д.). Согласно описанному варианту реализации смесь компонентов нагревают до 180°F (примерно 82°С) и подают в специализированный насос 803 (специализированный насос №1). Изображенный насос выполнен с возможностью работы при давлениях, меньших или равных 100 psi (примерно 689 кПа), и при температурах, меньших или равных 360°F (примерно 182°С); однако при необходимости применения более высоких давлений и/или температур для конкретной смеси обрабатываемых компонентов, другой насос, соответствующий спецификациям в отношении требуемых давления и температуры, может быть заменен. Затем с помощью насоса смесь подают в батарею трубы 804. Для минимизации площади, занимаемой батареей, труба имеет форму змеевидной конфигурации и ее общая длина составляет 800 дюймов (2032 см). Показанный вариант реализации содержит трубу из нержавеющей стали с диаметром 4 дюйма (примерно 10 см), выполненную в виде батареи из десяти изогнутых сегментов трубы, при этом длина такой батареи составляет 120 дюймов (примерно 305 см). Когда смесь проходит через трубу, компоненты смеси взаимодействуют с образованием перепроектированного эластомерного полимера, имеющего предварительно выбранный состав и свойства. Выходной поток из трубы направляют ко второму насосу 805 (специализированный насос №2), который закачивает прореагировавшую смесь в сушильный бак 806 для извлечения жидкости (например, при 205°F (примерно 96°С)). Конфигурация, показанная в таком варианте реализации, способна производить 783 галлонов/час суспензии (примерно 2964 л/час) 807 при применении набора из двух батарей. Реактор можно масштабировать до любой подходящей конфигурации. Например, можно использовать один или более турбо-интеграторов или других смесительных устройств, известных в данной области техники, необязательно с возможностью нагревания или охлаждения, при повышенном давлении или при поддержании инертной атмосферы. Один турбо-интегратор может снабжать одну или более батарей, или несколько турбо-интеграторов могут снабжать одну батарею. Можно использовать один или более насосов, либо расположенных последовательно относительно одной батареи, параллельно относительно одной батареи, либо один насос с помощью соответствующих трубопроводов или клапанов может снабжать несколько батареей. Как обсуждалось выше, насосы можно выбрать в зависимости от требуемых свойств смеси, подвергаемой перекачиванию (температуры, давления и т.д.). Согласно некоторым вариантам реализации смесь из батареи можно использовать непосредственно в последующих процессах (например, удалить из реактора специализированный насос №2 и/или сушильный бак). Хотя в батарее применяют 4-дюймовую (примерно 10 см) трубу из нержавеющей стали, можно успешно использовать и другие диаметры, например, диаметр от 0,25 дюймов (примерно 0,64 см) или менее до 6 дюймов (примерно 15 см) или более, при этом можно использовать любую подходящую длину трубы, которая обеспечивает достаточное время пребывания компонентов смеси для взаимодействия с получением предварительно выбранного продукта, например, от 50 дюймов (127 см) или менее до 2500 дюймов (6350 см) или более. Согласно некоторым вариантам реализации может потребоваться работа нескольких батареей в последовательной конфигурации, необязательно с применением насоса, расположенного между батареями, например, для обеспечения более длительного времени пребывания или применения насосов, способных работать при пониженном давлении. Труба(ы) может быть оборудована стратегическим статическим смесителем и точками введения химических реагентов для облегчения реакции 804А (фиг. 8А, примечание 1) и встроенными портами 804 В для амплификации градиента скручивания (CGA) (фиг. 8А, примечание 2). Кроме того, труба(ы) также может частично или полностью находиться в контролируемом тепловом пространстве, например, можно применять нагревательную или охлаждающую рубашку или погружную ванну с контролируемой температурой. Альтернативно, труба(ы) может подвергаться воздействию условий окружающей среды.In fig. 8A shows a PCMR according to one embodiment that uses a loop molecular assembly propagation (L-MAP) process by twist gradient amplification. The L-MAP process described herein embeds CGA technology into an advanced modular PCMR platform with unprecedented capabilities for creating new as well as redesigned polymers. Such a reactor contains a turbo integrator 802 to which metered components 801 are added. These components may include monomers, homopolymers, polymers and/or other components. In an exemplary embodiment, to modify the interlinked rubber, the interlinked rubber may be added to the turbo integrator along with other components, for example, one or more monomers, oligomers, or polymers to be grafted onto the interlinked rubber, or one or more reagents to functionalization of interconnected-substituted rubber (for example, for blocking the end groups of the polymer chain, ionic substitution, etc.). In the described embodiment, the mixture of components is heated to 180°F (about 82°C) and supplied to a dedicated pump 803 (dedicated pump #1). The illustrated pump is configured to operate at pressures less than or equal to 100 psi (about 689 kPa) and temperatures less than or equal to 360°F (about 182°C); however, if higher pressures and/or temperatures are required for a particular mixture of components being processed, another pump that meets the specifications for the required pressure and temperature may be substituted. The mixture is then pumped into a stack of pipes 804. To minimize the footprint of the stack, the pipe is designed in a serpentine configuration and has an overall length of 800 inches (2032 cm). The embodiment shown comprises a 4 inch (about 10 cm) diameter stainless steel pipe configured as a stack of ten curved pipe segments, the stack being 120 inches (approximately 305 cm) in length. As the mixture passes through the pipe, the components of the mixture react to form a redesigned elastomeric polymer having a preselected composition and properties. The outlet stream from the pipe is directed to a second pump 805 (specialty pump #2), which pumps the reacted mixture into the drying tank 806 to recover the liquid (eg, at 205°F (about 96°C)). The configuration shown in this embodiment is capable of producing 783 gallons/hour of slurry 807 when using a set of two batteries. The reactor can be scaled to any suitable configuration. For example, one or more turbo integrators or other mixing devices known in the art may be used, optionally with heating or cooling capabilities, under elevated pressure, or while maintaining an inert atmosphere. One turbo integrator can supply one or more batteries, or multiple turbo integrators can supply one battery. One or more pumps may be used, either in series with one battery, in parallel with one battery, or one pump, by means of appropriate piping or valves, can supply several batteries. As discussed above, pumps can be selected depending on the required properties of the mixture being pumped (temperature, pressure, etc.). In some embodiments, the mixture from the battery can be used directly in downstream processes (eg, removing a dedicated #2 pump and/or drying tank from the reactor). Although the battery uses 4-inch (about 10 cm) stainless steel pipe, other diameters can be successfully used, for example, a diameter of 0.25 inches (about 0.64 cm) or less to 6 inches (about 15 cm) or Moreover, any suitable length of pipe may be used that provides sufficient residence time for the components of the mixture to react to produce the preselected product, for example, from 50 inches (127 cm) or less to 2500 inches (6350 cm) or more. In some embodiments, it may be necessary to operate multiple batteries in a series configuration, optionally using a pump located between the batteries, for example, to provide longer residence times or use pumps capable of operating at reduced pressure. The tube(s) may be equipped with a strategic static mixer and chemical injection points to facilitate reaction 804A (FIG. 8A, note 1) and integrated ports 804B for twist gradient amplification (CGA) (FIG. 8A, note 2). In addition, the pipe(s) may also be partially or completely contained within a controlled thermal space, for example a heating or cooling jacket or a temperature controlled immersion bath may be used. Alternatively, the pipe(s) may be exposed to environmental conditions.

На фиг. 8В показана конфигурация компактной трубки. В такой конфигурации трубка 811 является спиральной и может находиться в управляемом тепловом пространстве 810. Спиральная трубка в приведенной конфигурации может проходить вдоль оси от входного конца 811А до выходного конца 811В или может быть также выполнена в форме змеевидной конфигурации для дальнейшего уменьшения площади, занимаемой батареей.In fig. 8B shows a compact tube configuration. In such a configuration, the tube 811 is helical and may be located in the controlled thermal space 810. The helical tube in this configuration may extend axially from the inlet end 811A to the outlet end 811B or may also be configured in a serpentine configuration to further reduce the area occupied by the battery.

PCMR согласно настоящим вариантам реализации можно успешно использовать для функционализации или взаимодействия взаимосвязано-замещенного продукта, описанного в настоящем документе, способом, аналогичным тому, как взаимодействует или функционализирован исходный натуральный каучук. Можно осуществить прививочную полимеризацию, функционализацию концевой группы цепи и т.п. Полученные продукты могут подходить для применения в асфальтовом вяжущем веществе, резиновых шинах, специализированных резиновых продуктах и т.п.The PCMR of the present embodiments can be advantageously used to functionalize or interact the interlinked-substituted product described herein in a manner similar to how the parent natural rubber is interacted or functionalized. Graft polymerization, chain end functionalization, and the like can be carried out. The resulting products may be suitable for use in asphalt cement, rubber tires, specialty rubber products, and the like.

Морфология PTRPTR morphology

После многочисленных экспериментов были изучены экспериментальным путем потоки продуктов, полученные способом, осуществляемом в альтернативном процессе в периодическом режиме с применением сосуда с перемешиванием под давлением. Было обнаружено, что во взаимосвязано-замещенном резиновом материале присутствовали крошечные золотистые волокна с поперечным сечением примерно от 0,002 дюйма (примерно 0,005 см) до 0,005 дюйма (примерно 0,013 см) и переменной длиной. Предполагается, что такие волокна разрушаются только под действием чрезмерного нагревания (при температурах выше, чем те, которые используются в процессе взаимосвязанного замещением, описанном в настоящем документе, и выше, чем те, которые характерны для процессов горячего смешивания) и не будут растворяться в трихлорэтилене (ТСЕ).After numerous experiments, the product streams produced by an alternative batch process using a pressure stirred vessel were studied experimentally. It was discovered that the interconnected rubber material contained tiny golden fibers with a cross-section of approximately 0.002 inch to 0.005 inch and variable length. Such fibers are expected to degrade only when exposed to excessive heat (at temperatures higher than those used in the interlocking displacement process described herein and higher than those typical for hot-mix processes) and will not dissolve in trichlorethylene (TSE).

Можно ожидать, что присутствие таких волокон не увеличит значительно массу нерастворимого компонента субмикронного взаимосвязано-замещенного резинового материала, но предполагают, что такое волокно закупоривает поры одномикронного фильтра, что делает фактическую фильтрующую среду менее пористой и, тем самым, приводит к ложному показанию доли (quanta) концентрации фильтрата. Образцы взаимосвязано-замещенного резинового материала в виде суспензии пропускали через поршневой диафрагменный насос при высокой температуре и высоком давлении и через высокопрочный спеченный фильтр, способный выдерживать давление до 50000 psi (345 МПа), через 1,0 мкм отверстие. Такая дополнительная обработка, которая, как полагают, уменьшает общую длину волокон, позволяла получить однородную смесь, способную проходить через поры фильтра размером в один мкм. Дальнейшая обработка приводила к быстрому разрушению резины с образованием легко диспергируемого субмикронного фрагмента при некотором выделении сажи.The presence of such fibers would not be expected to significantly increase the mass of the insoluble component of the submicron interlinked rubber material, but such fiber would be expected to plug the pores of the one micron filter, making the actual filter media less porous and thereby causing a false fraction reading (quanta ) filtrate concentration. Samples of the interlocking rubber material in suspension were passed through a piston diaphragm pump at high temperature and high pressure and through a high strength sintered filter capable of withstanding pressures up to 50,000 psi (345 MPa) through a 1.0 µm orifice. This additional treatment, which is believed to reduce the overall length of the fibers, produced a homogeneous mixture capable of passing through the pores of a one-micron filter. Further processing led to rapid destruction of the rubber with the formation of an easily dispersible submicron fragment with some soot release.

Указанный волокнистый компонент, полученный из утилизируемой шины, может значительно улучшить прочность связи между асфальтом, к которому добавляют взаимосвязано-замещенный резиновый материал (например, в качестве связующего вещества или адгезива), и заполнителем, что, тем самым, улучшает общие характеристики дорожного покрытия и обеспечивает превосходное дорожное покрытие по сравнению с покрытием, полученным из заполнителя и асфальта, содержащего исходный натуральный каучук.This fibrous component derived from a scrap tire can significantly improve the bond strength between the asphalt to which the interlinked rubber material is added (eg, as a binder or adhesive) and the aggregate, thereby improving the overall performance of the road surface and provides superior pavement performance compared to pavement made from aggregate and asphalt containing virgin natural rubber.

PTR в саженаполненной маточной смесиPTR in black-filled masterbatch

Взаимосвязано-замещенный резиновый материал, полученный с применением лабораторного оборудования, аналогичного устройству, изображенному на фиг. 1, в условиях, аналогичных условиям, приведенным на фиг. 2, добавляли к основной саженаполненной маточной смеси с известными свойствами, содержащей исходный натуральный каучук в количестве 10% масс. (после корректировки с учетом заполнителей во взаимосвязано-замещенном резиновом материале). Полученную 10% масс. смесь подвергали термогравиметрическому анализу и другим испытаниям. Было обнаружено, что полученная 10% смесь по способности к гомогенизации и физическим свойствам почти эквивалентна основной саженаполненной маточной смеси с известными свойствами, содержащей исходный натуральный каучук, так что она не будет влиять на конечные рабочие характеристики новой шины, или ее можно использовать в основной саженаполненной маточной смеси при более высокой загрузке, чем верхний предел, составляющий 3% масс., который традиционно использовали для полностью вулканизированной измельченной шинной резины с мелкими частицами (200 меш). Другими словами, было обнаружено, что взаимосвязано-замещенный резиновый материал подходит для применения при изготовлении шин в качестве единственного источника резины, или его можно использовать в комбинации с основной саженаполненной маточной смесью при загрузках выше 3%, например, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 или 95% масс. или более.An interlinked rubber material produced using laboratory equipment similar to that shown in FIG. 1, under conditions similar to those shown in FIG. 2, was added to the main soot-filled masterbatch with known properties, containing the original natural rubber in an amount of 10 wt%. (after adjusting for aggregates in the interlinked rubber material). The resulting 10% wt. the mixture was subjected to thermogravimetric analysis and other tests. The resulting 10% blend was found to be nearly equivalent in homogenizing ability and physical properties to a master black carbon masterbatch of known properties containing the original natural rubber, such that it would not affect the final performance characteristics of a new tire, or it could be used in a master carbon black masterbatch. masterbatch at a higher loading than the 3 wt% upper limit traditionally used for fully vulcanized fine particle shredded tire rubber (200 mesh). In other words, the interconnected rubber material has been found to be suitable for tire applications as a sole source of rubber, or it can be used in combination with a basic carbon black masterbatch at loadings above 3%, e.g. 4, 5, 6, 7 , 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 or 95% wt. or more.

Было обнаружено, что взаимосвязано-замещенный резиновый материал почти не содержит элементарную серу, имеет морфологию, аналогичную композитному исходному натуральному каучуку, имеет размер частиц ≤50 мкм, отличается существенным удержанием сажи в эластомере. Материал подходит для применения в боковине новых легкогрузовых и автомобильных шин в количестве по меньшей мере 20% и до 50, 60%, 70, 80, 90% или более (например, до 100%). Кроме того, такой взаимосвязано-замещенный резиновый материал подходит для применения в мембранах и промышленных резиновых изделиях.It was found that the interconnected rubber material contains almost no elemental sulfur, has a morphology similar to the composite original natural rubber, has a particle size of ≤50 μm, and is characterized by significant soot retention in the elastomer. The material is suitable for use in the sidewall of new light truck and automobile tires in amounts of at least 20% and up to 50, 60%, 70, 80, 90% or more (e.g., up to 100%). In addition, such interconnected rubber material is suitable for use in membranes and industrial rubber products.

Резиновый полимер IPREXRubber polymer IPREX

Резиновый полимер (TRP) на основе взаимопроникающего регенеративного эластомера Xlink (IPREX) представляет собой микрослоистый, анизотропный структурированный резиновый лист. Он состоит из нескольких наплавляемых в вакууме и сшитых слоев, каждый из которых имеет толщину от 10 до 70 мкм. Такой материал содержит угленаполненные взаимопроникающие полиизопрен-полибутадиеновые эластомерные цепи, регенеративные перегруппированные поперечные связи, образованные поперечными сульфидными мостиками. Отдельные пластинки демонстрируют близкую к нулю вероятность образования петли, и наклонно направленную, параллельную рептационную, перекрученную структуру(ы) основной эластомерной цепи, которая при постепенном наложении в процессе конструирования под углом 30-45 градусов к анизотропному «зерну» каждой предыдущей пластинки образует готовый лист, демонстрирующий превосходное сопротивление кручению и упругость, сопоставимые с изотропными листами из аналогичного материала и аналогичной толщины сечения. Предварительно сшитое исходное сырье обрабатывают с получением тонких пластинок, пропуская его через вальцовую мельницу высокого давления с изменяемым зазором между валками. Резину IPREX можно получить в две стадии из предварительно сшитой саженаполненной маточной смеси в качестве исходного сырья, полученного для производства шин или других спроектированных резиновых продуктов, и/или из отходов EOL целых шин, которые были впоследствии разделены на мелкие резиновые частицы (обычно 30 меш, шинная резина, измельченная в условиях окружающей среды), которые затем повторно компаундируют в соответствии с предварительно определенными технологическими параметрами реактора PRISM, описанного в настоящем документе. Резину IPREX можно компаундировать с образованием взаимопроникающей и сшитой эластомерной сетки с другими эластомерами, такими как функционализированная SiR, для повышения химической и термической стойкости. Резина IPREX подходит для применения в конструкции боковины шины, изоляционной ленте, соответствующей нормам и правилам, и заливочных компаундах, промышленной ременной ткани и шлангах, высокотемпературных тканях и прокладках, геотехнических подкладках, кровельных и гидроизоляционных мембранах, коллоидных суспензиях для промышленных адгезивов и суперпейве (системе суперпрочного асфальтового покрытия), термоклее PG, модификации асфальтового вяжущего вещества.Xlink Interpenetrating Regenerative Elastomer (IPREX) Rubber Polymer (TRP) is a micro-laminated, anisotropic structured rubber sheet. It consists of several vacuum-fused and cross-linked layers, each of which has a thickness of 10 to 70 microns. This material contains carbon-filled interpenetrating polyisoprene-polybutadiene elastomeric chains, regenerative rearranged cross-links formed by sulfide cross-bridges. Individual lamellae exhibit a near-zero probability of loop formation, and an obliquely directed, parallel reptation, twisted core elastomeric chain structure(s) which, when gradually applied during construction at an angle of 30-45 degrees to the anisotropic "grain" of each previous lamina, forms the finished sheet , exhibiting superior torsional resistance and resilience comparable to isotropic sheets of similar material and section thickness. The pre-crosslinked feedstock is processed into thin slabs by passing it through a high-pressure variable-gap roller mill. IPREX rubber can be produced in two stages from a pre-crosslinked soot-filled masterbatch as feedstock obtained for the production of tires or other engineered rubber products, and/or from EOL waste of whole tires that have been subsequently separated into fine rubber particles (typically 30 mesh, environmentally ground tire rubber) which are then re-compounded according to the pre-determined process parameters of the PRISM reactor described herein. IPREX rubber can be compounded to form an interpenetrating and cross-linked elastomeric network with other elastomers, such as functionalized SiR, to improve chemical and thermal resistance. IPREX rubber is suitable for use in tire sidewall construction, code compliant adhesive tape and potting compounds, industrial belt fabric and hose, high temperature fabrics and gaskets, geotechnical underlays, roofing and waterproofing membranes, colloidal suspensions for industrial adhesives and superpave (system super-durable asphalt coating), hot-melt adhesive PG, modification of asphalt binder.

Рабочие характеристики автомобильной шины, содержащей постреакторные GTRPPerformance characteristics of a car tire containing post-reactor GTRP

Постреакторные GTRP имеют на выходе из реактора комковатый, неоднородный вид. После сушки и компаундирования со сшивающими агентами и другими необязательными гибридными эластомерами, обычно выполняемого в закрытом смесителе с высоким сдвиговым усилием, таком как смеситель Бенбери с двойной лопастной мешалкой или Z-образный смеситель, GTRP пропускают через узкий зазор вальцовой мельницы, где указанные частицы превращаются в тонкий лист. Такой тонкий лист, в отличие от эластомерных композитных смесей на основе обычной исходной саженаполненной маточной смеси (VBMB), обработанных аналогичным образом, может проявлять анизотропию в отношении предела прочности при растяжении по длине к пределу прочности при растяжении по ширине, составляющую до приблизительно 3:1. Факторы, которые могут вносить свой вклад в степень анизотропии, включают регулируемое реактором уменьшение вероятности образования петли, манипулирование степенью дислокации поперечных связей и/или сокращение времени внутреннего смешивания.Post-reactor GTRPs have a lumpy, heterogeneous appearance when leaving the reactor. After drying and compounding with crosslinkers and other optional hybrid elastomers, typically performed in a closed high shear mixer such as a Banbury double paddle or Z-mixer, the GTRP is passed through the narrow gap of a roller mill where the particles are converted into thin sheet. Such thin sheet, unlike conventional VBMB-based elastomeric composites processed in a similar manner, can exhibit anisotropy in the ratio of lengthwise tensile strength to widthwise tensile strength of up to approximately 3:1 . Factors that may contribute to the degree of anisotropy include reactor-controlled reduction in loop formation probability, manipulation of the degree of cross-link dislocation, and/or reduction in internal mixing time.

Регулируемое реактором уменьшение вероятности образования петлиReactor controlled loop reduction

Такой фактор может статистически добавить к полученной матрице в среднем 12,5% по массе дополнительного эффективного эластомера, поскольку после дислокации серного мостика, связанного с предшественником метильного карбокатиона с такой же основной цепью, эластомер высвобождается и динамически ориентируется (и остается таковым) как при рептации-смещении, вдоль боковой оси хода сжатия (перпендикулярной поверхности зазора вальцовой мельницы).Such a factor can statistically add an average of 12.5% by weight of additional effective elastomer to the resulting matrix, since after the dislocation of the sulfur bridge associated with the methyl carbocation precursor with the same backbone, the elastomer is released and dynamically orients (and remains so) as in reptation -displacement, along the lateral axis of the compression stroke (perpendicular to the gap surface of the roller mill).

Манипулирование степенью дислокации поперечных связейManipulating the degree of cross-link dislocation

Упругость оставшихся поперечных связей в EOL шине вызывает переменное остаточное сопротивление уменьшению размеров во время компаундирования и получения конечного листа, при этом не полностью дислоцированная частица сопротивляется сплющиванию под давлением вальцовой мельницы. Такой придаток действует как якорь, будучи протянутым вдоль той части эластомерной матрицы, которая более легко достигает динамики, подобной рептации. Такой эффект представляет собой рептацию-смещение в поперечном направлении хода сжатия между вальцами.The elasticity of the remaining cross-links in the EOL tire causes variable residual resistance to dimensional reduction during compounding and production of the final sheet, with the incompletely dislocated particle resisting flattening under the pressure of the roller mill. Such an appendage acts as an anchor, being pulled along that part of the elastomeric matrix that more easily achieves reptation-like dynamics. This effect is a reptation-displacement in the transverse direction of the compression stroke between the rollers.

Сокращение времени внутреннего смешиванияReduced internal mixing time

Конечное уменьшение размеров постреакторных частиц GTRP представляет собой функцию количества циклов перетирания, которые выдерживает частица в смесителе (например, смесителе с двойной лопастной мешалкой). Поскольку обычно для получения GTRP, используемых для вальцевания с получением листа, применяемого для многих целей, используют только минимальные количества добавок, чрезмерное высокое усилие сдвига не требуется, за исключением тех случаев, когда желательно постепенное уменьшение размеров комков. Такая манипуляция во времени смешивания может иметь аналогичный, но немного менее выраженный эффект перемещения якоря, чем эффект, ранее описанный в настоящем документе.The final size reduction of post-reactor GTRP particles is a function of the number of grinding cycles that the particle endures in a mixer (eg, a double paddle mixer). Since only minimal amounts of additives are typically used to produce GTRP used for rolling into multi-purpose sheets, excessively high shear is not required unless gradual reduction in lump size is desired. Such manipulation of mixing time may have a similar, but slightly less pronounced effect of moving the armature than the effect previously described herein.

Когда изотропия является целесообразной, GTRP можно обработать способом, который представляет собой инверсию указанных трех дискриминаторов. Однако, в отличие от VBMB, анизотропное качество может иметь огромное преимущество в конструкциях, которые должны подвергаться постоянному изгибанию, но при этом оставаться стабильными по размерам, такие как боковина шины транспортного средства.When isotropy is appropriate, GTRP can be processed in a manner that is the inverse of these three discriminators. However, unlike VBMB, anisotropic quality can be a huge advantage in structures that must undergo constant flexing yet remain dimensionally stable, such as the sidewall of a vehicle tire.

Обработанная резина для применения в шинахTreated rubber for tire applications

Среднеотраслевые показатели составляют приблизительно 15% от эксплуатационного расхода топлива транспортным средством при преодолении сопротивления качению автомобильной шины. Большая часть такого сопротивления обусловлена изгибом шины, поскольку при каждом обороте протектор отклоняется туда-сюда по случайной синусоидальной траектории в направлении движения, когда беговая часть шины вступает в контакт с дорожным покрытием. Такая деформация сдерживается за счет свойств упругости и кручения боковины шины, передаваемых на твердый обод и подвеску транспортного средства. В производственном дизайне и конструкции шин используют армирующую ткань, расположенную под углом от 15 до 90 градусов к вертикальной плоскости катящейся шины, которую наслаивают между изотропной VBMB для создания композитной структуры, сохраняющей безопасную и эффективную катящуюся конструкцию. Однако для преодоления широкого диапазона торсионных механизмов, связанных с перемещением при различных состояниях поверхности с переменными скоростями, требуется значительная энергия.Industry averages are approximately 15% of a vehicle's operating fuel consumption when overcoming the rolling resistance of a car tire. Much of this resistance is due to tire flex as with each rotation the tread deflects back and forth in a random sinusoidal path in the direction of travel as the tread portion of the tire comes into contact with the road surface. This deformation is contained by the elastic and torsional properties of the tire sidewall, which are transmitted to the solid rim and vehicle suspension. Tire manufacturing design and construction utilizes a reinforcing fabric angled between 15 and 90 degrees to the vertical plane of the rolling tire, which is layered between isotropic VBMB to create a composite structure that maintains a safe and efficient rolling structure. However, significant energy is required to overcome the wide range of torsional mechanisms associated with movement under various surface conditions at variable speeds.

Микрослоистый GTRP лист с толщиной 40 мил (~ 1 мм), состоящий из четырех листов толщиной 0,010 дюйма (примерно 0,025 см), уложенных в форме сборки из четырех микрослоев, при этом каждый подслой расположен под углами приблизительно 45 градусов к последующей слоистой структуре, демонстрирует увеличение приблизительно на 30% или более устойчивости к деформации при кручении по сравнению с аналогичным образом полученной микрослоистой структурой VBMB. При применении торсионных механических моделей, количественно выраженных в единицах фунт-фут сила, для шинной конструкции, в которой используют такую анизотропную микрослоистую структуру, в частности, в качестве компонента в двух самых внешних слоистых структурах шинной конструкции, где напряжение от размерного радиуса при деформации является наибольшим, предсказывают уменьшение сопротивления качению на единицу массы каркаса шины на от 9,5% до 16%. Десятипроцентное (10%), уменьшение сопротивления качению шины с учетом текущего мирового потребления топлива соответствует ежегодной экономии топлива, составляющей более шести миллиардов галлонов (6000000000 галлонов (примерно 22700000000 л)). Таким образом, обработанная резина согласно настоящим вариантам реализации особенно полезна при применении в шинах, например, в виде микрослоистых листов (например, от 2 до 100 или более листов, например, от 2 до 20, от 2 до 20 или от 2 до 5 листов, наслоенных вместе) для применения в боковинах шин.A 40 mil (~1 mm) thick GTRP microlaminated sheet consisting of four 0.010 inch (about 0.025 cm) thick sheets laid in a four microlayer build form, with each sublayer positioned at approximately 45 degree angles to the subsequent laminate structure, demonstrates an increase of approximately 30% or more in torsional resistance compared to a similarly prepared VBMB microlaminated structure. When applying torsion mechanical models, quantified in units of lb-ft, to a tire structure that uses such an anisotropic microlaminated structure, particularly as a component in the two outermost laminate structures of the tire structure, where the stress versus dimensional radius under deformation is the largest, predict a decrease in rolling resistance per unit mass of the tire carcass by 9.5% to 16%. A ten percent (10%) reduction in tire rolling resistance based on current global fuel consumption equates to annual fuel savings of over six billion gallons (6000000000 gallons (approximately 22700000000 L)). Thus, the treated rubber of the present embodiments is particularly useful in tire applications, e.g., in the form of microlaminated sheets (e.g., 2 to 100 or more sheets, e.g., 2 to 20, 2 to 20, or 2 to 5 sheets laminated together) for use in tire sidewalls.

Обработанная резина для применения в высококачественных продуктахTreated rubber for use in high-quality products

Резину и резиносодержащие материалы согласно различным вариантам реализации можно получить таким образом, чтобы они соответствовали одному или более из следующих спецификаций. Согласно некоторым вариантам реализации получают резину и резиновые изделия, соответствующие одной или нескольким спецификациям MIL-R, перечисленным ниже. Такие продукты могут включать, но не ограничиваются ими, протектор шины, боковину шины, кровельную мембрану, изоляционную ленту с высокой диэлектрической проницаемостью, облицовку бака, облицовку резервуара, траншейную крепь, опорную поверхность моста, гидроизоляционный материал для фундамента, гидроизоляционный материал для крытой автостоянки, шланг, ремень, отливку или другие резиновые товары, полученные из формованной резины или резинового листового материала (например, прокладки, трубопроводы, амортизирующие материалы, коврики для пола и бортовые прокладки для транспортных средств, коврики и материалы для покрытия полов для коммерческого и жилого строительства, основания для полов, настилов и бетона, звукоизоляционные материалы и т.д.) Другие продукты включают прорезиненные ленты в одежде и резинках для волос, перчатки для мытья посуды, игрушки, герметики для контейнеров и шины, дверные коврики с приветственной надписью, садовые шланги. Другие бытовые предметы из резины включают сапоги, плащи, противофильтрационные облицовки водоемов, матрасы и диванные подушки, подушки, ручки для садовых инструментов, пробки для ванн, дверные доводчики, затычки для ушей, грелки, трубки для аквариума, моечные устройства и подкладки для ковриков. Из резины согласно настоящим вариантам реализации могут быть сделаны пробки для лабораторных колб и флаконов, химически стойкие коврики и прокладки, протезы и другие специализированные продукты и оборудование, а также резиновые миски для еды и воды, жевательные игрушки и шарики, наматрасники из губчатой резины, коврики, эластичные ветеринарные накидки, противоблошиные ошейники, рабочие рукавицы и резиновые расчески, коврики для мыши, клавиатуры, адгезивы и колеса для кресла на колесиках, коврики с повышенной динамической прочностью, основание для ковра, вкладыши для наушников и резиновые печати, надувные матрасы для кемпинга, плитки для игровых площадок, резиновые уточки, спортивная одежда, костюмы для подводного плавания, детали для автомобилей гражданского и военного применения; детали лодок, кораблей и подводных лодок для гражданского или военного применения; детали для летательных аппаратов, пассажирских самолетов и реактивных истребителей, детали для железнодорожных вагонов и железнодорожных двигателей, изделия для жилых и коммерческих зданий, внутризаводские или фабричные или промышленные компоненты, компоненты одежды и обуви.Rubber and rubber-containing materials, according to various embodiments, can be prepared to meet one or more of the following specifications. In some embodiments, rubber and rubber products are produced that meet one or more of the MIL-R specifications listed below. Such products may include, but are not limited to, tire tread, tire sidewall, roof membrane, high dielectric insulation tape, tank liner, tank liner, trench support, bridge bearing surface, foundation waterproofing material, parking garage waterproofing material, hose, belt, casting or other rubber products derived from molded rubber or rubber sheet material (for example, gaskets, piping, shock-absorbing materials, floor mats and bead pads for vehicles, mats and flooring materials for commercial and residential construction, flooring, decking and concrete bases, soundproofing materials, etc.) Other products include rubber bands in clothing and hair ties, dishwashing gloves, toys, container sealants and tires, door mats with a welcome message, garden hoses. Other household items made from rubber include boots, raincoats, pond liners, mattresses and cushions, pillows, garden tool handles, bathtub stoppers, door closers, earplugs, heating pads, aquarium tubes, washing devices and rug pads. The rubber of these embodiments can be used to make stoppers for laboratory flasks and vials, chemical-resistant mats and pads, dentures and other specialized products and equipment, as well as rubber food and water bowls, chew toys and balls, sponge rubber mattress covers, mats , elastic veterinary capes, flea collars, work gloves and rubber combs, mouse pads, keyboards, adhesives and wheels for rolling chairs, high dynamic strength mats, carpet bases, earbuds and rubber seals, air mattresses for camping, playground tiles, rubber ducks, sportswear, diving suits, civil and military vehicle parts; parts of boats, ships and submarines for civil or military use; parts for aircraft, passenger aircraft and fighter jets, parts for railroad cars and railroad engines, products for residential and commercial buildings, in-plant or factory or industrial components, clothing and footwear components.

Обработанную резину согласно настоящим вариантам реализации можно использовать в резиновых продуктах, соответствующих или превышающих одну или более из следующих спецификаций ASTM, военных спецификаций (MIL), спецификаций аэрокосмических материалов (AMS) и/или других спецификаций, которые применяют в различных отраслях промышленности, использующих резиновые изделия.The treated rubber of the present embodiments can be used in rubber products that meet or exceed one or more of the following ASTM specifications, military specifications (MIL), aerospace materials specifications (AMS), and/or other specifications that are used in various industries using rubber products.

ASTM С542 (ASTM С 1166 Procedure) - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity NeopreneASTM C542 (ASTM C 1166 Procedure) - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity Neoprene

ASTM E662 - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity NeopreneASTM E662 - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity Neoprene

ASTM D1330 Grade 1 - Premium SBR - Style 22ASTM D1330 Grade 1 - Premium SBR - Style 22

ASTM D1330 Grade 2 - Red Rubber SBR - Style 20ASTM D1330 Grade 2 - Red Rubber SBR - Style 20

ASTM D2000 1AA 430 - Natural Rubber - Style 28ASTM D2000 1AA 430 - Natural Rubber - Style 28

ASTM D2000 1AA 704 Z1 (11=75±5 Durometer) - Red Rubber SBR - Style 20ASTM D2000 1AA 704 Z1 (11=75±5 Durometer) - Red Rubber SBR - Style 20

ASTM D2000 M1AA 407 - ButylASTM D2000 M1AA 407 - Butyl

ASTM D2000M 1AA 417 - Natural Rubber, Pure Gum Floating Natural Rubber, EZ Cut Non-Floating Gum Natural Rubber, Protein Free (Synthetic Polyisoprene) Natural RubberASTM D2000M 1AA 417 - Natural Rubber, Pure Gum Floating Natural Rubber, EZ Cut Non-Floating Gum Natural Rubber, Protein Free (Synthetic Polyisoprene) Natural Rubber

ASTM D2000 M1AA 503 - Commercial EPDMASTM D2000 M1AA 503 - Commercial EPDM

ASTM D2000 M1AA 507 - ButylASTM D2000 M1AA 507 - Butyl

ASTM D2000M1AA 517 - Natural RubberASTM D2000M1AA 517 - Natural Rubber

ASTM D2000 M1AA 606 - Commercial EPDMASTM D2000 M1AA 606 - Commercial EPDM

ASTM D2000 M1AA 607 - ButylASTM D2000 M1AA 607 - Butyl

ASTM D2000M1AA 617 - Natural RubberASTM D2000M1AA 617 - Natural Rubber

ASTM D2000M1AA703Z1 (Z1=75±5Durometer) - Specification Grade SBR (Red)ASTM D2000M1AA703Z1 (Z1=75±5Durometer) - Specification Grade SBR (Red)

ASTM D2000 M1AA 706 - Commercial EPDMASTM D2000 M1AA 706 - Commercial EPDM

ASTM D2000 M1AA 710 - ButylASTM D2000 M1AA 710 - Butyl

ASTM D2000 M4AA 407 A13 B13 C12 F17ASTM D2000 M4AA 407 A13 B13 C12 F17

ASTM D2000M4AA 421 F17 G21 - Tuff-Stuff® Natural RubberASTM D2000M4AA 421 F17 G21 - Tuff-Stuff® Natural Rubber

ASTM D2000 M4AA 510 A13 B13 C12 F17 - ASTM D2000 M4AA Specification Grade (EPDM)ASTM D2000 M4AA 510 A13 B13 C12 F17 - ASTM D2000 M4AA Specification Grade (EPDM)

ASTM D2000 M4AA 610 A13 B13 C12 F17ASTM D2000 M4AA 610 A13 B13 C12 F17

ASTM D2000 M4AA Specification Grade (EPDM)ASTM D2000 M4AA Specification Grade (EPDM)

ASTM D2000 M4AA 710 A13 B13 C12 F17ASTM D2000 M4AA 710 A13 B13 C12 F17

ASTM D2000 M4AA Specification Grade (EPDM)ASTM D2000 M4AA Specification Grade (EPDM)

ASTM D2000 M2BA 407 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45ASTM D2000 M2BA 407 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45

ASTM D2000 3BA 508 C12 - Commercial EPDM - Style 40ASTM D2000 3BA 508 C12 - Commercial EPDM - Style 40

ASTM D2000 3BA 515 A14B13C12F17 - Premium EPDM - Style 45ASTM D2000 3BA 515 A14B13C12F17 - Premium EPDM - Style 45

ASTM D2000 3BA 608 C12 - Commercial EPDM - Style 40ASTM D2000 3BA 608 C12 - Commercial EPDM - Style 40

ASTM D2000 3BA 615 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45ASTM D2000 3BA 615 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45

ASTM D2000 3BA 708 C12 - Commercial EPDM - Style 40ASTM D2000 3BA 708 C12 - Commercial EPDM - Style 40

ASTM D2000 3BA 715 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45ASTM D2000 3BA 715 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45

ASTM D2000 3BA 815 A14B13C12F17-Premium EPDM - Style 45ASTM D2000 3BA 815 A14B13C12F17-Premium EPDM - Style 45

ASTM D2000 1BC 408 - Commercial Neoprene - Style 10ASTM D2000 1BC 408 - Commercial Neoprene - Style 10

ASTM D2000 1BC 508 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12ASTM D2000 1BC 508 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12

ASTM D2000 1BC 515 - Mid-Grade Neoprene - Style 15ASTM D2000 1BC 515 - Mid-Grade Neoprene - Style 15

ASTM D2000 1BC 609 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12ASTM D2000 1BC 609 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12

ASTM D2000 1BC 615 - Mid-Grade Neoprene - Style 15ASTM D2000 1BC 615 - Mid-Grade Neoprene - Style 15

ASTM D2000 1BC 710-Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12ASTM D2000 1BC 710-Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12

ASTM D2000 1BC 715 - Mid-Grade Neoprene - Style 15ASTM D2000 1BC 715 - Mid-Grade Neoprene - Style 15

ASTM D2000 1BC 810 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12ASTM D2000 1BC 810 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12

ASTM D2000 M1BC 303 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Premium NeopreneASTM D2000 M1BC 303 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Premium Neoprene

ASTM D2000 M1BC 403 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded SlabsASTM D2000 M1BC 403 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs

ASTM D2000 M1BC 407 - Premium NeopreneASTM D2000 M1BC 407 - Premium Neoprene

ASTM D2000 M1BC 507 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded SlabsASTM D2000 M1BC 507 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs

ASTM D2000 M1BC 510 - Premium NeopreneASTM D2000 M1BC 510 - Premium Neoprene

ASTM D2000 M1BC 607 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded SlabsASTM D2000 M1BC 607 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs

ASTM D2000 M1BC 610 - Premium NeopreneASTM D2000 M1BC 610 - Premium Neoprene

ASTM D2000 M1BC 707 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded SlabsASTM D2000 M1BC 707 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs

ASTM D2000 M1BC 710 - Premium NeopreneASTM D2000 M1BC 710 - Premium Neoprene

ASTM D2000 M1BC 807 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded SlabsASTM D2000 M1BC 807 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs

ASTM D2000 M1BC 810 - Premium NeopreneASTM D2000 M1BC 810 - Premium Neoprene

ASTM D2000 M1BC 907 - Premium NeopreneASTM D2000 M1BC 907 - Premium Neoprene

ASTM D2000 M2BC 407 A14 B14 C12 F17 Z1 - (Z1=Fungus Resistance per MIL STD 810, Method508), Anti-Microbial NeopreneASTM D2000 M2BC 407 A14 B14 C12 F17 Z1 - (Z1=Fungus Resistance per MIL STD 810, Method508), Anti-Microbial Neoprene

ASTM D2000 M2BC 410 A14 B14 C12 E034 F17ASTM D2000 M2BC 410 A14 B14 C12 E034 F17

ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)

ASTM D2000 M2BC 510 A14 B14 C12 F17 Z1 - (Z1=Fungus Resistance perMIL STD 810, Method508), Anti-Microbial NeopreneASTM D2000 M2BC 510 A14 B14 C12 F17 Z1 - (Z1=Fungus Resistance perMIL STD 810, Method508), Anti-Microbial Neoprene

ASTM D2000 M2BC 510 A14B14 C12E034F17ASTM D2000 M2BC 510 A14B14 C12E034F17

ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)

ASTM D2000 M2BC 610 A14 B14 C12 F17 Z1 - (Z1=Fungus Resistance per MIL STD 810, Method508), Anti-Microbial NeopreneASTM D2000 M2BC 610 A14 B14 C12 F17 Z1 - (Z1=Fungus Resistance per MIL STD 810, Method508), Anti-Microbial Neoprene

ASTM D2000 M2BC 610 A14 B14 C12 E034 F17ASTM D2000 M2BC 610 A14 B14 C12 E034 F17

ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)

ASTM D2000 M2BC 710 A14 B14 C12 E034 F17ASTM D2000 M2BC 710 A14 B14 C12 E034 F17

ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)

ASTM D2000 MICA 410 - Peroxide Cure EPDMASTM D2000 MICA 410 - Peroxide Cure EPDM

ASTM D2000 MICA 510 - Peroxide Cure EPDMASTM D2000 MICA 510 - Peroxide Cure EPDM

ASTM D2000 MICA 610 - Peroxide Cure EPDMASTM D2000 MICA 610 - Peroxide Cure EPDM

ASTM D2000 MICA 710 - Peroxide Cure EPDMASTM D2000 MICA 710 - Peroxide Cure EPDM

ASTM D2000 MICA 810 - Peroxide Cure EPDMASTM D2000 MICA 810 - Peroxide Cure EPDM

ASTM D2000 1BF 408 Z1 (Z1=Meets basic requirements of BFmaterials), Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 3 5ASTM D2000 1BF 408 Z1 (Z1=Meets basic requirements of BFmaterials), Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 3 5

ASTM D2000 1BF 508 Z1 (Z1=Meets basic requirements of BF materials), Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 3 5ASTM D2000 1BF 508 Z1 (Z1=Meets basic requirements of BF materials), Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 3 5

ASTM D2000 1BF 609 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35ASTM D2000 1BF 609 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35

ASTM D2000 1BF 710 -Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35ASTM D2000 1BF 710 -Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35

ASTM D2000 1BF 810 -Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35ASTM D2000 1BF 810 -Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35

ASTM D2000 1BG 610 - FDA Nitrile (Buna-N) - Style 37ASTM D2000 1BG 610 - FDA Nitrile (Buna-N) - Style 37

ASTM D2000 M1BG 407 - Premium Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 407 - Premium Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M1BG 503 Zl (Z1=45±5 Durometer), WARCO White® FDA Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 503 Zl (Z1=45±5 Durometer), WARCO White® FDA Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M1BG 507 - Premium Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 507 - Premium Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M1BG 607 Z1 (Z1=55±5 Durometer), WARCO White® FDA Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 607 Z1 (Z1=55±5 Durometer), WARCO White® FDA Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M1BG 610 - Premium Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 610 - Premium Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M1BG 707 Z1 (Z1=65±5 Durometer), WARCO White® FDA Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 707 Z1 (Z1=65±5 Durometer), WARCO White® FDA Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M1BG 710 - Premium Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 710 - Premium Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M1BG 803 - WARCO White® FDA Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 803 - WARCO White® FDA Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M1BG 810 - Premium Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 810 - Premium Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M1BG 910 - Premium Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 M1BG 910 - Premium Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 5BG 613 A14 B14 E014 E014 F17 - Premium Nitrile (Buna-N) -Style 36ASTM D2000 5BG 613 A14 B14 E014 E014 F17 - Premium Nitrile (Buna-N) -Style 36

ASTM D2000 5BG 620 A14 B14 E034 - Transformer Oil Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 5BG 620 A14 B14 E034 - Transformer Oil Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 5BG 720 A14 B14 E034 - Transformer Oil Nitrile (Buna-N)ASTM D2000 5BG 720 A14 B14 E034 - Transformer Oil Nitrile (Buna-N)

ASTM D2000 M5BG 407 A14 B14 E014 E034 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)ASTM D2000 M5BG 407 A14 B14 E014 E034 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

ASTM D2000 M5BG 507 A14 B14 E014 E034 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)ASTM D2000 M5BG 507 A14 B14 E014 E034 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

ASTM D2000 M5BG 610 A14 B14 E014 E034 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)ASTM D2000 M5BG 610 A14 B14 E014 E034 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

ASTM D2000 M5BG 710 A14 B14 E014 E034 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)ASTM D2000 M5BG 710 A14 B14 E014 E034 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

ASTM D2000M1HK 607-Premium Viton® A: 66% FluorineASTM D2000M1HK 607-Premium Viton® A: 66% Fluorine

ASTM D2000 М1НК 707 - Premium Viton® A: 66% Fluorine, Premium Viton® B: 68% FluorineASTM D2000 M1NK 707 - Premium Viton® A: 66% Fluorine, Premium Viton® B: 68% Fluorine

ASTMD2000M1HK 807-Premium Viton® A: 66% FluorineASTMD2000M1HK 807-Premium Viton® A: 66% Fluorine

ASTM D2000 M1HK 807 Z1 (Z1=75±5 Durometer), Premium Viton® В: 68% FluorineASTM D2000 M1HK 807 Z1 (Z1=75±5 Durometer), Premium Viton® B: 68% Fluorine

MIL-R-900 - MIL-R-900 Specification GradeMIL-R-900 - MIL-R-900 Specification Grade

MIL-G-1149 - MIL-G-1149 Type 1 Class 1 Grade 50-MIL-R-1149 Specification Grade (Neoprene)MIL-G-1149 - MIL-G-1149 Type 1 Class 1 Grade 50-MIL-R-1149 Specification Grade (Neoprene)

MIL-G-1149 Type 1 Class 2 Grade 50 - MIL-R-1149 Specification Grade (SBR)MIL-G-1149 Type 1 Class 2 Grade 50 - MIL-R-1149 Specification Grade (SBR)

MIL-G-1149 Type 1 Class 5 Grade 50 - MIL-R-1149 Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-G-1149 Type 1 Class 5 Grade 50 - MIL-R-1149 Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-2765 - MIL-R-2765 Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-2765 - MIL-R-2765 Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-3065 SB 410F2-MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-3065 SB 410F2-MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-3065 SB 515 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-3065 SB 515 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-3065 SB 615 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-3065 SB 615 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-3065 SB 715 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-3065 SB 715 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-3065 SB 815 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-3065 SB 815 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-3065 SC310F1 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)MIL-R-3065 SC310F1 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-3065 SC 408 Z1 (Z1=350% minimum Elongation), Commercial Neoprene - Style 10MIL-R-3065 SC 408 Z1 (Z1=350% minimum Elongation), Commercial Neoprene - Style 10

MIL-R-3065 SC 410 F2-MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)MIL-R-3065 SC 410 F2-MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-3065 SC 508 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12MIL-R-3065 SC 508 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12

MIL-R-3065 SC 515 F2 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)MIL-R-3065 SC 515 F2 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-3065 SC 609 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12MIL-R-3065 SC 609 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12

MIL-R-3065 SC 615 F2 -MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)MIL-R-3065 SC 615 F2 -MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-3065 SC 710 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12MIL-R-3065 SC 710 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12

MIL-R-3065 SC 715 F2 -MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)MIL-R-3065 SC 715 F2 -MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-3065 SC 810 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12MIL-R-3065 SC 810 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12

MIL-R-3065 SC 815 F1 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)MIL-R-3065 SC 815 F1 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-3065 RS 508 C1 - Commercial EPDM - Style 40MIL-R-3065 RS 508 C1 - Commercial EPDM - Style 40

MIL-R-3065 RS 515 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45MIL-R-3065 RS 515 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45

MIL-R-3065 RS 608 C1 - Commercial EPDM - Style 40MIL-R-3065 RS 608 C1 - Commercial EPDM - Style 40

MIL-R-3065 RS 615 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45MIL-R-3065 RS 615 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45

MIL-R-3065 RS 708 C1 - Commercial EPDM - Style 40MIL-R-3065 RS 708 C1 - Commercial EPDM - Style 40

MIL-R-3065 RS 715 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45MIL-R-3065 RS 715 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45

MIL-R-3065 RS 815 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45MIL-R-3065 RS 815 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45

MIL-R-6855 Class 1 Grade40 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-6855 Class 1 Grade40 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-6855 Class 1 Grade 50 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-6855 Class 1 Grade 50 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-6855 Class 1 Grade 60 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-6855 Class 1 Grade 60 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-6855 Class 1 Grade 70 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-6855 Class 1 Grade 70 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-6855 Class 1 Grade 80 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)MIL-R-6855 Class 1 Grade 80 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)

MIL-R-6855 Class 2, Grade 30 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)MIL-R-6855 Class 2, Grade 30 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-6855 Class2, Grade40 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)MIL-R-6855 Class2, Grade40 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-6855 Class 2, Grade 50 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)MIL-R-6855 Class 2, Grade 50 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-6855 Class 2, Grade 60 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)MIL-R-6855 Class 2, Grade 60 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-6855 Class 2, Grade 70 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)MIL-R-6855 Class 2, Grade 70 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-6855 Class 2, Grade 80 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)MIL-R-6855 Class 2, Grade 80 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)

MIL-R-21252 - MIL-R-21252 Specification Grade (EPDM)MIL-R-21252 - MIL-R-21252 Specification Grade (EPDM)

MIL-R-83248C Type 2 Class 1 - Fluorozone® Mil-Spec Performance FKM, Military Specification Grade Viton® A, MIL-R-83285MIL-R-83248C Type 2 Class 1 - Fluorozone® Mil-Spec Performance FKM, Military Specification Grade Viton® A, MIL-R-83285

MIL-R-83285 Grade 80 - MIL-R-83285 Grade 80 Specification Grade (EPDM)MIL-R-83285 Grade 80 - MIL-R-83285 Grade 80 Specification Grade (EPDM)

AMS 3205 - Aerospace Material Specification (AMS) Grade Low Temperature (Neoprene)AMS 3205 - Aerospace Material Specification (AMS) Grade Low Temperature (Neoprene)

AMS 3208 - Aerospace Material Specification (AMS) Grade Weather Resistant (Neoprene)AMS 3208 - Aerospace Material Specification (AMS) Grade Weather Resistant (Neoprene)

AMS 3215 - Aerospace Material Specification (AMS) Grade Fuel Resistant (Nitrile/Buna-N)AMS 3215 - Aerospace Material Specification (AMS) Grade Fuel Resistant (Nitrile/Buna-N)

AMS 3216 - Fluorozone® Mil-Spec Performance FKM, Military Specification Grade Viton® AAMS 3216 - Fluorozone® Mil-Spec Performance FKM, Military Specification Grade Viton® A

AMS 3301 -INFINISIL™ Spec-Grade Performance SiliconeAMS 3301 -INFINISIL™ Spec-Grade Performance Silicone

AMS 3302 -INFINISIL™ Spec-Grade Performance SiliconeAMS 3302 -INFINISIL™ Spec-Grade Performance Silicone

AMS 3303 - INFINISIL™ Spec-Grade Performance SiliconeAMS 3303 - INFINISIL™ Spec-Grade Performance Silicone

AMS 3304 -INFINISIL™ Spec-Grade Performance SiliconeAMS 3304 -INFINISIL™ Spec-Grade Performance Silicone

FDA Approved Ingredients per 21 CFR 177.2600 - FDA Neoprene, WARCO White® FDA Nitrile, Natural Rubber - Style 28, Pure Gum Floating Natural Rubber, Fluorozone® FDA Performance FKM, FDA Viton® A: 66% Fluorine, FDA Red Silicone, FDA White Silicone, FDA Approved Grade TPE (Black), FDA Approved Grade TPE (Neutral)FDA Approved Ingredients per 21 CFR 177.2600 - FDA Neoprene, WARCO White® FDA Nitrile, Natural Rubber - Style 28, Pure Gum Floating Natural Rubber, Fluorozone® FDA Performance FKM, FDA Viton® A: 66% Fluorine, FDA Red Silicone, FDA White Silicone, FDA Approved Grade TPE (Black), FDA Approved Grade TPE (Neutral)

NSF 51 - NSF 51 & NSF 61 Approved Grade TPENSF 51 - NSF 51 & NSF 61 Approved Grade TPE

NSF 61 - NSF 51 & NSF 61 Approved Grade TPENSF 61 - NSF 51 & NSF 61 Approved Grade TPE

A-A-59588 2A & 2B - INFINISIL™ Spec-Grade Performance SiliconeA-A-59588 2A & 2B - INFINISIL™ Spec-Grade Performance Silicone

SAE J200 1AA 430-Natural Rubber - Style 28SAE J200 1AA 430-Natural Rubber - Style 28

SAE J200 3BA 508 C12 - Commercial EPDM - Style 40SAE J200 3BA 508 C12 - Commercial EPDM - Style 40

SAE J200 3BA 515 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45SAE J200 3BA 515 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45

SAE J200 3BA 608 C12 - Commercial EPDM - Style 40SAE J200 3BA 608 C12 - Commercial EPDM - Style 40

SAE J200 3BA 615 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45SAE J200 3BA 615 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45

SAE J200 3BA 708 C12 - Commercial EPDM - Style 40SAE J200 3BA 708 C12 - Commercial EPDM - Style 40

SAE J200 3BA 715 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45SAE J200 3BA 715 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45

SAE J200 3BA 815 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45SAE J200 3BA 815 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45

SAE J200 1BC 408 - Commercial Neoprene - Style 10SAE J200 1BC 408 - Commercial Neoprene - Style 10

SAE J200 1BC 508 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12SAE J200 1BC 508 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12

SAE J200 1BC 609 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12SAE J200 1BC 609 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12

SAE J200 1BC 710 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12SAE J200 1BC 710 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12

SAE J200 1BC 810 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12SAE J200 1BC 810 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene -Style 12

SAE J200 1BF 608 Z1 (Z1=40±5 Durometer) -Commercial Nitrile (Buna-N) -Style 35SAE J200 1BF 608 Z1 (Z1=40±5 Durometer) -Commercial Nitrile (Buna-N) -Style 35

SAE J200 1BF 608 Z1 (Z1=50±5 Durometer) -Commercial Nitrile (Buna-N)-Style 3 5SAE J200 1BF 608 Z1 (Z1=50±5 Durometer) -Commercial Nitrile (Buna-N)-Style 3 5

SAE J200 1BF 609 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35SAE J200 1BF 609 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35

SAE J200 1BF 710 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35SAE J200 1BF 710 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35

SAE J200 1BF 810 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35SAE J200 1BF 810 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35

AASHTO Grade 2 - AASHTO Unsupported Neoprene Bearing Pads - Style 71, AASHTO Unsupported Calendered Neoprene Bearing Pads, AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing Pads, AASHTO Unsupported Neoprene Bearing Pads -Style 72AASHTO Grade 2 - AASHTO Unsupported Neoprene Bearing Pads - Style 71, AASHTO Unsupported Calendered Neoprene Bearing Pads, AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing Pads, AASHTO Unsupported Neoprene Bearing Pads -Style 72

AASHTO Grade 3 - AASHTO Unsupported Calendered Neoprene Bearing Pads, AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing PadsAASHTO Grade 3 - AASHTO Unsupported Calendered Neoprene Bearing Pads, AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing Pads

Caltrans 51-1.14 Waterstops - Cal-Trans Strip Water StopsCaltrans 51-1.14 Waterstops - Cal-Trans Strip Water Stops

Boeing BSS 7239 -Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity NeopreneBoeing BSS 7239 -Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity Neoprene

Bombardier SMP 800-C - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity NeopreneBombardier SMP 800-C - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity Neoprene

GMP.E/P.002 - General Purpose Grade TPE (Neutral)GMP.E/P.002 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

GMP.E/P.003 - General Purpose Grade TPE (Neutral)GMP.E/P.003 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

GMP.E/P.004 - General Purpose Grade TPE (Neutral)GMP.E/P.004 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

GMP.E/P.005 - General Purpose Grade TPE (Neutral)GMP.E/P.005 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

GMP.E/P.006 - General Purpose Grade TPE (Neutral)GMP.E/P.006 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

GMP.E/P.007 - General Purpose Grade TPE (Neutral)GMP.E/P.007 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

MSAR20A - General Purpose Grade TPE (Black)MSAR20A - General Purpose Grade TPE (Black)

MSAR20B - General Purpose Grade TPE (Neutral)MSAR20B - General Purpose Grade TPE (Neutral)

MSAR20C - General Purpose Grade TPE (Neutral)MSAR20C - General Purpose Grade TPE (Neutral)

MSAR20D - General Purpose Grade TPE (Neutral)MSAR20D - General Purpose Grade TPE (Neutral)

MSAR20E - General Purpose Grade TPE (Neutral)MSAR20E - General Purpose Grade TPE (Neutral)

MSAR30A - General Purpose Grade TPE (Neutral)MSAR30A - General Purpose Grade TPE (Neutral)

MSAR30B - General Purpose Grade TPE (Neutral)MSAR30B - General Purpose Grade TPE (Neutral)

MSAR40A-Flame Retardant Grade TPEMSAR40A-Flame Retardant Grade TPE

MSAR40B - Flame Retardant Grade TPEMSAR40B - Flame Retardant Grade TPE

WSD-M2D379-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)WSD-M2D379-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

WSD-M2D380-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)WSD-M2D380-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

WSD-M2D381-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)WSD-M2D381-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

WSD-M2D382-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)WSD-M2D382-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

WSD-M2D441-A-General Purpose Grade TPE (Neutral)WSD-M2D441-A-General Purpose Grade TPE (Neutral)

WSD-M2D712-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)WSD-M2D712-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)

HHP-151F - ННР-15IF Cloth-Inserted (C1), Fungus Resistant, Anti-Microbial NeopreneHHP-151F - HHP-15IF Cloth-Inserted (C1), Fungus Resistant, Anti-Microbial Neoprene

General Electric EA12C11E7 - Transformer Oil Nitrile (Buna-N)General Electric EA12C11E7 - Transformer Oil Nitrile (Buna-N)

ASTM D 178-93 Type 1 Class 2 - ASTM Switchboard Type 1 Rubber MattingASTM D 178-93 Type 1 Class 2 - ASTM Switchboard Type 1 Rubber Matting

ASTM D2000 1AA - Corrugated Matting, Heavy Corrugated Matting, Lightweight KleenRite® Matting, Molded SlabsASTM D2000 1AA - Corrugated Matting, Heavy Corrugated Matting, Lightweight KleenRite® Matting, Molded Slabs

AASHTO Grade 2 - AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing PadsAASHTO Grade 2 - AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing Pads

AASHTO Grade 3 - AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing PadsAASHTO Grade 3 - AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing Pads

Резиновый полимер PRISM™Rubber polymer PRISM™

Обработанную резину согласно некоторым вариантам реализации можно использовать в резиновом полимере PRISM™, материале гибридной маточной смеси на основе полибутадиен-бутилкаучука, включающем сульфидный метатезис, вызванный фазной ретикуляцией (PRISM). Резиновый полимер PRISM™ можно компаундировать таким образом, чтобы он содержал до восьми дополнительных смешанных полимеров, но чаще не более трех дополнительных полимеров (например, SBR, натуральный каучук и/или EPDM), в зависимости от конечного применения. Резиновый полимер PRISM™ включает взаимопроникающую двойную эластомерную сетку, в которой две совершенно разные химические структуры основной цепи были тесно сплетены, а затем сшиты отдельно друг от друга. Такой процесс позволяет достичь превосходного пространственного плетения и превосходных торсионных механических свойств по сравнению с обычным материалом маточной смеси для обеспечения превосходной стабильности во всех применениях. Преимущества резинового полимера PRISM™ включают высокое соотношение эффективность/стоимость, улучшенные механические, химические и электрические свойства, превосходную стойкость к окислению, значительное снижение углеродного следа, устойчивую химию полимеров. Резиновый полимер PRISM™ подходит для применения в боковинах шин, кровельных мембранах, изоляционной ленте с высокой диэлектрической проницаемостью, облицовке бака, облицовке резервуара, траншейной крепи, опорной поверхности моста, гидроизоляционном материале для фундамента, гидроизоляционном материале для крытой автостоянки, резиновых шлангах, резиновых ремнях и резиновой отливке.The treated rubber, in some embodiments, can be used in PRISM™ rubber polymer, a polybutadiene-butyl rubber hybrid masterbatch material incorporating phase reticulation induced sulfide metathesis (PRISM). PRISM™ rubber polymer can be compounded to contain up to eight additional blended polymers, but typically no more than three additional polymers (e.g., SBR, natural rubber and/or EPDM), depending on the end application. PRISM™ rubber polymer comprises an interpenetrating dual elastomeric network in which two completely different backbone chemistries have been tightly woven and then cross-linked separately from each other. This process achieves superior spatial weave and superior torsional mechanical properties compared to conventional masterbatch material to provide superior stability in all applications. The benefits of PRISM™ rubber polymer include high performance/cost ratio, improved mechanical, chemical and electrical properties, excellent oxidation resistance, significant reduction in carbon footprint, sustainable polymer chemistry. PRISM™ rubber polymer is suitable for use in tire sidewalls, roofing membranes, high dielectric insulation tape, tank liner, tank lining, trench support, bridge bearing surface, foundation waterproofing material, parking garage waterproofing material, rubber hoses, rubber belts and rubber casting.

Иллюстративные способы, устройство и композицииIllustrative Methods, Apparatus and Compositions

Способ 1: Способ получения модифицированной резины, включающий: введение водной суспензии, содержащей частицы вулканизированной резины и металлоорганическое соединение, в электромеханический реактор, выполненный с возможностью создания среды фазового пространства путем кавитации с тем, чтобы вызвать расслоение резиновой матрицы внутри частиц вулканизированной резины в координации с разрывом сульфидных связей.Method 1: A method for producing modified rubber, comprising: introducing an aqueous suspension containing vulcanized rubber particles and an organometallic compound into an electromechanical reactor configured to create a phase space environment by cavitation so as to cause delamination of the rubber matrix within the vulcanized rubber particles in coordination with breaking of sulfide bonds.

Способ 2: Способ согласно Способу 1, дополнительно включающий восстановление дислоцированных сульфидных связей с формированием внутри матрицы сшитых серными мостиками, перегруппированных слоистых структур.Method 2: The method according to Method 1, additionally including the restoration of dislocated sulfide bonds with the formation of rearranged layered structures within the matrix cross-linked by sulfur bridges.

Способ 3: Способ согласно Способу 1, в котором расслоение вызвано тем, что часть жестких сульфидных мостиков частиц вулканизированной резины у исходного метильного карбокатиона становятся несвязанными, оставаясь при этом привязанными у исходного аллильного карбокатиона.Method 3: The method according to Method 1, in which the delamination is caused by the fact that part of the hard sulfide bridges of the vulcanized rubber particles at the original methyl carbocation become unbound, while remaining attached at the original allylic carbocation.

Способ 4: Способ согласно Способу 1, в котором металлоорганическое соединение содержит металл с октаэдрической молекулярной геометрией.Method 4: The method according to Method 1, in which the organometallic compound contains a metal with an octahedral molecular geometry.

Способ 5: Способ согласно Способу 1, в котором металлоорганическое соединение содержит ион металла, выбранный из группы, состоящей из Со2+, Cu2+, Ni2+, Zn2+ и Mn2+.Method 5: The method according to Method 1, wherein the organometallic compound contains a metal ion selected from the group consisting of Co 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ and Mn 2+ .

Способ 6: Способ согласно Способу 1, в котором металлоорганическое соединение содержит органический анион в качестве лиганда для иона металла.Method 6: The method according to Method 1, in which the organometallic compound contains an organic anion as a ligand for the metal ion.

Способ 7: Способ согласно Способу 6, в котором органический анион содержит ацетат-ион.Method 7: The method according to Method 6, in which the organic anion contains acetate ion.

Способ 8: Способ согласно Способу 1, в котором металлоорганическое соединение представляет собой ацетат меди.Method 8: The method according to Method 1, in which the organometallic compound is copper acetate.

Способ 9: Способ согласно Способу 1, в котором металлоорганическое соединение представляет собой соль металла, претерпевающую фазовый переход от твердого к жидкому состоянию в диапазоне температур от 115 до 150°С.Method 9: The method according to Method 1, in which the organometallic compound is a metal salt undergoing a phase transition from a solid to a liquid state in a temperature range of 115 to 150°C.

Способ 10: Способ согласно Способу 1, в котором температуру в электромеханическом реакторе поддерживают на уровне окружающей среды с помощью охлаждающей рубашки или охлаждающих змеевиков.Method 10: The method according to Method 1, in which the temperature in the electromechanical reactor is maintained at ambient levels using a cooling jacket or cooling coils.

Способ 11: Способ согласно Способу 1, в котором размер частиц крошки вулканизированной резины составляет более 200 меш.Method 11: The method according to Method 1, in which the particle size of the vulcanized rubber crumb is more than 200 mesh.

Реактор 12: Электромеханический реактор, содержащий: ротор, имеющий множество пазов; и статор, при этом указанный электромеханический реактор выполнен с возможностью создания среды фазового пространства путем образования смеси увлеченного воздуха, металлоорганического соединения и частиц измельченной шинной резины в жидкости, подвергающейся кавитации.Reactor 12: An electromechanical reactor comprising: a rotor having a plurality of slots; and a stator, wherein said electromechanical reactor is configured to create a phase space environment by forming a mixture of entrained air, an organometallic compound and shredded tire rubber particles in a liquid undergoing cavitation.

Матрица 13: Гетерогенная матрица на основе резины, содержащая взаимопроникающую сетку из двух или более эластомеров, при этом указанная сетка содержит сшитые серными мостиками, перегруппированные переплетенные слоистые структуры, среднее расстояние между которыми составляет от 10 нм до 5 мкм, при этом каждая слоистая структура содержит один из двух или более эластомеров.Matrix 13: A heterogeneous rubber-based matrix comprising an interpenetrating network of two or more elastomers, wherein said network comprises sulfur-bridged, rearranged interlaced layered structures having an average distance between 10 nm and 5 µm, wherein each layered structure contains one of two or more elastomers.

Матрица 14: Матрица согласно Матрице 13, дополнительно содержащая частицы сажи, диспергированные между слоистыми структурами.Matrix 14: Matrix according to Matrix 13, further containing carbon black particles dispersed between the layered structures.

Матрица 15: Матрица согласно Матрице 13, в которой два или более эластомера содержат исходный натуральный каучук и эластомер, полученный из измельченной шинной резины.Matrix 15: The matrix according to Matrix 13, in which two or more elastomers contain a raw material natural rubber and an elastomer obtained from ground tire rubber.

Матрица 16: Матрица согласно Матрице 13, в которой два или более эластомера содержат исходный натуральный стирол-бутадиеновый/бутадиеновый каучук и эластомер, полученный из измельченной шинной резины.Matrix 16: A matrix according to Matrix 13, in which two or more elastomers comprise a virgin natural styrene-butadiene/butadiene rubber and an elastomer derived from ground tire rubber.

Матрица 17: Матрица согласно Матрице 13, в которой два из двух или более эластомеров имеют разные химические структуры основной цепи.Matrix 17: A matrix according to Matrix 13 in which two of the two or more elastomers have different backbone chemical structures.

Матрица 18: Матрица согласно Матрице 13, в которой два из двух или более эластомеров, имеющих разные химические структуры основной цепи, тесно сплетены, а затем сшиты отдельно друг от друга.Matrix 18: A matrix according to Matrix 13 in which two of two or more elastomers having different backbone chemical structures are closely woven and then cross-linked separately from each other.

Лист 19: Лист из гетерогенной матрицы на основе резины согласно Матрице 13.Sheet 19: Rubber-based heterogeneous matrix sheet according to Matrix 13.

Лист 20: Лист согласно Листу 19, демонстрирующий анизотропию в отношении предела прочности при растяжении по длине к пределу прочности при растяжении по ширине, при этом анизотропия предела прочности при растяжении по длине к пределу прочности при растяжении по ширине составляет от 1,1:1 до 3:1.Sheet 20: Sheet according to Sheet 19 showing anisotropy in the ratio of length tensile strength to width tensile strength, wherein the anisotropy of length tensile strength to width tensile strength is from 1.1:1 to 3:1.

Слоистая структура 21: Слоистая структура, содержащая множество листов согласно Листу 19.Layered structure 21: A layered structure containing a plurality of sheets according to Sheet 19.

Слоистая структура 22: Слоистая структура согласно Слоистой структуре 21, в которой толщина каждого из листов составляет от 10 до 70 мкм.Layered structure 22: The layered structure according to Layered structure 21, in which the thickness of each of the sheets is from 10 to 70 μm.

Слоистая структура 23: Слоистая структура согласно Слоистой структуре 21, в которой каждый из листов получен путем наплавления в вакууме и сшит с соседним листом.Layered Structure 23: The layered structure according to Layered Structure 21, in which each of the sheets is obtained by vacuum deposition and stitched to an adjacent sheet.

Слоистая структура 24: Слоистая структура согласно Слоистой структуре 21, в которой каждый из листов ориентирован под углом от 30 до 45 градусов к анизотропному зерну соседнего листа.Layered Structure 24: The layered structure of Layered Structure 21, in which each of the sheets is oriented at an angle of 30 to 45 degrees to the anisotropic grain of the adjacent sheet.

Структура 25: Композитная структура измельченной шинной резины, имеющая несвязанную, рептационную внутреннюю морфологию, при этом часть содержащихся в ней жестких сульфидных связей является каждая привязанной у исходного аллильного карбокатиона и несвязанной у исходного метильного карбокатиона.Structure 25: A composite structure of ground tire rubber having a non-bonded, reptation internal morphology, wherein a portion of the rigid sulfide bonds contained therein are each attached to the parent allylic carbocation and unbound at the parent methyl carbocation.

Вулканизированная резина 26: Вулканизированная резина, в которой часть содержащихся в ней жестких сульфидных связей является каждая привязанной у исходного аллильного карбокатиона и несвязанной у исходного метильного карбокатиона, и в которой часть полимерной основной цепи в вулканизированной резине замещена ацетатным фрагментом.Vulcanized Rubber 26: Vulcanized rubber in which a portion of the rigid sulfide bonds contained therein are each attached to the parent allylic carbocation and unbound at the parent methyl carbocation, and in which a portion of the polymer backbone in the vulcanized rubber is replaced by an acetate moiety.

Взаимосвязано-замещенная резина 27: Взаимосвязано-замещенная резина, по существу описанная в настоящем документе.Interconnected rubber 27: Interconnected rubber substantially described herein.

Изделие 28: Протектор шины, боковина шины, кровельная мембрана, изоляционная лента с высокой диэлектрической проницаемостью, облицовка бака, облицовка резервуара, траншейная крепь, опорная поверхность моста, обмотка жгута проводов, самосклеивающаяся обмотка жгута проводов, обувные подошвы, резиновые сапоги, изоляционная лента, гидроизоляционный материал для фундамента, гидроизоляционный материал для крытой автостоянки, шланг, ремень или отливка, содержащие взаимосвязано-замещенный резиновый продукт, описанный в настоящем документе.Product 28: Tire tread, tire sidewall, roofing membrane, high dielectric insulation tape, tank lining, tank lining, trench support, bridge support surface, wire harness winding, self-adhesive wire harness winding, shoe soles, rubber boots, insulation tape, a foundation waterproofing material, a parking garage waterproofing material, a hose, a belt or a casting containing the interlocking rubber product described herein.

Резиновая шина 29: Резиновая шина, в которой от 3% по массе до 15% по массе резины в шине получено способом, по существу описанным в настоящем документе.Rubber Tire 29: A rubber tire in which 3% by weight to 15% by weight of rubber in the tire is produced by a method substantially described herein.

Резиновая шина 30: Резиновая шина, в которой от 15% по массе до 100% по массе резины в шине получено способом, по существу описанным в настоящем документе.Rubber Tire 30: A rubber tire in which from 15% by weight to 100% by weight of rubber in the tire is produced by a method substantially described herein.

Протектор шины 31: Протектор шины, содержащий от 10% по массе до 50% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.Tire Tread 31: A tire tread comprising from 10% by weight to 50% by weight of interconnected rubber substantially as described herein.

Боковина шины 32: Боковина шины, содержащая от 5% по массе до 100% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.Tire Sidewall 32: A tire sidewall containing from 5% by weight to 100% by weight of interconnected rubber substantially as described herein.

Резиноасфальтовое связующее вещество 33: Резиноасфальтовое связующее вещество, содержащее от 5% по массе до 95% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.Rubber-asphalt binder 33: A rubber-asphalt binder containing from 5% by weight to 95% by weight of interconnected rubber substantially described herein.

Асфальтовая эмульсия 34: Асфальтовая эмульсия, содержащая от 5% по массе до 95% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.Asphalt Emulsion 34: An asphalt emulsion containing from 5% by weight to 95% by weight of interconnected rubber substantially as described herein.

Асфальтовый кровельный материал 35: Асфальтовый кровельный материал, содержащий от 5% по массе до 95% по массе взаимосвязано-замещенной резины, по существу описанной в настоящем документе.Asphalt Roofing Material 35: An asphalt roofing material containing from 5% by weight to 95% by weight interlocking rubber substantially as described herein.

Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в приведенном выше описании, такие иллюстрации и описание следует рассматривать как иллюстративные или приведенные в качестве примера, а не ограничивающие. Настоящее описание не ограничено приведенными вариантами реализации. Изменения в описанных вариантах реализации могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области техники при практическом применении заявленного изобретения на основе изучения графических материалов, описания и прилагаемой формулы изобретения.Although the present invention has been illustrated and described in detail in the drawings and description above, such illustrations and description are to be considered as illustrative or exemplary and not limiting. The present description is not limited to the embodiments shown. Modifications to the described embodiments can be understood and implemented by those skilled in the art through practice of the claimed invention based on examination of the drawings, description, and appended claims.

Все ссылки, цитируемые в настоящем документе, в полном объеме включены в него посредством ссылки. В тех случаях, когда публикации и патенты или заявки на патенты, включенные посредством ссылки, противоречат раскрытию, содержащемуся в описании изобретения, предполагают, что указанное описание заменяет и/или имеет преимущество перед любым таким противоречивым материалом.All references cited herein are incorporated by reference in their entirety. To the extent that publications and patents or patent applications incorporated by reference conflict with the disclosure contained in the specification, it is intended that the specification supersede and/or take precedence over any such conflicting material.

Если не указано иное, все термины (в том числе технические и научные термины) должны быть предоставлены специалисту в данной области техники в их обычном и общепринятом значении и не должны быть ограничены особым или специализированным значением, если иное явно не определено в настоящем документе. Следует отметить, что применение конкретной терминологии при описании определенных признаков или аспектов настоящего изобретения не должно подразумевать, что такая терминология заново определена в настоящем документе с целью ограничения включения каких-либо конкретных характеристик признаков или аспектов настоящего изобретения, с которыми связана указанная терминология. Термины и фразы, применяемые в настоящей заявке, и их вариации, в частности, в прилагаемой формуле изобретения, если прямо не указано иное, следует рассматривать как неограничивающие, а не как ограничивающие. В качестве примеров вышеизложенного, следует понимать, что термин «включающий» означает «включающий, без ограничения», «включающий, но не ограниченный ими» или т.п.; используемый в настоящем документе термин «состоящий из», является синонимом «включающий», «содержащий» или «характеризующийся» и является охватывающим или неограничивающим и не исключает дополнительных, неупоминаемых элементов или стадий способа; термин «имеющий» следует понимать как «имеющий по меньшей мере»; термин «включает» следует понимать как «включает, но не ограничивается ими»; термин «пример» используются для приведения иллюстративных примеров обсуждаемого предмета, не является исчерпывающим или ограничивающим их перечень; прилагательные, такие как «известный», «нормальный», «стандартный» и термины аналогичного значения, не должны рассматриваться как ограничивающие описанный предмет данным периодом времени или предметом, доступным по состоянию на данный момент времени, но вместо этого следует понимать, что указанные термины включают известные, обычные или стандартные технологии, которые могут быть доступны или известны сейчас или в каком-либо времени в будущем; и следует понимать, что применение таких терминов, как «предпочтительно», «предпочтительный», «требуемый» или «желательный» и слов аналогичного значения не подразумевает, что некоторые признаки являются критическими, существенными или даже важными с точки зрения структуры или функции настоящего изобретения, но вместо этого указанные термины просто предназначены для акцентирования альтернативных или дополнительных признаков, которые могут быть или могут не быть использованы в конкретном варианте реализации настоящего изобретения. Аналогичным образом, группу предметов, связанных союзом «и», не следует рассматривать как требующую наличия всех и каждого из таких предметов в группировке, но скорее следует понимать как «и/или», если прямо не указано иное. Аналогичным образом, группу предметов, связанных союзом «или», не следует рассматривать как требующую взаимной исключительности среди такой группы, но скорее следует понимать как «и/или», если прямо не указано иное.Unless otherwise specified, all terms (including technical and scientific terms) are given to one skilled in the art in their ordinary and generally accepted meaning and are not to be limited to a special or specialized meaning unless otherwise expressly defined herein. It should be noted that the use of specific terminology in describing certain features or aspects of the present invention should not imply that such terminology is redefined herein to limit the inclusion of any specific characteristics of the features or aspects of the present invention with which such terminology is associated. The terms and phrases used in this application, and variations thereof, particularly in the appended claims, unless expressly stated otherwise, are to be construed as non-limiting and not limiting. As examples of the foregoing, the term “including” should be understood to mean “including without limitation,” “including but not limited to,” or the like; as used herein, the term “consisting of” is synonymous with “comprising,” “comprising,” or “characterized by,” and is inclusive or non-limiting and does not exclude additional, unmentioned elements or process steps; the term “having” should be understood as “having at least”; the term “includes” is to be understood as “including but not limited to”; the term “example” is used to provide illustrative examples of the subject under discussion and is not an exhaustive or limiting list; adjectives such as "famous", "normal", "standard" and terms of similar meaning should not be construed as limiting the subject matter described to a given time period or subject matter available at a given time, but instead it is to be understood that such terms includes known, conventional or standard technologies that may be available or known now or at any time in the future; and it should be understood that the use of such terms as "preferred", "preferred", "required" or "desirable" and words of similar meaning is not intended to imply that certain features are critical, essential or even important in terms of the structure or function of the present invention but instead, these terms are simply intended to emphasize alternative or additional features that may or may not be used in a particular embodiment of the present invention. Likewise, a group of items related by “and” should not be construed as requiring the presence of each and every one of those items in the grouping, but rather should be understood as “both/or” unless expressly stated otherwise. Likewise, a group of items related by “or” should not be considered to require mutual exclusivity among such a group, but rather should be understood as “and/or” unless expressly stated otherwise.

При приведении диапазона значений, подразумевают, что верхний и нижний предел и каждое промежуточное значение между верхним и нижним пределом указанного диапазона включены в варианты реализации настоящего изобретения.When a range of values is given, the upper and lower limits and each intermediate value between the upper and lower limits of said range are meant to be included in embodiments of the present invention.

Что касается применения в настоящем документе по существу любых терминов во множественном и/или единственном числе, специалисты в данной области техники могут переводить из множественного числа в единственное число и/или из единственного числа во множественное число в зависимости от контекста и/или применения. В настоящем документе ради ясности могут быть явно приведены различные перестановки единственного/множественного числа. Существительное в единственном числе не исключает множественность. Один процессор или другое устройство может выполнять функции нескольких элементов, приведенных в формуле изобретения. Сам по себе тот факт, что определенные меры изложены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что комбинацию таких мер нельзя использовать для получения преимущества. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем.With respect to the use of substantially any plural and/or singular terms herein, those skilled in the art may translate from plural to singular and/or from singular to plural depending on the context and/or application. Various singular/plural permutations may be explicitly stated herein for the sake of clarity. A singular noun does not exclude plurality. One processor or other device can perform the functions of several elements shown in the claims. The mere fact that certain measures are set forth in mutually distinct dependent claims does not mean that a combination of such measures cannot be used to obtain an advantage. Any reference numerals in the claims should not be construed as limiting the scope.

Кроме того, специалистам в данной области техники будет понятно, что, если во включении в формулу изобретения подразумевается определенное число, то такое намерение будет явно выражено в пункте формулы изобретения, а в отсутствие такого включения отсутствует и соответствующее намерение. Например, для облегчения понимания приведенная ниже формула изобретения может содержать употребление вводных фраз «по меньшей мере один» и «один или более», используемых для введения включения в формулу изобретения. Однако применение таких фраз не следует рассматривать как подразумевающее, что введение включения в формулу в единственной форме ограничивает какой-либо конкретный пункт формулы изобретения, содержащий такое включение, вариантами реализации, содержащими только одно такое включение, даже когда этот же пункт формулы изобретения содержит вводные фразы «один или более» или «по меньшей мере один» и неконкретные существительные в единственном числе (например, существительные в единственном числе, как правило, следует понимать как «по меньшей мере один» или «один или более»); то же самое относится и к применению конкретных существительных, используемых для введения включений в формулу изобретения. Кроме того, даже если во включении в формулу четко указано определенное число, специалисты в данной области техники поймут, что такое включение обычно следует интерпретировать как означающее по меньшей мере указанное число (например, простое включение «двух включений» без других модификаторов обычно означает по меньшей мере два включения или два или более включений). Кроме того, в тех случаях, когда используют условное выражение, аналогичное выражению «по меньшей мере один из А, В и С и т.д.», в общем случае такая конструкция используется в том смысле, в котором специалист в данной области техники будет понимать указанное условное выражение (например, «система, содержащая по меньшей мере один элемент из А, В и С», будет включать, но не ограничиваться ими, системы, содержащие только А, только В, только С, А и В вместе, А и С вместе, В и С вместе и/или А, В и С вместе и т.д.). В тех случаях, когда используют условное выражение, аналогичное выражению «по меньшей мере один из А, В или С и т.д.», в общем случае такая конструкция используется в том смысле, в котором специалист в данной области техники будет понимать указанное условное выражение (например, «система, содержащая по меньшей мере один элемент из А, В или С», будет включать, но не ограничиваться ими, системы, содержащие только А, только В, только С, А и В вместе, А и С вместе, В и С вместе и/или А, В и С вместе и т.д.). Кроме того, специалистам в данной области техники будет понятно, что практически любое разделительное слово и/или фразу, представляющую два или более альтернативных термина, будь то в описании, формуле изобретения или на чертежах, следует понимать с точки зрения рассмотрения возможностей включения одного из терминов, любого из терминов или обоих терминов. Например, фразу «А или В» следует понимать как включающую возможности «А» или «В» или «А и В».In addition, those skilled in the art will understand that if a specific number is implied by an inclusion in the claims, then such intent will be expressly expressed in the claim, and in the absence of such inclusion, there is no corresponding intent. For example, to facilitate understanding, the following claims may include the use of the introductory phrases “at least one” and “one or more” used to introduce inclusion in the claims. However, the use of such phrases should not be construed as implying that the inclusion of an inclusion in a claim in a single form limits any particular claim containing such inclusion to embodiments containing only one such inclusion, even when that same claim contains introductory phrases “one or more” or “at least one” and non-specific singular nouns (for example, singular nouns should generally be understood to mean “at least one” or “one or more”); the same applies to the use of specific nouns used to introduce inclusions in the claims. Moreover, even if an inclusion in a claim clearly states a specific number, those skilled in the art will understand that such inclusion should generally be interpreted to mean at least the stated number (e.g., simply including "two inclusions" without other modifiers typically means at least at least two inclusions or two or more inclusions). Moreover, where a conditional expression similar to “at least one of A, B, and C, etc.” is used, such construction is generally used in the sense that one skilled in the art would understand the specified conditional expression (for example, “a system containing at least one element of A, B and C” will include, but is not limited to, systems containing only A, only B, only C, A and B together, A and C together, B and C together and/or A, B and C together, etc.). Where a conditional expression similar to "at least one of A, B or C, etc." is used, such construction is generally used in the sense in which one skilled in the art would understand the conditional expression (e.g., "a system containing at least one element of A, B, or C" will include, but is not limited to, systems containing only A, only B, only C, A and B together, A and C together , B and C together and/or A, B and C together, etc.). In addition, those skilled in the art will appreciate that virtually any dividing word and/or phrase presenting two or more alternative terms, whether in the description, claims, or drawings, should be understood to include consideration of the inclusion of one of the terms , either term or both terms. For example, the phrase "A or B" should be understood to include the possibilities "A" or "B" or "A and B."

Все числа, выражающие количества ингредиентов, условия реакции и т.д., используемые в описании изобретения, следует понимать как модифицируемые во всех случаях термином «примерно». Соответственно, если не указано иное, числовые параметры, приведенные в настоящем документе, представляют собой приблизительные значения, которые могут варьировать в зависимости от требуемых искомых свойств, которые предполагают обеспечить. По крайней мере, и не в качестве попытки ограничить применение доктрины эквивалентов в отношении объема любой формулы изобретения в любой заявке, претендующей на приоритет на основании настоящей заявки, каждый числовой параметр следует рассматривать с учетом количества значащих цифр и обычных способов округления. Кроме того, хотя приведенный выше документ был довольно подробно описан с помощью иллюстраций и примеров в целях ясности и понимания, специалистам в данной области техники очевидно, что на практике могут быть сделаны некоторые изменения и модификации. Соответственно, указанное описание и примеры не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения конкретными вариантами реализации и примерами, описанными в настоящем документе, но скорее должны включать все модификации и альтернативы, соответствующие истинному объему и духу изобретения.All numbers expressing quantities of ingredients, reaction conditions, etc., used in the description of the invention are to be understood as being modified in all cases by the term “about.” Accordingly, unless otherwise indicated, the numerical parameters given herein are approximate values that may vary depending on the desired properties sought to be achieved. At the very least, and not as an attempt to limit the application of the doctrine of equivalents to the scope of any claim in any application claiming priority based on this application, each numerical parameter should be considered in light of the number of significant digits and normal rounding techniques. Moreover, although the foregoing document has been described in some detail by way of illustrations and examples for the purposes of clarity and understanding, it will be apparent to those skilled in the art that certain changes and modifications may be made in practice. Accordingly, the foregoing description and examples should not be construed as limiting the scope of the invention to the specific embodiments and examples described herein, but rather to include all modifications and alternatives that fall within the true scope and spirit of the invention.

Claims (12)

1. Гетерогенная матрица на основе резины для производства резиносодержащих продуктов, содержащая взаимопроникающую сетку из двух или более эластомеров, при этом указанная сетка содержит сшитые серными мостиками, перегруппированные переплетенные слоистые структуры, среднее расстояние между которыми составляет от 10 нм до 5 мкм, при этом каждая слоистая структура содержит один из двух или более эластомеров, выбранных из группы, состоящей из исходного натурального каучука, стирол-бутадиенового каучука, изобутилен-изопренового каучука и эластомера, полученного из измельченной шинной резины. 1. A heterogeneous rubber-based matrix for the production of rubber-containing products, containing an interpenetrating network of two or more elastomers, wherein said network contains sulfur-bridged, rearranged interwoven layered structures, the average distance between which is from 10 nm to 5 μm, each the layered structure comprises one of two or more elastomers selected from the group consisting of virgin natural rubber, styrene-butadiene rubber, isobutylene-isoprene rubber, and ground tire rubber elastomer. 2. Матрица по п. 1, дополнительно содержащая частицы сажи, диспергированные между слоистыми структурами.2. The matrix according to claim 1, additionally containing soot particles dispersed between the layered structures. 3. Матрица по п. 1, в которой два или более эластомера содержат исходный натуральный каучук и эластомер, полученный из измельченной шинной резины.3. The matrix according to claim 1, in which the two or more elastomers contain the original natural rubber and an elastomer obtained from ground tire rubber. 4. Матрица по п. 1, в которой два или более эластомера содержат исходный натуральный стирол-бутадиеновый/бутадиеновый каучук и эластомер, полученный из измельченной шинной резины.4. The matrix of claim 1, wherein the two or more elastomers comprise a virgin natural styrene-butadiene/butadiene rubber and an elastomer derived from ground tire rubber. 5. Матрица по п. 1, в которой два из двух или более эластомеров имеют разные химические структуры основной цепи.5. The matrix of claim 1, wherein two of the two or more elastomers have different backbone chemical structures. 6. Матрица по п. 1, в которой два из двух или более эластомеров, имеющих разные химические структуры основной цепи, тесно сплетены, а затем сшиты отдельно друг от друга.6. The matrix of claim 1, wherein two of the two or more elastomers having different backbone chemical structures are closely woven and then cross-linked separately from each other. 7. Лист, предназначенный для применения в резиносодержащих продуктах, содержащий гетерогенную матрицу на основе резины по п. 1.7. A sheet intended for use in rubber-containing products, containing a heterogeneous rubber-based matrix according to claim 1. 8. Лист по п. 7, демонстрирующий анизотропию в отношении предела прочности при растяжении по длине к пределу прочности при растяжении по ширине, при этом анизотропия предела прочности при растяжении по длине к пределу прочности при растяжении по ширине составляет от 1,1:1 до 3:1. 8. The sheet according to claim 7, showing anisotropy in the ratio of tensile strength along the length to the tensile strength across the width, wherein the anisotropy of the tensile strength along the length to the tensile strength across the width ranges from 1.1:1 to 3:1. 9. Слоистая структура, предназначенная для применения в резиносодержащих продуктах, содержащая множество листов по п. 7.9. A layered structure intended for use in rubber-containing products, containing a plurality of sheets according to claim 7. 10. Слоистая структура по п. 9, в которой толщина каждого из листов составляет от 10 до 70 мкм.10. Layered structure according to claim 9, in which the thickness of each sheet is from 10 to 70 microns. 11. Слоистая структура по п. 9, в которой каждый из листов получен путем наплавления в вакууме и сшит с соседним листом.11. The layered structure according to claim 9, in which each of the sheets is obtained by vacuum deposition and stitched to an adjacent sheet. 12. Слоистая структура по п. 9, в которой каждый из листов ориентирован под углом от 30 до 45 градусов к анизотропному зерну соседнего листа.12. The layered structure according to claim 9, in which each of the sheets is oriented at an angle of 30 to 45 degrees to the anisotropic grain of the adjacent sheet.
RU2019130342A 2017-04-25 2018-04-20 Interpenetrating elastomeric mesh obtained from particles of crushed tire rubber RU2810337C9 (en)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762489878P 2017-04-25 2017-04-25
US62/489,878 2017-04-25
US201762541610P 2017-08-04 2017-08-04
US62/541,610 2017-08-04
US201762569374P 2017-10-06 2017-10-06
US62/569,374 2017-10-06
US201862613744P 2018-01-04 2018-01-04
US62/613,744 2018-01-04
US201862621465P 2018-01-24 2018-01-24
US62/621,465 2018-01-24
PCT/US2018/028656 WO2018200340A1 (en) 2017-04-25 2018-04-20 Process for regenerating a monolithic, macro-structural, inter-penetrating elastomer network morphology from ground tire rubber particles

Publications (4)

Publication Number Publication Date
RU2019130342A RU2019130342A (en) 2021-05-25
RU2019130342A3 RU2019130342A3 (en) 2022-01-18
RU2810337C2 RU2810337C2 (en) 2023-12-27
RU2810337C9 true RU2810337C9 (en) 2024-05-03

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2383562C2 (en) * 2008-03-31 2010-03-10 Институт проблем нефти и газа СО РАН Method of preparing rubber mixture
US20100307380A1 (en) * 2007-11-07 2010-12-09 Cbp Carbon Industries, Inc. Asphalt composition using pyrolysed carbonaceous material
US20120189819A1 (en) * 2011-01-25 2012-07-26 Uniroll Enterprise Co., Ltd. Reinforced Rubber Tile with Laminated Top Layer and Air Cushion Effect
US20150210839A1 (en) * 2014-01-30 2015-07-30 Kautec Technologies, S.A.P.I. De C.V. New composite materials based on rubbers, elastomers, and their recycled

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100307380A1 (en) * 2007-11-07 2010-12-09 Cbp Carbon Industries, Inc. Asphalt composition using pyrolysed carbonaceous material
RU2383562C2 (en) * 2008-03-31 2010-03-10 Институт проблем нефти и газа СО РАН Method of preparing rubber mixture
US20120189819A1 (en) * 2011-01-25 2012-07-26 Uniroll Enterprise Co., Ltd. Reinforced Rubber Tile with Laminated Top Layer and Air Cushion Effect
US20150210839A1 (en) * 2014-01-30 2015-07-30 Kautec Technologies, S.A.P.I. De C.V. New composite materials based on rubbers, elastomers, and their recycled

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021200821B2 (en) Process for regenerating a monolithic, macro-structural, inter-penetrating elastomer network morphology from ground tire rubber particles
AU2021266342B2 (en) Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
AU2020256340B2 (en) Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
RU2810337C9 (en) Interpenetrating elastomeric mesh obtained from particles of crushed tire rubber
RU2810337C2 (en) Interpenetrating elastomeric mesh obtained from particles of crushed tire rubber
RU2813462C2 (en) Interpenetrating elastomer mesh made from particles of ground tire rubber
RU2808731C1 (en) Interpenetrating elastomer mesh obtained from grinded tire rubber particles
NZ788126A (en) Process for regenerating a monolithic, macro-structural, inter-penetrating elastomer network morphology from ground tire rubber particles