Способ переработки подвулканизованной резиновой смеси

Способ переработки подвулканизованной резиновой смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОДВУЛКАНИЗОВАННОЙ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ, включаю , щий механическую пластикацию и последующую вулканизацшо, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологических свойств смеси, а также повышения прочности при растяже .нии, усталостной выносливости и сопротивления истиранию резины из нее, резиновую смесь перед механической пластификацией измельчают, обрабатывают водным раствором хлористого цинка с плотностью в пределах от плотности подвулканизованной смеси до величины на. 0,02- г/см меньшей плотности подвулканизованной смеси, методом гравитационного разделения, I,затем сушат обработанную смесь при 70-80 С до удаления влаги.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

69) (И) А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3464591/23-05 (22) 02.07.82 (46) 15.09.84. Бюл. 9 34 (72) Н.В. Арефьев, Е.М. Соловьев и Н.Д. Захаров (71) Ярославский политехнический институт (53) 678.02(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 46356, кл. С 08 J 11/00, 1935.

2. Кузьминский А.С., Френкель P.Ø. <

Исследование влияния преждевремен.ной вулканизации на свойства резин.

"Каучук и резина", 1960, В 11, с. 1820 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОДВУЛКАНИЗОВАННОЙ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ, включаюз(д) В 29 Н 1/10; С 08 Ь 9/00:, щий механическую пластйкацию и последующую вулканизацию, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения технологических свойств смеси, а также повышения прочности при растяжении, усталостной выносливости и сопротивления истиранию резины из нее, резиновую смесь перед механической пластификацией измельчают, обрабатывают водным раствором хлористого цинка с плотностью в пределах от плотности подвулканизованной смеси до величины на. 0,02 г/см меньшей плотности подвулканизованной смеси, ме, тодом гравитационного разделения,, затем сушат обработанную смесь при I

70-80 С до удаления влаги.

1113266

Изобретение относится к резиновой промышленности, к переработке отходов полимерных материалов, в частности к способу переработки подвулка5 низованных резиновых смесей. Подвулканизованные резиновые смеси, образующиеся в процессе производства резиновых изделий на стадиях приготовления и технологической обработки смесей, относятся к технологическому браку и в настоящее время либо используются после соответствующей обработки в производстве неответственных иэделий, либо вообще не подлежат дальнейшей переработке.

Известен способ переработки вулканизованных резиновых смесей измельчением (воэможно с предварительной девулканизацией), диспергированием в водном растворе и в случае содержа-: ния текстиля центрифугированием с последующей сушкой отделенной резинь." на вальцах при 70 С (1j.

Однако известный способ относится 25 к переработке вулканизатов (для введения в качестве наполнителя в резино-" вую смесь).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо-:30 му результату является способ переработки подвулканизованной резиновой смеси, включающий механическую пластикацию (на смесительном оборудовании закрытого или открытого типа) и последующую вулканизацию (2) .

Резиновые смеси, полученные по известному способу, обладают невысокими технологическими свойствами, прочностью при растяжении, усталост- 40 ной выносливостью и сопротивлением истиранию резины из нее.

Цель изобретения — улучшение технологических свойств смеси, а также повышение прочности при растяжении, 45 усталостной выносливости и сопротивления истиранию резины иэ нее.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способ переработки подвулканизованной резиновой смеси, 50 включающему механическую пласти-li кацию и последующую вулканизацию, резиновую смесь перед механической пластикацией измельчают, обрабатыва-, ют водным раствором хлористого цин- 55 ка с плотностью в пределах от плотности подвулканизованной смеси до величины, на 0,02 г/см меньшей плотности подвулканиэованной смеси, Инг

СКИ-3 — изопреновый каучук

50,00

СКД вЂ” бутадиеновый каучук

31, 00

КИС-30AРKN- 1 5— утадиен-метилстирольный каучук

19,00

2 11

Сера

Сульфенамид Ц

Белина цинковые

1,58

4,00

Олеиновая кислота

2,04

2,08

Канифоль

Смола стирольно-инденовая

4,20

Иикрокристаллический воск

2,08

Углеводородное масло ПН-6Ш

16,70

N-фенил-И -иэопропил-п-фенилендиамин-продукт

4010 NA (или диафен ФП) 1,00

6-Этокси-2,2,4-триметил-1,2дигидрохинолинхинол ЭД (или сантофлекс AW, или флектолфлейкс, или ацетонанил P) 2,00 методом гравитационного разделения, затем сушат обработанную смесь при

70-30 С(до удаления влаги.

В табл. 1 приведен состав резиновой смеси (подвулканиэованной).

Таблица 1

3 11

Продолжение табл, 1 !

13266 фталевый ангидрид

0,52

:Техуглерод ПМ-105

57,3

Плотность

Видности, применяемой для Разделения л Способ» л прототип

Показатели

1,!3 г/л

4N плот аодВул

ОВНННОЙ

) Еаа1931 г/ а 0,02 r/ ньве алотсти аодву

НИЗОВЗННОЙ еси) 1,09 г

0,04 г/л

me плоти аоднул зованной и) Шприцуемость резиновой смеси

Дефект

"Рваная кромка™

Дефект

"Рваная кромка"

Хорошая

Хорошая

Пример 1. Производят переработку производственной протекторной подвулканизованной резиновой смеси на основе тройной комбинации каучуков СКИ-3: СКД: СКМС-30APKM-15 как 50:31:19, наполненной 57 мас.ч. технического углерода IIM-100 по предлагаемому способу и, для сравнения, по способу, взятому за прототип, т.е. механической пластификацией на вальцах.

Измельчение подвулканизованной резиновой смеси .при обработке ее по предлагаемому способу осуществляют на измельчителе yäàðío-режущего действия типа ДКУ-M до крошки размеРом 3-10 мм.

Однако размер получаемой крошки не оказывает существенного влияния на свойства смесей и резин из них, так что, в принципе, возможно измелъчение до размеров крошки и более

10 мм и менее 3 мм. Кроме того, получаемая при измельчении крошка является полидисперсной. После измельчения резиновую смесь подвергают пластикации " и обрабатывают водным раствором хлористого цинка с плотностью в пределах от плотности подвулканизованной смеси до величины, на 0,02 г/смэ меньшей плотности подвулканизованной смеси, методом гравитационного разделения резиновой крошки.

Метод гравитационного разделения резиновой крошки следующий: после измельчения резиновую крошку, содержащую в своем составе вулканизованные включения, имеющие пористое строение (в силу условий их образования, — вулканизации без внешнего давления), подают в емкость с хлористым цинком, т.е. с жидкостью указан-, 10 ной плотности. Пластичная смесь погружается на дно емкости, а вулканизованные включения, из-за своей меньшей плотности, остаются плавать на поверхности жидкости. Затем вул15 канизованные включения удаляют с поверхности жидкости, частицы смеси извлекают, отмывают и сушат на вальцах при 70 С до удаления влаги.

Разницу в плотностях резиновой

20 смеси и жидкости выбирают ввиду; того, что чем меньше разность в плотности жидкости и резиновой смеси, тем полнее будет разделение смеси и вулканизованных частиц (так как

25 могут быть частицы, состоящие частью из смеси, частью из пористого вулканизата, и чем больше доля смеси в такой частице, тем меньше разница в плотности такой частицы и частицы, не содержащей вулканизационных включения) и тем лучше технологические свойства смеси.

Вулканизацию обработанной и вы- сушенной смеси осуществляют в электропрессе при 143 С в течение е

50 мин (в стандартных условиях).

После вулканизации проводят испытания вулканизата.

В табл. 2 приведены свойства обра40 ботанной резиновой смеси и ее вулканизатора по известному и предлагаемому способам.

Таблица 2

1113266

Ъсловная прочность при растяженийе ИПа, 13,8

16,4

17,3

17,5

Относитель= ное удлине. ние при разрыве, Е

500

520

560

560

9,3

11,5

13,1

13,5

Истираемость, м /ТДж

65,0

91,4

68,3

65,0

Таблица 3"

«Ингредиенты

70,0

100,0

30,0

2,30

3,0

Сера

1,6

1,25

Альтакс

0,3

Усталостная выносливость при многократном растяжении, тыс. циклов (при 150Х удлинения) Пример ы 2 и 3. Аналогичны примеру 1, но отличаются составом подвулканизованной смеси и имеют температуру сушки на вальцах, соответственно 75 и 80 С. о

СКИ-3 - изопреновый каучук

СКД вЂ” бутадиеновый каучук

Я-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид-сульфенамид Ц

Продолжение табл.2

В табл. 3 приведены составы для протекторной резиновой смеси на комбинации двух каучуков и каркасной резиновой смеси. мас.ч. на !00 мас.н. уков по примерам

1113266

J держанйе, мас.ч. на 100 мас. ч. 1 каучуков по примерам

Ингредиенты

М Яффам ° В

2 3

4,7

4,10

Белила цинковые

1,28

Олеиновая кислота

Канифоль

2,0

3,10

3,0

Смола стирольно-инденовая

4,10

4,0

Рубракс

3,0

Микрокристаллический воск

Масло "ПН-6Ш"

2,06

8,0

14,50

Неозон "Д"-фенил- (3-нафтиламин

1,0

1,0

0,5

1,03

0,5

0,52

20,0

56,7

30,0

5 0

Модификатор РУ-1 (резотропин) 2,0

2,08

В табл . 4 приведены свойства смесей, обработанных по .предлагаемому и известному способам.

Таблица 4

Смесь 2.

Смесь 3 Показатели ерабоная способутотипу

Хорошая

Шприцуемость

"Рваная .кромка"

"Рваная кромка" ошая

Условная прочность при растяжении, ИПа

15,9

16,8

21,5

Продукт 4010 NA

Фталевый ангидрид

Техуглерод ПМ-105

Техуглерод ПМ-50

БС-120 — белая. сажа переработанная по спосо» бу-прототипу переработанная по предлагаемому способу

Продолжение табл. 3 ерерабо ан нал о предлааемому пособу

l I 1 3266

Продолжение табл . 4

В

Смесь 3

Смесь 2

Иоказателк со" то540

465

510

450

19,6

13,1

13,2

9,9

Истираемость, м ®/ÒÄæ

68,2

80,4

Как видно из примеров, резиновые смеси, обработанные предлагаемым способом, обладают лучшими технологическими свойствами — хорошей шприцуемостью, более высокой прочностью при растяжении (не менее, чем íà 20X) усталостной выносливостью (не менее, чем на 407), сопротивлением истиранию (не менее, чем на 187), что позволяет использовать резиновые смеси, обработанные предлагаемым способом, и в ответственных

35 изделиях, например протекторов asтопокрышек.

Составитель Л.Реутова

Техред! Л.Микеш

Редактор Т.Парфенова

Корректор Л.Пилипенко

Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6505/13

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Относительное удлинение при растяжении, МПа

Усталостная выносливость при многократном растяжении, тыс. циклов (при 1507 удлинения) перерабо"

;танная: по предлагаемому способу ерерабоанная о способурототипу переработанная по предлагаемому способу