РЕГЕНЕРИРУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 1997 года по МПК C08L17/00 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/22 C08K5/09 C08K5/40 

Изобретение относится к области регенерированных резиновых смесей, например, диспергированных изделий шинного производства, для изготовления монолитных материалов, покрытий и других продуктов промышленного и культурно-бытового назначения.

Известен ряд технических решений по утилизации регенерированных резинок изделий, прежде всего резиновой крошки, образующейся при измельчении отработанной шинной продукции. Для этого осуществляют пост-вулканизацию резиновой крошки путем введения в вулканизуемую смесь активаторов. В качестве таких активаторов предложены рубракс, ди-/2-бензтиазолил/ дисульфид (альтакс) [1] 11-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид /сантокюр/ [2] для случая серной вулканизации, и тиурамдисульфид [3] для бессерной вулканизации.

Недостатки известных технических решений обусловлены тем, что в случае применения сантокюра необходимы чрезвычайно высокие концентрации серы, составляющие 24% по отношению к резиновой крошке /содержание сантокюра - 0,74%/ [2] а использование рубракса и альтакса эффективно в сочетании с исходом производства фталевого ангидрида [1] т.е. продукта переменного состава, низкая технологичность использования которого обусловлена его смолообразностью (налипание на стенки, затруднительность перемешивания, неравномерность распределения по объему смеси). Кроме того, оба названных решения относятся к направлению серной пост-вулканизации. Поэтому они представляют собой аналоги изобретения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является решение, предусматривающее введение тетраметил тиурамдисульфида [3] обеспечивающее пост-вулканизацию резиновой крошки в отсутствие серы. Это решение выбрано в качестве прототипа. Недостаток прототипа состоит в относительно невысокой когезионной прочности вулканизатов: сопротивление разрыву составляет 3,5-4,5 МПа. Однако основное ограничение весьма малая температуростойкость вулканизаторов: при 60^oC названный показатель уменьшается до 1,0-1,5 МПа. Естественно, эти особенности принципиально ограничивают области применения прототипа.

Сущность изобретения состоит в том, что помимо тетраметил тиурамдисульфида в качестве активаторов регенерации берут оксид цинка и стеарин, и дополнительно вводят активный модификатор кубовый продукт ректификации 2,4-толуилендиамина /КРДА/ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Диспергированные отходы шинного производства 100
Тетраметилентиурамдисульфид 4
Оксид цинка 5
Стеарин 2
Кубовый остаток ректификации 2,4-толуилендиамина 10 20.

В результате увеличивается прочность вулканизаторов при комнатной и повышенной температурах.

В отличие от прототипа регенерируемая резиновая смесь содержит систему оксида цинка-стеарин и КРДА, который сравнительно с малотехнологичным смолообразным отходом производства фталевого ангидрида нетрудно вводить в систему простым перемешиванием ее компонентов. КРДА характеризуется содержанием углерода, водорода, азота и кислорода 66,6% 6,0% 11,9% 15,5% соответственно. Его основные показатели:
Плотность, г/м³ 1,25
Температура плавление, ^oC 150 160
Температура самовоспламенения, ^oC, 513
Температура воспламенения, ^oC 294
Предел взрываемости взвешенной пыли, г/м³ 125
ПДК в воздухе, мг/м³ 2
Перечисленные отличия определяют существенную новизну предмета изобретения в сравнении с аналогом [1] (по признаку отсутствия серы и отхода производства фталевого ангидрида) и прототипом [3] по признаку дополнительного к тетраметил тиурамдисульфиду содержания оксида цинка и стеарина, а также активного модификатора кубового продукта ректификации 2,4-толуилендиамина. Доказательством служит отсутствие в литературе, включая патентную, сведений о применении названных продуктов в их сочетании для изготовления регенерируемых резиновых смесей.

Возможность осуществления изобретения подтверждается следующим примером.

Пример. В стандартном смесителе перемешивают резиновую смесь состава, масс.ч.

Резиновая крошка на основе НК 100
Тетраметил тиурамдисульфид (тиурам Д, МД) 4
Оксида цинка 5
Стеарин 2
Кубовый продукт ректификации 2,4-толуилендиамина 15
Приготовленную смесь прессуют в блоки толщиной 35 мм в течение 60 мин при температуре 160^oC. Результаты измерения физико-механических показателей изделий по стандартным методикам приведены в таблице одновременно с характеристиками прототипа.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют, что по всем необходимым признакам предложенное техническое решение отвечает требованиям, предъявляемым к изобретениям.

Использование: диспергированные изделия шинного производства, изготовление монолитных материалов, покрытий и др. продуктов промышленного и культурно-бытового назначения. Сущность изобретения: в стандартном смесителе перемешивают резиновую смесь. Ее компоненты, мас. ч.: 100 резиновой крошки на основе НК, 4 тетраметилтиурамдисульфида, 5 оксида цинка, 2 стеарина, 15 кубового продукта ректификации 2,4-толуилендиамина. Смесь прессуют в блоки толщиной 35 мм в течение 60 мин. при 160^oC. Характеристика пластин: сопротивление разрыву - при 25^oC 5-6 МПа, при 60^oC - 2,5-3,6 МПа, относит. удлинение - при 25^oC - 200^oC, при 60^oC - 80-100%. 1 табл.

Регенерируемая резиновая смесь, включающая диспергированные отходы шинного производства и тетраметилтиурамцисульфид активатор регенерации, отличающаяся тем, что в качестве дополнительных активаторов она содержит оксид цинка и стеарин и дополнительно активный модификатор кубовый продукт ректификации 2,4-толуилендиамина при следующем содержании компонентов, мас.ч.

Диспергированные отходы шинного производства 100
Тетраметилтиурамдисульфид 4
Оксид цинка 5
Стеарин 2
Кубовый продукт ректификации 2,4-толуилендиамина 10-20н