Способ переработки подвулканизованной резиновой смеси Советский патент 1984 года по МПК B29H1/10 C08L9/00 

Изобретение относится к резиново промышленности, к переработке отходов полимерных материалов, в частности к способу переработки подвулк низованных резиновых смесей. Подвул канизованные 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 неответств ных изделий, либо вообще не подлежат дальнейшей переработке. Известен способ переработки вулканизованных резиновых смесей измель чением (возможно с предварительной девулканизацией), диспергированием в водном растворе и в случае содержа НИН текстиля центрифугированием с последующей сушкой отделенной резинь на вальцах при jj. Однако известный способ относится к переработке вулканизатов (для введения в качестве наполнителя в резин вую смесь). Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является способ перера ботки подвулканизованной резиновой смеси, включающий механическую пласт кацию (на смесительном оборудовании закрытого или открытого типа) и последующую вулканизацию 2J . Резиновые смеси, полученные по известному способу, обладают невысокими технологическими свойствами, прочностью при растяжении, усталостной выносливостью и сопротивлением истиранию резины из нее. Цель изобретения - улучшение технологических свойств смеси, а также повьшение прочности при растяжении, усталостной выносливости и сопротивления истиранию резины из нее. Поставленная цель достигается тем что согласно способ переработки подвулканизованной резиновой смеси, включающему механическую пласти- нацию и последующую вулканизацию, резиновую смесь перед механической пластикацией измельчают, обрабатьюают 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, затем сушат обработанную смесь при 7 0-80®с1до удаления влаги. В табл. 1 приведен состав резиновой смеси (подвулканизованной). Таблица 1 СКИ-3 - изопреновыйкаучук50,00 СКД - бутадиеновый каучук31,00 СКМС-ЗОАРКМ-15 рутадиен-метилстирол-ьныйкаучук19,00 Сера2 11 Сульфенамид Ц 1,58 Белина цинковые 4,00 Олеиновая кислота2,04 Канифоль2,08 Смола стирольно-инденовая4,20 Микрокристаллический воск2,08 Углеводородное масло ПН-6Ш . 16,70 Ы-фенил-Ы -изопропил-п-фенилендиамин-продукт4010 NA (или диафен ФП)1,00 6-Этокси-2,2,4-триметил-1,2дигидрохинолинхинол ЭД (или сантофлекс AW, или фпектолфлейкс, или ацетонанил Р) 2,00

Пример 1. Производят переработку производственной протекторной подвулканизованной резиновой смеси на основе тройной комбинации каучуков СКИ-3: СКД: СКМС-ЗОАРКМ-15 как 50:31:19, наполненной 57 мае.ч. технического углерода ПМ-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 Ударно-режущего действия типа ДКУ-М 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 измельчение до размеров крошки и боле 10 мм и менее 3 мм. Кроме того, пол чаемая 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/см меньшей плотности подвулканизованной смеси, методом гравитационного разделения резиново крошки.

132664

Метод гравитационного разделения резиновой крошки следующий: после измел.ьчения резиновую крошку, содержащую в своем составе вулканизован5 ные включения, имеющие пористое

строение (в, силу условий их образования,- вулканизации без внешнего давления), подают в емкость с хлористым цинком, т.е. с жидкостью указан- , ной плотности. Пластичная смесь погружается на дно емкости, а вулканизованные включения, из-за своей меньшей плотности, остаются плавать на поверхности жидкости. Затем вулканизованные включения удаляют с поверхности жидкости, частицы смеси извлекают, отмывают и сушат на вальцах при 7П С до удаления влаги.

Разницу в плотностях резиновой 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 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 вклю30чения) и тем лучше технологические свойства смеси.

Вулканизацию обработанной и высушенной смеси осуществляют в электропрессе при 143 С в течение 50 мин (в стандартных условиях).

После вулканизации проводят испытания вулканизата.

В табл. 2 приведены свойства обработанной резиновой смеси и ее вулканизатора по известному и предлагаемому способам. .Таблица 2

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.

Шприцуемость

резиновой

Хорошая

смеси

Дефект

Дефект

Рваная

Рваная

кромка

кромка

17,3

17,5

560

560

13,1

13,5 ,

,

65,0

65,0

Примеры 2 и 3. Аналогичны примеру 1, но отличаются составом подвулканизованной смеси и имеют температуру сушки на вальцах, соответственно 75 и 8и С.

СКИ-3 - изопреновый каучук СКД - бутадиеновый каучук Сера

Н-циклогексил-2-бензтиазолнлсульфенамид-сульфенамид Ц

Аяьтакс

Продолжение табл.2

13,8

16,4

500

520

9,3

11,5

91,4

68,3

В табл. 3 приведены составы для протекторной резиновой смеси на комбинации двух каучуков и каркасной резиновой смеси. tТаблица 3

100,0

3,0

1,6 0,3

Модификатор РУ-1 (резотропин)

В табл. 4 приведены свойства смесей, обработанных по предла15,9

2,08

гаемому и известному способам.

Таблица

21,5

16,8

19,5

Относительное

удлинение при

растяжении,

МПа

Усталостная выносливость при многократном растяжении тыс. циклов (при 150% удлинения)

Истираемость,

м /ТДж

Как видно из примеров, резиновые смеси, обработанные предлагаемым способом, обладают лучшими технологическими свойствами - хорошей шприцуемостью, более высокой прочностью при растяжении (не менее, чем на 20%), усталостной выносли540

465

19,6

13,1

13,2 68,2

востью (не менее, чем на 40%), сопротивлением истиранию (не менее, чем на 18%), что позволяет использовать резиновые смеси, обработанные предлагаемым способом, и в ответственных

изделиях, например протекторов автопокрьш1ек.