Водная дисперсия резины Советский патент 1976 года по МПК C08J3/08 

1

Изобретение относится к области регенерации резины, в частности к области диспергирования резины.

Основным сырьем для регенератной промышленности являются вышедшие из эксплуатации покрышки, изготавливаемые из резин на основе комбинации каучуков БСК, СКД, СКИ-3 и НК.

Эти каучуки из-за специфики строения регенерируются неодинаково. Так, например, резины, содержащие каучук СКД, плохо деструктируются при механическом и термическом воздействии, а резины на основе натурального каучука и СКИ-3 деструктируются сравнительно легко.

Для перевода резины в состояние водной дисперсии резиновую крошку подвергают механической обработке в присутствии эмульгатора, омыляемого водным раствором щелочи в процессе диспергирования.

Известна водная дисперсия резины, включающая измельченную резину и эмульгатор, например канифоль, стабилизирующий частицы резины в водной среде.

Основным недостатком известных дисперсий является их неоднородность Тонкую фракцию дисперсии образуют вулканизаты БСК, который диспергируется значительно легче, так как этот каучук получается эмульсионной полимеризацией в присутствии канифолиевого мыла. Вулканизаты СКД, НК и СКИ-3 образуют более крупную фракцию, которая ухудшает агрегативную устойчивость дисперсий в целом.

Наличие крупной фракции снижает относительное удлинение регенерата и ухудшает его полотна.

Применяемый в настоящее время эмульгатор - живичная канифоль имеет ряд недостатков: зависимость эмульгирующей способности от типа диспергируемого вулканизата; неоднородность, определяемая колебаниями качества исходного сырья (древесина), высокая стоимость и дефицитность.

С целью улучшения качества дисперсии и получаемого из нее регенерата, повыщения их однородности, снижение себестоимости дисПерсии и регенерата, расширение сырьевой базы регенератной промыщленности в качестве эмульгатора дисперсия содержит пек таллового масла.

Пек является побочным продуктом процесса дистилляции таллового масла. Состав пека принципиально отличается от исходного продукта. Из таллового масла выделяют смоляные и жирные кислоты, а вещества, составляющие пек, претерпевают под действием тепловой обработки изменения в результате окисления, циклизации, димеризации и изомеризации, цроисходящих в процессе дистилляции.

Химический состав таллового масла, пека таллового масла и канифоли представлен в табл. 1.

Таблица 1

Одновременное присутствие в пеке кислородсодержащих, нейтральных и окисленных веществ, способствующих процессам регенерации и оказывающих избирательное действие на каучук СКД, окисленных смоляных кислот, являющихся хорошим эмульгатором резин на основе бутадиенстирольного каучука, димеризованных и цнклизованных жирных кислот, имеющих наибольшее химическое средство к полнизопреновым каучукам, способствующих успешному диспергированию этих каучуков, в комплексе создает новый неожиданный эффект, выражающийся в получении с наименьшим радиусом частиц, однородных дисперсий и однородного регенерата со значительно улучшенными качественными показателями из резин сложного состава.

Кроме того, использование пека приводит к упрощению технологического процесса: исключаются стадии дробления просева и транспортировки канифоли, сокращаются занимаемые производственные площади за счет ликвидации этих участков. Подача пека таллового масла, имеющего температуру размягчения от 25 до 40°С, осуществляют дозировочным насосом с обогревом.

Использование предлагаемого эмульгатора расширит сырьевую базу регенератной промышленности и позволяет снизить себестоимость регенерата.

Дисперсия резины может также содержать известные активаторы пластикации.

Пример 1. Водную дисперсию резины состава, вес. ч.;

Измельченная резина100

Активатор пластикации3

Эмульгатор - пек таллового масла5

получают по следуюшей методике: дробленую щинную резину в присутствии активатора пластикации и эмульгатора диспергируют на вальцах или в аппарате непрерывного действия при одновременном омылении эмульгатора раствором щелочи. Под влиянием механического воздействия и стабилизирующего действия эмульгатора вулканизат переходит в состояние водной дисперсии.

Путем электролитной коагуляции из дисперсии резины выделяют регенерат.

Водную дисперсию предлагаемого состава сравнивают с водным и дисперсиями, содержащими в качестве эмульгатора живичную канифоль и талловое масло.

Свойства дисперсий и регенератов, полученных с применением пека таллового масла, таллового масла и живичной канифоли, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Эмульгатор (5 вес. ч.)

И р и м е р 2. Водную дисперсию состава, вес. ч.:

100 3

Измельченная резина Активатор пластикации

Пример 3. Водную дисперсию состава, вес. ч.:

100 3

Измельчеиная резина Активатор пластикации

Как следует из результатов испытаний, приведенных в примерах 1-3, водные дисперсии резины, содержащие пек таллового масла в количестве 5-15 вес. ч., более однородны и имеют существенно меньщий радиус частиц, что положительно сказывается на свойствах выделяемого из них регенерата.

Проведенные исследования показывают, что водные дисперсии резины, содержащие меиьще 2 вес.ч. эмульгатора на 100 вес. ч. резины не достаточно устойчивы, так как эмульгатора не хватает для образования необходимой степени покрытия частиц резины.

Увеличение содержания эмульгатора (более 20 вес. ч на 100 вес. ч. резины) приводит к увеличению среднего радиуса частиц дисПек таллового масла15

получают по иримеру 1.

Свойства дисперсий и регенератов, содержащих 15 вес. ч. эмульгатора иа 100 вес. ч. резины, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Пек таллового масла10,0

получают по иримеру 1.

Свойства дисперсий и регенератов, содержащих 10 вес. ч. эмульгатора, приведены в табл. 4.

Таблица 4

Э.мульгатор (10 вес. ч.)

Персии вследствие перенасыщения ее эмульгатором, вызывающего сжатие двойного электрического слоя оболочки частиц и иоследующее явление агрегации частиц.

Кроме того, увеличение количества эмульгатора снижает прочностные показатели регеиерата вследствие уменьшения каучукосодержания в смеси.

Формула изобретения

Водная дисперсия резины, включающая измельченн Ю резин - и омыляемый в процессе

диспергирования эмульгатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества

дисиерсии и получаемого из нее регенерата, 7 IS качестве эмульгатора она содержит пек таллового масла при следующем соотношении компонентов, вес. ч.: 8 Измельченная резина100 Пек таллового масла220 Вода30900