NL1013155C2 - Werkwijze voor het devulkaniseren van een rubber. - Google Patents

Werkwijze voor het devulkaniseren van een rubber. Download PDF

Info

Publication number
NL1013155C2
NL1013155C2 NL1013155A NL1013155A NL1013155C2 NL 1013155 C2 NL1013155 C2 NL 1013155C2 NL 1013155 A NL1013155 A NL 1013155A NL 1013155 A NL1013155 A NL 1013155A NL 1013155 C2 NL1013155 C2 NL 1013155C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
rubber
soluble polymer
amount
atoms
devulcanizing
Prior art date
Application number
NL1013155A
Other languages
English (en)
Inventor
Jacobus Wilhelmus Noordermeer
Martin Van Duin
Miriam Adriunne Lam Verbruggen
Leen Van Der Does
Original Assignee
Dsm Nv
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 Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to NL1013155A priority Critical patent/NL1013155C2/nl
Priority to NL1015003A priority patent/NL1015003C2/nl
Priority to JP2001526608A priority patent/JP4633988B2/ja
Priority to AU74583/00A priority patent/AU7458300A/en
Priority to AT00963131T priority patent/ATE259390T1/de
Priority to EP20000963131 priority patent/EP1226207B1/en
Priority to DE2000608279 priority patent/DE60008279T2/de
Priority to PCT/NL2000/000623 priority patent/WO2001023465A1/en
Priority to PCT/NL2000/000621 priority patent/WO2001023464A1/en
Priority to AU74581/00A priority patent/AU7458100A/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1013155C2 publication Critical patent/NL1013155C2/nl
Priority to US10/106,796 priority patent/US6956065B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/18Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
    • C08J11/28Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic compounds containing nitrogen, sulfur or phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/12Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by dry-heat treatment only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2321/00Characterised by the use of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/16Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

- 1 - 5 WERKWIJZE VOOR HET DEVULKANTSEREN VAN EEN RUBBER.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het devulkaniseren van een rubber, welk 10 rubber is verkregen door het met behulp van een zwavel houdende verbinding vulkaniseren van een copolymeer dat etheen monomeereenheden, monomeereenheden van een a-olefine en monomeereenheden van een meervoudig onverzadigde verbinding bevat, door het verhitten van 15 de rubber bij een zodanige hoge temperatuur dat devulkanisatie optreedt en een te hergebruiken product wordt verkregen.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit de IRC '98 Conference Proceedings, Societé de Chimie 20 Industrielle, Paris, 12th-14th May 1998, p. 289-290.
Hierin is de devulkanisatie van een met een zwavel houdende verbinding gevulkaniseerde rubber beschreven die ethylideen norborneen (ENB) als meervoudig onverzadigde verbinding bevat en waar 25 devulkanisatie pas plaats vindt nadat de met een zwavel houdende verbinding gevulkaniseerde rubber over een lange tijdsperiode verhit wordt en een devulkanisatiemiddel aan de rubber is toegevoegd.
Nadeel van de bekende werkwijze is dat de 30 devulkanisatie onvolledig is en bovendien pas plaatsvindt na lange verhittingstijden bij hoge temperaturen en bij hoge concentraties aan een devulkanisatiemiddel, zodat het proces ongunstig is.
1013155 - 2 -
Het verkregen product is daardoor niet goed te hergebruiken.
Het doel van deze uitvinding is een werkwijze te verschaffen voor het devulkaniseren van 5 een rubber waarbij een meer volledige devulkanisatie plaatsvindt op een meer eenvoudige wij ze en bij een kortere verhittingstijd.
Dit doel wordt bereikt door toepassing van de werkwijze die zich kenmerkt doordat een rubber wordt 10 gebruikt die is verkregen door vulkanisatie van een copolymeer dat monomeereenheden van een meervoudig onverzadigde verbinding bevat met de formule X-R° (I) 15 waarbij X een met behulp van een coördinatie katalysator polymeriseerbare groep met 2-20 C-atomen is en R° een keten is met 2-30 C-atomen bevattende tenminste één dubbele koolstof-koolstof-binding, 20 waarbij geen van de C-atomen van de dubbele binding deel uitmaakt van een ringstructuur.
Een verder voordeel is dat het mogelijk is lagere concentraties van een devulkanisatiemiddel te gebruiken bij het devulkaniseren van de rubber.
25 Het is zelfs mogelijk om zonder toevoeging van een devulkanisatiemiddel een volledige of tenminste nagenoeg volledige devulkanisatie van de rubber te verkrijgen.
De werkwijze volgens de uitvinding kan 30 plaats vinden met de in de literatuur bekende apparatuur voor het verwerken van polymeren.
i 0 ! o ; ^ ^ * - 3 -
Voorbeelden van geschikte apparaten zijn een pers, een oven, een kneder, een geroerd vat, een autoclaaf of een extruder. Bij voorkeur wordt een extruder of een kneder gebruikt.
5 Het verhitten tijdens de werkwijze volgens deze uitvinding wordt bijvoorbeeld uitgevoerd bij een temperatuur van 50-400°C, bij voorkeur bij een temperatuur van 150-350°C, in het bijzonder bij een temperatuur tussen de 250-350°C, omdat bij deze 10 temperatuur de devulkanisatie zeer snel verloopt, er weinig afbraak van de hoofdketens van het copolymeer zal optreden en er een gedevulkaniseerd product ontstaat dat goed te hergebruiken is.
De tijdsduur dat de rubber wordt verhit is 15 doorgaans kleiner dan 5 uur, bij voorkeur kleiner dan 3 uur, bij grotere voorkeur kleiner dan 1 uur en bij nog grotere voorkeur kleiner dan 30 minuten. Bij een hogere temperatuur is in het algemeen een kortere tijd nodig om een gedevulkaniseerd product te verkrijgen dat te 20 hergebruiken is dan bij een lagere temperatuur.
Het verhitten van de rubber vindt bij voorkeur plaats in een nagenoeg zuurstofvrije atmosfeer. Dit kan bijvoorbeeld verkregen worden door het reactievat waarin het te devulkaniseren rubber zich 25 bevindt te verzadigen met stikstof.
Rubber artikelen, verkregen door het copolymeer, eventueel in aanwezigheid van andere stoffen zoals bijvoorbeeld vulstoffen, additieven, weekmakers en oliën te vulkaniseren met een zwavel 30 houdende verbinding, worden, voordat ze gedevulkaniseerd worden, bij voorkeur voorbehandeld met
1 y i O J O 0 I
- 4 - de in de literatuur bekende apparatuur voor het versnipperen, vergruizen, versnijden, malen en verkruimen van rubber of plastic artikelen.
Als α-olefines die geschikt zijn om naast 5 etheen te worden toegepast als monomeer kunnen worden genoemd: propeen, buteen-1, penteen-1, hexeen-1, octeen-1 of de vertakte isomeren ervan, zoals bijvoorbeeld 4-methylpenteen-l, en verder styreen en α-methylstyreen. Ook mengsels van deze alkenen zijn 10 toepasbaar; de voorkeur gaat uit naar propeen en/of buteen-1.
De molaire verhouding van etheen en propeen zal over het algemeen tussen 5:1 en 1:5 liggen. Bij voorkeur tussen 3:1 en 1:1.
15 Een met behulp van een coördinatie katalysator polymeriseerbare groep X is een groep die ten minste één dubbele koolstof-koolstof-binding bevat welke gepolymeriseerd kan worden in de aanwezigheid van een coördinatie katalysator, bijvoorbeeld een Ziegler-20 Natta katalysator of een metalloceen katalysator.
Voorbeelden van een, met behulp van een coördinatie katalysator, polymeriseerbare groep X zijn vinyl, norbornyl, dinorbornyl en dicyclopentadienyl.
R° is een keten met 2-20 C-atomen en 25 tenminste één dubbele koolstof-koolstof-binding, waarbij geen van de C-atomen van de dubbele binding deel uitmaakt van een ringstructuur. Bij voorkeur wordt R° gekozen uit ketens die voldoen aan een van de formules II of III: 1013155 i - 5 - R3 R3 R4 Rs R7 R8
— I III II
- [ch2]n—C---C---C=C---C--C=C (II)
5 II I II
OU R2 Rg R^ I L. Jf L JqL Jg R10 L Jp 10 - [CH2]r—C—R14 (III)
II
CH
15 I
Rio waarbij R].-R8 , R10 en Ri4 gelijk of verschillend kunnen 20 zijn en waterstof of een koolwaterstofgroep met 1-5 C-atomen; R9 een waterstof of een koolwaterstofgroep met 1-5 C-atomen voorstelt als p en q gelijk aan 1 zijn of een groep met de formule - (CH2)ni-CR11=CR12Ri3 voorstelt als p en q niet gelijk aan 1 zijn, waarbij Rh-Ri2 gelijk 25 of verschillend kunnen zijn en waterstof of een koolwaterstofgroep met 1-5 C-atomen voorstellen en R13 een koolwaterstofgroep met 1-5 C-atomen voorstelt; p en q onafhankelijk van elkaar 0 of 1 zijn, maar niet gelijktijdig 0 zijn; 30 f = 0-5, maar als p en q gelijk aan 1 zijn dan kan f niet 0 zijn; g = 1-6; n =1-5; r = 0-5 en m = 1-5.
Monomeereenheden van een meervoudig onverzadigde verbinding met de formule (I) dienen om 35 onverzadiging in het copolymeer aan te brengen; en kunnen zowel alifatisch als alicyclisch zijn.
10131'? - 6 -
Een alifatische meervoudig onverzadigde verbinding, is bij voorkeur een verbinding met de formule (I) waarbij X vinyl is en R° voldoet aan de formules (II) of (III) en waarbij de aanwezige dubbele 5 koolstof-koolstof-bindingen geconjugeerd of niet-geconjugeerd kunnen zijn. Bij voorkeur zijn de dubbele koolstof-koolstof-bindingen niet-geconjugeerd. Voorbeelden van alifatisch geconjugeerde meervoudig onverzadigde verbindingen zijn: 1,3-butadieen, 10 isopreen, 2-ethylbutadieen-l,3 en piperyleen. Voorbeelden van alifatisch niet-geconjugeerde meervoudig onverzadigde verbindingen zijn: 1,4,9-decatrienen, 1,4-hexadieen, 1,5-hexadieen, 4-methyl-l,4-hexadieen, 4-ethylideen-10-methyl-1,6,9-15 decatrieen, 9-methyl-l,5,8-nonatrieen, 4-ethylideen- 1.7- nonadieen, 4-ethylideen-8-methyl-l,7-nonadieen. Bij voorkeur wordt 1,4-hexadieen of 4-ethylideen-8-methyl- 1.7- nonadieen als alifatische niet-geconjugeerde meervoudig onverzadigde verbinding toegepast.
20 Een Alicyclische meervoudig onverzadigde verbinding, is bij voorkeur een verbinding met de formule (I) waarbij X zowel mono- als poly-cyclisch kan zijn, bij voorkeur norbornyl, dinorbornyl en dicyclopentadienyl en R° voldoet aan de formules (II) of 25 (III) en waarbij de aanwezige dubbele koolstof- koolstof-bindingen geconjugeerd of niet-geconjugeerd kunnen zijn. Bij voorkeur zijn de dubbele koolstof-koolstof-bindingen niet-geconjugeerd. Voorbeelden van dergelijke meervoudig onverzadigde verbindingen zijn 30 niet-geconjugeerde alicyclische dienen, alicyclische trienen of alicyclische tetraenen. Ook mengsels van de 1 0 i:, : -4·' - 7 - bovenomschreven meervoudig onverzadigde verbindingen kunnen worden gebruikt.
Monomeereenheden van een meervoudig onverzadigde verbinding zijn bijvoorbeeld in het 5 copolymeer aanwezig in hoeveelheden tot 30 gew.%, bij voorkeur tot 15 gew.%, in het bijzonder tussen de 2 en 10 gew.% ten opzichte van de andere monomeereenheden.
De vulkanisatie van het copolymeer is nodig om een rubber artikel te verkrijgen dat vormvast is.
10 Dit vormvaste artikel wordt verkregen door vrij beweegbare macromoleculen van het copolymeer chemisch aan elkaar te verknopen, waardoor het artikel als het ware één groot macromolecuul c.q netwerk wordt.
Onder devulkanisatie wordt verstaan het 15 verminderen c.q terugbrengen van het aantal knooppunten totdat er een product ontstaat dat geschikt is om te hergebruiken. Zo is het mogelijk het gedevulkaniseerde rubber te mengen met een nog niet gevulkaniseerd copolymeer en daarna het zo verkregen mengsel van het 20 gedevulkaniseerde rubber en het nog niet gevulkaniseerde copolymeer bijvoorbeeld te extruderen of te walsen tot een product. Ook is het mogelijk, indien het aantal knooppunten van de rubber ten gevolge van de devulkanisatie sterk is verminderd, het 25 gedevulkaniseerde rubber als zodanig op bovengenoemde wij ze te verwerken tot een product.
Het aantal knooppunten van de rubber wordt verminderd door de rubber gedurende een bepaalde tijdsduur te verhitten. Als maat voor de voortgang van 30 dit devulkanisatie-proces kan de hoeveelheid polymeer die oplost in een geschikt oplosmiddel zoals 1013155 - 8 - bijvoorbeeld tetrahydrofuraan (THF) worden genomen. De hoeveelheid polymeer dat door middel van extractie met THF opgelost kan worden is afhankelijk van het aantal knooppunten van de rubber die verbroken zijn. Hoe 5 groter de hoeveelheid opgelost polymeer des te meer knooppunten zullen er zijn verbroken.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een gedevulkaniseerde rubber waarvan de hoeveelheid oplosbaar polymeer in tetrahydrofuraan groter is dan 20 10 gew.%, bij voorkeur groter dan 30 gew.%, in het bijzonder groter dan 50 gew.%.
Als devulkanisatiemiddel kan elk commercieel toepasbaar devulkanisatiemiddel gebruikt worden zolang als het maar in staat is om de 15 knooppunten in een met een zwavel houdende verbinding gevulkaniseerd rubber te verbreken. Het is niet noodzakelijk dat het devulkanisatiemiddel alle knooppunten in het gevulkaniseerde rubber verbreekt.
Het devulkanisatiemiddel dient bij voorkeur minstens 20 een gedeelte van de knooppunten te verbreken.
Bij voorkeur worden devulkanisatiemiddelen gebruikt gekozen uit de groep bevattende aromatische en alifatische disulfides, thiolen en amines. Voorbeelden van aromatische en alifatische disulfides zijn: 25 difenyldisulfide, dixylyldisulfide, dibenzyldisulfide en dibutyldisulfide. Bij voorkeur wordt diphenyldisulfide gebruikt.
De hoeveelheid devulkanisatiemiddel dat wordt toegevoegd ligt bij voorkeur tussen de 0 en 10 30 gew.%, met grotere voorkeur tussen de 0 en 5 gew.%.
De uitvinding heeft tevens nog betrekking ^ Ki 2 ·;* ! · ) 0 - 9 - op een mengsel van het gedevulkaniseerde rubber verkregen via de beschreven werkwij ze en een nog niet gevulkaniseerde rubber, vulkanisatiemiddel, olie, roet en eventueel toeslagstoffen. Voor het mengen kunnen de 5 gangbare technieken en apparatuur worden toegepast. Bij voorkeur worden de mengbewerkingen bij een temperatuur tussen de 50°C en 120°C uitgevoerd. Bij het mengen kunnen desgewenst de gangbare additieven en toeslagstoffen voor de polymeersamenstelling worden 10 toegevoegd, bijvoorbeeld stabilisatoren, kleurstoffen, verwerkingshulpstoffen, bijvoorbeeld losmiddelen en vlamvertragende additieven en vulstoffen of versterkende (vezel)materialen.
Het mengsel volgens de uitvinding kan 15 worden gebruikt in de gebruikelijke toepassingen van gevulkaniseerde ethylene-alpha-olefine-dieen co-polymeren. Voorbeelden van dergelijke toepassingen zijn fietsbanden, matten, kabelommantelingen, slangen en stootblokken.
20 De uitvinding wordt nu nader uitgelegd aan de hand van de volgende voorbeelden en vergelijkende voorbeelden, zonder hiertoe beperkt te zijn.
De hoeveelheid oplosbaar polymeer wordt als volgt bepaald. Na extractie met aceton wordt het rubber 25 gedroogd in een vacuümoven. Het droge, gedevulkaniseerde rubber, dat nu vrij is van devulkanisatiemiddel en olie wordt gewogen en vervolgens geëxtraheerd met tetrahydrofuraan in een Soxhlet extractie apparaat onder stikstof en met 30 uitsluiting van licht gedurende 96 uur. Na extractie wordt het rubber opnieuw gedroogd in een vacuümoven en 1013155 - 10 - gewogen. Het verschil geeft de hoeveelheid oplosbaar polymeer. Deze hoeveelheid wordt uitgedrukt als een percentage t.o.v. het gedevulkaniseerde rubber monster voor monsters zonder roet en vrij van 5 devulkanisatiemiddel en olie. In het geval van rubber met roet wordt de hoeveelheid uitgedrukt als het percentage van het polymere deel, aanwezig in het rubber vrij van devulkanisatiemiddel en olie.
10 Voorbeeld I
In een interne menger werd aan Nordel 1040 (een EPDM polymeer met 3 gew.% 1,4-hexadieen en 54 gew.% ethyleen) 50 delen per honderd (dph) Sunthene 4240 olie en 80 dph roet N330 toegevoegd en gemengd.
15 Het mengsel werd vervolgens op een laboratoriummenger gemengd met 5 dph zink oxide, 1 dph stearinezuur, 0,5 dph mercaptobenzothiazol, 1 dph tetramethylthiuram disulfide en 1,5 dph van een zwavel houdende verbinding en vervolgens verhit.
2 0 De hoeveelheid nog oplosbaar polymeer van de zo verkregen gevulkaniseerde rubber in tetrahydrofuraan bedroeg tussen de 1,9 en 3,2 gew.%.
De gevulkaniseerde rubber werd vervolgens in aanwezigheid van 2,5 gew.% difenyldisulfide in een 25 gesloten oven verzadigd met stiksof en onder een druk van 7,6 MPa gedurende 2 uur verhit bij 266°C.
Na devulkanisatie is de hoeveelheid oplosbaar polymeer gemeten als maat voor de volledigheid van de devulkanisatie. De hoeveelheid oplosbaar polymeer in 30 tetrahydrofuraan bedroeg t.o.v het polymere deel 55 ± 2 gew.%.
! ij I i ü ü - 11 -
Voorbeeld II
Voorbeeld I werd herhaald, met dit verschil, dat de hoeveelheid difenyldisulfide werd 5 gevarieerd zoals aangegeven in tabel 1.
Tabel 1: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als functie van de hoeveelheid difenyldisulfide vb. Difenyldisulfide oplosbaar polymeer gew.% gew.% _____ _ ______ _____ _ _ _____ _ 55 + 2 11.4 375 «55 11.5 §75 755 10
Voorbeeld III
Voorbeeld I werd herhaald, met dit verschil, dat de temperatuur werd gevarieerd zoals 15 aangegeven in tabel 2.
Tabel 2: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als functie van de temperatuur vb. Temperatuur oplosbaar polymeer °C gew.% III.1 Ï8Ö ÏÖ III .2 2ÖÖ 20 ± 5
V
vb. Temperatuur oplosbaar polymeer - 12 - °C gew.% III.3 266 55 ± 2 III .4 3ÖÖ 73 ±13 III.5 35Ö » 100
Voorbeeld IV
Voorbeeld I werd herhaald, met dit 5 verschil, dat de tijd werd gevarieerd zoals aangegeven in tabel 3.
Tabel 3: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als functie van de tijd 10 vb. Tijd oplosbaar polymeer min gew.% _____ __ 55 VI .2 60 55 VI.3 Ï2Ö 55 VI.4 Ï8Ö 55
Voorbeeld V
Voorbeeld I werd herhaald, met dit 15 verschil, dat er geen Sunthene 4240 olie en roet N330 toegevoegd zijn aan het EPDM polymeer, de devulkanisatie temperatuur 200°C was en de hoeveelheid difenyldisulfide werd gevarieerd zoals aangegeven in tabel 4.
1013155
Tabel 4: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als - 13 - functie van de hoeveelheid difenyldisulfide vb. Difenyldisulfide oplosbaar polymeer gew.% gew.% __ _ _ V. 2 ÏT5 22 V. 3 275 33 Ύ7Ζ 375 45 __ _ — 5
Voorbeeld VI
In een interne menger werd aan een EPDM polymeer met 3,3 gew.% 4-ethylideen-8-methyl-1,7-nonadieen (EMN) en 56 gew.% ethyleen, 50 dph Sunthene 10 4240 olie en 80 dph roet N330 toegevoegd en gemengd.
Het mengsel werd vervolgens op een laboratoriummenger gemengd met 5 dph zink oxide, 1 dph stearinezuur, 0,5 dph mercaptobenzothiazol, 1 dph tetramethylthiuram disulfide en 1,5 dph van een zwavel houdende verbinding 15 en vervolgens verhit.
De hoeveelheid nog oplosbaar polymeer van de zo verkregen gevulkaniseerde rubber in tetrahydrofuraan bedroeg tussen de 2 en 3 gew.%. De gevulkaniseerde rubber werd vervolgens in aanwezigheid van 2,5 gew.% 20 difenyldisulfide in een gesloten oven verzadigd met stiksof en onder een druk van 7,6 MPa gedurende 2 uur verhit bij 266°C. Na devulkanisatie is de hoeveelheid oplosbaar polymeer gemeten als maat voor de volledigheid van de devulkanisatie. De hoeveelheid 1 0 r:: 1 S 5 - 14 - oplosbaar polymeer in tetrahydrofuraan bedroeg t.o.v het polymere deel 58 gew.%.
Voorbeeld VII
5 Voorbeeld VI werd herhaald, met dit verschil, dat de hoeveelheid difenyldisulfide werd gevarieerd zoals aangegeven in tabel 5.
Tabel 5: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als 10 functie van de hoeveelheid difenyldisulfide vb. Difenyldisulfide oplosbaar polymeer gew. % gew. % VII.1 Ö 43 VII .2 ÏT5 68 VI 1.3 2T5 72 _____ _ — _____ _ _
Voorbeeld VIII
15 Voorbeeld VI werd herhaald, met dit verschil, dat de temperatuur werd gevarieerd zoals aangegeven in tabel 6.
Tabel 6: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als.
- 15 - functie van de temperatuur vb. Temperatuur oplosbaar polymeer °C gew.% _____ _ _ VIII.2 2ÖÖ 23 VIII.3 266 58 VIII.4 3ÖÖ 77 VIII. 5 35Ö ÏÖÖ 5
Voorbeeld IX
Voorbeeld VI werd herhaald, met dit verschil, dat de tijd werd gevarieerd zoals aangegeven in tabel 7.
10
Tabel 7: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als functie van de tijd vb. Tijd oplosbaar polymeer min gew.% IX. 1 30 58 IX.2 60 58 IX ."3 120 58 IX.4 180 58 15
Voorbeeld X
Voorbeeld VI werd herhaald, met dit 1 013155 - 16 - verschil, dat er geen Sunthene 4240 olie en roet N330 toegevoegd zijn aan het EPDM polymeer, de devulkanisatietemperatuur 200°C was en de hoeveelheid difenyldisulfide werd gevarieerd zoals aangegeven in 5 tabel 8.
Tabel 8: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als functie van de hoeveelheid difenyldisulfide vb. Difenyldisulfide oplosbaar polymeer gew.% gew.% X.1 Ö Ï8 __ _ _ T71 275 43 X.4 JT5 45 X. 5 STÖ 52 10
Vergelijkend voorbeeld A
In een interne menger werd aan Keitan® 4802 (een EPDM polymeer met 4.5 gew.% 5-ethylideen-2-15 norborneen en 49 gew.% ethyleen) 50 dph Sunthene 4240 olie en 80 dph roet N330 toegevoegd en gemengd. Het mengsel werd vervolgens op een laboratoriummenger gemengd met 5 dph zink oxide, 1 dph stearinezuur, 0,5 dph mercaptobenzothiazol, 1 dph tetramethylthiuram 20 disulfide en 1,5 dph van een zwavel houdende verbinding en vervolgens verhit.
De hoeveelheid nog oplosbaar polymeer van de zo verkregen gevulkaniseerde rubber in tetrahydrofuraan bedroeg 1,0 gew.%.
5 U i<.: - '·- - 17 -
De gevulkaniseerde rubber werd vervolgens in aanwezigheid van 2,5 gew.% difenyldisulfide in een gesloten oven verzadigd met stiksof en onder een druk van 7,6 MPa gedurende 2 uur verhit bij 266°C. Na 5 devulkanisatie is de hoeveelheid oplosbaar polymeer gemeten als maat voor de volledigheid van de devulkanisatie. De hoeveelheid oplosbaar polymeer in tetrahydrofuraan bedroeg 18 gew.%.
10 Tabel 9: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als functie van de hoeveelheid difenyldisulfide vb. Difenyldisulfide oplosbaar polymeer gew.% gew.% A.l Ö 9 A.~2 ÏT5 14 AT3 275 18 __ __ — X5 5TÖ Ï8
Tabel 10: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als 15 functie van de temperatuur vb. Temperatuur oplosbaar polymeer °C gew.% A. 6 Ï8Ö 2 A.7 200 6 __ _ __ A.9 300 28 — A.10 35Ö 38 1013155
Tabel Ί Ί : Gehalte oplosbaar polymeer in THF als - 18 - functie van de tijd vb. Tijd oplosbaar polymeer min gew.% A. 11 30 18 A.12 60 18 A.13 Ï2Ö Ï8 A. 14 18Ö Ï8 5
.Vergelijkend voorbeeld B
In een interne menger werd aan Keltan® 820 (een EPDM polymeer met 4.5 gew.% dicyclopentadieen en 55 gew.% ethyleen) 50 dph Sunthene 4240 olie en 80 dph 10 roet N330 toegevoegd en gemengd. Het mengsel werd vervolgens op een laboratoriummenger gemengd met 5 dph zink oxide, 1 dph stearinezuur, 0,5 dph mercaptobenzothiazol, 1 dph tetramethylthiuram disulfide en 1,5 dph van een zwavel houdende verbinding 15 en vervolgens verhit.
De hoeveelheid nog oplosbaar polymeer van de zo verkregen gevulkaniseerde rubber in tetrahydrofuraan bedroeg 4,0 gew.%.
De gevulkaniseerde rubber werd vervolgens in 20 aanwezigheid van 2,5 gew.% difenyldisulfide in een gesloten oven verzadigd met stiksof en onder een druk van 7,6 MPa gedurende 2 uur verhit bij 266°C. Na devulkanisatie is de hoeveelheid oplosbaar polymeer gemeten als maat voor de volledigheid van de 25 devulkanisatie. De hoeveelheid oplosbaar polymeer in 1 0 ' - - 19 - tetrahydrofuraan bedroeg 21 gew.%.
Tabel 12: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als functie van de hoeveelheid difenyldisulfide 5 vb. Difenyldisulfide oplosbaar polymeer gew.% gew.% B.1 ö ΓΪ 1Γ2 ÏT5 16 B.3 2T5 21 B.4 3T5 ' 25 B.5 5TÖ 25
Tabel 13: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als functie van de temperatuur 10 vb. Temperatuur oplosbaar polymeer 0 c gew. % B.6 180 ÏÖ B. 7 2ÖÖ 20 B.8 266 21 B.9 3ÖÖ 31 B.10 35Ö 45 1013155
Tabel 14: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als - 20 - functie van de tijd vb. Tijd oplosbaar polymeer min gew.% B.11 30 21 B. 12 60 21 B.13 Ï2Ö 2Ï B.14 Ï8Ö 2Ï 5
Vergelijkend voorbeeld C
Vergelijkend voorbeeld A en B werden herhaald, met dit verschil, dat er geen Sunthene 4240 olie en roet N330 toegevoegd zijn aan het EPDM 10 polymeer, de devulkanisatie temperatuur 200°C was en de hoeveelheid difenyldisuifide werd gevarieerd.
Tabel 15: Gehalte oplosbaar polymeer in THF als functie van de hoeveelheid difenyldisulfide 15 vb. Difenyldisulfide oplosbaar polymeer gew. % gew. % A.C.1 Ö Ö7Ï _____ _ _ A.C.3 2T5 0T4 A.C.4 3T5 ÖT6 A. C.5 5TÖ Ï7Ö B. C.1 Ö ÏT5 B.C.2 ΓΤ5 IT5 1 013 ' ;.-5 vb. Difenyldisulfide oplosbaar polymeer - 21 - gew.% gew.% B.C.3 275 ÏT5 B.C.4 3T5 ÏT5
B.C.5 5TÖ O
1013155

Claims (18)

1. Werkwijze voor het devulkaniseren van een rubber, 5 welk rubber is verkregen door het met behulp van een zwavel houdende verbinding vulkaniseren van een copolymeer dat etheen monomeereenheden, monomeereenheden van een alpha-olefine en monomeereenheden van een meervoudig onverzadigde 10 verbinding bevat, door het verhitten van de rubber bij een zodanig hoge temperatuur dat devulkanisatie optreedt en een te hergebruiken product wordt verkregen met het kenmerk dat een rubber wordt gebruikt die is verkregen door 15 vulkanisatie van een copolymeer dat monomeereenheden van een meervoudig onverzadigde verbinding volgens de formule X-R° bevat waarbij: X een met behulp van een coördinatie katalysator 20 polymeriseerbare groep met 2-20 C-atomen is, R° een keten bevat van 2-20 C-atomen met tenminste één dubbele koolstof-koolstof-binding, waarbij geen van de C-atomen van de dubbele binding deel uitmaakt van een ringstructuur.
2. R10 waarbij R^Rg , Ri0 en R14 gelijk of verschillend kunnen zijn en waterstof of een koolwaterstof-groep met 1-5 C-atomen voorstelt; R9 een waterstof 25 of een koolwaterstofgroep met 1-5 C-atomen voorstelt als p en q gelijk aan 1 zijn of een groep met de formule - (CH2) m-CR11=CR12R13 voorstelt als p en q niet gelijk aan 1 zijn, waarbij Rh-Ri2 gelijk of verschillend kunnen zijn en waterstof 30 of een koolwaterstofgroep met 1-5 C-atomen voorstellen en R13 een koolwaterstofgroep met 1-5 C-atomen voorstelt; p en q onafhankelijk van elkaar 0 of 1 zijn, maar niet gelijktijdig 0 zijn; 35 f = 0-5, maar als p en q gelijk aan 1 zijn dan kan f niet 0 zijn; 1013155 - 24 - g = 1-6; η =1-5; r = 0-5 en m = 1-5.
2. Werkwijze volgens een der conclusies 1, met het kenmerk dat het α-olefine gekozen is uit de groep bevattende propeen en buteen-1.
3. Werkwijze volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk dat X gekozen is uit de groep bevattende 30 vinyl, norbornyl, dinorbornyl, dicyclopentadienyl. 4. i *3 ί·Λ ί yi ö o » O O - 23 -
4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk dat R° voldoet aan een van de formules II of III : 5 R3 R3 R4 Rg R7 Rg — I II I II - [CH2] n—C---C---C=C---C--C=C (II) II I II
5. Werkwijze volgens een der conclusie 1-4, met het kenmerk dat de hoeveelheid monomeereenheden van een meervoudig onverzadigde verbinding in het 5 copolymeer ligt tussen de 2 en 10 gew.%.
6. 'Werkwijze volgens een der conclusie 1-5, met het kenmerk dat het verhitten van de rubber plaatsvindt in een nagenoeg zuurstofvrije atmosfeer.
7. Werkwijze volgens een der conclusie 1-6, met het kenmerk dat de rubber verhit wordt bij een temperatuur tussen de 150 en 350°C.
8. Werkwijze volgens een der conclusie 1-7, met het kenmerk dat de rubber verhit wordt bij een 15 temperatuur tussen de 250 en 350°C.
9. Werkwijze volgens een der conclusie 1-8, met het kenmerk dat de tijdsduur van het verhitten van de rubber kleiner is dan 3 uur.
10. Werkwijze volgens een der conclusie 1-9, met het 20 kenmerk dat de tijdsduur van het verhitten van de rubber kleiner is dan 1 uur.
10 CH R2 Rg Rg I L Jf L Jq L jg RlO L JP 15 - [CH2] r—C—R14 (III) II CH
11. Werkwijze volgens een der conclusie 1-10, met het kenmerk dat er een devulkanisatie-middel wordt toegevoegd aan de rubber.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de hoeveelheid devulkanisatie-middel die wordt toegevoegd ligt tussen de 0 en 5 gew.%.
13. Werkwijze volgens een der conclusie 11-12, met het kenmerk dat het devulkanisatie-middel gekozen 30 is uit de groep bevattende aromatische en alifatische disulfides, thiolen en amines. t ."n *) o *· C~ ^ Ij ύ W 8 O ^ - 25 -
14. Werkwijze volgens een der conclusie 11-13, met het kenmerk dat het devulkanisatie-middel diphenyldisufide is.
15. Een gedevulkaniseerde rubber verkrijgbaar via de 5 werkwijze beschreven in een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de hoeveelheid oplosbaar polymeer in tetrahydrofuraan groter is dan 3 0 gew.%.
16. Een gedevulkaniseerde rubber volgens conclusies 10 15, met het kenmerk dat de hoeveelheid oplosbaar polymeer in tetrahydrofuraan groter is dan 50 gew.%.
17. Een mengsel bevattende een niet gevulkaniseerde rubber, vulkanisatiemiddel, olie, roet en 15 eventueel toeslagstoffen, met het kenmerk dat het mengsel het gedevulkaniseerd rubber verkregen via de beschreven werkwijze bevat.
18. Het gebruik van het mengsel volgens conclusies 17 voor het maken van rubber artikelen 1013155 SAMENWERKINGSVêHUHAü (kli; RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDS0NDER20EK VAN INTERNATIONAAL TYPE IDENTIFIKATIE VAN DE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van dl aanvrager of van de gemachtigde 9730 NL Nederland» aanvrage nr. Indieningidatum 1013155 28 september 1999 Ingeroepen voorrangsdatum Aanvrager INaam) DSM N.V. Datum van het verzoek voor een onderzoek van internationaal type Door de Instantie voor Internationaal Onderzoek USA) aan net verzoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend hr. SN 33822 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij toepassing van verschillende classificaties, alle classificatiesymbolen opgeven) Volgent de Internationale classificatie (IRC) lnt.CI.7: c08j11/12 c08j11/28 c08l23:16 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK __Onderzochte minimum documentatie_ Classificatiesysteem | Classificatiesymoolen_____ lnt.CI.7: c08j Onderzoen te andere documentatie oen de minimum documentatie voor zover dcrgeiijki documenten in de onoerzochte gebieden zijn op9«nomen m. | l GEEN ONDERZOEK MOGELIJK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsblad) jij iV- l I GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvullingsblad) / Pa cm PCT/lSA/201tai 07.1979 *
NL1013155A 1999-09-28 1999-09-28 Werkwijze voor het devulkaniseren van een rubber. NL1013155C2 (nl)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1013155A NL1013155C2 (nl) 1999-09-28 1999-09-28 Werkwijze voor het devulkaniseren van een rubber.
NL1015003A NL1015003C2 (nl) 1999-09-28 2000-04-21 Werkwijze voor het devulkaniseren van rubber met een amine.
AU74583/00A AU7458300A (en) 1999-09-28 2000-09-05 Method for devulcanizing rubber with an amine
AT00963131T ATE259390T1 (de) 1999-09-28 2000-09-05 Verfahren zur devulkanisierung von gummi mit aminen
JP2001526608A JP4633988B2 (ja) 1999-09-28 2000-09-05 アミンによってゴムを脱硫する方法
EP20000963131 EP1226207B1 (en) 1999-09-28 2000-09-05 Method for devulcanizing rubber with an amine
DE2000608279 DE60008279T2 (de) 1999-09-28 2000-09-05 Verfahren zum Devulkanisieren eines Schwefel-gehärteten Gummis
PCT/NL2000/000623 WO2001023465A1 (en) 1999-09-28 2000-09-05 Method for devulcanizing rubber with an amine
PCT/NL2000/000621 WO2001023464A1 (en) 1999-09-28 2000-09-05 Process for devulcanizing a rubber
AU74581/00A AU7458100A (en) 1999-09-28 2000-09-05 Process for devulcanizing a rubber
US10/106,796 US6956065B2 (en) 1999-09-28 2002-03-27 Method for devulcanizing rubber with an amine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1013155 1999-09-28
NL1013155A NL1013155C2 (nl) 1999-09-28 1999-09-28 Werkwijze voor het devulkaniseren van een rubber.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1013155C2 true NL1013155C2 (nl) 2001-03-29

Family

ID=19769950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1013155A NL1013155C2 (nl) 1999-09-28 1999-09-28 Werkwijze voor het devulkaniseren van een rubber.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7458100A (nl)
NL (1) NL1013155C2 (nl)
WO (1) WO2001023464A1 (nl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0119102D0 (en) * 2001-08-03 2001-09-26 Watson Brown Hsm Ltd Treatment of cross-linked elastomers
GB2481205A (en) * 2010-06-14 2011-12-21 Smithers Rapra Technology Ltd Method for the devulcanisation of a rubber material
US11713362B2 (en) 2020-12-28 2023-08-01 Industrial Technology Research Institute Depolymerizer and recycled rubber
EP4116336B1 (en) 2021-07-09 2026-04-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber product devulcanization method and product
TWI808600B (zh) 2022-01-06 2023-07-11 財團法人工業技術研究院 再生劑與再生橡膠

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104205A (en) * 1976-01-06 1978-08-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Microwave devulcanization of rubber
US4469817A (en) * 1981-11-19 1984-09-04 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method for reclamation of vulcanized rubber
EP0931809A2 (en) * 1998-01-26 1999-07-28 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Rubber composition and method for producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104205A (en) * 1976-01-06 1978-08-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Microwave devulcanization of rubber
US4469817A (en) * 1981-11-19 1984-09-04 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method for reclamation of vulcanized rubber
EP0931809A2 (en) * 1998-01-26 1999-07-28 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Rubber composition and method for producing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VERBRUGGEN M. A. L. ET AL: "Mechanisms involved in the recycling of NR and EPDM", RUBBER CHEMISTRY AND TECHNOLOGY, vol. 72, no. 4, 1999, pages 731 - 740, XP002141062 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU7458100A (en) 2001-04-30
WO2001023464A1 (en) 2001-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hassan et al. Mechanochemical devulcanization and gamma irradiation of devulcanized waste rubber/high density polyethylene thermoplastic elastomer
Fortelný et al. An efficient method of material recycling of municipal plastic waste
US5936028A (en) Hydrosilylation crosslinking
De et al. Reclaiming of ground rubber tire (GRT) by a novel reclaiming agent
DE69111445T2 (de) Mischung für reifenlaufflächen.
RU2083612C1 (ru) Динамически частично отвержденная органическими пероксидами термопластичная эластомерная композиция
Kojima et al. Chemical recycling of sulfur-cured natural rubber using supercritical carbon dioxide
Punnarak et al. Dynamic vulcanization of reclaimed tire rubber and high density polyethylene blends
KR0145727B1 (ko) 플라스토엘라스토머 폴리올레핀계 조성물 및 다이나믹가황법에 의한 이들의 제법
EP1006151A1 (en) Themoplastic vulcanisate from hydrosilylation crosslinking of acrylic modified bromoparamethylstyrene-isobutylene rubber
RU2133758C1 (ru) Сополимеры этилена с пропиленом, способ их получения, формованные изделия
FR2688795A1 (fr) Procede de preparation de compositions bitume-polymere, application des compositions obtenues a la realisation de revetements et solution mere de polymere pour l&#39;obtention desdites compositions.
WO1990002776A1 (fr) Procede de preparaton de compositions bitume-polymere
JP7680486B2 (ja) 長期熱老化性能が向上したエチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー組成物
KR102740321B1 (ko) 지속적 고온 내성이 개선된 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 조성물
Hassan et al. Effects of peroxide and gamma radiation on properties of devulcanized rubber/polypropylene/ethylene propylene diene monomer formulation
US10858515B2 (en) Polyolefin-arylene-ether nanoplatelet composites
KR102520418B1 (ko) 지속적 고온 내열성이 개선된 에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체 조성물
JP7449922B2 (ja) 改善された剛性と靭性とのバランスのためのシリコーン強化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー
WO2001023464A1 (en) Process for devulcanizing a rubber
KR20240017352A (ko) 탈황 첨가제, 관련 탈황 방법 및 탈황 생성물
DE1908326C3 (de) Vulkanisierbare Formmassen
Zdvizhkov et al. RECYCLING BEHAVIOR OF THERMOREVERSIBLY DIELS–ALDER CROSSLINKED EPM
FR2553092A1 (fr) Procede de production de polymeres elastiques renforces par des fibres
US3131159A (en) Mixture of a sulfochlorinated alphaolefin polymer and a sulfochlorinated hydrocarbon

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20060401