PL243385B1 - Sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych - Google Patents
Sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych Download PDFInfo
- Publication number
- PL243385B1 PL243385B1 PL432487A PL43248719A PL243385B1 PL 243385 B1 PL243385 B1 PL 243385B1 PL 432487 A PL432487 A PL 432487A PL 43248719 A PL43248719 A PL 43248719A PL 243385 B1 PL243385 B1 PL 243385B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- rubber waste
- weight
- waste
- rubber
- cross
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 71
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 9
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 9
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical compound C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920010499 Hytrel® 3078 Polymers 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229920006341 elastomeric alloy Polymers 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229920006346 thermoplastic polyester elastomer Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Wynalazek obejmuje sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych, zwłaszcza zużytych opon samochodowych i charakteryzuje się tym, że rozdrobnione odpady gumowe poddaje się autotermicznemu wytłaczaniu z polimerami termoplastycznymi w ilości do 20% wagowych oraz z zespołem sieciującym w ilości do 10% wagowych. Ciepło działające na przetwarzany materiał wytwarza się na skutek tarcia wewnętrznego zaś całkowite przereagowanie zespołu sieciującego nie zachodzi na etapie modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych, w tym głównie zużytych opon samochodowych, którego produkty mają zastosowanie w procesach reaktywnego spiekania lub jako substytut matrycy i/lub napełniacz w materiałach polimerowych, a także jako modyfikator asfaltów drogowych, mieszanek mineralno-asfaltowych, cementów oraz betonów.
Rozdrobnione odpady gumowe znalazły zastosowanie jako napełniacze oraz modyfikatory polimerów, asfaltów czy cementów. Usieciowana struktura odpadów gumowcyh skutkuje niską kompatybilnością układów modyfikowanych odpadami gumowymi, co jest szczególnie widoczne w układach o dużej zawartości gumy odpadowej.
Jedną z metod bezpośrednio zagospodarowania rozdrobnionych odpadów gumowych jest reaktywne spiekanie, polegające na oddziaływaniu na rozdrobnioną gumę wysokiej temperatury i ciśnienia. W odpowiednio dobranych warunkach (cieśninie, temperatura) dochodzi do połączenia rozdrobnionych cząstek usieciowanej gumy, przy czym otrzymane materiały charakteryzują się słabymi parametrami wytrzymałościowymi, co ogranicza ich zastosowanie.
W dokumencie patentowym US5904885 ujawniono metodę pulweryzacji odpadów gumowych oraz reaktywnego spiekania rozdrobnionych odpadów gumowych w temperaturze co najmniej 200°C, przy sile docisku co najmniej 10 ton, przy czym proces prowadzony jest przynajmniej przez 1 godzinę, natomiast według autorów właściwości wytrzymałościowe gumy odpadowej przed i po procesie nie ulegają zmianie.
W celu poprawy właściwości mechanicznych reaktywnie spiekanych odpadów gumowych można stosować siarkę i/lub przyspieszacze wulkanizacji i/lub inne związki sieciujące.
Z polskiego opisu patentowego Pat.207075 znany jest sposób wytwarzania wyrobów użytkowych z rozdrobnionych odpadów gumowych, w którym rozdrobnione odpady gumowe o frakcji do 5 mm miesza się z siarką w ilości od 0,1 do 5,0% wagowych, ewentualnie z dodatkiem przyspieszaczy wulkanizacji i aktywatorów, a następnie wytworzoną mieszaninę poddaje się wulkanizacji przez prasowanie w temperaturze od 150 do 210°C, pod ciśnieniem od 5 do 50 MPa, w czasie od 0,1 do 5 minut/mm grubości wyrobu. Materiały wykazane w przykładach, zawierały 2,0% wag. siarki i charakteryzowały się wytrzymałością na rozciąganie: 2,2-2,9 MPa, wydłużeniem przy zerwaniu: 112-185% oraz twardością: 59-65 ShA.
Właściwości przetwórcze oraz użytkowe reaktywnie spiekanych odpadów gumowych można również poprawić, poprzez dodatek lepiszcza polimerowego, najczęściej poliuretanowego.
Z polskiego opisu patentowego Pat.216096 znane są kompozyty poliuretanowo-gumowe sieciowane związkami nienasyconymi oraz sposób ich otrzymywania, charakteryzujący się tym, że ww. kompozyty zawierają: a) od 5 do 95% masowych recyklatu gumowego o rozmiarach cząstek w zakresie 1-4 mm i/lub miał gumowy o rozmiarach cząstek nie większych niż 1 mm, które otrzymywane są w wyniku rozdrabniania odpadów gumowych, korzystnie opon samochodowych; b) od 4,6% do 94,9% masowych quasiprepolimerów lub prepolimerów uretanowych i/lub ich mieszanin, posiadające w swej strukturze nienasycone wiązania i zawierające wolne lub zablokowane grupy izocyjanianowe w zakresie od 2 do 30% masowych; c) od 0,9% do 47,4% masowych monomerów winylowych, korzystnie styrenu, i/lub monomerów akrylowych, korzystnie metakrylanu metylu i/lub monomerów allilowych, korzystnie 2,4,6-triallyloksy-1,3,5-triazynę i/lub ich mieszaniny. Sposób wytwarzania kompozytów poliuretanowo-gumowych według ww. wynalazku polega na mieszaniu recyklatów gumowych z ciekłymi reaktywnymi mieszaninami uretanowymi i charakteryzuje się tym, że recyklaty gumowe w ilości od 5 do 95% miesza się w temperaturze 20-80°C z nienasyconymi quasiprepolimerami lub prepolimerami uretanowymi i/lub ich mieszaninami w ilości od 4,6% do 94,9% masowych, nienasyconymi monomerami sieciującymi w ilości od 0,9 do 47,4% masowych, oraz inicjatorami i przyspieszaczami rodnikowej kopolimeryzacji sieciującej, odpowiednio od 0,1 do 0,5% masowych inicjatora i od 0,01 do 0,1% masowych przyspieszacza. Mieszanie prowadzi się przez 5-10 minut i/lub do czasu całkowitego zwilżenia cząstek recyklatu gumowego. Następnie, otrzymaną w ten sposób ciekłą, poliuretanowo-gumową mieszaninę umieszcza się w formie i utwardza przez 5-120 minut, korzystnie 10-90 minut, w temperaturze: 20-150°C, korzystnie w przedziale 20-80°C, przy czym korzystnie pod ciśnieniem 1 -20 MPa. Materiały wykazane w przykładach zawierały 60% masowych lepiszcza poliuretanowego ze zmiennym indeksem izocyjanianowym (1,5-3) i charakteryzowały się wytrzymałością na rozciąganie: 3,2-6,8 MPa, wydłużeniem przy zerwaniu: 139-209% oraz twardością: 65-80 ShA.
Z kolei z polskiego opisu patentowego Pat.206725 znany jest sposób wytwarzania płyt dźwiękochłonnych do paneli ekranów tłumiących hałas, znamienny tym, że rozdrobnione odpady gumowe lub odpady włókien lub ich dowolną mieszaninę, w ilości od 50 do 90% wagowych oraz poddane wcześniej degradacji pianki poliuretanowe lub aglomerat z odpadów folii poliolefinowej lub ich dowolną mieszaninę, w ilości od 10 do 50% wagowych, miesza się do uzyskania homogenicznej mieszaniny, ewentualnie po zmieszaniu składników wprowadzając środek sieciujący, po czym uzyskaną mieszankę poddaje się prasowaniu w formie, w temperaturze od 150 do 200°C, pod ciśnieniem 25-30 MPa. W omówionych przykładach oraz zastrzeżeniach brak wzmianki na temat właściwości mechanicznych wytworzonych materiałów.
Z polskiego opisu patentowego Pat. 196804 znany jest także sposób wytwarzania elastomerycznego stopu podobnego do termoplastycznych elastomerów, przy zastosowaniu zużytej lub odpadowej gumy, w którym przetworzoną na mączkę zużytą i odpadową gumę złożoną w różnych stosunkach masowych z termoplastem i z co najmniej jednym środkiem stabilizującym, przetwarza się na kompozyt w procesie mieszania w stanie stopionym w urządzeniu mieszającym. Jako termoplast stosowano mieszaninę polipropylenu w mieszaninie kopolimerów i homopolimerów z udziałem kopolimeru w ilości od 1 do 95% w całości matrycy. Natomiast jako donor rodników korzystnie stosuje się ciekły nadtlenek z wysokim udziałem aktywnego tlenu w przeliczaniu na matrycę polimeru. Temperatura mieszania kompozycji mieści się powyżej zakresu temperatury topnienia kopolimeru propylenowego lub jego mieszaniny, ale poniżej temperatury rozkładu mączki gumowej i w czasie mieszania umożliwiającym reakcję środka tworzącego rodniki.
Z kolejnego polskiego opisu patentowego Pat.225161 znany jest sposób modyfikacji miału gumowego, polegający na autotermicznym wytłaczaniu rozdrobnionych odpadów gumowych, prowadzony w przedziale temperatur od 30 do 200°C, znamienny tym, że po ustabilizowaniu procesu odłącza się zewnętrzne źródło ciepła.
W znanych obecnie rozwiązaniach podczas autotermicznej regeneracji i/lub modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych nie stosuje się polimerów termoplastycznych w połączeniu z zespołem sieciującym.
Sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych, zwłaszcza zużytych opon samochodowych, polegający na silnym ścinaniu w warunkach autotermicznych rozdrobnionych odpadów gumowych z dodatkiem polimeru termoplastycznego oraz zespołu sieciującego znamienny tym, że rozdrobnione odpady gumowe poddaje się autotermicznemu wytłaczaniu z polimerami termoplastycznymi w ilości do 20% wagowych, korzystnie do 10% wagowych oraz z zespołem sieciującym w ilości do 10% wagowych, korzystnie do 5% wagowych, przy czym ciepło działające na przetwarzany materiał wytwarza się na skutek tarcia wewnętrznego, zaś całkowite przereagowanie zespołu sieciującego nie zachodzi na etapie modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych.
Korzystnie proces przeprowadza się metodą ciągłą przy użyciu wytłaczarek ślimakowych i/lub walcarek, przy czym cylinder i/lub ślimaki wytłaczarki i/lub walce ogrzewa się do temperatury w przedziale od 20 do 150°C, a następnie po ustabilizowaniu procesu, odłącza się zewnętrzne źródła ciepła.
Korzystnie jako polimery termoplastyczne stosuje się polimery o temperaturze topnienia poniżej 200°C, wyższej od temperatury, do której ogrzewa się cylinder i/lub ślimaki wytłaczarki i/lub walce.
Korzystnie cząstki rozdrobnionej gumy mają rozmiar do 2,5 mm, korzystnie poniżej 1,0 mm.
Korzystnie jako zespół sieciujący stosuje się siarkę i/lub przyspieszacze wulkanizacji i/lub nadtlenki organiczne, korzystnie o temperaturze topnienia poniżej 150°C.
Proponowane rozwiązanie stanowi sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych. Wśród korzyści wynikających ze stosowania autotermicznej regeneracji odpadów gumowych w obecności polimerów termoplastycznych oraz zespołu sieciującego, wymienić należy obniżenie energetycznych kosztów produkcji modyfikowanych odpadów gumowych (ciepło powstaje bezpośrednio w przetwarzanym materiale) oraz eliminację/ograniczenie poziomu emisji lotnych produktów degradacji.
Zastosowanie polimerów termoplastycznych ma na celu intensyfikację tarcia podczas autotermicznej regeneracji odpadów gumowych, co wpływa korzystnie na selektywność i efektywność dezintegracji wiązań sieciujących w odpadach gumowych. Ponadto, zastosowanie polimerów termoplastycznych poprawia przetwórstwo i właściwości mechaniczne modyfikowanych regeneratów gumowych.
Zastosowanie zespołu sieciującego na etapie modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych ma dwie podstawowe funkcje: i) zapobieganie zjawisku wtórnego sieciowania gumy na etapie autotermicznego wytłaczania oraz ii) wspomaganie procesu reaktywnego spiekania wytwarzanych materiałów oraz reakcji chemicznych z innymi matrycami. Należy podkreślić, że w przeciwieństwie do obecnie stosowanych rozwiązań, warunki modyfikacji odpadów gumowych powinny zostać dobrane w sposób
PL 243385 BI uniemożliwiający całkowite przereagowanie zastosowanego zespołu sieciującego na etapie wytwarzania modyfikowanych odpadów gumowych.
Otrzymane produkty modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych mogą być poddawane reaktywnemu spiekaniu lub stosowane jako substytut matrycy i/lub napełniacz w elastomerach, elastomerach termoplastycznych oraz polimerach termoplastycznych, a także jako modyfikator asfaltów drogowych, mieszanek mineralno-asfaltowych, cementów oraz betonów.
Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania.
Przykład I
Rozdrobnione opony samochodowe, o rozmiarze cząstek do 0,4 mm wraz z 10% wag. dodatkiem liniowego polietylenu niskiej gęstości (LLDPE MG500026, temperatura topnienia 121 °C) oraz 2% wag. nadtlenku dikumylu poddano intensywnemu ścinaniu w warunkach autotermicznych (temperatura cylindra nastawiona przed wyłączeniem grzania: 60°C) przy użyciu współbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej (średnica ślimaka -20 mm, długość robocza ślimaków L/d=40). Całkowity czas modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych w wytłaczarce wynosił mniej niż 5 minut. Otrzymany materiał miał formę jednorodnego profilu, co ułatwia jego dalsze magazynowanie i przetwórstwo. Modyfikowane rozdrobnione odpady gumowe poddano następnie reaktywnemu spiekaniu w temperaturze 180°C pod ciśnieniem 4,9 MPa zgodnie z optymalnym czasem wulkanizacji wyznaczonym według normy ISO 3417. Wyniki statycznych właściwości mechanicznych wyznaczone dla modyfikowanych rozdrobnionych odpadów gumowych przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1
Właściwości mechaniczne modyfikowanych rozdrobnionych odpadów gumowych otrzymanych wg przykładu I
| Właściwość | Norma | Wartość |
| Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | ISO 37 | 3,8 |
| Wydłużenie przy zerwaniu (%) | ISO 37 | 65 |
| Twardość (ShA) | ISO 7619-1 | 77 |
Przykład II
Rozdrobnione opony samochodowe, o rozmiarze cząstek do 0,4 mm wraz z 10% wag. liniowego polietylenu niskiej gęstości (LLDPE MG500026, temperatura topnienia 121 °C) poddano intensywnemu ścinaniu w warunkach autotermicznych (temperatura cylindra nastawiona przed wyłączeniem grzania: 60°C) przy użyciu współbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej (średnica ślimaka - 20 mm, długość robocza ślimaków L/d=40), a następnie z 2% wag. nadtlenku dikumylu homogenizowano przy użyciu walców o temperaturze otoczenia (średnica walców: 200 mm, długość robocza walców: 400 mm). Całkowity czas modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych w wytłaczarce i na walcach wynosił mniej niż 10 minut. Otrzymany materiał miał formę jednorodnej wstęgi, co ułatwia jego dalsze magazynowanie i przetwórstwo. Modyfikowane rozdrobnione odpady gumowe poddano następnie reaktywnemu spiekaniu w temperaturze 180°C pod ciśnieniem 4,9 MPa zgodnie z optymalnym czasem wulkanizacji wyznaczonym według normy ISO 3417. Wyniki statycznych właściwości mechanicznych wyznaczone dla modyfikowanych rozdrobnionych odpadów gumowych przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2
Właściwości mechaniczne modyfikowanych rozdrobnionych odpadów gumowych otrzymanych wg przykładu II
| Właściwość | Norma | Wartość |
| Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | ISO 37 | 5,3 |
| Wydłużenie przy zerwaniu (%) | ISO 37 | 122 |
| Twardość (ShA) | ISO 7619-1 | 76 |
Przykład III
Rozdrobnione opony samochodowe, o rozmiarze cząstek do 0,4 mm wraz z 10% wag. termoplastycznego elastomeru poliestrowego (Hytrel® 3078, temperatura topnienia 177°C) poddano intensywnemu ścinaniu w warunkach autotermicznych (temperatura cylindra nastawiona przed wyłączeniem grzania: 60°C) przy użyciu współbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej (średnica ślimaka -20 mm, długość
PL 243385 BI robocza ślimaków L/d=40), a następnie z 2% wag. siarki homogenizowano przy użyciu walców o temperaturze otoczenia (średnica walców: 200 mm, długość robocza walców: 400 mm). Całkowity czas modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych w wytłaczarce i na walcach wynosił mniej niż 10 minut. Otrzymany materiał miał formę jednorodnej wstęgi, co ułatwia jego dalsze magazynowanie i przetwórstwo. Modyfikowane rozdrobnione odpady gumowe poddano następnie reaktywnemu spiekaniu w temperaturze 180°C pod ciśnieniem 4,9 MPa zgodnie z optymalnym czasem wulkanizacji wyznaczonym według normy ISO 3417. Wyniki statycznych właściwości mechanicznych wyznaczone dla modyfikowanych rozdrobnionych odpadów gumowych przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3
Właściwości mechaniczne modyfikowanych rozdrobnionych odpadów gumowych otrzymanych wg przykładu III
| Właściwość | Norma | Wartość |
| Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | ISO 37 | 4,7 |
| Wydłużenie przy zerwaniu (%) | ISO 37 | 147 |
| Twardość (ShA) | ISO 7619-1 | 65 |
Przykład IV
Rozdrobnione opony samochodowe, o rozmiarze cząstek do 0,4 mm wraz z 10% wag. kopolimeru etylenu z oktenem-1 (QueoTM 0201FX, temperatura topnienia 95°C) poddano intensywnemu ścinaniu w warunkach autotermicznych (temperatura cylindra nastawiona przed wyłączeniem grzania: 60°C) przy użyciu współbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej (średnica ślimaka - 20 mm, długość robocza ślimaków L/d=40), a następnie z 2% wag. nadtlenku dikumylu homogenizowano przy użyciu walców o temperaturze otoczenia (średnica walców: 200 mm, długość robocza walców: 400 mm). Całkowity czas modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych w wytłaczarce i na walcach wynosił mniej niż 10 minut. Otrzymany materiał miał formę jednorodnej wstęgi, co ułatwia jego dalsze magazynowanie i przetwórstwo. Modyfikowane rozdrobnione odpady gumowe poddano następnie reaktywnemu spiekaniu w temperaturze 180°C pod ciśnieniem 4,9 MPa zgodnie z optymalnym czasem wulkanizacji wyznaczonym według normy ISO 3417. Wyniki statycznych właściwości mechanicznych wyznaczone dla modyfikowanych rozdrobnionych odpadów gumowych przedstawiono w tabeli 4.
Tabela 4
Właściwości mechaniczne modyfikowanych rozdrobnionych odpadów gumowych otrzymanych wg przykładu IV
| Właściwość | Norma | Wartość |
| Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | ISO 37 | 7,3 |
| Wydłużenie przy zerwaniu (%) | ISO 37 | 162 |
| Twardość (ShA) | ISO 7619-1 | 74 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (4)
1. Sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych, zwłaszcza zużytych opon samochodowych, polegający na silnym ścinaniu w warunkach autotermicznych rozdrobnionych odpadów gumowych z dodatkiem polimeru termoplastycznego oraz z dodatkiem zespołu sieciującego, znamienny tym, że w pierwszym etapie rozdrobnione odpady gumowe poddaje się autotermicznemu ścinaniu z polimerem termoplastycznym o temperaturze topnienia poniżej 200°C i wyższej od temperatury, do której ogrzewa się cylinder i/lub ślimaki wytłaczarki i/lub walce, użytym w ilości do 20% wagowych, korzystnie do 10% wagowych, a następnie z zespołem sieciującym w postaci siarki i/lub przyspieszacza wulkanizacji i/lub nadtlenku organicznego, korzystnie o temperaturze topnienia poniżej 150°C, użytym w ilości do 10% wagowych, korzystnie do 5% wagowych, zaś proces ścinania przeprowadza się metodą ciągłą przy użyciu wytłaczarek ślimakowych i/lub walcarek tak, że cylinder i/lub ślimaki wytłaczarki i/lub walce ogrzewa się do temperatury w przedziale od 20 do 150°C zaś ciepło działające na przetwarzany materiał wytwarza się na skutek tarcia wewnętrznego, przy czym warunki modyfikacji odpadów gumowych dobiera się w ten sposób aby całkowite przereagowanie zastosowanego zespołu sieciującego uzyskać na etapie wytwarzania modyfikowanych odpadów gumowych.
2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że proces przeprowadza się metodą ciągłą przy użyciu wytłaczarek ślimakowych i/lub walcarek, przy czym cylinder i/lub ślimaki wytłaczarki i/lub walce ogrzewa się do temperatury w przedziale od 20 do 150°C, a następnie po ustabilizowaniu procesu, odłącza się zewnętrzne źródła ciepła.
3. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że cząstki rozdrobnionej gumy mają rozmiar do 2,5 mm, korzystnie poniżej 1,0 mm.
4. Sposób, znamienny tym, że jako zespół sieciujący stosuje się nadtlenek dikumylu lub siarkę.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL432487A PL243385B1 (pl) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL432487A PL243385B1 (pl) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL432487A1 PL432487A1 (pl) | 2021-07-05 |
| PL243385B1 true PL243385B1 (pl) | 2023-08-21 |
Family
ID=76689663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL432487A PL243385B1 (pl) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243385B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL444308A1 (pl) * | 2023-04-03 | 2024-10-07 | Unirubber Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób wytworzenia barwionej nawierzchni z przetworzonych opon samochodowych |
-
2019
- 2019-12-31 PL PL432487A patent/PL243385B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL444308A1 (pl) * | 2023-04-03 | 2024-10-07 | Unirubber Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób wytworzenia barwionej nawierzchni z przetworzonych opon samochodowych |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL432487A1 (pl) | 2021-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Recycling end-of-life WPC products into ultra-high-filled, high-performance wood fiber/polyethylene composites: A sustainable strategy for clean and cyclic processing in the WPC industry | |
| US4491553A (en) | Method for producing filler-loaded thermoplastic resin composite | |
| CN101376718B (zh) | 一种废弃聚氨酯的回收利用方法 | |
| Kraiem et al. | Effect of low content reed (Phragmite australis) fibers on the mechanical properties of recycled HDPE composites | |
| KR102181876B1 (ko) | 이차전지 폐분리막을 이용한 복합수지 조성물의 제조 방법 | |
| KR102323858B1 (ko) | 이차전지 폐분리막을 이용한 복합수지 조성물의 제조 방법 | |
| US4246211A (en) | Process for the production of foam materials on polyolefin basis | |
| Ratanawilai et al. | Mechanical and thermal properties of oil palm wood sawdust reinforced post-consumer polyethylene composites | |
| PL243385B1 (pl) | Sposób modyfikacji rozdrobnionych odpadów gumowych | |
| KR100969040B1 (ko) | 폐고무를 이용한 재활용 열가소성 탄성체 및 그 제조방법 | |
| JP2009235161A (ja) | 架橋ポリオレフィン系樹脂体の再生処理方法 | |
| CN1042545C (zh) | 油页岩灰聚烯烃填充剂及其制备方法 | |
| WO2008074310A2 (de) | Werkstoff zur herstellung eines formkörpers sowie formkörper | |
| US4205035A (en) | Coal-containing shaped bodies and process for making the same | |
| US4113817A (en) | Coal-containing shaped bodies and process for making the same | |
| DE1957937A1 (de) | Polyesterharzgemisch | |
| CN105694228A (zh) | 一种塑料土工格栅用聚丙烯改性三元复合材料及制备方法、应用 | |
| JP2002225011A (ja) | 成形用木質系組成物及びその製造方法 | |
| KR101208107B1 (ko) | 바이오매스 펠렛을 이용한 자동차 내장재용 플라스틱의 제조방법 | |
| JP2008194251A (ja) | デスクマット | |
| JP2010235702A (ja) | 架橋ポリエチレン廃材混入オレフィン系樹脂組成物 | |
| KR100875371B1 (ko) | 기계적 강도가 개선된 바이오 복합재료 | |
| PL243946B1 (pl) | Sposób wytwarzania modyfikowanych regeneratów gumowych | |
| ES2977134T3 (es) | Procedimiento y aparato para el tratamiento de un material de partida, y utilización | |
| JP2006312315A (ja) | 架橋ポリオレフィン系樹脂破砕体もしくは減容体の再生処理方法 |