SU936799A3

SU936799A3 - Способ регенерации резин

Info

Publication number: SU936799A3
Application number: SU792783400A
Authority: SU
Inventors: Эдвард Марквик Нильс
Original assignee: Треллеборг Аб (Фирма)
Priority date: 1978-07-03
Filing date: 1979-07-02
Publication date: 1982-06-15
Also published as: EP0006834B1; FI792089A7; JPS5699243A; DD148500A5; EP0006834A2; EP0006834A3; DE2962132D1; NO792199L; US4264481A; AU5414579A; CA1115448A; BR8000004A; TR21093A; SE7807479L; SE7905528L

Description

3 более 0,8 мм. Перемешивание осущест вл ют в смесителе, который оборудован перемешивающей крыльчаткой в ни ней части цилиндрического резервуар Крыльчатку привод т в движение с окружной скоростью 2000 м/мин. Сначала в смеситель с крыльчаткой зйгружают порошок старой резины, потом добавл ют дипентен и смолу тал лового масла и после перемешивани ё течение некоторого времени добавл Ьт фенилгидраЗИН. Хлористое железо Добавл ют в смеси с метиловым спиртом . После добавлени хлористого желе Ьа перемешивание продолжают в течейие 7 мин. Состав регенераторной смеси представ/1ен в табл. 1. J Смешение провод т в твердой фазе при интенсивном перемешивании материала В воздухе, который находитс в смесительной емкости. В процессе перемешивани фенилгидраэин вместе с кислородом воздуха обеспечивают расщепление резиновых частиц до такого размера, что резиновый порошок можно использовать дл изготовлени вулканизуемых изделий. Начальна те пература процесса перемешивани рав на комнатной температуре, хот и мо гут быть применены температуры до . Добавленный фенилгидразин полнос тью вступает в реакцию с резиновым порошком, но образуетс несколько дec fыx процента бензола и азотосодержащего газа, которые найдены в атмосфере порошкового смесител . Через 1 день полученный таким об разом, порошкообразный восстановленный резиновый материал исследуют и сравнивают с известными промышленными восстановленными резиновыми ма териалами. С целью такого исследовани используют резины, содержащие: Порошкообразные восстановленные материалы , вес.ч.100 Окись цинка, вес.ч. 2 Стеаринова кислота, вес.ч. 0,80 Сера, ч. 1 SANTOCOR Г(ускоритель ) (циклогексилбензотиазилсульфендиамид ), ч 0,бО 9 В качестве материала дл сравнени используют промышленный восстановленный резиновый материал. Пооле обработки трех резиновых смесей их коландрируют до листов с толщиной 2 мм, которые вулканизируют в течение 10 мин при . После этого изучают твердость, прочность на разрыв , удлинение при разрыве, сопротивление надрыву и плотность трех материалов. Свойства смеси представлены в табл. 2. Пример 2. Регенерацию выполн ют в лабораторном масштабе. В качестве смесител примен ют обычное смешивающее устройство, предназначенное дл бытовых целей, с двум вращающимис в противоположных направлени х смешивающими крыль ми и вращающимс резервуаром. Смешивающее |/стройство приводитс в движение с максимальной скоростью. В этом случае размер частиц резинового порошка не более 0, мм. Последовательность добавлени различных составл ющих следующа : резиновый порошок , дипентен, фенилгидразин, хлористое железо и вещество, преп тствующее слипанию. Последнее добавл ют через 12 мин После-Добавлени хлористого железа. Суммарное врем перемешивани , подсчитанное от времени добавлени хлористого железа, 15 мин. Процесс перемешивани осуществл етс при комнатной температуре, а во врем реагировани температура повышаетс . Температура продолжает немного расти в течение около 1 ч после окончани периода перемешивани . После однодневного хранени восстановленный материал смешивают с вулканизирующим веществом и вулканизуют в Виде листов толщиной 2 мм при в течение 10 мин. Вулканизированные листы имеют твердость 62 по Шору, прочность на разрыв 6,8 МПа и удлинение при разрыве 230%. Этот пример показывает, что можно использовать дипентен только как пластификатор. Пример 3. Регенераци резин осуществл етс в лабораторном масштабе таким же образом, как и в примере 2. В этом случае используют два пластификатора, а именно дипентен и технологическое масло, т.е. ароматическое минеральное масло типа веретенного масла (ESL 305). Окончательный восстановленный материал вулкан зуетс и исследуетс таким же образом , что и восстановленный матери ал в примере 2. Обнаружено, что вул канизированные листы имеют твердост 65 по Шору, прочность на разрыв 6,3 МПа и удлинение при разрыве 190 Пример t. Регенерацию осущест вл ют в крупном масштабе с использр ванием смесител ленточного типа. Врем перемешивани 15 WIH. Резиновый порошок имеет размер частиц не более 0,6 мм. Последовательность до бавлени различных составл ющих та же, что и в примере 1. Полученный таким образом восстановленный матер ал исследован с помощью следующего состава, вес. ч.: . Порошкообразный восстановленный материал100 ZnO2 Стеаринова кислота 0,80 Сера1 Ускоритель0,60 Технологическое масло2 В этом случае в качестве ускорител используют SULFENAX CD (цикло1гексилбензотиазилсульфанамид ), а в качестве технологического масла вышеупом нутое ароматическое минеральное масло ESL 385. После каландрировани до листов толщиной 2 мм и вулканизации в течение 10 мин при установлены следующие свойства: твердость бо по Шору, прочность на разрыв 7,0 МП удлинение при разрыве 2бО и плотность 1,18 г/см . Примеры 5-7. В этих nptiмерах используют лабораторное обору дование, такое же, как и в примере и примеры осуществл ют дл того, чтобы проиллюстрировать действие ди пентена по сравнению с минеральным маслом (технологическим маслом в качестве пластификатора. При этом используетс -стара резина , полученна только из тех авто мобильных шин, которые содержат 50% газовой сажи, и размолоты до размер частиц меньшего, чем 0,59 мм (30 ме системы сит СШД). Состав регенеративной смеси по примерам 5-7 приведен в табл. 3В табл. 4 приведены свойства сме си по примерам 5-7. Компоненты состава добавл ют а смеситель в последовательности, представленной в табл. 3. причем хлористое железо добавл ют в виде раствора в метаноле. Врем добавлени 5 мин, после чего смеситель работает еще 30 мин. По. окончании процесса перемешивани каждый порошкообразный восстановленный материал оставл ет в течение ночи, после чего порошок используют в исследуемом составе, содержащий , вес.ч.: Порошкообразный восстановленный материал100 Окись цинка .2,0 Стеаринова кислота 0,9 Сера1,1 SANtOCVRE0,8 Перемешивание производ т в смесительной мельнице в течение 20 мин. Опытный лист вулканизируют в течение 10 мин при . Из результатов табл. 3 видно, что только минеральное масло в количестве приблизительно 4,7 вес.% (.рассчитанном по всему количеству материала , введенного в смеситель) или 5 ч. на 100 ч. резины по весу дает порошкообразный восстановленный материал при очень плохом протекании процесса в перемешивающей мельнице. Такой порошкообразный восстановленный материал не может быть использован дл промышленного производства, по- скольку протекание процесса в перемешйваю11 (ей мельнице очень важно дл того, чтобы была получена рациональна и высококачественна обработка резиновой смеси. Величина в зкости по Муни более 200. Когда содержание минерального масла значительно увеличено (до 12,1% 1 ч. на 100 у. резины протекание процесса в перемешивающей мельнице все еще очень плохое, и получен ломкий невулканизированный лист, с которым очень трудно обращатьс без его разрушени . Однако увеличенное количество пластификатора снижает в зкость по Муни, но, в целом, такой порошкообразный восстановленный материал также не может считатьс подход щим с промышленной точки зрени . При добавлении небольшого количества дипентена в качестве пластификатора (приблизительно 2,75 вес.% или 3 ч. на 100 ч. резины отдельно от минерального технологического масла 79 в примере 5 получено -заметное улучшение протекани процесса в ггеремеши вающей мельнице. Это видно из примера , который свидетельствует о вном действии дипентена в качестве пластификатора при пр мом восстановлении старой резины в твердой фазе. Примеры 8-10. В этих примерах используют то же - лабораторно оборудование, старую резину, иселеду емый состав, врем добавлени , врем работы, смесител и врем выдержки восстановленного материала, что и в примерах 5-7. Состав регенератной смеси по примерам приведен в табл. 5. В . 6 приведены свойства смеси по примерам 8-10. Примеры 8-10 показывают действие смолы таплового масла в качестве пластификатора и возможность использовани дифенилгуанидина вместо фени гидразина в качестве пептизирующего вещества. В примерах 8 и 9 фенилгидразин раствор ют в метаноле, а хлористое железо рассеивают в смоле тал лового масла и составл ющие добавл ю в смеситель в следующей последовател ности: стара резина, фенилгидразин (растворенный в метаноле, хлористое железо (рассе нное в смоле таллового масла) и (в примере 8 технологическое масло. В примере 10 хлористое железо раствор ют в метаноле и затем .перемешивают со смолой таллового мас ла. После этого составл ющие добавл ют в смеситель в следующей последова тельности; стара рез,ина, дифенилЬуанидин (порошкообразный ) и смесь хлористого железа и смолы таллового масла. Во всех случа х смолу таллового масла предварительно нагревают до дл .того, чтобы с ней было более удобно обращатьс . В результате сравнени результатов , представленных в табл. t и 5 можно установить, что смола таллового масла либо одна, либо в смеси с технологическим маслом дает пригодные восстановленные материаль, и есть возможность обойтись без дипентена . Кроме того, фенилгидразин може быть заменен дифенилгуанидином. Это выгодно с разных точек зрени , поскольку фенилгидразин дорог, неопр тен в обращении и поражает кожу. По рошкообразный дифенилгуанидин значительно дешевле и удобнее в обращении Примеры 11-16. В этих экспериментах используют то же лабораторное оборудование, стара резина и врем выдержки восстановленного материала , что ив примерах 5-7. Восстановление провод т при комнатной температуре. Количество загруженной старой резины 300 г. Добавление осуществл ют 3 мин, и смеситель после этого работает в течение 12 мин, так что суммарное врем в смесителе 15 мин. После выдержки в течение ночи порошкообразный восстановленный материал используетс в исследуемом составе, содержащем, вес.ч.: Порошкообразный восстановленный материал.89,7 Натуральный каучук6,0 Окись цинка1,9 Стеаринова кислота0,8 Сера«.1,0 SANTOCVRpJy0,6 Состав содержит натуральный каучук дл уменьшени в зкости по Муни и улучшени использовани восстановленного резинового материала при нормальных услови х. Перемешивание- выполн ют в лабораторной перемешивающей мельнице и полученна невулканизированна смесь используетс дл приготовлени исследуемых листов. Которые вулканизируют в течение 10 мин при . Состав регенератной смеси по примерам 11-16 представлен в табл. 7. В табл. 8 приведены свойства смеси по примерам 11-16. Примеры 11-16 показывают действие пластификатора. Смола таллового масла приводит к хорошему восстановлеИию старой резины. Из данных табл. 7 видно, что такие высокие содержани как 20 ч. смолы таллового масла на ТОО ч. порошкообразной старой резины дают хорошие результаты . При низких содержани х смолы таллового масла, а именно при содержани х смолы таллового масла ниже 8 ч. на 100 ч. порошкообразной старой резины необходимо усиление действи смолы таллового масла путем добавлени дипентена (пример 1. Без дипентена можно полностью обойтись при содержани х смолы таллового масла около 10 ч. на 100 ч. порошкообразной старой резины. Как это видно из примеррв 15, 16, а также 3 и 7, дипентен приводит к получению хорошего воестановленного материала даже в тех случа х , когда он используетс с другими пластификаторами в виде минерального масла. Однако одним из недостат ком дипентена вл етс его непри тный запах. Использование пластификатора в виде одного только минерально го масла не дает удовлетворительного результата, как это видно из примеров 5, 6 и 16. Свойства, относ щиес к протеканию процесса в мельнице в этом случае плохие, и в зкость по Муни может быть слишком высокой, если невулканизованный натуральный каучук добавл етс в резиновую смесь . При содержании минерального масла 8ч. на 100 ч. резины добавление 1 ч. дипентена на 100 ч. резины (при мер 15 приводит к улучшению протека ни процесса в перемешивающей мельнице . Хорошие результаты получены при добавлении 3 ч, дипентена на 100 ч. резины, как это следует из примера 16. Примеры 17и 18. В этих примерах проведено сравнение фенилгидразина и дифенилгуанидина в качес ве компонентов редоко - системы. В этих примерах используетс то же лабораторное оборудование, стара резина , врем выдержки восстановленног материала, величина загрузки, врем добавлени и суммарное врем в смеси теле, что и в примерах 11-16. Восстановление провод т при комнатной температуре. Дл исследовани используют соста смеси, содержащий, %; Порошкообразное восстановленное вещество95,2 Окись цинка2,0 Стеаринова кислота 0,8 Сера ,0 SANTOCVRE Hohr 1,0 Перемешивание осуществл ют в лабораторной смешивающей мельнице.. Опытный лист вулканизируют в течение 15 мин при . Состав регенератной смеси по примерам 17-18 приведены в табл. 9. В этом случае содержание дифенилгуанидина меньше, чем фенилгидразина , так как он действует как ускоритель вулканизации, и это действие может про витьс в процессе вулканизации окончательного продукта. Пример 19. Этот пример представл ет восстановление порошкообразной старой резины в заводском масш табе. Дл этой цели используетс смеситель ленточного типа с емкостью 1м . Величина загрузки 350 кг порошкообразной старой резины, котора размолота до размера частиц меньшего, чем 0,59 мм (- 80 меш системы сит США). При загрузке в смеситель порошкообразна резина имеет 10 С. После того, как добавлен порошкообразный дифенилгуанидин, смеситель работает 2мин. После этого добавл ют смолу таллового масла, которую предварительно нагревают до , что приводит к увеличению температуры загруженного материала на 6 С. В конце добавл ют хлористое железо, растворенное в метаноле. Добавление смолы таллового масла и хлористого железа провод т в течение 5 мин. После того, как все хлористое железо добавлено, смеситель работает в течение еще 15 мин. Перед исследованием восстановленный материал оставлен на ночь. Дл исследовани полученного таким образом восстановленного материала использовалс исследуемый состав , содержащий, вес.ч.: Порошкообразный восстановленный материал Натуральный каучук Окись цинка Стеаринова кислота Сера SANTOCVRE Перемешивание производ т в смеглтеле Бенбери. Полученна резинова смесь используетс дл приготовлени исследуемых листов, которые вулканизируют в течение 10 мин при 1бО С. Состав регенератной композиции по примеру 19 приведен в табл. 11. Свойства смеси по примеру 19 приведены в табл. 12. Хороший восстановленный материал получаетс при его производстве в заводских услови х. Итак, из представленных табп лиц (1-12) следует, что по всем свойствам регенерат, полученный предло1женным способом, значительно превосходит известный регенерат.

11

12

936799 Таблица

Ремиомй порошок

Дипентен

Смола талломгомасла

Технологичфское масло

:: Ар01$атическое или минеральное масло Е 5J« 385 Юаедский каолин

9«.б52609«

190

2,г|3.01,05 «1,5

-19,56.83

1,99Таблица 2 Стара резина 300,093,90300,0 Технологическое масло 15,0,,0 Дипентен --Фенилгидразин 3,0.0,,0 1,50,,5 15,0 15,0 15,0 Метанол

Начальна тем пература , С смешени

25,5. 26,0

Протекание процесса в смешивающей мельнице очень плохое. Получен ломкий , трудно поддающийс обработке невулканизированный лист. Протекание процесса в смешивающей мельнице удовлетворительно.

25,5 26,0

25,5

28 86,38300,091,32 12,1215,0,57. ,7 0,873,0 0,91 0,1«31,50,

15 Порошкообразна стара резииа300 ,0 87,3 300,0

Технологичес15 ,4 if,37 кое масло

Смола таллового масла 2k,0 6,99 2i,0 7,33 24,0 7,34

3,0 1,5

15,0

25.5

32

Протекание процесса в смешивающей мельнице удовлетворительное Протекание процесса в смешивающей мельнице xopoшee

16

936799 Таблица S

0,64 0 ,87 2,1

0,46 0,46 1,5 0,43 1,5 15,0 15,0

25,5

28,5

30 91,57 300,0 91,7

19 100 10

0,25 0,23 0,25 0,22 0,50 0,45

1 ,00

20

936799 Таблица 8

90,6

90,29 100

9,05 9,03 10

0,30 0,27 1,00

,5

+2,9 Протекание процесса в смешивающей мельнице очень плохое; ломкий, трудно поддающийс обработке невулканизированный лист, полученный несмотр на добавление в исследуемый состав невулканизированного натурального каучука. Протекание процесса в смешивающей мельнице удовлетворительное . Протекание процесса в смешивающей мельнице хорошее. Протекание процесса в смешивающей мельнице отличное. Таблица 9

21

,Показатели

В зкость по Муни

М 1 ч- 1 72

Твердость

по ШОРУ 70

Прочность на

разрыв, ИПа 8,

Удлинение при

разрыве, % 230

Удельный вес,

г/см 1,20

Компоненты Содержани

Т1орои1коо6разна

стара резина 100

Смола таплового

масла13,9

,5

Дифенилгуанидин 0,3

Метанол1 0

Показатели I Смеси В зкость по Муни

Твердость по

Шору

Прочность на

разрыв, НПа

Удлинение .

при разрыве,%

Удельный вес,

22

936799

Таблица 10

Смеси по примерам

Л

Т а

... по пример

вес.ч.

Claims

t а б л и |Mepj f 23 Формула изобретени Способ регенерации резин смешением резин в дисперсном виде с активатором регенерации, хлористым железом и м гчителем, отличающийс тем, что, с целью ускорени спо соба и повьаиени качества регенерата , в качестве активатора используют фенилгидразйн или дифенилгуанидин, а 8 качестве м гчител - дипентен или талловое масло, или смесь одного из них с ароматическим маслом при со отношении компонентов, вес.: 1,05-2,7 Дипентен 6,76-16,56 Талловое масло Ароматическое 7.16-7.35 масло Хлористое желе0 ,22-0,75 зо 92i Фенилгидразйн0,21-0,9 Дифенилгуанидин0,2б-0, Резины в дисперсном видеДо 100 При этом содержание смеси дипентена и ароматического масла равно 8,21-10,09 вес., содержание смеси Зчипёнтена и таллового масла равно 7.81-7,88 вес,% и содержание смеси таллового и ароматического масел равно 11,36 вес,%, а смешение провод т при 20-100 С в течение 3-30 мин с последующим введением каолина в количестве ,6 вес Л. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Chemical Abst. 8, 1976, реф. «5783 (прототип).