СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ РЕЗИНЫ
RUBBER REGENERATION METHOD

Область техники
Настоящее изобретение относится к способам регенерации резины, в частности к экологичному способу получения резиновой смеси на основе регенерированной резиновой крошки.
Уровень техники
Одним из вариантов утилизации резиносодержащих отходов, в частности, изношенных шин, является получение регенерата - пластичного и эластичного материала, который способен вулканизоваться при добавлении в него вулканизующих агентов и который может частично или полностью заменить натуральный или синтетический каучук в составе резиновых смесей.
Существуют различные способы получения регенерата, отличающиеся характером и интенсивностью воздействия на резину, а также природой и количеством участвующих в регенерации резины веществ. В процессе регенерации резины происходят следующие процессы: деструкция углеводородных цепей; структурирование вновь образовавшихся молекулярных цепей; уменьшение содержания свободной серы, использованной для вулканизации резины; деструкция серных, полисульфидных связей; модификация молекулярных цепей каучука; изменение углеродных цепей, образованных сажей, содержащейся в резине.
Существует несколько различных традиционных способов регенерации отработанной резины. Самый старый способ - это процесс в котле или автоклаве, при котором отработанную резину нагревают водяным паром. В автоклавном процессе используют пар высокого давления при температуре приблизительно 200°С. Другим обычным способом является кислотный способ, при котором всю ткань, содержащуюся в отработанной резине, растворяют путем кипячения в кислотах, после чего остаток пластифицируют в водяном паре и размалывают на мельнице. Третий способ представляет собой щелочной метод, в котором для растворения текстильного материала вместо кислоты используют раствор каустической соды. Кроме того, этот способ приводит к удалению свободной серы. Этот способ не подходит для использования с химическими восстановителями и, соответственно, в настоящее время утратил свое значение в связи с увеличением количества синтетического каучука в отработанной резине. Четвертый способ - это процесс при нейтральных значениях кислотности, в котором для растворения текстильного материала вместо щелочи используют хлориды металлов. Этот процесс обычно проводят в больших котлах с перегретым паром (температура около 200°С), при этом текстильный материал обычно растворяют с помощью хлорида кальция. Пятый способ - это термомеханический или термохимический процесс, при котором отработанную резину обрабатывают при высокой температуре в закрытом смесителе, обычно в пропеллерном смесителе или экструдере, после механического удаления текстильного материала.
В Chemical Abstracts, Vol.84 (1976) Col. 45783h описан шестой способ утилизации отработанной резины. Этот способ может быть описан как прямое восстановление в твердой фазе и включает две стадии: первую стадию, при которой измельченную отработанную резину в порошкообразной форме, технологическое масло, фенилгидразин, хлорид железа и метиловый спирт перемешивают в течение 4 часов, и вторую стадию, во время которой полученную таким образом смесь нагревают при 100°С в течение 60 минут. Таким образом, указанный способ регенерации требует относительно длительного времени обработки, порядка 5 часов.
В более современных способах регенерации резины и получении регенерата применяются различные химические вещества: мягчители (пластификаторы), активаторы, модификаторы, эмульгаторы и др.
В качестве пластификаторов используют продукты переработки нефти, угля, сланцев и лесохимического производства.
Активаторы позволяют сократить продолжительность и снизить температуру процесса, улучшить свойства конечного продукта. В качестве активаторов в настоящее время наиболее активно используются органические соединения: фенолсульфид, бис-дисульфид, 2,2'-дибензтиазолдисульфид, 2-меркаптобезотиазол и т.п.
Так, например, в документе CN 108178841 А, 19.06.2018, МПК C08J 11/16, C08J 11/18, C08J 11/20, C08J 11/26, раскрыт экологичный способ производства резины при вторичной переработке шин, в котором измельченную отработанную резину в виде порошка смешивают со вспомогательным материалом для рециркуляции, содержащим активатор, пластификатор и эфирное масло лимона, причем количество активатора составляет 0,2-1,1% от массы отработанного резинового порошка, количество пластификатора составляет 2-30% от массы резинового порошка, а количество эфирного масла лимона составляет 2-3% от массы резинового порошка. В качестве активатора используют стеарат цинка, стеарат натрия, винилферроцен, хлор или одно или несколько соединений железа, в качестве пластификатора используют нафтеновое масло и регенерированный жир.
В документе CN 108017801 А, 11.05.2018, МПК C08J 11/20, C08J 11/22, C08J 11/28, C08L 17/00 раскрыт способ получения регенерированной резины, в котором отработанную резину последовательно подвергают измельчению, разделению на фильтре, обработке для удаления серы и рафинированию для получения регенерированной резины, при этом на этапе удаления серы смешивают 100 массовых частей отработанного каучука после отделения на фильтре, 10-15 массовых частей канифоли в качестве пластификатора, 2-3 массовых части дипентена в качестве активатора регенерации, 2-3 массовых части триэтилентетрамина и 5-10 массовых частей триэтаноламина в качестве активатора регенерации. Указанную обработку проводят в условиях давления 5-10 МПа и температуры 130-170°С в течение 40-50 мин, а затем проводят стадию рафинирования.
В документе CN 109796625 А, 24.05.2019, МПК C08J 11/16, C08J 11/18, C08J 11/20, C08J 11/26, C08J 11/28, C08L19/00, раскрыт экологичный регенерирующий агент для регенерации резины и способ его получения. Указанный регенерирующий агент содержит гомогенную смесь активатора, катализатора и пластификатора, где в качестве активатора используют производные N-тио-2-азоиндана, в качестве катализатора используют соединение металла, в частности хлорид меди, стеарат цинка, оксид цинка, метакрилат меди, стеарат стронция, гидроксид магния или их смесь, а в качестве пластификатора используют безвредное для окружающей среды ароматическое нефтяное масло, сосновую смолу, талловое масло, нафтеновое масло, дипентен, парафиновое масло, канифоль или их смесь, при этом массовое соотношение активатора, катализатора и пластификатора составляет 0,5-5: 0,05-0,3: 100. Способ получения указанного регенерирующего агента включает стадии нагревания пластификатора до 70-160°С при перемешивании с последующим перемешиванием в течение 3-5 минут, добавления активатора в соответствующей пропорции и перемешивания при 80-120°С в течение 5-10 минут, добавления катализатора и перемешивания при 60-130°С в течение 8-15 минут, охлаждения смеси до комнатной температуры в течение 60 минут.
Наиболее близким аналогом (прототипом) настоящего изобретения является способ регенерации резин, описанный в патенте СССР №936799, 15.06.1982, МПК В29Н 19/00. В указанном документе раскрыт способ регенерации резин смешением резин в дисперсном виде с активатором регенерации, хлористым железом и мягчителем, отличающийся тем, что с целью ускорения способа и повышения качества регенерата в качестве активатора используют фенилгидразин или дифенилгуанидин, а в качестве мягчителя - дипентен или талловое масло, или смесь одного из них с ароматическим маслом.
Краткое описание изобретения
Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала регенерирующих агентов для регенерации резины и способов регенерации резины с применением указанных регенерирующих агентов.
Указанная цель достигается за счет идентификации экологичного регенерирующего агента для регенерации резины, а также разработки способа регенерации резины с применением указанного регенерирующего агента. Предложенное изобретение позволяет улучшить экологические характеристики способа регенерации резины, повысить качество регенерата, расширить сырьевую базу процесса.
Настоящее изобретение относится к способу регенерации резин и получения резиновой смеси на основе регенерированной резиновой крошки, включающему стадии смешения резиновой крошки с пластификатором, активатором регенерации, катализатором и растворителем, отличающемуся тем, что
2
в качестве активатора используют по меньшей мере один однозамещенный гидразин с общей формулой R-NH-NH, где R алкил или арил, необязательно содержащий один или более заместителей, с температурой плавления не более 25°С, температурой кипения не менее 150°С и давлением насыщенных паров при 25°С не более 10 мм рт.ст., или солянокислую или сернокислую соль указанного гидразина, или смесь указанной соли со щелочным агентом;
в качестве пластификатора используют по меньшей мере одно растительное масло, совместимое с резиной, каучуками и активатором, и/или по меньшей мере одно отработанное, вулканизованное и полимеризованное растительное масло или смесь таких масел, или низкомолекулярный каучук, деструктированный товарный каучук или смесь таких каучуков, или смесь указанных масел и каучуков;
в качестве катализатора используют раствор соли переходного металла в спирте или пластификаторе;
в качестве щелочного агента используют порошкообразные гидроксиды щелочных металлов, их смеси с добавлением спирта, порошкообразные оксиды и гидроксиды щелочноземельных металлов, карбонаты щелочных металлов, их смеси с добавлением воды; при следующем содержании компонентов в масс. % от конечной массы смеси:
1) активатор, содержащий:
однозамещенный гидразин
0,15-0,95
или смесь:
однозамещенного гидразина гидрохлорида
0,5-1,8
и щелочного агента,
0,5-1,5
необязательно, спирта или воды;
0,25-1,5
или смесь:
однозамещенного гидразина сульфата
0,7-2,5
и щелочного агента,
0,5-1,5
необязательно, спирта или воды
0,25-1,5
2) пластификатор
6,0-20,0
3) катализатор, содержащий:
соль переходного металла
0,15-0,8
спирт
0,75-4,0
4) резиновую крошку
до 100,0;
при этом смешение проводят в смесителе для сыпучих материалов в присутствии кислорода при температуре не выше 100°С в следующей последовательности:
резиновую крошку смешивают с пластификатором до равномерного распределения всего пластификатора по поверхности крошки, затем добавляют активатор и также перемешивают до равномерного распределения его по поверхности крошки, после этого добавляют катализатор, и полученную смесь перемешивают до равномерного распределения катализатора по крошке.
Смешиваемые компоненты вводят в смесь последовательно или группами в определенном порядке. Смеситель предпочтительно представляет собой высокоэффективный смеситель.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором применяемый активатор является спирторастворимым.
2
Указанные один или более заместителей, которые несет фенил или арил R, могут быть любыми при условии, что итоговый гидразин обладает свойствами, позволяющими применять его для реализации настоящего изобретения. Другими словами, R представляет собой любой фенил- или алкилсодержащий радикал, необязательно, несущий один или более заместителей, такой, что гидразин R-NH-NH представляет собой активатор, подходящий для применения в настоящем изобретении, в частности, гидразин с температурой плавления не более 25°С, температурой кипения не менее 150°С и давлением насыщенных паров при 25°С не более 10 мм рт.ст.
В предпочтительном варианте реализации арил представляет собой фенил.
В частности, активатор-гидразин может быть выбран из группы, включающей фенилгидразин, бутилгидразин, изобутилгидразин, втор-бутилгидразин, пентилгидразин, изопентилгидразин, втор-пентилгидразин, трет-пентилгидразин, гексилгидразин, изогексилгидразин, втор-гексилгидразин, трет-гексилгидразин, гептил гидразин, изогептилгидразин, втор-гептилгидразин, 2-гидразиноэтанол, 2-гидразинопропанол, их гидрохлориды и/или сульфаты.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором растительное масло, используемое в качестве пластификатора, выбрано из группы, включающей льняное, подсолнечное, соевое, хлопковое, рисовое, кукурузное, рапсовое, пальмовое, сурепное или кунжутное масло.
Также настоящее изобретение предусматривает применение в качестве пластификатора смеси подходящих масел и каучуков, в частности, из числа перечисленных выше, в любых сочетаниях.
«Совместимость с резиной» применительно к пластификатору означает, что пластификатор не оказывает на резину разрушающих или иных воздействий в степени, препятствующей осуществлению способа. Специалист легко сможет определить совместимость пластификатора с резиной на основании доступных справочных данных или путем рутинных экспериментов (см., например, «Моторные масла» Р. Балтенас, А.С. Сафонов, А.И. Ушаков, В Шергалис, Москва-СПб.: Альфа-Лаб, 2000. - 272 с. ISBN 5-7713-0028-4).
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором солью переходного металла, используемой в катализаторе, является хлорид железа (II).
В одном из вариантов реализации в качестве катализатора используют тонкодисперсную свежеприготовленную суспензию сульфата железа (II) в спиртовом растворе хлорида кальция.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором после смешения указанной резиновой крошки с пластификатором активатор регенерации добавляют в сухом виде или в виде спиртового или водного раствора.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором указанный щелочной агент используют в сухом виде или в виде водного раствора.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором в качестве спирта используют этиловый или изопропиловый спирт или их смесь.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором смешение производят при температуре 40°С.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором после смешения указанной резиновой крошки с пластификатором, растворителем, активатором регенерации указанную смесь выдерживают в течение 25-30 мин перед добавлением катализатора.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором катализатор перед добавлением смешивают с 30-50% от общего количества добавляемого пластификатора.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором в полученную резиновую смесь дополнительно добавляют до 15 масс. % натурального или синтетического каучука или их смеси.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором в полученную резиновую смесь дополнительно добавляют до 15% масс. натурального или синтетического каучука или их смеси в смеси с до 8% масс. технического углерода.
Также настоящее изобретение предусматривает описанный выше способ, в котором в полученную резиновую смесь дополнительно добавляют до 15% масс. натурального или синтетического каучука или их смеси с до 8% масс. технического углерода, до 0,8% масс, окиси цинка, до 0,3% масс. стеариновой кислоты, до 0,3% масс, порошкообразной серы.
Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к применению комбинации любых двух или более компонентов из следующих: (а) однозамещенных алкил- или арил гидразинов или их солянокислых и сернокислых солей, (б) растительного масла, (в) соли переходного металла, (г) щелочного агента и (д) спирта для регенерации резин. Перечисленные компоненты могут применяться для регенерации резин в любых сочетаниях и любых соотношениях, обеспечивающих необходимый результат. В частности, предусмотрено применение любой комбинации компонентов (а) - (д) для регенерации резин в форме композиции или смеси, в частности, включающей любые два, три, четыре или пять компонентов, выбранных из (а) - (д), в любых сочетаниях. Предпочтительным является применение компонентов (а) - (д) в количествах, соответствующим процентным значениям, указанным для способа регенерации резин согласно настоящему изобретению.
В частности, предусмотрено применение указанных компонентов в реализации способа согласно настоящему изобретению.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно.
Подробное описание изобретения
Так, в настоящем изобретении в качестве пластификатора используют одно или несколько безвредных для окружающей среды и широко распространенных растительных масел вместо минеральных и нафтеновых масел, а также таллового масла. Также в настоящем изобретении в качестве активатора используют нелетучие производные гидразина или их гидрохлориды или их сульфаты вместо дифенилгуанидина, который вызывает сильное раздражение слизистых оболочек, а при длительном контакте с кожей - дерматиты и экземы. Также в настоящем изобретении в качестве растворителя используют этиловый или изопропиловый спирт вместо опасного и ядовитого метанола.
Это позволяет снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, а также повысить безопасность способа для непосредственно участвующих в его реализации людей. Дополнительно, расширение спектра используемого сырья позволяет оптимально организовать производство в зависимости от конкретных условий и, в некоторых случаях, снизить затраты.
Регенераты, получаемые способом согласно настоящему изобретению, обладают не худшими, а в некоторых случаях лучшими техническими характеристиками по сравнению с прототипом.
Термин «резиновая крошка» в настоящем документе обозначает крошку, получаемую в результате измельчения отработанной резины. Степень измельчения крошки можно варьировать для получения крошки необходимого размера. Обычно получают резиновую крошку размером 2,5-3,5 мм. Более предпочтительным способом получения регенерата является термомеханический способ, в котором используется крошка размером не более 0,8 мм при содержании текстильных волокон не более 5%. В рамках настоящего изобретения предпочтительно применение резиновой крошки с размером частиц от 0,4 до 0,8 мм. Крошку необходимого размера получают механическим измельчением отработанной резины и просеиванием через фильтр с ячейками необходимого размера.
2
В качестве активатора согласно настоящему изобретению применяют по меньшей мере один однозамещенный гидразин с общей формулой R-NH-NH, где R алкил или фенил, содержащий один или более заместителей, предпочтительно спирторастворимый, с температурой плавления не более 25°С, температурой кипения не менее 150°С и давлением насыщенных паров при 25°С не более 10 мм рт.ст. или солянокислую или сернокислую соль указанного гидразина, или смесь указанной соли со щелочным агентом.
Гидразины, подходящие для применения в настоящем изобретении, могут быть выбраны из группы, включающей, но не ограничивающейся следующими веществами: фенилгидразин, бутилгидразин, изобутилгидразин, втор-бутилгидразин, пентилгидразин, изопентилгидразин, втор-пентилгидразин, трет-пентилгидразин, гексилгидразин, изогексилгидразин, втор-гексилгидразин, трет-гексилгидразин, гептил гидразин, изогептилгидразин, втор-гептилгидразин, 2-гидразиноэтанол, 2-гидразинопропанол, гидрохлориды и сульфаты вышеперечисленных веществ. (Иоффе Б.В. Кузнецов М.А., Потехин А.А. Химия органических производных гидразина. Под редакцией Б.В. Иоффе, Л., Химия 1978).
На основании общих знаний в области химии специалист сможет подобрать гидразин, обладающий свойствами, необходимыми для реализации настоящего изобретения.
В качестве пластификатора согласно настоящему изобретению применяют одно или несколько из растительных масел, включающих льняное, подсолнечное, соевое, хлопковое, рисовое, кукурузное, рапсовое, сурепное, пальмовое или кунжутное масло, отработанные, вулканизованные и полимеризованные растительные масла, низкомолекулярные каучуки, деструкторованные товарные каучуки или их смеси.
В качестве катализатора согласно настоящему изобретению применяют раствор соли переходного металла в спирте. В качестве соли переходного металла могут использоваться самые различные соли переходных металлов, в частности соли железа, марганца, хрома, кобальта, меди, церия. В настоящем описании в качестве иллюстративного примера катализатора, не ограничивающего рамки настоящего изобретения, используют хлорид железа (II), предпочтительно тонкодисперсную свежеприготовленную суспензию сульфата железа (II) в спиртовом растворе хлорида кальция.
В качестве щелочного агента, согласно настоящему изобретению применяют порошкообразные гидроксиды щелочных металлов и их смеси с добавлением спирта, порошкообразные оксиды и гидроксиды щелочноземельных металлов, карбонаты щелочных металлов и их смеси с добавлением воды. Количество добавляемых соответственно спирта или воды должно быть 50 - 100% масс, от массы щелочного агента или минимально необходимым для образования его концентрированной суспензии.
В качестве спирта может использоваться, в частности, этиловый или изопропиловый спирт.
Предпочтительное соотношении компонентов смеси, используемой в рамках способа согласно настоящему изобретению является следующим, масс. %:
1) активатор, содержащий:
однозамещенный гидразин,
0,15 0,95
или смесь:
однозамещенного гидразина гидрохлорида
0,5 1,8
щелочного агента
0,5-1,5
необязательно, спирта или воды
0,25-1,5
или смесь:
однозамещенного гидразина сульфата
0,7-2,5
щелочного агента
0,5-1,5
необязательно, спирта или воды
0,25-1,5
2) пластификатор;
6,0-20,0
3) катализатор, содержащий:
соль переходного металла;
0,15-0,8
спирт,
0,75-4,0
4) резиновая крошка;
до 100,0.
Способ получения регенерата из резиновой крошки согласно настоящему изобретению включает операции смешения ингредиентов в смесителе сыпучих компонентов в присутствии кислорода, при температуре, не превышающей 100°С. Предпочтительным является проведение процесса при температуре 40°С.
После смешения указанной резиновой крошки с пластификатором и активатором регенерации предпочтительно выдерживать указанную смесь в течение не менее 25-30 мин перед добавлением катализатора.
Проведение процесса регенерации при умеренных температурах позволяет провести его без охлаждения водой и водяным паром, поэтому полученный по предлагаемому способу регенерат не содержит свободной воды. Это обеспечивает высокое качество получаемого регенерата.
Полный цикл получения смеси проводят в течение предпочтительно 3-35 минут.
Для специалиста очевидно, что все указанные в явном виде числовые значения следует рассматривать как приблизительные значения. При этом диапазон, охватываемый термином «приблизительно» может быть определен специалистом в данной области на основании справочных данных и практического опыта. Однако в общем можно считать, что обычно фактические значения всех параметров, используемые для реализации способа укладываются в пределы ±50%, ±20% или ±10% от конкретно указанного значения.
Таким образом, несомненными преимуществами предлагаемого способа регенерации резины является его экологичность, которая достигается за счет по существу полного использования компонентов без стоков и выбросов в окружающую среду, его повышенная производительность и очень малая энергоемкость, которые достигается за счет сокращения времени формирования смеси и проведения процесса при умеренной температуре, соответственно.
Примеры
Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на примеры, которые представлены исключительно в иллюстративных целях и никоим образом не ограничивают объем настоящего изобретения, определяемый формулой изобретения.
Пример 1 (образец 04-Б)
Смешение проводили в лабораторном масштабе в жестяной банке емкостью 1 л. Резиновую крошку (Тип 2) загружали в банку и тщательно смешивали с пластификатором при помощи электродрели с насадкой-миксером. Скорость вращения составляла ~ 1500 об/мин. В качестве пластификатора применяли льняное масло. Время перемешивания определяли по тщательности перемешивания. Время перемешивания составляло примерно 3-5 мин. После этого добавляли активатор (фенилгидразин) и также тщательно перемешивали дрелью с насадкой в течение 5 мин. Убедившись визуально, что вся смесь не содержит ни включений, ни комков, ни каких-либо других неоднородностей указанную смесь еще раз интенсивно перемешивали в течение 5 мин. После этого добавляли катализатор, растворенный в спирте. В качестве катализатора применяли четырехводное хлористое железо. Смесь перемешивали в течение 3-5 мин. Основной целью на этой стадии было равномерное и быстрое распределение катализатора по поверхности крошки. Это обеспечивало эффективное взаимодействие активатора с резиновой крошкой. После добавления катализатора наблюдался небольшой разогрев смеси (+1-2°С). Через 10-15 мин свойства смеси как сыпучей среды изменялись: сыпучая неслипающаяся крошка, присутствовавшая в начале процесса, превращалась в материал, способный слеживаться, скатываться, пластичный на ощупь, способный быстро собираться в шкурку на вальцах. После всех смешений материал выдерживали в течение 1 суток.
После выдержки из материала готовили тестовую резиновую смесь и испытывали ее в сыром и вулканизованном виде. Результаты испытаний приведены в Таблице 1.
Пример 2 (образец К-Б04)
Смешение проводили в лабораторном масштабе в оцинкованном ведре емкостью 12 л. Резиновую крошку (Тип 1) загружали в ведро, добавляли пластификатор и тщательно смешивали с ним при помощи электродрели с насадкой-миксером. Скорость вращения ~ 1300 об/мин. В качестве пластификатора применяли льняное масло. Время смешивания определяли по тщательности перемешивания. Время смешивания составляло примерно 3-5 мин. После этого добавляли активатор (фенилгидразин) и также тщательно перемешивали дрелью с насадкой в течение 3 мин. Убедившись визуально, что вся смесь не содержит ни включений, ни комков, ни каких-либо других неоднородностей указанную смесь еще раз интенсивно перемешивали в течение 5 мин. Далее смесь оставляли для выдержки в течение 25 мин. Во время выдержки смесь периодически перемешивали. После этого добавляли катализатор, растворенный в спирте. Смесь перемешивали в течение 3-5 мин. После добавления катализатора наблюдали небольшой разогрев смеси (+1-2°С). Через 10-15 мин свойства смеси как сыпучей среды менялись: сыпучая неслипающаяся крошка, присутствовавшая в начале процесса, превращалась в материал, способный слеживаться, скатываться, пластичный на ощупь, способный собираться в шкурку на вальцах. После всех смешений материал выдерживали в течение 1 суток.
После выдержки из материала готовили тестовую резиновую смесь и испытывали ее в сыром и вулканизованном виде. Результаты испытаний приведены в Таблице 1.
Пример 3 (образец К-Б07)
Приготовление выполняли также как в Примере 2, только после смешения с активатором не делали выдержку 25 мин. Результаты испытаний приготовленной тестовой резиновой смеси приведены в Таблице 1.
Пример 4 (образец К-Б81)
Смешение проводили в лабораторном масштабе в оцинкованном ведре емкостью 12 л. Перед смешением готовили два раствора: активатора в спирте и катализатора в спирте. В качестве активатора применяли фенилгидразин, а в качестве катализатора четырехводное хлористое железо.
Резиновую крошку (Тип 1) загружали в ведро, добавляли раствор активатора в спирте. Полученную смесь быстро и тщательно смешивали при помощи электродрели с насадкой-миксером. Скорость вращения составляла ~ 1300 об/мин. В качестве пластификатора применяли льняное масло. Время перемешивания резиновой крошки с активатором составляло 3-5 мин. В это время готовили смесь пластификатора и раствора катализатора в спирте. После приготовления эту смесь добавляли к резиновой крошке, перемешанной с активатором, и все тщательно перемешивали в течение 5 мин. После добавления смеси катализатора в спирте и пластификатора наблюдался небольшой разогрев смеси (+1-2°С). Через 10-15 мин смесь была способна собираться в шкурку на вальцах. После всех смешений материал выдерживали в течение 1 суток.
После выдержки из полученного материала готовили тестовую резиновую смесь и испытывали ее в сыром и вулканизованном виде. При приготовлении тестовой резиновой смеси к регенерату на стадии начального вальцевания добавляли 3 масс. % натурального каучука. Результаты испытаний приведены в Таблице 1.
Пример 5 (образец К-Б04-С)
Смешение проводили в лабораторном масштабе в оцинкованном ведре емкостью 12 л. Резиновую крошку (Тип 1) загружали в ведро, добавляли пластификатор и тщательно перемешивали при помощи электродрели с насадкой-миксером. Скорость вращения ~ 1300 об/мин. В качестве пластификатора применяли льняное масло. Время смешивания определяли по тщательности перемешивания. Время смешивания составляло примерно 3-5 мин. Параллельно с этим приготовили смесь активатора (фенилгидразина гидрохлорида) и щелочного агента (карбоната калия) в виде тонкодисперсного порошка. После этого в ведро добавляли смесь активатора и щелочного агента и также тщательно перемешивали дрелью с насадкой в течение 5 мин. Убедившись визуально, что вся смесь равномерно перемешалась и не содержит ни комков, ни каких-либо других неоднородностей, к ней добавляли воду и полученную смесь еще раз интенсивно перемешивали в течение 5 мин. Далее смесь оставляли для выдержки в течение 25 мин. Во время выдержки смесь периодически перемешивали. После этого добавляли катализатор, растворенный в спирте. Смесь перемешивали в течение 3-5 мин. После добавления катализатора наблюдали небольшой разогрев смеси (+2-3°С). Через 10-15 мин свойства смеси как сыпучей среды изменялись: сыпучая неслипающаяся крошка, присутствовавшая в начале процесса, превращалась в материал, способный слеживаться, скатываться, пластичный на ощупь, способный собираться в шкурку на вальцах. После всех смешений материал выдерживали в течение 1 суток.
После выдержки из материала готовили тестовую резиновую смесь и испытывали ее в сыром и вулканизованном виде. Результаты испытаний приведены в Таблице 1.
Примеры 6-9 (образцы К-Б04-М1, К-Б04-М2, К-Б04-М3, К-Б04-М4)
Регенерат, приготовленный по Примеру 2 (образец К-Б04), смешивали на вальцах с натуральным каучуком в течение 2 минут, и далее с техническим углеродом в течение 3 мин. Полученную смесь выдерживали в течение суток.
После выдержки из материала готовили тестовую резиновую смесь и испытывали ее в сыром и вулканизованном виде. Результаты испытаний приведены в Таблице 3.
Пример 10 (образец К-Б07-М1)
Регенерат, приготовленный по Примеру 3 (образец К-Б07), смешивали на вальцах с натуральным каучуком в течение 2 минут, и далее с техническим углеродом в течение 3 мин. Полученную смесь выдерживали в течение суток.
После выдержки из материала готовили тестовую резиновую смесь и испытывали ее в сыром и вулканизованном виде. Результаты испытаний приведены в Таблице 3.
Как видно из данных, приведенных в Таблицах 1, 2, 3, настоящее изобретение предоставляет экологичный способ получения регенерата на основе резиновой крошки, при этом получаемые регенераты обладают не худшими, а в некоторых случаях лучшими техническими характеристиками по сравнению с прототипом: прочностью на разрыв, относительным удлинением при разрыве, твердостью по Шору, остаточным удлинением и вязкостью по Муни.
Хотя настоящее изобретение было подробно описано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, для специалиста в данной области техники ясно, что могут быть сделаны различные замены и применены эквиваленты, которые не выходят за рамки настоящего изобретения. Все процитированные в настоящем описании документы являются частью настоящей заявки и в полном объеме включены в настоящее описание посредством ссылки.