[go: up one dir, main page]

RU2383562C2 - Method of preparing rubber mixture - Google Patents

Method of preparing rubber mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2383562C2
RU2383562C2 RU2008112367A RU2008112367A RU2383562C2 RU 2383562 C2 RU2383562 C2 RU 2383562C2 RU 2008112367 A RU2008112367 A RU 2008112367A RU 2008112367 A RU2008112367 A RU 2008112367A RU 2383562 C2 RU2383562 C2 RU 2383562C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
crumb
mixture
base
rubber mixture
Prior art date
Application number
RU2008112367A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008112367A (en
Inventor
Марина Дмитриевна Соколова (RU)
Марина Дмитриевна Соколова
Александра Афанасьевна Христофорова (RU)
Александра Афанасьевна Христофорова
Лилия Ягьяевна Морова (RU)
Лилия Ягьяевна Морова
Петр Адамович Рубанов (RU)
Петр Адамович Рубанов
Original Assignee
Институт проблем нефти и газа СО РАН
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 Институт проблем нефти и газа СО РАН filed Critical Институт проблем нефти и газа СО РАН
Priority to RU2008112367A priority Critical patent/RU2383562C2/en
Publication of RU2008112367A publication Critical patent/RU2008112367A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2383562C2 publication Critical patent/RU2383562C2/en

Links

Classifications

    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/143Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
    • 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

  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry. ^ SUBSTANCE: rubber mixture is obtained by adding ground up treated rubber crumb to a base rubber mixture. The base mixture used is frost-resistant B-14 butadiene-nitrile rubber mixture. The rubber crumb is further ground up and mechanically activated on a planetary mill. ^ EFFECT: simple process of making frost-resistant rubber articles with preservation of operational properties of the articles on the level of the base rubber mixture. ^ 3 tbl

Description

Изобретение относится к резиновой промышленности, к получению композиционных материалов различного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука с применением резиновой крошки из отходов шин и резинотехнических изделий в качестве наполнителя с целью разработки наиболее эффективного и минимально затратного способа введения ее в новые материалы при сохранении наилучших эксплуатационных свойств матрицы. Известно [1, 2], что к моменту утраты резиновыми изделиями их эксплуатационных качеств сама полимерная матрица претерпевает сравнительно малые структурные изменения.The invention relates to the rubber industry, to the production of composite materials for various purposes based on nitrile butadiene rubber using rubber crumb from waste tires and rubber products as a filler in order to develop the most efficient and minimally costly way of introducing it into new materials while maintaining the best performance properties matrices. It is known [1, 2] that by the time rubber products lose their performance, the polymer matrix itself undergoes relatively small structural changes.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ переработки отходов резиновой промышленности с использованием модифицирующе-регенирирующих составов (МРС), выполняющих функции деструктирующих агентов, активаторов деструкции и модификаторов поверхности [3]. При выборе компонентов составов учитывали, что в крошке имеется значительное количество не прореагировавших при вулканизации активных ингредиентов (в т.ч. основных, обеспечивающих высокоэластичность резин - вулканизующих агентов) исходного эластомера. Оценка свойств протекторных резин, содержащих резиновую крошку, обработанную МРС, показала, что по комплексу свойств они практически не уступают базовой резине и соответствуют нормативным показателям для данного вида резин.Closest to the proposed invention is a method of processing rubber industry waste using modifying-regenerating compositions (MPC), which perform the functions of destructive agents, degradation activators and surface modifiers [3]. When choosing the components of the compositions, it was taken into account that the crumb contains a significant amount of active ingredients that did not react during vulcanization (including the main ones that provide highly elastic rubbers - vulcanizing agents) of the initial elastomer. Evaluation of the properties of tread rubbers containing crumb rubber treated with MPC showed that in terms of the set of properties they are practically not inferior to base rubber and correspond to standard indicators for this type of rubber.

Недостатками известного способа являются повышение материалоемкости процесса изготовления резиновых смесей (в состав МРС входят 2-4 дополнительных ингредиентов) и необходимость проведения четырех дополнительных технологических стадий: 1) измельчение отходов, 2) приготовление МРС, 3) введение МРС в резиновую крошку, 4) введение резиновой крошки, обработанной МРС, в базовую резиновую смесь.The disadvantages of this method are to increase the material consumption of the manufacturing process of rubber compounds (MPC includes 2-4 additional ingredients) and the need for four additional process steps: 1) grinding waste, 2) preparation of MPC, 3) introduction of MPC in rubber crumb, 4) introduction MPC treated crumb rubber into the base rubber mixture.

Задачей настоящего изобретения является снижение материалоемкости, упрощение технологического цикла изготовления морозостойких резинотехнических изделий из базовой уплотнительной резины с использованием в качестве наполнителя механоактивированной резиновой крошки, полученной из отходов производства РТИ, при сохранении эксплуатационных свойств изделий на уровне изделий, изготовленных из базовых резиновых смесей. В качестве базового объекта исследований выбрана морозостойкая бутадиен-нитрильная резиновая смесь промышленной марки В-14. Состав смеси представлен в табл.1.The objective of the present invention is to reduce material consumption, simplify the manufacturing cycle of frost-resistant rubber products from base sealing rubber using mechanically activated rubber crumbs obtained from industrial rubber products as filler, while maintaining the operational properties of products at the level of products made from base rubber compounds. The frost-resistant butadiene-nitrile rubber mixture of industrial grade V-14 was chosen as the basic object of research. The composition of the mixture is presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Состав резиновой смеси марки В-14The composition of the rubber compound brand V-14 No. ИнгредиентыIngredients м.ч. на 100 м.ч. каучукаm.ch. per 100 m.h. rubber 1one СКН-18, пластикатSKN-18, plastic 100,0100.0 22 СераSulfur 2,52.5 33 N,N-дифенилгуанидин (ДФГ)N, N-diphenylguanidine (DFG) 0,250.25 4four АльтаксAltax 2,72.7 55 Белила цинковыеZinc white 7,57.5 66 Альдоль-α-нафтиламинAldol-α-naphthylamine 4,04.0 77 Диафен ФПDiafen FP 1,01,0 88 ПараоксинеозонParaoxineosone 1,01,0 99 Техуглерод П803Carbon black P803 130,0130.0 1010 Стеариновая кислотаStearic acid 1,01,0 11eleven ДибутилфталатDibutyl phthalate 20,020,0 ВсегоTotal 269,95269.95

Резиновую крошку получали из технологических (облойных) отходов производства уплотнений. Измельчение отходов проводили на режущей мельнице фирмы «Fritch», размер использованного сита составлял 0,75 мм. Затем резиновую крошку подвергали механической активации на планетарной мельнице АГО-2 в течение 2 минут, при частоте вращения водил - 890 об/мин, частоте вращения барабанов - 1820 об/мин., ускорение - 600 м/с2 (60g), соотношение «масса крошки»:«масса шаров» 1:15. Смешение сырой резиновой смеси с механоактивированной крошкой дисперсностью 0,75 мм и концентрацией 20 мас.% проводили на вальцах или лабораторном резиносмесителе с Z-образными лопастями. Полученные смеси вулканизовали на вулканизационном прессе по стандартному для резиновой смеси В-14 режиму.Rubber crumb was obtained from technological (breakdown) waste products of the production of seals. The waste was crushed in a Fritch cutting mill; the size of the sieve used was 0.75 mm. Then the rubber crumb was subjected to mechanical activation at the AGO-2 planetary mill for 2 minutes, with a carrier speed of 890 rpm, a drum speed of 1820 rpm, acceleration of 600 m / s 2 (60g), the ratio " crumb mass ”:“ mass of balls ”1:15. The raw rubber mixture was mixed with mechanically activated crumbs with a dispersion of 0.75 mm and a concentration of 20 wt.% Was carried out on rollers or a laboratory rubber mixer with Z-shaped blades. The resulting mixture was vulcanized on a vulcanizing press according to the standard for the rubber mixture B-14 mode.

Таким образом, введение механоактивированной резиновой крошки не требует введения дополнительных ингредиентов в резиновую крошку. При механоактивации резиновой крошки происходит: во-первых, доизмельчение резиновой крошки и, главное, активизация миграции на поверхность резиновой крошки не прореагировавшего при вулканизации вулканизующего агента - серы. Снижение размеров резиновой крошки после механоактивации составляет 4%. В системе возникают более развитые вулканизационные сульфидные связи (на 46% больше, чем при использовании неактивированной крошки, табл.2). Образцы подвергали испытаниям, которые соответствуют требованиям к морозостойким уплотнительным резинам: по прочностным показателям согласно ГОСТ 270-75, морозостойкости по ГОСТ 408-78, износостойкости при абразивном истирании по ГОСТ 23509-79. Это свидетельствует об эффективной совулканизации на границе раздела «резиновая крошка - базовая резиновая смесь» и способствует улучшению комплекса эксплуатационных свойств резины, наполненной механоактивированной резиновой крошкой по сравнению с резиной, содержащей неактивированную резиновую крошку. При этом прочностные свойства остаются на уровне базовой резины, не содержащей резиновую крошку, износостойкость при абразивном истирании уменьшается, морозостойкость повышается (табл.3).Thus, the introduction of mechanically activated rubber chips does not require the introduction of additional ingredients in the rubber chips. During the mechanical activation of rubber crumb, the following occurs: firstly, the crumb of the rubber crumb and, most importantly, the activation of migration of the vulcanizing agent — sulfur, which did not react during vulcanization — to the surface of the rubber crumb. The reduction in the size of rubber crumb after mechanical activation is 4%. More developed vulcanization sulfide bonds appear in the system (46% more than when using unactivated chips, Table 2). The samples were tested that meet the requirements for frost-resistant sealing rubber: strength indicators according to GOST 270-75, frost resistance according to GOST 408-78, wear resistance to abrasion according to GOST 23509-79. This indicates effective co-vulcanization at the “rubber crumb - base rubber mixture” interface and contributes to an improvement in the performance of rubber filled with mechanically activated rubber crumb compared to rubber containing non-activated rubber crumb. At the same time, the strength properties remain at the level of the base rubber that does not contain rubber crumb, wear resistance during abrasion decreases, frost resistance increases (Table 3).

Таблица 2table 2 Содержание серы в резине, содержащей резиновую крошку*Sulfur content in rubber containing crumb rubber * МатериалMaterial Мас. доля общей серыMas. total sulfur fraction Мас. доля свободной серыMas. free sulfur fraction Mac. доля связанной серыMac proportion of bound sulfur Связанная сера/общая сера, %Bound sulfur / total sulfur,% Базовая резина с неактивированной крошкойInactive crumb base rubber 0,5060.506 0,0560.056 0,4500.450 50,650.6 Базовая резина с активированной крошкойActivated Crumb Base Rubber 0,6410.641 0,0210,021 0,6200.620 96,796.7 *Испытания проведены по ГОСТ 28644-90.* Tests conducted in accordance with GOST 28644-90.

Таблица 3Table 3 Свойства резин, содержащих резиновую крошкуProperties of rubbers containing rubber crumb СвойстваProperties Базовая резина В-14Base tires V-14 без крошкиwithout crumbs с неактивированной крошкойwith inactive crumbs с активированной крошкойwith activated crumb Условная прочность при растяжении, МПаConditional tensile strength, MPa 10,910.9 8,28.2 10,410,4 Относит. удлинение при разрыве, %Relates. elongation at break,% 212212 150150 197197 Коэффициент морозостойкости при -45°СCoefficient of frost resistance at -45 ° С 0,960.96 0,580.58 0,980.98 Объемный износ при абразивном истирании, см3 Volumetric wear during abrasion, cm 3 0,0920,092 0,0730,073 0,0580.058

Технико-экономическая эффективностьFeasibility

Использование заявляемого изобретения, реализуемого на доступном и дешевом оборудовании, позволяет рационально решить проблему утилизации отходов резинового производства, снизить материалоемкость за счет применения механоактивации резиновой крошки на планетарной мельнице перед введением в базовые резиновые смеси, позволяющей исключить введение дополнительных модифицирующих поверхность резиновой крошки химических добавок, и, соответственно, исключить операции их приготовления и введения в базовые резиновые смеси, при этом получить резиновые материалы, обладающие высокими технико-эксплуатационными свойствами.The use of the claimed invention, which is implemented on affordable and cheap equipment, makes it possible to rationally solve the problem of recycling rubber production waste, to reduce material consumption due to the use of mechanical activation of crumb rubber on a planetary mill before introduction into the base rubber compounds, which eliminates the introduction of additional chemical additives modifying the surface of the crumb rubber additives, and , accordingly, to exclude the operations of their preparation and introduction into the base rubber compounds, while rubber materials with high technical and operational properties.

Источники информацииInformation sources

1. Иванов С.Р., Круглова М.Ю., Платонова О.В., Оладов Б.Н. Современное состояние термических методов переработки изношенных шин и резиносодержащих отходов. - М., 1985.1. Ivanov S.R., Kruglova M.Yu., Platonova O.V., Oladov B.N. Current state of thermal methods for processing used tires and rubber waste. - M., 1985.

2. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: Колос, 2003. - 230 с.2. Smetanin V.I. Protecting the environment from production and consumption waste. - M .: Kolos, 2003 .-- 230 p.

3. Ващенко Ю.Н., Александров А.Г., Сирченко И.А., Захаров Ю.И. Оценка свойств эластомерных композиций, содержащих модифицированную резиновую крошку / Каучук и резина.- М.: 2001, №5, с.6-9.3. Vashchenko Yu.N., Aleksandrov A.G., Sirchenko I.A., Zakharov Yu.I. Evaluation of the properties of elastomeric compositions containing modified rubber crumb / Rubber and rubber.- M .: 2001, No. 5, p.6-9.

Claims (1)

Способ получения резиновой смеси, включающий введение обработанной измельченной резиновой крошки из отходов резинового производства в базовую резиновую смесь, отличающийся тем, что в качестве базовой резиновой смеси используют морозостойкую бутадиен-нитрильную резиновую смесь марки В-14, а в качестве обработанной резиновой крошки используют крошку, дополнительно подвергнутую измельчению и механической активации на планетарной мельнице. A method of producing a rubber mixture, including the introduction of processed crushed rubber crumbs from rubber waste into the base rubber mixture, characterized in that the base rubber compound is a frost-resistant butadiene-nitrile rubber mixture of grade B-14, and crumb is used as the processed rubber crumb, additionally subjected to grinding and mechanical activation on a planetary mill.
RU2008112367A 2008-03-31 2008-03-31 Method of preparing rubber mixture RU2383562C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112367A RU2383562C2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Method of preparing rubber mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112367A RU2383562C2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Method of preparing rubber mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008112367A RU2008112367A (en) 2009-10-10
RU2383562C2 true RU2383562C2 (en) 2010-03-10

Family

ID=41260309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008112367A RU2383562C2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Method of preparing rubber mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2383562C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11753530B2 (en) 2017-04-25 2023-09-12 William B. Coe Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
US11781018B2 (en) 2017-08-04 2023-10-10 William B. Coe Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
US11840622B2 (en) 2017-04-25 2023-12-12 William B. Coe Process for regenerating a monolithic, macro-structural, inter-penetrating elastomer network morphology from ground tire rubber particles
RU2810337C2 (en) * 2017-04-25 2023-12-27 Уилльям Б. КОУ Interpenetrating elastomeric mesh obtained from particles of crushed tire rubber

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1724361A1 (en) * 1990-04-24 1992-04-07 Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова Method of fine grinding materials in planetary mill, device for realization of the method
RU2011660C1 (en) * 1992-05-19 1994-04-30 Ярославский шинный завод Process for producing rubber mixture
RU2216555C2 (en) * 2001-01-03 2003-11-20 Комаров Сергей Анатольевич Composite materials for compatibility of comminuted rubber granulated materials with ingradients of rubber blends
RU2296780C1 (en) * 2005-12-09 2007-04-10 Институт синтетических полимерных материалов (ИСПМ) им. Н.С. Ениколопова РАН Method of activation of ground waste vulcanized rubber and material on their base

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1724361A1 (en) * 1990-04-24 1992-04-07 Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова Method of fine grinding materials in planetary mill, device for realization of the method
RU2011660C1 (en) * 1992-05-19 1994-04-30 Ярославский шинный завод Process for producing rubber mixture
RU2216555C2 (en) * 2001-01-03 2003-11-20 Комаров Сергей Анатольевич Composite materials for compatibility of comminuted rubber granulated materials with ingradients of rubber blends
RU2296780C1 (en) * 2005-12-09 2007-04-10 Институт синтетических полимерных материалов (ИСПМ) им. Н.С. Ениколопова РАН Method of activation of ground waste vulcanized rubber and material on their base

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВАЩЕНКО Ю.Н. И ДР. Оценка свойств эластомерных композиций, содержащих модифицированную резиновую крошку, Каучук и резина, 2001, N5, c.6-8. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11753530B2 (en) 2017-04-25 2023-09-12 William B. Coe Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
US11840622B2 (en) 2017-04-25 2023-12-12 William B. Coe Process for regenerating a monolithic, macro-structural, inter-penetrating elastomer network morphology from ground tire rubber particles
RU2810337C2 (en) * 2017-04-25 2023-12-27 Уилльям Б. КОУ Interpenetrating elastomeric mesh obtained from particles of crushed tire rubber
RU2810337C9 (en) * 2017-04-25 2024-05-03 Уилльям Б. КОУ Interpenetrating elastomeric mesh obtained from particles of crushed tire rubber
US12221527B2 (en) 2017-04-25 2025-02-11 William B. Coe Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
US12486386B2 (en) 2017-04-25 2025-12-02 William B. Coe Process for regenerating a monolithic, macro-structural, inter-penetrating elastomer network morphology from ground tire rubber particles
US11781018B2 (en) 2017-08-04 2023-10-10 William B. Coe Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
US12479996B2 (en) 2017-08-04 2025-11-25 William B. Coe Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008112367A (en) 2009-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2611492C2 (en) Digester for production of reclaimed rubber powder
De et al. Processing and material characteristics of a reclaimed ground rubber tire reinforced styrene butadiene rubber
Nimpaiboon et al. Influence of gel content on the physical properties of unfilled and carbon black filled natural rubber vulcanizates
EP3568434B1 (en) Rubber mixture and tire made by the same
JP2012504185A (en) Tires containing recycled materials
Şaşmaz et al. Utilization of chrome-tanned leather wastes in natural rubber and styrene-butadiene rubber blends
EP2620296B1 (en) Rubber composition for tire, method of preparing the same, and pneumatic tire
WO2022105742A1 (en) Antidegradant composition, antidegradant master batch and rubber composition
RU2383562C2 (en) Method of preparing rubber mixture
CA3191293A1 (en) Rubber composition with reduced odor and good thermal oxidative aging-resistant and anti-fatigue properties
Thaicharoen et al. Thiosalicylic acid as a devulcanizing agent for mechano-chemical devulcanization
Jana et al. Mechano-chemical recycling of sulfur cured natural rubber
EP1928951B1 (en) Rubber mixture for inner liner of pneumatic vehicle tyres
Hiranobe et al. Evaluation of the properties of natural rubber bio composite and guava residue (Psidium guajava L.) as sustainable application
RU2755481C1 (en) Elastomeric composition and method for production thereof
CN106061870B (en) Environment amenable rubber composition
Joseph et al. Incorporation of devulcanised rubber in fresh rubber compounds: Impact of filler correction on vulcanisate properties
Thitithammawong et al. The use of reclaimed rubber from waste tires for production of dynamically cured natural rubber/reclaimed rubber/polypropylene blends: Effect of reclaimed rubber loading
PL238429B1 (en) Filler of butadiene-styrene rubber blend and method for obtaining proecological elastomer composition of butadiene-styrene rubber that contains this filler
Przepiórkowska et al. Biodegradable protein-containing elastomeric vulcanizates
RU2686035C1 (en) Rubber mixture based on butadiene-styrene rubber with schungite
NIŢUICĂ et al. Polymer Composite Based on NBR Rubber Compounded with Rubber Waste Functionalized with Potassium Oleate
RU2383567C1 (en) Polymer anti-ageing paste for butadiene-nitrile based rubber
RU2458943C1 (en) Method of producing thermoplastic elastomeric composition
KR100542274B1 (en) Tire Rubber Composition with Nano Zinc

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200401