RU2850263C1 - Method for obtaining butadiene-styrene rubbers containing recycled rubber powder - Google Patents
Method for obtaining butadiene-styrene rubbers containing recycled rubber powderInfo
- Publication number
- RU2850263C1 RU2850263C1 RU2023110039A RU2023110039A RU2850263C1 RU 2850263 C1 RU2850263 C1 RU 2850263C1 RU 2023110039 A RU2023110039 A RU 2023110039A RU 2023110039 A RU2023110039 A RU 2023110039A RU 2850263 C1 RU2850263 C1 RU 2850263C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- styrene
- range
- recycled rubber
- butadiene
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения бутадиен-стирольных каучуков, содержащих микронизированный порошок переработанного каучука.The invention relates to a method for producing styrene-butadiene rubbers containing micronized powder of recycled rubber.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу получения бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, причем указанный способ включает следующие стадии: (a) приготовление суспензии, содержащей микронизированный порошок переработанного каучука, воду и, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество; (b) смешение суспензии, полученной на стадии (а), по меньшей мере, с одним бутадиен-стирольным латексом с получением бутадиен-стирольного латекса, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука; (c) проведение коагуляции латекса, полученного на стадии (b), с получением коагулированного бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука.More particularly, the present invention relates to a method for producing styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder, said method comprising the following steps: (a) preparing a suspension containing micronized recycled rubber powder, water and at least one surfactant; (b) mixing the suspension obtained in step (a) with at least one styrene-butadiene latex to obtain a styrene-butadiene latex containing micronized recycled rubber powder; (c) coagulating the latex obtained in step (b) to obtain coagulated styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder.
Бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, полученный описанным выше способом, как таковой или в смеси с другими каучуками, такими как, например, натуральный каучук (NR), полибутадиен (BR), сополимеры стирола и бутадиена или их смеси, преимущественно может быть использован в вулканизируемых эластомерных композициях, которые, в свою очередь, могут быть использованы в разных отраслях, например, в шинах, обувных подошвах, тормозных системах, конвейерных лентах.Styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber obtained by the method described above, as such or in a mixture with other rubbers, such as, for example, natural rubber (NR), polybutadiene (BR), styrene-butadiene copolymers or mixtures thereof, can be advantageously used in vulcanizable elastomer compositions, which, in turn, can be used in various industries, for example, in tires, shoe soles, brake systems, conveyor belts.
Переработка каучука представляет собой постоянно развивающуюся отрасль, которая привлекает все больший интерес из-за растущего внимания к таким вопросам как, например, экологическая устойчивость и экономика замкнутого цикла. Как результат, имеется очень много научных статей и патентов по указанной переработке.Rubber recycling is a constantly evolving industry, attracting increasing interest due to growing attention to issues such as environmental sustainability and the circular economy. As a result, numerous scientific papers and patents exist on this topic.
Один из наиболее широко применяемых способов переработки каучука состоит в измельчении его в тонкие порошки и добавлении его к первичным каучукам путем сухого механического смешения.One of the most widely used methods of processing rubber is to grind it into fine powders and add it to virgin rubbers by dry mechanical mixing.
Например, патент США № 9840613 относится к полимерной рецептуре, полезной в качестве конструкционного материала для производства широкого ряда изделий, причем указанная полимерная рецептура содержит (1) приблизительно от 45 до 85 мас.% микронизированного каучукового порошка, (2) приблизительно от 15 до 45 мас.% металлоценового полиолефинового эластомера и (3) приблизительно от 1 до 10 мас.% полиэтилена, привитого малеиновым ангидридом. Компоненты вышеуказанной рецептуры сушат и смешивают в двухшнековом экструдере.For example, U.S. Patent No. 9,840,613 relates to a polymer formulation useful as a structural material for the production of a wide variety of articles, said polymer formulation comprising (1) about 45 to 85 wt.% micronized rubber powder, (2) about 15 to 45 wt.% metallocene polyolefin elastomer, and (3) about 1 to 10 wt.% maleic anhydride-grafted polyethylene. The components of said formulation are dried and mixed in a twin-screw extruder.
Также известна переработка каучука посредством технологии, известной как девулканизация, которая направлена на разрушение мостиков серы, чтобы максимально приблизить полимер к его первоначальной форме.Also known is the processing of rubber through a technology known as devulcanization, which aims to break down the sulfur bridges to bring the polymer as close as possible to its original form.
Например, патент США № 5602586 относится к способу девулканизации вулканизированного каучука путем десульфуризации, включающему стадии: введения в контакт крошки вулканизированного каучука с растворителем и щелочным металлом так, чтобы получить реакционную смесь; нагревания реакционной смеси с перемешиванием в отсутствие кислорода до температуры, достаточной, чтобы щелочной металл реагировал с серой, присутствующей в вулканизированном каучуке; и поддержания температуры ниже температуры, при которой происходит термический крекинг каучука, обеспечивая девулканизацию.For example, U.S. Patent No. 5,602,586 relates to a method for devulcanizing vulcanized rubber by desulfurization, comprising the steps of: contacting crumbs of vulcanized rubber with a solvent and an alkali metal so as to form a reaction mixture; heating the reaction mixture with stirring in the absence of oxygen to a temperature sufficient for the alkali metal to react with sulfur present in the vulcanized rubber; and maintaining the temperature below the temperature at which thermal cracking of the rubber occurs, ensuring devulcanization.
Другие подробные данные технологии десульфуризации можно найти, например, в патентах США № 6541526 и 9527978.Further details of the desulfurization technology can be found, for example, in US Patents 6,541,526 and 9,527,978.
Также известны способы переработки каучука, включающие использование каучуков в эмульсии или растворе.Methods of processing rubber are also known, including the use of rubbers in emulsion or solution.
Например, заявка на патент Китая CN 101792546 относится к способу получения композиции, состоящей из каучукового порошка и каучука, который включает следующие стадии: смешение каучукового порошка, причем указанный каучуковый порошок необязательно содержит порошковые добавки или проклеивающий агент, содержащий воду или материалы, содержащие смягчающее масло, с каучуком в эмульсии или в растворе, или с влажным каучуком в твердой форме, ранее не подвергавшимся сушке, с получением промежуточных продуктов, содержащих композицию каучук-(каучуковый порошок), а затем проведение обработки для удаления жидкости с получением продуктов, содержащих композицию каучук-(каучуковый порошок) в твердом состоянии.For example, Chinese Patent Application CN 101792546 relates to a method for producing a composition consisting of rubber powder and rubber, which comprises the following steps: mixing rubber powder, wherein said rubber powder optionally contains powder additives or a sizing agent containing water or materials containing softening oil, with rubber in emulsion or in solution, or with wet rubber in solid form that has not previously been dried, to obtain intermediate products containing a rubber-(rubber powder) composition, and then carrying out a treatment to remove liquid to obtain products containing a rubber-(rubber powder) composition in a solid state.
Заявка на патент Китая CN 102344591 относится к способу получения содержащей каучук композиции, отличающийся тем, что включает следующие стадии: (1) смешение, в закрытом смесителе, порошка переработанного каучука с отсортированным или смешанным размером зерен от 90 меш (приблизительно 0,16 мм) до 200 меш (0,074 мм), причем указанный переработанный каучук необязательно содержит порошковые добавки или добавки, содержащие воду и/или смягчающее масло, с каучуком в эмульсии или в растворе так, чтобы получить гомогенный материал; или смешение, в месильной машине, указанного порошка переработанного каучука с влажным каучуком в твердой форме, который ранее не подвергался сушке, так, чтобы получить гомогенный материал; (2) проведение обезвоживающей обработки гомогенного материала, полученного на стадии (1), например, деэмульгированием, центрифугированием, гранулированием, псевдоожижением горячим воздухом, отжигом дымовыми газами, испарением в паровом цилиндре, горячей экструзией, традиционными методами удаления жидкости, с получением гомогенной композиции, содержащей каучук-(каучуковый порошок).Chinese Patent Application CN 102344591 relates to a method for producing a rubber-containing composition, characterized in that it comprises the following steps: (1) mixing, in an internal mixer, recycled rubber powder with a graded or mixed grain size of from 90 mesh (approximately 0.16 mm) to 200 mesh (0.074 mm), said recycled rubber optionally containing powder additives or additives containing water and/or softening oil, with rubber in emulsion or in solution so as to obtain a homogeneous material; or mixing, in a kneader, said recycled rubber powder with wet rubber in solid form that has not previously been dried, so as to obtain a homogeneous material; (2) carrying out dewatering treatment of the homogeneous material obtained in step (1), for example, by demulsification, centrifugation, granulation, hot air fluidization, flue gas annealing, evaporation in a steam cylinder, hot extrusion, traditional liquid removal methods, to obtain a homogeneous composition containing rubber (rubber powder).
Однако описанные выше способы имеют некоторые недостатки, такие как, например:However, the methods described above have some disadvantages, such as:
- ухудшение физико-механических свойств эластомерных композиций, в которых их используют;- deterioration of the physical and mechanical properties of the elastomeric compositions in which they are used;
- проблемы, связанные с работой с ними, а также со здоровьем операторов;- problems associated with working with them, as well as with the health of operators;
- технические проблемы, связанные с загрязнением производственных линий и используемого оборудования.- technical problems associated with contamination of production lines and equipment used.
Микронизированный порошок переработанного каучука, как известно, отличается высокой гигроскопичностью. Абсорбция влаги микронизированным порошком переработанного каучука может ухудшать как механическое смешение («сухое смешение») с первичным каучуком, так и последующий процесс вулканизации, приводя к ухудшению физических и механических свойств конечного вулканизированного продукта.Micronized recycled rubber powder is known to be highly hygroscopic. Moisture absorption by micronized recycled rubber powder can impair both mechanical mixing ("dry mixing") with virgin rubber and the subsequent vulcanization process, leading to deterioration of the physical and mechanical properties of the final vulcanized product.
Более того, использование микронизированного порошка переработанного каучука при механическом смешении («сухом смешении») требует тщательного управления с точки зрения как экологической устойчивости, так и здоровья оператора, чтобы исключить риски, такие как, например, взрывы или рассеивание микрочастиц в атмосфере, с последующим повышением затрат на производство. Кроме того, использование микронизированного порошка переработанного каучука при механическом смешении («сухом смешении») может стать серьезной проблемой для объектов, оборудованных ненадлежащим образом.Furthermore, the use of micronized recycled rubber powder in mechanical mixing ("dry mixing") requires careful management from both environmental sustainability and operator health perspectives to avoid risks such as explosions or the dispersal of microparticles into the atmosphere, which can lead to increased production costs. Furthermore, the use of micronized recycled rubber powder in mechanical mixing ("dry mixing") can pose a serious problem for improperly equipped facilities.
И, наконец, использование микронизированного порошка переработанного каучука может приводить к загрязнению производственных линий и используемого оборудования, что может приводить к закупорке и неисправной работе, увеличивая как время, так и затраты на процесс.Finally, the use of micronized recycled rubber powder can lead to contamination of production lines and equipment, which can lead to blockages and malfunctions, increasing both the time and cost of the process.
Таким образом, поставлена задача найти способ получения бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, способный преодолевать описанные выше проблемы.Thus, the task was set to find a method for producing styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber, which is capable of overcoming the problems described above.
В настоящее время найден новый способ получения бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, который благодаря использованию суспензии, содержащей микронизированный порошок переработанного каучука, имеющего определенный размер, воду и, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество, причем указанное поверхностно-активное вещество присутствует в определенных количествах, позволяет преодолевать описанные выше недостатки. Указанный способ позволяет получать бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, который может быть успешно использован, как таковой или в смеси с другими каучуками, такими как, например, натуральный каучук (NR), полибутадиен (BR), сополимеры стирола и бутадиена или их смеси, в вулканизируемых эластомерных композициях, которые, в свою очередь, могут быть использованы в разных отраслях, например, в шинах, обувных подошвах, тормозных системах и конвейерных лентах.A new method has now been discovered for producing styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber, which, by using a suspension containing micronized powder of recycled rubber of a certain size, water, and at least one surfactant, said surfactant being present in certain amounts, makes it possible to overcome the above-described disadvantages. Said method makes it possible to produce styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber, which can be successfully used, as such or in a mixture with other rubbers, such as, for example, natural rubber (NR), polybutadiene (BR), styrene-butadiene copolymers, or mixtures thereof, in vulcanizable elastomer compositions, which, in turn, can be used in various industries, for example, in tires, shoe soles, brake systems, and conveyor belts.
Таким образом, целью настоящего изобретения является способ получения бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, причем указанный способ включает следующие стадии:Thus, the aim of the present invention is a method for producing styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber, said method comprising the following steps:
(a) приготовление суспензии, содержащей микронизированный порошок переработанного каучука, воду и, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество;(a) preparing a suspension containing micronized recycled rubber powder, water and at least one surfactant;
(b) смешение суспензии, полученной на стадии (а), по меньшей мере, с одним бутадиен-стирольным латексом с получением бутадиен-стирольного латекса, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука;(b) mixing the suspension obtained in step (a) with at least one styrene-butadiene latex to obtain a styrene-butadiene latex containing micronized recycled rubber powder;
(c) проведение коагуляции латекса, полученного на стадии (b), с получением коагулированного бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука;(c) coagulating the latex obtained in step (b) to obtain coagulated styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder;
где:Where:
- на стадии (a) размер частиц указанного микронизированного порошка переработанного каучука находится в интервале от 0,05 до 0,8 мм, предпочтительно в интервале от 0,1 до 0,4 мм;- in step (a) the particle size of said micronized recycled rubber powder is in the range of 0.05 to 0.8 mm, preferably in the range of 0.1 to 0.4 mm;
- на стадии (a) указанное, по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество присутствует в количестве в интервале от 0,5 до 3 мас.%, предпочтительно в интервале от 1 до 2,5 мас.% относительно общей массы указанного микронизированного порошка переработанного каучука;- in step (a) said at least one surfactant is present in an amount in the range of from 0.5 to 3 wt.%, preferably in the range of from 1 to 2.5 wt.% relative to the total weight of said micronized recycled rubber powder;
- на стадии (a) указанный микронизированный порошок переработанного каучука имеет концентрацию в воде в интервале от 1 до 50 мас.%, предпочтительно в интервале от 5 до 30 мас.% относительно общей массы указанной воды.- in step (a), said micronized powder of recycled rubber has a concentration in water in the range of 1 to 50 wt.%, preferably in the range of 5 to 30 wt.% relative to the total mass of said water.
В контексте настоящего описания и последующей формулы изобретения определения числовых интервалов всегда включают крайние значения, если не указано иное.In the context of the present description and the following claims, definitions of numerical ranges always include extreme values unless otherwise stated.
В контексте настоящего описания и последующей формулы изобретения термин «содержащий» также включает термины «который по существу состоит из» или «который состоит из».In the context of the present description and the following claims, the term "comprising" also includes the terms "which consists essentially of" or "which consists of".
В контексте настоящего описания и последующей формулы изобретения размер частиц указанного микронизированного порошка переработанного каучука определяют по стандарту ASTM D5644-18.In the context of the present description and the following claims, the particle size of said micronized recycled rubber powder is determined according to ASTM D5644-18.
В контексте способа по настоящему изобретению микронизированный порошок переработанного каучука может поступать от разных типов каучуковых продуктов, таких как, например, цельные шины с истекшим сроком службы (ELT) или части шин (например, протекторы). Микронизированный порошок переработанного каучука, таким образом, может включать различные типы каучука, такие как, например натуральный каучук (NR), бутадиен-стирольный каучук (SBR), бутадиеновый каучук (BR), а также наполнители, такие как, например, углеродная сажа, диоксид кремния, сера и ускорители, добавки различных видов.In the context of the method of the present invention, the micronized recycled rubber powder may come from various types of rubber products, such as, for example, whole end-of-life (ELT) tires or tire parts (e.g., treads). The micronized recycled rubber powder may thus include various types of rubber, such as, for example, natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), as well as fillers such as, for example, carbon black, silicon dioxide, sulfur, and accelerators, additives of various types.
Микронизированный порошок переработанного каучука может быть получен способами, известными в данной области техники. Например, микронизированный порошок переработанного каучука может быть получен с помощью криогенного способа, способа механического измельчения или способа под высоким давлением в присутствии воды. Во всех способах стальные компоненты удаляют с помощью магнитного сепаратора, а волокнистые компоненты отделяют с помощью воздушных классификаторов или другого оборудования для разделения. В криогенном способе измельченный каучук замораживают при экстремально низкой температуре и затем раздавливают в мелкие частицы. В способе механического измельчения, обычно проводимом при комнатной температуре (25°C), используют различное измельчающее оборудованием, например, дробильные вальцы, грануляторы и т.п., чтобы механически разрушить каучук до небольших частиц. Методика обработки под высоким давлением в присутствии воды включает воздействие на каучуковый продукт, например, на шину с истекшим сроком службы, струи воды высокого давления, которая отскребает наиболее удаленные от центра части шины, образуя небольшие частицы.Micronized recycled rubber powder can be produced by methods known in the art. For example, micronized recycled rubber powder can be produced using a cryogenic process, a mechanical grinding process, or a high-pressure, water-based process. In all methods, steel components are removed using a magnetic separator, and fibrous components are separated using air classifiers or other separation equipment. In the cryogenic process, the ground rubber is frozen at an extremely low temperature and then crushed into small particles. The mechanical grinding process, typically carried out at room temperature (25°C), uses various grinding equipment, such as crushing rollers, granulators, and the like, to mechanically break the rubber into small particles. The high-pressure, water-based method involves exposing a rubber product, such as an end-of-life tire, to a high-pressure water jet, which scrapes the outermost portions of the tire, creating small particles.
В контексте настоящего изобретения может быть использован микронизированный порошок переработанного каучука, полученный любым из способов, известных в данной области техники, например, любым из описанных выше способов.In the context of the present invention, micronized powder of recycled rubber obtained by any of the methods known in the art, for example, by any of the methods described above, can be used.
Примеры микронизированных порошков переработанного каучука, которые могут быть успешно использованы для целей настоящего изобретения и которые коммерчески доступны на сегодняшний день, представляют собой продукты, известные под торговым названием PolyDyneTM (d90 в интервале от 0,074 до 0,4 мм) от компании Lehigh Technologies, каучуковый порошок B.0/0.35 (d90 <0,35 мм) от компании Albatros, TyreXolTM CWN 0-400 (d90 <0,33 мм) от компании Tyre Recicling Solutions.Examples of micronized recycled rubber powders that can be successfully used for the purposes of the present invention and that are commercially available today are the products known under the trade name PolyDyne ™ (d 90 in the range from 0.074 to 0.4 mm) from Lehigh Technologies, rubber powder B.0/0.35 (d 90 <0.35 mm) from Albatros, TyreXol ™ CWN 0-400 (d 90 <0.33 mm) from Tyre Recycling Solutions.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения на стадии (a) указанное, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество может быть выбрано, например, из неионных поверхностно-активных веществ, таких как, например, полиоксиэтиленовые производные жирных кислот, алкилполиглюкозиды, этаноламиды, этоксилированные амиды, этоксилированные амины, этоксилированные кислоты, алкиловые эфиры полиоксиэтилена или их смеси.According to a preferred embodiment of the present invention, in step (a), said at least one surfactant may be selected, for example, from non-ionic surfactants such as, for example, polyoxyethylene fatty acid derivatives, alkyl polyglucosides, ethanolamides, ethoxylated amides, ethoxylated amines, ethoxylated acids, polyoxyethylene alkyl ethers or mixtures thereof.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом настоящего изобретения на стадии (a) указанное, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество может быть выбрано, например, из анионных поверхностно-активных веществ, таких как, например: соли, образованные длинными цепочками атомов углерода, которые оканчиваются карбоксилатной или сульфонатной группой (например, лаурилсульфат натрия (SLS), лаурилэтоксисульфат натрия (SLES)), алкилбензолсульфоновые кислоты (ABS), полисульфированные ароматические эфиры (например, DowfaxTM 2A1 компании Dow Chemical) или их смеси; соли натрия, калия, лития или аммония, предпочтительно натрия или калия, жирных кислот, насыщенных или ненасыщенных, содержащих от 6 до 22 атомов углерода в молекуле, таких как, например, капроновая кислота, лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, олеиновая кислота, линолевая кислота, линоленовая кислота или их смеси, или смеси указанных солей; соли натрия, калия, лития или аммония, предпочтительно натрия или калия, модифицированных смоляных кислот, которые получены димеризацией, диспропорционированием, гидрированием, модификацией смесей смоляных кислот, включающих абиетиновую кислоту, неоабиетиновую кислоту, палюстровую кислоту, левопимаровую кислоту или их смеси, или смеси указанных солей (например, калиевую соль, полученную при диспропорционировании смоляной кислоты Potassium Soap 80% Gresinox 578M от компании Parchem).According to another preferred embodiment of the present invention, in step (a), said at least one surfactant may be selected, for example, from anionic surfactants such as, for example: salts formed by long chains of carbon atoms that terminate in a carboxylate or sulfonate group (e.g., sodium lauryl sulfate (SLS), sodium lauryl ethoxy sulfate (SLES)), alkylbenzenesulfonic acids (ABS), polysulfonated aromatic esters (e.g., Dowfax ™ 2A1 from Dow Chemical) or mixtures thereof; sodium, potassium, lithium or ammonium salts, preferably sodium or potassium, of fatty acids, saturated or unsaturated, containing from 6 to 22 carbon atoms per molecule, such as, for example, caproic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid or mixtures thereof, or mixtures of the said salts; sodium, potassium, lithium or ammonium salts, preferably sodium or potassium, of modified resin acids which are obtained by dimerization, disproportionation, hydrogenation, modification of mixtures of resin acids including abietic acid, neoabietic acid, palustric acid, levopimaric acid or mixtures thereof, or mixtures of said salts (for example, the potassium salt obtained by disproportionation of the resin acid Potassium Soap 80% Gresinox 578M from Parchem).
В соответствии с другим предпочтительным вариантом настоящего изобретения на стадии (a) указанное, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество может быть выбрано, например, из катионных поверхностно-активных веществ, таких как, например, длинноцепочечные четвертичные аммониевые соли (например, хлорид бензалкония (BAC), бромид цетилтриметиламмония (CTAB), бромид гексадецилтриметиламмония) или их смеси.According to another preferred embodiment of the present invention, in step (a), said at least one surfactant may be selected, for example, from cationic surfactants, such as, for example, long-chain quaternary ammonium salts (for example, benzalkonium chloride (BAC), cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), hexadecyltrimethylammonium bromide) or mixtures thereof.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом настоящего изобретения на стадии (a) указанное, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество может быть выбрано, например, из амфотерных поверхностно-активных веществ, таких как, например, кокоамидопропилбетаин, додецилбетаин, лецитин, аминокарбоновые кислоты или их смеси.According to another preferred embodiment of the present invention, in step (a), said at least one surfactant may be selected, for example, from amphoteric surfactants such as, for example, cocoamidopropyl betaine, dodecyl betaine, lecithin, aminocarboxylic acids or mixtures thereof.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения указанная стадия (a) может быть проведена при температуре в интервале от 20 до 90°C, предпочтительно в интервале от 50 до 80°C в течение переменного времени в зависимости от размера смесителя и достаточного для получения гомогенной суспензии, предпочтительно в течение времени в интервале от 2 до 60 мин, предпочтительно в интервале от 4 до 40 мин.According to a preferred embodiment of the present invention, said step (a) can be carried out at a temperature in the range of 20 to 90°C, preferably in the range of 50 to 80°C for a variable time depending on the size of the mixer and sufficient to obtain a homogeneous suspension, preferably for a time in the range of 2 to 60 minutes, preferably in the range of 4 to 40 minutes.
Указанная стадия (a) может быть проведена путем смешения микронизированного порошка переработанного каучука, воды и, по меньшей мере, одного поверхностно-активного вещества в смесителе, снабженном системой смешения, подходящей для получения гомогенной суспензии, то есть, суспензии, в которой микронизированный порошок переработанного каучука гомогенно распределен по всему объему воды и поверхностно-активного вещества. Предпочтительно указанная система смешения может состоять рабочего колеса со смешанным вторичным потоком, такого как, например, рабочее колесо с углом наклона лопасти 45° «Pitch Blade», или рабочего колеса на подводных крыльях с чисто осевым потоком, такого как, например, 3-лопастная мешалка A310 компании Lightnin.Said step (a) can be carried out by mixing micronized recycled rubber powder, water and at least one surfactant in a mixer equipped with a mixing system suitable for obtaining a homogeneous suspension, i.e., a suspension in which the micronized recycled rubber powder is homogeneously distributed throughout the volume of water and surfactant. Preferably, said mixing system can consist of an impeller with a mixed secondary flow, such as, for example, an impeller with a 45° "Pitch Blade" blade angle, or an impeller on hydrofoils with a purely axial flow, such as, for example, the 3-blade mixer A310 from Lightning.
Следует отметить, что работая, как описано выше, в конце стадии (а) получают стабильную гомогенную («непрозрачную») суспензию. В контексте данного описания термин «стабильная гомогенная суспензия» означает, что такая суспензия не демонстрирует видимого расслоения, фазового разделения или осаждения в течение, по меньшей мере, 5 мин при отсутствии перемешивания при комнатной температуре (25°C).It should be noted that, when proceeding as described above, a stable, homogeneous ("opaque") suspension is obtained at the end of step (a). In the context of this description, the term "stable, homogeneous suspension" means that such a suspension does not exhibit visible stratification, phase separation, or sedimentation for at least 5 minutes without stirring at room temperature (25°C).
В контексте способа настоящего изобретения используемый бутадиен-стирольный латекс может быть получен способами, известными в данной области техники, например, эмульсионной радикальной сополимеризацией, как сообщается, например, в патентах США 4070324 и 5504168 или в публикации El-Aasser M. S., Sudol D., «Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers» (1997), Klein A., Daniel E. S. Ed., John Wiley and Sons, New York, Chapter VI, pages 37-55.In the context of the process of the present invention, the styrene-butadiene latex used can be obtained by methods known in the art, for example, by emulsion radical copolymerization, as reported, for example, in U.S. Patents 4,070,324 and 5,504,168 or in the publication El-Aasser MS, Sudol D., " Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers " (1997), Klein A., Daniel ES Ed., John Wiley and Sons, New York, Chapter VI, pages 37-55.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения на указанной стадии (b) указанный, по меньшей мере, один бутадиен-стирольный латекс может иметь количество бутадиен-стирольного полимера в интервале от 10 до 50 мас.%, предпочтительно в интервале от 15 до 30 мас.% относительно общей массы указанного латекса и количество связанного стирола в интервале от 10 до 60 мас.%, предпочтительно в интервале от 20 до 50 мас.% относительно общей массы указанного латекса.According to a preferred embodiment of the present invention, in said step (b), said at least one styrene-butadiene latex may have an amount of styrene-butadiene polymer in the range of 10 to 50 wt.%, preferably in the range of 15 to 30 wt.% relative to the total weight of said latex and an amount of bound styrene in the range of 10 to 60 wt.%, preferably in the range of 20 to 50 wt.% relative to the total weight of said latex.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения на указанной стадии (b) суспензия, полученная на стадии (a), может быть добавлена в таком количестве, чтобы получить количество микронизированного порошка переработанного каучука в интервале от 5 до 95 мас.%, предпочтительно в интервале от 8 до 35 мас.% относительно общей массы бутадиен-стирольного каучука, находящегося в латексе.According to a preferred embodiment of the present invention, in said step (b), the suspension obtained in step (a) can be added in such an amount as to obtain an amount of micronized recycled rubber powder in the range of 5 to 95% by weight, preferably in the range of 8 to 35% by weight, relative to the total weight of styrene-butadiene rubber present in the latex.
Указанная стадия (b) может быть проведена в смесителе (называемом «смесителем предварительного смешения»), снабженном системой смешения, подходящей для получения бутадиен-стирольного латекса, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, где указанный микронизированный порошок переработанного каучука гомогенно распределен в латексе. Предпочтительно указанная система смешения может состоять рабочего колеса со смешанным вторичным потоком, такого как, например, рабочее колесо 45° «Pitch Blade», или рабочего колеса на подводных крыльях с осевым потоком, такого как, например, 3-лопастная мешалка A310 компании Lightnin.Said step (b) can be carried out in a mixer (called a "pre-mixer") equipped with a mixing system suitable for producing styrene-butadiene latex containing micronized recycled rubber powder, wherein said micronized recycled rubber powder is homogeneously distributed in the latex. Preferably, said mixing system can consist of an impeller with a mixed secondary flow, such as, for example, a 45° "Pitch Blade" impeller, or an impeller with an axial flow hydrofoil, such as, for example, a 3-blade mixer A310 from Lightning.
В соответствии с вариантом настоящего изобретения указанная стадия (b) может быть проведена в смесителе (называемом смесителем предварительного смешения) при температуре в интервале от 20 до 90°C, предпочтительно в интервале от 50 до 80°C в течение переменного времени в зависимости от размера смесителя и достаточного для получения бутадиен-стирольного латекса, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, где указанный порошок гомогенно распределен в латексе, предпочтительно в течение периода времени в интервале от 1 до 45 мин, предпочтительно в интервале от 5 до 15 мин.According to an embodiment of the present invention, said step (b) can be carried out in a mixer (called a pre-mixer) at a temperature in the range of 20 to 90°C, preferably in the range of 50 to 80°C, for a variable time depending on the size of the mixer and sufficient to obtain a styrene-butadiene latex containing micronized recycled rubber powder, wherein said powder is homogeneously distributed in the latex, preferably for a period of time in the range of 1 to 45 minutes, preferably in the range of 5 to 15 minutes.
В указанный смеситель (называемый смесителем предварительного смешения) могут быть добавлены дополнительные компоненты, обычно используемые в процессах эмульсионной радикальной сополимеризации для производства бутадиен-стирольных каучуков (полимеризованные в эмульсии, e-SBR), такие как, например, поверхностно-активные вещества, выбираемые из поверхностно-активных веществ, представленных выше, масла-наполнители, антиоксиданты; больше детальной информации, относящейся к указанным способам эмульсионной радикальной полимеризации для производства бутадиен-стирольных каучуков (e-SBR), может быть найдено, например, в патентах США №№ 4070324 и 5504168 или в публикации El-Aasser M. S., Sudol D. «Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers» (1997), Lovell P. A., El-Aasser Ed., John Wiley and Sons, New York, Chapter VI, pages 208-234, о которых сообщалось выше.Into said mixer (called a pre-mixer) may be added further components commonly used in emulsion radical copolymerization processes for the production of styrene-butadiene rubbers (emulsion polymerized, e-SBR), such as, for example, surfactants selected from the surfactants presented above, extender oils, antioxidants; More detailed information relating to the said emulsion radical polymerization processes for the production of styrene-butadiene rubbers (e-SBR) can be found, for example, in U.S. Patent Nos. 4,070,324 and 5,504,168 or in the publication El-Aasser M.S., Sudol D. " Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers " (1997), Lovell P.A., El-Aasser Ed., John Wiley and Sons, New York, Chapter VI, pages 208-234, reported above.
С другой стороны, указанная стадия (b) может быть проведена в том же коагуляционном смесителе (называемом «коагуляционной емкостью»), где проводят указанную стадию (c) (коагуляцию): в этом случае смешение между суспензией, полученной на стадии (a), и бутадиен-стирольным латексом происходит непосредственно в указанном коагуляционном смесителе (называемом «коагуляционной емкостью») (стадия (c1)).On the other hand, said step (b) can be carried out in the same coagulation mixer (called "coagulation tank") where said step (c) (coagulation) is carried out: in this case, the mixing between the suspension obtained in step (a) and the styrene-butadiene latex takes place directly in said coagulation mixer (called "coagulation tank") (step (c1)).
Таким образом, еще одной целью настоящего изобретения является способ, включающий следующие стадии:Thus, another object of the present invention is a method comprising the following steps:
(a1) приготовление суспензии, содержащей микронизированный порошок переработанного каучука, воду и, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество;(a1) preparing a suspension containing micronized recycled rubber powder, water and at least one surfactant;
(c1) смешение суспензии, полученной на стадии (а), по меньшей мере, с одним бутадиен-стирольным каучуком и проведение коагуляции всего этого с получением коагулированного бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука;(c1) mixing the suspension obtained in step (a) with at least one styrene-butadiene rubber and coagulating all of this to obtain a coagulated styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber;
где:Where:
- на стадии (a1) размер частиц указанного микронизированного порошка переработанного каучука находится в интервале от 0,05 до 0,8 мм, предпочтительно в интервале от 0,1 до 0,4 мм;- in step (a1), the particle size of said micronized recycled rubber powder is in the range of 0.05 to 0.8 mm, preferably in the range of 0.1 to 0.4 mm;
- на стадии (a1) указанное, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество присутствует в количестве в интервале от 0,5 до 3 мас.%, предпочтительно в интервале от 1 до 2,5 мас.% относительно общей массы указанного микронизированного порошка переработанного каучука;- in step (a1), said at least one surfactant is present in an amount in the range of from 0.5 to 3 wt.%, preferably in the range of from 1 to 2.5 wt.%, relative to the total weight of said micronized recycled rubber powder;
- на стадии (a1) указанный микронизированный порошок переработанного каучука имеет концентрацию в воде в интервале от 1 до 50 мас.%, предпочтительно в интервале от 5 до 30 мас.% относительно общей массы указанной воды.- in step (a1), said micronized powder of recycled rubber has a concentration in water in the range of 1 to 50 wt.%, preferably in the range of 5 to 30 wt.% relative to the total mass of said water.
Следует отметить, что в случае, где указанную стадию (b) проводят в том же коагуляционном смесителе (называемом «коагуляционной емкостью»), в котором проводят указанную стадию (c) (коагуляцию), то есть, стадию (c1), в смесителе (называемом «смесителем предварительного смешения») все еще может быть проведено смешение между дополнительными компонентами, представленными выше, и бутадиен-стирольным латексом с получением бутадиен-стирольного латекса, где указанные дополнительные компоненты гомогенно распределены в латексе, работая в тех же условиях, описанных выше для стадии (b).It should be noted that in the case where said step (b) is carried out in the same coagulation mixer (called a "coagulation vessel") in which said step (c) (coagulation) is carried out, that is, step (c1), mixing can still be carried out in the mixer (called a "pre-mixer") between the additional components presented above and the styrene-butadiene latex to obtain a styrene-butadiene latex, where said additional components are homogeneously distributed in the latex, operating under the same conditions described above for step (b).
Указанную стадию (a1) проводят, работая при тех же условиях, которые описаны выше для стадии (a).The said step (a1) is carried out working under the same conditions as described above for step (a).
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения на указанной стадии (c1) указанный, по меньшей мере, один бутадиен-стирольный латекс может иметь количество бутадиен-стирольного полимера в интервале от 10 до 50 мас.%, предпочтительно в интервале от 15 до 30 мас.% относительно общей массы указанного латекса и количество связанного стирола в интервале от 10 до 60 мас.%, предпочтительно в интервале от 20 до 50 мас.% относительно общей массы указанного латекса.According to a preferred embodiment of the present invention, in said step (c1), said at least one styrene-butadiene latex may have an amount of styrene-butadiene polymer in the range of 10 to 50 wt.%, preferably in the range of 15 to 30 wt.% relative to the total weight of said latex and an amount of bound styrene in the range of 10 to 60 wt.%, preferably in the range of 20 to 50 wt.% relative to the total weight of said latex.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения на указанной стадии (c1) суспензия, полученная на стадии (a1), может быть добавлена в таком количестве, чтобы получить количество микронизированного порошка переработанного каучука в интервале от 5 до 95 мас.%, предпочтительно в интервале от 8 до 35 мас.% относительно общей массы бутадиен-стирольного каучука, находящегося в латексе.According to a preferred embodiment of the present invention, in said step (c1), the suspension obtained in step (a1) can be added in such an amount as to obtain an amount of micronized recycled rubber powder in the range of 5 to 95% by weight, preferably in the range of 8 to 35% by weight, relative to the total weight of styrene-butadiene rubber present in the latex.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения указанные стадия (c) и стадия (c1) могут быть проведены в присутствии, по меньшей мере, одного коагулирующего агента, который может быть выбран, например, из числа сополимеров алкиламина и эпихлоргидрина (например, сополимера диметиламина и эпихлоргидрина, известного под торговым названием Floquat® FL 2250 от компании NSF).According to a preferred embodiment of the present invention, said step (c) and step (c1) may be carried out in the presence of at least one coagulating agent, which may be selected, for example, from among copolymers of alkylamine and epichlorohydrin (for example, a copolymer of dimethylamine and epichlorohydrin, known under the trade name Floquat® FL 2250 from NSF).
Количество коагулирующего агента и других компонентов, которые могут присутствовать, таких как, например, поверхностно-активные вещества, масла-наполнители, антиоксиданты, меняется в зависимости от используемого латекса и количества микронизированного порошка переработанного каучука.The amount of coagulating agent and other components that may be present, such as surfactants, extender oils, antioxidants, varies depending on the latex used and the amount of micronized recycled rubber powder.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения указанные стадия (c) и стадия (c1) могут быть проведены при температуре в интервале от 40 до 90°C, предпочтительно в интервале от 60 до 80°C, в течение переменного времени в зависимости от размера коагуляционного смесителя (называемого «коагуляционной емкостью»), количеств суспензии, полученной на стадии (a) или на стадии (a1), и используемого бутадиен-стирольного латекса, температуры и pH, применяемой системы смешения, предпочтительно в течение времени в интервале от 5 до 120 мин, предпочтительно в интервале от 10 до 60 мин.According to a preferred embodiment of the present invention, said step (c) and step (c1) can be carried out at a temperature in the range of 40 to 90°C, preferably in the range of 60 to 80°C, for a variable time depending on the size of the coagulation mixer (called "coagulation vessel"), the amounts of suspension obtained in step (a) or in step (a1) and the styrene-butadiene latex used, the temperature and pH of the mixing system used, preferably for a time in the range of 5 to 120 min, preferably in the range of 10 to 60 min.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения указанные стадия (c) и стадия (c1) могут быть проведены при pH ниже или равном 5, предпочтительно в интервале от 2,5 до 4.According to a preferred embodiment of the present invention, said step (c) and step (c1) may be carried out at a pH lower than or equal to 5, preferably in the range from 2.5 to 4.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одна неорганическая кислота, такая как, например, серная кислота, фосфорная кислота, предпочтительно серная кислота, может быть добавлена на указанных стадии (c) и стадии (c1).According to a preferred embodiment of the present invention, at least one inorganic acid, such as, for example, sulfuric acid, phosphoric acid, preferably sulfuric acid, can be added in said step (c) and step (c1).
В соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения указанная, по меньшей мере, одна органическая кислота может быть добавлена в таком количестве, чтобы поддерживать значение pH ниже или равным 5, предпочтительно в интервале от 2,5 до 4, в течение всей продолжительности указанных стадии (c) и стадии (c1).According to a preferred embodiment of the present invention, said at least one organic acid may be added in such an amount as to maintain the pH value below or equal to 5, preferably in the range from 2.5 to 4, during the entire duration of said step (c) and step (c1).
Указанные стадия (c) и стадия (c1) могут быть проведены в коагуляционном смесителе (называемом «коагуляционной емкостью»), снабженном системой перемешивания. Следует отметить, что указанная система смешения также приемлема для достижения гомогенного распределения микронизированного порошка переработанного каучука в бутадиен-стирольном латексе, если указанную стадию (b) проводят в том же самом коагуляционном смесителе (называемом «коагуляционной емкостью»), что и указанная стадия (c) (стадия (c1)). Предпочтительно указанная система смешения может состоять из рабочего колеса со смешанным вторичным потоком, такого как, например, такого как, например, рабочее колесо типа 45° «Pitch Blade», или рабочего колеса на подводных крыльях с чисто осевым потоком, такого как, например, 3-лопастная мешалка A310 компании Lightnin.Said step (c) and step (c1) can be carried out in a coagulation mixer (called a "coagulation vessel") equipped with a mixing system. It should be noted that said mixing system is also suitable for achieving a homogeneous distribution of the micronized recycled rubber powder in the styrene-butadiene latex if said step (b) is carried out in the same coagulation mixer (called a "coagulation vessel") as said step (c) (step (c1)). Preferably, said mixing system can consist of an impeller with a mixed secondary flow, such as, for example, a 45° "Pitch Blade" impeller, or a hydrofoil impeller with a purely axial flow, such as, for example, a 3-blade mixer A310 from Lightning.
После коагуляции бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, обычно находится в форме крошек.After coagulation, styrene butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder is usually in the form of crumbs.
Предпочтительно указанные крошки нейтрализуют путем добавления водного раствора, содержащего, по меньшей мере, одно органическое основание, такое как, например, раствор карбоната натрия, а затем промывкой водой. Используемая для указанной промывки вода может быть деионизированной водой и недеионизированной водой.Preferably, said crumbs are neutralized by adding an aqueous solution containing at least one organic base, such as, for example, a sodium carbonate solution, followed by rinsing with water. The water used for said rinsing may be deionized water or non-deionized water.
Предпочтительно указанная промывка водой может быть выполнена при температуре в интервале от 35 до 90°C, предпочтительно в интервале от 40 до 90°C.Preferably, said rinsing with water can be carried out at a temperature in the range of 35 to 90°C, preferably in the range of 40 to 90°C.
Бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, может быть подвергнут одной или нескольким промывкам водой, например, одной-семи промывкам, которые можно проводить периодически или непрерывно, предпочтительно непрерывно. Между промывками также может быть проведена частичная сушка бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука.The styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder may be subjected to one or more water washes, for example, one to seven washes, which can be performed periodically or continuously, preferably continuously. Partial drying of the styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder may also be performed between washes.
После промывки водой бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, обычно подвергают удалению воды («обезвоживанию»). Удаление воды может быть проведено на двух стадиях, подвергая бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, первой механической обработке, например, посредством шнековых устройств, а затем упариванию, например, с помощью сушильной камеры, горячей плитки; или на одной стадии, подвергая бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, непосредственно упариванию, например, с помощью сушильной камеры, горячей плитки. Указанное удаление воды («обезвоживание») может быть проведено при температуре в интервале от 40 до 150°C, предпочтительно в интервале от 60 до 120°C, в течение времени больше чем 5 мин, предпочтительно в интервале от 8 до 45 мин; однако время должно быть достаточным для получения бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, с остаточным содержанием влаги меньше чем 1 мас.% от общей массы бутадиен-стирольного каучука.After washing with water, the styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder is usually subjected to water removal ("dewatering"). Water removal can be carried out in two stages, by first subjecting the styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder to mechanical treatment, for example, by means of screw devices, and then to evaporation, for example, by means of a drying chamber, a hot plate; or in one stage, by directly subjecting the styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder to evaporation, for example, by means of a drying chamber, a hot plate. The said water removal ("dewatering") can be carried out at a temperature in the range of from 40 to 150 °C, preferably in the range of from 60 to 120 °C, for a time greater than 5 minutes, preferably in the range of from 8 to 45 minutes; however, the time must be sufficient to obtain styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder with a residual moisture content of less than 1% by weight of the total weight of styrene-butadiene rubber.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения указанный способ может быть проведен как в периодическом, так и непрерывном режиме, предпочтительно в непрерывном режиме.According to a preferred embodiment of the present invention, said method can be carried out in either a batch or continuous mode, preferably in a continuous mode.
Как упоминалось выше, бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, полученный указанным выше способом, как таковой или в смеси с другими каучуками, такими как, например, натуральный каучук (NR), полибутадиен (BR), сополимеры стирола и бутадиена или их смеси, преимущественно может быть использован в вулканизируемых эластомерных композициях, которые, в свою очередь, могут быть использованы в разных отраслях, например, в шинах, обувных подошвах, тормозных системах, конвейерных лентах.As mentioned above, styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber obtained by the above method, as such or in a mixture with other rubbers, such as, for example, natural rubber (NR), polybutadiene (BR), styrene-butadiene copolymers or mixtures thereof, can be advantageously used in vulcanizable elastomer compositions, which, in turn, can be used in various industries, for example, in tires, shoe soles, brake systems, conveyor belts.
Например, указанный бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, может быть использован в смеси с углеродной сажей и/или диоксидом кремния в вулканизируемых эластомерных композициях, приемлемых для получения шин.For example, the said styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder can be used in a mixture with carbon black and/or silica in vulcanizable elastomer compositions suitable for producing tires.
Таким образом, еще одной целью настоящего изобретения является вулканизируемая эластомерная композиция, содержащая, по меньшей мере, один бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, полученный как описано выше, по меньшей мере, один наполнитель, выбираемый из углеродной сажи, диоксида кремния или их смесей, и, по меньшей мере, один вулканизирующий агент. Предпочтительно указанный наполнитель может присутствовать в указанной вулканизируемой эластомерной композиции в количестве в интервале от 5 до 500 ч/млн.Thus, another object of the present invention is a vulcanizable elastomer composition comprising at least one styrene-butadiene rubber comprising micronized recycled rubber powder obtained as described above, at least one filler selected from carbon black, silicon dioxide or mixtures thereof, and at least one vulcanizing agent. Preferably, said filler may be present in said vulcanizable elastomer composition in an amount in the range of 5 to 500 ppm.
Указанная вулканизируемая эластомерная композиция может содержать, помимо указанного бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, другие эластомеры, такие как, например, натуральный каучук (NR), полибутадиен (BR) или их смеси.The said vulcanizable elastomer composition may contain, in addition to the said styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber, other elastomers, such as, for example, natural rubber (NR), polybutadiene (BR) or mixtures thereof.
В контексте настоящего изобретения и последующей формулы изобретения термин «ч/млн» означает массовые части данного компонента на 100 массовых частей присутствующего бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, и других необязательно присутствующих эластомеров в вулканизируемой эластомерной композиции.In the context of the present invention and the following claims, the term "ppm" means parts by weight of a given component per 100 parts by weight of the styrene-butadiene rubber present, comprising micronized recycled rubber powder, and other optionally present elastomers in the vulcanizable elastomer composition.
Указанный вулканизирующий агент может быть выбран, например, из растворимой или нерастворимой элементарной серы, или из доноров серы, или их смесей.The said vulcanizing agent may be selected, for example, from soluble or insoluble elemental sulfur, or from sulfur donors, or mixtures thereof.
Донорами серы являются, например, диморфолилдисульфид (DTDM), 2-морфолинодитиобензотиазол (MBSS), капролактам-дисульфид, дипентаметилентиурамтетрасульфид (DPTT), тетраметил-тиурамдисульфид (TMTD) или их смеси.Sulfur donors include, for example, dimorpholyl disulfide (DTDM), 2-morpholinodithiobenzothiazole (MBSS), caprolactam disulfide, dipentamethylenethiuram tetrasulfide (DPTT), tetramethylthiuram disulfide (TMTD) or mixtures thereof.
Если вулканизирующий агент выбирают из серы или доноров серы, также может быть полезно использовать другие добавки (например, ускорители), такие как, например, дитиокарбаматы, тиурамы, тиазолы, сульфенамиды, ксантогенаты, производные гуанидина, капролактамы, производные тиомочевины или их смеси, чтобы повысить выход при вулканизации.If the vulcanizing agent is selected from sulfur or sulfur donors, it may also be advantageous to use other additives (e.g. accelerators), such as, for example, dithiocarbamates, thiurams, thiazoles, sulfenamides, xanthates, guanidine derivatives, caprolactams, thiourea derivatives or mixtures thereof, to increase the vulcanization yield.
В указанной вулканизируемой эластомерной композиции указанная сера и/или указанные доноры серы и указанные другие вышеупомянутые добавки, необязательно присутствующие, обычно находятся в количестве в интервале от 0,05 до 10 ч/млн, предпочтительно в интервале от 0,1 до 8 ч/млн.In said vulcanizable elastomer composition, said sulfur and/or said sulfur donors and said other above-mentioned additives, optionally present, are usually in an amount in the range of 0.05 to 10 ppm, preferably in the range of 0.1 to 8 ppm.
Другие компоненты могут быть добавлены к вулканизируемым эластомерным композициям по настоящему изобретению.Other components may be added to the vulcanizable elastomer compositions of the present invention.
Могут быть добавлены, например, неорганические или органические соединения. Примерами указанных соединений являются оксид цинка, карбонат цинка, оксид свинца, насыщенные или ненасыщенные органические жирные кислоты или их цинковые соли, полиспирты, аминоспирты (например, триэтаноламин), амины (например, дибутиламин, дициклогексиламин, циклогексилэтиламин), полиэфирамины или их смеси.Inorganic or organic compounds may be added, for example. Examples of such compounds include zinc oxide, zinc carbonate, lead oxide, saturated or unsaturated organic fatty acids or their zinc salts, polyalcohols, aminoalcohols (e.g., triethanolamine), amines (e.g., dibutylamine, dicyclohexylamine, cyclohexylethylamine), polyetheramines, or mixtures thereof.
Также могут быть добавлены ингибиторы вулканизации, такие как, например, N-циклогексилтиофталимид (PVI), N, N’-динитрозо-пентаметилентетрамин (DNPT), фталевый ангидрид (PTA), дифенил-нитрозамин или их смеси.Vulcanization inhibitors may also be added, such as, for example, N-cyclohexylthiophthalimide (PVI), N,N'-dinitroso-pentamethylenetetramine (DNPT), phthalic anhydride (PTA), diphenyl nitrosamine or mixtures thereof.
Помимо вышеуказанных вулканизирующих агентов и/или других соединений вулканизируемая эластомерная композиция по настоящему изобретению может содержать дополнительные добавки, традиционно используемые в эластомерных композициях и известные специалисту в данной области техники, такие как другие наполнители, активаторы наполнителя, агенты для защиты от озона, ингибиторы старения, антиоксиданты, технологические вспомогательные вещества, масла-наполнители, пластификаторы, армирующие материалы, средства для высвобождения из пресс-формы.In addition to the above-mentioned vulcanizing agents and/or other compounds, the vulcanizable elastomer composition of the present invention may contain additional additives traditionally used in elastomer compositions and known to those skilled in the art, such as other fillers, filler activators, ozone protection agents, aging inhibitors, antioxidants, processing aids, extender oils, plasticizers, reinforcing materials, mold release agents.
Другие наполнители, которые могут быть использованы в контексте настоящего изобретения, представляют собой, например, сульфат бария, диоксид титана, оксид цинка, оксид кальция, карбонат кальция, оксид магния, оксид алюминия, оксид железа, гидроксид алюминия, гидроксид магния, алюмосиликаты, диатомовую землю, тальк, каолины, бентониты, углеродные нанотрубки, Teflon® (предпочтительно в форме порошка), силикаты или их смеси. Однако общее количество наполнителей находится в интервале от 5 до 500 ч/млн.Other fillers that can be used in the context of the present invention are, for example, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, calcium oxide, calcium carbonate, magnesium oxide, aluminum oxide, iron oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, aluminosilicates, diatomaceous earth, talc, kaolins, bentonites, carbon nanotubes, Teflon® (preferably in powder form), silicates, or mixtures thereof. However, the total amount of fillers is in the range of 5 to 500 ppm.
Активаторы наполнителя, которые могут быть использованы в контексте изобретения, включают, например, органические силаны, такие как бис(триэтоксисилилпропил)полисульфид, винилтриметил-силан, винилдиметоксиметилсилан, винилтриэтоксисилан, винил-трис(2-метоксиэтокси)силан, N-циклогексил-3-аминопропил-триметоксисилан, 3-аминопропилтриметоксисилан, метилтриметокси-силан, метилтриэтоксисилан, диметилдиметоксисилан, диметил-диэтоксисилан, триметилэтоксисилан, изооктилтриметоксисилан, изооктилтриэтоксисилан, гексадецилтриметоксисилан, октадецил-метилдиметоксисилан или их смеси. Дополнительными активаторами наполнителя являются, например, поверхностно-активные вещества, такие как триэтаноламин, этиленгликоли или их смеси. Количество активаторов наполнителя обычно находится в интервале от 0 до 10 ч/млн.Filler activators that can be used in the context of the invention include, for example, organic silanes such as bis(triethoxysilylpropyl)polysulfide, vinyltrimethylsilane, vinyldimethoxymethylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris(2-methoxyethoxy)silane, N-cyclohexyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylethoxysilane, isooctyltrimethoxysilane, isooctyltriethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, octadecylmethyldimethoxysilane or mixtures thereof. Additional filler activators are, for example, surfactants such as triethanolamine, ethylene glycols or mixtures thereof. The amount of filler activators is usually in the range from 0 to 10 ppm.
Еще одним объектом настоящего изобретения является вулканизированный продукт, полученный при вулканизации указанных вулканизируемых эластомерных композиций.Another object of the present invention is a vulcanized product obtained by vulcanizing said vulcanizable elastomer compositions.
Настоящее изобретение далее проиллюстрировано более подробно с помощью варианта осуществления со ссылкой на ФИГ. 1 и 2, представленных ниже.The present invention is further illustrated in more detail by means of an embodiment with reference to FIGS. 1 and 2 below.
ФИГ. 1 схематично показывает первый вариант осуществления способа по изобретению. В этом случае микронизированный порошок переработанного каучука (микронизированный порошок), воду и, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество (например, Potassium Soap 80% Gresinox 578M) подают в первый смеситель (1), снабженный системой смешения (например, рабочим колесом с углом наклона лопасти 45° «Pitch Blade» или 3-лопастной мешалкой A310 от компании Lightnin), получая суспензию («непрозрачную») (стадия (a)). Суспензию («непрозрачную»), полученную на стадии (a), подают во второй смеситель (2) («называемый смесителем предварительного смешения»), снабженный системой смешения (например, рабочим колесом 45° «Pitch Blade» или 3-лопастной мешалкой A310 от компании Lightnin), куда также подают бутадиен-стирольный латекс (SBR латекс) и любые другие компоненты (например, поверхностно-активные вещества, масла-наполнители, антиоксиданты (другие компоненты)), получая бутадиен-стирольный латекс, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука (стадия (b)) (SBR латекс+микронизированный порошок). Полученный латекс подают в третий смеситель (то есть, коагуляционный смеситель, называемый «коагуляционной емкостью») (3), снабженный системой смешения (например, рабочим колесом 45° «Pitch Blade» или 3-лопастной мешалкой A310 от компании Lightnin), в который также подают кислоту (например, серную кислоту) и коагулирующий агент (например, Floquat FL 2250) и подвергают коагуляции [стадия (c)], нейтрализации pH (например, с помощью водного раствора карбоната натрия), промывке водой и удалению воды («обезвоживанию»), получая бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука (eSBR каучук+микронизированный порошок).FIG. 1 schematically shows a first embodiment of the method according to the invention. In this case, micronized powder of recycled rubber (micronized powder), water and at least one surfactant (e.g. Potassium Soap 80% Gresinox 578M) are fed into a first mixer (1) equipped with a mixing system (e.g. an impeller with a blade angle of 45° "Pitch Blade" or a 3-blade mixer A310 from Lightnin), obtaining a suspension ("opaque") (step (a)). The slurry ('opaque') obtained in step (a) is fed into a second mixer (2) ('called pre-mixer') equipped with a mixing system (e.g. 45° 'Pitch Blade' impeller or 3-blade mixer A310 from Lightnin') where styrene-butadiene latex (SBR latex) and any other components (e.g. surfactants, extender oils, antioxidants (other components)) are also fed, to obtain styrene-butadiene latex containing micronized recycled rubber powder (step (b)) (SBR latex+micronized powder). The resulting latex is fed into a third mixer (i.e., a coagulation mixer, called a "coagulation tank") (3) equipped with a mixing system (e.g., a 45° "Pitch Blade" impeller or a 3-blade A310 stirrer from Lightnin), into which an acid (e.g., sulfuric acid) and a coagulating agent (e.g., Floquat FL 2250) are also fed, and subjected to coagulation [step (c)], pH neutralization (e.g., with an aqueous sodium carbonate solution), water washing, and water removal ("dewatering"), to obtain styrene butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder (eSBR rubber+micronized powder).
ФИГ. 2 схематично показывает второй вариант осуществления способа по изобретению. В этом случае микронизированный порошок переработанного каучука (микронизированный порошок), воду и, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество (например, Potassium Soap 80% Gresinox 578 M) подают в первый смеситель (1), снабженный системой смешения (например, рабочим колесом 45° «Pitch Blade» или 3-лопастной мешалкой A310 от компании Lightnin), получая суспензию («непрозрачную») (стадия (a1)). Во второй смеситель (2) (называемый «смесителем предварительного смешения»), снабженный системой смешения (например, рабочим колесом 45° «Pitch Blade» или 3-лопастной мешалкой A310 от компании Lightnin), подают бутадиен-стирольный латекс (SBR латекс) и любые другие компоненты ((например, поверхностно-активные вещества, масла-наполнители, антиоксиданты (дополнительные компоненты)), получая бутадиен-стирольный каучук, содержащий указанные другие компоненты (SBR+дополнительные компоненты). Полученный латекс подают в третий смеситель (то есть, коагуляционный смеситель, известный как «коагуляционная емкость») (3), снабженный системой смешения (например, рабочим колесом 45° «Pitch Blade» или 3-лопастной мешалкой A310 от компании Lightnin), в который также подают суспензию («непрозрачную»), полученную на стадии (a1), кислоту (например, серную кислоту) и коагулирующий агент (например, Floquat FL 2250), и все это подвергают коагуляции (стадия (c1)), нейтрализации pH (например, с помощью водного раствора карбоната натрия), промывке водой и удалению воды («обезвоживание»), получая бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука (eSBR каучук+микронизированный порошок).FIG. 2 schematically shows a second embodiment of the method according to the invention. In this case, micronized powder of recycled rubber (micronized powder), water and at least one surfactant (e.g. Potassium Soap 80% Gresinox 578 M) are fed into a first mixer (1) equipped with a mixing system (e.g. a 45° "Pitch Blade" impeller or a 3-blade A310 mixer from Lightnin), obtaining a suspension ("opaque") (step (a1)). The second mixer (2) (called "pre-mixer"), equipped with a mixing system (e.g. 45° impeller "Pitch Blade" or 3-blade mixer A310 from Lightnin), is fed with styrene butadiene latex (SBR latex) and any other components ((e.g. surfactants, extender oils, antioxidants (additional components)), obtaining styrene butadiene rubber containing said other components (SBR + additional components). The obtained latex is fed to the third mixer (i.e. coagulation mixer, known as "coagulation tank") (3), equipped with a mixing system (e.g. 45° impeller "Pitch Blade" or 3-blade mixer A310 from Lightnin), which is also fed with the slurry ("opaque") obtained in step (a1), acid (e.g. sulfuric acid) and a coagulating agent (e.g. Floquat FL 2250), and the whole is subjected to coagulation (step (c1)), pH neutralization (e.g. with an aqueous sodium carbonate solution), washing with water and removing water (“dewatering”), obtaining styrene butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder (eSBR rubber+micronized powder).
Для лучшего понимания настоящего изобретения и применения его на практике ниже приведены некоторые иллюстративные, не ограничивающие его примеры.For a better understanding of the present invention and its practical application, some illustrative, non-limiting examples are given below.
Пример 1Example 1
В первый 20-литровый смеситель, снабженный системой смешения, состоящей из рабочего колеса типа 45° «Pitch Blade», загружают 67,5 г микронизированного порошка переработанного каучука, полученного из шин с истекшим сроком службы (ELT) (каучуковый порошок B.0/0.35 (d90 <0,35 мм), Albatros), 675 мл воды и 13,5 г 10%-ного (масс.) водного раствора анионного поверхностно-активного вещества (Potassium Soap 80% Gresinox 578 M, Parchem); все это выдерживают с перемешиванием при 310 об/мин 5 мин при 60°C, получают 765 г суспензии («непрозрачной»).In a first 20-litre mixer equipped with a mixing system consisting of a 45° pitch blade impeller, 67.5 g of micronised end-of-life tyre (ELT) rubber powder (rubber powder B.0/0.35 (d 90 <0.35 mm), Albatros), 675 ml of water and 13.5 g of a 10% by weight aqueous solution of anionic surfactant (Potassium Soap 80% Gresinox 578 M, Parchem) are added; the whole is kept under stirring at 310 rpm for 5 min at 60°C to obtain 765 g of a suspension (opaque).
Суспензию («непрозрачную») подают во второй 20-литровый смеситель (называемый смесителем предварительного смешения»), снабженный системой смешения, состоящей из рабочего колеса типа 45° «Pitch Blade», куда загружают 3,2 л бутадиен-стирольного латекса (количество бутадиен-стирольного полимера составляет 21 мас.% и количество стирола составляет 40 мас.% относительно общей массы указанного латекса), 2,7 г антиоксиданта (Irganox® 1520L, BASF), 252 г ароматического масла (RAE («остаточный ароматический экстракт»), Clematis RL, Eni) и 25 г 10%-ного (масс.) водного раствора анионного поверхностно-активного вещества (Potassium Soap 80% Gresinox 578M, Parchem); все это выдерживают с перемешиванием при 310 об/мин 10 мин при 60°C, получают 4,25 л бутадиен-стирольного латекса, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука.The suspension ("opaque") is fed into a second 20-liter mixer (called "premixer"), equipped with a mixing system consisting of a 45° "Pitch Blade" impeller, into which 3.2 liters of styrene-butadiene latex (the amount of styrene-butadiene polymer is 21% by weight and the amount of styrene is 40% by weight relative to the total weight of said latex), 2.7 g of antioxidant (Irganox ® 1520L, BASF), 252 g of aromatic oil (RAE ("residual aromatic extract"), Clematis RL, Eni) and 25 g of a 10% (by weight) aqueous solution of anionic surfactant (Potassium Soap 80% Gresinox 578M, Parchem) are loaded; All this is kept with stirring at 310 rpm for 10 minutes at 60°C, to obtain 4.25 liters of butadiene-styrene latex containing micronized powder of recycled rubber.
В третий 70-литровый смеситель (то есть, коагуляционный смеситель, называемый «коагуляционной емкостью»), снабженный системой смешения, состоящей из рабочего колеса типа 45° «Pitch Blade», загружают 10 л деионизированной воды и после доведения до температуры 70°C подают постепенно серную кислоту (Aldrich) до тех пор, пока не будет достигнуто значение pH 3; затем загружают 4,25 л бутадиен-стирольного латекса, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, полученного как указано выше, при расходе, равном приблизительно 0,7 л/мин, и 13,4 г коагулирующего агента (Floquat FL 2250, SNF). В конце все это выдерживают с перемешиванием при 100 об/мин еще 30 мин при температуре 70°C и при рН 3; во время коагуляции необходимо снова добавлять серную кислоту (Aldrich), чтобы поддерживать рН 3. Затем все еще с перемешиванием при 100 об/мин после доведения температуры до 80°C добавляют карбонат натрия (Aldrich), чтобы довести pH до значения 6,5-7. Как только желаемое значение рН достигнуто, коагулированный латекс фильтруют, выделяя крошки бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, которые затем промывают в потоке деионизированной воды при температуре приблизительно 70°C в течение 10 мин.In a third 70-liter mixer (i.e., the coagulation mixer, called "coagulation tank"), equipped with a mixing system consisting of a 45° "Pitch Blade" impeller, 10 liters of deionized water are added and, after bringing the temperature to 70°C, sulfuric acid (Aldrich) is gradually added until a pH of 3 is reached; then 4.25 liters of styrene-butadiene latex containing micronized recycled rubber powder obtained as above are added at a flow rate of approximately 0.7 liters/min and 13.4 g of coagulating agent (Floquat FL 2250, SNF). Finally, the whole is kept under stirring at 100 rpm for another 30 minutes at a temperature of 70°C and a pH of 3; During coagulation, sulfuric acid (Aldrich) must be added again to maintain a pH of 3. Then, while still stirring at 100 rpm, after bringing the temperature to 80°C, sodium carbonate (Aldrich) is added to bring the pH to 6.5-7. Once the desired pH is reached, the coagulated latex is filtered, separating the styrene-butadiene rubber crumbs containing micronized recycled rubber powder, which are then washed in a stream of deionized water at approximately 70°C for 10 minutes.
Через 10 мин крошки бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука, сушат в воздушной печи при 100°C в течение 24 час (остаточная влага: меньше чем 1%).After 10 minutes, the styrene-butadiene rubber crumbs containing micronized recycled rubber powder are dried in an air oven at 100°C for 24 hours (residual moisture: less than 1%).
Пример 2Example 2
Пример 2 проводят, работая при таких же рабочих условиях, как в примере 1, с использованием разных количеств компонентов. В таблице 1 представлены количества разных компонентов для производства бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука.Example 2 is conducted under the same operating conditions as Example 1, using different amounts of components. Table 1 shows the amounts of different components for the production of styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder.
Таблица 1Table 1
(ПЕРВЫЙ СМЕСИТЕЛЬ)PREPARATION OF SUSPENSION ("OPAQUEOUS")
(FIRST MIXER)
(«СМЕСИТЕЛЬ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ»)SECOND MIXER
(PRE-MIXER)
(«КОАГУЛЯЦИОННАЯ ЕМКОСТЬ»)THIRD MIXER
("COAGULATION CAPACITY")
*: сколько потребуется*: as much as needed
Пример 3Example 3
Пример 3 проводят, работая при таких же рабочих условиях, как в примере 1, с использованием разных количеств компонентов и другого ароматического масла (TDAE («Очищенный дистиллированный ароматический экстракт»), Norman 346, ORGKHIM). В таблице 2 представлены количества разных компонентов для производства бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука.Example 3 was carried out under the same operating conditions as in Example 1, using different amounts of the components and a different aromatic oil (TDAE ("Purified Distilled Aromatic Extract"), Norman 346, ORGKHIM). Table 2 presents the amounts of the different components for the production of styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder.
Таблица 2Table 2
(ПЕРВЫЙ СМЕСИТЕЛЬ)PREPARATION OF SUSPENSION ("OPAQUEOUS")
(FIRST MIXER)
(«СМЕСИТЕЛЬ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ»)SECOND MIXER
(PRE-MIXER)
(«КОАГУЛЯЦИОННАЯ ЕМКОСТЬ»)THIRD MIXER
("COAGULATION CAPACITY")
*: сколько потребуется*: as much as needed
ПРИМЕР 4EXAMPLE 4
Пример 4 проводят, работая при таких же рабочих условиях, как в примере 1 с использованием разных количеств компонентов, другого бутадиен-стирольного латекса (количество бутадиен-стирольного полимера равно 21 мас.% и количество стирола равно 23,5 мас.% относительно общей массы указанного латекса) и без ароматического масла. В таблице 3 представлены количества разных компонентов для производства бутадиен-стирольного каучука, содержащего микронизированный порошок переработанного каучука.Example 4 was carried out under the same operating conditions as in Example 1, using different amounts of components, a different styrene-butadiene latex (the amount of styrene-butadiene polymer was 21% by weight and the amount of styrene was 23.5% by weight relative to the total weight of the said latex), and without aromatic oil. Table 3 presents the amounts of different components for the production of styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder.
Таблица 3Table 3
(ПЕРВЫЙ СМЕСИТЕЛЬ)PREPARATION OF SUSPENSION ("OPAQUEOUS")
(FIRST MIXER)
(«СМЕСИТЕЛЬ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ»)SECOND MIXER
(PRE-MIXER)
(«КОАГУЛЯЦИОННАЯ ЕМКОСТЬ»)THIRD MIXER
("COAGULATION CAPACITY")
*: сколько потребуется*: as much as needed
Пример 5Example 5
Бутадиен-стирольные каучуки, содержащие микронизированный порошок переработанного каучука, полученные в представленных выше примерах 1 и 2, используют для производства компаундов для шин.The styrene-butadiene rubbers containing micronized recycled rubber powder obtained in Examples 1 and 2 above are used to produce tire compounds.
Компаунд, содержащий бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, полученный в примере 1, в дальнейшем называют (A).The styrene-butadiene rubber-containing compound containing the micronized recycled rubber powder obtained in Example 1 is hereinafter referred to as (A).
Компаунд, содержащий бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, полученный в примере 2, в дальнейшем называют (B).The styrene-butadiene rubber-containing compound containing the micronized recycled rubber powder obtained in Example 2 is hereinafter referred to as (B).
Физические и механические свойства приведенных выше компаундов сравнивают со свойствами двух других компаундов, определяемых, как указано ниже:The physical and mechanical properties of the above compounds are compared with those of two other compounds defined as follows:
(C) компаунд, содержащий бутадиен-стирольный каучук (Europrene® 1739, Versalis) и микронизированный порошок переработанного каучука, полученный из шин с истекшим сроком службы (ELT) (каучуковый порошок B.0/0.35 (d90 <0,35 мм), Albatros) (10 ч/млн), добавленный путем сухого смешения;(C) a compound containing styrene-butadiene rubber ( Europrene® 1739, Versalis) and micronized recycled rubber powder obtained from end-of-life tires (ELT) (rubber powder B.0/0.35 (d 90 <0.35 mm), Albatros) (10 ppm), added by dry mixing;
(D) компаунд, содержащий бутадиен-стирольный каучук (Europrene® 1739, Versalis) и микронизированный порошок переработанного каучука, полученный из шин с истекшим сроком службы (ELT) (каучуковый порошок B.0/0.35 (d90 <0,35 мм), Albatros) (20 ч/млн), добавленный путем сухого смешения.(D) A compound containing styrene-butadiene rubber (Europrene ® 1739, Versalis) and micronized recycled rubber powder obtained from end-of-life tires (ELT) (rubber powder B.0/0.35 (d 90 <0.35 mm), Albatros) (20 ppm), added by dry mixing.
Приготовление компаундовPreparation of compounds
Компаунды готовят в закрытом смесителе Бенбери объемом 1,6 л. Рабочие условия представлены в таблице 4, компоненты и количества приведены в таблице 5.The compounds are prepared in a 1.6-liter Banbury closed mixer. Operating conditions are presented in Table 4, and components and quantities are listed in Table 5.
Таблица 4Table 4
60 об/мин; FF*: 0,70; T: 60°COperating conditions in the Banbury mixer
60 rpm; FF*: 0.70; T: 60°C
60 об/мин; FF*: 0,70; T: 60°COperating conditions in the Banbury mixer
60 rpm; FF*: 0.70; T: 60°C
*FF: Коэффициент загрузки.*FF: Load Factor.
Затем образцы вулканизируют при 160°C в соответствии со стандартом ISO 6502-1: 2018.The samples are then vulcanized at 160°C in accordance with ISO 6502-1:2018.
Таблица 5Table 5
e-SBR+микронизированный порошок: бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, полученный, как представлено выше в примерах 1 и 2;e-SBR+micronized powder: styrene butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder obtained as shown in Examples 1 and 2 above;
Europrene® 1739 (e-SBR): маслонаполненный бутадиен-стирольный каучук, полученный в эмульсии (масло TDAE) (Versalis);Europrene ® 1739 (e-SBR): oil-extended styrene butadiene rubber produced in emulsion (TDAE oil) (Versalis);
ELT: каучуковый порошок B.0/0.35 (d90 <0,35 мм), Albatros;ELT: rubber powder B.0/0.35 (d 90 <0.35 mm), Albatros;
N220: углеродная сажа;N220: carbon black;
Ароматическое масло: TDAE («Очищенный дистиллированный ароматический экстракт»), NORMAN 346, ORGKHIM;Aromatic oil: TDAE (Turn-Dried Distilled Aromatic Extract), NORMAN 346, ORGKHIM;
WB 220 (технологическое вспомогательное вещество): Struktol;WB 220 (technological auxiliary): Struktol;
Стеариновая кислота: Sigma Aldrich;Stearic acid: Sigma Aldrich;
TMQ (антиоксидант): 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, полимеризованный (Nord Chemie);TMQ (antioxidant): 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, polymerized (Nord Chemie);
Rhenogran® ZnO 80 (активатор): оксид цинка (Lanxess);Rhenogran ® ZnO 80 (activator): zinc oxide (Lanxess);
TBBS (ускоритель): N-трет-бутил-2-бензотиазилсульфенамид, Vulkacit ® NZ/EGC (Lanxess);TBBS (accelerator): N -tert-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide, Vulkacit ® NZ/EGC (Lanxess);
TBTD 80 (ускоритель): тетрабутилтиурамдисульфид (Sigma Aldrich).TBTD 80 (accelerator): tetrabutylthiuram disulfide (Sigma Aldrich).
В таблице 6 представлены физико-механические свойства полученных вулканизированных компаундов и соответствующие методы измерения.Table 6 presents the physical and mechanical properties of the obtained vulcanized compounds and the corresponding measurement methods.
Таблица 6Table 6
Из данных, представленных в таблице 6, очевидно, что компаунды, содержащие бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, полученный способом по настоящему изобретению (компаунд (A) и компаунд (B)) сохраняют или даже улучшают физико-механические свойства по сравнению с компаундами, содержащими бутадиен-стирольный каучук и переработанный каучуковый порошок, полученными путем сухого смешения (компаунд (C) и компаунд (D)). В частности, следует отметить, что компаунд (A) и компаунд (B) показывают улучшение в отношении сопротивления раздиру и истираемого объема в сравнении с компаундом (C) и компаундом (D), соответственно.From the data presented in Table 6, it is evident that the compounds containing styrene-butadiene rubber containing micronized recycled rubber powder obtained by the method of the present invention (compound (A) and compound (B)) maintain or even improve the physical and mechanical properties compared to compounds containing styrene-butadiene rubber and recycled rubber powder obtained by dry mixing (compound (C) and compound (D)). In particular, it should be noted that compound (A) and compound (B) show an improvement in tear resistance and abrasion volume compared to compound (C) and compound (D), respectively.
Пример 6Example 6
Физико-механические свойства компаунда (B) сравнивают со свойствами компаунда (E), содержащего бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука SBR+20 ч/млн ELT с размером частиц в интервале от 0,8 до 2,5 мм (Tritogran 1 - P - 0,8-2,5 мм, Tritogom), причем указанный каучук получают, работая, как описано в примере 1.The physical and mechanical properties of compound (B) are compared with the properties of compound (E) containing styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber SBR+20 ppm ELT with a particle size in the range from 0.8 to 2.5 mm (Tritogran 1 - P - 0.8-2.5 mm, Tritogom), said rubber being obtained by working as described in Example 1.
Компаунд (E) получают, работая при рабочих условиях, что указаны в примере 5 (то есть, такой же цикл смешения, ускорения и вулканизации), и с теми же компонентами и количествами, которые даны в таблице 5 для компаунда (B) (то есть, 157,5 ч/млн e-SBR+микронизированный порошок переработанного каучука+такое же количество в ч/млн указанных дополнительных компонентов).Compound (E) is prepared by working under the operating conditions specified in Example 5 (i.e., the same mixing, acceleration and vulcanization cycle) and with the same components and amounts as given in Table 5 for compound (B) (i.e., 157.5 ppm e-SBR+micronized recycled rubber powder+the same amount in ppm of the additional components specified).
В таблице 7 указаны свойства полученных вулканизированных компаундов и соответствующие методы измерения.Table 7 shows the properties of the obtained vulcanized compounds and the corresponding measurement methods.
Таблица 7Table 7
Из данных, приведенных в таблице 7, очевидно, что компаунд, содержащий бутадиен-стирольный каучук, содержащий микронизированный порошок переработанного каучука, полученный способом по настоящему изобретению (компаунд (B)), имеет улучшенные физико-механические свойства по сравнению с компаундом, содержащим бутадиен-стирольный каучук и переработанный каучуковый порошок, имеющий более крупный размер частиц (компаунд (E)).From the data given in Table 7, it is evident that the compound containing styrene-butadiene rubber containing micronized powder of recycled rubber obtained by the method of the present invention (compound (B)), has improved physical and mechanical properties compared to the compound containing styrene-butadiene rubber and recycled rubber powder having a larger particle size (compound (E)).
Claims (48)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102020000025285 | 2020-10-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2850263C1 true RU2850263C1 (en) | 2025-11-07 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541526B1 (en) * | 2001-05-21 | 2003-04-01 | Ecser Holding Corporation | Method and composition for devulcanization of waste rubber |
| CN101792546A (en) * | 2009-02-01 | 2010-08-04 | 陈汇宏 | Latex mixing or solution mixing preparation method of rubber powder-rubber compound composition |
| CN102344591A (en) * | 2010-07-22 | 2012-02-08 | 陈汇宏 | Preparation method of composition used for rubber product, and product thereof |
| US9527978B2 (en) * | 2010-08-05 | 2016-12-27 | F.Lli Maris S.P.A. | Process for recycling and de-vulcanizing rubber |
| RU2608764C2 (en) * | 2011-10-26 | 2017-01-24 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Modified rubber mother batch, and rubber mixture and vulcanized rubber made therefrom, and methods of their production |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541526B1 (en) * | 2001-05-21 | 2003-04-01 | Ecser Holding Corporation | Method and composition for devulcanization of waste rubber |
| CN101792546A (en) * | 2009-02-01 | 2010-08-04 | 陈汇宏 | Latex mixing or solution mixing preparation method of rubber powder-rubber compound composition |
| CN102344591A (en) * | 2010-07-22 | 2012-02-08 | 陈汇宏 | Preparation method of composition used for rubber product, and product thereof |
| US9527978B2 (en) * | 2010-08-05 | 2016-12-27 | F.Lli Maris S.P.A. | Process for recycling and de-vulcanizing rubber |
| RU2608764C2 (en) * | 2011-10-26 | 2017-01-24 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Modified rubber mother batch, and rubber mixture and vulcanized rubber made therefrom, and methods of their production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7490651B2 (en) | Powdered mixture of pre-crosslinked nitrile rubber | |
| AU2017200069B2 (en) | Compositions containing purified non-hevea rubber and related purification methods | |
| CN101679532B (en) | Nitrile rubbers | |
| CN101679535B (en) | Nitrile rubber | |
| EP2152758B1 (en) | Nitrile rubbers | |
| CN101925614B (en) | Nitrile rubbers which optionally contain alkylthio terminal groups and which are optionally hydrogenated | |
| JP6633648B2 (en) | Powdery mixtures containing nitrile rubber with low emission values | |
| JP4004497B2 (en) | Method for producing rubber from rubber latex | |
| CZ302865B6 (en) | Process for preparing fine-particle, free-flowing rubber powders composed of carbon black fillers and a rubber, free-flowing rubber/filler masterbatch obtained therefrom and use thereof for preparing vulcanizable rubber mixtures | |
| US4025711A (en) | Latex coagulation process using lignin compound | |
| RU2850263C1 (en) | Method for obtaining butadiene-styrene rubbers containing recycled rubber powder | |
| TWI890878B (en) | Process for the preparation of styrene-butadiene rubbers comprising recycled rubber powder | |
| Kitmancharoenkul | Innovative process for free-vulcnized rubber latex production | |
| JP7660194B2 (en) | Process for obtaining natural rubber, rubber composition containing natural rubber and use thereof | |
| BR112021010819B1 (en) | POWDERY MIXTURE OF PRE-CROSS-LINKED NITRILE RUBBERS |