Патент на изобретение №2327713
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
(57) Реферат:
Изобретением является резиновая смесь, имеющая в своем составе битумное вяжущее и регенерат на основе резиновой крошки, отличающийся тем, что получаемая смесь дополнительно содержит в своем составе шинный регенерат, серу, сульфенамид Ц, каолин, фенолформальдегидную смолу СФП-011Л, а битумное вяжущее получено на основе кислого гудрона и продукта термодеструкции резинокордных отходов в количестве (5-20)% и, возможно, 10% серы, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: шинный регенерат 50; регенерат на основе резиновой крошки 50; сера 4; сульфенамид Ц (САЦ) 2,5; каолин 40; фенолформальдегидная смола СФП-011Л 20; вышеуказанное битумное вяжущее 20. Полученные композиции могут быть использованы для изготовления напольных покрытий. Особенностью их является применение в качестве основных исходных компонентов исключительно продуктов переработки отходов различных производств. 5 табл.
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в производстве плит двухслойной конструкции для полов спортивных сооружений. Известна резиновая смесь для создания твердых резин, которая имеет в своем составе цис-изопреновый каучук СКИ-3 100, тиурам 1,5-2,0, альтакс 1,5-2,0, каптакс 1,2-1,5, противостаритель Нафтам-21,2-1,5, оксид цинка 10-12, стеариновую кислоту 1,5-2,0, технический углерод Т 900 12-20 (патент РФ №2258718. Резиновая смесь для изготовления акустического слоя покрытия, C08L 9/00, авт. Алексеев А.Г., Старостин А.П., 2005 г.). Но данная резиновая смесь состоит из товарных продуктов, имеющих высокую стоимость. Наиболее близким по технической сущности является рецептура резиновой смеси – твердых резин для производства изделий, комплектующих грузовые транспортные механизмы и другие, имеющая в своем составе битумное вяжущее и регенерат на основе резиновой крошки (патент BY №2172750. Вулканизуемая резиновая смесь для получения твердых резин, C08L 17/00, авт. Стебунов Ю.П., Забашта А.И. и др. 2001 г.). Задача изобретения – получение резиновой смеси для производства плит двухслойной конструкции для полов спортивных сооружений с повышенным уровнем твердости для верхнего и нижнего слоя, при этом с использованием в качестве полимерных компонентов вторичных материалов. Поставленная задача решается путем использования в составе резиновой смеси шинного регенерата, общешинной резиновой крошки, битума на основе кислого гудрона (КГ) и продукта термодеструкции резинокордных отходов, полученного автоклавным способом (ПТРКО). Состав резиновой смеси разрабатывался с учетом требования использования в качестве полимерных компонентов вторичных материалов. Для полимерной основы была выбрана комбинация шинного регенерата и общешинной резиновой крошки. Использование такой комбинации логично, т.к. шинный регенерат и крошка получены из резин на основе каучуков общего назначения, т.е. имеют высокое термодинамическое сродство друг к другу. Регенерат является продуктом девулканизации резины. Он получен термомеханическим способом. Комплекс свойств регенерата: достаточная пластичность, способность смешиваться с ингредиентами резиновых смесей, приемлемые деформационно-прочностные свойства после повторной вулканизации и т.д. – позволяет использовать его в качестве связующего. Пластоэластические свойства регенерата, приближающиеся к пластоэластическим свойствам резиновых смесей, обусловлены достаточно высоким содержанием в нем золь-фракции, которую ориентировочно можно оценить по массовой доле толуольного экстракта, и малой степенью сшивания геля (таблица 1). Роль второго полимерного компонента выполняет резиновая крошка. Согласно экспериментальным данным она характеризуется более высокой степенью сшивания и распределяется в матрице регенерата с образованием дисперсной фазы. Соотношение регенерата и крошки было выбрано, равным 1:1 по массе.
В формировании межфазной переходной области «регенерат-измельченный вулканизат» участвует, прежде всего, золь-фракция этих составляющих, характеризующаяся повышенной диффузионной способностью. С целью повышения степени сшивания полимерных компонентов внутри фаз и на границе раздела была использована вулканизующая группа – сульфенамид Ц. Для улучшения свойств композиций на стадии переработки и повышения модуля и соответственно твердости в вулканизованном состоянии в составе разрабатываемых материалов было опробовано битумное вяжущее на основе кислого гудрона (КГ), полученное согласно патент РФ 2005106623. Способ получения битума из кислого гудрона электрохимическим способом. Кл. С10С 3/04, 2006 г. В качестве модифицирующих добавок при получении этого продукта были использованы: – сера; – продукт термодеструкции резинокордных отходов (ПТРКО). Низкомолекулярные фракции вяжущего выступают в роли пластификатора. ПТРКО, полученный автоклавным способом, способствует повышению модуля композита за счет присутствия высокомодульного термопластичного полимера – полиамида. Свободная сера действует как структурирующий агент. Методика процесса получения продукта термодеструкции резинокордных отходов (ПТРКО) автоклавным способом: 1. Смешение измельченных резинокордных отходов (РКО) с агентом набухания в соотношениях 1:1 или 1:0,75. 2. Введение в смесь активатора регенерации. Набухание смеси в агентах набухания при 110°С в течение 3 часов в термостате (характеристика агентов набухания представлена в таблице 2). 3. Регенерирование РКО при прогреве автоклава в масляной рубашке в течение 6 часов, температура регенерирования 185°С. Полученный продукт термодеструкции резинокордных отходов оценивался по хлороформенному экстракту, по количеству летучих компонентов, так же определялась зольность.
В таблице 3 приведены данные хлороформенного экстракта ПТРКО, полученного с данным агентом набухания (температура регенерации 185°С, время 6 часов)
Поскольку содержание резинокордной составляющей и серы в исследуемых продуктах достаточно низкое, нелогично было бы ожидать их эффективного воздействия на твердость. Поэтому сочтено целесообразным одновременное использование фенолформальдегидной смолы СФП-011Л (ТУ 6-05-1370-90). Изготовление смесей проводили на лабораторных вальцах Лб 320 160/160. В таблице 4 приведен режим приготовления резиновой смеси.
После смешения проводим вулканизацию при температуре 180°С и давлении 120 кгс в течение 5 минут для пластин и 10 минут для шайб. Вулканизацию смесей осуществляли в электропрессе типа 250-600. Физико-механические показатели резин приведены в таблице 5.
Как видно, наиболее эффективным является использование в резиновых смесях битумных вяжущих на основе кислого гудрона, содержащих серу или резинокордные отходы в комбинации со смолой. При этом повышается твердость резин. Поскольку процессы конденсации смолы протекают в течение достаточно длительного времени, требовалось оценить степень их завершенности при выбранном режиме вулканизации. Для этого образцы прогревали в термостате при температуре 150°С в течение 60 минут с последующим измерением показателя твердости. Обнаружено, что после прогрева твердость образцов возросла и достигла требуемого значения 80 усл.ед. Опыты однофакторного дисперсионного анализа показали что введение битумных вяжущих на основе кислого гудрона в композиции на основе регенерата и крошки значимо влияют на твердость резин. Обобщая полученные данные, можно заключить, что полученные композиции могут быть использованы для изготовления напольных покрытий. Особенностью их является применение в качестве основных исходных компонентов исключительно продуктов переработки отходов различных производств. Итак, полученные резиновые смеси удовлетворяют требуемым нормативам.
Формула изобретения
Резиновая смесь, имеющая в своем составе битумное вяжущее и регенерат на основе резиновой крошки, отличающаяся тем, что получаемая смесь дополнительно содержит в своем составе шинный регенерат, серу, сульфенамид Ц, каолин, фенолформальдегидную смолу СФП-О11Л, а битумное вяжущее получено на основе кислого гудрона и продукта термодеструкции резинокордных отходов в количестве 5-20% и, возможно, 10% серы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
p, %
р, МПа
, %