Библиографическое описание:

Кузнецова Н. А., Князев Ю. В., Родионов Д. А., Макеев П. В. Направления использования девулканизата // Молодой ученый. — 2016. — №9. — С. 190-192.



Вопросы экологии и эффективность вторичного использования сырья становятся все актуальнее в мире, и ведущие мировые предприятия уделяют решению этих проблем очень серьезное внимание. Перспективным направлением в этой области является процесс девулканизации РТИ.

Процесс девулканизации заключается в нагревании измельченной резины с добавками в течение определенного времени при повышенной температуре (160–190 °С). При этом происходит деструкция вулканизированного каучука: его пространственная структура частично разрушается, причем разрывы ее происходят как по местам присоединения атомов серы, так и в самих молекулярных цепях. В результате девулканизации сокращается число поперечных и основных связей каучука, следствием чего является возникновение растворимой фракции. Установлено, что каучуковое вещество в регенерате существует в виде массы набухшего в мягчителе геля — нерастворимой части и распределенных в ней частиц золя — растворимой части. Таким образом, набухание резины в мягчителе способствует ее девулканизации. [1]

Производство девулканизата имеет большое экономическое значение, так как дает возможность использовать каучук, который остается от старых резиновых изделий, сократить расход свежего каучука и значительно снизить затраты на производство резиновых изделий. Например, автомобильные коврики в процессе эксплуатации теряют в результате износа всего около 15–20 % своей первоначальной массы и в старых автопокрышках остается около 75 % израсходованного на их производство каучука и других ценных ингридиентов, которые следует пустить на повторную переработку.

Основное свое применение девулканизат нашел в качестве добавки для изготовления новых резиновых смесей.

При введении девулканизата в резиновые смеси увеличивается скорость их смешения. Продолжительность приготовления смесей на вальцах или в закрытом смесителе сокращается на несколько минут, а в некоторых случаях—вдвое. Кроме того, уменьшается расход энергии при обработке девулканизата, так как он содержит диспергированные ингредиенты и обладает достаточной пластичностью. Девулканизат в резиновых смесях можно рассматривать как сшитый полимер, что обусловливает постоянство свойств регенератных смесей при их переработке. Регенератные смеси имеют меньшую усадку и обладают хорошей каркасностью. При вулканизации изделий, содержащих девулканизат, без применения форм деформация заготовки незначительна. При повторном вальцевании регенератные смеси пластицируются в меньшей степени, чем смеси, приготовленные на основе каучука, т. е. они менее чувствительны к перепластикации. Вследствие небольшого теплообразования смесей, содержащих девулканизат, опасность подвулканизации при обработке их на вальцах, каландрах, в смесителях и шприц-машинах снижается. При введении в резиновые смеси девулканизата можно применять повышенные скорости шприцевания и каландрования при хорошем сохранении профиля формуемой заготовки.

Применение девулканизата очень эффективно в резиновых смесях, используемых для промазки ткани на каландрах. Девулканизированные смеси желательно применять в производстве формовых изделий, особенно больших размеров, так как они медленно растекаются и лучше вытесняют воздух из форм, что предотвращает образование пузырей и недопрессовки. При использовании девулканизата может быть сокращен расход ускорителей и оксида цинка. Девулканизат препятствует также реверсии вулканизации. К числу недостатков девулканизата, ограничивающих его применение в резиновых смесях, относится уменьшение эластичности резин, модуля, прочности при разрыве, сопротивления раздиру, истиранию и усталостной прочности.

При изготовлении резиновых смесей, содержащих девулканизат, сначала раздельно пластицируют каучук и девулканизат, а затем их смешивают. Серу и ускоритель вводят в смесь из расчета на общее содержание полимера (каучука и каучукового вещества регенерата). Если получаемая резина должна обладать повышенным сопротивлением старению, содержание серы снижают на 20–30 % по сравнению с обычно принятым для смесей на основе каучука. Антиоксиданты и наполнители вводят только из расчета на содержание каучука. Это объясняется тем, что они практически распределяются в каучуке; в частицах девулканизата содержатся только те наполнители, которые были в исходной регенерируемой резине. Свойства резин, содержащих девулканизат, могут быть значительно улучшены введением в смеси активных усиливающих наполнителей (тонкодисперсного технического углерода, высокомолекулярных смол).

Девулканизат применяют в производстве шин, резиновых технических изделий (транспортерных лент, рукавов, прокладок, аккумуляторных баков), в производстве резиновой обуви. При использовании девулканизата в губчатых резинах снижается эластическое восстановление смесей и уменьшаются колебания в размерах пор при вулканизации. С растворителями (обычно в присутствии смол) девулканизат дает ценные клеи с высоким содержанием каучукового вещества. Он довольно легко диспергируется в воде и в смеси с натуральным или синтетическим латексом обеспечивает получение высококачественных адгезивов. Из одного девулканизата в основном готовят только неответственные изделия: ковры, бытовые дорожки, полутвердые трубки для изоляции, садовые рукава и др. [2]

В заключение стоит отметить, что применение девулканизата позволяет экономить каучук, наполнители и пластификаторы при использовании в резиновых смесях, что значительно удешевляет стоимость готовых изделий. Применение девулканизата в резиновых смесях способствует увеличению стойкости к атмосферному старению, окислению, повышенной температуре; увеличению сопротивления разрастанию трещин. При каландровании, шприцевании и вулканизации девулканизат снижает усадку смесей и расход ускорителя. При введении девулканизата уменьшается пузыреобразование и недопрессовка, увеличивается скорость смешения и вулканизации, что приводит к уменьшению энергозатрат. Таким образом он широко используется в резиновых смесях и при производстве новых шин как заменитель каучука. При этом девулканизат из шинной крошки в 4 раза дешевле каучука. Следовательно, для применения девулканизата в отечественной резиновой и шинной промышленности имеется надежный и постоянно действующий экономический фактор.

Литература:

1. Механизм процесса девулканизации РТИ [Электронный ресурс]. — URL: http://www.domrezin.ru/articles_15.html (дата обращения: 20.04.2016).

2. Шашков И. В. Валковое оборудование и технология процесса непрерывной переработки отходов пленочных термопластов. Автореф. дисс. на соискание уч. степ. канд. техн. наук по спец. 05.02.13: Тамбов, 2005. 16 с.

3. Вторичная переработка полимерных материалов на вальцах / И. В. Шашков, А. С. Клинков, М. В. Соколов, Д. Л. Полушкин // Полимеры в строительстве: Тез. докл. — Казань, 2004. — С. 111.

4. Технология получения полимерпесчаной черепицы из отходов термопластов / С. П. Хрущев, И. В. Шашков, А. С. Клинков, П. С. Беляев // Полимеры в строительстве: Тез. докл. — Казань, 2004. — С. 110.

5. Утилизация полимерной тары и упаковки(Учебное пособие) Клинков А. С., Беляев П. С., Соколов М. В., Шашков И. В., Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. 64 с.

Основные термины (генерируются автоматически): резиновых смесях, резиновых смесей, резиновых изделий, основе каучука, введении девулканизата, расход свежего каучука, резиновые смеси, новых резиновых смесей, изготовлении резиновых смесей, Применение девулканизата, использовании девулканизата, старых резиновых изделий, производство резиновых изделий, девулканизации РТИ, резиновых технических изделий, резиновые смеси девулканизата, основных связей каучука, повышенной температуре, раза дешевле каучука, содержание каучука.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос