Влияние условий обработки шинных резиновых смесей на молекулярную массу каучуковых составляющих | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №3 (62) март 2014 г.

Дата публикации: 06.02.2014

Статья просмотрена: 18 раз

Библиографическое описание:

Фролов В. А., Меркулов С. А., Рыков Е. Н. Влияние условий обработки шинных резиновых смесей на молекулярную массу каучуковых составляющих // Молодой ученый. — 2014. — №3. — С. 360-361. — URL https://moluch.ru/archive/62/9279/ (дата обращения: 15.12.2018).

Общемировые запасы изношенных автошин оцениваются в 25 млн. т. при ежегодном приросте не менее 7 млн. т. Из этого количества в мире только 23 процента покрышек находят применение (экспорт в другие страны, сжигание с целью получения энергии, механическое размельчение для покрытия дорог и др.). Остальные 77 процентов использованных автопокрышек никак не утилизируется, ввиду отсутствия рентабельного способа утилизации [1].

Одним из самых перспективных и экономически выгодных направлений утилизации резиносодержащих отходов, в частности изношенных шин, является использование полученного в ходе их переработки вторичного сырья (регенерата) в дорожном строительстве [2–7]. При этом существенно снижается себестоимость и улучшаются физико-механические характеристики: повышенная стойкость к образованию трещин и упругость увеличивается на 20–30 %, растет уровень шумопоглощения, коэффициент морозоустойчивости, что сказывается положительно на материале, срок службы которого увеличивается в 2–3 раза. [8]

Регенерация резины — физико-химический процесс. Существуют различные способы получения регенерата, отличающихся характером и интенсивностью воздействия на резину, а также природой и количеством участвующих в регенерации резины веществ. При регенерации резины происходят следующие процессы: деструкция углеводородных цепей; структурирование вновь образовавшихся молекулярных цепей; уменьшение содержания свободной серы, использованной для вулканизации резины; деструкция серных, полисульфидных связей, модификация молекулярных цепей каучука; изменение углеродных цепей. Это свидетельствует о сложности физико-химических процессов, лежащих в основе регенерации [7].

С целью выявления влияния молекулярной массы каучуковых составляющих материала, полученного при регенерации, на физико-механические характеристики дорожного вяжущего было проведено исследование влияния условий предварительной обработки на микросмесителе типа Брабендер модельных резиновых смесей используемых для изготовления боковой и протекторной частей автопокрышек на молекулярную массу каучуковых составляющих. В процессе обработки резиновой смеси изменялась скорость вращения рабочих органов (четырехлопастные роторы) от 9 об/мин. до 60 об/мин. и время обработки от 1 минуты до 15 минут. Рабочая камера предварительно нагревалась до 55°C.

Для оценки молекулярной массы каучуковой составляющей использовался метод капиллярной вискозиметрии [9]. Оценка молекулярной массы проводилась на растворах резиновой смеси в хлороформе, полученных в ходе экстракции. [10] Экспериментальные данные представлены на таблице 1.

Таблица 1

Изменение молекулярной массы модельных шинных резиновых смесей при различных режимах предварительной обработки на смесителе Брабендер

Время обработки (мин)

N об/мин

М

1 измерение

М

2 измерение

М

3 измерение

Среднее значение

1

9

3,19*105

3,201*105

3,152*105

3,181*105

3

9

2,147*105

2,122*105

2,159*105

2,143*105

5

9

2,055*105

2,131*105

2,012*105

2,066*105

7

9

3,111*105

3,145*105

3,091*105

3,116*105

10

9

3,87*105

2,702*105

3,566*105

3,718*105

15

9

2,264*105

2,312*105

2,294*105

2,291*105

1

20

3,033*105

3,898*105

3,902*105

3,911*105

3

20

3,484*105

3,423*105

3,43*105

3,457*105

5

20

4,62*105

2,529*105

3,593*105

3,581*105

7

20

3,216**105

3,352*105

3,299*105

3,345*105

10

20

3,296*105

3,375*105

3,191*105

3,287*105

15

20

2,124*105

2.171*105

2.144*105

2.146*105

1

30

4,068*105

3,942*105

3,988*105

3,999*105

3

30

2,727*105

2,701*105

2,717*105

2,715*105

5

30

2,603*105

2,684*105

2,713*105

2,666*105

7

30

3,111*105

3,137*105

3,122*105

3,123*105

10

30

2,055*105

2,042*105

2,012*105

2,036*105

15

30

1,875*105

1,945*105

1,892*105

1,904*105

1

60

3,898*105

3,982*105

3,924*105

3,934*105

3

60

3,538*105

3,558*105

3,544*105

3,546*105

5

60

2,777*105

2,698*105

2,732*105

2,735*105

7

60

2,93*105

3,12*105

2,81*105

2,953*105

10

60

2,078*105

2,125*105

2,001*105

2,068*105

15

60

2,904*105

2,915*105-

-

2,904*105

Анализ экспериментальных данных показывает, что в процессе обработки резиновых смесей могут происходить процессы как структурирования, приводящие к увеличению молекулярной массы каучуковых составляющих, так и механодеструкции, снижающие их молекулярную массу. Поэтому для получения модельной смеси с заданной молекулярной массой необходимо выбирать определенные условия ее обработки.

В настоящее время проводятся исследования по определению оптимальной величины молекулярной массы каучуковых составляющих модельных смесей и регенерата на физико-механические характеристики дорожных вяжущих, модифицированных данными эластомерами.

Литература:

1.         ООО «Стимул-Экология» rvf.ruupload/files/2010/exposition/stimek…rus.pdf

2.         Беляев, П. С. Решение проблемы утилизации полимерных отходов путем их использования в процессе модификации дорожного вяжущего/П. С. Беляев, О. Г. Маликов, С. А. Меркулов, Д. Л. Полушкин, В. А. Фролов// Строительные материалы. 2013.- № 10, С. 38–41.

3.         Belyaev,V. P. Improving Energy Efficiency of Bitumen Modification with Reclaimed Crumb Rubber/ V. P. Belyaev, O. G. Malikov, S. A. Merkulov, P. S. Belyaev, D. L. Polushkin, V. A. Frolov// Components of Scientific and Technological Progress.- 2013, № 1 (16) — с. 75–77.

4.         Беляев, П. С. К вопросу о комплексном решении проблем экологии и качества дорожных покрытий/Беляев П. С., Маликов О. Г., Меркулов С. А., Полушкин Д. Л., Беляев В. П.//Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского.- 2012. № С39. С. 184–189.

5.         Belyaev,V. P. Bitumen Modification with Recycled Polymeric Materials / V. P. Belyaev, O. G. Malikov, S. A. Merkulov, D. L. Polushkin, V. A. Frolov, P. S. Belyaev// Глобальный научный потенциал. — 2013, № 9 (30). — с. 29–33.

6.         Беляев, П. С. К вопросу получения резино-битумного концентрата для асфальтобетонных дорожных покрытий из изношенных автомобильных шин/Беляев П. С., Забавников М. В., Маликов О. Г.//Вестник Тамбовского государственного технического университета.- 2008. Т. 14. № 2. С. 346–352.

7.         Беляев, П. С. Получение резинобитумных композиционных материалов/ Беляев П. С., Забавников М. В., Маликов О. Г.- Saarbrucken (Германия): LAP LAMBERT Academic Publiighing, 2012. — 145с.

8.         Стройка.ru. Современные строительные материалы. www.stroyka.ru/.

9.         А. Я. Малкин. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения, М., 1979.10.

10.     Практикум по химии и физике полимеров /Е. В. Кузнецов, С. М. Дивгун, Л. А. Бударина и др. — М: Химия, 1997,-256 с.

Основные термины (генерируются автоматически): молекулярная масса, время обработки, предварительная обработка, процесс обработки, регенерация резины, смесь, составляющая.


Похожие статьи

Влияние условий обработки резиновой крошки на степень её...

Регенерация резиновой крошки — это процесс девулканизации резины, при этом

При термическом методе девулканизации предварительно измельченная резина, отделенная от

Влияние условий обработки шинных резиновых смесей на молекулярную массу каучуковых...

Способ девулканизации резиновой крошки на валковом...

В настоящее время широко распространён непрерывный термомеханический метод регенерации резины.

Предварительные эксперименты включали в себя несколько этапов обработки резиновой смеси со стеариновой кислотой: обработка на z-образном смесителе...

Методы девулканизации РТИ | Статья в журнале «Молодой ученый»

Девулканизация резины является основной стадией регенерации.

Процесс разрушения пространственной сетки облегчается набуханием резины в мягчителях.

Окончательную обработку резиновой массы с выдачей готового продукта (регенерата) проводят на...

Автоматизация системы управления процесса приготовления...

Влияние молекулярной массы каучуковых составляющих резиновых смесей на физико-механические показатели дорожных вяжущих. Влияние условий обработки шинных резиновых смесей на молекулярную массу каучуковых составляющих.

Утилизация изношенных автомобильных шин в России

Масса вторичных ресурсов, переработка которых позволила бы существенно снизить

Количество автомобилей неуклонно растёт, а с ними и количество отработанной резины, что

30 л нефти (21 л расходуется на изготовление сырья и 6 л на процесс переработки) [3, с.702].

Влияние молекулярной массы каучуковых составляющих...

Для изменения молекулярной массы каучуковых составляющих резиновых смесей они подвергались предварительной обработке в микросмесителе типа Брабендер при определенных условиях.

Иммерсионная цинкатная обработка алюминиевых изделий

Процесс иммерсионной обработки проводят погружением детали, на которую необходимо осадить промежуточный слой.

Время первой цинкатной обработки составляло 15 секунд, второй –30 секунд.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Влияние условий обработки резиновой крошки на степень её...

Регенерация резиновой крошки — это процесс девулканизации резины, при этом

При термическом методе девулканизации предварительно измельченная резина, отделенная от

Влияние условий обработки шинных резиновых смесей на молекулярную массу каучуковых...

Способ девулканизации резиновой крошки на валковом...

В настоящее время широко распространён непрерывный термомеханический метод регенерации резины.

Предварительные эксперименты включали в себя несколько этапов обработки резиновой смеси со стеариновой кислотой: обработка на z-образном смесителе...

Методы девулканизации РТИ | Статья в журнале «Молодой ученый»

Девулканизация резины является основной стадией регенерации.

Процесс разрушения пространственной сетки облегчается набуханием резины в мягчителях.

Окончательную обработку резиновой массы с выдачей готового продукта (регенерата) проводят на...

Автоматизация системы управления процесса приготовления...

Влияние молекулярной массы каучуковых составляющих резиновых смесей на физико-механические показатели дорожных вяжущих. Влияние условий обработки шинных резиновых смесей на молекулярную массу каучуковых составляющих.

Утилизация изношенных автомобильных шин в России

Масса вторичных ресурсов, переработка которых позволила бы существенно снизить

Количество автомобилей неуклонно растёт, а с ними и количество отработанной резины, что

30 л нефти (21 л расходуется на изготовление сырья и 6 л на процесс переработки) [3, с.702].

Влияние молекулярной массы каучуковых составляющих...

Для изменения молекулярной массы каучуковых составляющих резиновых смесей они подвергались предварительной обработке в микросмесителе типа Брабендер при определенных условиях.

Иммерсионная цинкатная обработка алюминиевых изделий

Процесс иммерсионной обработки проводят погружением детали, на которую необходимо осадить промежуточный слой.

Время первой цинкатной обработки составляло 15 секунд, второй –30 секунд.

Задать вопрос