К.т.н. Молчанов В.И., Булатова В.И.

Воронежский Государственный Университет Инженерных Технологий

Модификация резиновой крошки

Одним из важных направлений экономии природных ресурсов является переработка отходов потребления резиновых изделий, и в первую очередь вышедших из эксплуатации шин. До сих пор наиболее выгодным из реализуемых направлений переработки изношенных шин является получение из содержащейся в них резины регенерата, позволяющего при использовании его в резиновых смесях экономить каучук и другие ингредиенты резиновых смесей, снижать себестоимость резиновых изделий, а также получать определенные технические преимущества: большуюскорость смешения, шприцевания и каландрования смесей и снижение их усадки, уменьшение образования пузырей и недопрессовок припроизводствеформовых изделий, повышение скорости вулканизации [1].

Обращаясь к научному поиску, мы выявили, что изношенные шины являются отходами химического происхождения (С.Ю. Огородников). В основу выделения  групп,  подгрупп, позиций и субпозиций положены следующие признаки: происхождение исходного сырья; принадлежность  к определенному производству, технологии; химический состав; агрегатное состояние  и другие  свойства. Наименование виду отхода присваивается с учетом его происхождения и химического состава. Согласно Классификации отходов изношенные шины можно отнести к  отходам  производства и потребления – остатки  сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов,  которые образовались впроцессепроизводства  или  потребления, а  также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства [2]. Вслед за С.Ю. Огородников мы рассматриваем отходы потребления как « изделия и материалы, утратившие полностью или частично потребительские  свойства  в результате физического или морального износа или жизнедеятельности людей», а «отходы производства – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, химических соединений, образовавшихся при производстве продукции и утративших полностью или частично свои потребительские свойства». Таким образом,изношенные шины представляют собой отходы производства и потребления. В ходе исследования мы выявили, что изношенные шины, являются вторичными материальными ресурсами – это отходы производства и потребления, которые могут в настоящее время быть использованы в народном хозяйстве.

В то же время регенерату, как ингредиенту резиновых смесей, свойственны определенные недостатки, которые в ряде случаев не только ограничивают, но и исключают его применение в резиновых смесях.

В последнее десятилетие показана возможность,для получения высококачественных изделий, использования в резиновых смесях амортизированных резин после их тонкодисперсного измельчения.

По мнению большинства отечественных и зарубежных исследователей наиболее эффективной областью использования резиновой крошки следует считать резиновые смеси для производства шин и резинотехнических изделий, поскольку рыночная стоимость тонкодисперсной резиновой крошки (порошка) в 3 раза ниже стоимости эмульсионных синтетических каучуков. Поэтому использование вторичных полимерных материалов являются одним из путей повышения экономической эффективности шинного производства.

В настоящей работе приводятся результаты влияния модифицированной крошки на свойства модельной резины. Результаты были получены в ходе экспериментальной работы, которая заключалась в получении регенерата методом деспергирования, т.е. модификации резиновой крошки. Процесс модификации резиновой крошки состоит из следующих этапов:

На первом этапе работы необходимарезиновая крошка, с добавлением талового масла и малеинового ангидрида. В этом растворе резиновая крошка набухает 7 дней. По истечению недели становитсязаметно незначительное укрупнение крошки. Поскольку малиновый ангидрид разрушает структуру, это привело к размягчению резиновой крошки.

На втором этапе, после просушивания резиновой крошки, выявилась  необходимость просеять полученную крошку.

На следующем, третьем этапе, полученную резиновую крошку добавляют в каучук СКИ-3, и пропускают на вальцах.

На завершающем этапе эксперимента свулканизованную крошку с каучуком необходимо разрезать на полосы и опустить в 2,5% и 5% раствор хлорамина Б, затем  выдержать определенное количество времени. По истечении заданного времени, мы выявили, что модификатор  разрушает структуру вулканизатов (образцы), даже при комнатной температуре. На рис.1  можно увидеть влияние хлорамина на вулканизат.

 

Таким образом, в ходе эксперимента, мы обнаружили, что процесс модификации резиновой крошки имеет свою специфику и состоит из 4-х этапов, реализация которых требует определённых условий для получения нужного регенерата.

Литература:

1.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Белозеров Н.В. Общая технология резины. М.:Химия,1970.

2.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» № 89 от 4.06.1998 г.

3.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Аверко-Антонович И.Ю., Бикмуллин Р.Т. Методы исследования структуры и свойств полимеров. Казань: КГТУ, 2002. - 604с.

4.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Моисеев, В.И., модель взаимодействия слоя гололеда с асфальторезиновым дорожным покрытием / В.И. Моисеев, Г.Л. Козинов, Г.И. Старостин // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 2; Режим доступа: http://www.science-education.ru/102- 5938/свободный.

5.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Молчанов В.И., Осошник И.А. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию

6.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности. – Л.Химия,1985

7.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Рогулин В.В. Технология шинного производства. М.:Химия,1970.

8.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Справочник резинщика. Материалы резинового производства. – М. Хи-мия,1971

9.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Ходакова С.Я., Андрейкова Л.Н. Материалы для шинного производства и резиновых технических изделий (учеб. пособие). Омск 2009.

10.                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Moiseyev V.I. Model of interaction of the layer of ice with nonrigid road clothes with addition of the rubber crumb/V.I. Moiseyev, V.I., Starostin // «EUROPEAN JOURNAL OF NATURAL HISTORY 2012. - № 6 - С. 39-44 URL: www.world-science.ru/euro/459-30818 .