Синтетические каучуки структурирование
Курсовая работа, 25 Февраля 2015, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Первым синтетическим каучуком, имевшим промышленное значение, был полибутадиеновый (дивиниловый) каучук, производившийся синтезом по методу С. В. Лебедева (получение из этилового спирта бутадиена с последующей анионной полимеризацией жидкого бутадиена в присутствии натрия). В 1932 году в Ярославле запущен завод СК-1, работающий на основе этого метода, который стал первым в мире заводом по производству синтетического каучука в промышленных масштабах[1].
Содержание
1.ВВЕДЕНИЕ
2. Синтетические каучуки структурирование
3.Виды отходов
4.МАТЕРИАЛЫ ИХ РЕЗИНОВЫХ И КАУЧУКОВЫХ ОТХОДОВ
5.Заключение
6.Список использованной литературы
Прикрепленные файлы: 1 файл
Курсяк ТРИ.docx
— 50.71 Кб (Скачать документ)1.ВВЕДЕНИЕ
2. Синтетические каучуки структурирование
3.Виды отходов
4.МАТЕРИАЛЫ ИХ РЕЗИНОВЫХ И КАУЧУКОВЫХ ОТХОДОВ
5.Заключение
6.Список использованной литературы
1.ВВЕДЕНИЕ
Первым синтетическим каучуком,
имевшим промышленное значение, был полибутадиеновый
(дивиниловый) каучук, производившийся
синтезом по методу С. В. Лебедева (
В Германии бутадиен-натриевый каучук нашёл довольно широкое применение под названием «Буна».
Синтез каучуков стал значительно дешевле с изобретением катализаторов Циглера — Натта.
Изопреновые каучуки — синтетические каучуки, получаемые полимеризацией изопрена в присутствии катализаторов — металлического лития, перекисных соединений. В отличие от других синтетических каучуков изопреновые каучуки, подобно натуральному каучуку, обладают высокой клейкостью и незначительно уступают ему вэластичности.
В настоящее время большая часть
производимых каучуков является бутадиен-стирольными
Каучуки с гетероатомами в качестве заместителей или
имеющими их в своём составе часто характеризуются
высокой стойкостью к действию растворителей,
топлив и масел, устойчивостью к действию
солнечного света, но обладают худшими
механическими свойствами. Наиболее массовым
в производстве и применении каучуками
с гетерозаместителями являются хлоропреновые
каучуки (неопрен) — полимеры 2-
В ограниченном масштабе производятся
и используются тиоколы — полисульфидные каучуки, получаемые поликонденсацией ди
2.Синтетические каучуки структурирование
Дробление структурированных
полимеров позволяет использовать
их в качестве модификаторов асфальта.
Растворы отходов синтетического
каучука можно применять как полимерные
связующие и наполнители в промышленности
строительных материалов.
По мере протекания
полимеризации с сопряженными
двойными связями, например бутадиена,
число боковых
цепей растет и в конечном
итоге приводит к исчерпывающему структурированию.
По этой причине в промышленном производстве
синтетического каучука полимеризацию обрывают
при 60% конверсии, так как полимеры
сетчатой структуры уже не поддаются обработке.
У НК и его вулканизатов
преобладают процессы
деструкции, приводящие к резкому
снижению прочностных
показателей. Синтетические
каучуки и их вулканизаты меньше
подвержены деструкции, а некоторые (СКД,
БСК) склонны к структурированию, в результате
которого падают эластические свойства.
Как правило, натуральный
каучук при пластикации на
воздухе практически деструктируется,
не образуя геля, в то же время большинство синтетических
каучуков, наоборот, преимущественно
структурируется вследствие наличия различного
рода активных
групп, склонных именно к
структурированию.
В большинстве синтетических
каучуков имеются активные
центры типадвойных ненасыщенных
связей в боковых ответвлениях,
электронно-асимметричных связей в основной
цепи(например, электронно-донорных
атомов, каким является хлор), способных
развить цепные
процессыструктурирования.
Писаренко [1029] исследовал вулканизацию
синтетических каучуков привысоких
температурах и установил, что повышение
температуры вулканизации способствует
процессу взаимодействия каучука с серой и его структурированию
как с наполнителем, так и в чистом виде.
При повышении
температуры вулканизации до 160—180°
увеличивается растворимость серы в каучуке,
содержание ее активной модификации, резко
возрастает степень
структурирования каучука повышается электропроводность,
прочность, эластичность, уменьшается
набухание и растворимость. На основании
этого предлагается расширить температурный
интервал вулканизации до 140—220°, что позволило
бы уменьшить его длительность, повысить
производительность оборудования и сократить
расход ингредиентов.
Пока были известны
только натуральный
каучук и сходные с ним по
строению цепей синтетические
каучуки, вулканизуемые серой,
для процесса
образованиясетки применялось
практически только исторически сложившееся понятие,
,вулканизация . С появлением новых видов высокомолекулярных
веществ, не реагирующих с
серой, но образующих поперечные
связи по другому
механизму, пришлось признать,
что вулканизация
серой — просто частный
случай гораздо более общего процесса структурирования,
проведение и течение которого, как будет
показано в дальнейшем, могут быть чрезвычайно
многообразными.
Синтетический
каучук, как более структурированный, обрабатывается труднее натурального
каучука. Присоединение молекулы
бутадиена в процессе
полимеризации происходит в положениях
1—4 и 1—2
Под влиянием
кислорода и тепла в резине развиваются окислительные
процессы, являющиеся главной
причиной теплового
старения резин. Окисление
каучуков и резин представляет
собой цепной радикальный
процесс свырожденными
разветвлениями. Тепловое
старение большинства резин
на основе синтетических
каучуков характеризуется резким структурированием
материала, снижением эластичности и увеличением
жесткости. В резинах на основенатурального
каучука, а также синтетического
полиизопрена и бутилкаучука преобладающим
является процесс
деструкции, выражающийся в уменьшении
напряжения при удлинении и сопротивления
разрыву, а также в увеличении остаточной
деформации.
В настоящее
время наиболее подробно изучены процессы
старениясинтетических
каучуков, связанные с изменением
молекулярного весаисходного
продукта. Старение синтетических
каучуков приводит либо куменьшению
молекулярного веса (в результате деструкции),
либо к его увеличению (в результате структурирования).
На практике обычно процессы
деструкции и структурирования
происходят одновременно, причем доля
каждого из них зависит как от химической
природы самого каучука, так и от химической
природы выбранного стабилизатора.
Синтетические
каучуки и их вулканизаты меньше
подвержены деструкции, а некоторые (СКД,
БСК) склонны к структурированию, в результате
которого падают эластические свойства.
Из уравнения
непосредственно следует, что сложный
характер процесса структурирования—деструкции обусловлен тем, что
величина т не равна единице. Действительно,
если бы т равнялось единице, то мы имели
бы каучуки, только структурирующиеся
или только деструктирующиеся. Так как
этого, особенно у резин на основе синтетических
каучуков, обычно не наблюдается,
то, значит,
И некоторые специфические
свойства, например повышенную
стойкость ктепловому
старению. Увеличение стойкости
этих резин обусловлено по крайней мере
двумя причинами уменьшением содержания
свободной серы и уменьшением степени сульфидности серных связей, образующих сетку
вулканизатов. С повышением
температуры вулканизации возрастает
относительное количество связей
С—С, участвующих в формировании сетки
вулканизатов. При температурах
200° и выше вулканизация некоторых синтетических
каучуков может быть осуществлена
вообще без вулканизующих
агентов, в результате так
называемого термического структурирования.
В процессе
старения синтетических
каучуков, как правило, одновременно
протекают два процесса
процесс деструкции каучука (характеризующийся
образованием более низкомолекулярных
фракций полимера и, следовательно, приводящий
к уменьщению среднечисленного
молекулярного веса) и процесс структурирования
каучука (характеризующийся
образованием разветвленных структур
и, следовательно, приводящий к увеличению среднечисленного
молекулярного веса). Процесс структурирования
каучуков часто приводит к потере
ими растворимости Б растворителях.
Поглотитель
Ресорб-4 получается п тем смешиващм синтетического
каучука с композицией химических
компонентов. В процессе
вулканизации добавки полностью
взаимолействуют с каучуком, обеспечивая
его структурирование и превращение в резину.
Внешний вид - пористая, рыхлая, сыпучая крошка, размер
частиц - 5-7 мм, плотность -
230 кг/м . Готовый поглотитель обладает высокойплавучестью, что обеспечивает
предотвращение опускания частиц поглотителя
на дно водоема. Компоненты поглотителя
Большинство синтетических
каучуков в отличие от натурального
имеют активные
центры, способные к развитию
структурирующих цепных
процессов двойные
связи в боковых ответвлениях
1,2-звеньев, электронноасимметричные двойные
связи в основной
цени, например, при наличии электронодонорныхатомов С1 в полихлоропрене и т. д. Если свободные
радикалы, возникающие при пластикации,
взаимодействуют с подобными центрами,
то более вероятным направлением дальнейших
превращений оказывается структурирование. Большинство синтетических
каучуков при пластикации образует трехмерные
структуры — гели. На основании
изложенного нетрудно представить себе
картину превращений при совместной
пластикации натурального и синтетического
(например, полихлоропрена) каучуков.
Для нитрильных
каучуков обнаружено увеличение
связывания натурального
каучука в геле с ростом содерлония синтетического
каучука в исходной смеси, что
отвечает увеличению содержания более реакционноспособного
компонента, склонного к структурированию.
Пока были известны только натуральный каучук и сходные с ним по строению цепей синтетические каучуки, вулканизуемые серой, для процесса образованиясетки применялось практически только исторически сложившееся понятие, ,вулканизация . С появлением новых видов высокомолекулярных веществ, не реагирующих с серой, но образующих поперечные связи по другому механизму, пришлось признать, что вулканизация серой — просто частный случай гораздо более общего процесса структурирован
Синтетический каучук, как более структурированный, обрабатывается труднее натурального каучука. Присоединение молекулы бутадиена в процессе полимеризации происходит в положениях 1—4 и 1—2
Под влиянием кислорода и тепла в резине развиваются окислительные процессы, являющиеся главной причиной теплового старения резин. Окисление каучуков и резин представляет собой цепной радикальный процесс свырожденными разветвлениями. Тепловое старение большинства резин на основе синтетических каучуков характеризуется резки
В настоящее время наиболее подробно изучены процессы старениясинтетических каучуков, связанные с изменением молекулярного весаисходного продукта. Старение синтетических каучуков приводит либо куменьшению молекулярного веса (в результате деструкции), либо к его увеличению (в результате структурирования). На практике обычно процессы деструкции и структурирования происходят одновременно, причем доля каждого из них зависит как от химической природы самого каучука, так и от химической природы выбранного стабилизатора.
Синтетические каучуки и их вулканизаты меньше подвержены деструкции, а некоторые (СКД, БСК) склонны к структурированию, в результате которого падают эластические свойства.
Из уравнения непосредственно следует, что сложный характер процесса структурирования—деструкции об
И некоторые специфические свойства, например повышенную стойкость ктепловому старению. Увеличение стойкости этих резин обусловлено по крайней мере двумя причинами уменьшением содержания свободной серы и уменьшением степени сульфидности серных связей, образующих сетку вулканизатов. С повышением температуры вулканизации возра
В процессе старения синтетических каучуков, как правило, одновременно протекают два процесса процесс деструкции каучука (
Поглотитель Ресорб-4 получается п тем смешиващм синтетического каучука с композицией химических компонентов. В процессе вулканизации добавки полностью взаимолействуют с каучуком, обеспечивая его структурирование и превращение в резину. Внешний вид - пористая, рыхлая, сыпучая крошка, размер частиц - 5-7 мм, плотность - 230 кг/м . Готовый поглотитель обладает высокойплавучестью, что обеспечивает предотвращение опускания частиц поглотителя на дно водоема. Компоненты поглотителя
Большинство синтетических каучуков в отличие от натурального имеют активные центры, способные к развитию структурирующих цепных процессов двойные связи в боковых ответвлениях 1,2-звеньев, электронноасимметричные двойные связи в основной цени, например, при наличии электронодонорныхатомо
Для нитрильных каучуков обнаружено увеличение связывания натурального каучука в геле с ростом содерлония синтетического каучука в исходной смеси, что отвечает увеличению содержания более реакционноспособного компонента, склонного к структурированию.
Большой
интерес представляет также использование
производных этиленимина, содержащих несколько этилениминных группировок в молекуле
ТЭМ, ТИОТЭФ , бис этиленфосфорамидов,
а также алкилен-би -этиленмочевин и -уретанов для сшивания
цепей (структурирования)линейных
полимеров натурального и синтетического
каучуков , целлюлозы , эпоксидных
смол . Высокомолекулярный ПЭИ предложен для
сшивания ПВХ Полученная при этом смола
обладает высокой устойчивостью
Механическая
пластикация необходима для размягчения
натурального и некоторых синтетических
каучуков. Этот процесс осуществляется
путем перетирания жесткого
полимера между валками вальцов
, или в рабочей камере резиносмесителя,
или же в червячном
прессе-пластикаторе . Под действием
механических усилий растяжения
и сдвига молекулярные
цепи полимера рвутся и
становятся более короткими. При этом
протекают и химические
процессы, в том числе окислительная
деструкция каучука под влиянием
кислорода воздуха. Частично
(в меньшей степени) происходит и обратный
процесс—структурирование (сшивка). В результате механо-хими-ческого процесса пластикации молекулярный
вес каучука уменьшается.
При одновременной
пластикации натурального и бутадиенстирольного
каучуков в инертной среде первый
легко расщепляется вследствие невысокой
прочности макромолекулярных цепей, а
образовавшиеся макрорадикалы рекомбинируют
с 1макро-радикалами бутадиенстирольного
каучука, давая соответствующие блок-сополимеры. Одновременно благодаря
наличию в структуре
двойных связей бутадиенстирольный
синтетический каучук способен структурироваться под влиянием свободных
макрорадикалов натурального
каучука, причем конечный сополимер
представляет собой смесь сополимеров,
блок-, привитых и трехмерных фрагментов
.Исследование этих систем показало, что
при пластикации
натуральный каучук подвергается линейной
деструкции, в то время как синтетические
каучуки с сильно ненасыщенным
характером проявляют тенденцию к структурированию.
Механическая пластикация необходима для размягчения натурального и некоторых синтетических каучуков. Этот процесс осуществляется путем перетирания жесткого полимера между валками вальцов , или в рабочей камере резиносмесителя, или же в червячном прессе-пластикаторе . Под действием механических усилий растяжения и сдвига молекулярные цепи полимера рвутся и становятся более короткими. При этом протекают и химические процессы, в том числе окислительная деструкция каучука под влиянием кислорода воздуха. Частично (в меньшей степени) происходит и обратный процесс—структурирование (сшив
При одновременной пластикации натурального и бутадиенстирольного каучуков в инертной среде первый легко расщепляется вследствие невысокой прочности макромолекулярных цепей, а образовавшиеся макрорадикалы рекомбинируют с 1макро-радикалами бутадиенстир
Каучуки
— натуральный и синтетические представляют
собой высокомолекулярные
соединения, предназначенные
для изготовления резин и резиновых
изделий. Синтетический
каучук обычно получают полимеризацией
и сополимеризацией различных непредельных
соединений некоторые каучуки
— поликонденсацией соответствующих
бифункциональных производных
углеводородов. Обычно каучуки используют
в смеси с другими
ингредиентами наполнителями,-вулканизующими
агентами, пластификаторами,
стабилизаторами и противостарителями.
В результате вулканизации
каучука, например, серой и
присоединения ее по месту непредельных
связей происходит структурирование(сшивка), т. е. образование
пространственной трехмерной
структуры макромолекулы, придающей резине
прочность, определенную
твердость и эластичность.
Исследования,
проведенные во ВНИИ синтетического
каучука им. Лебедева , касающиеся
физико-механических и технологических
свойств полиизопренового
каучука, состоящего на 98—100%
из w -формысо структурой1,4-, показали характерную
для этого каучука склонность к реакциям
структурирования вследствие наличия
(хотя и в незначительном количестве) структур
1,2 и 3,4, значительно большую, чем у натурального
каучука, снижение сопротивления
разрыву с повышением
температуры испытания и меньшеесопротивление
износу, особенно при высоких
значениях работы
трения. С помощью озонирования
удалось установить, что звенья 1,4 полиизопрена,
находящиеся в г с-форме, связаны
только в положении голова
к хвосту .
Гуммировочные
покрытия. Основой таких покрытий
являются натуральный исинтетические
каучуки. Из них для защиты
от коррозии практически используются
не более 10 типов [9—И]. Кроме каучуков
в гуммировоч-ную резиновую
смесьвходят и другие
ингредиенты наполнители, вулканизующие
агенты, пластификаторы, стабилизаторы
и противостарители. Такие смеси называют
невулканизованными ( сырыми ). Для придания резиновой смеси эластичности,
прочности и химической
стойкости ее вулканизуют. Основным вулканизующим
агентом является сера. При вулканизации
сера присоединяется по
месту непредельных связей в молекулах
каучука, за счет чего происходит структурирование (сшивание), т. е. образование
пространственной трехмерной
структуры, обусловливающей
прочность, определенную
твердость и эластичность получаемого
материала — резины.
Двойные
связи в хлоропреновых
каучуках как бы блокированы
атомом хлора и поэтому менее реакционноспособны
по сравнению с бутадиеновыми и изопреповыми
каучуками. Вулканизация осуществляется
главным образом путем взаимодействия
атома хлора с оксидами
металлов, чаще всего смесью
2пО с MgO. Образующийся в результате реакции
2пС1г также участвует в сложных
процессах структурирования
и способствует подвулканизации (скорчингу), сильно затрудняющей
переработку и особенно хранение резиновых
смесей. Вулканизацию можно осуществить
и с помощью других
соединений, способных взаимодействовать
со связанным хлором таковы фенолоформальдегидные
и эпоксидные
смолы, диамины и др. Однако
к использованию этих агентов при изготовлении
листовых антикоррозионных резин прибегают
редко. Эбониты из хлоропреновых
каучуковне получают. Вулканизаты
на основе наиритов, полученные с применением
системы 2пО + МдО и наполненные техническим
углеродом, обладают высокой устойчивостью ко многим
коррозионно агрессивным средам, как это
показано в табл. 13. Испытания наиритовых резин отечественного
производства ИРП-1257, 1258, 1259 показали их
высокую стойкость в фосфорной, серной и уксусной
кислотахпри 70 °С, растворе
едкого натра при 110°С и в других
средах —[49]. Резина ИРП-1257
в виде 35—50%-ных растворов используется
в химическом
машиностроении для гуммирования небольших
узлов сложной конфигурации [18]. Бензо-
и маслостойкие наиритовые резины, характеризующиеся
хорошим сопротивлением
старению, нашли очень широкое
применение в производстве резинотехнических
изделий и в кабельной промышленности.
Из них изготовляют плоские и профилированные
прокладки и другие формовые
изделия, шланги,транспортерные
ленты, ремни, резинотканевые
рукава, кабельные
оболочки и т. д. Сведения о химической
стойкости прокладок на основе хлоропренового
каучука и других эластомеров
опубликованы в [50]. Однако на основе наиритовпока не удалось, даже
при совмещении с другими синтетическими
каучуками, получить в промышленном масшта
бе бездефектные каландрованные листы сырой
резины, удовлетворяющие
требованиям к гуммировочным материалам.
Другим серьезным препятствием для внедрения наиритовых резин в практику гуммирования
химической аппаратуры является
Направление
этих превращений зависит от химической
природы компонентов, участвующих в процессе
утомления, режима утомления и т. д. Например,
если первичный макрорадикал в результате взаимодействия
с кислородом среды превращается
в перекпспый, то для натурального
каучука это приведет к временной
относительной стабилизации, а для большинства синтетических
каучуков—к сохранению активности
вторичного перекисного
радикала и развитию цепных
процессов структурирования
и т. д.
Большое значение
имеет регенерация старой резины. Она,
вероятно, заключается в разрыве мостиков серы между соседними
макромолекулами, т. е. в снижении степени
структурирования. Регенерация осуществляется
большей" частью нагреванием резины
с серно11 кислотой при 100°, со щелочью при
175— 200° под давлением, с паро.м при добавлении мягчителей (минеральных масел.
жирн.ых кислот). При регенерации резни
на основе синтетического
каучука хорошее действие оказывают
специально добавляемые агенты, способствующие
деструкции (например, тиофенолы, меркаптаны,
ароматические ннтросульфи-ды и т. д.).
Кинетические
кривые с максимумами, получаемые
по прочностным
показателям, характерны для резин
на основе кристаллизующихся
каучуков. Максимумы могут быть
связаны с одновременно протекающими
процессами структурирования и деструкцииОкислительная
деструкция приводит к разрыву молекулярных
цепей в сетке
вулканизата. Интересно, что для
первого промышленного отечественного синтетического
каучука СКБ (натрийбутадиенового) кинетические
кривые вулканизации по прочности
имели монотонный характер. Одновременно
было установлено, что воздействие кислорода
на СКБ, в отличие от НК, сводится к структурированию,
а не к деструкции этого полимера.
Стабилизатор синтетических
каучуков (бутадиен-нитрильных, чис-1,4-изо-пренового).
Защищает бутадиен-нитрильный
каучук СКН-40М от структурирования
в условиях повышенных
температур, по эффективности действия превосходит неозон Д в СКН-26 по стабилизующему
эффекту превосходитнеозон Д и бисалкофен ВП, а в ц с-1,4-полиизопрене
— ионол.
Эффективный
ускоритель и вулканизующий
агент для резиновых смесей
на основе синтетических
каучуков диенового типа, а также этилен-пропиленовых
эластомеров. Обеспечивает большую скорость
вулканизации и более высокую степень
структурирования, чем диморфолинодисульфид. Дозировка 1%. Дает
теплостойкие вулканизаты. В смесях на основе
бутадиен-нитрильных каучуков вызывает подвулканизацию. Может найти применение
в шинной
промышленности (вулканизация протекторных
смесей), а также для вулканизации кабельной
изоляции.
Исследования, проведенные во ВНИИ синтетического каучука им. Лебедева , касающиеся физико-механических и технологических свойств полиизопренового каучука, состоящего на 98—100% из w -формысо структурой1,4-, показали характерную для этого каучука склонность к реакциям структурирования вследствие наличия (хотя и в незначительном количестве) структур 1,2 и 3,4, значительно большую, чем у натурального каучука, снижение сопротивления разрыву с повышением температуры испытания и меньшеесопротивление износу, особенно при высоких значениях работы трения. С помощью озонирования удалось установить, что звенья 1,4 полиизопрена, находящиеся в г с-форме, связаны только в положении голова к хвосту .
Гуммировочные покрытия. Основой таких покрытий являются натуральный исинтетические каучуки. Из них для защиты от коррозии практически используются не более 10 типов [9—И]. Кроме каучуков в гуммировоч-ную резиновую смесьвходят и другие ингредиенты наполнители, вулка
Двойные связи в хлоропреновых каучуках как бы блокированы атомом хлора и поэтому менее реакционноспособны по сравнению с бутадиеновыми и изопреповыми каучуками. Вулканизация осуществляется главным образом путем взаимодействия атома хлора с оксидами металлов, чаще всего смесью 2пО с MgO. Образующийся в результате реакции 2пС1г также участвует в сложных процессах структурирования и способствует подвулканизации (
Направление этих превращений зависит от химической природы компонентов, участвующих в процессе утомления, режима утомления и т. д. Например, если первичный макрорадикал в результате взаимодействия с кислородом среды превращается в перекпспый, то для натурального каучука это приведет к временной относительной стабилизации, а для большинства синтетических каучуков—к сохранению активности вторичного перекисного радикала и развитию цепных процессов структурирования и т. д.
Большое значение имеет регенерация старой резины. Она, вероятно, заключается в разрыве мостиков серы между соседними макромолекулами, т. е. в снижении степени структурирования. Регенерация осуществляется большей" частью нагреванием резины с серно11 кислотой при 100°, со щелочью при 175— 200° под давлением, с паро.м при добавлении мягчителей (
Кинетические кривые с максимумами, получаемые по прочностным показателям, характерны для резин на основе кристаллизующихся каучуков. Максимумы могут быть связаны с одновременно протекающими процессами структурирования и деструкцииОкислительная деструкция приводит к разрыву молекулярных цепей в сетке вулканизата. Интересно, что для первого промышленного отечественного синтетического каучука СКБ (натрийбутадиенового) кинетиче
Стабилизатор синтетических каучуков (бутадиен-нитрильных, чис-1,4-изо-пренового). Защищает бутадиен-нитрильный каучук СКН-40М от структурирования в условиях повышенных температур, по эффективности действия превосходит неозон Д в СКН-26 по стабилизующему эффекту превосходитнеозон Д и бисалкофен ВП, а в ц с-1,4-полиизопрене — ионол.
Эффективный ускоритель и вулканизующий агент для резиновых смесей на основе синтетических каучуков диенового типа, а также этилен-пропиленовых эластомеров. Обеспечивает большую скорость вулканизации и более высокую степень структурирования, чем диморфолинодисульфид. Дозировка 1%. Дает теплостойкие вулканизаты. В смесях на основе бутадиен-нитрильных каучуков вызывает подвулканизацию. Может найти применение в шинной промышленности (вулканизация протекторных смесей), а также для вулканизации кабельной изоляции.
3.ВИДЫ ОТХОДОВ
- по источникам образования (отходы формовых изделий, неформовых, рукавов, клиновых ремней, конвейерных лент и т. д.);
- по составу и степени структурирования (резиновые невулканизованные и вулканизованные, резинотканевые и т. д.);
- по возможности использования (неперерабатываемые), тоннажности, действию на организм человека и окружающую среду и т. д.
При определении направления переработки, рационального способа использования наиболее правильно квалифицировать отходы по составу, физическому состоянию, степени вулканизации.
Такая квалификация получила наиболее широкое распространение. Согласно этой квалификации, отходы делятся на :
- резиновые (вулканизованные и невулканизованные);
- резинотканевые (вулканизованные и невулканизованные);
- резинометаллические и текстильные; эбонитовые; металлические; отходы клеев и растворителей и прочие.
Вулканизованные резиновые отходы – это в основном выпрессовки от вулканизации формовых РТИ, обрезки вулканизованных изделий, образующиеся при обработке формовых РТИ, выравнивании длины неформовых РТИ, а также при механической обработке изделий, бракованные резиновые изделия.
Невулканизованные резиновые отходы – это бракованные закладки смесей, загрязненные резиновые смеси, остатки резиновых смесей из подготовительного оборудования (резиносмесители, червячные прессы, литьевые прессы), отходы сырья и материалов, которые не могут быть использованы по прямому назначению, подвулканизованные смеси.
Вулканизованные резинотканевые отходы – это отходы прорезиненных вулканизованных тканей, вулканизованная кромка от приводных ремней, обрезки при производстве рукавов.
Текстильные отходы представляют собой использованные прокладочные холсты и бинты, отходы ниток.
Резинометаллические отходы – это бракованные резинометаллические детали, обрезки рукавов с металлооплеткой.
Эбонитовые отходы – образуются в производстве щелочной эбонитовой палочки, эбонитовых баков, дорнов и др.
Металлические отходы – это бракованная арматура для формовых деталей.
Отходы клеев и растворителей представляют собой подвулканизованные клеи, бракованные растворители.
К прочим отходам относится вышедшая из строя многооборотная тара.
В общем количестве большую долю составляют отходы, образующиеся непосредственно в подготовительном производстве. При удовлетворительном состоянии оборудования и уплотнений в зависимости от объема загрузки и вязкости смеси уровень этих потерь составляет 0,15-0,6 кг на одну заправку, т. е. 0,1-0,35%. При большой изношенности оборудования или плохом профилактическом и ремонтном обслуживании оборудования выпрессовки на некоторых заводах достигают 0,1 %. Средний уровень потерь на выпрессовки по отрасли оценивается в 0,35 %.
К другим отходам относятся так называемые выкрутки, образующиеся в производстве в результате чистки смесительного, гранулирующего и профилирующего оборудования в ремонтные дни, также при переходах с одной рецептуры на другую. Эти отходы составляют 0,3-0,5% от общего количества изготовляемых смесей.
Потери и отходы в количестве 0,05-0,06% образуются при анализе смесей на соответствие нормам контроля.
Таким образом, переработка вторичных материальных ресурсов, в частности вышедших из эксплуатации шин и других резинотехнических изделий, имеет большое технико-экономическое и экологическое значение. Представляло интерес исследовать возможность удешевления полимерных композиций на основе отходов резиновой промышленности.
4.МАТЕРИАЛЫ ИХ РЕЗИНОВЫХ И КАУЧУКОВЫХ ОТХОДОВ
К числу многотоннажных отходов относятся отработанные резиновые изделия, такие как конвейерные ленты, шланги и изношенные автомобильные, тракторные, авиационные шины.
При комплексном использовании резино-каучуковых материалов и металла, содержащихся в изношенных шинах, из 1 т этих отходов можно выделить для повторного использования около 700—750 кг резины, 130—150 кг химических волокон и 30—40 кг стали.
Изношенные шины частично применяют для ограждений на дорогах, защиты побережья рек и морей от разрушения, предохранения от ударов судов.
Основным способом переработки амортизированных шин и других отходов резины является регенерация. Применение 1 т регенерата экономит около 500 кг синтетического каучука. Регенерат получают очисткой износившихся резиновых изделий с помощью кислот и щелочей, нагрева и введения добавок мягчителей. Старую резину обычно измельчают в крошку с частицами до 1,5 мм или мельче.
Резиновую крошку и тонкоизмельченные резиновые порошки можно применять в качестве ингредиентов резиновых смесей. При этом получают резины, по ряду технических свойств превосходящие материалы, не содержащие регенераты.
На основе резинокордных отходов разработаны технологии рулонных и плиточных материалов.
Материалы выпускаются в виде полотен толщиной до 10 мм, шириной до 1,2 м и длиной более 10 м и плиток размером 600x600 мм и толщиной около 8 мм и используются в качестве теплоизоляционных, вибро-, шумопоглощающих, декоративных и напольных покрытий.
В зависимости от требований потребителя они могут иметь следующие физико-механические показатели: плотность — 500—1000 кг/м3; твердость — 30—90 усл. ед. по ТМ-2; прочность — 2—6 МПа; водо-поглощение — 3—7%; коэффициент виброизоляции — 0,1—0,12; звукопоглощение — до 30 дБ и температуру вспышки — 250—300 °С.
Сущность процесса производства рулонных материалов на основе резинокордных отходов состоит в классификации резинокордных отходов для отделения резиновой крошки; обработке отходов на роторном измельчителе с одновременной модификацией и введением связующего для гомогенизации и распушки; формировании на вулканизаторе ленты с возможным нанесением на нее декоративного резинового покрытия.