Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: шинная промышленность. Сущность изобретения: способ получения резиновой смеси заключается в смешении ненасышенного каучука общего назначения с ингредиентами вулканизующей группы, целевыми добавками и измельченной резиной из изношенных варочных камер. Состав резиновой смеси, мас. ч: ненасыщенный каучук общего назначения 100; сера 2 - 3, ускоритель вулканизации 1,0 - 1,6; оксид цинка 2,5 - 5,0; жирные кислоты 1,0 - 2,5; канифоль 0,5 - 3,0; смола стирольно-инденовая 2 - 4; защитный воск 1,5 - 2,5; ароматическое нефтяное масло 10 - 18; N-изопропил-N-фенил-п-фенилендиамин 0,5 - 2,0; полимер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина 1,0 - 2,5; технический углерод 50 - 75; измельченная резина из изношенных варочных камер 4 - 20. Утильную резину последовательно перерабатывают на роторной измельчительной машине или на параллельных дисковых ножах до кусков с максимальным размером 200 - 300 мм, затем на дробильных вальцах с рифлеными валками и фрикцией 1 : 2 - 1 : 3,2 путем многократного пропуска через зазор при температуре 50 - 70 С до частиц с размером 2 - 10 мм и окончательно измельчают на размольных вальцах с гладкими валками с зазором 0,1 - 0,2 мм, фрикцией 1 : 3 - 1 : 5, величиной сдвиговых деформаций в пределах (3-5)·103c-1 при температуре 70 - 80 С, при отношении величины зазора к количеству пропусков через зазор в пределах 0,02 - 0,1. Измельчаемая масса подается равномерно в зазор по всей длине валков и в количестве не более 50% от максимальной пропускной способности вальцов при данном зазоре. Полученные резины характеризуются повышенными физико-механическими показателями. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2011660
Класс(ы) патента: C08J3/20, C08L9/00, B29B13/00
Номер заявки: 5042719/05
Дата подачи заявки: 19.05.1992
Дата публикации: 30.04.1994
Заявитель(и): Ярославский шинный завод
Автор(ы): Галыбин Г.М.; Сеземов В.Г.; Сергеева Н.Л.; Воронов В.М.; Евдокимов М.А.; Суворов И.С.; Осипов Ю.К.; Бабошин Г.М.; Беляков Ю.Н.; Танцова Н.Б.; Грибков А.В.; Смирнов Ю.А.; Котусенко Б.В.; Кузнецов В.В.
Патентообладатель(и): Ярославский шинный завод
Описание изобретения: Изобретение относится к области резины, в частности к способу получения резиновой смеси.
В современном производстве резин и изделий из них известны способы получения резиновых смесей с применением измельченных вулканизатов из изношенных покрышек.
Резиновая крошка, в этом случае, получается путем последовательного измельчения изношенных покрышек на шинорезе, дробильных рифленых вальцах и размольных рифленых вальцах до частиц размера не более 1 мм [1] .
Основным недостатком такого способа получения резиновых смесей является снижение условной прочности получаемых вулканизатов.
Кроме того, по известному способу измельчения изношенных покрышек невозможно получить резиновую крошку из изношенных варочных камер с размером частиц не более 1 мм из-за осмоления, деструкции и агломерации частиц при измельчении на размольных рифленых вальцах и невозможности последующего рассева измельчаемой массы на сите, являющемся неотъемлемой частью технологического процесса измельчения покрышек изношенных шин в крошку [2] .
Наиболее близким техническим решением является способ получения резиновой смеси с измельченной резиновой крошкой, заключающийся в предварительном смешении измельченного вулканизата с серой на дробильных вальцах.
Однако и этот способ не предотвращает снижения прочности вулканизатов резиновой смеси.
Это происходит потому, что измельченный вулканизат из покрышек образует четкие границы раздела между частицами измельченного вулканизата и резиновой смесью (матрицей) и несмотря на модификацию поверхности частиц серой граница раздела продолжает оставаться слабым звеном, уступая по прочности как вулканизованной матрице, так и измельченной частице вулканизата.
Целью предложенного способа является получение резиновой смеси с применением измельченной резины, с повышенными физико-механическими показателями до уровня вулканизатов смесей, не содержащих измельченного вулканизата.
Поставленная цель достигается тем, что измельченную резину применяют из изношенных варочных камер последовательно измельченных в три стадии.
На роторной измельчительной машине или на параллельных дисковых ножах до кусков с максимальным размером 200-300 мм, затем на дробильных вальцах с рифлеными валками и фрикцией 1: 2-1: 3,2 путем многократного пропуска через зазор до частиц 2-10 мм при температуре 50-70оС и окончательно на размольных вальцах с гладкими валками и зазором 0,1-0,2 мм, фрикцией 1: 3-1: 5, величиной сдвиговых деформаций в пределах 3 ˙ 103-5 ˙ 103 с-1 при температуре 70-80оС, при отношении величины зазора к количеству пропусков через зазор измельчаемой массы в пределах 0,02-0,1, при этом измельчаемая масса подается равномерно в зазор по всей дине валков и в количестве не более 50% от максимальной пропускной способности вальцев при данном зазоре.
Измельчительная машина имеет вращающиеся навстречу друг другу два ротора (25 оборотов в минуту и 5 оборотов в минуту). На роторы насажены диски с раздирающими приспособлениями в форме "волчий зуб".
Дисковые ножи представляют собой набор закрепленных на оси режущих диском на расстоянии около 200 мм для продольного и поперечного реза варочных камер.
Дробильные вальцы, например, 800, 550/550 имеют характеристики: длина рабочей части валков 800 мм, диаметр рабочей части валков 550 и 550 мм, скорость вращения валков, м/мин: переднего 18,0; заднего 40,0: фрикция 1: 2-1: 3,2.
Рабочая поверхность валков - рифленая,
мощность электродвигателя, кВт - 132,
гладкие размольные вальцы, например, Р3 800, 550/550 имеют характеристики:
Окружная скорость вращения валков - переднего 10,0 м/мин,
заднего - 40,0 м/мин,
или число оборотов валков вальцов переднего - 6 заднего - 24 фрикция - 1: 3-1: 5 мощность электро- двигателя - 132 кВт
Допускается применение более высоких скоростей вращения валков вальцов.
Порядок расчета сдвиговых деформаций:
из скорости вращения быстрого валка (м/c) вычитается скорость вращения медленного валка (м/c) и делится на зазор между валками (м).
Специфика эксплуатации измельченной резины из изношенных камер в том, что она подвергается многократным тепловым воздействиям - многократным циклам при вулканизации покрышек.
Это приводит к изменению структуры вулканизата на основе комбинации изопренового и бутадиенового каучуков, прежде всего, к моносульфидности и ослаблению химических поперечных связей при сохранении прочности связей вдоль молекул полимера. Такая резина становится способной как бы к частичной пластикации при механических нагрузках и сдвиговых деформациях в зазоре гладких валков вальцов.
Поэтому применяемые в регенератном производстве на последней стадии измельчения размольные вальцы с рифлеными валками, с последующим рассевом резиновой крошки на сите являются непригодными из-за частичной пластикации резины варочной камеры, агломерации ее и невозможности рассева на сите для отделения частиц нужного размера.
Гладкие же вальцы с обязательным зазором между валками в пределах 0,1-0,2 м при температуре 70-80оС способствуют еще большей пластикации - механическому раздиранию резины - и при указанных зазорах делают материал пригодным для введения в резиновую смесь уже через 1-5 пропусков через зазор или при отношении величины зазора к количеству пропусков через зазор в пределах 0,02-0,1, при этом измельчаемая масса подается равномерно в зазор по всей длине валков в количестве не более 50% от максимальной пропускной способности вальцов при данном зазоре.
С целью повышения производительности и сокращения количества пропусков на одних размольных вальцах допускается применение каскада из 2 или 3 размольных вальцов с гладкими валками.
При введении полученного полуизмельченного полупластицированного материала в качестве добавок в резиновую смесь, например в протекторную, сохраняются полностью ее технологические (шприцуемость) и технические свойства вулканизатов (прочностные характеристики).
Известны технические решения [3] , в которых применяют гладкие вальцы с малым зазором рифайнер-вальцы в производстве регенерата.
Однако в производстве регенерата рифайнер-вальцы служат для обработки-очистки девулканизованной массы от включений недевулканизованной резиновой крошки, т. е. имеют другое назначение, при этом валки рифайнер-вальцы бомбированы, т. е. имеют отличия по конструкции.
Применение девулканизованной массы - регенерата, обработанного на рифайнер-вальцах в качестве добавок к резиновым смесям приводит к снижению прочности вулканизатов.
В заявленном же способе переработки изношенных варочных камер и получения резиновой смеси с их применением снижения физико-механических показателей вулканизатов не происходит.
Предлагаемый способ получения резиновой смеси реализован следующим образом.
Изготовление смеси ведут в резиносмесителе РС-270-40 путем последовательной загрузки каучука, техуглерода, активаторов, мягчителей, антиозонантов, измельченной резины.
Смешение с опущенным верхним процессом ведут 120 с, температура выгрузки 145оС, далее смесь поступает в гранулятор и охладительные барабаны. Температура гранул при подаче на 2-ю стадию смешения 40-60оС, 2-я стадия смешения осуществляется на резиносмесителе РС-250-24 с целью введения ускорителей и серы.
Температура выгружаемой смеси 100-105оС, далее готовая смесь обрабатывается на вальцах и подается в шприц-машину протекторного агрегата.
Измельчение изношенных варочных камер производится последовательно на роторной измельчительной машине до кусков с максимальным размером 200-300 мм, далее крупные куски измельчаются на дробильных вальцах с рифлеными валками 800 550/550, размер частиц 2-10 мм достигается при многократном пропуске через зазор вальцов, оборудованных приспособлением для возврата измельчаемой массы в зазор вальцов, температура измельчаемой резины 60оС.
Размер частиц на дробильных вальцах от 2 до 10 мм определяется визуально и определяется количеством пропусков измельчаемой массы через зазор дробильных вальцов или временем обработки.
Полученная измельченная резина передается на гладкие вальцы с зазором 0,15 мм и пропускается через зазор вальцов, температура измельченной резины - 75оС, далее передается на вторые размольные вальцы.
Готовая измельченная резина далее затаривается в полиэтиленовые пакеты для хранения и транспортировки и вводится в резиносмеситель на 1-й стадии смешения в соответствии с составом рецепта.
Принципиальные составы рецептов и результаты испытаний вулканизатов резиновых смесей, а также результаты эксплуатационных испытаний шин с резинами, изготовленными по предлагаемому способу, приведены в таблице.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ смешением ненасыщенного каучука общего назначения с вулканизующей группой, целевыми добавками и измельченной резиной, отличающийся тем, что в качестве измельченной резины используют измельченную резину из изношенных варочных камер, последовательно переработанных на роторной измельчительной машине или на параллельных дисковых ножах до кусков с максимальным размером 200 - 300 мм, затем на дробильных вальцах с рифлеными валками и фрикцией 1 : 2 - 1 : 3,2 путем многократного пропуска через зазор при 50 - 70oС до частиц с размером 2 - 10 мм и окончательно измельченных на размольных вальцах с гладкими валками с зазором 0,1 - 0,2 мм, фрикцией 1 : 3 - 1,5, величиной сдвиговых деформаций в пределах (3 - 5) · 103 с-1 при 70 - 80oС, при отношении величины зазора к количеству пропусков измельчаемой массы через зазор в пределах 0,02 - 0,1, причем измельчаемая масса подается равномерно в зазор по всей длине валков и в количестве не более 50% от максимальной пропускной способности вальцев при данном зазоре, при следующем составе резиновой смеси, мас. ч. :
Ненасыщенный каучук общего назначения 100
Сера 2 - 3
Ускоритель вулканизации 1,0 - 1,6
Оксид цинка 2,5 - 5,0
Жирные кислоты 1,0 - 2,5
Канифоль 0,5 - 3,0
Стирольно-инденовая смола 2 - 4
Защитный воск 1,5 - 2,5
Ароматическое нефтяное масло 10 - 18
N-изопропил-N1-фенил-n-фенилендиамин 0,5 - 2,0
Полимер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина 1,0 - 2,5
Технический углерод 50 - 75
Указанная измельченная резина из изношенных варочных кам
ер 4 - 20