Области применения измельченных вулканизатов

 В зависимости от способа и условий измельчения из резиновых отходов шинного производства и изношенных шин можно получать измельченные вулканизаты, различающиеся по размерам, начиная от грубых кусков до тонкодисперсных резиновых порошков.

В грубоизмельченном виде, например, в виде полос размером в несколько сантиметров, изношенные шины используют при изготовлении настилов для пола, матов. Иногда эти полоски подвергают дополнительной обработке растворителем и латексным адгезивом, а потом формуют из них коврики, Отходы шинного производства в виде выпрессовок длиной 10-25 мм и диаметром I.5-2 мм, которые образуются на поверхности покрышек при вулканизации, используют в производстве резиновых блоков для мостовых. С этой целью к 100 частям выпрессовок добавляют 10 частей жидкого полиуретана и I часть красителя. Смесь вулканизуют в прессе при 120 °С в течение 20 минут. Блоки имеют гладкую поверхность и высокое сопротивление растрескиванию.

Основное внимание отечественных и зарубежных исследователей привлекает проблема применения измельченных вулканизатов в виде резиновой крошки и тонкодисперсного резинового порошка. Это обусловлено тем, что применение грубоизмельченных кусков резины, хотя и приносит определенную пользу, однако не исчерпывает полностью возможности полимерного вещества, заложенного в старой резине.

Диапазон использования отходов в виде резиновом крошки и порошка очень широк, начиная с второстепенных, неответственных изделий и кончая такими важными изделиями, как шины, клиновые ремни.

Применение измельченного вулканизата в виде крошки

Наибольшее количество публикаций, посвященных применению измельченных вулканизатов, относится к изготовлению из них неответственных, второстепенных изделий. Как правило, к таким изделиям не предъявляют высоких требований, они дешевы, но обладают некоторыми ценными свойствами. Например, листы, полученные по различной технологии из резиновой крошки изношенных шин, отличаются высокой износостойкостью и могут использоваться для обкладки труб для перекачки земли и песка с водой.

Техническая пластина, изготовленная с добавкой резиновой крошки с различным размером частиц, получаемой при шероховке протектора, в количестве 100, 200 и 300 мас. частей, имеет физико-механические показатели, соответствующие нормам, установленным для серийной резины.

Известно применение резиновой крошки для изготовления монолитных резиновых плит и особенно настилов для полов животноводческих ферм взамен деревянных и бетонных, что позволяет снизить расход дерева и уменьшить заболеваемость животных. Для этой цели крошку смешивают с мягчителем, латексной смесью и даже с отходами латексного производства - крошкой осушенного коагулюма. Резиновые покрытия из крошки со связующим из отходов производства СК отвечают техническим, зоогигиеническим и эксплуатационным требованиям и дают экономический эффект по сравнению с полами из древесины.

Отработанные шины в виде крошки находят все более разнообразное применение в адгезивах для изготовления ирригационных труб, в качестве инертного наполнителя в цементных смесях, для сбора нефти с поверхности воды, как материал для фильтров по очистке воды, адсорбент токсичных материалов, для получения ионитов из измельченной резины (0,5-3 мм). Крошку предлагают применять в качестве добавки к почве при выращивании культурных растений, как разрыхляющий агент.

Будучи дешевым сырьем, резиновая крошка широко применяется в дорожном и промышленном строительстве. Из нее изготовляют звукоизоляционные и вибропоглощающие материалы, антикоррозийные покрытия и электроизоляционные материалы. Предложено использовать крошку в качестве материала для кровли и стен при строительстве домов.

Эффективное применение крошка находит в покрытиях для спортивных площадок, которые изготовляют из смеси ее с песком или другим минеральным наполнителем и эластомерного связующего. Полученные монолитные резиновые плиты применяют для покрытия легкоатлетических стадионов игровых полей, секторов и площадок открытых спортивных сооружений.

Резиновую крошку с размером частиц 3-5 ми в смеси с водной суспензией полиуретанового форполимера предлагают использовать для изготовления атмосферо- и водостойких пластин для покрытия различных спортивных площадок и укрепления откосов. При изготовлении дорожных оснований и дорожных покрытий резиновую крошку в различных количествах вводят в асфальтовые композиции и асфальтобетон. Введение в асфальтобетон 3-4% резиновых частиц размером 3,2 мм увеличивает сопротивление скольжению при определенной толщине ледяного слоя на дороге. Выступающие над поверхностью дорожного покрытия эластичные частицы резины деформируются под действием колес транспорта, и тонкий слой льда, покрывающий дорогу, трескается, что уменьшает скольжение.

В штате Аризона (США) сделано герметичное асфальторезиновое покрытие из смеси резиновой крошки (размер частиц менее 1,6 мм) с асфальтом в отношении 1:3. Эту смесь наносят на поверхность при температуре 117-232°С. На Аляске асфальторезиновые покрытия наносят разбрызгиванием.

Наибольший интерес представляет использование резиновой крошки в шинных резинах, поскольку это позволит снизить себестоимость шин за счет повторного использования дешевого материала.

Изношенные покрышки измельчают до нужной величины, отделяют резину от элементов корда, и добавляют в резиновую смесь. Известно использование в резинах для восстановления шин шероховальной крошки, применение в протекторных резинах при изготовлении новых шин крошки из изношенных покрышек и подвулканизованной резиновой крошки. Введение небольших количеств измельченных отходов в резиновые смеси повышает сопротивление резин утомлению, износостойкость, что, в свою очередь, сказывается на некотором увеличении ходимости шин.

Увеличение содержания резиновой крошки в шинных резинах ограничивается снижением прочностных свойств резин и технологическими возможностями. В этой связи представляет интерес работа по введению резиновой крошки в верхние слои беговой части протектора после выхода протекторного массива из головки червячной машины (с последующей ее прикаткой). При этом образуется верхний бронирующий слой, наиболее насыщенный резиновой крошкой, без ухудшений свойств остальной части протекторной резины, связанной с каркасом.

Применение измельченных вулканизатов в виде тонкодисперсного порошка

Наибольший интерес вызывают тонкоизмельченные (независимо от способа получения) резиновые порошки (ТИРП). Благодаря более высокой степени дисперсности они могут использоваться в тех же резинах, что и крошка, но со значительно большей эффективностью и в больших дозировках. Изделия, содержащие ТИРП, по качеству, внешнему виду превосходят изделия с крошкой.

Подобно резиновой крошке ТИРП находит применение во второстепенных изделиях, но также и в более качественных.

Предлагается способ изготовления кровли, который включает в себя вальцевание порошка при температуре более I70°C и зазоре, близком к нулю, до состояния чешуек, смешения их с ПВХ и последующее формование в листы. На 100 мас.д. ПВХ вводят 10-80 мас.д. утильной резины. В смесь могут быть также добавлены обычные наполнители, пластификаторы, окрашивающие агенты.

Различные композиции для покрытий составляют из порошков с размерами частиц 0,3 мм, короткого волокна и смолы смешением с натуральным или синтетическим латексом или резорцинформальдегидной смолой. Изготавливают смесь измельченной резины и дорожного битума, которую специальной обработкой превращают в устойчивую тиксотропную эмульсию, способную к течению при перемешивании. В качестве связующего для приготовления композиции применяют также жидкий полибутадиен, уретановый форполимер и др. Процесс изготовления композиции для литья изделий под давлением включает измельчение утильных шин до частиц размером 0,5 мм, добавление десульфирующего агента к полученной порошкообразной массе, проведение процесса десульфурации, добавление к полученной аморфной массе на 100 мас. частей. 0,2-2 мас. частей серы, перемешивание, введение 30-100 мас. частей термопластичной смолы и последующую высокотемпературную обработку смеси. Изделия имеют превосходный внешний вид.

Для изготовления формованных изделий предлагают резиновую смесь с высокими прочностными показателями, которая включает 5-95% каучука, 95-5% ТИРП, полученного измельчением утильных шин, и ряд добавок и обычно применяемых ингредиентов.

Мелкодисперсную резину с размером частиц 0,3-0,08 мм можно использовать при изготовлении антиадгезива для крошки каучука и резиновой смеси с целью снижения слипаемости крошки в процессе хранения и повышения ее сыпучести.

Способ изготовления искусственной кожи с тонким вогнуто-выпуклым рисунком на поверхности предусматривает добавление частиц с размером менее 1,27 мм к раствору винилхлоридной смолы, введение других необходимых ингредиентов (жидкого каучука, пластификаторов, стабилизаторов), интенсивное перемешивание смеси, нанесение полученного раствора на ткань, трикотажное полотно и другие материалы, тепловую обработку материала при 100-180°С до отверждения раствора и последующее придание ворсистости. Количество ТИРП составляет более 15 мас. частей на 100 мас. частей раствора винилхлоридной смолы. Искусственная кожа характеризуется превосходными морозостойкостью и мягкостью. Ее применяют для изготовления одежды, перчаток.

Особый интерес представляет применение ТИРП в качестве основного ингредиента резиновых смесей. Например, из резинового порошка формуют листы методом компрессионного формования при 100-250 оС под давлением более 10 кгс/см2 без использования других ингредиентов, а также при добавлении 0,3-3 мас. частей (на 100 мас. частей крошки) ускорителя вулканизации, 0,5-4 мас. частей стеариновой кислоты и последующим формованием смеси при повышенных температуре и давлении. Полученные резиновые листы могут быть использованы при изготовлении звуконепроницаемых стен, полов, покрытий.

Для улучшения технологических свойств резиновых смесей, снижения себестоимости на 20-40% и потребления энергии в них вводится ТИРП с величиной частиц менее 0,2 мм, получаемый по специально разработанной технологии. Свойства резиновых смесей остаются на уровне смесей без добавок даже при высокой степени наполнения. В Германии используют резиновый порошок из утильных шин с размерами частиц около 0,5 мм, предварительно обработанный специальным составом на вальцах, в качестве наполнителя резиновых смесей. При введении 20% порошка наблюдается рост модуля, эластичности, прочности, сопротивления раздиру. Причем порошок, специально обработанный этим составом, дает лучшие результаты по износостойкости.

Представляют интерес резиновые смеси, в которые ТИРП вводится с целью повышения усталостной выносливости резин. Благодаря этому качеству, а также возможности повышения износостойкости и сохранения прочности, ТИРП может использоваться в шинных резиновых смесях.

Работами отечественных и зарубежных авторов показана возможность применения тонкодисперсного резинового порошка в протекторных резиновых смесях, как при изготовлении, так и при восстановительном ремонте шин. Так, например, введение в протекторные резины измельченного вулканизата с размером частиц около 0,3 мм до 50% практически не влияет на характеристики шин. Разработан сверхтонкий регенерат, представлявший собой тонкодисперсный порошок с размером частиц 0,02 мм. Процесс получения сверхтонкого регенерата осуществляется механическим измельчением вулканизатов при температуре окружающей среды без применения или с применением химических добавок, вызывавших девулканизацию или другие химические изменения. Корректировкой рецептуры, в частности, вулканизующей группы, удалось получить высокие физико-механические свойства протекторных резин при содержании порошка до 100-I50 мас. частей на 100 мас. частей каучука.

Чеховский резинорегенератный и Невинномысский шиноремонтный заводы используют в протекторных резинах при восстановительном ремонте шин резиновый порошок размером до 0,5 мм в количестве до 5 мас. частей на 100 мас. частей каучука, получаемый доизмельчением отходов, образующихся при шероховке автопокрышек.

На ЯШЗ внедрена технология изготовления шин, содержащих в протекторе и каркасе до 5 мас. частей резинового порошка из изношенных шин с размером до 0,5 мм. По комплексу показателей опытные шины не уступают серийным, а по отдельным (усталостной выносливости, сопротивлению истиранию и потерям на качение) превосходят эталонные.

Предлагаемый перечень изделий из отходов резины

1. Рулонный кровельный и гидроизоляционный материал

2. Резиновые технические изделия для стройиндустрии

3. Формовые резиновые изделия для сельского хозяйства

4. Резиновые технические изделия для сантехники

5. Резиновые и резино-битумные мастики

6. Звуко- и теплоизоляционные материалы

7. Порошки резиновые для производства ударопрочных пластмасс и резинопластов

8. Порошки резиновые модифицированные - ингредиенты резиновых смесей в производстве новых шин, РТИ

9. Бикомпонентные наполнители для изделий из пластмасс и резины

10. Товарная резиновая крошка

11. Плиты для полов промышленных зданий и животноводческих ферм

12. Поддоны для перевозки кирпича, “европоддоны”

13. Плиты для переездов через ж/д и трамвайные пути

14. Резино-пластмассовая черепица

15. Резиновый шифер

Hosted by uCoz