close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11385

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.12.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 08J 11/00
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТИЛОВОГО РЕГЕНЕРАТА
(21) Номер заявки: a 20060665
(22) 2006.07.04
(43) 2008.02.28
(71) Заявитель: Общество с ограниченной
ответственностью "РЕГАТА ЛТД" (BY)
(72) Автор: Незнаев Виктор Леонидович
(BY)
(73) Патентообладатель: Общество с
ограниченной ответственностью
"РЕГАТА ЛТД" (BY)
BY 11385 C1 2008.12.30
BY (11) 11385
(13) C1
(19)
(56) BY 3020 C1, 1999.
Способы производства регенерата. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1989. С. 16-39.
RU 2088402 C1, 1997.
SU 433165, 1974.
SU 440377, 1974.
CN 1754904 A, 2006.
CN 1047872 A, 1990.
(57)
Способ получения бутилового регенерата, заключающийся в том, что отходы отработанных бутиловых диафрагм дробят до частиц размером 10-20 мм и размалывают до получения однородной массы в течение 5-7 мин при 75-80 °С, в полученную массу вводят дибензамидодифенилдисульфид и дифенилгуанидин, предварительно смешанные с 1/3 частью
индустриального масла, перетирают компоненты в течение 3-5 мин при 75-80 °С, затем
добавляют скипидар и 2/3 части индустриального масла и перемешивают в течение
53-55 мин при 90-96 °С, при этом полученная масса содержит используемые компоненты
в следующем соотношении, мас. %:
отходы отработанных бутиловых диафрагм
85,6-93,5
дибензамидодифенилдисульфид
1,2-1,5
дифенилгуанидин
2,0-3,0
скипидар
0,4-2,3
индустриальное масло
2,8-8,0,
добавляют к указанной массе воду из расчета 10 л на 95-105 кг массы, перемешивают в
течение 5-7 мин при 90-96 °С и осуществляют ее девулканизацию путем механического
воздействия в камере червячного пресса при температурах в зоне загрузки 55-65 °С
и в зоне выгрузки 175-180 °С соответственно, охлаждают полученную массу регенерата
в течение 4-5 ч при естественных условиях и дополнительно перемешивают в течение
8-10 мин при 55-65 °С.
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в
производстве регенератов из отходов шинной и резинотехнической промышленности, в
частности в производстве бутилового регенерата из отработанных бутиловых диафрагм,
которые применяют при изготовлении шин для формования внутренних поверхностей покрышек и которые являются технологически неизбежными отходами, требующими утилизации.
BY 11385 C1 2008.12.30
Регенерат - пластичный материал, получаемый путем переработки изношенных резиновых изделий и отходов резинового производства, способный к вулканизации благодаря
наличию в молекулах двойных связей.
Основным процессом получения регенерата является девулканизация, заключающаяся
в деструкции молекул при воздействии внешних факторов (кислорода воздуха, высоких
температур, механической обработки, введения пластификаторов), когда окисление происходит по свободным двойным связям в молекуле полимера и частично - по месту присоединения серы, т.е. между молекулами.
Известен термомеханический способ получения регенерата [Рагулин В.В. Технология
шинного производства. - М.: Химия, 1975. - С. 70)], основанный на использовании тепла и
механической энергии как основных факторов девулканизации резины, при котором смешение и девулканизация проводятся непрерывным способом.
Известен, например, способ регенерации резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков [(А.с. СССР 428951, МПК В 29H 19/00, С 08D 13/38, 1974], предназначенный для
получения регенерата термомеханическим методом с применением активаторов регенерации
класса ариламинов, в котором в качестве активатора используют N-фенил-N'-изопропилn-фенилендиамин в количестве 1-7 вес.ч. на 100 вес.ч. резиновой крошки. При этом для
получения регенерата производственные отходы формования на основе СКН-40М, измельченные до частиц размером 1-1,5 мм, регенерируют термомеханическим методом в
лабораторных условиях в червячном девулканизаторе с диаметром червяка 85 мм при зазорах
в шприцующих узлах 1 и 1,5 мм и температуре в головке девулканизатора 155-170 °С.
Известен также способ измельчения полимерного материала [А.с. СССР 1434663 А1,
МПК4 В 29В 13/10, 17/10, В 02С 19/22] сдавливанием с последующим одновременным
воздействием напряжения сдвига и давления, причем сдавливание, воздействие напряжения
сдвига и давление проводят при последовательном многократном нагреве до 200-100 °С и
охлаждении до 100-30 °С в одно-двухшнековом экструдере с введением в исходный материал дополнительно 0,5-20,0 мас. % гранулированного полиэтилена или полистирола.
Известен также водонейтральный способ получения регенерата [(Рагулин В.В. Технология шинного производства. - М.: Химия, 1975. - С. 69], заключающийся в обработке
отходов резинового производства в автоклавах острым паром при непрерывном перемешивании с добавлением модификаторов и с последующей обработкой на рафинировочных
вальцах.
Однако регенераты, полученные данными способами, не обладают требуемыми технологическими свойствами и механическими показателями.
Известен дисперстный метод получения регенерата [Рагулин В.В. Технология шинного производства. - М.: Химия, 1975. - С. 70)], основанный на переводе резины в дисперсное
состояние при температуре около 60 °С в водной среде. Процесс девулканизации протекает
в непрерывно работающем смесителе при воздействии пластификатора и канифольного
мыла и при непрерывном перемешивании и перетирании. Затем полученную регенератную
дисперсию гомогенизируют, разбавляют умягченной водой до содержания сухого вещества 25 %, фильтруют, коагулируют 25 %-ным раствором хлорида натрия и 1,5 %-ным серной
кислоты в течение 15-10 мин при перемешивании. Выделившуюся крошку промывают
водой, отжимают от влаги, листуют и наматывают в рулоны.
Недостатками данного метода являются сложный технологический процесс, низкие
технологические и физико-механические свойства получаемого регенерата, длительность
процесса.
Наиболее близким по достигаемому техническому результату является способ получения регенерата по патенту РБ на изобретение 3020, МПК6 С 08L 95/00, 1997, при котором дробленные до 50-100 мм отходы бутиловых диафрагм разогревают на вальцах в
течение 5-8 мин до температуры 65-75 °С с введением терпенмалеимидной смолы в качестве модификатора, а затем прогревают в паровом котле открытым паром в течение 2-3
часов при температуре 165-180 °С.
2
BY 11385 C1 2008.12.30
Однако полученный данным способом бутиловый регенерат имеет существенный недостаток - вулканизационную несовместимость с каучуками общего назначения, поэтому
применяют его в производстве ездовых камер и в смесях на основе бутилкаучука или
хлор- и бромбутилкаучука. Кроме того, процесс производства длителен и энергоемок.
Задачей изобретения является получение однородного бутилового регенерата повышенных технических свойств.
Способ получения бутилового регенерата состоит в последовательном проведении
следующих технологических операций.
Отходы, например, отработанных бутиловых диафрагм дробят до размеров частиц
20-10 мм, в частности, на дробильных вальцах с зазором между валками 0,5-0,7 мм. Для
этого предварительно разрезанные на куски весом 7-5 кг диафрагмы пропускают через
зазор дробильных валков 2-3 раза.
Затем дробленые частицы отходов размалывают в течение 5-7 минут при температуре
75-80 °С до получения однородной массы. Размол производят, например, на размольных
вальцах.
Для получения регенерата используют следующие компоненты в следующем соотношении: отходы отработанных бутиловых диафрагм - 85,6-93,5 мас. %; дибензамидодифенилдисульфид - 1,2-1,5 мас. %; дифенилгуанидин - 2,0-3,0 мас. %; скипидар - 0,4-2,3 мас. %;
индустриальное масло - 2,8-8,0 мас. %.
Дибензамидодифенилдисульфид (ДБД) применяют в качестве пластификатора, масло
индустриальное - мягчителя, дифенилгуанидин (ДФГ) и скипидар - диспергатора.
После получения однородной массы в нее вводят дибензамидодифенилдисульфид и
дифенилгуанидин, предварительно смешанные с 1/3 частью индустриального масла для
исключения пылеобразования согласно рецептам, приведенным в табл. 1.
Таблица 1
№ рецепта
1
2
3
Отработанные ДибензамидодифеДифенилИндустриальное
диафрагмы,
нилдисульфид,
гуанидин,
масло, мас. %
мас. %
мас. %
мас. %
85,9
1,2
8,0
2,9
85,6
1,4
7,7
3,0
93,3
1,5
2,8
2,0
Скипидар,
мас. %
2,0
2,3
0,4
Процесс перетирания после введения дибензамидодифенилдисульфида и дифенилгуанидина проводят в течение 3-5 мин при температуре 75-80 °С.
Затем добавляют скипидар и 2/3 части индустриального масла и перемешивают в течение 53-55 мин при температуре 90-96 °С после введения оставшихся согласно рецептуре
компонентов. Процесс проводят, например, в смесителе периодического действия типа
"Вернер" 3 Д 250 л 13У-01. Количество смеси определяется емкостью машины и составляет 95-105 кг.
Для ведения процесса перемешивания в мягком влажном режиме в массу добавляют
обычную воду в количестве из расчета 10 л на 95-105 кг массы и продолжают перемешивание еще в течение 5-7 мин при температуре 90-96 °С.
Девулканизацию массы проводят, в частности, в реакторно-смесительной установке,
например, в червячном прессе СН-200. Температура камеры пресса в зоне загрузки 5565 °С, в зоне выгрузки (головки пресса) 175-180 °С, червяк пресса охлаждают. Процесс
прохождения массы в установке составляет 3-4 мин. Здесь происходит собственно девулканизация массы за счет высокой температуры и мощного механического воздействия
червяка роторно-смесительной установки. Происходит испарение воды за счет высокой
температуры процесса. Полученную массу в виде бесформенных кусков охлаждают в естественных условиях в течение 4-5 часов, деструкция при этом продолжается.
3
BY 11385 C1 2008.12.30
Затем массу дополнительно перемешивают, например, на смесительных вальцах с
температурой валков 55-65 °С и с зазором между валками 0,5-0,7 мм. Перемешивание
проводят 8-10 мин.
Бутиловый регенерат снимают с валков в виде тонкой пленки, сворачивая ее в рулон.
Процесс поясняет табл. 2.
Таблица 2
№
п/п
1
2
3
4
5
Процесс
Дробление 95 кг отходов
бутиловых диафрагм до
размера частиц 10-20 мм
Размол частиц до получения однородной массы
Введение компонентов
с последующим перетиранием массы
Дибензамидодифенилдисульфид, мас. %
дифенилгуанидин,
мас. %
1/3 часть индустриального масла, мас. %
Введение остальных
компонентов и перемешивание
скипидар, мас. %
2/3 части индустриального масла, мас. %
Добавление воды в количестве 10 литров и перемешивание
6
Девулканизация
7
Охлаждение
Рецепт № 1
Рецепт № 2
темпевремя, темпера- время,
ратумин
тура, °С
мин
ра, °С
Рецепт № 3
темпевремя,
ратумин
ра, °С
-
15
-
15
-
15
75
7
75
5
80
6
75
3
75
3
80
3
1,2
1,4
1,5
2,9
3,0
2,0
2,67
2,57
0,93
90
54
90
53
96
55
2,0
2,3
0,7
5,33
5,13
1,87
90
55 - в
зоне загрузки,
175 - в
зоне выгрузки
естественные
условия
7
4
240
90
58 - в
зоне загрузки,
175 - в
зоне выгрузки
естественные
условия
5
3
240
96
65 - в
зоне загрузки,
180 - в
зоне выгрузки
естественные
условия
5
3
300
Дополнительное перемешивание и выгрузка
55
10
55
8
65
8
готового продукта
Получение бутилового регенерата из отходов бутиловых диафрагм осуществлено на
серийном оборудовании ООО "Регата ЛТД".
Полученный бутиловый регенерат по рецепту № 1 табл. 1 способом в соответствии с
табл. 2 имеет качественные показатели, отраженные в табл. 3.
8
4
BY 11385 C1 2008.12.30
Таблица 3
№
Наименование показателей
Бутиловый регенерат по рецепту 1, полученный способом в соответствии с табл. 2
Массовая доля летучих веществ
при температуре = 110 ± 5 °С
Вязкость по Муни МБ 1 + 4 (100 °С),
2
усл.ед
Условная прочность при растяжении
3
МПа, (кг⋅с/см2)
Относительное удлинение при разры4
ве, %
1
0,5
55
5,2 (53)
360
Бутиловый регенерат, полученный заявляемым способом, имеет однородную структуру, повышенные технические характеристики, хорошо совместим с каучуками общего и
специального назначения.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
91 Кб
Теги
патент, by11385
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа