Спосіб одержання термопластичного еластомеру на основі вторинного поліпропілену

Спосіб одержання термопластичного еластомеру на основі вторинного поліпропілену, що по C2 2 (19) 1 3 75849 4 однак даний спосіб характеризується недостатнімопластичного еластомеру зі стійкою структурою і ми фізико-механічними показниками одержуваного взаємопроникненням фаз і забезпечує високі метермопластичного еластомеру. ханічні показники матеріалу. Завдання винаходу - розробка способу одерСпосіб здійснюють наступним чином: жання термопластичного еластомеру з підвищеперша стадія - вторинний поліпропілен підданими фізико-механічними властивостями і поліпють обробці опроміненням з використанням шення екологічного стану (переробка відходів джерела 60Со при сумарній поглиненій дозі 75шинної гуми і вторинного поліпропілену). 125кГр; Поставлене завдання досягається тим, що відруга стадія - змішують подрібнену шинну гуму дповідно до способу одержання термопластичного з бітумом у співвідношенні 1:1 при температурі еластомеру змішуванням вторинного поліпропіле160-170°С; ну, сирого каучуку і подрібненої шинної гуми, згідтретя стадія - отриманий на другій стадії проно запропонованого винаходу, попередньо на педукт змішують у змішувачі із сирим етиленршій стадії вторинний поліпропілен (ППВО) пропілен-дієновим каучуком (ЕПДК) і одержаним обробляють опроміненням при сумарній поглина першій стадії опроміненим вторинним поліпроненій дозі 75-125кГр, потім на другій стадії змішупіленом (ППВО) у співвідношенні, ваг. ч: ють подрібнену шинну гуму з девулканізуючим суміш подрібненої шинної гуми і бітуму 15-40 агентом бітумом у співвідношенні 1:1 при темпераопромінений вторинний поліпропілен турі 160-170°С, на третій стадії у суміш, одержану (ППВО) 40-50 на другій стадії вводять попередньо опромінений етилен-пропілен-дієновий каучук вторинний поліпропілен (ППВО) і сирий етилен(ЕПДК) 15-35 пропілен-дієновий каучук при такому співвіднопри температурі 160-170°С, швидкості ротора шенні компонентів, ваг. ч.: 80-120 обертів за хвилину протягом 10-15 хвилин. суміш подрібненої шинної гуми і бітуму 15-40 Отриманий продукт пресують у пластини заопромінений вторинний поліпропілен втовшки 1 мм при температурі 180°С і тиску 10 (ППВО) 40-50 МПа. З отриманих пластин вирізують зразки для етилен-пропілен-дієновий каучук фізико-механічних випробувань. Визначення межі (ЕПДК) 15-35 міцності (MM) і відносного подовження (ВП) при і змішують протягом 10-15 хвилин при темперозриві здійснюють на тестуючій машині “Instronратурі 160-170°С і швидкості обертання ротора 801122” при швидкості деформування 100 мм/хв за 120 обертів за хвилину. кімнатної температури. Для обробки вторинного поліпропілену викоУ таблиці наведено конкретні приклади (1-5) здійснення способу, приклад (6) за прототипом і ристовують джерело випромінювання на основі контрольні приклади порівняння (7-12), що вихоізотопу кобальту 60Со різної потужності. В якості дять за рамки даного винаходу. девулканізуючого агента шинної гуми використоЗ таблиці випливає, що: вують бітум [ДСТ 6617-76, ДСТ 9548-74, ДСТ 9812- запропонований спосіб одержання термоп74, ДСТ 21822-87], що являє собою суміш високоластичного еластомеру дозволяє значно поліпшимолекулярних вуглеводнів нафти. В якості подрібти показники межі міцності (MM) і відносного подоненої шинної гуми використовують подрібнений вження (ВП) при розриві (пр. в. 1-5); протекторний вулканізат з розміром часток 0,5- збільшення дози опромінення , поглинутого 0,75мм. В якості сирого каучуку використовують етилен-пропілен-дієновий каучук (ЕПДК). вторинним поліпропіленом (ППВО), призводить до Принцип дії опроміненого вторинного поліпропадіння показників ММ при розриві через збільшення процесів деструкції матеріалу (к. пр. 7); пілену (ППВО) наступний: при дії опромінення на - зменшення дози опромінення , поглинутого поліпропілен в результаті відщеплення атомів водню від макромолекул або за рахунок розриву вторинним поліпропіленом (ППВО), призводить до основних вуглеводневих ланцюгів утворюються падіння показників MM і ВП при розриві внаслідок довгоживучі макрорадикали поліпропілену. При недостатньої міжфазної адгезії через низький впливі бітуму на шинну гуму відбувається її частвміст в опроміненому поліпропілені вільних радикова девулканізація з утворенням макромолекул калів, здатних утворювати прищеплений блоккокаучуку з ненасиченими зв'язками. При змішуванні полімер (к. пр. 8); при підвищеній температурі опроміненого вторин- зменшення вмісту опроміненого вторинного ного поліпропілену (ППВО) з етилен-пропіленполіпропілену (ППВО) у композиції призводить до дієновим каучуком (ЕПДК) і шинною гумою, обробпадіння показників MM і ВП при розриві внаслідок леною бітумом у змішувачі відбувається взаємодія високого вмісту зшитої каучукової фази (к. пр. 9); макрорадикалів поліпропілену і кратних зв'язків - збільшення вмісту опроміненого вторинного обох каучуків з утворенням прищеплених блоккополіпропілену (ППВО) у композиції призводить до полімерів і ковулканізація каучуків за рахунок сірпадіння величини ВП, що можна пояснити втратою ки, яка вивільнилась із гуми при її девулканізації. еластичності одержаних сумішей через зниження Одержані пропілен-каучукові блоккополімери печастки еластичних компонентів (каучуків) (к. реважно розміщуються у міжфазній області і припр. 10, 11); водять до підвищення міжфазної адгезії, що на - збільшення вмісту етилен-пропілен-дієнового додачу до динамічної вулканізації компонентів каучуку (ЕПДК) призводить до різкого зменшення каучукової фази в матриці поліпропілену, дозволяє величини ВП внаслідок підвищення ступеню зшивотримати полімерну суміш із властивостями тер 5 75849 6 ки каучуків через підвищений вміст ненасичених сокій концентрації можуть зменшувати активність зв'язків у композиції (к. пр. 12); вільних радикалів і перешкоджати міжфазній вза- зменшення вмісту етилен-пропілен-дієнового ємодії між компонентами (к. пр. 9); каучуку (ЕПДК) призводить до різкого зменшення - зменшення вмісту суміші шинна гума/бітум величини ВП внаслідок зниження частки еластичне приводить до погіршення фізико-механічних них компонентів (каучуків) (к. пр. 11); показників, проте зменшується кількість викорис- збільшення вмісту суміші шинна гума/бітум таних вторинних матеріалів і, як наслідок, не повпризводить до різкого зниження показників MM і ністю виконується поставлене завдання покраВП матеріалу, оскільки компоненти бітуму при вищення екологічного стану (к. пр. 10) Таблиця № прикладу 1 2 Приклади 3 винаходу 4 5 6 прототип 7 8 Контрольні 9 приклади 10 11 12 Склад Подрібнена шинна Поліпро- Сирий гума/бітум пілен, г каучук, г Гума, г Бітум, г 45 15 20 20 40 35 12,5 12,5 50 20 15 15 40 30 10 10 50 30 7,5 7,5 40 8.51 30 21,52 40 35 12,5 12,5 40 35 12,5 12,5 30 20 25 25 55 35 5 5 70 5 12,5 12,5 40 45 7,5 7,5 Властивості Поглинута доза опромінення поліпропілену, кГр MM, МПа ВП, % 125 75 90 100 80 0 150 50 90 80 100 75 11,9 11,4 12,3 10,8 12,5 10,3 9,6 6,1 4,3 11,7 12,2 10,6 280 390 335 460 605 90 435 300 80 150 40 110 1 - суміш натурального каучуку с епоксидованим натуральним каучуком у співвідношенні 20:3; - вулканізуючі й пластифікуючі домішки, прискорювачі (стеаринова кислота, оксид цинку, кополімер етилену и вінілацетату, дифенілгуанідин і бензотіазолілдисульфід). 2 Запропонований спосіб одержання термопластичного еластомеру на основі опроміненого вторинного поліпропілену дозволяє значно покращити показники межі міцності і відносного подовження при розриві для таких матеріалів. Даний винахід дозволяє покращити екологічний стан, тому що у складі термопластичного еластомеру використовується вторинний поліпропілен і шинна гума відпрацьованих автомобільних покришок. Внаслідок використання вторинних компонентів, дешевого опромінення і пластифікатору можна знизити вартість кінцевого матеріалу. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Джерела: 1. US Patent 5,157,082, Intern'l Class С08L009/06, 1992. 2. US Patent 6,031,009, Intern'l Class С08J011/06; С08L009/06; С08L007/00; С08L009/00, 2000. 3. US Patent 4,257,925, Intern'l Class B29H019/00, 1981. 4. US Patent 6,015,861, Intern'l Class С08L009/00, С08L023/00, С08F008/00, С08С008/00, 2000. 5. US Patent 6,313,183, Intern'l Class С08J011/04, 2001 (прототип). Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601