Особенности процесса диспергирования вулканизатов на основе тройного этилен-пропилен-диенового эластомера и получение различных классов материалов, содержащих резиновые порошки

• Автор: Соломатин, Дмитрий Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Утилизация резинотехнических изделий
1.1.1. Складирование и захоронение шин
1.1.2. Использование шин без обработки
1.1.3. Сжигание
1.1.4. Пиролиз
1.1.5. Методы регенерации резины
1.1.6. Механическое измельчение
1.1.7. Метод измельчение резины резанием
1.1.8. Криогенное измельчение
1.1.9. Измельчение на вальцах
1.1.10. Бародеструкционный метод
1.1.11. Озонное измельчение
1.1.12. Цевулканизация под действием микроволнового излучения
1.1.13. Цевулканизация под действием ультразвукового излучения
1.1.14. Биологическая девулканизация
1.1.15. Измельчение методом высокотемпературной сдвиговой деформации
1.2. Применение продуктов переработки резин
1.2.1. Применение регенерата
1.2.2. Применение резиновой крошки
1.2.3. Изготовление пресс-материалов
1.2.4. Получение резиновых смесей
1.2.5. Резинопласты

1.3. Этиленпропиленовый (СКЭП) и этилен-пропилен-диеновый
(СКЭПТ) каучуки
1.3.1. Резиновая крошка па основе СКЭП и СКЭПТ
1.4. Получение термопластичных эластомеров (ТПЭ)
1.4.1. Структура и свойства ТПЭ и ТПВ
1.4.2. Термопластичные эластомеры содержащие резиновые порошки
1.5. Краткие выводы и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Исходные компоненты
2.2. Объекты исследования
2.2.1. Вулканизаты СКЭПТ
2.2.2 Резиновые порошки на основе вулканизатов СКЭПТ
2.2.3. Пресс-материалы на основе РП
2.2.4. Двойные смеси СКЭПТ-РП
2.2.5. Двойные смеси ПП-РП
2.2.6. Тройные смеси ПП - СКЭПТ-РП
2.3. Методы исследования
2.3.1. Определение дисперсного состава РП методом сухого просева
2.3.2. Определение дисперсного состава РП в жидкой среде методом
лазерной дифракции
2.3.3. Золь-гель анализ
2.3.4. Определение плотности сшивок
2.3.5. А томно-силовая микроскопия
2.3.6. Сканирующая электронная микроскопия
2.3.7. Растровая электронная микроскопия
2.3.8. Капиллярная вискозиметрия
2.3.9. Ротационная реометрия
2.3.10. Механические испытания

2.3.11. Определение твердости по Шору А
ГЛАВА 3. ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ВУЛКАНИЗАТОВ СКЭПТ
3.1. Вулканизация СКЭПТ
3.2. Реологические свойства вулканизатов
3.3. Резиновые порошки
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРЕСС-МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
РЕЗИНОВЫХ ПОРОШКОВ
4.1. Пресс-материалы
4.2. Реологические свойства пресс-материалов
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ДВОЙНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ СМЕСЕЙ
СОДЕРЖАЩИХ РЕЗИНОВЫЙ ПОРОШОК
5.1. Механические свойства двойных смесей СКЭПТ-РП
5.2. Реологические свойства двойных смесей СКЭПТ-РП
5.3. Механические свойства двойных смесей ПП-РП
5.4. Реологические свойства ПП
5.5. Реологические свойства двойных смесей ПП-РП
5.5. Модель экстремальной зависимости вязкости для двойных смесей
ПП-РП
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ И
ВУЛКАНИЗАТОВ, СОДЕРЖАЩИХ РП
6.1. Морфология смесей ПП-СКЭПТ-РП
, 7 Механические свойства не вулканизованных тройных смесей ПП-
СКЭПТ-РП (ТПЭ)
, , Механические свойства вулканизованных тройных смесей ПП-
СКЭПТ-РП (ТПВ)
6.4. Реологические свойства ТПЭ и ТПВ
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Отмечается немонотонное возрастание усталостной выносливости эластомеров по мере повышения жесткости частиц дисперсной фазы.
Общей особенностью всех композитов рассматриваемого типа является адгезионный характер разрушения вследствие высоких перенапряжений вблизи границы раздела фаз, различающихся упругими свойствами. Поэтому для достижения наилучших свойств композита необходимы, по-видимому, определенные границы соотношения между разномодульностью и прочностью адгезионной связи. С повышением содержания резиновой крошки в смесях предлагается подвергнуть крошку поверхностной модификации, что приводит к увеличению адгезии и совместимости с другими полимерными материалами [22-24]. Полученные материалы имеют высокие механические свойства, превосходящие свойства аналогичных смесей с необработанной крошкой.
Резиновые смеси, содержащие РК, применяются для изготовления обуви, массивных шин для мелких транспортных средств и протекторов, покрытий спортивных дорожек, игровых детских площадок и т.д.
1.2.5. Резинопласты
Особое место, с точки зрения использования резиновой крошки в качестве эластичного наполнителя, занимают композиционные материалы на основе термопластов, так называемые резинопласты [92-97].
Резинопласты получают смешением в расплаве порошков вулканизованных резин и термопластов. Смешение проводят в резиносмесителях, экструдерах и на обогреваемых вальцах.
Были изучены процессы получения гомогенизированной порошкообразной композиции из гранулированного ПЭНП и измельченного регенерата из резин на основе бутилкаучука и каучуков общего назначения на двух видах оборудования: высокоскоростном смесителе центробежного действия и в плунжерном смесителе.
Установлено, что хорошего качества смешения компонентов порошкообразной композиции удается достичь при содержании крошки 9,9-10,1% и дисперсии 0,1 мм. Переработка полученных материалов на традиционном экструзионном оборудовании позволяет получить однородный материал заданного профиля, обладающий повышенной гибкостью и эластичностью.
Также были исследованы деформационно-прочностные свойства композиции на основе 30 мае. % ПЭНП и 70 мае. % порошка протекторной резины (шероховки) с размером частиц 0,06 мм, полученного измельчением методом высокотемпературного сдвигового деформирования (ВТСД), в зависимости от температуры смешения (от 165°С