Przedstawiono wyniki badań wpływu regeneratów gumowych otrzymanych w różnych warunkach ścinania na przebieg procesu wulkanizacji oraz statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne wulkanizatów mieszanek kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) i regeneratu gumowego. Regenerację miału gumowego prowadzono metodą periodyczną przy użyciu walcarki oraz metodą ciągłą z zastosowaniem wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. W celu poprawy przetwórstwa miału gumowego metodą periodyczną jako plastyfikator zastosowano dwa rodzaje olejów popirolitycznych uzyskanych w wyniku pirolizy opon. Otrzymane regeneraty gumowe użyto jako substytut (10-50% mas.) kauczuku SBR w mieszankach gumowych. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że dodatek regeneratów wpływa korzystnie na właściwości mechaniczne wulkanizatów.
EN
Ground tire rubber was reclaimed by using a 2-roll mill or twin screw extruder, optimally after plastification with a heavy oil from pyrolysis of tires, blended with original styrene-butadiene rubber (10-50% by mass), cured with S and tested for tensile strength, glass transition temp. and swelling degree. The curing rate index was also detd. Use of the oils for reclaiming the ground tire rubber resulted in increasing the regeneration degree. The substitution of the original rubber with the reclaimed one resulted in improving mech. characteristics of the rubber vulcanizates and did not change their crosslinking.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The results of our investigations on the process of continuous thermomechanical reclaiming of ground tire rubber (GTR) carried out using a twin screw extruder are presented. We used a co-rotating twin screw extruder with a special configuration of plasticizing unit, enabling generation of considerable shear forces. The influence of screw configuration and screw speed on breaking of chemical crosslink bonds contained in ground tire rubber are characterized by extrusion parameters, the acetone extract content, the content of the soluble fraction, the degree of reclaiming and the crosslink density of the obtained products. The effect of a secondary curing on the mechanical properties (tensile strength, elongation at break, hardness, resilience and abrasion resistance) of the obtained materials was also determined. It has been established that the thermomechanical reclaiming process depends on shear forces acting on the rubber particles, while the degree of reclaiming increase with the increasing screw speed. A change in screw configuration significantly affects the processing of ground tire rubber during reclaiming process. For example, preliminary pulverization of the fine rubber particles in the first zone of barrel facilitates further processing in the twin screw extruder, which is beneficial in order to decrease the screw torque and the energy consumption in the production of reclaimed rubber. Thermogravimetry analysis (TG/DTG) showed that thermal stability of obtained reclaimed GTR depends strongly on the screw configuration.
PL
Zbadano proces termomechanicznej regeneracji ciągłej rozdrobnionych odpadów gumowych, prowadzony przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej o specjalnej konstrukcji układu uplastyczniającego generującego bardzo duże siły ścinające miał gumowy. Scharakteryzowano wpływ konfiguracji ślimaków (przesunięcia segmentu rozcierającego) oraz prędkości obrotowej ślimaków na przebieg procesu regeneracji, zawartość ekstraktu acetonowego i frakcji rozpuszczalnej, stopień regeneracji oraz wyniki analizy termograwimetrycznej otrzymanych produktów. Określono wpływ wtórnej wulkanizacji uzyskanych regeneratów gumowych na właściwości mechaniczne wytworzonych materiałów.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Thermoplastic compositions of high density polyethylene (PE-HD) containing 50 wt % ground tire rubber (GTR) were obtained using co-rotating twin screw extruder. The effects of dosing order of raw materials and shear forces generated during intense mixing on the extruder operating parameters, mass flow rate, static mechanical properties (tensile strength, elongation at break, hardness and abrasion resistance), dynamic mechanical properties, thermal properties and morphology of the obtained products were investigated. It was found that, under the studied conditions, the order of raw materials addition and the shear forces (estimated from the rotational speed) affected the changes in screw torque, melt temperature at the exit of the extrusion die and mass flow rate of the produced blend, whereas they had no significant effect on the static mechanical properties. Thermal analysis using DMA, DSC and TG methods showed similar thermal properties of the studied thermoplastic compositions. It was assessed that the surface morphology of the obtained blends also depends on the two factors mentioned above, which can result from the partial plasticization of the plastomer matrix by low-molecular products of ground tire rubber reclaiming.
PL
Kompozycje termoplastyczne polietylenu dużej gęstości (PE-HD) z udziałem 50 % mas. miału gumowego (GTR), wytwarzano przy użyciu współbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej. Scharakteryzowano wpływ kolejności dozowania surowców oraz sił ścinających generowanych podczas intensywnego mieszania na parametry pracy wytłaczarki, wartość masowego wskaźnika szybkości płynięcia, statyczne właściwości mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu, twardość, zużycie ścierne), dynamiczne właściwości mechaniczne, właściwości termiczne oraz morfologię uzyskanych produktów. Stwierdzono, że w zastosowanych warunkach kolejność dozowania surowców oraz siły ścinające (ocenione na podstawie szybkości obrotowej) miały wpływ na zmiany momentu obrotowego ślimaków, temperatury stopu na wyjściu z głowicy i masowego wskaźnika szybkości płynięcia wytworzonych kompozycji, natomiast na statyczne właściwości mechaniczne wpłynęły nieznacznie. Analiza termiczna (metodami DMA, DSC, TG) wykazała zbliżony charakter właściwości termicznych badanych kompozycji termoplastycznych. Oceniono, że morfologia powierzchni otrzymywanych kompozycji także zależy od wspomnianych dwóch czynników, co może wynikać z częściowej plastyfikacji plastomeru małocząsteczkowymi produktami regeneracji miału gumowego.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this article the results of research on a continuous thermomechanical reclaiming process of ground tire rubber (GTR) conducted in a twin screw extruder are presented. The effects of the rotation direction (co-rotating/counter-rotating), design of co-rotating plasticizing units and the rotational speed of the screws on the extruder working parameters, sol fraction and the degree of reclaiming in the obtained products were described. The influence of secondary vulcanization on cure characteristics as well as mechanical properties of revulcanizates, and blends of reclaimed rubber and styrene-butadiene rubber (SBR) were determined. Based on the obtained results, it was concluded that the application of counter-rotating plasticizing system (i.e. screw profile A), consisting mainly of transport elements with different pitch, increases the time during which ground tire rubber is exposed to the barrel temperature. The use of co-rotating plasticizing system, equipped with kneading elements and characterized by constant pitch, causes that the retention time of ground tire rubber in the extruder barrel is much shorter. In the case of co-rotating plasticizing system, it is also higher shear forces (then in counter-rotating screw configuration), besides temperature, acts on ground tire rubber, and converts mechanical energy into heat. Testing of styrene-butadiene rubber-ground tire rubber/reclaimed ground tire rubber (SBR-GTR/dGTR) compounds confirmed that the reclaiming process has positive influence on properties of obtained products.
PL
Badano proces termomechanicznej regeneracji ciągłej miału gumowego, prowadzony przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej. Scharakteryzowano wpływ kierunku obrotów ślimaków (przeciwbieżny/współbieżny), konstrukcji współbieżnego układu uplastyczniającego oraz prędkości obrotowej ślimaków na przebieg procesu regeneracji, zawartość frakcji zolowej, stopień regeneracji uzyskanych produktów. Określono wpływ wtórnej wulkanizacji otrzymanych regeneratów na przebieg krzywych wulkametrycznych oraz właściwości mechaniczne rewulkanizatów oraz mieszanin otrzymanego regeneratu gumowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że zastosowanie przeciwbieżnego układu uplastyczniającego (ślimak A), zawierającego głównie elementy transportowe o różnym skoku, wydłuża czas oddziaływania temperatury cylindra na miał gumowy. Wykorzystanie do regeneracji termomechanicznej współbieżnego układu uplastyczniającego, zawierającego elementy rozcierające oraz elementy transportowe o stałym skoku, znacznie skraca czas przebywania miału gumowego w cylindrze wytłaczarki. W przypadku współbieżnego układu uplastyczniającego na miał gumowy, oprócz temperatury cylindra, oddziaływają również siły ścinające, w wyniku których energia mechaniczna jest zamieniana w energię cieplną. Badania mieszanin kauczuku butadienowo-styrenowego z miałem gumowym oraz regeneratem gumowym (SBR-GTR/dGTR) potwierdziły korzystny wpływ procesu regeneracji na właściwości otrzymanych produktów.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań wpływu zawartości regeneratu gumowego na charakterystykę procesu wulkanizacji, prowadzonego z użyciem różnych ilości przyspieszaczy, oraz na statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne zwulkanizowanych mieszanin kauczuku butadienowo-styrenowego i regeneratu gumowego. Regenerację miału gumowego prowadzono w wytłaczarce dwuślimakowej współbieżnej. Wzrost zawartości regeneratu gumowego (10-50 phr) w mieszance wpłynął korzystnie na właściwości mechaniczne otrzymanych wulkanizatów, bez względu na ilość użytych przyspieszaczy. Zastosowanie większej ilości przyspieszaczy wulkanizacji w mieszankach powodowało skrócenie czasu podwulkanizacji oraz optymalnego czasu wulkanizacji. Wulkanizaty mieszanin sieciowanych z dodatkiem mniejszej ilości przyspieszaczy charakteryzowały się niższą temperaturą zeszklenia oraz gorszymi właściwościami mechanicznymi.
EN
The effect of reclaimed rubber and amount of vulcanization accelerators contents on curing characteristic, mechanical properties and dynamic mechanical properties of styrene-butadiene rubber/reclaimed rubber blends were determined. Ground tire rubber was reclaimed by using co-rotating twin screw extruder. Increasing content of reclaimed rubber (10-50 phr) has a positive influence on mechanical properties of obtained vulcanizates, regardless of amount of vulcanization accelerators. Using of higher amount of vulcanization accelerators increased of scorch time and optimal vulcanization time. Blends cured with reduced content of accelerators were characterized by lower glass transition temperature and deterioration of mechanical properties of vulcanizates.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The search for new ways to recycling of rubber waste has been the aim of many studies conducted by research centers and companies worldwide. The results of our investigations on the process of continuous thermomechanical devulcanization of ground tire rubber using a twin screw extruder are presented. We used a co-rotating twin screw extruder with a special configuration of plasticizing unit, enabling generation of considerable shear forces. Various properties were characterized, such as the influence of the ground tire rubber feed rate and screw speed (shear forces) on the screw torque, acetone extract, sol fraction, and the degree of devulcanization in the resulting products. The effect of a secondary vulcanization on the vulcametric curves was determined, and the mechanical properties (tensile strength, elongation at break, hardness, resilience and abrasion resistance) of the revulcanized material were studied. It has been determined that the devulcanization process depends on the values of shear force and residence time acting on ground tire rubber. The devulcanization degree increases with increasing screw speed and feed rate. The results of repeatability of continuous devulcanization process of ground tire rubber were also determined. Obtained products possess the quality comparable to that of reclaim rubber available on the market.
PL
Przedstawiono wyniki badań procesu termomechanicznej dewulkanizacji ciągłej rozdrobnionych odpadów gumowych, prowadzonej przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Zastosowano układ uplastyczniający umożliwiający generowanie znacznych sił ścinających. Scharakteryzowano wpływ szybkości dozowania miału gumowego oraz prędkości obrotowej ślimaków (sił ścinających) na moment obrotowy ślimaków, zawartość ekstraktu acetonowego, zawartość frakcji zolu oraz stopień dewulkanizacji otrzymanych produktów. Określono wpływ wtórnej wulkanizacji na krzywe wulkametryczne oraz właściwości mechaniczne otrzymanych rewulkanizatów. Zaprezentowano również wyniki badań powtarzalności procesu ciągłej dewulkanizacji miału gumowego. Otrzymane produkty charakteryzowały się jakością zbliżoną do jakości regeneratów gumowych dostępnych na rynku.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Recykling materiałowy odpadów gumowych, polegający na waloryzacji wyeksploatowanych wyrobów gumowych w produkty o właściwościach użytkowych, zyskuje obecnie na coraz większym znaczeniu, stanowiąc alternatywę dla powszechnie stosowanego w Polsce odzysku energetycznego. Publikacja zawiera przegląd krajowej literatury naukowej oraz patentowej na temat zastosowania produktów materiałowego recyklingu odpadów gumowych. Zaprezentowany zbiór prac badawczych prowadzonych w okresie ostatnich 15 lat przez polskie ośrodki naukowo-badawcze, obrazuje postęp w dziedzinie ponownego wykorzystania odpadów gumowych.
EN
A review, with 104 refs., of uses of ground rubber waste in polymer matrix composites, rubber formulations, road bitumens, concretes and insulating masses as well as in prodn. of fuel, oils and monomers.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań wpływu zawartości sadzy na właściwości usieciowanych mieszanin kauczuku butadienowo-styrenowego i dewulkanizatu gumowego otrzymanego metodą ciągłą, przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Scharakteryzowano zależności pomiędzy sumaryczną ilością sadzy, stanowiącą sumę sadzy dodawanej i sadzy zawartej w dewulkanizacie gumowym a gęstością usieciowania, dynamicznymi właściwościami mechanicznymi, odpornością termiczną oraz morfologią uzyskanych produktów.
EN
Butadiene-styrene rubber was blended with a rubber devulcanizate and C black and then vulcanized under std. conditions. The devulcanizate was prepd. by extrusion of ground tire rubber. Addn. of the devulcanizate resulted in decreasing the swelling degree and increasing crosslink d., storage modulus and mass loss at above 500°C.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań procesu termomechanicznej dewulkanizacji ciągłej rozdrobnionych odpadów gumowych prowadzonej za pomocą wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Scharakteryzowano wpływ konfiguracji ślimaków oraz prędkości obrotowej ślimaków na parametry pracy wytłaczarki, zawartość ekstraktu acetonowego, zawartość frakcji zol-żel, stopień dewulkanizacji oraz lepkość Mooneya otrzymanych produktów. Określono wpływ wtórnej wulkanizacji na właściwości mechaniczne uzyskanych wulkanizatów.
EN
Ground tire rubber was devulcanized in a co-rotating twin screw extruder to study the effect of screw configuration and screw rotational speed on torque of screws, energy consumption, crosslinking d., devulcanization degree and Mooney viscosity of devulcanizates. The products showed good mech. properties and could by cured with S for 11 min.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.