Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Отход сернокислотного производства как вулканизующий агент резиновых смесей на основе бутадиен-стирольного каучука
Н.С. Никулина, В.А. Седых
Воронежская государственная лесотехническая академия,
г. Воронеж
В шинной и резинотехнической промышленности в качестве основного вулканизующего агента используют серу. Серная вулканизация позволяет получить резины обладающие комплексом ценных свойств. Однако поиск новых вулканизующих агентов, обладающих доступностью и невысокой стоимостью продолжается. Перспективными в этом плане могут быть отходы, содержащие в своем составе серу. Именно таким является отход сернокислотного производства.
Отход сернокислотного производства представляет собой твердый продукт темно-серого цвета, включающий в свой состав следующие основные компоненты: SiO2 - ~ 15 %; CaO - ~ 1,05 %; Fe2O3 - ~ 1,4 %; MnO2 - ~ 0,1 %; AI2O3 - ~ 1,5 %; S свободная - не менее 80 %; влага - ~ 0,3 %. Данный отход подвергали размолу до размера частиц менее 0,01 мм.
Замена в резиновой смеси на основе СКС-30АРКПН 2 мас. ч. серы технической на серосодержащие отходы в количестве 1,3-3,1 мас. ч. (в пересчете на свободную серу 1,0-2,5 мас. ч.) привела к росту вязкости по Муни с 50 до 54 ед. Это объясняется увеличением содержания минеральных примесей присутствующих в отходе (SiO2 ~ 15 % мас. и пр.). При содержании свободной серы от 1,0 до 2,2 мас. ч. по сравнению с контрольным образцом (2 мас. ч) уменьшился модуль при 300 % деформации (М300) и прочность при растяжении (fр) до 2,9-6,0 и 18,1-24,6 МПа против 6,2 и 25,1 МПа (контрольная рецептура), соответственно. При этом увеличилось относительное (Ер) и остаточное удлинение при разрыве (Еост.) до 750-910 и 20-48 против 740 % и 18 %, соответственно. Увеличение Еост. объясняется недовулканизацией резины из-за нехватки свободной серы. С целью приемлемого восстановления уровня М300 и fр до 6,0-6,4 и 24,0-24,6 МПа, соответственно, потребовалось увеличение содержания свободной серы в отходе не менее 2,2 мас. ч., т.е. содержание собственно отхода не менее 2,8 мас. ч. В свою очередь, для сохранения уровня Ер и Е ост. до 700-730 и 15-16 %, соответственно, также необходимо содержание свободной серы 2,2-2,5 мас. ч. или собственно отхода 2,8-3,1 мас. ч. Наилучшие показатели по сопротивлению раздиру (σр) от 80,2 до 124, 0 кН/м достигаются при содержании свободной серы в интервале 1,8-2,5 мас. ч. (т.е. содержании отхода 2,3-3,1 мас. ч.) против 73,0 кН/м для контрольного образца. Отмечено повышение твердости в присутствии серосодержащего отхода (2,8-3,1 мас.ч.) в резиновой смеси до 60-64 ед. и эластичности по отскоку при 20оС до 46 % против 54 ед. и 40 % в контрольном образце, соответственно. Таким образом, Использование данного отхода позволит частично заменить импортную серу природную закупаемую на Украине, более дешевым отходом.