← Вернуться назад

Использование продуктов деструкции отходов силоксановых резин для получения герметиков бытового назначения

Путем разделения продукта деструкции отходов силоксановых резин были получены «легкая» и «тяжелая» фракции. Предложено использовать  «тяжелую» фракцию в рецептуре герметиков бытового назначения на основе силоксанового каучука.

Введение

Утилизация отходов силоксановых резин является на сегодняшний день крайне важной проблемой.

Существующие технологии переработки полимерных композиционных материалов [1–6] заключаются, в основном, либо в химической деструкции, либо в механическом измельчении полимерных отходов, с последующим добавлением их в резиновые смеси после предварительной обработки растворителями. На данный момент не существует оптимальной технологии переработки отходов силоксановых резин.

Актуальность данной задачи усиливается также тем, что существует экологический аспект этой проблемы: рациональная утилизация этого многотоннажного отхода химических производств несомненно способствовала бы улучшению экологической обстановки на заводах и в городах.

На предприятии ООО «ВЕСТО» разработана технология деструкции отходов силоксановых резин [7–8]. В результате получается суспензия серого цвета, именуемая «модифицированный силикон» (далее МС), с pH=13–15, содержащая линейные и циклические олигосилоксаны,  трифункциональные структуры и наполнитель, преимущественно SiO2.

Данный деструктат используется в ООО «ВЕСТО» в качестве компонента для производства гидрофобизатора [9] в количестве 3–5% мас., а также в качестве гидрофобизирующей добавки к водно-дисперсионным краскам в количестве 5–8% мас. Одной из основных характеристик красок является стойкость пленки к статическому воздействию воды. Для акриловых водно-дисперсионных красок данный показатель по ГОСТ 52020-2003 составляет не менее 24 ч. Краска производства ООО «ВЕСТО» согласно ТУ 2316-012-27858188-2009, содержащая МС, имеет  значение влагостойкости не менее 74 ч. Таким образом, МС позволяет заменить дорогостоящие импортные силиконовые смолы, применяемые для приготовления красок, что приводит к снижению себестоимости готового продукта при сохранении на высоком уровне их водоотталкивающих свойств.

Обсуждение результатов

Выделяемая в ходе дальнейшей переработки «олигомерная» фракция может быть использована в качестве технологической добавки в производстве герметиков бытового назначения, компаундов, мастик и резиновых смесей на основе силоксановых каучуков.

В результате замены части дорогостоящего импортного пластификатора на разработанную добавку было достигнуто увеличение относительного удлинения на 50 %, повышение прочности в 2 раза по сравнению с контрольным образцом (таблица).

Таблица – Физико-механические показатели герметиков с различным содержанием технологической добавки

таблица с показателями

Остается на прежнем уровне и рабочий диапазон температур от -40°С до +250°С.Также стоить отметить, что герметик с оптимальным содержанием технологической добавки (5% мас.) характеризуется лучшими показателями маслостойкости.

Введение «олигомерной» фракции в рецептуру герметика позволяет заменить до 40 % дорогостоящего импортного пластификатора – ПМС, что в итоге приводит к снижению себестоимости конечного продукта (до 8 %).

Также проводятся исследования по использованию олигомерной фракции продукта деструкции силоксановых резин в резиновых смесях на основе силоксановых каучуков.

Заключение

Проведена оптимизация рецептуры герметика бытового назначения. Предложено использовать «олигомерную» фракцию продукта деструкции отходов силоксановых резин путем частичной замены дорогостоящего импортного пластификатора – полиметилсилоксана, что позволило повысить прочностные показатели герметика.

Помимо улучшения основных физико-механических свойств герметиков применение отечественных добавок (продуктов деструкции силоксановых резин) способствует  импортозамещению в рамках Постановления Правительства РФ от 15 апреля 2014 г. №328 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение её конкурентоспособности»», что в итоге приведёт к снижению себестоимости готового продукта.

Литература

  1. Пат. Российская федерация 2086577 (1995).
  2. Х.М. Мингалеевич. Дисс. канд. техн. наук, Казанский госуд. технолог. ун-т, Казань, 1998. 132 с.
  3. Е.Г. Каган, А.Л. Клебанский, Изв. АН Латв. ССР, С.111. (1965).
  4. Авт. свид. СССР 1623995 (1988).
  5. М.М. Хаснулин, Е.П. Лебедев, В.А. Бабурина, Р.Я. Дебердеев, Химическая деструкция силиконовых резин, Деп. ВИНИТИ, 1998, №2975-В98.
  6. Л.Р. Маннапова, А.Д. Хусаинов, Е.Н. Черезова, А.Г. Лиакумович, Е.В. Удоратина, Т.П. Щербакова, А.В. Кучин, Вестник Казанского технологического университета, 15, 16, 109-110 (2012).
  7. Пат. Российская федерация 2412219 (2011).
  8. Д.Р. Каримова, А.Г. Лиакумович, Промышленное производство и использование эластомеров, 4, 55–58 (2011).
  9. Н.В. Саутина, М.В. Ежов, Д.Р. Тарамасова, В.П. Барабанов, С.А. Ситнов, Лакокрасочные материалы и их применение, 3, 22 – 24 (2013).

Сведения об авторах

Садыков Радмир Анурович - магистрант кафедры ТСК КНИТУ (gonzik22007@yandex.ru);

Рахматуллина Алевтина Петровна – д.т.н., проф. каф.ТСК КНИТУ (rah-al@yandex.ru);

Войлошников Владимир Михайлович – технический директор ООО «ВЕСТО» (vesta-vr@mail.ru).