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.
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.
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).
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.
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.
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).