Изобретение относится к области химической технологии полимеров, в частности, технологии получения композиционных материалов.

Задача изобретения заключается в разработке эффективного способа получения термоэластопластов (ТЭП) для производства технических изделий и деталей, кабельной изоляции и модификаторов асфальто - битумных смесей.

Композицию, содержащую полиэтилен высокой плотности (ПЭ) или полипропилен (ПП), бутадиенстирольный каучук (БСК) и поверхностно активированный продукт регенерации автомобильных шин и резинотехнических изделий (ПАРР) получают механохимической полимеризацией на одношнековом экструдере в одну технологическую стадию.

Известен способ получения ТЭП [Патент РФ. JNb 2141976. Способ получения термоэластопластов. Глуховской В. С, Литвин Ю. А., Ситникова В. В., Кулакова К. А., Филь В. Г., Кудрявцев Л. Д., Молодыка А. В., Привалов В.

A. , Гусев А. В., Навроцкий Ю.В., Степанова И. А. , Опубл. 27. 1 1. 1999]. Термоэластопласты получают путем блок - сополимеризации стирола или а - метилстирола и диена в среде органического растворителя под действием первичного литийорганического инициатора в присутствии модификатора - метил-трет.-бутилового эфира. В качестве первичного литийорганического инициатора используют растворимый в углеводородных растворителях комплекс, получаемый взаимодействием хлористого этила с дисперсией лития в молярном соотношении 1 :2,05-2,10 соответственно при температуре 323 - ЗЗЗК с последующим введением в реакционную массу мономера. Мономер выбран из группы: этилен, бутадиен, изопрен, пиперилен, стирол или смесь бутадиена со стиролом, при молярном соотношении мономер из группы: этиллитий 0,25 - 1,00: 1 соответственно, при дозировке инициатора 4,5· 10 ^"5 - 1 ,2- 10 ^"4 молей активного лития на 1 г винилароматического мономера при получении термоэластопластов. Способ позволяет сократить время синтеза первого полистирольного или поли-а-метилстирольного блока, снизить расход инициатора.

Недостатком известной композиции является многостадийность, трудоем-кость технологического процесса, состоящий из раздельных и не связанных циклов и недостаточные физико - механические свойства для производства технических изделий и деталей, кабельной изоляции и модификаторов асфальто - битумных смесей.

Известен способ получения ТЭП [Патент РФ N«2172747. Способ получения термоэластопластов. Глуховской В. С; Литвин Ю. А.; Ситникова В.

B. ; Филь В. Г.; Митин И. П.; Свиридов С. Н.; Кретинина Е. С; Куликов Е. П.; Гусев А. В.; Привалов В. А.; Рачинский А. В.; Гудков В. В.; Конюшенко В. Д. , Опубл. 27.08.2001]. Синтез разветвленного бутадиен-стирольного термоэластопласта ДСТ-30Р. В аппарат из нержавеющей стали объемом 16 м , снабженный лопастной мешалкой, циркуляционным насосом, термостатирующей рубашкой с теплоносителем, системами подвода инертного газа, растворителя, мономеров, катализатора, подают в токе осушенного азота 7000 л углеводородного растворителя (смесь циклогексана и бензина в соотношении 70:30 мас.ч), содержащего 0,1% метил -трет - бутилового эфира (МТБЭ), дозируют каталитический комплекс, полученный по примеру 1 , в количестве 29,8 л (55 моль по активному литию). После усреднения смеси в течение 15 мин при температуре 298-ЗОЗК подают 460 кг стирола. Полимеризация стирола протекает в адиабатическом режиме с повышением температуры до -313К в течение 20 мин. Конверсия стирола 100%. Затем, в аппарат подают 1020 кг бутадиена, охлажденного до температуры 268К, температура реакционной массы сначала снижается до 281- 283К затем резко возрастает до 368-375К в течение 15-20 мин, полимеризация бутадиена завершается образованием "живущего" двублочного сополимера полистиролполибутадиениллития. Через 10-15 мин после достижения максимальной температуры в аппарат подают полифункциональный сочетающий агент - 2,8 кг тетраэтоксисилана, реакцию сочетания двублочных сополимеров проводят в течение 20 мин, направляют полимеризат в усреднитель и после стабилизации выделяют полимер методом водной дегазации. Указанный способ является многостадийным процессом, что приводит к высокой себестоимости ДСТ-30Р. Физико - механические показатели свойств, полученного разветвленного ДСТ-ЗОР испытывают по стандартным методикам.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ получения динамически вулканизованных ТЭП [Вольфсон С. И. Динамически вулканизованные термоэластопласты. - М.: Наука, 2004,-С. 17-24.- ISBN N°5- 02- 032951-7]- прототип. По данному способу получают ТЭП в прерывном и непрерывном режиме на вальцах или шприц - машинах с последующей экструзией на двухшнековых экструдерах. Достоинством названного способа является совмещение процесса смешение и сшивки с целью получения ТЭП. Недостатком этого способа является много -стадийность технологического процесса и наличие процесса вулканизации, который увеличивает продолжительность технологического процесса.

Существенным отличием предлагаемого изобретения является исполь - зование двухшнекового экструдера для получения ТЭП, одностадийность и сокращение продолжительности технологического процесса, отсутствие про- цесса вулканизации при переработке композиций и использование модифици - рованных регенератов резины.

Предложенный способ получения композиций позволяет достичь высокого технического результата при заявляемом использовании механохимической поли-меризации ПО или ПК с бутадиен стирольным каучуком, а именно сократить продолжительность технологического процесса полимеризации за счет одно -стадийности процесса производства ТЭП . Пример 1-6. (способ получения ТЭП по прототипу). В бункер основного экструдера для смешения загружают 20,0 мае. ч ПО (ПЭВД или ПК); 40,5-52,5 мае. ч модифицированного ПАРР вводят в высокоскоростной смеситель - агломератор и смешивают при скорости вращения ротора агломератора 2000 об/мин; Полученную смесь загружают в бункер основного экструдера и с 25,0- 35,0 мае. ч БСК или СКЭПТ экструдируют при скорости вращения шнеков 40- 50 об/мин (рецептура композиций представлена в таблице 1); Температуры зоны загрузки (Т ₃ = 353-363 К); температуры зоны пластикации -2-9 зоны ( Т _п = 373-413К), температуры фильеры (Т _ф = 433-453К), давления головки (Р = 7-12 МПа), направление шнеков -односторонее. Грануляцию проводят при скорости вращения привода ножа 15-20 об/мин. ротора гранулирующей головки. Модификацию поверхности ПРР проводят в агломераторе введением 0,5 мае. ч КОЖ от массы ПРР. Объемную модификацию ПРР проводят в агломераторе введением 3,0 мае. ч ДОФ от массы ПРР. Состав вулканизующей группы представлен в табл.2. Из полученных композиций, прямым прессованием получают образцы для испытаний физико - механических свойств композиций при Т=473-483К и Р=100кг/см ² . Результаты измерений физико - механических показателей композиций и продолжительности технологического цикла (τ) представлены в таблице 3.

Таблица 1- Рецептура композиций по прототипу и предлагаемому способу

Таблица 2 - Рецептура вулканизующих систем на 100 мае, ч. СК +ПРР

Компоненты мае. ч.

ZnO 1,80

Сера 0,70

Стеариновая кислота 0,75

Тиурам Д 0,55

Альтакс 0,20

Перекись бензоила 0,25 Таблица 3. Технологический режим механохимической полимеризации ТЭП и их физико - механические свойства на двухшнековом экструдере с L/d = 30