مطالعۀ تجربي بر روي خواص مكانيكي لاستيك‌ هاي بازيافت ‌شده از راه فناوري مكانيكي

The Study on the Mechanical Properties of the De-Vulcanized Waste Rubber by a Mechanical Technique

بازيافت پسمانده ‌هاي لاستيكي به‌ دليل مشكلات زيست محيطي و همچنين افزايش قيمت لاستيك نو رو به فزوني دارد. از آنجا كه لاستيك EPDM پايۀ پليمري بسياري از قطعات لاستيكي اتومبيل (به‌ جز تايرها) مي ‌باشد، ضرورت بازيافت و برگشت به چرخۀ توليد ضايعات مربوطه ضروري به‌ نظر مي ‌رسد. در اين پژوهش فناوري مكانيكيِ بازيافت مبتني بر دستگاه اكسترودرِ دو پيچه به ‌همراه واولكانش ضايعات لاستيكي اتومبيل بر پايۀ EPDM مورد استفاده قرار گرفت. سپس لاستيك ‌هاي واولكانيده در يك سيستم نيمه‌ كار آمد، پخته شد و ويژگي‌ هاي پخت و خواص مكانيكي آن‌ ها شامل سختي، استحكام كششي و ازياد طول تا پارگي مقايسه و نتايج بحث شد. نتايج به ‌دست آمده نشان داد كه واولكانش لاستيك ضايعاتي با راندمان بالايي انجام گرفته است. همچنين ميان افزايش درصد واولكانش و كاهش چگالي اتصالات عرضي از يك‌سو و بهبود ويژگي ‌هاي پخت و خواص مكانيكي آميزه ‌هاي ولكانش مجدد شده از سوي ديگر رابطۀ مستقيمي مشاهده گرديد. شرايط بهينه براي واولكانش در اكسترودر دو پيچه بر مبناي نتايج طراحي آزمايش سرعت پيچ اصلي 180 دور در دقيقه در دماي 220 درجه سانتيگراد تعيين شد. متغير بودن تركيب مواد اوليه به ‌دليل جمع ­آوري ضايعات از منابع مختلف جنبۀ عملي و كاربردي پروژه را به چالش مي ‌كشد.

Recycling of waste rubbers is developing due to environmental concerns and continuous increasing raw materials price. The EPDM (ethylene-propylene-diene rubber) rubber is the rubber base of the non tire automotive rubber articles and their recycling is necessary for resources saving and the environment protection. A mechanical recycling technique, a twin screw extruder with the aid of a de-vulcanizing agent, TMTD (tetramethylthiuram disulfide) was used to de-vulcanize waste rubber powder from discarded EPDM automotive parts. The de-vulcanized rubbers, subsequently, re-vulcanized in a semi-efficient (SEV) curing system and correspondent curing and mechanical properties including hardness, tensile strength and elongation at break were measured and the results were compared and discussed. The results showed that the waste rubber de-vulcanized with used technique efficiently. The direct relationship was observed between increasing de-vulcanization percent and also the crosslink density reduction of the waste cured rubbers with improving the curing and mechanical properties of re-vulcanized compounds. The optimum de-vulcanization operating conditions were obtained by a design of experiment software at rotor speed of 180 rpm at a constant operative temperature, 220 . The main challenge for using the outcomes of this study in commercial scale was the difference between waste rubbers composition because they provided from various sources.