Мир потребляет 4,5 млн. тонн шин, в дополнение к миллиардам шин различных типов, которые планируется утилизировать в США. Огромное количество бракованных шин вызывает серьезную озабоченность как проблема загрязнения окружающей среды. Хотя он может быть использован в качестве альтернативного источника энергии, если этот лом превращается в полезный материал. Этот лом состоит примерно из 60-65% каучука, а остальные являются различными добавками и наполнителями. Поэтому изоляция каучука от других добавок должна быть ценным способом получения полезного материала, который может быть переработан и повторно использован в нескольких промышленных процессах.
Для переработки шин было разработано несколько процессов. Пиролиз шин лома под вакуумом широко использовался для производства шинных масел, которые могут быть использованы в качестве топлива или добавлены в обычное топливо с целью снижения зависимости от ограниченных запасов ископаемого топлива. Однако большинство методов извлечения каучуков из металлолома были признаны неудовлетворительными, поскольку многие обработки приводят к экологическим проблемам и недостаточному извлечению чистой каучука. Во многих странах ненадлежащая утилизация шин для лома осуществляется путем сжигания на открытых площадках, что создает серьезную проблему загрязнения окружающей среды.
Автомобильные шины изготавливаются из резины после вулканизации с серой для сшивания и добавления нескольких добавок, таких как наполнители, стальная проволока, пластификаторы, ускорители, полимеризаторы и другие с целью улучшения их механических, тепловых и физических свойств. Такая сложная структура делает извлечение каучука довольно сложной задачей.
Декалин - промышленный углеводородный растворитель, используемый для растворения смол и может смешиваться с другими углеводородными растворителями для использования в качестве реактивного и турбореактивного топлива высокой плотности. Декалин использовался для термической деградации полимера ПНД, где он мог облегчить процесс деградации и оказать значительное влияние на распределение продукта. Декалин участвует в механизме деградации и оказывает значительное влияние на время деградации и температуру. Декалин обладает способностью донорства водорода в качестве растворителя, что было исследовано как метод переработки пластмассовых отходов в качестве исходного сырья.
В настоящей работе в качестве растворителя для извлечения резины из обрезков шин использовался велосипедный насыщенный углеводород декалин. Декалин обладает способностью проникать в материалы шин, разбухать их и в конце концов извлекать резину. Работа включает в себя обработку шин лома декалином и тщательное изучение извлеченного каучука с использованием спектрального, рентгеновского, термического анализа. Изображения, полученные с помощью КЭМ, использовались для выявления различий между нетронутой шиной и восстановленной резиной.
Окончательный белый регенерированный каучук, который был извлечен из шин лома с помощью декалинового растворителя, характеризовался различным сложным анализом для определения его состава.
Анализ методом FTIR спектроскопии выявил основные функциональные группы ароматического кольца полистирола γ (C) и γ (C-H) в плоскости, рядом с γ (C=C)Str полибутадиеновой резиной, что указывает на то, что восстановленный каучук имеет структуру стиролбутадиеновой резины.
XRD-образная структура восстановленного каучука показывает широкие максимумы, начинающиеся от 8° до 24°, слишком близка к широким максимумам некристаллического стиролового бутадиенового каучука. Кроме того, исчезновение пиков после 24° означает, что декалин извлек только резину из шины для помола лома и оставил после себя другие добавки. Термические параметры декалинового каучука указывают на его термостабильность и низкую скорость разложения, а температурные параметры указывают на то, что это стирол-бутадиеновый каучук. Изображение SEM восстановленного материала показало морфологическую поверхность резиновой текстуры с когерентной эластичной поверхностью. 1HNMR показал, что конечной регенерированной резиной была SBR.