A Comparative Study of Effect of Compatibilization Agent on Untreated and Ultrasonically Treated Waste Ground Rubber Tire and Polyolefin Blends

Estudio comparativo del efecto del agente de compatibilización en mezclas de neumático de caucho triturado y poliolefina no tratadas y tratadas por ultrasonidos

Se estudió el desarrollo de mezclas de elastómeros termoplásticos a partir de polvo de neumáticos usados y dos poliolefinas, polipropileno injertado con anhídrido maleico y polietileno de baja densidad. Las mezclas de polímeros se procesaron utilizando una extrusora de doble tornillo equipada con una configuración de tornillo bien diseñada. Las mezclas estudiadas contenían una fase dispersa de polvo de caucho de desecho obtenido a partir de neumáticos usados en una matriz termoplástica. Se comparó el efecto del tratamiento ultrasónico sobre el polvo de caucho. Contrariamente a lo que esperábamos, las muestras tratadas con ultrasonidos presentaban propiedades mecánicas deficientes en comparación con las muestras no tratadas. Se obtuvo una mejora significativa en las propiedades mecánicas con la adición de estireno-etileno-butileno-estireno injertado con anhídrido maleico (SEBS-g-MA) como compatibilizador en mezclas de polvo de neumático de desecho / poliolefina tratadas y no tratadas.

INTRODUCCIÓN

El reciclaje de caucho, particularmente de neumáticos usados, es una cuestión de gran relevancia debido al impacto ambiental y al valioso recurso de hidrocarburos que representan. Los neumáticos y otros productos de caucho convencionales son termoestables, lo que significa que han pasado por un proceso irreversible de vulcanización, donde el caucho se entrecruza con azufre y otras sustancias químicas para formar una red tridimensional. Esta reticulación hace que no sea posible restaurar el caucho a su estado original mediante calor o productos químicos, planteando un desafío significativo para el reciclaje.

Un método interesante para abordar este problema es el tratamiento ultrasónico, que ha sido objeto de extensos estudios por parte de Isayev y sus colaboradores. Este proceso utiliza ondas ultrasónicas en presencia de presión y calor para romper la red tridimensional del caucho reticulado mediante un proceso de cavitación. La cavitación provoca la rotura selectiva de las reticulaciones, dejando la cadena principal del caucho principalmente intacta. Como resultado, el caucho desvulcanizado por ultrasonidos se reblandece y puede mezclarse con termoplásticos y moldearse de manera similar al caucho virgen.

Además, la mezcla de caucho reciclado con otros materiales ha sido una alternativa atractiva en el reciclaje. Sin embargo, un desafío principal ha sido obtener propiedades adecuadas de las mezclas resultantes. Los esfuerzos se han centrado en desarrollar mezclas de caucho reciclado con plásticos para producir elastómeros termoplásticos y plásticos endurecidos con caucho. Los estudios han mostrado que el éxito de estas mezclas depende de que los componentes sean incompatibles termodinámicamente para evitar la separación de fases, pero no tan diferentes como para evitar una mezcla íntima.