Valorización de caucho proveniente de neumáticos fuera de uso

Abstract

El reciclaje de residuos poliméricos surge como una potencial solución al problema de la eliminación de neumáticos y ofrece la obtención de productos con valor agregado. El objetivo de este trabajo es evaluar técnicamente 2 métodos de reciclaje: (1) pirolisis y (2) mezcla en fundido de particulado de neumático con polietileno de densidad media (MDPE). Se determina el efecto de los respectivos parámetros de operación sobre el rendimiento másico y composición de los productos gaseosos de pirolisis, así como también sobre las propiedades mecánicas de los compósitos neumático/MDPE. La degradación térmica del neumático es completa sólo a temperaturas mayores a 450ºC y el producto de mayor abundancia consiste de ceras (42 a 46%p/p), lo cual se asocia a la predominancia de reacciones secundarias, favorecidas a temperaturas mayores a 600ºC. Los gases obtenidos son abundantes en compuestos C4 y C5, identificándose principalmente isobuteno, y 3-metil-1-buteno y 2-metilbutano provenientes de la degradación del NR. Sólo se observa efecto de la temperatura a valores mayores a 600ºC para la cual aumenta la formación de productos líquidos (20,8%p/p a 700°C) y gaseosos (32,1%p/p a 700°C) con la consecuente disminución de producción de ceras, mientras que un menor flujo de nitrógeno disminuye el rendimiento de ceras y aumenta el de líquidos sólo a altas temperaturas (700°C). La presencia de catalizador mediante una estrategia de reacción catalítica in situ o en fase gaseosa no modifica los rendimientos de los productos, la composición de los productos gaseosos ni las temperaturas de inicio de la reacción, sino que solo favorecen la formación de coque. El flujo de nitrógeno y el tamaño de partículas no presentan efecto significativo sobre el rendimiento ni composición de los productos. Un alto contenido de particulado de neumático y un mayor tamaño de partícula disminuyen considerablemente las propiedades mecánicas de los compósitos, siendo siempre menores a los de la matriz pura, lo cual se asocia a la baja compatibilidad entre ambas fases. La temperatura de procesamiento y de prensado y la adición de compatibilizante permite mejorar la compatibilidad entre ambas fases de manera leve, mientras que el tratamiento por plasma disminuye la compatibilidad. Solamente un control sobre el tamaño de partícula permite obtener propiedades mecánicas adecuadas. Un particulado de neumático con tamaños menores a 104 m permite obtener propiedades mecánicas de la mezcla que se comparan con las del MDPE puro, con una elongación en la rotura de 427,5%.