Synergistic Effects of Bitumen Plasticization and Microwave Treatment on Short-Term Devulcanization of Ground Tire Rubber - Publikacja - MOST Wiedzy


Synergistic Effects of Bitumen Plasticization and Microwave Treatment on Short-Term Devulcanization of Ground Tire Rubber


Ground tire rubber (GTR) was mechano-chemically modified with road bitumen 160/220 and subsequently treated using a microwave radiation. The combined impact of bitumen 160/220 content and microwave treatment on short-term devulcanization of GTR was studied by thermal camera, wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry (WD-XRF), static headspace, and gas chromatography-mass spectrometry (SHS-GC-MS), thermogravimetric analysis combined with Fourier transform infrared spectroscopy (TGA-FTIR), oscillating disc rheometer and static mechanical properties measurements. The obtained results showed that bitumen plasticizer prevents oxidation of GTR during microwave treatment and simultaneously improves processing and thermal stability of obtained reclaimed rubber.


  • 1 1


  • 9

    Web of Science

  • 9


Autorzy (6)

Informacje szczegółowe

Publikacja w czasopiśmie
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
Polymers nr 10, wydanie 11, strony 1 - 17,
ISSN: 2073-4360
Rok wydania:
Opis bibliograficzny:
Zedler Ł., Klein M., Saeb M., Colom X., Cañavate J., Formela K.: Synergistic Effects of Bitumen Plasticization and Microwave Treatment on Short-Term Devulcanization of Ground Tire Rubber// Polymers. -Vol. 10, iss. 11 (2018), s.1-17
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/polym10111265
Bibliografia: test
  1. Former, C.; Osen, E. State and prospects of rubber recycling. Kautschuk Gummi Kunststoffe 2003, 56, 81-89.
  2. ETRMA-European Tyre Rubber Manufactures Association. European Tyre and Rubber Industry-Statistics. 2017. Available online: (accessed on 25 September 2017). otwiera się w nowej karcie
  3. Thomas, B.S.; Gupta, R.C. A comprehensive review on the applications of waste tire rubber in cement concreto. Renew. Sustain. Energy Rev. 2016, 54, 1323-1333. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  4. Asaroa, L.; Grattona, M.; Segharb, S.; Aït Hocine, N. Recycling of rubber wastes by devulcanization. Resour. Conserv. Recycl. 2018, 133, 250-262. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  5. Torretta, V.; Rada, E.C.; Ragazzi, M.; Trulli, E.; Istrate, I.A.; Cioca, L.I. Treatment and disposal of tyres: Two EU approaches. A review. Waste Manag. 2015, 45, 152-160. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  6. Karger-Kocsis, J.; Mészáros, L.; Bárány, T. Ground tyre rubber (GTR) in thermoplastics, thermosets, and rubbers. J. Mater. Sci. 2013, 48, 1-38. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  7. Ramarad, S.; Khalid, M.; Ratnam, C.T.; Chuah, A.L.; Rashmi, W. Waste tire rubber in polymer blends: A review on the evolution, properties and future. Prog. Mater. Sci. 2015, 72, 100-140. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  8. Sienkiewicz, M.; Janik, H.; Borzędowska-Labuda, K.; Kucińska-Lipka, J. Environmentally friendly polymer-rubber composites obtained from waste tyres: A review. J. Clean. Prod. 2017, 147, 560-571. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  9. Joseph, A.M.; George, B.; Madhusoodanan, K.N.; Rosamma, A. Cure characteristics of devulcanized rubber: The issue of low scorch. Rubber Chem. Technol. 2017, 90, 536-549. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  10. Movahed, S.O.; Ansarifar, A.; Estagy, S. Review of the reclaiming of rubber waste and recent work on the recycling of ethylene-propylene-diene rubber waste. Rubber Chem. Technol. 2016, 89, 54-78. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  11. Tao, G.; He, Q.; Xia, Y.; Jia, G.; Yang, H.; Ma, W. The effect of devulcanization level on mechanical properties of reclaimed rubber by thermal-mechanical shearing devulcanization. J. Appl. Polym. Sci. 2013, 129, 2598-2605. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  12. Saiwari, S.; Dierkes, W.K.; Noordermeer, J.W.M. Comparative investigation of the devulcanization parameters of tire rubbers. Rubber Chem. Technol. 2014, 87, 31-42. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  13. Mangili, I.; Lasagni, M.; Anzano, M.; Collina, E.; Tatangelo, V.; Franzetti, A.; Caracino, P.; Isayev, A.I. Mechanical and rheological properties of natural rubber compounds containing devulcanized ground tire rubber from several methods. Polym. Degrad. Stab. 2015, 121, 369-377. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  14. Gągol, M.; Boczkaj, G.; Haponiuk, J.; Formela, K. Investigation of volatile low molecular weight compounds formed during continuous reclaiming of ground tire rubber. Polym. Degrad. Stab. 2015, 119, 113-120. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  15. Dobrotă, D.; Dobrotă, G. An innovative method in the regeneration of waste rubber and the sustainable development. J. Clean. Prod. 2018, 172, 3591-3599. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  16. Song, P.; Wan, C.; Xie, Y.; Formela, K.; Wang, S. Vegetable derived-oil facilitating carbon black migration from waste tire rubbers and its reinforcement effect. Waste Manag. 2018, 78, 238-248. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  17. Si, H.; Chen, T.; Zhang, Y. Effects of high shear stress on the devulcanization of ground tire rubber in a twin-screw extruder. J. Appl. Polym. Sci. 2013, 128, 2307-2318. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  18. Shi, J.; Jiang, K.; Ren, D.; Zou, H.; Wang, Y.; Lv, X.; Zhang, L. Structure and performance of reclaimed rubber obtained by different methods. J. Appl. Polym. Sci. 2013, 129, 999-1007. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  19. Formela, K.; Cysewska, M.; Haponiuk, J. Thermomechanical reclaiming of ground tire rubber via extrusion at low temperature: Efficiency and limits. J. Vinyl Addit. Technol. 2016, 22, 213-221. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  20. Formela, K.; Cysewska, M.; Januszewicz, K. Effect of addition of reclaimed rubber on curing characteristics and mechanical properties of styrene-butadiene rubber. Przem. Chem. 2014, 93, 666-671.
  21. Xu, J.Y.; Shen, M.; Wang, X.Q.; Chen, C.H.; Xin, Z.X. The effect of reclaim softener on properties of reclaimed rubber. J. Macromol. Sci. B 2014, 53, 1182-1192. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  22. Garcia, P.S.; Sousa, F.D.B.; de Lima, J.A.; Cruz, S.A.; Scuracchio, C.H. Devulcanization of ground tire rubber: Physical and chemical changes after different microwave exposure times. Express Polym. Lett. 2015, 9, 1015-1026. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  23. Colom, X.; Faliq, A.; Formela, K.; Cañavate, J. FTIR spectroscopic and thermogravimetric characterization of ground tyre rubber devulcanized by microwave treatment. Polym. Test. 2016, 52, 200-208. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  24. Simon, D.A.; Halász, I.Z.; Karger-Kocsis, J.; Bárány, T. Microwave devulcanized crumb rubbers in polypropylene based thermoplastic dynamic vulcanizates. Polymers 2018, 10, 767. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  25. Formela, K.; Haponiuk, J. Method for Producing a Reclaim from Rubber Scrap, Preferably from Automobile Tyres. Patent Application PL P-415975 29 January 2016. otwiera się w nowej karcie
  26. Seghar, S.; Aït Hocine, N.; Mittal, V.; Azem, S.; Al-Zohbi, F.; Schmaltz, B.; Poirot, N. Devulcanization of styrene butadiene rubber by microwave energy: Effect of the presence of ionic liquid. Express Polym. Lett. 2015, 9, 1076-1086. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  27. Polasek, M.; Jervis, R.E. Elements in car and truck tires and their volatilization upon incineration. J. Radioanal. Nucl. Chem. 1994, 179, 205-209. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  28. Kump, P.; Nečemer, M.; Smodiš, B.; Jačimovič, R. Multielement analysis of rubber samples by X-ray fluorescence. Appl. Spectrosc. 1996, 50, 1373-1377. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  29. Miskolczi, N.; Nagy, R.; Bartha, L.; Halmos, P.; Fazekasa, B. Application of energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry as multielemental analysis to determine the elemental composition of crumb rubber samples. Microchem. J. 2008, 88, 14-20. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  30. Liang, H.; Rodrigue, D.; Brisson, J. Characterization of recycled styrene butadiene rubber ground tire rubber: Combining X-ray fluorescence, differential scanning calorimetry, and dynamical thermal analysis for quality control. J. Appl. Polym. Sci. 2015, 132, 42692. [CrossRef] Polymers 2018, 10, 1265 otwiera się w nowej karcie
  31. Colom, X.; Marín-Genescà, M.; Mujal, R.; Formela, K.; Cañavate, J. Structural and physico-mechanical properties of natural rubber/GTR composites devulcanized by microwaves: Influence of GTR source and irradiation time. J. Compos. Mater. 2018, 52, 3099-3108. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  32. Liang, H.; Hardy, J.-M.; Rodrigue, D.; Brisson, J. EPDM recycled rubber powder characterization: Thermal and thermogravimetric analysis. Rubber Chem. Technol. 2014, 87, 538-556. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  33. Boczkaj, G.; Przyjazny, A.; Kamiński, M. Characteristics of volatile organic compounds emission profiles from hot road bitumens. Chemosphere 2014, 107, 23-30. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  34. Wielinski, J.; Kriech, A.; Huber, G.; Horton, A.; Osborn, L. Analysis of vacuum tower asphalt extender and effect on bitumen and asphalt properties. Road Mater. Pavement 2015, 16, 90-110. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  35. Gröning, M.; Hakkarainen, M.; Albertsson, A.C. Quantitative determination of volatiles in polymers and quality control of recycled materials by static headspace techniques. Adv. Polym. Sci. 2008, 211, 51-84. otwiera się w nowej karcie
  36. Formela, K.; Wołosiak, M.; Klein, M.; Wang, S. Characterization of volatile compounds, structural, thermal and physico-mechanical properties of cross-linked polyethylene foams degraded thermo-mechanically at variable times. Polym. Degrad. Stab. 2016, 134, 383-393. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  37. Formela, K.; Marć, M.; Wang, S.; Saeb, M.R. Interrelationship between total volatile organic compounds emissions, structure and properties of natural rubber/polycaprolactone bio-blends cross-linked with peroxides. Polym. Test. 2017, 60, 405-412. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  38. Morand, J.L. Chain scission in the oxidation of polyisoprene. Rubber Chem. Technol. 1977, 50, 373-396. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  39. Kamarulzaman, N.H.; Le-Minh, N.; Stuetz, R.M. Identification of VOCs from natural rubber by different headspace techniques coupled using GC-MS. Talanta 2019, 191, 535-544. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  40. Sousa, F.D.B.; Scuracchio, C.H.; Hu, G.H.; Hoppe, S. Devulcanization of waste tire rubber by microwaves. Polym. Degrad. Stab. 2017, 138, 169-181. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  41. Kadam, A.A.; Karbowiak, T.; Voilley, A.; Gay, J.P.; Debeaufort, F. Plasticization of amorphous polystyrene by volatile organic compounds. Polym. Bull. 2016, 73, 1841-1853. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  42. Kleps, T.; Piaskiewicz, M.; Parasiewicz, W. The use of thermogravimetry in the study of rubber devulcanization. J. Therm. Anal. Calorim. 2000, 60, 271-277. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  43. Scuracchio, C.H.; Waki, D.A.; da Silva, M.L.C.P. Thermal analysis of ground tire rubber devulcanized by microwaves. J. Therm. Anal. Calorim. 2007, 87, 893-897. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  44. Nadal Gisbert, A.; Crespo Amorós, J.E.; López Martínez, J.; Macias Garcia, A. Study of thermal degradation kinetics of elastomeric powder (ground tire rubber). Polym. Plast. Technol. 2007, 47, 36-39. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  45. Ding, K.; Zhong, Z.; Zhang, B.; Song, Z.; Qian, X. Pyrolysis characteristics of waste tire in an analytical pyrolyzer coupled with gas chromatography/mass spectrometry. Energy Fuels 2015, 29, 3181-3187. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  46. Januszewicz, K.; Klein, M.; Klugmann-Radziemska, E.; Kardas, D. Thermogravimetric analysis/pyrolysis of used tyres and waste rubber. Physicochem. Probl. Miner. Process. 2017, 53, 802-811.
  47. Isayev, A.I.; Huang, K. Decrosslinking of crosslinked high-density polyethylene via ultrasonically aided single-screw extrusion. Polym. Eng. Sci. 2014, 54, 2715-2730. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  48. Tamboli, S.M.; Mhaske, S.T.; Kale, D.D. Properties of high-density polyethylene filled with waste crosslinked foam. J. Appl. Polym. Sci. 2004, 91, 110-114. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  49. Formela, K.; Klein, M.; Colom, X.; Saeb, M.R. Investigating the combined impact of plasticizer and shear force on the efficiency of low temperature reclaiming of ground tire rubber (GTR). Polym. Degrad. Stab. 2016, 125, 1-11. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  50. Li, Y.; Zhao, S.; Wang, Y. Microbial desulfurization of ground tire rubber by Sphingomonas sp.: A novel technology for crumb rubber composites. J. Polym. Environ. 2012, 20, 372-380. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  51. Zhang, X.X.; Lu, C.H.L.; Liang, M. Preparation of rubber composites from ground tire rubber reinforced with waste-tire fiber through mechanical milling. J. Appl. Polym. Sci. 2007, 103, 4087-4094. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  52. Lee, S.H.; Hwang, S.H.; Kontopoulou, M.; Sridhar, V.; Zhang, Z.X.; Xu, D.; Kim, J.K. The effect of physical treatments of waste rubber powder on the mechanical properties of the revulcanizate. J. Appl. Polym. Sci. 2009, 112, 3048-3056. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
Politechnika Gdańska

wyświetlono 40 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi