DD266577A1 - METHOD OF GENERATING STORAGE AND GIANT RUBBER - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung lager- und rieselfaehigen Kautschuks, welcher zur Weiterverarbeitung zu technischen Gummiartikeln geeignet ist. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Kautschukkruemel mit pulverfoermigen schichtsilikatischen Materialien der Koernung 0,5-20 mm behandelt werden. Die schichtsilikatischen Materialien koennen vorteilhafterweise mit Chemikalien beladen sein, z. B. Oxidationshemmern, Alterungsschutzmittel, die Entflammbarkeit reduzierende Mittel usw.The invention relates to a process for producing storage-free and free-flowing rubbers, which is suitable for further processing into technical rubber articles. The essence of the invention is that the rubber crumbs are treated with powdery layer silicate materials of 0.5-20 mm in size. The layered silicate materials may advantageously be loaded with chemicals, e.g. As oxidation inhibitors, anti-aging agents, the flammability reducing agents, etc.

Description

Arwondungsgeblot dor ErfindungArwondungsgeblot dor invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung leger- und rieselfähigen krümeligen Kautschuks. Der Itqer- und rloselföhige Kautschuk ist für die Weiterveraibeitung zu technischen Gummiartikeln geeignet,The invention relates to a process for the preparation of casual and free-flowing crumbly rubbers. The Itqer and Röhlelföige rubber is suitable for Weiterveraibeitung to technical rubber goods,

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, Gummiartikel der verschiedensten Anwendungszwecko aus Natur- oder Synthesekautschukmischungen einschließlich Ingredienzien verschiedener Wirkung herzustellen. Dabei ist die Herstellung der Kautschukmischung, im besonderen die Homogenisierung der Ingredienzien technisch aufwendig und muß oftmals in mehreren Stufen durchgeführt werden, so daß kontlnulorliche Vorfahren problematisch sind, I. b. durch die Blockform der Kautschukbation, Zur Herstellung geeigneter rieselfähiger Kautschuke wurden verschiedene Verfahrensweisen vorgeschlagen.It is known to produce rubber articles of various purposes from natural or synthetic rubber mixtures including ingredients of various effects. In this case, the preparation of the rubber mixture, in particular the homogenization of the ingredients is technically complicated and often has to be carried out in several stages, so that ancestors of the invention are problematic, I. b. Due to the block form of the rubber cation, various procedures have been proposed for the preparation of suitable free-flowing rubbers.

So entstehen nach der Lohre der DE-OS 2214121 ricsolfaliigo Kautschukkrümel, wenn als Trennmittel hydrophile Stoffe, z.B.Thus, according to the Lohr DE-OS 2214121 ricsolfaliigo rubber crumb, if as a release agent hydrophilic substances, e.g.

Oxalkylatet der Alkylamlne eingesetzt worden,Oxalkylatet the Alkylamlne been used,

Bekannt ist auch eine Fällung des Kautschuks mit Kieselsäuren bestimmter spezifischer Eigenschaften nach den Lohren der DE-OS 1148067,1204404,1 204405,1 215918 und 1 297858.Also known is a precipitation of the rubber with silicic acids of specific properties according to the loops of DE-OS 1148067, 1204404, 204405, 215918 and 1 297858.

Auch Flockungen von Aluminium- und Eisonhydroxiden wurden als Trennmittel für Kautschukkrümel vorgeschlagen.Also flocculants of aluminum and Eisonhydroxiden have been proposed as a release agent for rubber crumbs.

Schließlich sollen nach der Lehre der DD-PS 222 608 rieselfähige Kautschuks dadurch entstehen, daß die Kautsohüke nach der Trockenstufe oder der Granulierung oberflächlich nvt Gummimehl behandelt werden, Weitere wirksame Trennmittel sind Ruß und Zinkoxid.Finally, according to the teaching of DD-PS 222 608 free-flowing rubbers arise from the fact that the Kautsohüke after the drying stage or granulation surface nvt rubber flour treated, Further effective release agents are carbon black and zinc oxide.

Alle vorgeschlagenen Verfahren haben verschiedene Nachteile. Ruß als Trennmittel ist infolge der Verschmutzung der Dosier- und Fördereinrichtungen ungeeignet. Kieselsäuren müssen zur Erreichung eines spezifischen Habitus rmh komplizierten Verfahren hergestellt werden, und zudem sind hohe Zusetzungen erforderlich. Metalloxide (Zink, Aluminium) sind teuer undAll proposed methods have several disadvantages. Soot as a release agent is unsuitable due to the contamination of the metering and conveying devices. Silica must be produced to achieve a specific habit of complicated processes, and high levels of addition are required. Metal oxides (zinc, aluminum) are expensive and

können zudem höheren Veredlungen zugeführt werden. 'can also be fed to higher refinements. '

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel dor Erfindung ist die Verbesserung der Verarbeitungsfähigkeit und -Sicherheit von Kautschukkrümeln bei gleichzeitigen gezielten Einflußnahme auf Vulkanisateigenschaften.The aim of the invention is to improve the processability and safety of rubber crumbs while at the same time deliberately influencing vulcanizate properties.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung lager- und rieselfähigen Kautschuks durch oberflächliche Behandlung mit solchen Stoffen zu entwickeln, die bei der Vulkanisation zugesetzt, bestimmte Vulkanisateigenschaften, wie z. B. geringere Oxidierbarkeit und Alterung sowie Entflammbarkeit, positiv beeinflussen.The invention has for its object to develop a method for producing storable and free-flowing rubber by superficial treatment with such substances added in the vulcanization, certain vulcanizate properties such. B. lower oxidizability and aging and flammability, positively influence.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Kautschukkrümel mit pulverförmigen schichtsilikatischen Materialien der Körnung 0,5-20 μηι behandelt werden, wobei ein Masseverhältnis Kautschuk/Schichtsilikat von 200—10:1 eingehalten wird. Unter dem schiciitsilikatischen Material werden alle Arten von Schichtsilikat verstanden. Der Wassergehalt dieser Schichtsilikate kann dabei zwischen 5% und 25% betragen. Je nach Art der Weiterverarbeitung, Dauer der Lagerung können die Vulkanisateigenschafton günstig beeinflußt werden. So kann schichtsilikatisches Material, das mit oxidationshemmenden Stoffen, wie z. B. aminische und/odor phenolische Altorungs- und Ermüdungsschutzmittel beladen ist, verwendet werden. Eben jo kann das Schichtsilikat mit Flammschutzmitteln, wie z. B. Ethylbromid beladen sein, bzw. jeweils teilweise mit oxidationshemmonden Stoffen und Flammschutzmitteln. Der Anteil des kiesolsäurehaltigon Füllstoffes in derThe object is achieved in that rubber crumbs are treated with powdery layered silicate materials of particle size 0.5-20 μηι, wherein a mass ratio of rubber / phyllosilicate of 200-10: 1 is maintained. The schici-silicate material is understood to mean all types of phyllosilicate. The water content of these phyllosilicates may be between 5% and 25%. Depending on the type of processing, duration of storage, the Vulkanisateigenschafton can be favorably influenced. Thus, layered silicate material containing oxidation-inhibiting substances, such. B. aminic and / oror phenolic Altorungs- and fatigue inhibitor loaded. Just jo the phyllosilicate with flame retardants, such. B. be laden with ethyl bromide, or in each case partially with oxidation-inhibiting substances and flame retardants. The proportion of kiesolsäurehaltigon filler in the

Kautschukmischung konnte welter erhöht werden. Die Vermischung der Kautschukkrümol mit dem schinhtf illkbtischon Matorlal kann nach den bekannten technischen Verfahren, z. B. Im Wirbelgranulator erfolgon.Rubber compound could be raised welter. The mixing of the rubber Krümol with the Schinhtf illkbtischon Matorlal can according to the known technical methods, eg. B. Successful in the vortex granulator.

Für die Herstellung des lager- und rioselfählgen Kautschuks (unabhängig von seiner Herkunft) wird dem Kautschuk schlchtsllikatisches Pulver, die zusätzlich mit hydrophoben, oxidationshommonden und die Entflammbarkeit reduzierenden Stoffen behandelt werde» können, nn den technologischen günstigon Stollon dos Horstollungsprozosses (z. B. nach der Trocknungsstufo bei traditionellen Veifahron odor boi dor Granulierung am Spritzkopf einen Granulators) zugesetzt. Bei der Anwendung des erfindungsgomäßon Verfahrens ergeben sich folgende Vorteile:For the production of the stock and random rubber (irrespective of its origin), the rubber is treated with whitish-laticidal powder, which may additionally be treated with hydrophobic, oxidation-friendly and flammability-reducing substances, in accordance with the Stollon dos Horstollungsprozosses (eg the drying step in traditional Veifahron odor boi dor granulation at the spray head a granulator) added. When applying the erfindungsgomäßon method, the following advantages arise:

— optimale Dosierung und Portloniorung der riesolfählgon Kautschukkrümel- Optimal dosage and Portloniorung of riesolfählgon rubber crumbs

— Erhöhung des kieselsäurehaltigen Anteiles in dor Kautschukmischung- Increasing the siliceous content in the rubber mixture

— Verbesserung des Vorarboitungs- und Vulkanisationsverhaltens dor Kautschukmischung und- Improvement of Vorarboitungs- and Vulkanisationsverhaltens the rubber mixture and

— Verbesserung der Gebrnuchswerteigenschaften der Gummiwerkstoffe, wie z. B. dynamische Belastbarkeit, Alterungsverhalten, Schworentflammbarkeit u.a.- Improvement of Gebrnuchwertsigenschaften the rubber materials, such. B. dynamic load capacity, aging behavior, Schworentflammbarkeit u.a.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführunysboispielön erläu'.ert werden.The invention will be explained below with reference to Ausführunysboispielön.

AusfuhrungsbeispleleAusfuhrungsbeisplele

Bolsplel 1Bolsplel 1

Nach dem SBR-Verfahren hergestellte Kautschukkrümel werden In einem Wirbolmischor mit Schichtsilikatpulver dos Typs Na-Magadilt versetzt, wobei die eingetragene Schichtsilikatmonge 7% betrug. Die erhaltene Mischung wird in Papiersäcke mit PE-Einlago verpackt. Vorteile ergaben sich bei der Portioniorung und Dosierung der Kautschukkrümel, sowie der Erhöhung des Kiosolsaureantoils In der Gesamtkautschukmischung. Dio anschließende Vulkanisation führt zu einer Verbesserung der ¹ Vorarboitungs- und Vulkanlsationsoigenschafton (z, B. der Verlängerung der Anvulkanisationszelt und der Verkürzung dor Ausvulkanisationszeit u. a. Tabelle 1, sowie der spezifischen Eigenschafton dor Vulkanisate (z. B. Zugfestigkeit, Dehnung, Woitorreißfestigkeit u.a. Tabelle 2).Rubber crumbs produced by the SBR process are mixed with phyllosilicate powder of the Na Magadilt type in a vortex mixer, the registered phyllosilicate being 7%. The resulting mixture is packed in paper bags with PE inlaid. There were advantages in the portioning and dosing of the rubber crumb, as well as the increase of the kiosolaureantoil in the total rubber mixture. Dio subsequent vulcanization leads to an improvement of the ¹ Vorarboitungs- and Vulkanlsationsoigenschafton (z, B. the extension of the scorching tent and the shortening dor Ausvulkanisationszeit including Table 1, as well as the specific Propertyon dor vulcanizates (eg tensile strength, elongation, Woitorreißfestigkeit et al., Table 2 ).

Tabelle 1 Verarbeitung- und Vulkanisationsverhalten SBR-Kautschuk ohne BehandlungTable 1 Processing and vulcanization behavior SBR rubber without treatment

Gewichtstelleweight point trtr twtw Rhoomoterprüfung boi 150Rhoomoterprüfung boi 150 MimMim mit Natriuoimagadiit (7%)with Natriuoimagadiit (7%) Rhoomoterprüfung boi 150Rhoomoterprüfung boi 150 MimMim NN ⁰C ⁰ C NN KCKC MooneyprüfungMooneyprüfung ts-Zoitts-Zoit VZeitVZeit Kieselsäuresilica ZeitTime ZoItZoit RERE RERE RERE RERE Min.Minute Mu+ 4Mu + 4 b.120°CB.120 ° C b.120°C ,b.120 ° C, pro 10OTeNeper 10Ten Min.Minute Min.Minute M₁ M ₁ 6363 teo-teo- M_L M _L 4747 0,2210.221 b.100"CB.100 "C Min.Minute Min.Minute Kautschukrubber 6,46.4 25,425.4 RERE 6060 ZoitZoit RERE 4141 0,2300.230 MEME 27,427.4 00 5,45.4 28,128.1 1616 5858 Min.Minute 3F.3F. 0,3020,302 4343 23,323.3 1515 4,54.5 34,634.6 1919 5454 2929 0,3740.374 151151 19,119.1 3030 2,92.9 43,843.8 2323 6565 12,412.4 4545 Behandlungtreatment 2525 7878 SBR-Kautschuk nachSBR rubber after MooneyprüfungMooneyprüfung GßwichtstoileGßwichtstoile tj-TJ kckc Mn + 4 Mn + 4 Kieselsäuresilica ZeitTime Min."¹ Min. " ¹ b.100°CB.100 ° C pro 100ToNeper 100 tons Min.Minute MEME Kautschukrubber

7,5 7,0 6,5 5,1 4,4 3,87.5 7.0 6.5 5.1 4.4 3.8

21,0 24,9 30,5 38,9 45,3 52,021.0 24.9 30.5 38.9 45.3 52.0

13 ¹S 21 22 23 2313 ¹ S 21 22 23 23

69 65 64 56 5* 4669 65 64 56 5 * 46

0,262 0,290 0,340 0,380 0,405 0,4250.262 0.290 0.340 0.380 0.405 0.425

38 46 59 60 75 8638 46 59 60 75 86

39,3 32,1 25,8 20,4 18,0 15,939.3 32.1 25.8 20.4 18.0 15.9

Tabelle 2 Physikalisch-mechanische Eigenschaftswerte — SBR-Kautschuk ohne BehandlungTable 2 Physical-mechanical property values - SBR rubber without treatment

Gowichtstoilo KieselsäureGowichtstoilo silica TT tt FF DD HH WW pro 100 Teile Kautschukper 100 parts of rubber ⁰C ⁰ C Min.Minute MPaMPa %% ShASh N/mmN / mm 00 150150 2525 2,82.8 231231 4141 2,12.1 1515 150150 3030 4,44.4 335335 5656 3,73.7 3030 150150 3535 5,65.6 357357 6464 4,04.0 4545 150150 4545 6,86.8 384384 7575 3,53.5

— SBR-KautBchuk nach Behandlung mit Natrlummagadllt (7%)- SBR-KautBchuk after treatment with Natrlummagadllt (7%)

Gewichtstelle KieselsäureWeight of silica TT tt FF DD HH WW pro 100 Teile Kautschukper 100 parts of rubber ⁰C ⁰ C Min.Minute MPaMPa %% ShASh N/mmN / mm 00 150150 2020 3,43.4 305305 4444 3,83.8 1515 150150 2525 4,64.6 345345 5858 7,47.4 3030 150150 3030 6,56.5 381381 6565 9,69.6 4545 150150 4040 7,77.7 398398 7575 10,410.4 6060 150150 4545 8,18.1 410410 7777 11,211.2 7575 150150 5050 8,58.5 439439 7979 10,110.1

Beispiel 2Example 2

SBR-Granulato verschiedener Partikelgrößo (1-10mm) worden in einer Wirbelrinne mit Na-Magaa'itMA Diaminodiphenylcyclohexan (S-Base)-Addukt versetzt (otwa 7%) und anschließend wasserdicht in PE-Säcken verpackt. Das Produkt zeigte eine gute Portionierbarkeit und Dosierung beim folgenden Vermlschungs- und Vulkanisationsprozeß, wobei dio hergestellten Gummiwerkstoffe ähnliche Gebrauchswerteigenschaften, wie unter dem Beispiel 1 beschrieben, aufweisen Beim Einsatz eines Schichtsilikat/Alterungsschutzmittel-Adduktes bei der Herstellung von rieselfähigen SBR-Kautschuk ergeben sich zusätzlich folgende Vorteile (Tabelle 3):SBR granules of various particle size (1-10 mm) were mixed in a turbulent trough with Na-Magaa'itMA diaminodiphenylcyclohexane (S-base) adduct (about 7%) and then packed in a watertight manner in PE sacks. The product showed good portioning and metering in the following coating and vulcanization process, wherein the rubber materials produced have similar utility properties as described in Example 1. When using a layered silicate / aging inhibitor adduct in the production of free-flowing SBR rubber, the following additional results Advantages (Table 3):

— Zusätzliche Stabilisierung des Alterungsverhaltons (Verlängerung der Lagerungszeit) beim Elastomer (Grundelastomer).- Additional stabilization of the aging behavior (prolongation of the storage time) for the elastomer (basic elastomer).

— Reduzierung von Alterungsschutzmittel sowie verbesserte Dosierung bei der Rezepturgestaltung von Gummiwerkstoffon durch verbesserte Homogenisierung.- Reduction of anti-aging agents and improved dosage in the formulation of rubber material by improved homogenization.

Tabelle 3Table 3 Gowiohtstoilo VarianteGowiohtstoilo variant Kieselsäure SBR-KautschukSilica SBR rubber

pro 100 Teile D|per 100 parts D |

Kautcchuk l%]Kautcchuk l%]

Bowetterungszustand der Probekörper -Sonnenseite- -Schattenseito-Bowetterungszustand the test specimen -Sonnenseite- -Schattenseito-

Z, Z₂ Z₃ Z₄ Z₆ D₁ Z, Z, Z₃ Z₄ ATATATATAT |%) ATATATATZ, Z ₂ Z ₃ Z ₄ Z ₆ D ₁ Z, Z, Z ₃ Z ₄ ATATATATATE |%) ATATATATE

ohne Behandlungwithout treatment

8 2122323334 12 00212233 3. 48 2122323334 12 00212233 3. 4

nach Behandlung mit 20 0021213233 23 0000213333 Natriummagadiit (7 %)after treatment with 20 0021213233 23 0000213333 Sodium Magadiite (7%)

nach Behandlung mit 36 einem Na-Mngadiit/Altorungsschutzmittel-Addukt^+l(50/50)(7%)after treatment with Na-manganese / antiduitor adduct ^{+ 1} (50/50) (7%)

00000022230000002223

37 000000223237 0000002232

" Alterungsschutzmittel: 4,4-DiaminocJiplienylcyclolioxanM.I-bis-l^-aminoplionyljcyciolioxan)(Technische Bezeichnung: S-Base) Die Ermittlung des Bowetterunqsverhaltone erfolgte nach TGL 16890 an 0 bis 50% kontinuierlich gedehnten Hohlzyllnderprohekörpern."Anti-Aging Agent: 4,4-diaminoc-bi-vinyl cyclolioxane M, I-bis-1-aminoplionylcycloxane) (Technical name: S-Base) The determination of the control mode was carried out according to TGL 16890 on 0 to 50% continuously stretched hollow cylindrical specimens.

Claims (5)

1. Verfahren zur Erzeugung lager- und rieselfähiger Kautschuks durch Oberflächenbehandlung von Kautschukkrümeln mit Ingredienzion fürdie Herstellung technischer Gummiartikel auf synergistisch wirkenden Trägern, gekennzeichnet dadurch, daß Kautschukkrümel mit pulverförmigen schichtsilikatischen Materialien der Körnung 0,5-20μηη behandelt werden, wobei ein Masseverhältnis Kautschuk/Schichtsilikat von 200—10:1 eingehalten wird.1. A process for producing storable and free-flowing rubber by surface treatment of rubber crumbs with an additive for the production of technical rubber articles on synergistically active carriers, characterized in that rubber crumbs are treated with powdery layer silicate materials of grain size 0.5-20μηη, wherein a mass ratio of rubber / sheet silicate from 200-10: 1 is respected. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das eingesetzte schichtsilikatische Material einen Wassergehalt von &-25% besitzt.2. The method according to claim 1, characterized in that the layered silicate material used has a water content of -25%. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die schichtsilikatischen Materialien mit hydrophoben Stoffen, wie z. B. Ölen, Fettsäuren, Silikonen, beladen sind.3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the layered silicate materials with hydrophobic substances, such as. As oils, fatty acids, silicones are loaded. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die schichtsilikatischen Materialien mit oxidationshemmenden Stoffen, wie z. B. aminischen und/oder phenolische Alterungs- und Ermüdungsschutzmittel, beladen sind.4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the layered silicate materials with oxidation-inhibiting substances, such as. As aminic and / or phenolic aging and fatigue protection agents are loaded. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die schichtsilikatischen Materialien mit die Entflammbarkeit des Gummis reduzierenden Stoffen, wie z. B. halogenierte KW (z.B. Ethylbromid), beladen sind.5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that the layered silicate materials with the flammability of the rubber reducing substances such. Halogenated HC (e.g., ethyl bromide).