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Vulkanisierbare Massen Gegonstand der Erfindung sind vulkanisierbare
Massen, bestehend aus Elastomeren, Verstärkerharzen auf Phenolbasis, Vernetzungsmitteln
sowie gegebenenfalls Vulkanisationsmitteln und -beschleunigern, Füllstoffen, Weichmachern
und Kautschukhilfsmitteln.
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Es ist bekannt, daß der Zusatz von Polykondensationsprodukten aus
vornehmlich all;ylsubstituierten Phenolen und Formaldeiiyd vom Novo lak-Typ zu Nitrilkautschuk
das Eigenschaftsbild der Vulkanisate zu verbessern vermag. So weisen die so harzvarstärkten
Vulkanisate gegenüber nicht verstärkten bedeutend bessere Werte z.B. hinsichtlich
der Zugfestigkeit, des Weiterreißwiderstandes und der Härte auf (Chemical and Engineering
News, 16. Dezember 1968, Seite 58 -6O).Beim Zusatz der genannten Verstärkerharze
zu anderen Elastomeren wird dagegen diese Wirkung in weitaus geringerem Maße erreicht,
d.hv der wirkungsvolle Einsatz von Novolaken als Verstärkerharze ist sehr begrenzt.
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Es besteht somit ein echter Bedarf an Verstärkerharzen, die auch bei
den wirtschaftlich bedeutenden Elastomeren zu Vulkanisaten mit verbesserten Werteniveaus
führen.
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Aufgabe der Erfindung war es daher, allgemeiner verwendbare Verstärkerharze
auf Phenolbasis zu entwickeln.
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Es wurde nun gefunden, daß man Elastomere in weitaus größerom Maße
mit harzen auf der Basis von Phenol verstärken knin., wenn man die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchten spezifischen Addukte aus flüssigem Polybutadien
und Phenol den vulkanisierbaren
Nassen, die vor allem zur Herstellung
von Vulkanisaten Verwendung finden, zusetzt.
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Angesichts des relevanten Standes der Technik war es nicht zu erwarten,
daß gerade diese Addulcte, an die hinsichtlich der Zusammensetzung der chemischen
Struktur und der physikalischen Eigenschaften spezifische Anforderungen gestellt
werden, Vulkanisate mit einem verbesserten Eigenschaftsbild ergeben.
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So ist es vor allem wichtig, daß von den 15 bis 35 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 23 bis 32 Gewichtsprozent des im Addukt enthaltenen Phenols bis zu
50 %, vorzugsweise 5 bis 45 % als Phenyläther vorliegen und nicht weniger als 50
%, vorzugsweise 95 bis 55 °p, in o-und p-Stellung zur phenolischen Hydroxylgruppe
mit dem Polybutadien verlcnüpft sind.
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Außerdem müssen im fertigen Addukt noch bis-zu 35 , vorzugsweise 2
bis 25 %, der im Polybutadien vor der Adduktbildung enthaltenen olefinischen Doppelbindungen
vorhanden sein, d.h. bis zu 35 Gezichtsprozent vorzugsweise 2 bis 25 Gewichtsprozent,Restbutenamereinheiten.
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Zur Adduktbildung geeignete flüssige Polybutadiene sind solche, in
denen das Butadien zu mindestens 95 % unter 1.4-Verknüpfung polymerisiert ist, die
eine Viskosität von 200 bis 4000 Centipoise bei 20 OC, vorzugsweise 300 bis 3000
Centipoise bei 20 °C, ein dampfdruckosmotisch bestimmtes Molekulargewicht von 500
und 3000, vorzugsweise 800 bis 2000, und eine Jodzahl von 400 biS 470 g Jod/ 100
g, vorzugsweise 420 bis 465 g Jod/100 g aufweisen und die die Doppelbindungen zu
50 bis 95 %, vorzugsweise zu 55 bis 90 %, in 1.4-cis-Struktur enthalten. Ganz besonders
geeignet ist ein flüssiges Polybutadien mit einer Viskosität von 400 bis 850 Centipoise
bei 20 0C, einem dampfdruckosmotisch bestimmten Molekulargwicht von 1000 bis 1800,
einer Jodzahl von 440 bis- 465 g Jod/100 g,
dessen Doppelbindungen
zu 60 bis 85 % 1.4-cis- und 12 bis 40 % 1,4-trans-Struktur haben und das 0 bis 3
c% der Doppelbindungen als Vinyldoppelbindungen enthält. Derartige Polybutadiene
können in einfacher Weise nach DT-PS 1 186 631, DT-PS 1 292 853 und DT-OS 2 122
956 hergestellt werden.
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Entsprechend einer besonderen, jedoch nicht beanspruchten Ausführungsform
werden die Addukte in der Weise hergestellt, daß man das flüssige Polybutadien mit
dem Phenol in einem bestimmten Gewichtsverhältnis bei Tcmperaturen zwischen 90 und
185 °C in Gegenwart von 0.08 bis 1 Gewichtsprozent eines sauren Katalysators, bezogen
auf das flüssige Polybutadien, und gegebenenfalls in Gegenwart eines organischen
Lösungsmittels umsetzt.
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Der Phenolgehalt des Additionsproduktes ist vom Verhältnis Pheaol/
flüssiges Polybutadien im Reaktionsansatz abhängig. Zur Herstellung eines hdduktes-
mit 15 bis 35 Gewichtsprozent Phenol wird im allgemeinen 1 Gewicht steil flüssiges
Polybutadien mit 0,5 bis 6, vorzugs weise 2,5 bis 5 Gewichtsteilen Phenol eingesetzt.
Man wird ein umso höheres Mengenverhältnis von Phenol und flüssigem Polybutadien
wählen, je höher das Molekulargewicht des eingesetzten flüssigen Polybutadiens ist,
damit das Additionsprodukt keine Gelteilchen enthält bzw. der Reaktionsansatz nicht-
geliert.
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Zur Unterdrückung der Bildung vor Gelteilchen kann man- die Reaktion
auch in Gegenwart von inerten organischen Lösungsmitteln durchführen.
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Als solche können Aromaten wie Benzol, Toluol, Xylol oder Chlorben-701
tmAd Chlorkohlenwasserstoffe wie z.B. 1.1.2.2.-Tetrachloräthan cinr.cln oder auch
im Gemisch eingesetzt werden. In Gegenwart von Lösungsmitteln kann die Reaktionswärme
durch Verdampfungskühlung abgeführt werden.
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Für die Anlagerung des Phenols an das flüssige Polybutadien sind bekanntlich
saure Katalysatoren erforderlich. Geeignete Katalysatoren sind zum Beispiel Trifluormethansulfonsäure,
Fluoborsäure (HBF4) bzw. das Katalysatorsystem HF/BF3 und Perchlorsäure, Bevorzugt
wird eine mindestens 60-gewichtsprozentige wäßrige Trifluormethansulfonsäure oder
eine 60- bis 74-gewichtsprozentige wäßrige Perchlorsäure verwendet.
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Die Katalysatoren werden zweckmäßigerweise in Mengen von 0.08 bis
1 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0.1 bis 0.6 Gewichtsprozent, bezogen auf das flüssige
Polybutadien, eingesetzt. Die Reaktionswärme wird zum größten Teil während des Zudosierens
des Katalysators frei (llauptreaktion), der Rest in der Nachreaktion, d.h. in der
Realftions phase nach dem Zudosieren des Katalysators.
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Eine 74-gewichtsprozentige wäßrige Perchlorsäure entspricht einem
Perchlorsäure-Dihvdrat (HClO4 . 2 H2O), welches unter den Reaktionsbedingungen stabil
ist. Es sollte möglichst vermieden werden, daß beispielsweise durch azeotrope Destillation
von Lösungsmittel/ Wasser oder Phenol/Wasser der Wassergehalt der Reaktionsmischung
soweit sirt, daß sich Perchlorsäure-Monohydrat bildet. Letzteres ist unter den Reaktionsbedingungen
instabil und fahrt zur Bildung von den Reaktionsansatz braun verfärbenden Oxidationsprodukten.
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Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man die Reaktion in
einem geschlossenen Reaktor ausführt, wobei sich im allgemeinen ein Ueberdruck einstellt.
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Der Unsatz der Butenamereinheiten im Polybutadien und damit auch die
Eigenschaften des Phenoladduktes hängen außer von der Art und Menge des eingesetzten
Katalysators auch vom Wassergehalt der aas Phenol und dem Polybutadien bestehenden
Reaktionsmischung ab. Da der Wassergehalt von technischem Phenol schwankt, ist es
gegebenenfalls zweckmäßig, den Wassergehalt der Reaktionsmischung vor der
Katalysatorzugabe
auf einen definierten Wert, vorzugsweise L 0.05 Gewichtsprozent, bzw. im Falle der
handelsüblichen 70-gelfichtsprozentigen wäßrigen Perchlorsäure vorzugsweise zwischen
0.01 und 0.05 Gewichtsprozent (bestimmt nach Karl Fischer), einzustellen, anstatt
jeweils die Katalysatormenge zu variieren. Dies kann beispielsweise durch Destillation
eines Lösungsmittel-Phenol-Wasser-bzw. eines Phenol-Wasser-Azeotropgemisches bei
der Realçtionstemperatur unter vermindertem Druck geschehen, wobei sich der Wassergehalt
der aus Phenol und dem Polybutadien bestehenden Reaktionsmischung auf den gewünschten
Wert vermindert.
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Die Reaktionstemperatur beträgt 90 bis 185 OC, vorzugsweise 110 bis
150 C. Man kann die Reaktionstemperatur in der Nachreaktion gegenüber derjenigen
in der Hauptreaktion z.B. um 20 0 erhöhen, um die Nachreaktionszeit zu verkürzen.
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Die Reaktionszeit fur die Adduktbildung richtet sich weitgehend nach
der Art und Menge des eingesetzten Katalysators und nach der Reaktionstemperatur.
Im allgemeinen beträgt die Reaktionszeit zwischen 15 Minuten und 3 Stunden. Sie
muß in Jedem Falle in Abstimmung mit allen übrigen bereits genannten verfahrenskritischen
Parametern so abgestimmt werden, daß Addulcte mit der für die erfindungsgemäße Verwendung
als Verstärkerharze erforderlichen chemischen Zusalamensetzung, Struktur und physikalischen
Eigenschaften entstehen.
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Die Herstellung der Addulcte kann -sowohl chargenweise als auch kontinuierlich
erfolgen. Von besonderem Vorteil ist dabei die Möglichkeit, die Adduktbildung kontinuierlich
durchführen zu können.
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Die Aufarbeitung der Addukte kann nach bekannten Verfahren erfolgen.
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bian kann überschüssiges Phenol und gegebenenfalls Lösungsmittel,
vorzugsweise unter vcrmindertem Druck, weitgehend abdestillieren.
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Dafür werden in vorteilhafter Weise Apparaturen wie Dünnschichtverdampfer
eingesetzt. Anschließend kann das Reaktionsprodukt zur weiteren Reinigung unter
Rühren gefällt werden. Als Fällungsmittel sind z,B. Methanol und Isopropanol, bei
Abwesenheit von Lösungsmittel
im Reaktionsansatz auch Wasser geeignet.
Die Fällung bzw.
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Wäsche, welche bei Raumtemperatur oder auch in einer geschlossenen
Apparatur bei erhöhter Temperatur unter Druck erfolgen kann, bewirkt eine weitgehende
Abtrennung von restlichem freiem Phenol und anorganischen Anteilen. Der Restgehalt
an freiem Phenol soll im Addukt <2 °p, vorzugsweise 0,8 % sein.
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Falls das Produkt bei der Fällung bei Raumtemperatur nicht in fester,
feinverteilter Form, sondern zähviskos anfällt, so daß es nicht abgenutscht werden
kann, kann es zweckmäßigerweise nochmals in einen geeigneten Lösungsmittel wie z.B.
Methylenchlorid gelöst und erneut gefällt werden. Vor oder während der Aufarbeitung
ist es zweckmäßig, den sauren Eatalysator zu entfernen oder zu inaktivieren. Die
Entfernung des Katalysators geschieht zweckmäßigerweise mittels eines Anionenaustauschers
in der Hydroxylform. Die Inaktivierung kann durch Neutralisation mit Alkalisalzen
schwacher Säuren wie z.B Natriumcarbonat oder Natriumacetat, mit Ammoniak oder mit
Aminen wie z.B. Triäthylamin, vorzugsweise durch Neutralisation mit Alkalihydroxiden
wie z.B. Natrium- oder Kaliumhydroxid, erfolgen. Durch diese Maßnahmen wird die
Gefahr einer Vernetzung wahrend der Aufarbeitung oder Lagerung vermieden.
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Das Neutralisationsmittel wird zweckmäßigerweise in geringem tiberschuß
zur vorhandenen Katalysatorsäure eingesetzt. Es ist möglich, daß das Addukt im Falle
der Neutralisation noch geringe Mengen an-.
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organischen Materials, wie beispielsweise Natrium- oder Kaliumperchlorat
neben wenig Natrium- oder Kaliumphenolat, enthält. Die Qualität des Adduktes als
Verstärkerharz für Elastomere wird dadurch aber praktisch nicht beeinträchtigt.
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Der Gehalt an Polybutadien-Phenol-Addukt in den Vulkanisierharzen
bzw. in den daraus hergestellten Vulkanisaten beträgt im allgemeinen 10 bis 90 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 15 bis 75 Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe aus Addukt und Elastomerem.
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Zum Vernetzen der als Verstärkerharze dienenden Addukte wird als Vernetzungsmittel
bevorzugt Hexamethylentetramin verwendet, und zwar 2 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise
5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polybutadien-Phenol-Addukt.
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Bevorzugte Elastomere, denen die spezifischen Polybutadien-Phenol
Addukte als Verstärkerharze zugesetzt werden, sind Naturkautschuk, Polybutadien,
SBR (ein Copolymeres von Styrol und Butadien), ungesättigte Polyolefinkautschuke,
wie z.B. Äthylen-Propylen-Dien-Kau tschuke, Polyalkenamere, wie z.B, Polypentenamere
und Polyoctenamere, Man kann auch Gemische dieser Elastomeren verwenden.
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Als Vullcanisationsmittel für die Elastomerkomponente kommen vor allem
Schwefel und konventionelle Vulkanisationsbeschleuniger, wie z.B. Thiuramverbindungen,
1)ithiocarbonate und Thiazole, in Betracht.
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Geeignete Füllstoffe sind z.B. Ruße, Kieselsäure- bzw. Silikatfüllstoffe
und Kreide.
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Geeignete Weichmacher sind z.B. paraffinische, naphthenische oder
aromatische Mineralöl-Weichmacher.
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An Kautschukhifsmittein lassen sich Metalloxide, wie z.B. Zinkoxid,
höhere -Fettsäuren, wie z,B, Stearinsäure, ferner die üblicherweise benutzten Farbstoffe-Verteiler
und Alterungsschutzmittel, wie z.B.
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Derivate des p-Phenylendiamins, verwenden, Die nachfolgenden Angaben
und Beispiele, die zwar als typisch, aber weder als optimal noch als begrenzend
aufzufassen sind, dienen zur Prläuterung der Erfindung.
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I. Herstellung eines Adduktes aus flüssigem Polybutadien und Phenol
4000 g technisches Phenol (>99-gewichtsprozentig) und 1000 g Polyöl Hüls 110
(flüssiges Polybutadien der Chemischen Werke Hüls AG) mit einer Viskosität von 750
Centipoise bei 20 °C, einer Jodzahi von 450 g Jod/100 g, einem Molekulargewicht
von ca. 1600 (dampfdruckosmotisch bestimmt), einer Verteilung der Doppelbindungen
mit ca.
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75 9o 1,4-cis, ca. 25 % 1,4-trans und weniger als 1 °/s Vinylgruppen
werden zusammengegeben (Wassergehalt der Mischung nach Karl Fischer: <0,1 Gewichtsprozent)
und unter Stickstoff auf ca. 100 °C erhitzt.
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Während einer halben Stunde wird unter Rühren eine auf ca. 50 °C erhitzte
Mischung von 1.26 ml 70-gewichtsprozentiger wäßriger Perchlorsäure (Dichte 1.67
Cg/cm3 , ca. 0.15 Gewichtsprozent bezogen auf das flüssige Polybutdien, ca. 15 mMol)
und 50 g Phenol zugegeben, wobei die Temperatur auf 120 °C steigt und durch Außenkühlung
dort gehalten wird. Es wird noch eine Stunde bei 120 OC gerührt. Nach Entfernen
des Heizbades wird die Reaktion durch Zugabe von 12 ml 2n-Natronlauge gestoppt.
Bei 80 bis 120 OC/1 Torr werden im Rotationsverdampfer ca. 2000 g Phenol abdestilliert.
Unter Verwendung eines Ultra-Turrax-Mischers wird der Rückstand nach Abkühlen auf
ca. 100°C in 15 1 Methanol eingerührt. Das ausgefallene, zähviskose Produkt wird
durch Dekantieren von der überstehenden Waschflüssigkeit getrennt, in 1.5 1 Methylenchlorid
gelöst und durch Einrühren in 10 1 Methanol erneut gefällt. Die letzten Operationon
werden noch zweimal wiederholt. Das ProdtAt wird auf Bleche gegeben und im Vakuumtrockenschrank
bei 70 bis 80 °C/15 Torr von restlichem Methanol und Methylenchlorid weitgehend
befreit.
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Ausbeute: 1200 g eines aufgeblähten Produktes, das sich zu einem gelblichen
Pulver zerkleinern läßt. Dieses Addukt soll in den nach folgenden Beispielen zum
Nachweis es technischen Fortschritts als Addukt A bezeichnet werden.
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tinte Probe wird bei 70 bis 8G OC/1 Torr nachgetrockllet. Erweichungsverhalten
bei der Differentialthermoanalyse: Beginn: ca. 69 °C,
Maximum:
88 OC, Ende: ca. 100 00. IR-Analyse in Schwefelkohlenstoff nach R.R. Hampton, Anal.
Chem. 21 (1949), Seite 923; und P. Sunder-Plassmann und G. Peitscher, Angewandte
Makromolekulare Chemie 24 (1972), Seite 205: 12 % der ursprünglichen olefinischen
-Doppelbindungen entsprechend 12 Gewichtsprozent Rest-Butenamereinheiten sind noch
vorhanden; 37 % des TR-bestimmten Gesamtphenolgehaltes liegen als Phenyläther, der
Rest als o- und p-substituiertes Phenol vor.
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Eine-weitere Probe des Produktes wird zur Abtrennung von geringen
Mengen restlichen Methanols und Methylenchlorids mit Benzol behandelt und zuletzt
bei 70 bis 80 °C/1 Torr getrocknet.
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Sauerstoffgehalt: 4.93 % a 29 5o Phenol Oh-Zahl nach Zerewitinoff:
115 Emg Molekulargewicht (dampfdruckosmotisch bestimmt in Chlorbenzol bei 65 °C):
5200 # 10 %.
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Neben dem nach I hergestellten Addukt A wurden bei dennachfolgenden
Beispielen die Addukte B, C und D eingesetzt. Sie werden im einzelnen durch folgende
analytische Daten charakterisiert: Addukt B: Entspricht in den analytischen. Daten
dem herstellungsbeispiel. Es enthält abweichend jedoch 0,6 O,of freies Phenol, bestimmt-
durch Extraktion der benzolischen Lösung des Produktes mit n/10 Natronlauge und
UV-spektrometrische Bestimmung des Natriumphenolats bei. 287 nm, ca. 0,2 % Natriumperchlorat
und Spuren Natriumphenolat.
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Erweichungsverhalten bei der Differentialthermoanalyse: Beginn: ca.
71 °C, Maximum: 81 C, Ende: ca. 90 00.
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Addukt C: Erweichungsverhalten bei der Differentialthermoanalyse:
Beginn: ca. 89 OC, Maximurn: 100 °C, Ende: ca. 126 OC, IR-Analyse in Schwefelkohlenstoff:
18 Gewichtsprozent Rest-Butenamereinheiten sind noch vorhanden, 23 9 des IR-bestimmten
Gesamtphenolgehalts liegen als Phenyläther, der Rest als o- und p-substituiertes
Phenol vor.
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Sauerstoffgehalt: 3.25 % # 19 % Phenol OH-Zahl nach Zerewitinoff:
66.5 [mg KOH/g] Molekulargewicht (dampfdruckosmotisch bestimmt in Chlorbenzol bei
65 °C): 5 695 # 10 % Addukt D: Das Produkt wurde analog der Herstellung I erhalten,
jedoch unter Verwendung eines flüssigen Polybutadiens, das nach DT-OS 2 122 956
(O.Z. 2543) durch Regelung mit Äthylen hergestellt worden war und durch folgende
Daten charakterisiert ist: Viskosität: 600 Centipoise bei 20 OC.
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Jodzahl : ca. 460 [g Jod/100 g] Molekulargewicht (dampfdruckosmotisch
bestimmt): ca. 1500.
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IR-Analyse: ca. 68 % cis-Butenamereinheiten, ca. 30 % trans-Butenamereinheiten
und ca. 2 % Vinyl-äthamoreinheiten (in 1,2-Stellung einpolymerisiertes Butadien).
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Sauerstoffgehalt: ca. 0.3 %.
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Das Addukt ist durch folgende Daten charakterisiert: Erweichungsverhalten
bei der Differentialthermoanalyse: Beginn: ca. 58 OC, Maximum: 69 0C, Ende: ca.
100 OC.
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IR-Analyse in Schwefelkohlenstoff: ca. 6 Gewichtsprozent Rest-Butenamereinheiten
sind noch vorhanden; 34 % des IR-bestimmten Gesamtphenolgehaltes liegen als Phenyläther,
er Rest als o- und p-substituiertes Phenol vor.
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Sauerstoffgehalt: 4.65 % Torr. 4.43 % nach Korrektur wegen des Sauer
Etoffgellaltes des eingesetzten Polybutadiens 2 26 % Phenol. Oh-Zahl nach Zerewitinoff:
108 [mg KOH/g]
II. Weitcrc Einsatz stoffe für die nachfolgend beschriebenen
Versuche 1. Kautschuke 1.1 Buna # Hüls 1500, ein Styrol-Butadienkautschuk der Bunawerke
Hüls Gmbh 1.2 Buna 9r AP 341, ein ungesättigter Äthylen-Propylen-kautschuk der Buna;werke
Hüls GmbH 2. Verstärkerharze 2.1 Vulkadur # A, ein Verstärkerharz der Bayer AG für
Nitrllkautschic, das bereits die optimale Menge Hexametllylentetramin enthält.
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2.2 Alnovol # PH 809, ein Verstärkerharz der Reichhold-Albert-Chemie
AG für SBR, Naturkautschuk, Polybutadien, das bereits die optimale Menge Hexamethylentetramin
enthält.
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3. hilfsstoffe 3.1 Corax # 3, ein aktiver Ruß der Degussa AG.
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3.2 Vulkacit Merkap to der Bayer AG.
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3.3 Vulkacit -Thiuram der Bayer AG.
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3.4 Hexamethylentetramin DAB 6 der Firma Ferak Berlin.
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III. Herstellung der Prüfkörper und Prüfung Die nachfolgend aufgeführten
Substanzen wurden in der angegebenen Reihenfolge bei 110 OC Walzentemperatur zu
einem Fell verarbeitet.
| Einsatzstoffe Walzzeit |
| 1. 100 Gew.Tl. Kautschuk |
| Gew.Tl. Verstärkerbarz oder Polybutadien- |
| Phenoladdukt wie in Tabellen angegeben |
| Gew.Tl. Hexamethylentetramin wie in Ta- |
| bellen angegeben |
| 1,5 Gew.Tl. Stearinsäure |
| 40 Gew.Tl. Corax 3 nur in Beispielen 25-28 2 min |
| 2. 5 Gewichtsteile Zinkoxid |
| 1,5 Gewichtsteile Schwefel 6 min |
| 3. 1,5 Gewichtsteile Vulkacit Merkapto |
| 0,75 Gewichtsteile Vulkcit Thiuram 2 min |
| nur in Beispielen 31-37 |
Aus den Fellen stellte man Platten von 100x100x2 (für Zugversuch und Weiterreißversuch)
und 50x50x4 mm (für Bestimmung der Shore-Härte) bei 155 OC, 280 atü während 30 Minuten
her. Aus den 2 mm Platten stanzte man je 5 Stäbe nach DIN 53 504 (Stab 3) und je
5 Stäbe nach Graves DIN 53 515 aus.
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Der Zugversuch (DIN 53 504) wurde mit einem Vorschub von 200 mm/min
und der Weiterreißversuch (DIN 53 515) mit einem Vorschub von 500 mrn/min ausgeführt.
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IV. Auswirkungen von Verstärkerharzen auf das Werteniveau der Vulkanisate
verschiedener Elastomere
T a b e l l e 1 Auswirkungen von Polybutadien-Phenoladdukten
auf SB-Kautschuk (BH 1500)
| Beisp. Marz Tl.Harz Tl.Hexa- Zugfestig- Dehnung Spannungs-
Weiter- Shore-Härte |
| Nr auf methylen- keit DIN bei wert reißwi- DIN 53 505 |
| 100 Tl. tetramin 53 504 Bruch kp/cm2 derstand |
| BH 1500 kp/cm2 Dehnung kp/cm |
| 100% 300% DIN53515 A D |
| 1 - - - 19 320 9 18 4 45 |
| 2 - - 3,75 20 240 11 - 4 47 |
| 3 Vulkadur A 20 - 47 450 14 33 7 52 |
| 4 50 - 36 485 27 30 17 77 |
| 5 100 - 38 10 - - 14 96 43 |
| 6 200 - beim Stanzen gebr. 99 65 |
| 7 Alnovol 20 - 34 430 15 29 9 52 |
| 8 PH 809 50 - 32 400 21 27 19 71 |
| 9 100 - 30 10 - - 17 94 36 |
| 10 200 beim Stanzen gebr. 98 60 |
| 11 20 1,5 55 350 18 46 7 58 |
| 12 Addukt 50 3,75 61 230 49 - - 32 89 |
| 13 A 100 7,5 109 10 - - 18 96 52 |
| 14 200 15 229 10 - - 18 97 66 |
T a b e l l e 1 - Fortsetzung
| Beisp. Harz Tl.Harz Tl.Hexa- Zugfestig- Dehnung Spannungs-
Weiter- Shore-Härte |
| Nr. auf methylen keit DIN bei wert reißwi- DIN 53 505 |
| 100 Tl. tetramin 53 504 Bruch kp/cm2 derstand |
| BH 1500 kp/cm2 Dehnung kp/cm |
| 100% 300% DIN53515 A D |
| 15 20 1,9 43 275 15 - 9 56 |
| 16 Addukt 50 3,75 59 335 41 51 20 81 |
| 17 B 100 7,5 104 10 - - 16 97 54 |
| 18 200 15,0 152 10 - - 12 98 64 |
| 19 Addukt 20 1,5 72 390 16 49 10 58 |
| 20 C 50 3,75 108 265 76 - 36 85 |
| 21 20 1,5 53 290 22 - 11 60 |
| 22 Addukt 50 3,75 61 260 52 - 33 85 |
| 23 D 200 7,5 134 10 - - 11 97 55 |
| 24 200 15,0 178 10 - - 9 98 70 |
T a b e l l e 2 Auswirkungen von Polybutadien-Phenoladdukten auf
rußgefüllten SB-Kautschuk (BH 1500)
| Beispiel - Nummer 25 26 27 28 |
| Alnovol |
| Harz - Vulkadur A Addukt A |
| PH 809 |
| Teile Harz auf 100 Teile BH150C 50 50 go |
| Teile Ilexamethylentetramin - - - 3,75 |
| Teile Corax 3 40 40 40 40 |
| Zugfestigkeit kp/cm2 DIN 53504 260 103 155 161 |
| Dehnung bei Bruch % 575 390 200 170 |
| Spannungswert kp/cm2 100 % |
| 18 58 113 128 |
| Dehnung |
| 300 % 97 90 - - |
| Dehnung |
| Weiterreißwiderstand kp/cm 27 37 39 52 |
| DIN 53 515 |
| Shore Härte A 63 94 90 96 |
| DIN 53 505 |
Tabelle 3 Auswirkungen von Polybutadien-Phenoladdukten auf EPDM-Kautschuk
BUNA # AP 341
| Beispiel - Nummer 29 30 31 32 33 34 35 |
| Alnovol |
| Harz - Vulkadur A Addukt A |
| PH 809 |
| Teile Harz auf 100 Teile - 20 50 20 50 20 50 |
| BUNA AP 341 |
| Teile Hexamethylen |
| tetramin - - - - - @,@ @,@ |
| Zugfestigkeit kp/cm2 |
| 20 30 45 33 21 38,0 68,0 |
| DIN 53 504 |
| Dehnung bei Bruch % 160 370 520 470 220 350,0 250,0 |
| Spannungswert |
| 100 % Dehnung 13 18 27 15 18 2@,0 46,0 |
| kp/cm2 300 % Dehnung - 25 39 22 35,0 - |
| Weiterreißwiderstand |
| kp/cm 3,1 6,2 19 6,3 12 5.9 28,0 |
| DIN 53 515 |
| Shore Härte A |
| 55 60 77 62 64 59,0 83,0 |
| DIN 53 505 |