DE2401375B2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch Vulkanisation von halogenhaltigen
Polymerisaten oder Mischungen von halogenhaltigen Polymerisaten mit halogenfreien Polymerisaten.
Die Vulkanisation von Copolymerisaten, die aus Äthylen, anderen «-Olefinen, cyclischen oder acyclischen
Polyenen mit nicht-konjugierter Doppelbindung bestehen, unter Verwendung eines organischen Hydroperoxids
als Vulkanisiermittel ist aus den bekanntgemachten JA-PA 19 930/67 und 16 584/70 bekannt. In
diesem Zusammenhang ist bisher über die Vulkanisation von halogenhaltigen Polymerisaten noch nichts berichtet
worden.
Halogenhaltige Polymerisate werden in vielen Fällen für Klebstoffe, Anstrichmittel, Kitte und Vergußmassen
verwendet. Hierbei kommt es darauf an, daß eine Vulkanisation bei niedrigen Temperaturen, die Kaltvulkanisation,
möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vulkanisationsverfahren für halogenhaltige Polymerisate
zu schaffen, das für Klebstoffe, Anstrichmittel, Kitte und/oder Vergußmassen Anwendung finden kann und
das bei niederer Temperatur durchführbar ist und bei dem zusätzlich Vulkanisationsaktivatoren oder Vulkanisationsbeschleuniger
verwendet werden. Bisher gelang eine zufriedenstellende Vulkanisation von halogenhaltigen
Polymerisaten nur bei höheren Temperaturen. Die Notwendigkeit, bei hohen Temperaturen arbeiten zu
müssen, bringt jedoch verfahrensmäßige Nachteile und kann sich negativ auf die Eigenschaften der erhaltenen
Produkte auswirken. Diese Aufgabe wird durch die Verwendung bestimmter Mengen von organischen ω
Hydroperoxiden oder Ketonperoxiden als Vulkanisiermittel und durch die Verwendung der im Patentanspruch
angegebenen Vulkanisationsbeschleuniger gelöst.
Aus der Veröffentlichung »Die peroxidische Vernetzung von Elastomeren« in Kautschuk und Gummi,
Kunststoffe, Band 17 (1964), S. 14 bis 18, ist unter anderem die Vulkanisation von Chloroprenkautschuk
mit Peroxiden (Dicumolperoxid) bei höheren Temperaturen bekannt Der Einsatz von Hydroperoxiden oder
Ketonperoxiden ist dieser Veröffentlichung nicht zu entnehmen. Gegenüber der vorliegenden Erfindung
muß dort bei einer wesentlich höheren Temperatur vulkanisiert werden.
Aus der DE-AS 12 98 275 ist ein Verfahren zur Härtung von niedermolekularen Dienpolymerisaten
unter Verwendung von Cumolhydroperoxid und Kobaltnaphthenat, organischen Vanadinverbindungen
oder Benzolsulfinsäure bekanntgeworden. In dieser Entgegenhaltung wird jedoch die Vulkanisation von
halogenhaltigen Polymerisaten nicht angesprochen. Das Verfahren der DE-AS 12 98 275 ist im Gegensatz zur
vorliegenden Erfindung jedoch nur in Gegenwart großer Methylmethacrylatmengen durchführbar, wobei
sich bei der Härtung Polymethylmethacrylat bildet wodurch die erhaltenen Produkte von den erfindungsgemäß
hergestellten Vulkanisaten völlig unterschiedliche Eigenschaften (steife Produkte) aufweisen.
Aus der DE-OS 15 70124 ist ein Verfahren zur
Verarbeitung chlorhaltiger Elastomere bekanntgeworden, bei dem ein Magnesiumsalz einer organischen
Carbonsäure eingesetzt wird, um die Wirksamkeit des Vulkanisationsverzögerers zu steigern.
Die Verwendung von Hydroperoxiden oder Ketonperoxiden ist dieser Entgegenhaltung nicht zu entnehmen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet es erstmals, halogenhaltige Polymerisate bei niedrigen
Temperaturen, d. h. zwischen 5 und 85° C, zu vulkanisieren. Aus den Beispielen der Beschreibung ist ersichtlich,
daß Produkte mit ausgezeichneten Eigenschaften, insbesondere mit hoher Reißfestigkeit, erhalten werden.
Aus der vorstehend genannten Veröffentlichung in »Kautschuk und Gummi, Kunststoffe«, Band 17, ist kein
Hinweis auf den Einsatz von Ketonperoxidan oder organischen Hydroperoxiden zu entnehmen, die Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind. Die vorstehend genannte DE-AS 12 98 275 befaßt sich nicht mit der
Vulkanisation halogenhaltigen Polymerisate. Dieser Veröffentlichung ist zu entnehmen, daß von den
zahlreichen untersuchten Monomeren sich nur Methylmethacrylat und aromatische Vinylverbindungen vom
Typus des Styrols als brauchbar erweisen. Diese Ausführungen zeigen deutlich, daß aus der DE-AS
12 98 275 nicht die Lehre entnommen werden kann, daß andere als die dort erwähnten Materialien, insbesondere
halogenhaltige Polymerisate, mit einem organischen Hydroperoxid und/oder Ketonperoxid vulkanisiert
werden können.
Schließlich ist das in der vorstehend erwähnten DE-OS 15 70124 beschriebene Verfahren hinsichtlich
Aufgabenstellung und Lösung nicht mit der vorliegenden Erfindung zu vergleichen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch Vulkanisation von
halogenhaltigen Polymerisaten oder Mischungen von halogenhaltigen Polymerisaten mit halogenfreien Polymerisaten
in Gegenwart von Peroxid-Vulkanisiermitteln und Vulkanisationsbeschleunigern, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Vulkanisation bei Temperaturen von 5 bis 85°C in Gegenwart von 0,01 bis 20
Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polymerisat,
eines organischen Hydroperoxids und/oder Ketonperoxids als Vulkanisiermittel sowie in Gegenwart
von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polymerisat, mindestens eines der nach-
stehenden Vulkanisationsbeschleuniger aus der Gruppe von (I) Zink-, Blei-, Chrom-, Kobalt-, Nickel-, Magnesium-,
Mangan-, Kupfer- oder Eisenoxid oder (la) eines Salzes der genannten Metalle mit aliphatischen oder
cycloaliphatischen Carbonsäuren mit 8 bis 24 Kohlen-Stoffatomen, (II) Methacrylaten.(Ill) Maleinsäureimiden
und (I V) Oximen, durchführt
Halogenhaltige Polymerisate sind Chloroprenkautschuk,
chloriertes Polyäthylen, chlorsulfoniertes Polyäthylen oder chlorierter Äthylen-Propylen-Dien-Kautschuk.
Bevorzugte Halogene sind Chlor und Brom. Chlor wird besonders bevorzugt
Neben den genannten halogenhaltigen Polymerisaten können in der Kautschukmischung auch halogenfreie
Polymerisate enthalten sein. Gemische aus !lalogenhaltigen und halogenfreien Polymerisaton können niciH nur
hinsichflich der Verbesserung der Wetterbeständigkeit und der Hitzebeständigkeit sowie aus Kostengründen,
sondern auch zum Zweck der Verbesserung der Klebrigkeit und der Haftung sowie der flammhemmenden
Eigenschaften des halogenfreien Polymerisats von Vorteil sein. Halogenfreie Polymerisate sind Styrol-Butadien-,
Äthylen-Propylen-Dien- und natürlicher Kautschuk. Halogenfreie Polymerisate oder Copolymerisate
mit niedrigem Molekulargewicht sind Äthylen-Propylen-Kautschuk
mit niedrigem Molekulargewicht
Vulkanisiermittel sind Hydroperoxide und Ketonperoxide, Λ-Cumylhydroperoxid, tert-Butylhydroperoxid,
p-Menthanhydroperoxid, m.p-Diisopropylbenzol-monohydroperoxid,
Methyläthylketonperoxid, Methylisobutylketonperoxid oder Acetylacetonperoxid.
Das Merkmal der Erfindung besteht darin, daß neben den genannten Vulkanisiermitteln zusätzlich eine
Verbindung der folgenden Klassen als Vulkanisationsaktivator oder Vulkanisationsbeschleuniger zur Regelung
der Vulkanisationsgeschwindigkeit verwendet wird:
(I) Oxide von Zink, Blei, Chrom, Kobalt, Nickel, Magnesium, Mangan, Kupfer oder Eisen sowie
(la) Salze dieser Metalle mit aliphatischen oder cycloaliphatischen Carbonsäuren mit 8 bis 24
C-Atomen. Als Carbonsäuren sind z. B. n-Octansäure, Naphthensäure, Abietinsäure, Lignocerinsäure
und 2-Äthylhexansäure geeignet.
(II) Äthylendimethacrylat, 1,3-Butylendimethacrylat
oderTriäthylolpropantrimethacrylat.
Ν,Ν'-m-PhenyIenbismaleinsäureimid oder Phe-
Ν,Ν'-m-PhenyIenbismaleinsäureimid oder Phe-
nylmaleinsäureimid.
(IV) p-Chinondioxim oder
(IV) p-Chinondioxim oder
ρ,ρ'-Dibenzoylchinondi-
Bei dem Verfahren der Erfindung wird das Vulkanisiermittel, d. h. das organische Hydroperoxid und/oder
Ketonperoxid in einer Menge von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,5 bis 15 Gewichtsteilen,
jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Kautschukmischung, verwendet. Der Vulkanisationsaktivator oder
der Vulkanisationsbeschleuniger wird in einer Menge von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,1 bis 10
Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Kautschukmischung, verwendet. Hierbei richten
sich die Mengen an Vulkanisiermittel und Vulkanisationsaktivator oder Vulkanisationsbeschleuniger nach
der beabsichtigten Wirkung bzw. dem Verwendungszweck. Im allgemeinen nimmt die Vulkanisationsgeschwindigkeit
mit steigenden Mengen der genannten Stoffe zu. Sofern das Vulkanisiermittel und der
Vulkanisationsaktivator oder -beschleuniger flüssig sind, können sie als solche oder, wenn es sich um feste
Stoffe handelt in Form von Lösungen in geeigneten organischen Lösungsmitteln auf die Oberfläche des zu
vulkanisierenden Gegenstandes durch Aufsprühen oder Aufbürsten aufgebracht werden. Es ist somit nicht
immer erforderlich, die genannten Stoffe im Gemisch mit der gegebenenfalls Füllstoffe oder andere Zusatzstoffe
enthaltenden Kautschukmischung zu verwenden. Die erfindungsgemäß verwendeten Kautschukmischungen
können Füllstoffe, wie Ruß, Talkum oder Calciumcarbonat, verschiedene höhere Fettsäuren,
Farbstoffe oder Pigmente, Antioxidationsmittel, UV-Absorber und/oder Weichmacher, wie Mineralöle,
enthalten. Nachstehend sind die unterschiedlichen Absorptionsdaten der verschiedenen eingesetzten
Rußsorten angegeben:
Bezeichnung der Rußsorte (Abkürzung) |
Jod-Absorp- tion |
Öl-Absorp tion |
mg/g | ml/g | |
ISAF (Inteimediate Super Abrasion Furnace) |
133 | 1,32 |
HAF (High Abrasion Furnace) |
95 | 1,15 |
FEF (First Extrusion Furnace) |
50 | 1,21 |
SRF (Semi Reinforcing Furnace) |
32 | 0,66 |
GPF (General Purpose Furnace) |
31 | 0,88 |
Durch die Anwendung des Verfahrens der Erfindung j*·, können die verschiedensten Kautschukerzeugnisse, wie
Platten, Dichtungen, Kitte, Vergußmassen, Klebstoffe oder Anstrichmittel, hergestellt werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
In allen Beispielen bedeutet RF die Reißfestigkeit in kg/cm2 und RD die Reißdehnung in Prozent. Der in den Beispielen 1, 4, 6 und 7 verwendete Chloroprenkautschuk besitzt, bezogen auf den Rohkautschuk, eine Mooney-Viskosität (MLi+4) von 47 (100°C) und eine Dichte von 1,23.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
In allen Beispielen bedeutet RF die Reißfestigkeit in kg/cm2 und RD die Reißdehnung in Prozent. Der in den Beispielen 1, 4, 6 und 7 verwendete Chloroprenkautschuk besitzt, bezogen auf den Rohkautschuk, eine Mooney-Viskosität (MLi+4) von 47 (100°C) und eine Dichte von 1,23.
v, Das verwendete Benzin enthält zum Großteil Naphthene.
Unter Verwendung von Chloroprenkautschuk als
M halogenhaltiges Polymerisat wird ein repräsentatives
Vulkanisationssystem in Anwesenheit und Abwesenheit eines Vulkanisationsaktivators oder -beschleunigers
untersucht. Die Rezeptur der Kautschukmischung, die Testmethode und die Ergebnisse sind nachfolgend
« angegeben.
Mischung | Gewichtsteile |
Chloroprenkautschuk | 100 |
SRF | 50 |
Zinkoxid | 5 |
Stearinsäure | 1 |
Benzin | 10 |
a-Cumylhydroperoxid (Konzen | 7 |
tration: 70üew.-%) | |
Vuikanisationsbeschieuniger | 2 |
Testmethode
Die vorgenannten Bestandteile der Mischung werden auf einem Walzenstuhl verknetet und zu einem
Walzenfell von 1 mm Dicke verarbeitet, das bei 40° C stehengelassen wird. Nach vorgegebenen Zeiten wer-
den die Zugfestigkeit und die Dehnung gemäß JIS K.-63Q1 gemessen, um den Vulkanisationszustand zu
bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.
Vulkanisations | Vulkanisationsbeschleuniger | RD | p-Chinondioxim | RD | Äthylendimethacrylat |
zeit (Tage) | - | (%) | RF | (%) | RF RD |
RF | 930 | (kg/cm2) | 1120 | (kg/cm2) (%) | |
(kg/cm2) | 700 | 18 | 910 | 5C 730 | |
1 | 27 | 710 | 46 | 710 | 68 450 |
3 | 37 | 71 | 77 330 | ||
6 | 36 | ||||
Es wird ein chlorierter Äthylen-Propylen-Dien-Kautschuk
als halogenhaltiges amorphes Polymerisat 25 Tabelle II
gemäß der nachstehend angegebenen Rezeptur ver-
wendet.
angewendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.
Mischung
Chlorierter Äthylen-Propylen- 100
Dien-Kautschuk
HAF 50
Zinkoxid 5
Stearinsäure 1
Benzin 10
ff-Cumylhydroperoxid (Konzentra- 7 tion: 70Gew.-%)
Vulkanisationsbeschleuniger 2
Verwendet wird ein chlorierter Äthylen-Propylen-5-Äthyliden-2-norbornen-Kautschuk
mit, bezogen auf den Rohkautschuk, einer Mooney-Viskosität von MLi +4 von
40(10O0C)1 einer Jodzahl von 12und einem Propylengehalt
von 50 Gew.-%, der bis zu einem Chlorgehalt von 25 Gew.-% chloriert worden ist.
Es wird die gleiche Testmethode wie in Beispiel 1
35
Vulkanisationszeit (Tage)
Gewichtsteile jo Vulkanisationsbeschleuniger
- p-Chinondioxim
RF RD RF RD
(kg/cm2)
(kg/cm')
10
30
12 | 570 | 12 | 570 |
18 | 820 | 24 | 640 |
30 | 870 | 45 | 650 |
65 | 730 | 135 | 470 |
103 | 570 | 165 | 430 |
40
Unter Verwendung von Chloropren-Kautschuk werden Metalloxide und Metallsalze höherer Fettsäuren als
Vulkanisationsbeschleuniger oder -aktivatoren untersucht.
Es wird die gleiche Kautschukmischung wie in Beispiel 1 verwendet, wobei jedoch die in Tabelle IiI
angegebenen Mengen an Vulkanisationsbeschleuniger verwendet werden. Die Testmethode ist die gleiche wie
in Beispiel I. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.
Eigen | Vulkani | Vulksnisalionsbeschleuniger | Chrom-*) | Kobalt-*) | Magne | Blei | Kobalt- | Magne |
schaften | sationszeit | Kobalt-*) Eisen-*) | naphthenat | abietat | sium | mon | abicüit | siumoxid |
(ι age) | naphthenat naphthenat | oxid | oxid | *)(*) | (*) | |||
Menge (Teile/100 Teile) | 1 | 1 | 10 | 10 | 10 | 10 | ||
1 1 | ||||||||
(kg/cm2)
5
12
27
37
36
38
37
36
38
105 118 I«) !02
57 72 72 76
44 46 50 54
82 | 44 | 32 | 9 | 15 |
103 | 81 | 47 | 7 | 21 |
!01 | 91 | 46 | 8 | 19 |
110 | 98 | 61 | 11 | ?0 |
Fortsetzung
Eigenschaften
Vulkanisationszeit
(Tage)
(Tage)
Vulkanisationsbeschleuniger
Kobalt-*) Eisen-*) Chrom-*) Kobalt-*) Magne- Blei-
naphthenat naphthenat naphthenat abietat sium- mon-
oxid oxid
Menge (Teile/100 Teile)
- 1 1 1 1 10 10
Kobalt- Magneabietat siumoxid *) (*) (*)
10
10
i2
930
700
700
550
700
700
550
590 420 380 340
860 630 590 390
880 630 600 490
780 560 500 400
780 580 490 420
850 610 580 490
1110 1150 1000 1150
690 690 620 680
*) Metallgehalt 5 Gewichtsprozent
(*) Vergleichsbeispiel: a-Cumylhydroperoxid wurde nicht verwendet
(*) Vergleichsbeispiel: a-Cumylhydroperoxid wurde nicht verwendet
Aus Beispiel 3 geht die Notwendigkeit der Anwesenheit von a-Cumylhydroperoxid als Vulkanisiermittel
und die Wirkung der Metalloxide oder Metallsalze von höheren Fettsäuren als Vulkanisationsbeschleuniger
oder -aktivator hervor.
Es wird der Einfluß eines Vulkanisationsbeschleunigers auf Chloropren bei 40 und 70° C untersucht. Es wird
die gleiche Testmethode wie in Beispiel 1 angewendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.
Tabelle IV | Vulkanisationsbeschleuniger | p-Chinon- | p-Chinondioxim | 70 | 40 | C) | 70 | Äthylendimeth- | 70 | N,N'-m-Phenylen- | 70 | Kobalt | 70 |
Mischung (Gewichts | - | dioxim | 105 | 50 | 111 | acrylat | 102 | bismaleinsäure- | 118 | abietat | 123 | ||
teile) | 114 | 59 | 134 | 110 | imid | 130 | 128 | ||||||
100 | Vulkanisationstemperatur ( | 102 | 56 | 141 | 100 | 108 | 100 | 144 | 100 | 119 | |||
100 | 50 | 40 | 106 | 61 | 136 | 50 | - | 50 | 128 | 50 | - | ||
Chloroprenkautschuk | 50 | 10 | 38 | - | 69 | - | 10 | - | 10 | - | 10 | - | |
SRF | 10 | 5 | 53 | 380 | 870 | 320 | 5 | 270 | 5 | 160 | 5 | 300 | |
Benzin | 5 | 1 | 55 | 280 | 880 | 280 | 1 | 310 | 1 | 160 | 1 | 310 | |
Zinkoxid | 1 | 7 | 56 | 230 | ' 850 | 240 | 7 | 210 | 7 | 140 | 7 | 250 | |
Stearinsäure | 7 | 2 | 58 | 220 | 810 | 240 | 2 | - | 2 | 130 | 1 | - | |
ir-Cumylhydroperoxid | 0 | 880 | 710 | _ | _ | _ | |||||||
Vulkanisationsbeschleu | 740 | ||||||||||||
niger | 650 | ||||||||||||
Tabelle IV (Fortsetzung) | 680 | ||||||||||||
Vulkanisa | 600 | ||||||||||||
tionszeit | |||||||||||||
(Tage) | |||||||||||||
RF 1 | |||||||||||||
(kg/cm2) 3 | |||||||||||||
6 | Vulkanisationsbeschleuniger | ||||||||||||
9 | - | ||||||||||||
15 | N,N'-m-Phenylen- | Kobaltabietat | |||||||||||
RD (%) 1 | Äthylendimeth- | bismaleinsäure- | |||||||||||
3 | acrylat | imid | |||||||||||
6 | |||||||||||||
9 | 40 | 40 | |||||||||||
15 | 40 | 76 | 77 | ||||||||||
66 | 94 | 106 | |||||||||||
58 | 98 | 102 | |||||||||||
55 | 87 | 110 | |||||||||||
61 | 94 | 108 | |||||||||||
65 | 560 | 600 | |||||||||||
520 | 390 | 450 | |||||||||||
470 | 230 | 430 | |||||||||||
440 | 290 | 360 | |||||||||||
400 | 240 | 350 | |||||||||||
380 | |||||||||||||
9 10
Es wird der Einfluß von Ruß auf die Kaltvulkanisation Rezeptur ist nachstehend angegeben, die Testmethode
bei Verwendung des chlorierten Äthylen-Propylen- ist die gleiche wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in
Dien-Kautschuks von Beispiel 2 untersucht. Die Tabelle V zusammengestellt.
Mischung | Vulkani- | Rußart | HAF | Gewichtsteile | GPF |
Chlorierter. | sationszeit (Tage) |
ISAF | 9 | 100 | 8 |
Kautschuk | 1 | 13 | 14 | 11 | |
Ruß | 6 | 15 | 111 | 50 | 68 |
Benzin | 20 | 123 | 149 | 5 | 105 |
Zinkoxid | 30 | 202 | 350 | 5 | 450 |
Stearinsäure | 1 | 370 | 650 | 1 | 760 |
6 | 620 | 470 | 7 | 590 | |
20 | 480 | 350 | 2 | 450 | |
30 | 330 | ||||
Äthylen-Propylen-Dien- | |||||
PEF | |||||
11 | |||||
13 | |||||
102 | |||||
133 | |||||
a-Cumylhydroperoxid | 390 | ||||
p-Chinondioxim | 790 | ||||
Tabelle V | 520 | ||||
400 | |||||
RF | |||||
(kg/cm2) | |||||
RD (%) | |||||
Es werden Gemische aus einem halogenhaltigen J5 sat verwendet werden.
Polymerisat und einem halogenfreien Copolymerisat Es wird die gleiche Testmethode wie in Beispiel 1
untersucht, wobei Chloroprenkautschuk als halogenhal- angewendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI
tiges Polymerisat und der Äthylen-Propylen-Dien- zusammengestellt.
Kautschuk des Beispiels 2 als halogenfreies Copolymeri-
Mischung | Gewichtsteile | 75 | 50 | 25 | -*) |
Chloroprenkautschuk | 100 | 25 | 50 | 75 | 100 |
Äthylen-Propylen-Dien- | - | ||||
Kautschuk | 50 | 50 | 50 | 50 | |
SRF | 50 | 10 | 10 | 10 | 10 |
Benzin | 10 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Zinkoxid | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Stearinsäure | 1 | 7 | 7 | 7 | 7 |
ff-Cumylhydroperoxid | 7 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
Kobaltabietat | 0,5 | 2 | 2 | 2 | 2 |
p-Chinondioxim | 2 | ||||
Vulkanisationszeit (Tage) | |||||
RF 1 60 47 41 54 87
(kg/cm2) 3 73 64 68 69 101
10 87 88 93 80 102
RD(%) 1 780 660 510 420 340
3 530 490 490 420 350
10 400 420 420 340 300 *) Vergleichsbeispiel.
24 01 | Vulkanisations | Raumtemperatur | 10 | Vulkanisiermittel | 375 | 12 | Chloroprenkautschuk | p-Menthanhydro- | Gewichtsteile | |
11 | zeit (Tage) | VII zusammenge- | tert.-Butylhydro- | SRF | peroxid | 100 | ||||
Beispiel 7 | peroxid | Mischung | Benzin | 50 | ||||||
Es wird der Einfluß von Vulkanisiermitteln auf die | Zinkoxid | 61 | 10 | |||||||
Kaltvulkanisation von Chloroprenkautschuk untersucht. 5 | RF (kg/cm2) 1 | 35 | Stearinsäure | 82 | 5 | |||||
Die Rezeptur ist nachstehend angegeben. Es wird die | 3 | 45 | Kobaltabietat | 85 | 1 | |||||
gleiche Testmethode wie in Beispiel 1 angewendet, | 5 | 53 | Vulkanisiermittel | 89 | 0,5 | |||||
wobei jedoch die Vulkanisation bei | 7 | 72 | 94 | 1/30MoI | ||||||
erfolgt. Die Ergebnisse sind in Tabelle | 10 | 69 | 780 | |||||||
stellt. | RD (%) 1 | 830 | ni,p-Diisupmpyl- | 750 | ||||||
Tabelle VII | 3 | 790 | benzolmonohydro- | 740 | Methyläthyl- | |||||
5 | 690 | peroxid | 700 | ketonperoxid | ||||||
7 | 610 | 69 | 690 | |||||||
10 | 610 | 93 | 26 | |||||||
89 | 35 | |||||||||
101 | 45 | |||||||||
105 | 4S | |||||||||
750 | 58 | |||||||||
700 | 810 | |||||||||
690 | 790 | |||||||||
600 | 770 | |||||||||
500 | 730 | |||||||||
690 | ||||||||||
Bei Verwendung von chlorsulfoniertem Polyäthylen und chloriertem Polyäthylen wurden folgende Ergebnisse
erhalten. Es wurde die gleiche Testmethode wie in Beispiel I angewandt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle VIII zusammengefaßt
Vergleichsbeispiel I
Die in Tabelle IX genannten Kautschukmischungen werden bei niederer Temperatur vulkanisiert. In
Beispiel A wird Dicumylperoxid, in Beispiel B ein erfindungsgemäßes Vulkanisationsmittel verwendet.
Die Eigenschaften des erhaltenen Vulkanisats werden nach der Testmethode von Beispiel 1 ermittelt, jedoch
Tabelle VIII | Vulkani sationszeit (Tage) |
Gewichtsteile | 100*) | 6 7 |
100 | 100 | 45 | beträgt die Dicke des Kautschukfells 2 mm. | Beispiel A (Gew.-Teile) |
Beispiel B (Gew.-Teile) |
RD |
Zusammensetzung | 1 7 |
100 | 50 10 1 |
7 6 8 7 7 7 |
50 10 7 1 |
50 10 7 1 |
50 | Tabelle IX | 100 50 5 1 |
100 50 5 1 |
610 540 420 370 |
14 21 1 7 14 21 el. |
50 10 7 |
Reißfestigkeit (kg/cm2) |
55 | 10 7 |
10 4 |
||||||
5 6 |
OJ Ov | 12 19 |
Chloroprenkautschuk SRF Zinkoxid Stearinsäure |
1 | 1 | ||||||
Chlorsulfoniertes Poly äthylen Chloriertes Polyäthylen |
10 14 7 20 48 68 |
21 29 9 29 57 88 |
30 35 18 34 67 82 |
60
65 |
Naphtha Dicumylperoxid ff-Cumylhydroperoxid |
RF RD | RF | ||||
SRF Öl α-Cumylhydroperoxid Kobaltabietat |
Kobaltabietat | 1,6 >1000 2,6 >1000 3,6 >1000 2,8 990 |
27 49 83 95 |
||||||||
Vulkanisations temperatur (C) |
|||||||||||
Raumtemperatur (20 bis 30) |
Vulkanisation bei 40"C ITag 3 Tage 7 Tage 16 Tage |
||||||||||
60 *) Vergleichsbeispi |
Fortsetzung
RF | 6OC | 6,1 | (%)· | RD | 870 | RF | RD | |
Vulkanisation bei | 4,2 | 950 | ||||||
1 Tag | 8,9 | 790 | 79 | 390 | ||||
3 Tage | 92 | 310 | ||||||
6 Tage | 87 | 260 | ||||||
RF: (kg/cm2); RD: |
Die Ergebnisse zeigen, daß bei Verwendung von Dicumylperoxid praktisch keine Niedertemperatur-Vulkanisation
erfolgt.
Vergleichsbeispiel 2
Zum Vergleich gegenüber der DT-AS 12 98
werden die in Tabelle X genannten füllstoffreien Kautschukmischungen auf die Zugfestigkeit, die Dehnung
und die Härte der erhaltenen Vulkanisate untersucht. Die Prüfung erfolgt nach der Testmethode
von Beispiel 1, jedoch wird die Vulkanisation bei 400C
unter Stickstoff durchgeführt. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle X wiedergegeben.
Beispiel A (Gew.-Teile)
Beispiel B (Gew.-Teile)
Chloroprenkautschuk 100 100
ff-Cumylhydroperoxid 2,5 2,5
Kobaltabietat 0,5 0,5
Methylmethacrylat - 2
Eigenschaften
Vulkanisationszeit
(Tage)
(Tage)
RF | 0 | 10 |
(kg/cm2) | 3 | 36 |
10 | 47 | |
15 | 43 | |
RD (%) | 0 | 610 |
3 | 680 | |
10 | 570 | |
15 | 510 | |
Härte | 0 | 10> |
(Shore-C) | 3 | 10 > |
10 | 13 | |
15 | 17 |
30 49 51
780 590 520 480
10 > 12
17
Die Ergebnisse zeigen, daß die Härte des erfindungsgemäß hergestellten Vulkanisats durch die Verwendung
von Methylmethacrylat praktisch nicht beeinflußt wird.
Vergleichsbeispiel 3
Unter Verwendung von Magnesiumstearat als Vulkanisationsmittel wird eine Niedertemperatur-Vulkanisation
mit der in Tabelle Xl genannten Kautschukmischung durchgeführt. Die Eigenschaften des erhaltenen
Vulkanisats werden nach der Testmethode von Beispiel
1 geprüft, wobei jedoch die Dicke des Kautschukfells
2 mm beträgt. Die Ergebnisse sind in Tabelle XI wiedergegeben.
Beispiel A
(Gew.-Teile)
(Gew.-Teile)
Beispiel B (Gew.-Teile)
Chloropren- 100
kautschuk
kautschuk
SRF 50
Stearinsäure 1
Paraffinöl 5
Magnesiumstearat 4
ff-Cumylhydro- peroxid
100
50 1 5 4 4
Vulkanisationsbedingungen
Temperatur Zeit
(Tage)
(Tage)
RF RD RF RD
(kg/cm2) (%) (kg/cm2) (%)
Raum- 0
temperatur 3
(20-25 C) 7
(20-25 C) 7
40 C
14
14
710 4
630 40
730 59
680 70
550 64 550
470 80 420
500 77 360
Die Ergebnisse zeigen, daß bei der Verwendung von Magnesiumstearat als alleinigem Vulkanisationsmittel
ein Vulkanisat mit schlechterer Zugfestigkeit und Bruchdehnung entsteht
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch Vulkanisation von halogenhaltigen Polymerisäten oder Mischungen von halogenhaltigen Polymerisaten mit halogenfreien Polymerisaten in Gegenwart von Peroxid-Vulkanisiermitteln und Vulkanisationsbeschleunigern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vulkanisation bei Temperaturen von 5 bis 85° C in Gegenwart von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polymerisat, eines organischen Hydroperoxids und/oder Ketonperoxids als Vulkanisiermittel sowie in Gegenwart von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polymerisat, mindestens eines der nachstehenden Vulkanisationsbeschleuniger aus der Gruppe von (I) Zink-, Blei-, Chrom-, Kobalt-, Nickel-, Magnesium-, Mangan-, Kupfer- oder Eisenoxid oder (Ia) eines Salzes der genannten Metalle mit aliphatischen oder cycloaliphatischen Carbonsäuren mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, (II) Methacrylaten, (IH) Maleinsäureimiden und (IV) Oximen, durchführt25
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