DE2618722B2 - Kautschukverarbeitungshilfsmittel - Google Patents

Kautschukverarbeitungshilfsmittel

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Description

in der X ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet und π eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, sowie
b) einer langkettigen Fettsäure mit höchstens 22 Kohlenstoffatomen in der Kette und
c) einem Thioäther mit einem Siedepunkt oberhalb 1300C in einer Menge von 5 bis 10 Prozent, bezogen auf das Gewicht des Sulfonatsalzes, der allgemeinen Formel II
10
15
20
25
R1—Y—R2
(Π)
in der Y ein Schwefelatom oder eine Dithioalkylengruppe der allgemeinen Formel
ist, wobei χ einen Wert von 1 bis 5 hat und R1 und R2 jeweils einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest bedeuten und die Substituenten Äthersauerstoff-, Carbonylsauerstoff-, Cyano-, Aminstickstoff- und Amidgruppen sind und die Reste R1 und R2 nicht mehr als jeweils 12 Kohlenstoff atome enthalten oder einer Thiodicarbonsäure oder deren Ester der allgemeinen Formel III
(III)
in der Y die vorstehende Bedeutung hat, ζ eine Zahl von 1 bis 2 und a eine Zahl von 0 bis 1 ist, R3 ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, sowie d) gegebenenfalls weiteren üblichen Verarbeitungsmitteln,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsmenge der Fettsäure b) kleiner ist als die Gewichtsmenge des Sulfonsäuresalzes a) oder gleich NuU ist
2. Verwendung der Kautschukverarbeitungshilfsmittel nach Anspruch 1 in Kautschukgemischen, wobei diese dem Kautschuk bei Beginn des Mischens, vor dem Mastizieren des Kautschuks und nicht später als bei der Zugabe von Pigmenten, Füllstoffen und Vulkanisiermitteln zugemischt werden.
35
40
65 Roher Naturkautschuk hat im allgemeinen eine hohe Viskosität und ist daher mit den vielen Zusätzen, die während seiner Verarbeitung verwendet werden, nicht leicht und schnell mischbar. Um die Zugabe dieser Zusätze zu erleichtern, wird der Kautschuk im allgemeinen durch eine vorhergehende Stufe, die als Mastikation bezeichnet wird, plastifiziert
Der Kautschuk wird dazu in einen üblichen Mischer, wie einen Banbury-Mischer, eingebracht Während des mehrere Minuten dauernden Mischens wird die Masse erwärmt, und es werden Plastifiziermittel bzw. Weichmacher (Peptisatoren) zugegeben. Das erhaltene Kautschukgemisch wird dann ausgebracht in einem Walzwerk zu Fellen verarbeitet und abgekühlt Der erweichte Kautschuk wird anschließend gemischt
Aus der US-PS 37 87 341 sind Verarbeitungshilfsmittel bekannt, die die Notwendigkeit der Mastikation vermeiden. Diese Mittel werden dem Rohkautschuk zusammen mit den anderen Zusätzen während des Mischens direkt zugesetzt Diese Mittel erleichtern nicht nur einen Abbau des Polymeren und vermeiden die Notwendigkeit für die Mastikation und die Peptisierung, sondern sie zeigen auch andere vorteilhafte Wirkungen beim Mischen und Verarbeiten des Kautschuks. So verringern sie die zur Kautschukverarbeitung erforderliche Mischzeit und ergeben eine bessere Verteilung der Zusätze als übliche Verfahren. Ferner gestatten sie die Anwendung von niedrigeren Mischtemperaturen und führen zu verbessertem FIuB, verbesserten physikalischen Eigenschaften und verbesserten Misch- und Extrudiereigenschaften des Kautschuks.
Auch die Verarbeitung von synthetischem Kautschuk, bei dem keine Vormastikation erforderlich ist, wird durch die Verwendung dieser Mittel verbessert
Aus der US-PS 38 82 062 sind Verarbeitungshilfsmittel bekannt, die aus einem homogenen Gemisch von
1) Alkali- oder Aminsalzen von Sulfonsäuren der allgemeinen Formel I
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50
55
60 in der X ein Wasserstoffatom oder einen unverzweigten oder verzweigten Alkylrest mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 8 bis 12 Kohlenstoffatomen, bedeutet und π eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 5 vorzugsweise 1 ist, und
2) langkettigen Fettsäuren mit höchstens etwa 22 Kohlenstoffatomen in der Kette, wie Stearinsäure, Palmitinsäure, ölsäure, Neodecansäure oder Gemischen dieser Carbonsäuren, bestehen. Die Fettsäuren werden in mindestens der gleichen Menge zugegeben, wie die Sulfonate; sie können jedoch auch in wesentlichem Überschuß vorliegen.
Aus den US-PS 38 82 062 und 37 87 341 ist es bekannt, daß Thioäther die Wirksamkeit der Verarbeitungshilfsmittel katalysieren. Insbesondere beschleunigen sie eine weitere Verminderung der Viskosität der Kautschukmischung. Das führt zu einem geringeren Energieaufwand beim Verarbeiten. Darüber hinaus kann hierdurch das Mischen der Kautschukmischung bei niedrigeren
Temperaturen durchgeführt werden, wobei die Gefahr des Anbrennens bzw. Anvulkanisierens der Kautschukmischung auf ein Mindestmaß beschränkt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kautschukverarbeitungshflfsmittel zu schaffen, die eine weitere Verringerung der Viskosität der Kautschukmischung bringen und dabei zu einem verringerten Energiebedarf bei der Kautschukverarbeitung führen und zusätzlich ein Mischen des Kautschuks bei niedriger Temperatur erlauben, wodurch die Gefahr des Anbren- ι ο nens bzw. Anvulkanisierens der Kautschukmischung auf ein Mindestmaß beschränkt wird.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe beruht auf dem Befund, daß die aus der US-PS 38 82 062 bekannten Thioäther es gestatten, die Fettsäure entweder völlig oder teilweise entfallen zu lassen, ohne dadurch die Eigenschaften oder die Verarbeitung der Kautschukmischung zu beeinträchtigen.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Die erfindungsgemäß verwendeten Thioäther beschleunigen nicht nur die Wirkung der Mittel auf Sulfonatsalz/Fettsäure-Basis, sondern sie gestatten es, die Fettsäure entweder völlig oder teilweise entfallen zu lassen, ohne die Eigenschaften oder die Verarbeitung der Kautschukmischung ungünstig zu beeinflussen. Dies führt zu erheblichen Einsparungen bei den erfindungsgemäßen Verarbeitungshilfsmitteln.
Im Unterschied zu den Mitteln gemäß US-PS 38 82 062 sind die erfindungsgemäßen Mittel homogene Mischungen aus
1) einem Alkali- oder Aminsalz einer aromatischen Sulfonsäure der vorstehend beschriebenen Art,
2) gegebenenfalls einer Fettsäure der vorstehend beschriebenen Art, wobei die Fettsäure in geringerer Menge vorliegt als das Sulfonsäuresalz, und
3) einem Thioäther der nachstehend beschriebenen Art
Die erfindungsgemäß verwendeten Thioäther haben die allgemeine Formel II
R1—Y—R2
(H)
eingesetzten Verbindungen sowie mit der fertigen Kautschukmischung, in die sie eingebracht werden, verträglich und mischbar sein. Geeignete Substituenten sind beispielsweise Äthersauerstoff-, Carbonylsauerstoff- (d. h. Keto-, Ester- und Carboxylgruppen), Cyano-, Aminostickstoff- (primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen) und Amidgruppen.
Eine bevorzugte Klasse von Thioäthern sind die Thiodicarbonsäuren und ihre niederen Alkylester der allgemeinen Formel III
in der Y ein Schwefelatom oder eine Dithioalkylengruppe der allgemeinen Formel
-SCxH21S-
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ist, wobei χ einen Wert von 1 bis etwa 5 und vorzugsweise 1 hat und in der R1 und R2 jeweils einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest bedeuten. Die Art der Reste R1 und R2 ist nicht besonders kritisch. Der Thioäther soll jedoch einen genügend niedrigen Dampfdruck haben, damit er ausreichend lange in der Kautschukmischung verbleibt, um eine wirksame katalytische Aktivität zu entfalten. Im allgemeinen sind Thioäther mit Siedepunkten oberhalb etwa 1300C für die Zwecke der Erfindung brauchbar. Ferner sollen diese Thiioäther ein derartiges Molekulargewicht haben, so daß mit verhältnismäßig geringen Mengen eine ausreichende katalytische Aktivität erreicht werden kann. Daher enthalten die Reste R1 und R2 vorzugsweise nicht mehr als jeweils etwa 12 Kohlenstoffatome. Schließlich sollen etwaige Substituenten inert sein und mit den erfindungsgemäß 1H21..-(CQ»R3)1+J2
(III)
in der Y die vorstehende Bedeutung hat, ζ eine Zahl von 1 bis 2 und a eine Zahl von etwa 0 bis 1 ist und R3 ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen bedeutet Spezielle Beispiele für diese Thioäther sind Thiodiglykolsäure, Thiodipropionsäure, Methylen-bis-(lhioessigsäure), Dimethylthiodipropionat, Thiodibernsteinsäure, Thiodipropionitril und Dibenzylsulfid.
Es wird angenommen, daß der Thioäther als Katalysator wirkt Insbesondere wird angenommen, daß die Alkali- oder Aminsulfonatkomponente der bekannten Mittel teilweise in die entsprechende Sulfonsäure überführt wird, die während der Verarbeitung des Kautschuks als Peptisator wirkt, und daß der Thioäther die peptisierende Wirkung der Sulfonsäure katalysiert Diese Theorh dient nur als Erklärung und soll die Erfindung nicht beschränken.
Die zu einer ausreichenden Verminderung der Viskosität der Kautschukmischung und der Mischtemperatur erforderliche Menge an Thioäther ist gering. Im allgemeinen beträgt sie höchstens 25% der Sulfonatsalzmenge. Der Thioäther wird vorzugsweise in Mengen von etwa 5 bis 10%, bezogen auf das Gewicht des Sulfonatsalzes, oder von etwa 1 bis etwa 3%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Sulfonatsalz und Fettsäure, sofern Fettsäure anwesend ist, verwendet
Das erfindungsgemäße Gemisch der Zusätze (Mittel) wird dem Kautschuk bei Beginn des Mischens, vor dem Mastizieren des Kautschuks und nicht später als bei der Zugabe von Pigmenten, Füllstoffen und Vulkanisiermitteln zugemischt Die Menge an Mittel, die notwendig ist um eine verbesserte Verarbeitung zu erreichen, liegt im allgemeinen bei etwa 0,5 bis 2% und vorzugsweise etwa 0,9 bis 1,5%, bezogen auf das Gewicht des Kautschuks in dem Kautschukgemisch. Der Thioäther liegt demnach in dem Kautschukgemisch nur in Mengen von 0,005 bis etwa 0,06%, bezogen auf den Kautschuk, vor. Trotzdem hat das Einbringen so geringer Mengen des Thioäthers eine signifikante Wirkung hinsichtlich der Verminderung der Viskosität und der Mischtemperatur des Kautschukgemisches.
Die in der US-PS 38 82 062 beschriebenen Sulfonatsalze sind die Alkalimetall- und Aminsalze. Es wurde nun gefunden, daß auch andere Salze der Sulfonsäuren verwendet werden können, wie Salze von Erdalkalimetallen, wie Magnesium, Calcium und Barium, ebenso wie die anderer zweiwertiger Metalle, wie beispielsweise Zink.
Das Gemisch (Mittel) der Erfindung wird vorzugsweise noch mit anderen Verbindungen gemischt, um sein Einbringen in den Kautschuk zu erleichtern. Diese Verbindungen sind vorzugsweise Ester und Äther von aromatischen Alkoholen oder Polyglykolen.
Im allgemeinen handelt es sich um aromatische Ester, Verbindungen mit alkoholischen und glykolischen
Hydroxylgruppen, Kalium- oder Natriumseifen von Fetten oder Fettsäuren, Zink-. Magnesium-, Calcium- oder Bariumseifen und Paraffin; vgL US-PS 38 55 165. Insbesondere können diese Zusatzstoffe bestehen aus:
a) etwa 5 bis 15% aromatische Esier aus (1) Diaryl- und Diarylalkylphthalaten, (2) Diaryl- und Arylalkylmono-glykolätherphthalaten, (3) Phthalaten von Polyglykolmono-äthern von Aryl-, Aralkyl- und Alkaliverbindungen, wobei die Polyglykolkette von 2 bis 6 Äthylenoxidgruppen in der Kette enthält, (4) Dibenzoate des Glykols und Propylenglykols und deren Dimere und Trimere und (5) Mischungen der vorstehend genannten Verbindungen;
b) etwa 5 bis 30% Verbindungen mit alkoholischen oder glykolischen Hydroxylgruppen aus (1) verzweigten oder unverzweigten aliphatischen Alkoholen mit etwa 8 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen in der Kette, (2) Alkylphenoxyäthern von Glykolen oder Polyglykolen, wobei die Alkylgruppe auf etwa 12 Kohlenstoffatome in der Kette begrenzt ist, und die Polyglykolgruppierung nicht mehr als etwa 6
(CH2-CH2-O-)
Gruppen enthält, (3) Polypropylenglykol mit etwa drei Propylenoxidgruppen im Molekül und (4) Mischungen der vorgenannten Verbindungen;
c) etwa 5 bis etwa 15% Kalium- oder Natriu;nseifen, hergestellt aus technischen Gemischen von Fetten oder Fettsäuren mit etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Kette, wobei die Ketten nur geringfügig ungesättigt sind und mehr als 50% der Ketten 18 Kohlenstoffatome aufweisen;
d) etwa 10 bis etwa 30% Fettsäuren mit etwa 12 bis etwa 19 Kohlenstoffatomen in der Kette, wobei die Ketten nur geringfügig ungesättigt sind und mehr als 50% der Ketten 18 Kohlenstoff atome in der Kette aufweisen;
e) etwa 5 bis etwa 10% einer Metallseife, wobei das Metall Zink, Magnesium, Calcium oder Barium ist und der Fettsäureteil der Seife etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatome in der Kette aufweist und einen hohen Prozentsatz an Ketten mit einer einzelnen Doppelbindung aufweist;
f) etwa 15 bis etwa 60% Kohlenwasserstoffen, nämlich Mineralöl, Mineralwachse und Paraffin (Petrolatum) und deren Gemischen.
Vorzugsweise haben die Kalium- oder Natriumseifen unter c) oder die Fettsäuren unter d) eine Jodzahl im Bereich von etwa 5 bis 15. Die Metallseif cn unter e) sind stärker ungesättigt und haben Jodzahlen im Bereich von etwa 80 bis etwa 95.
Typische aromatische Ester gemäß a), die zusammen mit den Mitteln gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind
Dibenzylphthalat, Diphenylphthalat, Bis-(2-phenoxyäthyl)-phthalat, Bis-(nonylphenoxyäthyl)-phthalat, Bis-(nonylphenoxytetraäthylenglykol)-phthalat, Benzyl-dodecylphenoxy-hexaäthylenglykol-
phthalat,
Bis-(octylphenoxy)-hexaäthylenglykolphthalat, Diäthylenglykoldibenzoat,
Dipropylenglykoldibenzoat und Triäthylenglykoldibenzoat
Beispiele von Verbindungen mit alkoholischen oder glykolischen Hydroxylgruppen gemäß b) sind
2-Äthylhexanol, Cetylalkohol,
Stearylalkohol, Nonylphenoxyglykol, Nonylphenoxydiglykol, Nonylphenoxytetraäthylenglykol, Dodecylhexaäthylenglykol, Dipropylenglykol und TripropylenglykoL
Beispiele für die unter c) genannten Kalium- oder Natriumseifen sind Kalium- und Natriumseifen von hydriertem Talg oder hydrierten ölen pflanzlichen oder marinen Ursprungs und Kalium- oder Natriumseifen, die aus Öl- und Fettfraktionen mit Jodzahlen von eirwa 5 bis etwa 15 hergestellt worden sind.
Typische verwendbare Fettsäuren leiten sich von hydriertem Talg und hydrierten ölen pflanzlichen oder marinen Ursprungs ab.
Beispiele für Fettsäureteile der unter e) aufgeführten Metallseifen sind öle pflanzlichen Ursprungs oder Fraktionen von tierischen Fettsäuren, wie Rotöl.
Beispiele für verwendbare Kohlenwasserstoffe gemäß f) sind Wachse mit Schmelzpunkten von etwa 49 bis 77° C.
Die Mittel gemäß Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt, in Verbindung mit den vorgenannten Zusätzen verwendet zu werden. Es können noch andere Zusätze angewendet werden. Alle Bestandteile können von technischer Qualität sein und können verschiedene Mengen an ähnlichen Verbindungen oder Nebenprodukten enthalten.
Die Kautschukverarbeitungshilfsmittel der Erfindung können durch Zusammenschmelzen der Bestandteile, Mischen und Kühlen und Ausbilden eines wachsartigen Feststoffes hergestellt werden. Die Zusatzstoffe können zusammen mit dem Sulfonsäuresalze der Fettsäure und dem Thioäther zugegeben und alle Bestandteile können erwärmt werden, bis eine klare Schmelze erhalten wird. Die Alkaliseifen und Seifen der zweiwertigen Metalle können ebenso in an sich bekannter Weise in situ aus den Oxiden, Hydroxiden oder Carbonaten der Metalle und den entsprechenden Säuren oder Säureanhydriden und durch nachfolgendes Abdampfen des entstandenen Wassers hergestellt werden.
Ein bevorzugtes festes Verarbeitungshilfsmittel gemäß der Erfindung besteht aus folgenden Verbindungen, die für deren Klasse typisch sind:
3 bis 50% Alkalisalz aromatischer Sulfonsäuren
0 bis 50% Fettsäure
0,5 bis 5% Thioäther
0 bis 15% Diphenylphthalat
0 bis 20% Tetraäthylenglykol-mono-
nonylphenoläther 0 bis 10% Tripropylenglykol 0 bis 20% Kaliumstearat Obis 10% Zinkoleat 0 bis 5% Cetylalkohol 0 bis 40% Petrolatum (Paraffin)
Im allgemeinen sind die vorstehend angegebenen Mittel fest. Vorzugsweise liegen sie jedoch in flüssiger Form vor, um das Mischen der Mittel mit der Kautschukmischung zu erleichtern. Die flüssigen Mittel können bei Verwendune von Aminsalzen der vorste-
hend beschriebenen aromatischen Sulfonsäuren erhalten werden. Die Salze leiten sich von Aminen der allgemeinen Formel
R4R5R6N
H(-NHCH2CH2-)nNH2
ab, in der R4 einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest und R5 und R6 jeweils Wasserstoff atome, Alkyl- oder Hydroxyalkylreste bedeuten und π eine Zahl von 2 bis 5 ist. Bevorzugte Amine haben ein Molekulargewicht von mindestens 149, sind flüssig und reagieren mit den aromatischen Sulfonsäuren unter Bildung eines flüssigen Salzes. Bevorzugte Amine sind tertiäre Amine, wobei Triäthanolamin besonders bevorzugt wird.
Das aromatische Sulfonsäureaminsalz kann gesondert oder in situ durch getrennte Zugabe der Säure und des Amins hergestellt werden. Im letztgenannten Fall werden die aromatische Sulfonsäure und das Amin in etwa äquivalenten Mengen zugegeben.
Das Aminsalz der Sulfonsäure, die Carbonsäure und der Thioäther können mit bestimmten Zusätzen, die unter a) bis f) aufgeführt wurden, gemischt werden und nach wie vor ein flüssiges Gemisch ergeben. Insbesondere können einer oder mehrere der aromatischen Ester a), der alkoholischen Verbindungen b) und der Kohlenwasserstoffe f) verwendet werden. Die Metallseifen c) und e) sollen jedoch nicht zugesetzt werden, wenn ein flüssiges Gemisch erwünscht ist Die Anteile der anderen Zusatzstoffe werden entsprechend gewählt, um das Fortlassen dieser Bestandteile auszugleichen.
Bevorzugte flüssige Gemische enthalten eine oder mehrere flüssige Fettsäuren, einen flüssigen aromatischen Ester oder ein flüssiges Polyglykol. Derartige flüssige Gemische können bestehen aus:
20 bis 50% Salz von aromatischen Sulfonsäuren
0 bis weniger als 50% Fettsäure
0,5 bis 5% Thioäther
0 bis 35% Dipropylenglykoldibenzoat
0 bis 25% Tetraäthylenglykol-monononylphenoläther
0 bis 25% Tripropylenglykol
0 bis 20% Mineralöl
Besonders bevorzugte flüssige Gemische bestehen aus:
20 bis 50% Salz aromatischer Sulfonsäuren
0,5 bis 5% Thioäther
0 bis weniger als 50% Fettsäure
5 bis 35% Dipropylenglykoldibenzoat
0 bis 30% Tripropylenglykol
Wie vorstehend erwähnt werden die erfindungsgemäßen Mittel im allgemeinen dem Kautschuk bei Beginn des Mischens zugegeben. Die üblichen Zusätze, wie Pigmente, Füllstoffe, Vulkanisiermittel, können anschließend zugegeben werden. Das Mischen kann in einem Arbeitsgang durchgeführt werden. Die Mittel können zur Verarbeitung jeder Art von Kautschuk-, Natur-, Synthese- oder Regeneratkautschuk verwendet werden.
Die Erfindung wird durch die Beispiele erläutert Die in den Beispielen verwendeten Verarbeitungshilfsmittel sind in Tabelle 1 zusammengefaßt:
Tabelle I Beispiel 1 Mittel (Gew.-%) Gewichtsteile CDEFG H 1 der und
Komponente A B 33 33 33 33 33 33 33 Mischzeiten
33 33 15 15 15 15 15 15 - und Austragtemperaturen wurden aufgezeichnet
Dodecylbenzolsulfonsäure 15 15 100 _____ - 4
Triäthanolamin - - 22,5 15 7,5 3 1,5 0 -
Zinkoxid 30 27 55 _____ - 30
2-Äthylhexansäure - 3 3 3 3 3 3 3
Ölsäure 3 3 13,0 17 20,5 23 23,5 24,5 33
Thiodipropionitril 9 11 13,5 17 21,0 23 24,0 24,5 _
Dipropylenglykoldibenzoat 10 11 4 Kautschukgemischkomponente Gewichtsteile
Tripropylenglykol
Jedes der Mittel A-I wird m einer r>.auiscnui_ni- 9 Zinkoxid 5
schung der folgenden Zusammensetzung hinsichtlich 55 Reaktionsprodukt aus Diphenylamin
und Aceton (Antioxidationsmittel)
seiner Wirksamkeit untersucht: Mischung aus l-Phenyl-0-naphthyl- 1
amin, Isopropoxidiphenylamin und
Kautschukgemischkomponente Diphenyl-p-phenylendiamin
60 (Antioxidationsmittel)
Naturkautschuk N-Oxydiäthylenbenzothiazol- 1
(Nr. 3 Ribbed Smoked Sheet) 2-sulfonamid (Beschleuniger)
Stearinsäure Schwefel 0,65
RuB(ISAF-N-219) 2J5O
Mischung einer Sulfonsäure hohen 65 Die Kautschukmischung wurde ohne da:
Molekulargewichtes mit einem gemäße Mittel oder mit 1,8 Teilen
Paraffinöl (Weichmacher und erfindungsgemlßen Mittel gemischt Die
Kautschukverarbeitungshilfsmittel)
Fichtenholzteer
(Kautschukweichmacher)
5 erfindungs-
eines
die Mooney-Viskosität (ML4 bei 1000C) für jede erhaltene Kautschukmischung bestimmt Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt
Beispiel 2
Jedes der Mittel A — I wurde in einem Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerkautschuk (EPDM) der folgenden Zusammensetzung untersucht:
Komponente Gewichtsteile
Äthylen-Propylen-Dienmodifizierter
Kautschuk 100
Stearinsäure 1,5
Paraffinwachs 5
Ton 180
Talcum 190
10
ίο
Komponente
Hochviskoses Paraffinöl
Zinkoxid
Diäthylenglykol
Dibenzylthiazyldisulfid
Zinkdibutyldithiocarbamat
Tetramethylthiuramdisulfid
Schwefel
Gewichtsteile
130 5 3
23 0,8 2,0
Diese Kautschukmischung wurde ohne das erfindungsgemäße Mittel oder mit 6,26 Gewichtsteilen eines der Mittel A-I gemischt Die Mischzeiten und Austragtemperaturen wurden aufgezeichnet und die Mooney-Viskosität (ML 4 bei 1000C) für jede erhaltene Kautschukmischung bestimmt Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt
Tabelle II
Naturkautschuk:
Mischzeit (min)
Austragtemperatur (°C)
Mooney-Viskosität
EPDM-Kau»schuk:
Mischzeit (min)
Austragtemperatur (°C)
Mooney-Viskosität
6'/2
290 58
220
31
6'/2
230 49
220
23
6'/2
230 68
4'/2
205 23
230 62
210
24
230
54
210
22
230
48
5'/2
220
15
6'/2 6'/2 6'/2 6'/2
230 225 230 215
43 46 50 44
5 5 5 4'/2
215 220 220 200
20 18 13 12
Aus den in Tabelle II angegebenen Weiten ergibt sich, daß in Gegenwart eines Thioäthers die Fettsäure in den erfindungsgemäßen Mitteln fortgelassen werden kann, ohne die Verarbeitung des Kautschuks nachteilig zu beeinträchtigen.
Weitere Mittel der Erfindung sind nachstehend angegeben:
Mittel J
Komponente
i Thiodiglykolsäure
10 Tripropylenglykol
23 Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-
phenoxiäther
10 Dipropylenglykol-dibenzoat
14 paraffinisches Mineralöl 100/100 20 Neodecansäure
15 Dodecylphenylsulfonsäure 7 Triäthanolamin99%
Mittel K
Komponente
1,2 Thiodipropionsäure
9,8 Tripropylenglykol
23,0 Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-
phenoxiäther
4C
45
Teile
Mittel L
50
60
Teile
1,3 7 22
13,4 12 18 18 8,4
Mittel M
65 Teile
Komponente
Dipropylenglykol-dibenzoat paraffinisches Mineralöl 100/100 Neodecansäure
Dodecylphenylsulfonsäure Triethanolamin 99%
Komponente
Methylen-bis-(thioessigsäure)
Tripropylenglykol
Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-
phenyläther
Dipropylenglykoldibenzoat
paraffinisches Mineralöl 100/100
Neodecansäure
Dodecylphenylsulfonsäure
Triäthanolamin 99%
Komponente
Dimethylthiodipropionat Tripropylenglykol
Fortsetzung
Teile
24
14 133 18 14 6
Mittel N
Teile
24
14 13 18 14 6,6
Mittel O
Teile
25
14,5 14 18 14
Mittel P
Teile
Komponente
Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-
phenoläther
Dipropylenglykoldibenzoat
paraffinisches Mineralöl 100/100
Neodecansäure
Dodecylphenylsulfonsäure
Triethanolamin 99%
Komponente
Thiodisuccinsäure
Tripropylenglykol
Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-
phenoläther
Dipropylenglykoldibenzoat
paraffinisches Mineralöl 100/100
Neodecansäure
Dodecylphenylsulfonsäure
Triäthanolamin 99%
Komponente
Thiodipropionitril
Tripropylenglykol
Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-
phenoläther
Dipropylengiykoldibenzoat
paraffinisches Mineralöl 100/100
Neodecansäure
Dodecylphenylsulfonsäure
Triäthanolamin 99%
Komponente
10
1,5 Dibenzylsulfid
9 Tripropylenglykol
25 Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-
phenoläther
14 Dipropylenglykoldibenzoat
14 paraffmisches Mineralöl !00/100
18 Neodecansäure
14 Dodecylphenylsulfonsäure
6^ Triäthanolamin 99%
JO
35
40
45
Beispiel 3
In einem Banbury-Mischer wurden Kautschukmischungen hergestellt. Zunächst wurde roher Naturkautschuk eingebracht und nach einer Minute das Mittel J bzw. K zugegeben. Anschließend wurden noch andere Zusätze eingegeben.
Mischungskomponente
Mischungsnummer 1 2
Naturkautschuk
(Nr. 3 Ribbed Smoked Sheet) 100 100
,, Mittel J 2,0
Mittel K - 2,0
Aktiviertes Zinksalz des
Pentachlorthiophenols 0,8 0,8
Mercaptobenzothiazol 1,46 1,46
Benzothiazyldisulfid 0,66 0,66
Zinkdimethyldithiocarbamat 0,025 0,025
Tetraäthylthiuramdisulfid 0,15 0,15
Zinkoxid 5,00 5,00
Stearinsäure 1,00 1,00
,, Petrolatum 2,00 2,00
' Schlämmkreide 8230 8230
Schwefel 2,00 2,00
Für jedes Kautschukgemisch wurden drei Messungen bezüglich der Mooney-Viskosität 10 Minuten nach dem Mischen durchgeführt; aus den Meßwerten wurde ein Mittelwert gebildet Die durchschnittliche mit dem Mittel J bzw. K erreichte Mooney-Viskosität (ML 4 bei 100° C) betrug 8,5 bzw. 93-
Es wurde festgestellt, daß die Thioäther auch die in der Kautschukmischung verwendeten Beschleuniger beeinflussen, nämlich eine beschleunigte Härtung bewirken. Deshalb kann die Menge an Beschleuniger um etwa 10 bis etwa 50% vermindert werden, um eine Überhärtung zu vermeiden. Um diese vorteilhafte Wirkung auszunutzen, kann es erwünscht sein, die Thioäthermenge bis auf 25%, bezogen auf das Sulfonatsalz, zu erhöhen.
Beispiel 4
Entsprechend den Verfahrensbedingungen gemäß Beispiel 3 wurden sieben Crepekautschukmischungen unter Verwendung der Mittel J, K, L, M, N, O und P hergestellt Die Mischzeiten und Austragtemperaturen so warden aufgezeichnet und die Mccncy-Viskosität und der radiographische Dispersionswert für jede erhaltene Kautschukmischung bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle IH zusammengefaßt
Tabelle III Mischungskomponente
Kautschukgemisch Nr. 2 3
Heller Crepe (Teile) Stearinsäure (Teile) Zinkoxid (Teile) Feiner Ton (Teile) ff-Pinenharz (Teile) Schwefel (Teile)
300 300 300 300 300 300 . 300
15 15 15 15 15 15 15
15 15 15 15 15 15 15
450 450 450 450 450 450 450
25 25 25 25 25 25 25
9 9 9 9 9 9 9
13 14
Fortsetzung
Mischungskomponente Kautschukgemäsch Nr.
1 2 3.4 5 6 7
Dibenzthiazyldisulfid (Teile) 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3
Mittel J (Teile) 8 - -
Mittel K (Teile) - 8 - - - - -
Mittel L (Teile) - 8
Mittel M (Teile) - 8
Mittel N (Teile) - 8
Mittel O (Teile) _____ 8 _
Mittel P (Teile) ______ 8
Versuchsergebnisse
Mischzeit (min)
Austragtemperatur ( Q
Mooney-Viskosität
(ML 4 bei 10O0C)
2 Radiographische Dispergierwerte 22,7 21,9 22,2 27,5 17,8 14,5 24,2
8 8 9 9 10 7 8
98,9 98,9 101,6 100 101,6 98,9 101,6
6 6 4 5 5 4 4

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Kautschukverarbeitungshilfsmittel für Natur- und Synthesekautschuk, bestehend aus
a) einem Alkali- oder Aminsalz einer aromatischen SuIf onsäure der allgemeinen Formel I
(I)
DE2618722A 1975-04-28 1976-04-28 Kautschukverarbeitungshilfsmittel Expired DE2618722C3 (de)

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DE2618722C3 DE2618722C3 (de) 1979-07-19

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GB1482346A (en) 1977-08-10
CA1064245A (en) 1979-10-16
DE2618722A1 (de) 1976-11-04
FR2309590A1 (fr) 1976-11-26
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