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Kautschukmischung zur Direktbindung an metallischen Festigkeits-
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trägern Die Erfindung betrifft eine Kautschukmischung zur Direktbindung
an metallischen Festtgkeitsträgern (als Einlagen von Kautschuk körpern), insbesondere
unplatinieten Stahiseilen, blanken Federbandstählen und dergl., auf der Grundlage
von Natur- und/oder Synthesekautschuken, die Füllstoffe, Verarbeitungshilfen, Vulkanisationsmittel
und als Haftkoiponent.n Resorcin und Hexamethylentetramin als Formaldehydspender
enthalten.
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Kautschuk.ischungen unterschiedlichen Aufbaues zur Haftung an metallischen
Pestigkeitsträgern, wie z.B. Stahlseilen, insbesondere verlessingten Stahlseilen,
sind an sich bekannt. Sie enthalten in der Regel als Haftkomponenten Kobaltverbindungen
bzw. Resorcin, eine Formaldehyd abapaltende Verbindung und hochaktive Kieselsäure
unter Verwendung der sonst ueblichen Mischungsbestandteile, wie Ruße, Verarbeitungshilfen
und Vulkanisationsmittel. Je nach Art der Verwendung von Haftmischungen in den verschiedenen
Gummigegenständen, wie z.B. Fahrzeugluftreifen, Förderbänder und dergl.
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wird dieser oder Jener Mischungztyp zur Erzielung maximaler Haftfestigkeiten
eingesetzt. Nun ist bekannt, daß diese für plattinierte, insbesondere für vermessingte
Metalloberflächen ausgelegten
Haftmischungen bindungsmäßig auch
Zonen mit abdecken müssen, an denen sich keine Messingauflage mehr befindet. Bei
der Fertigung von Fahrzeugluftreifen mit vermessingten Stahlseilen werden z.B. die
gummierten Drahtlagen in entsprechende Verarbeitungsteile zerschnitten. Zur Abdeckung
der entstandenen blanken Seilschnittkanten werden die gleichen Mischungen verwendet,
die speziell für vermessingte Metalloberflächen entwickelt wurden. Bei der Runderneuerung
von Reifen z.B. werden bei der Gürtelerneuerung oft Stahlseillagen durch den Rauhprozeß
freigelegt, teilweise sogar völlig blank gerauht. Auch hier wird blanker Stahl über
Haftmischungen für vermessingte Drahtoberflächen während der Vulkanisetion an benachbarte
Reifenaufbauteile gebunden. Schnittkanten von plattinierten Stahlseilen, teilweise
oder völlig blank gerauhte Drahtlagen stellen in den verschiedenen Gummigegenständen
seit jeher ein besonders schwieriges Haftproblem dar. Dies ist daran zu erkennens
daß dieser Verbund - blanker Stahl/Gummi - in ursächlichem Zusammenhang mit den
von diesen Stellen ausgehenden Lösungsdefekten steht. Deutlich wird, daß über herkömmliche
Haftmischungen keine ausreichende Bindung gegenüber unplattinierten Metallflächen
zu erreichen ist, und daß die Bindung an blankem Stahl bei der Fertigung von Gummi-Metall-Verbundkörpern
ein noch nicht ausreichend gelöstes Problem darstellt. Da an Reifen mit Stahlseileinlagen
höchste Anforderungen an die Gummi-Metall-Haftung gestellt werden müssen, Schnittkanten
jedoch immer Stellen einer Bindungsschwäche darstellen, besteht
ein
berechtigtes Interesse an speziell auf blankem Stahl sicher haftenden Kautschukmischungen.
Darüber hinaus besteht ein weiteres Interesse an derartigen Mischungen für alle
Artikel, bei denen unplattinierter Stahl sit Gummi verbunden werden muß oder wo
kostenverursachende Hetallübersüge bzw. arbeitsaufwendige Verfahren der Metailvorbehandlung
zur Haftbarmachung entfallen können, wie z.B. bei Gummi-Metall-Bauteilen.
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Oft besteht die Heinung, daß die für vermeesingte oder verzinkte Metallüberzüge
entwickelten Haftmiachungen auch an blankem Stahl ausreichend binden. Solche Mischungen,
die vorwiegend auf der Grundlage von Resorcin, Foraaldehydspendern und hochaktive
Kieselsäure in Verbindung mit Schwefel aufgebaut sind, zeigen jedoch keine ausreichende
Bindefestigkeit gegenüber blankem Stahl.
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Die aus der Fachliteratur vorliegenden Vergleiche von Haftwerten zwischen
Kautschukmischungen und vermessingten bzw. blanken Stahlseilen machen deutlich,
daß die Haftfestigkeiten von blankem Seil an Gummi, Je nach Mischungstyp, nur etwa
20 bis 50 % von den Werten vermessingter Seile beträgt. Allgemein kann gesagt werden,
daß Haftwerte in bezug auf blanken Stahl eine Bindung vortäuschen können, die in
Wirklichkeit gar nicht besteht, weil praktisch nur die mechanische Verankerung des
Festigkeitsträgers gegenüber dem Vulkanisat gemessen wird. Bei Betrachtung der.
aus den Haftprüfkörpern herausgelösten Seile zeigt sich nämlich, daß auch bei Haftwerten
bis zu etwa 300 N/20 mm Zinbettlänge die Haftzone mehr oder
weniger
blank ist; es besteht also kein echter Verbund zwischen Metall und Gummi. Aus den
dargelegten Gründen ergibt sich, daß zur Haftung an blankem Stahl nur Mischungen
verwendet werden können, die im Aufbau der Haftungskomponenten speziell auf diesen
Festigkeitsträger ausgerichtet sind.
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Der Erfindung liegt im vesentlichen die Aufgabe zugrunde, eine Kautschukmischung
vorzuschlagen, die es ermöglicht, Kautschuk mit metallischen Festigkeitsträgern,
und zwar blanke Festigkeitsträger, wie Stahlseile oder glatte unplattinierte Metallteile,
sicher zu verbinden, und zwar in der Weise, daß eine solche Bindung von einer Vorbehandlung
des Festigkeitsträgers, wie z.B. allgemeines Säubern, Entfetten oder mechanisches
Aufrauhen, Abstand nehmen kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe entspricht erfindungsgemäß der Anteil an
Hexamethylentetramin etwa demjenigen des Resorcins oder aber er liegt über dem Anteil
des Resorcins, und zwar für die Molverhältnisse Resorcin/Hexamethylentetramin von
etwa 1 : 0,75 bis etwa 1 : 2. Zweckmäßigerweise liegt der Anteil an Hexamethylentetramin
dabei über demjenigen des Resorcins, und zwar für die Molverhäitnisse Resorcin/Hexamethylentetramin
von etwa 1 : 1 bis etwa 1 : 2. Aus den nachstehend aufgeführten Gründen kann auch
der Anteil an Hexamethylentetramin etwa demjenigen des Resorcins entsprechen, und
zwar für ein Molverhältnis Resorcin/Hexamethylentetramin von etwa 1 : 0,75.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden somit bekannte Haftvermittler, wie
Resorcin und Hexamethylentetramin verwendet. Hinsichtlich der Haftungskomponenten
besteht also zwischen Mischungen zur Bindung an blankem Stahl und solchen zur Haftung
an vermessingtem Stahl bis auf die Einschränkung kein Unterschied, daß für blanken
Stahl nur Hexamethylentetramin als Formaldehydspender verwendet werden kann. Andere
für veriessingte Oberflächen gleich gut geeignete Formaldehydabspalter, wie z.B.
Hexamethylolmelaminaether (Handelsbezeichnung Cohedur A), Tri- und Hexamethylolmelamin,
Paraformaldehyd, Polyoxi.ethylene und dergl. sind in bezug auf unplattinierten Stahl
wirkungslos und daher auszuschließen. Auch vorkondensierte Harze aus Resorcin und
Formaldehyd, die für die Haftung an vermessingten Stahloberflächen verwendbar sind,
bleiben hinsichtlich blanken Oberflächen wirkungslos. Gegenüber konventionell aufgebauten
Haftmischungen für vermessingten Stahl, soweit sie Resorcin und Hexamethylentetramin
zur Grundlage haben, hat sich weiter überraschenderweise gezeigt, daß für die Bindung
gegenüber blankem Stahl grundsätzlich andere Molverhältnisse zwischen Resorcin und
Hexamethylentetramin als für vermessingte Stähle erforderlich sind. Diese Verschiebung
der Molverhältnisse zwischen Resorcin und Hexamethylentetramin macht eine Bindung
von Kautschukmischungen an blankem Stahl überhaupt erst möglich. Darüber hinaus
hat sich weiter gezeigt, daß für blanken Stahl höhere Dosierung an Resorcin und
Hexamethylentetramin bei jedem der nachfolgend beschriebenen Molverhältnisse die
Haftung verstärken. Bei Dosierungen um 7,5 Teile
Resorcin, auf Kautschuk
bezogen, erhält man sogar ausgezeichnete Bindefestigkeiten, ohne daß Schwefel anwesend
ist.
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Die erfindungsgemaßen Kautschukmischungen basieren also auf die bekannten
Haftvermittler Resorcin und Hexamethylentetramin.
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Gegenüber Mischungen gleicher Grundlage für vermessingte Metalloberflächen
besteht jedoch der entscheidende Unterschied in einen vom konventionellen System
abweichendem Molverhältnis zwischen Resorcin und Hexamethylentetramin. Es hat sich
gezeigt, daß der beste Verbund zwischen blankem Stahl und Gummi nur mit Mischungen
erreicht werden kann, die ein Molverhältnis haben, bei der der Anteil an Hexamethylentetramin
über dem des Resorcins liegt. Dies ist erst ab einem Molverhältnis von 1 1 der Fall.
Beim Holverhältnis von Resorcin zu Hexamethylentetramin von 1 : 0,75 ist der Anteil
beider Haftvermittler etwa gleich, d.h. der Formaldehydspenderanteil liegt knapp
unter dem des Resorcins. Dieses Verhältnis stellt nicht das Optimum der Haftung
dar, weil hier erst Bindung mit ansteigenden Dosierungen an Haftvermittlern erhalten
wird.
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Mischungen zur Haftung an vermessingtem Stahl, soweit sie auf der
Grundlage von Resorcin und Hexamethylentetramin aufgebaut sind, enthalten auf 100
Teile Kautschuk bezogen, in der Regel 2,5 Teile Resorcin und 1,5 Teile Hexamethylentetramin.
Die Dosierung von 2,5 Teilen Resorcin in derartigen Haftmischungen stellt einen
Erfahrungswert
dar und wird in den meisten Fällen praktiziert.
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Der auf diesem Erfahrenswert von 2,5 Teilen Resorcin bezogene Anteil
von 1,5 Teilen Hexamethylentetramin entspricht einem Molverhältnis von Resorcin
zu Hexamethylentetramin von 1 : 0,5.
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Dieses Verhältnis ergibt sich zur Erläuterung aus folgender Berechnungsweise:
Die Molekulargewichte der Reaktionspartner Resorcin und Hexamethylentetramin betragen
für Resorcin 110 und für den Formaldehydspender 140. Bei einem Molverhältnis zwischen
Resorcin und Hexamethylentetramin von 1 : 0,5 werden also 110 bzw. 11 g Resorcin
mit 70 bzw. 7 g Hexamethylentetramin umgesetzt. Wenn 71 g Resorcin mit 7 g Hexamethylentetramin
reagieren, entfallen, auf den Erfahrungswert von 2,5 Teilen Resorcin bezogen, 1,6
Teile Hexamethylentetramin. Dieses Dosierungsverhältnis zwischen Resorcin und Hexamethylentetramin,
welches einem Molverhältnis von 1 : 0,5 entspricht, wird leicht in 2,5 : 1,5 abgewandelt,
in der Regel praktiziert. Die aus diesem Molverhältnis sich ergebenden Mengenverhältnisse
betragen, auf 100 Teile Kautschuk bezogen: 2,5 Resorcin : 1,6 Hexamethylentetramin
5,0 " : 3,2 ' 7,5 : 4,8 10,0 " : 6,4 li
Bei einem Molverhältnis
von Resorcin zu Hexamethylentetramin von 1 : 0,5 liegt also der Anteil des Formaldehydspenders
Hexamethylentetramin weit unter dem des Resorcins. Wie sich immer wieder gezeigt
hat, wird bei diesem Dosierungsverhältnis der Reaktionspartner eine ausgezeichnete
Bindefestigkeit gegenüber vermessingten Metalloberflächen, nicht jedoch zu unplattiniertem
Stahl, erreicht. Die für eine Haftung an blankem Stahl geeigneten Molverhältnisse
und die für jedes Molverhältnis entsprechenden Mengenverhältnisse sind nachfolgend
aufgeführt: Molverhältnis Resorcin - Hexamethylentetramin - 1 : 0,75 Mengenverhältnis
2,5 " : 2,4 5,0 " : 4,8 7,5 " @ 7,2 10,0 " : 9,6 Bei diesem Molverhältnis liegt
der Anteil an Hexamethvlentetramin knapp unter dem des Resorcins.
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Molverhältnis Resorcin - Hexamethylentetramin - 1 : 1 Mengenverhältnis
2,5 " : 3,2 5,0 " : 6,4 " 7,5 " : 9,6 " 10,0 " : 12,8
Ab dem Molverhältnis
1 : 1 liegt der Anteil an Hexamethylentetramin über dem des Resorcins und steigt
mit fortschreitendem Molverhältnis weiter an.
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Molverhältnis Resorcin - Hexamethylentetramin - 1 : 1,25 Mengenverhältnis
2,5 " : 4,0 5,0 " : 8,0 " 7,5 " : 12,0 " Molverhältnis Resorcin - Hexamethylentetramin
- 1 : 1,5 Mengenverhältnis 2,5 ' : 4,8 5,0 " : 9,6 7,5 " : 14,5 Molverhältnis Resorcin
- Hexamethylentetramin - 1 : 2 Mengenverhältnis 2,5 " : 6,4 " 5,0 " : 12,8 Die höheren
Mengenverhältnisse der Molverhältnisse ab 1 : 1,25 sind zur Darlegung der erfindungsgemäßen
Verfahrensweise hier nicht angeführt, da sie für eine praktikable Anwendung wenig
geeignet sind.
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Nach der bisher dargelegten Verfahrensweise kann eine Haftung zum
Festigkeitsträger "blanker Stahl", seien es Stahlseile oder glatte, polierte Stahlflächen,
wie z.B. Federbandstahl, zusammenfassend durch folgende Maßnahmen erreicht werden:
1. Uber Kautschukmischungen, die neben den sonst üblichen Mischung bestandteilen
und Vulkanisationsmitteln Resorcin und den Formaldehydspender Hexamethylentetramin
enthalten. Andere Formaldehydabspalter bleiben für die Bindung an blankem Stahl
ebenso wirkungslos wie vorkondensierte Resorcin-Formaldehyd-Harze. In der Beschränkung
euf Hexamethylentetramin als Formaldehydapender besteht ein Unterschied gegenüber
konventionellen Systemen für die Messingbindung, soweit diese auf Resorcin und diversen
Formaldehydspendern basieren.
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2. Des weiteren wurde aufgezeigt, daß für eine Haftung an unplattiniertem
Stahl das Molverhältnis von Resorcin zu Hexamethylentetramin eine entscheidende
Rolle spielt. So wird eine optimale Stahlhaftung bei einem Verhältnis der Haftungskomponenten
von 1 : 1 erreicht, einem Dosierungsverhältnis, bei dem der Anteil an Hexamethylentetramin
weit über dem des Resorcins liegt. Mit den Molverhältnissen, bei denen sich der
Formaldehydspenderanteil ständig weiter erhöht, wird gleichfalls eine gute Haftung
sichergestellt. Das Molverhältnis 1 : 0,75 stellt nicht das Haftoptimum dar, weil
hier erst eine Bindung mit höheren Dosierungen an Haftvermittlern
erreicht
wird, was aber dieses Molverhältnis, besonders bei den höheren Dosierungen oder
in Verbindung mit höheren Schwefelzusätzen, nicht vom Schutz ausschließen kann.
Zum konventionellen System für die Messing-Bindung, soweit dieses auf Resorcin und
Hexamethylentetramin basiert, besteht der Unterschied darin, daß zur Messing-Bindung
in der Regel nur das Molverhältnis Resorcin - Hexamethylentetramin von 1 : 0,5 zur
Anvendung kommt, da Molverhältnisse mit steigendem Anteil an Hexamethylentetramin
die Haftung gegenüber Messing verschlechtern.
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3. Weiter kann gesagt werden, daß auch die Mengenverhältnisse eines
Holverhältnisses von Bedeutung sind. Außer bei dem Molverhältnis 1 : 1, wo alle
Mengenverhältnisse die gleiche Haftbeurteilung erhielten, steigt die Stahlhaftung
in der Regel mit steigender Dosierung an Haftvermittlern bei den anderen Molverhältaissen
an.
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Auch dieses Verhalten steht im Gegensatz zum konventionellen Hessing-Haftsystem,
soweit es auf Resorcin und Hexamethylentetramin basiert. Hier fallen die Bindewerte
bei hohen Dosierungen an Haftvermittlern in der Regel ab.
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4. Das Haftsystem für blanken Stahl unterscheidet sich darüber hinaus
entscheidend von allen Messing-Bindeverfahren, soweit diese auf Resorcin und diverse
Formaldehydspender basieren, dadurch, daß Haftung auch mit '8chwefelfreien" Haftmischungen
erreicht werden kann. So ergaben z.B. Kautschukmischungen mit 7,5 und 10 Teilen
Resorcin, auf 100 Teile Kautschuk bezogen, und den entsprechenden
Anteilen
an Hexamethylentetramin (Molverhältnis 1 : 1) mit blankem Stahl ausgezeichnete Bindefestigkeiten,
ohne daß Schwefel oder eine schwefelabspaltende Verbindung in der Mischung vorlag.
Weder aus der Praxis noch aus der Fachliteratur sind derartige Rezepturen zur Bindung
an vermessingtem, verzinktem und unplattiniertem Stahl bekannt.
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Als weiteres und überraschendes Herkmal der Haftung von Kautschukmischungen
an blankem Stahl wurde gefunden, daß für eine sichere Haftung eine Beziehung zwischen
den Mengenverhältnissen aus Resorcin und Hexamethylentetramin (auch Harzbildner
genannt) und dem Schwefel der Kautschukmischung besteht. Danach erhält man gleiche
Haftfestigkeiten gegenüber blankem Stahl, z.B. bei dem Molverhältnis 1 : 1, nach
der Richtlinie: hohe Dosierungen an Haftvermittlern benötigen kleine Schwefeldosierungen
bzw. funktionieren auch schwefelfrei (Punkt 4). Niedrige Dosierungen an Harzbildnern
erfordern dagegen hohe Schwefelgaben. In einer der nachfolgend angeführten Darstellungen
wird gezeigt, welche Schwefeldosierungen bei dem Molverhältnis 1 : 1 für die Resorcinanteile
2,5 - 10, auf Kautschuk bezogen, keine Bindung oder eine sichere Haftung ergeben.
Aus dieser Darstellung kann für jede Resorcindosierung, die zwischen den hier untersuchten
Anteilen von 2,5; 5,0; 7,0 und 10,0 liegt, die erforderliche Schwefelmenge abgelesen
werden. Auch diese Beziehung zwischen der Haftvermittler-Kombination aus Resorcin
und Hexamethylentetramin einerseits und dem Schwefel andererseits ist nicht bekannt.
Insgesamt
gesehen unterscheiden sich also Haftmischungen für blanken Stahl grundsätzlich von
solchen für vermessingte Metalloberflächen, soweit sie auf der Grundlage von Resorcin
und Hexamethylentetramin aufgebaut sind, auch wenn sie die gleiche Kombination von
Haftveruittlern enthalten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren der Haftung von Kautschukmischungen
an blankem Stahl beschränkt sich nicht nur auf Mischungen, sondern schließt natürlicherweise
auch die aus diesen Mischungen hergestellten benzinösen Lösungen ein, die in Form
von Spritz- und Einstreichlösungen eingesetzt werden können.
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Wie bekannt, lassen sich glatte und polierte Metelloberflächen nur
schwer an Gummi binden, weil im Vergleich zu Stahlseilen hier die mechanische Verankerung
der Oberfläche gegenüber dem Vulkanisat fehlt. Bei der Haftung von Stahlseilen an
Gummi wird ein nicht unbeträchtlicher Teil der Bindefestigkeit durch die mechanische
Verankerung der Seile gegenüber dem Vulkanisat abgedeckt. Zur Demonstration der
erfindungßgedißen Verfahrensweise der Haftung von Kautschukmischungen an blankem
Stahl und um den Effekt der mechanischen Verankerung auszuschließen wurde daher
in den nachstehend aufgeführten Versuchen glatter, polierter Federbandstahl zur
Haftbeurteilung verwendet. Die Haftung der vulkanisierten Mischungen an Federbandstahl
und die Beurteilung der Bindefestigkeit wurde wie folgt ermittelt:
Auf
eine 6 mm starke Platte der zu beurteilenden Rohmischung wurden Federbandstähle
aufgelegt. Ober- und Unterseite dieser Prüfkörper wurden mit Folie abgedeckt. Nach
Heizung dieser Prüfkörper wurden die Stahlbleche mittels einer Zange aus dem Vulkanisat
herausgetrennt. Die Haftung und Gummibedeckung wurde objektiv beurteilt.
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Beispiel 1 Die im Beispiel 1 Nr. 1 wiedergegebene Modellrezeptur einer
Haftmischung für blanken Stahl wird auch in den folgenden Ausführungsbeispielen
mit den der aufgeführten Molverhältniase entsprechend veränderten Dosierungen an
Resorcin und Hexamethylentetramin sowie unterschiedlichen Schwefelmengen weiter
verwendet.
| Rezeptur Nr. 1 2 3 4 5 6 |
| Naturkautschuk, RSS3 100 |
| Zinkoxid 8 |
| Ruß N330 40 |
| Aktive Kieselsäure 15 |
| Resorcin 7.5 - - |
| Schwefel 3 |
| Beschleuniger 0.8 |
| 1 2 3 4 5 6 |
| Formaldehydspender |
| Hexamethylentetramin 9.6 - - - 9.6 9.6 |
| Cohedur A 7.5 - - |
| Paraformaldehyd 3 - |
| Formaldehydspender |
| der Firme Schenectday 9.6 |
| Resorcin-Formaldehyd-Harze |
| Vulkadur T-Pulver (Bayer) 7.5 - |
| Ressin 74.02 (Rousselot) 7.5 |
| Vulkanisationszeit: |
| 20'bei 150° C |
| Haftung an Federbandstahl + - - - - - |
| Gummibedeckung + - - - - - |
| Beurteilung: Haftung |
| + sehr gut |
| - keine |
| Beurteilung: Ge-bedeckung |
| + voll bedeckt |
| - blank |
In der Beispielrezeptur Nr. 1 wurde Resorcin und Hexamethylentetramin
einem Molverhältnis von 1 : 1 entsprechend eingesetzt. In der Mischung Nr. 2 wurde
ein Formaldehydspender (Cohedur A) nach der üblichen Verfahrensweise mengengleich
mit Resorcin dosiert.
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In der Hischung Nr. 3 wurde für Paraformaldehyd eine praktikable Dosierung
gewählt. Das Beispiel 1 macht deutlich, daß eine Haftung gegenüber blankem Stahl
nur über die Haftvermittlerkombination aus Resorcin und Hexamethylentetramin herzustellen
ist. Andere Formaldehydapender und vorkondensierte Resorcin-Formaldeharze bleiben
wirkungslos.
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Weitere Beispiele werden anhand der beigefügten Schaubilder erläutert:
Beispiel 2 Die im Beispiel 2 und 3 dargestellten Haftbeurteilungen verstehen sich
als Mittel aus mehreren Versuchsreihen und zeigen im wesentlichen das Bindungsvermögen
der Festigkeitsträger in Abhängigkeit der Molverhältnisse auf. Für "blanken Stahl"
wurdenaußer Federbandstahl auch Stahlseile 7 x 3/0,15 verschiedener Hersteller untersucht.
Die Haftung dieser Corde entspricht im wesentlichen der im Beispiel 3 aufgezeigten
Darstellung. Auch für blanke Stahlseile stellt das Molverhältnis 1 : 1 ein Haftoptimum
dar.
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Die Darstellung nach Beispiel 2 zeigt, daß für vermessingte Stahlseile
ein Haftoptimum beim Molverhältnis Resorcin - Hexamethylentetramin von 1 : 0,5 besteht,
da hier Bindung bei allen Mengenverhältnissen erreicht wird. Mit einem Anstieg der
Dosierungsverhältnisse ist für vermessingten Stahl eine Absenkung der Haftung verbunden.
Darüber hinaus wird deutlich1 daß mit ansteigenden Molverhältnissen Resorcin - Hexamethylentetramin
- mit entsprechenden übergängen - sich die Haftung verschlechtert und zur Haftlosigkeit
führt. Im Vergleich zum Beispiel 3 ist zu ersehen1 daß der optimale Haftbereich
für vermessingte Oberflächen und für blanken Stahl durch unterschiedliche Molverhältnisse
bestimmt wird.
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Beispiel 3 Die Darstellung nach Beispiel 3 zeigt, daß für blanken
Stahl ein Haftoptimum beim Molverhältnis 1 : 1 besteht1 da hier alle Dosierungsverhältnisse
eine praktisch gleiche Haftbeurteilung erhielten.
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Des weiteren ist ersichtlich, daß die Stahlbindung im Gegensatz zur
Messingbindung mit ansteigendem Dosierungsverhältnia meistens verbessert wird. Deutlich
wird auch, daß Mischungen zur Haftung an vermessingten Oberflächen, soweit diese
Resorcin und Hexamethylentetramin enthalten und die Heftkomponenten dem am meisten
praktizierten Molverhältnis von 1 : 0,5 entsprechen, bindungsmäßig keine Zonen mit
blankem Stahl abdecken können, da Messing und unplattinierter Stahl zur Haftung
unterschiedliche Molverhältnisse erfordern.
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Beispiel 4 Diese Darstellung zeigt, daß blanker Stahl beim Molverhältnis
1 : 1 und darüber auch ohne Anwesenheit von Schwefel an Kautschukmischungen haftet,
sofern der Resorcinanteil 7,5 - 10,0 Teile, auf Kautschuk bezogen, beträgt.
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Dieser Darstellung ist weiter zu entnehmen, daß auch bei einer schwefelfreien
Haftung von blankem Stahl an Gummi das Molverhältais von 1 : 1 bindungsmäßig optimal
ist.
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Beispiel 5 Im Beispiel 5 wird gezeigt, daß für vergleichbare Haftfestigkeiten
die Faustregel gilt, daß niedrige Haftvermittlerdosierugen hohe Schwefelmengen,
hohe Dosierungen an Haftvermittler dagegen niedrige bzw. keine Schwefelmengen erfordern.
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Diese Beziehung "hoch Harz - niedrig Schwefel, niedrig Harz - hoch
Schwefel" kann in der Tendenz jedoch nicht vom Prinzip her hinsichtlich der aufgezeigten
Darstellungen durch Heizzeit, Vulkanisationstemperatur und durch Mischungsbestandteile,
wie z.B. Verarbeitungshilfen geringfügige Abweichungen erfahren.
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Die den Resorcinanteilen für eine sichere Haftung zugeordneten
Schwefelmengen
betragen für das Molverhältnis 1 : 1: 2,5 Resorcin - 6,5 Schwefel - Summe = 9,0
5,0 Resorcin - 2,0 Schwefel - Summe = 7,0 Mittel 8,0 7,5 Resorcin - 0,0 Schwefel
- Summe - 7,5 Nach dieser Darstellung kann für die anzuwendende Schwefeldosierung
für alle zwischen 2,5 und 7,5 Teile Resorcin, auf Kautschuk bezogen, liegenden Dosierungen
zusammenfassend folgende allgemeine Dosierungsregel aufgestellt werden: Für alle
zwischen 2,5 und 7,5 liegenden Resorcindosierungen muß die Schwefelmenge so gewählt
werden, daß zur Sicherheit deren Summe 8 beträgt.
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Z.B. 3,5 Teile Resorcin erfordern 4,5 Teile Schwefel, Summe = 8.
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Eine Summe, die über 8 liegt, verstärkt die Sicherheit der Bindung
weiter.
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Beispiel 6 Beispiel 6 zeigt, daß bei Anwendung der Beziehung "niedrig
Harz -hoch Schwefel, hoch Harz - niedrig Schwefel" auch das bei herkömmlichem Schwefelgehalt
praktisch wirkungslose Molverhältnis von 1 : 0,5 für die Stahlhaftung verwendet
werden kann.
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Für ausgezeichnete Bindefestigkeiten sind bei diesem Molverhältnis
folgende Schwefelmengen erforderlich: Für 2,5 Resorcin - 9,0 Schwefel - Summe :
11,5 5,0 " - 5 5,0 " - Summe - 10,0 Mittel 11 7,5 " - 3,5 " - Summe = 11 10,0 "
- 2,0 " - Summe = 12 Als Dosierungsfaustregel für alle zwischen 2,5 und 10 Teilen
Resorcin liegenden Dosierungen gilt hier, daß fiir eine sichere Bindung die Summe
aus Resorcin und Schwefel, auf Kautschuk bezogen, mindestens 11 betragen muß.
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Beispiel 2 veim Stahlseit Haftbereich - vermessingter Stahl 1 7 x
3 / 0.15
| Hat tun |
| Sehr gut |
| Gut |
| I rn |
| Hexamethy- 1.6 3.2 4.8 6.4 2.4 &8 7.2 6 3.2 6.4 9.6 12.8
4.0 8.0 12.0 16.0 4 8 9.6 14.4 6 4 12.8 |
| I rnJ |
| fXpoXP = |
| I @ u g z c = a: I s ~ |
Beispiel 3
| rr rrr ui N |
| ~ ~~ es ~ ~ > |
| Federban o U) |
| Sehr Gut |
| Gu t |
| Haftung |
| Keine bzw. |
| nicht In, |
| de Haflun |
| a, OS e = ~ 0 4) |
| t LnCO |
| a = e ~ ° q |
| in s |
| Resorcin 2.S 5.0 75 10.0 25 5.0 7.5 100 2.5 50 75 100 2 5 50
75 10.0 2.5 5.0 7 5 2.5 5.ü |
| Hexarnethy - 16 32 48 &4 24 48 72 96 3.2 6.4 96 128 40
80 120160 4.8 96 144 6.4 12.8 |
| tentet ramm |
| U |
| 3OJ 1500c |
| I e = ° o T |
| II c ß} |
| I =o o, |
| v ~ - ffi - c ' E c Q . |
| II c a I c z 2 U ° o Õ |
Beispiel 4 blanker Stahl
| Gut |
| Q1 |
| Keine bzw. |
| nicht as |
| E Haftun |
| Illlq Eil III |
| 2.5 5.0 7.5 100 2 nV |
| Hexarnethy - 1. 6 3.2 k8 6.4 3 2 64 96 12 8 4 8 9.6 14.4 19.8 |
| lente j r3 |
| Vul kanisation |
| o FX |
| f |
| 4 X |
| ~~ y sU c ~ |
Rezeptur ( Naturkautschuk RSS 3 100 Beschleuniger 0.8 ( RußN330 40 Schwefel - (
Zinkoxid 8 Resorcin variabel ( aktive Kieselsäure 15 Hexamethylentetramin variabel
(
Beispiel 5 Blanker Stahl
| E 7$r |
| L |
| ~~~ Mengen bez b ~ |
| rn<9 - Schwefet Federbandstaht |
| Sehr gut |
| zD <s I |
| O ~ S |
| Keine bzw. nicht |
| aur Ni d e |
| u- N |
| a 1 1 1 1 |
| Mengenver oqzo |
| fi 25 5.0 7.5 10 t 25 5.0 75 10.0 |
| Q> len - 3 2 64 96 12 8 3.2 6. 9.6 12 8 |
| t etram in |
| Q, 3.0 30 30 30 65 2.0 0 0 |
| Vu 1 k an 5 a t ion |
| 3071500 C |
| I r Beziehung Haftverrnittler -Schwefel |
| I]] c ~ I fi s ~ ; w u E u so |
Beispiel 6 Blanker Stahl
| rl Men genbeziehung |
| Molverhältnis Haftvermittler e Schwefel Federbandstahl |
| 1: 0. 5 ~~~~~~~~~~~~~~~ |
| Sehr Gut |
| Gut |
| Hattung |
| Keine bzw nicht |
| o, |
| Haft un |
| o 1: Q5 1 05 |
| -I verhältnis |
| Q>I 2.5 5.0 75 100 2.5 5.0 75 10.0 |
| 'I 1.6 3.2 4. 6.4 1.6 3 2 4.8 6.4 |
| t e t r amin |
| )I 3.0 3.0 3.0 3.0 9.0 50 3.5 2.0 |
| Vulkanisation |
| 30! 150C |
| tn ezeptur eziehung Haftvermittler - Schwefel |