DE2919276C2

DE2919276C2 - Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus einem elastomeren makromolekularen Werkstoff

Info

Publication number: DE2919276C2
Application number: DE19792919276
Authority: DE
Inventors: Richard Dr. 3410 Northeim Sohnemann
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1979-05-12
Filing date: 1979-05-12
Publication date: 1985-02-21
Also published as: JPS55156042A; FR2456609B1; FR2456609A1; CA1168395A; DE2919276A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus einem elastomeren makromolekularen Werkstoff, unter Verwendung einer zum haftenden Verbinden mit metallischen oder anderen starren Werkstoffen beim Vernetzen bzw. Vulkanisieren der Makromoleküle dienenden Dlrekt-Blndemittelmlschung.

In der Fertigung von Gummi- oder Kunststoff-Formkörpern aller Art mit metallischen Bewehrungsein- oder -auflagen, beispielsweise von Fördergurten mit längs durchlaufenden eingebetteten Stahldrahtsellen, Ist es eine seit langem bekannte und übliche Praxis, zum Herstellen der notwendigen haftenden Bindung der Bewehrungselemente an den elastomeren Werkstoff wahrend der mit der endgültigen Formgebung einhergehenden Vulkanisation bzw. Polymerisation sogenannte Dlrekt-Blndemlttelmtschungen zu verwenden. Die für den Gebrauchswert der fertigen Formkörper entscheidende Haltbarkelt der Verbindung wird dabei wesentlich von zwei Parametern bestimmt, nämlich einmal der Güte der mit dem Behandlungsprozeß erzlelbaren Initialhaftung und zum

^ anderen von dem Alterungsverhalten der Verbindung, das heißt dem allmählichen Nachlassen der Haftkräfte. Während die Initialhaftung In erster Linie von dem jeweils verwendeten Basispolymer abhängt, treten für das Alterungsverhalten hierzu noch andere, gegenseitig sich überlagernde Effekte. Denn neben der eigentlichen Verbindung selbst unterliegt auch das Polymer dem Einfluß der Alterung, und es wird als Folge davon im Laufe der Zelt die Bindehälfte In der Grenzschicht zum Metall angegriffen.

■>' Die Schwierigkelten in der Herstellung einer hochbelastbaren und dauerhaften Haftverbindung verschärfen sich noch dadurch, daß Initialhaftung und Atterungsverhalten für Polymere verschiedener Art von ganz verschiedener Bedeutung sein können. So steht beispielsweise für die sogenannten Allzweckkautschuke wie Natur- und Butadlenstyrolkautschuk die Verschlechterung der Bindung durch Alterung Im Vordergrund, während dagegen für z. B. Nltrll-Butadlenkautschuk oder für andere Spezlalkautschuke wiederum nur schwer

■»> eine befriedigende Initialhaftung zu erhalten Ist. Es 1st demgemäß Aufgabe der Erfindung, mit einem neuartigen Verfahren eine für beide Phasen unabhängig von der Beschaffenheit des Basispolymers wesentlich verbesserte Haftung zu erreichen. Über die mit dem bekannten Verzinken, Vermessingen oder Bronzieren der metallischen Teile mit anderen Oberflächenbehandlungen gebotenen Einflußmöglichkelten geht die Erfindung mit dieser' Zielsetzung weit hinaus.

⁵ⁿ Die Lösung der gestellten Aufgabe gelang unter den geschilderten Ausgangsbedingungen gemäß der Erfindung überraschend dadurch, daß eine Halogen oder Halogenwasserstoff abspaltende Substanz enthaltende Bindemittelmischung auf der Basis von Dlen-Kautschuken verwendet wird. Es waren damit Verbesserungen der Inltlalhaftung um 10 bis 20* möglich, und gleichzeitig ließen sich auch die sonst aus dem Altern herrührenden Festlgkeltselnbufjen an den Allzweckkautschuken praktisch vollständig unterdrücken, zum Teil sogar im Vergleich zur Anfangshaftung in das Gegenteil umkehren.

Als geeignete Halogenspender für die verwendete Bindemittelmischung haben sich flüssige Chlorparaffine mit einem Chloranteil In einer Größenordnung von 70%, bromierte Phenolharze und chloriertes Polyäthylen, gegebenenfalls auch In Kombination miteinander, sowie Chlorkautschuk erwiesen. Von Vorteil 1st die Verwendung einer die Halogen abspaltenden Substanzen an Überreaktionen hindernde Stabilisatoren wie z. B. Magnesium-

''" oxid enthaltenden Blndemlttelmlschung.

Die Erfindung Ist mit der nachstehenden Wiedergabe mehrerer Mlschungsbelsplele und der damit erzielten Versuchsergebnisse verdeutlicht. Es handelt sich In allen Fällen um Dlrekt-Bindemlttelmlschungen auf der Basis verschiedener Kautschuke einmal mit (Spalte a) und einmal ohne (Spalte b) Halogenzusatz. In die In üblicher Welse im Innenmischer hergestellten Mischungen wurden verzinkte Stahldrahtselle von 4 mm Durchmes-

^ΙΛ ser einvulkanisiert, und darauf bzw. nach einer Alterungsperlode von 225 Minuten bei einer Temperatur von 145° C wurden die Ausreißwerte gemälJ DIN 22 131 festgestellt.

29 19 276	a.	b.	V	6,4	8,0	Hl
1. Mischung auf Basis Naturkautschuk	34,4		-
Sheets RSS 1	18,0
Polybutadien	2,5
Magnesiumoxid	13,1				15
Ruß N 660	13,0
Siliciumdioxid	1,2
Kohlenwasserstoflharz	5,0			20
Weichmacher	1,4		-
fl. Chlorparaffin (70% Chlor)	0,5		100.0
Phenolisches Alterungsschutzmittel	4,ö	100,0
Zinkoxid	1,0			25
Bleiglätte	1,0
Stearinsäure	1,5	1,19
Resorcin	0,8	15,7		30
Hexamethylentetramin	0,6	570
Benzothiazol-2-Sulfenmorpholid	2,0	62
Schwefel	100,0
		79,5	35
Vulkanisation 35 min. bei 150⁰C		73,0
	1,20
S Spez. Gew.	15,5	b.	40
I Festigkeit N/mm²	564
I Bruchdehnung %	62		45
a Härte Sh A
§ Ausreißwerte N/mm	79,5
1 frisch	94,0		50
I gealtert
I	a.
j 2. Mischung auf Basis Nitrilkautschuk	45,0
{ Nitrilkautschuk (28% ACN)	0,3	55
I phenolisches Alterungsschutzmittel	0,7
Stearinsäure	15,5
Ϊ Siliciumdioxid	13,0	60
j Ruß N 339	4,0
6 Weichmacher	5,0
j Kohlenwasserstoffharz	5,0
\| Zinkoxid	1,5	65
I Resorcin	2,0
1 Kobaltkomplex in Öl (16% Cc)	2,0
I Hexamethylentetramin	1,5
ί Tetramethylthiurandisulfid	1,0
: Benzothiazol-2-Sulfenmorpholid	0,5
Schwefel	3,0
]■' fl. Chlorparaffin (70% Chlor)	100.0

Vulkanisation 20 min. bei 150°

Spez. Gew. Festigkeit N/mm² Bruchdehnung % Härte Sh A Ausreißwerte N/mm²

1,27	las
19,5	18,2
637	745
67	64
60,3	43,7

3. Mischung auf Basis Polychloropren a. b.

Polychloropren (Mercaptan-Typ)

Magnesiumoxid Ruß N 339 Stearinsäure

Weichmacher

Aminisches Alterungsmittel

Zinkoxid 2-^s Kieselkreide

Kobaltkomplex in Öl (16% Co)

Tetramethylthiurandisulfid Diortholtoluol-Guanidin Schwefel

fl. Chlorparaffin (70% Chlor) 100,0 100,0

Vulkanisation 40 min. bei 160⁰C

Spez. Gew. Festigkeit N/mm² Bruchdehnung %

Härte Sh A Ausreißwerte N/mm²

50,0	17,0
2,5
14,0	7,0
1,0
-
1,0
7,75
10,0
2,5
0,5
0,25	-
0,5
10,0

1,52	1,47
17,7	17,9
428	409
68	70
102,7	90,0

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus einem elastomeren makromolekularen Werkstoff, unter Verwendung einer zum haftenden Verbindet mit metallischen oder anderen starren Werkstoffen beim Vernetzen bzw. Vulkanisieren der Makromoleküle dienenden Dlrekt-Blndem'ttelmischung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halogen oder Halogenwasserstoff abspaltende Substanz enthaltende Bindemittelmischung auf der Basis von Dlen-Kautschuken verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer flüssige Chlorparaffine mit einem Chloranteil Ir einer Größenordnung von 70% enthaltenden Bindemittelmischung.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verbindung einer bromierte Phenolharze enthaltenden Bindemittelmischung

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer chloriertes Poly'ahylen enthaltenden Bindemittelmischung.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer chloriertes Polyäthylen In Verbindung mit Chlorparaffin oder bromlerten Phenolharzen enthaltenden Bindemittelmischung.

6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Chlorkautschuk enthaltenden Bindemittelmischung.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung einer die Halogen abspaltenden Substanzen an Überreaktionen hindernde Stabilisatoren wie z. B. Magnesiumoxid enthaltenden Bindemittelmischung.