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Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Kautschukmassen Durch die
französische Patentschrift 655 217 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität
von synthetischen Kautschukarten geschützt, das auf der Vulkanisation von künstlichem
Kautschuk in Gegenwart von fein verteiltem Kohlenstoff beruht.
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Es wurde nun gefunden, daß fein verteilter Kohlenstoff (Ruß) auch
bei Mischkautschuken, die aus Naturkautschuk und künstlichen Kautschukarten zusammengesetzt
sind, eine wesentliche Verbesserung der Qualität bewirkt. Solche Mischkautschuksorten
können nach den verschiedensten Verfahren durch Polymerisation der Dioiefine oder
von Gemischen derselben, z. B. aus Butadien, Isopren, Dimethylbutadien usw., in
Gegenwart natürlicher Kautschukarten in fester oder Latexform oder durch mechanisches
Vermischen von natürlichem Kautschuk und synthetischen Kautschukarten, die gegebenenfalls
selbst Mischpolymerisate sein können, z. B. auf Walzen oder in Knetern oder auf
andere Weise erhalten werden. Aus allen diesen 1\Eschkautschukarten erhält man durch
Vermischen mit fein verteiltem Kohlenstoff und darauffolgender Vulkanisation hochwertige
Kautschukartikel, die in mancher Hinsicht den unvermischten Kautschukarten überlegen
sind. Die aus diesen Mischkautschukarten hergestellten Rußvulkanreste :eignen sich
besonders zur Herstellung hochwertiger Fabrikate, z. B. Fahrzeugbereifungen, Schläuchen,
Transportbändern, Treibriemen, Dichtungen, Oberflächenbekleidungen usw.
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Bei der Rußvulkanisation synthetischer kautschukartiger Massen besteht
eine gewisse Schwierigkeit darin, die zur Erzielung guter Vulkanisate notwendigen
recht beträchtlichen Rußmengen in erstere einzuwalzen. Zurückzuführen ist diese
Tatsache auf oft mangelnde Plastizität der künstlichen kautschukartigen Produkte.
Man hat diesem Mangel durch Zusatz von Plastifikatoren bekannter Art abzuhelfen
versucht, wobei sich jedoch ergab, daß wohl. die Plastizität der Mischungen und
ihre Aufnahmefähigkeit für Ruß stieg, jedoch stets gleichzeitig die Festigkeitseigenschaften
der Vulkanisate erheblich abnahmen. Gemäß dem vorliegenden Verfahren werden nun
die Plastifikatoren durch 1\Taturkautschuk ersetzt, wobei sich die überraschende
Tatsache ergibt, daß einmal die Plastizität der künstlichen kautschukartigen Massen
und ihre Aufnahmefähigkeit für Ruß ganz erheblich steigen, zum anderen die Festigkeitseigenschaften
der entsprechenden Mischvulkanisate durch den Kautschukzusatz nicht herabgesetzt
werden. Vielmehr gelingt es nach vorliegendem Verfahren, in manchen Fällen Vulkanisate
zu erzeugen, deren Festigkeitseigenschaften (d. h. das Produkt
aus
Zerreißfestigkeit und Dehnung) über denen des Naturkautschuks liegen. Es kommt hinzu,
daß die bekannte, häufig vorhandene Hitzebeständigkeit der synthetischen Produkte
und ihre im Vergleich zum Naturkautschuk größere Indifferenz gegen chemischeEinflüss.e
in den Gemischen weitgehenderhaltenbleiben.
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Noch einen weiteren wesentlichen Vorzug bringt das neue Verfahren
mit sich. Für die Herstellung von bestimmten Fertigprodukten, beispielsweise zur
Stoffimprägnierung, sind oftmals geschmeidige, weich bleibende, kautschukhaltige
überzugsmassen erforderlich, die trotzdem hohe Festigkeitswerte besitzen müssen.
Hier bewährt sich, da Weichhaltungsmittel stets die Qualität und Dauerhaftigkeit
vermindern, die Kombination von Polymerisat, Naturkautschuk und Ruß ebenfalls weitgehend.
Beispiel 1 Ein durch Polymerisation von Butadien in Gegenwart von Naturkautschuk
erhaltener Butadienkautschuk, der 5o % Naturkautschuk enthält, wird z. B. mit 3
% Schwefel, 15 0/0 Zinkoxyd, 2 % Teer, 2 % Stearinsäure, 5o Ruß und i % Diphenylguauidin
verwalzt und bei 2,5 bis 3 Atm. in geeigneter Weise vulkanisiert. Man erhält hochwertige,
hochelastische Vulkanisate, die eine Zerreißfestigkeit von 22o bis 25okg pro Quadratzentimeter
bei 7oo bis 750 % Dehnung und 48 bis 5o o/o Elastizität besitzen. Beispiel 2 65
Gewichtsteile eines durch Polymerisation von Butadien mittels Alkalimetall erhaltenen
Butadiennatriumkautschuks werden mit 35 Gewichtsteilen Naturkautschuk in geeigneter
Weise auf der Walze vermischt und der auf diese Weise erhaltene Mischkautschuk z.
B. nach Beispiel i mit 6o % Gasruß vulkanisiert. Man erhält hochwertige Vulkanisate
von ausgezeichneten Eigenschaften.
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Ähnlich gute Resultate erhält man, wenn man die nach anderen Verfahren
aus Butadien, Isopren, Dimethylbutadien usw. erhältlichen Polymerisate in der angegebenen
oder auf ähnliche Weise mit Naturkautschuk verarbeitet.
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Die in diesen Beispielen genannten Mischungsverhältnisse zwischen
den synthetischen Kautschukarten einerseits -und dem Naturkautschuk anderseits sowie
die zur Verwendung gelangenden Rußmengen können in weiten Grenzen schwanken. Auch
können alle gebräuchlichen, in den obigen Beispielen nicht genannten Füllmittel
anorganischer oder organischer Natur, Plastizierungsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger,
Farbstoffe usw., neben Ruß verwendet werden. Beispiel 3 Auf einer Kranzpresse wird
eine Mischung aus z oo Gewichtsteilen eines durch Einwirkung von Natrium auf Butadien
bei Gegenwart von Lösungsmitteln hergestellten Polymerisationsprodukts, ioo Gewichtsteilen
Kautschuk, 8o Gewichtsteilen aktivem Gasruß, 2o Gewichtsteilen inaktivem Gasruß,
5 Gewichtsteilen Zinkoxyd, io Gewichtsteilen Stearinsäure, ¢ Gewichtsteilen Schwefel,
2 Gewichtsteilen Alterungsschutzmittel und 2 Gewichtsteilen eines Vullvanis.ationsbeschleunigers
in Schlauchform übergeführt. Die Mischung läßt sich infolge ihrer Plastizität leicht
verarbeiten. Der Schlauch wird durch Erhitzen auf 140° vulkanisiert; er besitzt
eine vorzügliche Haltbarkeit. . Beispiel q. Man stellt eine Lösung einer Mischung
aus ioo Gewichtsteilen eines durch Einwirkung von Natrium auf Butadien in Gegenwart
von Lösungsmitteln erhältlichen Polymerisationsprodukts, ioo Gewichtsteilen Kautschuk,
So Gewichtsteilen ölruß, 4 Gewichtsteilen Weichharz, hergestellt gemäß der britischen
Patentschrift 323 322, 6 Gewichtsteilen Zinkoxyd, 2 Gewichtsteilen Alterungsschutzmittel,
5 Gewichtsteilen Schwefel, o,6 Gewichtsteilen Mercaptobenzotbiazol und o,6 Gewichtsteilen
Diphenylguanidin her. Diese Lösung benutzt man unmittelbar zum Imprägnieren von
Geweben aller Art. Beispiel 5 Eine Mischung aus 5o Gewichtsteilen eines aus Butadien
mit Hilfe von Natrium hergestellten Polymerisationsprodukts, 5o Gewichtsteilen Kautschuk,
2o Gewichtsteilen Zinkoxyd, 7o Gewichtsteilen Gasruß, 5 Gewichtsteilen Fichtenteeröl,
5 Gewichtsteilen eines nach den Angaben der britischen Patentschrift 328 igo hergestellten
Weichharzes, 2 Gewichtsteilen Schwefel, i Gewichtsteil. Alterungsschutzmittel und
2 Gewichtsteilen Diphenylguanidin wird zusammen mit Leinwandstreifen kalandriert
und unter gleichzeitigem Pressen erhitzt. Man erhält Laufbänder von großer Haltbarkeit
.und hohem Abreibewiderstand. Beispiel 6 70 Gewichtsteile eines kautschukähnlichen
Produkts, erhältlich durch Polymerisation von gleichen Teilen Butadien und 2.3-Dimethylbutadien,
werden auf der Walze mit 3o Gewichtsteilen natürlichem Kautschuk und den übrigen
in Beispiel i angegebenen Zusätzen verwalzt und die Mischung in üblicher Weise vulkanisiert.
Beispiel
7 39 Gewichtsteile eines kautschukähnlichen Produkts, erhältlich durch Polymerisation
von 2 # 3-Dimetliylbutadien in Emulsion mit Wasser und einem Emulgierungsmittel,
werden auf der Walze mit 39 Gewichtsteilen Naturkautschuk, 3, i 5 Gewichtsteilen
Schwefel, 9,4 Gewichtsteilen Zinkoxyd, i Teil Teer, i Gewichtsteil Stearinsäure,
5o Gewichtsteilen Gasruß und i Gewichtsteil Diphenylguanidin verwalzt. Die so erhältliche
Mischung wird dann bei 136' 5o bis 70 Minuten lang in üblicher Weise vulkanisiert.
Die Vulkanisate zeigen eine Zerreißfestigkeit von i8o bis 200 kg/qcm bei einer Dehnung
von Soo bis 600