DE672930C - Verfahren zur Herstellung poroesen Kautschuks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung porösen Kautschuks. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird ein nicht wasserlöslicher poröser Füllstoff mit Benzin getränkt und danach mit einer die üblichen Vulkanisationsmittel enthaltenden Kautschukmischung vermengt; anschließend wird die Masse geformt und unter Wasserzusatz vulkanisiert. Die Verwendung von Benzin als Tränkungsfiüssigkeit hat den Nachteil, daß das mit der Kautschukmischung in Berührung kommende Benzin den Kautschuk löst; es besteht daher die Gefahr, daß die Kautschukteilchen bei der Vermengung mit dem porösen Füllstoff in dessen Poren eindringen und sie mehr oder weniger stark verschließen. Der Füllstoff und damit der nach dem bekannten Verfahren herzustellende Kautschuk verlieren dadurch ihre Porosität. Auf die Erhaltung einer solchen Porosität kommt es aber für sehr viele Verwendungszwecke des Kautschuks entscheidend an, beispielsweise dann, wenn der Kautschukkörper später als Trennplatte für Sammlerbatterien Verwendung finden soll.

Erfindungsgemäß wird nun dieser Übelstand dadurch vermieden, daß der poröse Füllstoff vor der Vermengung mit der Kautschukmischung mit Wasser getränkt wird.

Das von dem Füllstoff aufgesaugte Wasser verhindert das Eindringen von Kautschukteilchen in die Füllstoffporen und verhütet auch, daß die Kautschukteilchen wie im Falle des bekannten Verfahrens fest am Füllstoff ankleben.

Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen in ihrer Anwendung bei der Herstellung poröser Tafeln oder Platten beschrieben, wie sie z. B. als Filter oder Trennplatten bei Sammlerbatterien verwendet werden. Selbst- 4c verständlich ist das neue Verfahren aiber auch bei der Herstellung anderer poröser Körper der verschiedensten Formen anwendbar, die für andere Anwendungszwecke bestimmt sind.

Bei der Herstellung tafel- oder plattenförmiger poröser Körper wird der poröse oder durchlässige Kautschuk in einem Kalander in die Tafelform überführt; die Tafel wird dann flach auf eine Metallplatte gelegt und so lange mit heißem Wasser bespritzt, bis nahezu die ganze in der Tafel enthaltene Luft durch Wasser ersetzt ist; anschließend wird die auf der Metallplatte liegende Tafel in Wasser vulkanisiert. Bei der Herstellung von Trennplatten für Sammlerbatterien oder anderer ., poröser Kautschukgegenstände können die gleichen porösen Ausgangsstoffe verwendet werden, die üblicherweise hierbei verarbeitet

Werden, wie beispielsweise feines Sägemehl, Bimsstein, fein gemahlenes Getreide u. dgl. Zweckmäßig wird aber fein gemahlenes hartes Kieselerdegel verwendet, und zwar entweder allein oder zusammen mit anderen porösen Stoffen, wie beispielsweise poröser Kautschukstaub, fein gemahlener Bimsstein, Diatomeenerde u. dgl. Das Kieselerdegel muß sehr fein zerkleinert sein und sollte zweckmäßig weniger als 12,7 kg pro 28,3 1 wiegen; denn je leichter das Kieselerdegel ist, um so größer wird die Porosität der Trennplatten sein.

Als Bindemittel, das die porösen Stoffe in Form einer Tafel, einer Platte oder eines anderen Körpers zusammenhalten soll, kann die übliche Hartkautschukmischung verwendet werden, die beim Vulkanisieren eine ähnliche Beschaffenheit erhält wie das bekannte Ebonit; eine derartige Hartkautschukmischung besteht aus Kautschuk beliebiger Form, beispielsweise in Form von smoked sheets, Plantagenoder Rohkautschuk oder wiedergewonnenem Kautschuk, der mit der erforderlichen Menge von Schwefel, Füllstoff, Erweichungsmitteln, Hartkautschukstaub bzw. -abfall und einem Beschleunigungsmittel gemischt ist. Auch Kautschukmilch kann allein oder in Verbindung mit den üblichen Füllmitteln als Bindemittel Verwendung finden.

Eine sehr brauchbare Trennplatte für Sammlerbatterien ist aus folgenden Bestandteilen hergestellt worden, die im wesentlichen in den angegebenen Mengenverhältnissen verarbeitet wurden:

Smoket sheet 45,4 kg

Schwefel 22,7 kg

Stearinsäure 2,3 kg

Poröser Kautschukstaub .. 10,9 kg

Kieselerdegel 102,5 kg.

Der Kautschuk wird zunächst zerkleinert und gegebenenfalls unter Zusatz von Stearinsäure o. dgl. geknetet, bis er die nötige Plastizität erreicht hat. Der geknetete Kautschuk wird dann innig mit Schwefel vermengt, und zwar gegebenenfalls unter Beimischung eines der üblichen Beschleuniger.

Vor dem Vermengen des Kieselerdegels und des porösen Kautschukstaubes, d. h. der Bruchstücke einer zerbrochenen oder schadhaften Trennplatte, mit der die üblichen Vulkanisationsmittel enthaltenden Kautschukmischung werden das Kieselerdegel und der Kautschukstaub mit 113 1 reinem Wasser angefeuchtet. Die verwendete Wassermenge beträgt zweckmäßig zwischen 80 und 120 °/₀ des Trockengewichts des Kieselerdegels und des porösen Kautschukstaubes. Dieses Anfeuchten des Kieselerdegels und des porösen Kautschukstaubes mit Wasser vor dem Vermengen mit der Kautschukmischung hat ein teilweises Einweichen bzw. Tränken zur Folge und dient einerseits dazu, die Fähigkeit des Kautschuks, Kieselerdegel und porösen Kautschukstaub aufzunehmen, zu steigern, anderseits dazu, die Porosität der Trennplatten zu erhöhen. Offenbar verhindert das Wasser, daß die Kautschukmischung die Poren des Kieselerdegels und des porösen Kautschukstaubs schließt. Außerdem wird verhindert, daß der Kautschuk zu fest an den Oberflächen der porösen Teilchen anhaftet; denn das Wasser dringt nicht nur in die Poren dieser Teilchen ein, sondern bleibt auch an ihren Oberflächen haften.

Nachdem das Kieselerdegel und der poröse Kautschukstaub kräftig angefeuchtet und teilweise mit Wasser getränkt worden sind, werden sie in der üblichen Weise, beispielsweise durch Mahlen mit der Kautschukmischung vermengt; ist diese Vermengung so weit durchgeführt worden, daß die porösen Teilchen gleichmäßig in der ganzen Masse verteilt sind, so wird die Masse kalandert, in Formen gebracht oder in die Form von Tafeln oder anderen Gebilden gepreßt. Wenn auch die porösen Teilchen gleichmäßig in der ganzen Kautschukmischung verteilt sind, so ist doch aus den oben angegebenen Mengen-Verhältnissen der einzelnen Bestandteile zu ersehen, daß die Menge der Kautschukmischung nicht ausreicht, um die porösen Teilchen vollständig mit einer dünnen Kautschukschicht zu bedecken; infolgedessen be- rühren ein erheblicher Teil der porösen Teilchen einander unmittelbar, obwohl sie in der gesamten Masse durch die zwischen ihnen liegende Kautschukmischung zusammengehalten werden. Infolgedessen ist die Porosität des fertigen Gegenstandes erheblich größer als bei solchen Körpern, bei denen der Mengenanteil des Kautschuks ausreicht, um die porösen Teilchen vollständig zu bedecken.

Kommt die Trennplatte bzw. der band- oder tafelförmige poröse Körper aus dem Kalander oder der Presse, so wird er in der üblichen Weise in einem Wasserbad vulkanisiert; vor dem Eintauchen in das Wasserbad wird er zweckmäßig mit heißem Wasser bespritzt, um die in den Poren und in dem Zwischenraum zwischen den porösen Teilchen und der Kautschukmischung eingeschlossene Luft zu verdrängen. Die Temperatur des aufgespritzten Wassers kann zwischen etwa 38⁰ und 99⁰ liegen und wird gewöhnlich etwa 82⁰ betragen. Ist die Luft in dem Körper im wesentlichen durch Wasser ersetzt worden, so daß das spezifische Gewicht des Körpers größer als dasjenige von Wasser ist, so wird der Körper in das Wasserbad eingetaucht und in Anwesenheit von Dämpfen vulkanisiert.

Soll eine flache poröse Trennplatte für Sammlerbatterien hergestellt werden, so ist es zweckmäßig, die aus dem Kalander oder der Presse gelangende flache Tafel auf eine ebene, zweckmäßig aus Aluminium bestehende Metallplatte zu legen. Die etwa 1,2 m lange und beliebig dicke, zweckmäßig 10,2 bis 20,3 ^cm starke Tafel des porösen Materials wird glatt auf der Metallplatte ausgebreitet und auf dieser etwa 1 Minute lang mit heißem Wasser bespritzt; dies reicht gewöhnlich aus, um die Luft vollständig aus der Tafel zu verdrängen bzw. sie derart durch Wasser zu ersetzen, daß das spezifische Gewicht der Tafel größer als dasjenige von Wasser ist. Hierauf wird die vollgesaugte Tafel flach gegen die Metallplatte gedrückt, so daß die zwischen Tafel und Platte noch vorhandene Luft verdrängt wird. Die Tafel liegt dann vollständig flach auf der Metallplatte. Vorteilhaft wird die Tafel mit einer Bürste glatt auf die Platte gedruckt.

Nunmehr kann der tafel- oder streifenförmige poröse Körper in einem Wasserbad vulkanisiert werden. Zu diesem Zweck wird die Metallplatte mit der darauf liegenden Tafel in Wasser getaucht und der Einwirkung von Frischdampf ausgesetzt, der unter einem Druck von etwa 27 kg steht, was einer Temperatur von ungefähr 153° entspricht. Dieser Behandlung wird die Tafel ungefähr 4 Stunden lang ausgesetzt. Ist die Vulkanisierung" beendet, so besitzt die fertige poröse Tafel eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Reaktionen, insbesondere solchen, wie sie sich in den üblichen Sammlerbatterien abspielen. Eine etwa 1,3 mm dicke Trennplatte hat nach dem Kalandern einen Widerstand von etwa 0,35 Ohm auf den Ouadratzoll. Nachdem die Trennplatte durch Aufspritzen von heißem Wasser mit Wasser getränkt worden ist, hat sich der Widerstand des Streifens auf ungefähr 0,04 Ohm pro Ouadratzoll verringert.

Das Bespritzen der Trennplatte vor dem Vulkanisieren hat zur Folge, daß die Platten nach allen Richtungen hin erheblich aufgeschwemmt werden. Dies zeigt an, daß die Kautschukmischung, die die porösen Teilchen in der Platte zusammenhält, sich ausgedehnt hat und daß sich entweder in dem Kautschuk oder zwischen dem Kautschuk und den porösen Teilchen Zwischenräume gebildet haben. Es ist wichtig, daß sich die Platte bzw. der Streifen vor dem Eintauchen in das Vulkanisierungsbad vollständig mit Wasser vollgesogen hat, so daß in der Platte keine oder nahezu keine Luft mehr vorhanden ist; denn anderenfalls würde die Platte in dem Wasserbad schwimmen, was wieder zur Folge hätte, daß die Platte uneben wird, reißt und sich wirft, so daß sie für die praktische Verwendung unbrauchbar wird.

Hat der poröse Körper eine solche Form, daß er nicht kalandert oder gepreßt, sondern in einer Form gegossen werden muß, so muß er vor dem Vulkanisieren mehrere Stunden mit Wasser getränkt werden, damit er eine möglichst starke Porosität erhält. Die Zeitdauer, während der der gegossene poröse Körper vor dem Vulkanisieren im Wasser verbleiben muß, hängt natürlich von der Größe und der Form des Körpers ab; im allgemeinen wird es jedoch genügen, wenn die Tränkung etwa 8 Stunden dauert.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung porösen Kautschuks, bei welchem ein nicht wasserlöslicher poröser Füllstoff mit einer Flüssigkeit getränkt und danach mit einer die üblichen Vulkanisationsmittel enthaltenden Kautschukmischung vermengt wird, worauf die Masse geformt und unter Wasserzusatz vulkanisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Füllstoff vor der Vermengung mit der Kautschukmischung mit Wasser getränkt wird.