DE69127537T2 - Mit Fibrillen verstärkte Elastomere - Google Patents

Mit Fibrillen verstärkte Elastomere

Info

Publication number
DE69127537T2
DE69127537T2 DE69127537T DE69127537T DE69127537T2 DE 69127537 T2 DE69127537 T2 DE 69127537T2 DE 69127537 T DE69127537 T DE 69127537T DE 69127537 T DE69127537 T DE 69127537T DE 69127537 T2 DE69127537 T2 DE 69127537T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fibrids
elastomer
mixer
added
dried
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69127537T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69127537D1 (de
Inventor
Dexter Lee Atkinson
Arnold Frances
Lee James Hesler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of DE69127537D1 publication Critical patent/DE69127537D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69127537T2 publication Critical patent/DE69127537T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/046—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with synthetic macromolecular fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2321/00—Characterised by the use of unspecified rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L11/00—Compositions of homopolymers or copolymers of chloroprene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/18—Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C08L33/20—Homopolymers or copolymers of acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/10—Polyamides derived from aromatically bound amino and carboxyl groups of amino-carboxylic acids or of polyamines and polycarboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Verstärkung von Kautschuk und von anderen Elastomeren mit Ruß, p-Aramid-Pulpe und anderen Materialien ist gut bekannt. Siehe beispielsweise die U.S. 4 514 541 und 4 871 004. Die Verwendung von Fibriden in Fibrid/Elastomer-Zusammensetzungen stellt gegenüber den bisher bekannten Faser/Elastomer-Zusammensetzungen eine vereinfachte und wirksamere Möglichkeit zur Verstärkung bereit. Die Verwendung von Fibriden vereinfacht das Mischen von Verstärker und Elastomer, wobei das Mischen im allgemeinen in einer herkömmlichen "Gummi"-Mischeinrichtung, beispielsweise in einem Banbury-Mischer, einer Walzenmühle, einem Extruder, unter Anwendung gut bekannter Mischtechniken erfolgt. Obwohl diese Fibride als Masterbatch (Vormischung mit Elastomeren und/oder anderen - üblicherweise festen - Bestandteilen) zugesetzt werden kann, können sie in vielen Fällen sogar in Form des "niemals getrockneten" Produkts zugesetzt werden, d.h. sie enthalten beträchtliche Mengen Feuchtigkeit. Im Falle von Kautschuk-Zusammensetzungen, die infoge einer chemischen Vernetzung "aushärten", wird diese Feuchtigkeit im allgemeinen während der Verarbeitungs(Misch-, Kalandrier-, Form-)Vorgänge beseitigt. Bei den thermoplastischen Elastomeren ist dies nicht der Fall, und es ist ratsam, den größten Teil oder die gesamte Feuchtigkeit aus dem "niemals getrockneten" Produkt zu entfernen, bevor es dem Elastomer zugesetzt wird.
  • Einige der verstärkten Elastomerprodukte aus dem Stand der Technik zeigen bei geringer Dehnung einen hohen Modul, versagen jedoch bei hoher Dehnung. Andere verstärkungen weisen Probleme bei der Herstellung auf, da sie mit dem Elastomer schwer mischbar sind und zu gerichteten Produkten führen. Ein schlechtes Mischen zeigt sich durch Hohlräume und Risse im Endprodukt. Wieder andere Mittel stellen nicht den gewünschten Grad der Modul-Verbesserung bereit. Die Erfindung strebt die Beseitigung dieser Nachteile an.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt eine Elastomer-Zusammensetzung bereit, die, auf der Basis des Gewichtes des Elastomeren, verstärkt ist mit 0,5 bis 60 Teilen auf 100 Teile (phr) Poly(m-phenylenisophthalamid) (MPD-I)-Fibriden, vorzugsweise "niemals getrocknete" MPD-I-Fibriden.
    • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die verstärkten Elastomer-Zusammensetzungen, die die Erfindung betrifft, enthalten eine größere Menge von der Elastomerkomponente, die natürlicher oder synthetischer (einschließlich thermoplastischer Materialien) Kautschuk sein kann. Abgesehen von der Elastomerkomponente werden häufig verschiedene herkömmliche Hilfsstoffe, beispielsweise Antioxidantien, Füllstoffe, eingeschlossen, z.B.:
  • "Hi-Sil" 233 - ein Verstärkungsmittel aus ausgefällter, amorpher hydratisierter Kieselsäure.
  • Paraflux - ein polymerisierter, gesättigter Erdölkohlenwasserstoff-Weichmacher.
  • Agerite Resin D - ein Antioxidans, polymerisiertes 1,2-Di-hydro-2,24-trimethyl-1- chinolin.
  • Arofene Resin 8318 - ein Klebrigmacher, Octylphenolformaldehyd, nicht wärmereaktiv.
  • N339 HAF Ruß-Verstärkungsmittel.
  • Cydac oder Santocure - ein Beschleuniger, N-Cyclohexyl-2- benzothiazolsulfenamid.
  • Crystex 20 % Ölschwefel - ein Vulkanisator, Ausblühverzögerer, polymerisierter Schwefel.
  • Santogard PVI (100 %) - ein Verzögerer, N-(Cyclohexylthio)phthalimid.
  • Nochek 4607 - ein Antioxidans
  • - mikrokristalline Mischung.
  • Flexone 3C - ein Antioxidans, N-Isopropyl- N'phenyl-p-phenylendiamin.
  • Sundex 8125 - ein Plastifizierer, hocharomatisches Öl, ASTM D 2226, Typ 101.
  • Die in den folgenden Beispielen eingesetzten Elastomere sind:
  • Neoprene FB - Ein niedermolekulares Polychloropren, das zur Verwendung als vulkanisierbarer Plastifizierer für Neoprene und andere synthetische Elastomere geeignet ist.
  • Nordel 1040 - Ein Schwefel-vulkanisierbarer, niederviskoser Kohlenwasserstoffkautschuk, Ethylen-Propylen- Dien-polymethylen (EPDM).
  • SBR 1712 - Styrol-Butadien-Kautschuk
  • RSS Nr. 1 - natürlicher Kautschuk, Rohkautschuk, bestehend aus koagulierten Kautschuklagen, die sorgfältig getrocknet und geräuchert worden sind.
  • Hytrel 4056 - thermoplastisches Polyester-Elastomer.
  • Die erfindungsgemäß, zuzugebenden Fibride sind einige von denen, die bei Morgan, U.S.-Patentschrift Nr. 2 999 788, beschrieben worden sind, oder andere. Diese Fibride sind nichtgranuläre schichtartige (Membranen) Teilchen. Die MPD-I-Fibride sind besonders bevorzugt, wenn Hydrolysestabilität und Zersetzungsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen erforderlich sind.
  • Unerwarteterweise wurde in den unter Zusatz von niemals getrockneten MPD-I-Fasern zu der Elastomercharge hergestellten Elastomer-Zusammensetzungen ein hoher Modul festgestellt. Solche Fibride, die manchmal als "niemals getrocknet" bezeichnet werden, werden in der U.S.-Patentschrift Nr. 4 515 656 beschrieben. Diese Fibride, die etwa 30 bis etwa 95 Gew.-% Wasser enthalten, verleihen dem Elastomer einen außergewöhnlich hohen Modul und sind bevorzugt, wo dies die am meisten benötigte Eigenschaft ist. Fibride, die wenig Wasser enthalten, liefern Elastomere mit höherer Dehnung, jedoch mit begrenzterem Modul.
  • Normalerweise werden etwa 1 bis etwa 30 phr Fibride mit dem Elastomer kombiniert, obwohl sich mit so wenig wie 0,5 phr eine Verbesserung in den Ergebnissen ergibt.
  • Bei der Herstellung der Elastomercharge können die Fibride mit dem Elastomer vermischt werden, indem eine herkömmliche "Gummi"-Mischeinrichtung, beispielsweise ein Banbury-Mischer, eine Walzenmühle, ein Extruder, unter Anwendung gut bekannter Mischtechniken eingesetzt wird. Obwohl diese Fibride als Masterbatch (Vormischung mit Elastomeren und/oder anderen - üblicherweise festen - Bestandteilen in Anteilen von etwa 100 bis 500 phr Fibride) zugegeben werden können, können sie in vielen Fällen sogar in Form der "niemals getrockneten" Produkte zugesetzt werden. Im Falle von Kautschuk-Zusammensetzungen, die infolge von chemischer Vernetzung "aushärten", wird diese Feuchtigkeit im allgemeinen währen der Verarbeitungs- (Misch-, Kalandrier-, Form-)Vorgänge beseitigt. Mit thermoplastischen Elastomeren ist dies nicht der Fall, und es ist ratsam, den größten Teil oder die gesamte Feuchtigkeit aus dem "niemals getrockneten" Produkt zu entfernen, bevor es dem Elastomer zugesetzt wird.
  • Die erfindungsgemäße teilchenförmige Elastomerzusammensetzung ist zur Herstellung von Energietransmissionsriemen, isolierenden Raketenauskleidungen, Verschlüssen, Verpackungen, Dichtungen, Tankbehälter-Aufstandsflächen, Reifen, Förderbändern, Schläuchen, Schutzkleidung (z.B. Handschuhe), Rädern und für viele andere Anwendungen geeignet.
  • Im Vergleich zu den nur mit Ruß verstärkten Elastomeren weisen die erfindungsgemäßen Elastomere einen deutlich besseren Modul auf. Im Vergleich zu Poly(p-phenylenterephthalamid)- Pulpe-verstärkten Elastomeren mischen sich die erfindungsgemäßen Elastomere leichter mit den Elastomeren und sind im allgemeinen hinsichtlich der Dehnung besser, da sie einen passenden Modul aufweisen.
    • Test und Messungen
  • Bei allen Proben werden die physikalischen Eigenschaften bei Raumtemperatur gemessen. In allen Fällen wurden wenigstens 3 Wiederholungsmessungen pro Probe vorgenommen. Die Messungen wurden durch die folgenden Methoden durchgeführt:
  • Modul (Zug/Dehnung): ASTM D-412-87 für vernetzte, chemisch gehärtete Elastomere. ASTM-D-638-89 für thermoplastische Elastomere.
    • Einschnittvergrößerung unter Anwendung des Wulstbereich- Dauertests
  • Dieser Test ist dazu gedacht, das Versagen von PKW- und LKW- Reifen aufgrund von bereits vorhandenen Einschnitten in die Seitenwand zu bewerten, während sich der Reifen unter Last und Geschwindigkeit befindet.
  • Die Reifenseitenwand wird in vier gleichen Abständen eingeschnitten, 1/7" (13 mm) in der Länge, 1/16" (2 mm) in der Tiefe, jeweils 1 Schnitt in horizontaler Lage, vertikaler Lage, einer 45 Grad nach links geneigten Lage und einer 45 Grad nach rechts geneigten Lage. Zur maximalen Dehnung wird der Reifen sodann dem Wulstbereich-Dauertest unterzogen.
  • Der Reifen wird auf einem geeigneten Schwerlast-Testrahmen befestigt und bei 100 ºF (38 ºC) 4 h bei 24 psi (165 kPa) konditioniert. Der Druck wird auf den für den speziellen Lastbereich erlaubten Maximaldruck eingestellt und anschließend für weitere 4 h konditioniert.
  • Sodann wird der Reifen bei 30 mph (48,3 kmph) in der folgenden Reihenfolge bis zum Versagen getestet: 90 % Nennlast, 2 h, 115 % Last, 2 h; 150 % Last, 20 h; 170 % Last, 20 h, 190 % Last; 20 h und 210 % Last bis zum Versagen.
  • Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung (mit der Ausnahme der Vergleichsbeispiele oder Kontrollen) und sind nicht als Einschränkung gedacht.
    • Beispiel 1
  • 985 Gramm niemals getrocknete MPD-I-Fibride (voreingestellt auf 13 % Feststoffgehalt, um ein Äquivalentgewicht von 128 g Fibride auf Trockenbasis zu ergeben) wurden über Nacht in einem Ofen bei 100 ºC luftgetrocknet. Die getrockneten Fibride wurden mit 128 g Hi-Sil 233 2 min in einen Eirich-Mischer gegeben, der Mischer wurde abgeschaltet, die Seiten abgewischt, und der Mischer wurde anschließend noch 2 min betrieben. Die 256 g Gemisch wurden zusammen mit 512 g Nordel 1040, 128 g Neoprene FB und 99 g Hi-Sil 233 in einen Banbury-Mischer gegeben. Der Mischer wurde betrieben, bis die Temperatur 93 ºC erreichte. Sodann wurden die trockenen Bestandteile nach unten gebürstet und der Mischer betrieben, bis die Temperatur 116 ºC erreichte. Der Mischer wird abgeschaltet und das Elastomergemisch entnommen. Das Gemisch wird auf eine Walzenmühle aufgegeben und die restlichen trockenen Bestandteile (Tabelle 1) werden langsam zugegeben. Das Mahlen wurde fortgesetzt, bis diese restlichen trockenen Bestandteile gleichmäßig vermischt waren. Die kompoundierte Kautschuklage wurde aufgeschnitten und aus der Walze genommen, auf Größe zugeschnitten und 30 min bei 160 ºC bei 8625 kPa vulkanisiert.
  • In dem Banbury-Mischer wurde eine Kontrolle hergestellt, indem dieselbe Verfahrensweise und dieselben Mengen wie vorstehend eingesetzt wurden, außer daß keine MPD-I-Fibride zugesetzt wurden.
  • Eine Vergleichszusammensetzung wurde hergestellt, indem dieselben Verfahrensweisen und Mengen wie vorstehend eingesetzt wurden, außer daß in dem Banbury-Mischer die Fibride durch 128 g Poly(p-phenylenterephthalamid) (PPD-T)- Pulpe ersetzte wurden. Tabelle 1 Formulierungen, g
  • (a) 2-Mercaptobenzothiazol, Beschleuniger
  • (b) Tetramethylthiuramdisulfid, Beschleuniger
  • (c) Zinkdibutyldithiocarbamat, Beschleuniger
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2
  • (1) RT = Raumtemperatur. Die Ergebnisse sind als Belastung in psi bei verschiedenen Dehnungsprozentbeträgen gezeigt. Die Ergebnisse sind in Maschinenrichtung (MD) und Maschinenquerrichtung (CMD) gezeigt.
    • Beispiel 2
  • Niemals getrocknete MPD-I-Fibride (voreingestellt auf 13 % Feststoffe) wurden geöffnet, indem die Kräfte einer als Ultrarotor bekannten Turbulentstrahl-Luftmühle eingesetzt wurden.Unter Verwendung eines angeschlossenen, einstellbaren Wärmebelastungs-Trocknungsabschnittes wurde gleichzeitig ein teilweises Trocknen erreicht. Die resultierenden gemahlenen Fibride wurden auf 34 % Feststoffe eingestellt. 95 g dieser teilweise getrockneten Ultrarotor-behandelten Fibride (32 g Fibride Trockengewichtsbasis) wurden in einem Schleudermischer mit 32 g N-339 HAF-Ruß 7 min lang zusammengebracht. Die 127 g des Gemisches wurden zusammen mit sämtlichen Bestandteilen der Tabelle 3, außer Cydac, Crystex und Santogard, in einen Banbury-Mischer gegeben. Der Banbury-Mischer wurde unter Anwendung der Banbury-Standardmischtechniken betrieben, wobei 149 ºC nicht überschritten wurden. Das Gemisch wurde ausgegossen, abgekühlt und erneut in den Banbury-Mischer gegeben, wobei nun Cydax, Crystex und Santogard zugesetzt wurden und wiederum 149 ºC nicht überschritten wurden. Der Mischer wurde abgeschaltet und das Elastomergemisch entnommen. Das Gemisch wurde auf einer Walzenmühle unter Verwendung von Kühlwasser gemahlen. Die kompoundierte Kautschuklage wurde aufgeschnitten und aus der Walze genommen, auf Größe zugeschnitten und 30 min bei 160 ºC bei 8625 kPa vulkanisiert.
  • In dem Banbury-Mischer wurde unter Verwendung derselben Verfahrensweise und Mengen wie vorstehend eine Kontrolle mit der Ausnahme hergestellt, daß keine Fibride zugesetzt wurden.
  • Eine Vergleichszusammensetzung wurde unter Anwendung derselben Verfahrensweise und Mengen wie vorstehend hergestellt, außer daß in dem Banbury-Mischer 32 g PPD-T-Pulpe anstelle der MPD-I-Fibride eingesetzt wurden. Tabelle 3 Formulierungen, g
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4
  • (1) RT = Raumtemperatur. Die Ergebnisse sind als Belastung in psi bei unterschiedlichen Dehnungsprozentbeträgen angegeben.
    • Beispiel 3
  • Eine Menge von niemals getrockneten MPD-I-Fibriden (voreingestellt auf 13 % Feststoffgehalt) wurde unter Anwendung der Kräfte einer als Ultrarotor bekannten Turbulentstrahl-Luftmühle geöffnet. Gleichzeitig wurde ein teilweises Trocknen durch den Einsatz eines angeschlossenen, einstellbaren Wärmebelastungs-Trocknungs abschnittes erreicht. Die resultierenden gemahlenen Fibride wurden bei 55 % Feststoffen gemessen. 233 g dieser teilweise getrockneten Ultrarotor-behandelten Fibride (128 g Fibride, Trockengewichtsbasis) wurden mit 128 g Hi-Sil 233 kombiniert und 5 min geschleudert. Die 361 g Gemisch wurden zusammen mit 512 g Nordel 1040, 128 g Neoprene FB und 99 g Hi-Sil 233 in einen Banbury-Mischer gegeben. Der Mischer wird unter Anwendung der Banbury-Standardmischtechniken betrieben, bis die Temperatur 93 ºC erreicht.
  • Der Mischer wird abgeschaltet, die Trockenbestandteile nach unten gebürstet, erneut gestartet und betrieben, bis die Temperatur 116 ºC erreicht. Der Mischer wird abgeschaltet und das Elastomergemisch entnommen. Das Gemisch wird auf eine Walzenmühle gegeben, und die restlichen Trockenbestandteile (Tabelle 5) werden langsam zugegeben. Das Mahlen wird fortgesetzt, bis diese restlichen Trockenbestandteile gleichmäßig gemischt sind. Die kompoundierte Kautschuklage wird aufgeschnitten und aus der Walze genommen, auf Größe zugeschnitten und 30 min bei 160 ºC bei 8625 kPa vulkanisiert.
  • In dem Banbury-Mischer wurde unter Anwendung derselben Verfahrensweise und Mengen wie vorstehend eine Kontrolle mit der Ausnahme hergestellt, daß keine Fibride zugesetzt wurden. Tabelle 5 Formulierungen, g
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt. Tabelle 6
  • (1) RT = Raumtemperatur. Die Ergebnisse sind als Belastung in psi bei unterschiedlichen Dehnungsprozentbeträgen angegeben. brk bedeutet, daß die Probe vor Erreichen dieses Punktes reißt.
    • Beispiel 4
  • Nie getrocknetes MPD-I (voreingestellt auf 13 % Feststoffe) wurde unter Anwendung der Kräfte einer als Ultrarotor bekannten Turbulentstrahl-Luftmühle geöffnet. Gleichzeitig wurde ein teilweises Trocknen erreicht, indem ein angeschlossener, einstellbarer Wärmebelastungs-Trocknungsabschnitt eingesetzt wurde.
  • Die resultierenden gemahlenen Fibride wurden bei 67 % Feststoffen gemessen. 48 g dieser teilweise getrockneten, Ultrarotor-behandelten Fibride (32 g Fibride Trockengewichtsbasis) wurden mit 32 g N 339 HAF Ruß in einem Schleudermischer 7 min kombiniert. Die 80 g Gemisch wurden zusammen mit sämtlichen Bestandteilen von Tabelle 7, außer Cydac, Crystex und Santogard, in einen Banbury-Mischer gegeben. Der Banbury- Mischer wird unter Anwendung der Banbury-Standardmischtechniken betrieben, wobei 149 ºC nicht überschritten wurden. Das Gemisch wird ausgegossen, abgekühlt und erneut durch den Banbury-Mischer laufen gelassen, wobei nun Cydac, Crystex und Santogard, wiederum indem 149 ºC nicht überschritten wurden, zugegeben werden. Der Mischer wird abgeschaltet und das Elastomergemisch entfernt. Das Gemisch wird unter Verwendung von Kühlwasser auf einer Walzenmühle gemahlen. Die kompoundierte Kautschuklage wird aufgeschnitten und aus der Walze genommen, auf Größe geschnitten und 30 min bei 160 ºC bei 8625 kPa vulkanisiert.
  • Unter Anwendung derselben Verfahrensweise und Mengen wie oben wurde in dem Banbury-Mischer eine Kontrolle hergestellt, mit der Ausnahme, daß keine Fibride zugesetzt wurden. Tabelle 7 Formulierungen, g
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt. Tabelle 8
  • (1) RT = Raumtemperatur. Die Ergebnisse sind als Belastung in psi bei unterschiedlichen Dehnungsprozentbeträgen angegeben.
    • Beispiel 5
  • Eine Menge von niemals getrockneten MPD-I-Fibriden (vorein gestellt auf 13 % Feststoffgehalt) wurde unter Verwendung eines Ultrarotors geöffnet. Gleichzeitig wurde ein teilweises Trocknen erreicht, indem ein angeschlossener, einstellbarer Wärmebelastungs-Trocknungsabschnitt eingesetzt wurde. Die resultierenden gemahlenen Fasern wurden auf 93 % Feststoffe eingestellt. 69 g dieser teilweise getrockneten Ultrarotorbehandelten Fibride (64 g Fibride, Trockengewichtsbasis) wurden mit 64 g PPD-T-Pulpe und 128 g Hi-Sil 233 kombiniert und 5 min trockengeschleudert. Die 261 g Gemisch wurden zusammen mit 512 g Nordel 1040, 128 g Neoprenee FB und 99 g Hi-Sil 233 in einen Banbury-Mischer gegeben. Der Mischer wird unter Anwendung der Banbury-Standardmischtechniken betrieben, bis die Temperatur 93 ºC erreicht. Der Mischer wird abgeschaltet, die Trockenbestandteile nach unten gebürstet, erneut gestartet und betrieben, bis die Temperatur 116 ºC erreicht. Der Mischer wird abgeschaltet und das Elastomergemisch entnommen. Das Gemisch wird auf eine Walzenmühle gegeben, und die restlichen Trockenbestandteile (Tabelle 9) werden langsam zugesetzt. Das Mahlen wird fortgesetzt, bis diese restlichen Trockenbestandteile gleichmäßig vermischt sind. Die kompoundierte Kautschuklage wird eingeschnitten und aus der Walze genommen, auf Größe geschnitten und 30 min bei 160 ºC bei 8625 kPa vulkanisiert.
  • Unter Anwendung derselben Verfahrensweise und Mengen wie vorstehend wurde in dem Banbury-Mischer eine Kontrolle hergestellt, außer daß keine Fibride zugesetzt wurden.
  • Eine Vergleichszusammensetzung auf der Basis von PPD-T-Pulpe wurde unter Anwendung derselben Verfahrensweisen und Mengen wie vorstehend hergestellt, außer daß in dem Banbury-Mischer die Fibride und Pulpe durch 128 g Pulpe ersetzt wurden. Tabelle 9 Formulierungen, g
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt. Tabelle 10
  • (1) RT = Raumtemperatur. Die Ergebnisse sind als Belastung in psi bei unterschiedlichen Dehnungsprozentbeträgen angegeben.
    • Beispiel 6
  • Die in Tabelle 11 gezeigte Formulierung wurde beim Zusammenbringen des natürlichen Kautschuks, SBR 1712, der niemals getrockneten MPD-I-Fasern (etwa 90 % Wasser), Zinkoxid, Stearinsäure und HAF-Ruß in einem Banbury-Mischer eingesetzt. Unter Befolgung der Banbury-Standardmischtechniken wird das Elastomer auf die Walzenmühle gegeben, wo die restlichen Trockenbestandteile (Tabelle 13) zugesetzt werden und das Mahlen fortgesetzt wird, um ein gleichmäßiges Mischen zu erreichen. Die kompoundierte Lage wird bei 149 ºC 30 min vulkanisiert, wovon Proben zur Laboranalyse abgeschnitten werden.
  • Die Kontrolle wurde unter Anwendung derselben Formulierung und Verfahrensweisen, jedoch ohne Verstärkungsfibride, hergestellt. Tabelle 11 Formulierungen, phr
  • Kontrolle Beispiel 7
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt. Tabelle 12
  • (1) RT = Raumtemperatur. Die Ergebnisse sind als Belastung in psi bei unterschiedlichen Dehnungsprozentbeträgen angegeben. Die Ergebnisse sind in Maschinenrichtung (MD) angegeben.
  • -- bedeutet, daß die Probe unter dieser Bedingung nicht gemessen wird.
    • Beispiel 7
  • Eine Menge von niemals getrockneten MPD-I-Fibriden wurde geöffnet, indem ein Ultrarotor eingesetzt wurde und sie teilweise, wie in Beispiel 5 beschrieben, auf 93 % Feststoffe getrocknet wurden. Diese Fibride wurden anschließend über Nacht bei 100 ºC weiter getrocknet. Diese getrockneten Fibride wurden sodann mit einem pulverisierten thermoplastischen Polyester-Elastomer, Hytrel 4056, in einen Taumelmischer gemischt, wobei sich eine resultierende Konzentration von 3 % MPD-I-Fasern ergibt. Dieses Material wurde über Nacht in einem 70-ºC-Ofen mit Stickstoffspülung getrocknet. Das Gemisch wurde aus dem Ofen genommen und sofort unter Anwendung der Extruder-Standardbedingungen in den Schneckenextruder eingespeist. Das extrudierte Elastomer wird mit Wasser abgeschreckt und zu einem Granulat zerhackt. Die Pellets werden anschließend unter Anwendung der Standardformtechniken und -bedingungen zum Testen geformt. Die Prüfkörper werden direkt geformt oder aus den Lagen gestanzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 gezeigt. Tabelle 13
  • (1) RT = Raumtemperatur. Die Ergebnisse sind als Belastung in psi bei unterschiedlichen Dehnungsprozentbeträgen angegeben. Die Ergebnisse sind in Maschinenrichtung (MD) angegeben.

Claims (6)

1. Elastomer-Zusammensetzung, die mit 0,5 bis 60 Teilen Poly(m-phenylenisophthalamid)-Fibriden auf 100 Teile des Elastomeren verstärkt ist.
2. Elastomer-Zusammensetzung nach Anspruch 1, die Poly(p-phenylenterephthalamid)-Pulpe zusätzlich zu den Fibriden enthält.
3. Elastomer-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Elastomer natürlicher Kautschuk ist.
4. Elastomer-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Elastomer synthetischer Kautschuk ist.
5. Verfahren zur Herstellung einer Elastomer-Zusammensetzung, das die Einarbeitung von 0,5 bis 60 Teilen Poly(m-phenylenisophthalamid)-Fibriden auf 100 Teile des Elastomeren umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Fibride niemals getrocknetes Poly (m-phenylenisophthalamid) sind.
DE69127537T 1990-12-14 1991-12-13 Mit Fibrillen verstärkte Elastomere Expired - Lifetime DE69127537T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/629,657 US5331053A (en) 1990-12-14 1990-12-14 Fibrid reinforced elastomers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69127537D1 DE69127537D1 (de) 1997-10-09
DE69127537T2 true DE69127537T2 (de) 1998-03-26

Family

ID=24523924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69127537T Expired - Lifetime DE69127537T2 (de) 1990-12-14 1991-12-13 Mit Fibrillen verstärkte Elastomere

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5331053A (de)
EP (1) EP0490706B1 (de)
JP (1) JP3172224B2 (de)
KR (1) KR0185992B1 (de)
AU (1) AU656750B2 (de)
BR (1) BR9105470A (de)
CA (1) CA2055888C (de)
DE (1) DE69127537T2 (de)
ES (1) ES2106061T3 (de)
MX (1) MX9102545A (de)
RU (1) RU2083606C1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5769328A (en) * 1995-12-26 1998-06-23 General Motors Corporation Fuel interconnect for fuel injector
US6063310A (en) * 1998-10-26 2000-05-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Resin composition of improved elongation
KR100595790B1 (ko) * 1997-11-03 2006-07-03 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 신장성이 향상된 수지 조성물
US20040150168A1 (en) * 2003-01-18 2004-08-05 Heathcott Joe William Power end seal
US7056250B2 (en) * 2003-04-14 2006-06-06 The Goodyear Tire & Rubber Company Power transmission belt containing short high molecular weight polyacrylonitrile fiber
JP3998692B2 (ja) * 2004-12-27 2007-10-31 横浜ゴム株式会社 ゴム／短繊維マスターバッチ及びその製造方法並びにそれらのマスターバッチを用いた空気入りタイヤ
KR100582003B1 (ko) * 2005-06-03 2006-05-22 한국타이어 주식회사 스터드리스 타이어의 트레드용 고무 조성물
KR100582005B1 (ko) * 2005-06-03 2006-05-22 한국타이어 주식회사 스터드리스 타이어의 트레드용 고무 조성물
EP2058370A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-13 Teijin Aramid B.V. Aramidteilchen mit einem Peroxidradikal-Initiator
JP2011506642A (ja) * 2007-12-05 2011-03-03 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 弾性率増加ゴムの製造に有用なエラストマー材料
WO2009151942A2 (en) * 2008-05-26 2009-12-17 Semmes, Inc. Reinforced polymer foams, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
JP2012521320A (ja) * 2009-03-20 2012-09-13 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー タイヤトレッドブロック組成物
CN104837649A (zh) 2012-12-04 2015-08-12 纳幕尔杜邦公司 包含短纤纱的加强结构
US9610807B2 (en) 2013-01-09 2017-04-04 E I Du Pont De Nemours And Company Tire overlay composition
US20140246133A1 (en) 2013-03-04 2014-09-04 E I Du Pont De Nemours And Company Tire containing a component for reducing vibration-generated noise in a tire and method for reducing tire noise
US9227467B2 (en) 2013-07-22 2016-01-05 E I Du Pont De Nemours And Company Pneumatic tire

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL246230A (de) * 1958-12-09
NL174730C (nl) * 1974-05-24 Rhone Poulenc Textile Werkwijze voor het bereiden van een optisch anisotroop preparaat van een statistisch of geordend copolyamide, alsmede daaruit gevormde voortbrengselen en werkwijze voor het bereiden van de copolyamiden.
US3969568A (en) * 1974-12-04 1976-07-13 Uniroyal Inc. Aramid floc reinforcement of rubber using particular adhesive
DE2746533A1 (de) * 1977-10-17 1979-04-19 Hoechst Ag Verformbare silikonkautschukfolie
FR2448870A1 (fr) * 1979-02-14 1980-09-12 Montedison Spa Bases de chaussures en matiere synthetique fibreuse
US4515656A (en) * 1981-08-28 1985-05-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low density nonwoven sheets
US4472241A (en) * 1983-06-15 1984-09-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Co-refining of aramid fibrids and floc
DE3329127A1 (de) * 1983-08-11 1985-02-28 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verstaerkungselemente fuer elastomere, herstellung der verstaerkten elastomere und verstaerkte elastomere
DE3341461A1 (de) * 1983-11-17 1985-05-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Flaechiges dichtungsmaterial
US4588780A (en) * 1984-02-09 1986-05-13 Polysar Limited Fibre containing polymers and process for production thereof
US4514541A (en) * 1984-05-21 1985-04-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fiber containing particulate elastomeric composition
US4833191A (en) * 1985-08-30 1989-05-23 Wyrough & Loser Process for preparing predispersed fiber compositions
US5006603A (en) * 1986-09-26 1991-04-09 Ube Industries, Ltd. Fiber-reinforced rubber composition and production process and use thereof
US4871004A (en) * 1988-02-17 1989-10-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber containing aramid pulp reinforcement

Also Published As

Publication number Publication date
KR920012232A (ko) 1992-07-25
AU656750B2 (en) 1995-02-16
RU2083606C1 (ru) 1997-07-10
DE69127537D1 (de) 1997-10-09
BR9105470A (pt) 1992-09-01
US5331053A (en) 1994-07-19
JP3172224B2 (ja) 2001-06-04
EP0490706A3 (en) 1992-11-25
EP0490706A2 (de) 1992-06-17
JPH05339428A (ja) 1993-12-21
EP0490706B1 (de) 1997-09-03
CA2055888A1 (en) 1992-06-15
KR0185992B1 (ko) 1999-05-15
ES2106061T3 (es) 1997-11-01
AU8963191A (en) 1992-06-18
CA2055888C (en) 2002-11-05
MX9102545A (es) 1994-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69127537T2 (de) Mit Fibrillen verstärkte Elastomere
EP2342088B1 (de) Kautschukmischung für reifen mit verbessertem vulkanisationsmittel
DE3687413T2 (de) Elastomere-epdm-zusammensetzungen.
DE2746114C2 (de) Polymerenmischung
DE3689229T2 (de) Herstellung von Gummi-Mischungen.
DE112011105071B4 (de) Nicht vulkanisierte Kautschukzusammensetzung, Verfahren zu deren Herstellung und pneumatischer Reifen
DE2118367B2 (de) Mit diskontinuierlicher Cellulose verstärkte, vulkanisierte Elastomere, und ihre Verwendung
DE60304928T2 (de) Silica-gefüllte Elastomerenzusammensetzung
EP3769972B1 (de) Schwefelvernetzte kautschukmischung und fahrzeugreifen
EP2753476B1 (de) Fahrzeugluftreifen
EP2225323B1 (de) Kautschukmischung, insbesondere für fahrzeugreifen
DE60129749T3 (de) Kautschukzusammensetzung
EP2753661B1 (de) Schwefelvernetzbare gummierungsmischung
DE3786154T2 (de) Vormischung mit Fasern und einem flüssigen Elastomer.
DE69505736T2 (de) Hitze- und Ozonbeständige NBR/Epichlorohydrinmischungen
DE1570090B2 (de) Verfahren zur verbesserten S-Vulkanisation von Äthylen-Propylen-Terpolymerisate enthaltenden Elastomerengemischen
EP1470937A1 (de) Kautschukmischung und Fahrzeugluftreifen mit einer solchen Mischung
DE60222078T2 (de) Füllstoffhaltige elastomere Butylverbindungen mit verbesserter Vorvulkanisationssicherheit
EP2113531A2 (de) Kautschukmischung mit verbessertem Alterungsverhalten
DE102017202753A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung umfassend einen Ruß und Verfahren zur Herstellung eines Vulkanisats umfassend die Kautschukmischung
EP2284023B1 (de) Kautschukmischung
EP2080782A1 (de) Kautschukmischung mit verbesserter Steifigkeit
EP1529803B1 (de) Gummierungsmischung für metallische Festigkeitsträger und Fahrzeugluftreifen mit einer solchen Gummierungsmischung
DE1470975C3 (de) Reifen und Kautschukmischung zur Herstellung derselben
DE69702687T2 (de) Kautschukmischung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition