AT114531B - Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk. - Google Patents

Description

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  Verfahren   zum   Vulkanisieren von   Kautschuk.   



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk und besteht darin, dass dem Kautschuk nebst den sonstigen   Vulkanisierungszusätzen Aldehyd-Amin   
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 oder mehrere Moleküle eines Aldehyds unter Freiwerden von Wasser entstehen sowie auf weiter unten erörterte besondere Ausführungsformen dieses Verfahrens. Die Konsistenz der so erhaltenen Produkte ist sehr verschieden, sie schwankt von   dünnflüssig   bis fest. Sie sind in Wasser unlöslich, dagegen leicht löslich in organischen Lösungsmitteln. Für die hier in Betracht kommenden Zwecke der Vulkanisation sind die Kondensationsprodukte der primären Amine brauchbarer als die der sekundären Amine.

   Als Amine haben sich bei dieser Reaktion insbesondere verwendbar erwiesen : Anilin, n-Butylamin,   Äthylamin,   o-Tolyldiguanid, Äthylanilin, Äthylendiamin, o-Toluidin, Methylamin, Diäthylamin u. a., von Aldehyden Azetaldehyd, Propionaldehyd, n-Butyraldehyd, Heptaldehyd, Crotonaldehyd, Azetaldol, Zimtaldehyd usw. Für die Zwecke der Vulkanisierung verdienen die Kondensationsprodukte den Vorzug, welche vermittels solcher aliphatischer Aldehyde hergestellt wurden, welche mehr als zwei Kohlenstoffatome besitzen, und bei welchen das Alpha-und das Beta-Kohlenstoffatom durch eine einzige Bindung zusammenhängen. Behufs bequemerer Ausdrucksweise sollen im nachstehenden derartige Aldehyde als AlphaBeta gesättigte Aldehyde bezeichnet werden.

   Ungesättigte Aldehyde, bei welchen eine doppelte Bindung zwischen dem Alpha-und dem Beta-Kohlenstoffatom besteht, sind für die Vulkanisierungsbeschleunigung gemäss den Ergebnissen der   Experimentaluntersuehung   nicht gut geeignet. 



   Im allgemeinen haben die Kondensationsprodukte, welche unter Verwendung von sauren Kondensationsreagenzien erhalten werden, Eigenschaften, welche sie als Vulkanisierungsbeschleuniger wertvoller machen als entsprechende Produkte, die ohne Verwendung von sauren Kondensationsreagenzien gewonnen wurden. Während beispielsweise die Kondensationsprodukte, welche ohne Anwendung eines sauren Kondensationsreagens erhalten wurden, eine viel geringere Beschleunigungswirkung ausüben, wenn sie bei   Kautschukkörpern   benutzt werden, die nennenswerte Mengen fein verteilten Kohlenstoffes enthalten, wie z. B.

   Gasruss, haben die Kondensationsprodukte, welche in Gegenwart solcher saurer Kondensationsreagenzien erzeugt wurden, die technisch sehr wertvolle Eigenschaft, dass sie im wesentlichen unbeeinflusst bleiben durch die Gegenwart solch feinverteilten Kohlenstoffes in den Kautschukkörpern, zu denen sie zugesetzt werden. 



   Während Aminkörper selbst und die äqui-molekularen Kondensationsprodukte, wie z. B. AldehydAmmoniak, Formaldehyd p-Toluidin usw. und Kondensationsprodukte, worin auf drei Moleküle Aldehyd zwei   Moleküle   stickstoffhaltiger Basen kommen, als Vulkanisationsbeschleuniger gut bekannt sind, so hat sich doch ergeben, dass Kondensationsprodukte der oben angegebenen Art, welche einen höheren Gehalt an Aldehyd aufweisen, wirksamer sind und in ihrer Wirkung mit zunehmendem Aldehydgehalt zunächst allmählich zu einem Maximum ansteigen und dann bei weiterem Anwachsen des Aldehydgehaltes wieder an Wirkung allmählich abnehmen.

   In zahlreichen Fällen wirken die Kondensationsprodukte, in welchen auf ein Molekül Amin 15 oder selbst 20 Moleküle Aldehyd kommen, ebenso stark oder eher noch stärker als Vulkanisationsbeschleuniger als vorbekannte äqui-molekulare Kondensationsprodukte. Bei verschiedenen Reihen von Aldehyd-Amin-Kondensationsprodukten wird die maximale 
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 Das günstigste Verhältnis für den besonderen Anwendungsfall hängt   hauptsächlich   von der chemischen Zusammensetzung der Komponenten ab, liegt aber im allgemeinen zwischen den Grenzen von zwei bis sieben Molekülen Aldehyd auf ein Molekül Amin. 



   Es mag hervorgehoben werden, dass unter dem Ausdruck Beschleuniger, wie er hier in Verbindung mit der Behandlung von   Kautsehukkörpern   benutzt ist, nicht nur zum Ausdruck gebracht werden soll, dass dadurch eine Ersparnis an Zeit bei der Vulkanisierung erreicht wird, sondern dass auch andere erwünsche Wirkungen erzielt werden, wie z. B. vollständige Vulkanisierung mit geringeren Mengen Schwefel, bessere physikalische Eigenschaften des unter Benutzung des Beschleunigers vulkanisierten Kautschuks usw., wobei die neuen Beschleuniger entweder in Anwesenheit oder auch in Abwesenheit von Beschleunigern, wie z. B. Zinkoxyd, benutzt werden können. 



   Die Wirkung der Menge des Kondensationsreagens auf die   Beschleunigungseigenschaften   des Kondensationsproduktes ist in der folgenden Tabelle veranschaulicht, u. zw. für Kondensationsprodukte aus fünf Molekülen n-Butyraldehyd und einem Molekül Anilin unter Verwendung von n-Buttersäure als Kondensationsreagens. Die Produkte wurden geprüft bei der Vulkanisation eines Kautschukgemisches, das aus 100 Teilen Kautschuk, drei Teilen Schwefel, fünf Teilen Zinkoxyd, 25 Teilen Gasruss und einem Teil des Kondensationsproduktes bestand, und das bei   1400 C   30 Minuten lang vulkanisiert wurde. 
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  Säuremolektüe <SEP> auf <SEP> jedes <SEP> Anilinmolekül <SEP> Zugfestigkeit <SEP> des <SEP> vulkanisierten <SEP> Kautschuks <SEP> in <SEP> kg/cm3
<tb> O'O <SEP> MO
<tb> 0-05 <SEP> 242
<tb> 0-075 <SEP> 255
<tb> 0#075 <SEP> 255
<tb> 0#15 <SEP> 314
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Die Wirkung der Kondensationsprodukte als Beschleuniger setzt im wesentlichen erst oberhalb 100  C ein, was für Beschleuniger von der Kraft der hier in Frage kommenden eine wichtige Eigenschaft ist, wodurch eine vorzeitige Vulkanisierung und damit   zusammenhängende   Verschlechterung des Kautschuks vermieden wird. Ausserdem wirkt der Stoff innerhalb weiter Temperaturgrenzen, so dass die Gefahr schädlicher Beeinflussung des Kautschuks stark vermindert wird. 



   Die Erfindung ist nicht auf die Benutzung spezieller primärer Amine oder auf irgendein besonderes Alpha-Beta gesättigtes aliphatisches Aldehyd   beschränkt.   Nach den angestellten Untersuchungen kann man annehmen, dass allgemein die Regel gilt, dass die Produkte, welche man erhält, wenn man primäres Amin zur direkten Reaktion mit einem Alpha-Beta gesättigten Aldehyd in einem   Mengenverhältnis   von einem Molekül Amin auf mehrere   Moleküle   Aldehyd bringt, Beschleuniger sind, welche einem vulkanisierten Kautschukprodukt eine grössere Zugfestigkeit verleihen und dasselbe befähigen, eine grössere Last bei geringerer Dehnung zu tragen, als es der Fall ist, wenn die Kautsehukmasse unter Benutzung eines Beschleunigers vulkanisiert wird,

   der aus dem gleichen Aldehyd und dem gleichen Amin unter Benutzung gleicher Molekularmengen gewonnen wird. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk, bei dem Kautschuk mit   Vulkanisierungszusätzen   und mit Aldehyd-Amin Kondensationsprodukten vermischt und das Gemisch auf Vulkanisationstemperatur erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aldehyd-Amin Kondensationsprodukte solche Produkte sind, die durch Einwirkung von einem Molekül eines Amins auf zwei oder mehr Moleküle eines Aldehyds unter Freiwerden von Wasser entstehen.

Claims (1)

1. 2. Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass solche Kondensationsprodukte zur Anwendung kommen, die in Gegenwart eines sauren Kondensationsmittels dargestellt worden sind.

   3. Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Darstellung des Kondensationsproduktes angewandte Aldehyd ein mehr als zwei Kohlenstoffatome enthaltender'Alpha-Beta gesättigter, aliphatischer und das Amin ein primäres Amin ist.