AT134277B - Verfahren zur Herstellung von porösen oder mikroporösen Waren aus vulkanisiertem Kautschuk und ähnlichen Stoffen. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von porösen oder   mikroporösen Waren aus vulkanisiertem Kautsehuk   und ähnliehen Stoffen. 



   Die Erfindung bezieht sich auf die   Herstellung von porösen oder mikroporösen   Waren aus Kautschuk oder ähnlichen Stoffen, insbesondere   von Trennungsplatten für Akkumulatorenbatterien (Diaphragmen),   Einlagen für Filtrierapparate   (Filterkegel)   u. dgL Als Ausgangsmaterial dienen wässerige Emulsionen oder Dispersionen von Kautschuk, Guttapercha, Balata usw.

   Es ist bekannt, zur Herstellung von Kautschuk mit einer grossen Anzahl mikroskopisch kleiner Poren Kautschukmilch durch Hinzufügen einer Lösung von Salzen des Magnesiums oder der Erdalkalien oder von Manganverbindungen in eine 
 EMI1.1 
 oder von Säuren in flüssigem Zustande auf die   Oberfläche   der Kautschukmilch herbeizuführen, wobei der Latex im letzteren Falle aber vorerst mit Stoffen versetzt sein muss, die ihn in einen dicken, nicht zusammenhängenden Brei verwandeln. Die Vulkanisierung wird bei diesen bekannten Verfahren unter solchen Bedingungen vorgenommen, dass eine Verdampfung des in den Poren enthaltenen Wassers nicht stattfinden kann. Dabei ergeben sich insofern Schwierigkeiten, als die Gefahr einer Klumpenbildung besteht und daher nicht immer vollkommen homogene Produkte erhalten werden.

   Man hat ferner zur Herstellung von vollen   Kautschu1.. varen   im Gegensatz zu porösen oder mikroporösen Waren durch örtliche Verdickung und Koagulation von Latex mit Hilfe von lokalisierter   Wärmewirkung,   indem der Latex mit erhitzten Formen in Berührung gebracht wurde, vorgeschlagen, eine solche lokalisierte Erhitzung in Gegenwart einer Mischung von einem Ammoniumsalz einer starken Säure, z. B. Ammoniumsulfate-chlorid oder-nitrat und einem schwerer   löslichen   Oxyd eines zweiwertigen Metalls der zweiten Gruppe des periodischen Systems, z. B. Kalziumoxyd, vorzunehmen (vgl. englische Patentschrift Nr. 292964).

   Dabei findet an der Oberfläche der erhitzten Form eine örtliche   Verdiekung   des Latex und die Bildung einer kompakten Schichte von koaguliertem Kautschuk an dieser Oberfläche statt. 



   Die Erfindung löst dagegen ein bisher noch ungelöstes Problem. Trotz der zahlreichen bekannten 
 EMI1.2 
 vermochte man nämlich nicht Erzeugnisse, wie Batterietrennwände u.   dgl.,   klumpenfrei und frei von   NadeBSehem herzustellen,   wofür Voraussetzung ist, dass die Kautschukmilch vollkommen homogen bleibt und keinerlei   Klümpchen   koagulierter Kautschukmilch enthält. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung poröser oder   mikroporöser   Waren aus vulkanisiertem Kautschuk od.   dgl.,   wobei wässerige Emulsionen oder Dispersionen der Ausgangsstoffe zu einer homogenen zusammenhängenden Schicht koaguliert werden und diese unter solchen Bedingungen vulkanisiert wird, dass eine Verdampfung der in den Poren oder Mikroporen enthaltenen Flüssigkeit vermieden wird, besteht im Wesen darin, dass den Emulsionen oder Dispersionen wechselnde Mengen in der Kälte unwirksamer, bei Anwendung von Wärme wirksamer Koagulationsmittel zugesetzt werden, z, B.

   Sulfate, Chloride, Nitrate oder Azetate der Alkalimetalle einschliesslich des Ammoniums in Verbindung mit den Oxyden und Hydroxyden zwei oder dreiwertiger Metalle, so zwar, dass die koagulierend wirkenden Stoffe erst in der Wärme bei einem oder mehreren der   üblichen   Arbeitsvorgänge, wie Tauchen, Streichen, Imprägnieren, Spritzen oder Formen, durch chemische Umsetzung oder Zersetzung entstehen und aktiv koagulierend wirken. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Das neue Verfahren bietet den Vorteil, dass durch die Wahl solcher Zusätze, wie Zinkoxyd in Verbindung mit Ammoniumsulfat, bei der Herstellung von porösem oder mikroporösem Kautschuk die   Latexmischungen   in der Kälte lange Zeit beständig bleiben, indem diese Zusätze die bisher   unausgenutzte   Wirkung zeigen, die   Kautschukmilch   in der Kälte nicht zu verdicken, sondern den Latex weiter in seinem dünnen Zustand belassen.   Hiedureh   ist die Möglichkeit gegeben, den Latex zu verarbeiten ohne dass Luftblasen eingeschlossen werden.

   Infolge ihrer sehr dünnen Beschaffenheit sind solche   Latexmiselhungen   äusserst beweglich und   verklumpungsfrei.   Diese Beweglichkeit vermindert sehr erheblich die Gefahr von Lufteinschlüssen und gibt die Möglichkeit, die Mischung von etwa doch eingeschlossenen Luftblasen mit grösserer Leichtigkeit wieder zu befreien. Ferner hat sich für die Verarbeitung durch   Verformung   die Beweglichkeit der   Kautschukmilch   als äusserst wichtig, vor allem hinsichtlich   der Herstellung dünner   Gegenstände,   wie Diaphragmen für Batterietrennwände,   erwiesen ; weniger wichtig ist diese   Eigenschaft   für die Verarbeitung durch Streichen.

   Ganz allgemein ist aber jedenfalls festzustellen, dass die   Verwendung   von   Kautschukmilch   mit den vorgeschlagenen Koagulationsmitteln unter wechselnden   Bedingungen   stets gleich gut die Herbeiführung des Gelzustandes bewirkt. Überdies wird   die Mischung nicht zu empfind-   lich. Gegenüber Schwankungen im   Ammoniakgehalt   ist sie unempfindlich. Ein gutes Vergelen kann selbst bei einem hohen   Ammoniakgehalt   erreicht werden. 



   Wollte man z. B. die Salze der   Kieselfluorwasserstoffsäure   oder die Salze der zwei-und dreiwertigen Metalle auch nur in kleinen Mengen verwenden, so würde ein verdickter Latex erzeugt werden. Hingegen entspricht es der Eigenart des erfundenen Verfahrens, dass die Zusätze, z. B. Zinkoxyd und Ammonium- 
 EMI2.1 
 hervorzurufen. Die Menge der Zusatzstoffe braucht nur so gross zu sein, dass die Koagulation bei Anwendung von Wärme eintritt. 



   Die aus den wässerigen Dispersionen erhaltenen Niederschläge müssen die gewünschte Menge des Dispersionsmediums praktisch   gleichmässig   in den mikroskopische oder   ultramikroskopiselhe   Abmessungen aufweisenden Poren, Kapillaren oder Zellen. des Aufbaues der erzeugten festen Körper verteilt enthalten. Die gebildeten Niederschläge sind fest, homogen irreversibel und zeigen eine feste Struktur ohne dem unbewaffneten Auge sichtbare Poren. 



   Von den Reagenzien, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, seien z. B. genannt : Sulfate, Chloride, Nitrate und Azetate der   Alkalimetalle einschliesslich   von Ammonium in Verbindung mit Oxyden oder Hydroxyden von zwei-oder dreiwertigen Metallen. 



   Besonders wertvoll in dieser Hinsicht ist der Zusatz von Ammoniumsalzen starker Säuren zu einer Zinkoxyd enthaltenden Latexmischung, wobei das Zinkoxyd in bekannter Weise als Vulkanisationsbeschleuniger wirkt und gleichzeitig die Latexmischung in einen solchen Zustand bringt, dass sie bei   Zuführung   von Wärme nach Zusatz einer entsprechenden Menge der angeführten Ammoniumsalze zur   Gelbildung befähigt   wird. 



   Für die Zwecke der Erfindung wurde auch die Einverleibung von ein oder mehreren nicht koagulierend wirkenden Stoffen in die Emulsionen oder Dispersionen, welche Stoffe sich unter Bildung eines oder mehrerer saurer   Koagulierungsmittel   bei Temperaturerhöhung zersetzen oder durch wechselseitige Einwirkung solche bilden, als geeignet befunden, um die Gelbildung der Emulsionen oder Dispersionen 
 EMI2.2 
 persulfat in Verbindung mit Trioxymethylen oder Ammoniumpersulfat für sich ohne Zusatz   genannt.   



   Emulsionen oder Dispersionen, die für das Verfahren Anwendung finden können, sind beispielsweise solche, die aus   Kautschuk,   Guttapercha, Balata oder ähnlichen   natürlich   vorkommenden oder künstlich hergestellten pflanzlichen Harzen bestehen oder diese Stoffe enthalten. 



   Wässerige Dispersionen von koaguliertem Kautschuk, vulkanisiertem Kautschuk, synthetischem 
 EMI2.3 
 werden. 



   Jede der genannten Dispersionen kann die gebräuchlichen, bekannten Mischungsbestandteile enthalten und oder als Konzentrat verwendet werden. Konzentrate, wie sie nach den britischen Patentschriften Nr. 290313 und 219635 erhalten werden und denen ein oder mehrere der üblichen Mischungsbestandteile zugesetzt werden können, können ebenfalls zur Anwendung gelangen. 



   Ausführungsbeispiele :
1. Zur Herstellung von   mikroporösen Hartgnmmikämmen   (die in der Elektrotechnik Verwendung finden) wird beispielsweise wie folgt verfahren :
Eine   Latexmisehung   von der folgenden Zusammensetzung : Kautschuk 100 Gewichtsteile, Schwefel 50 Gewichtsteile Zinkoxyd 2 Gewichtsteile, Zinkoleat 3 Gewichtsteile,   Mineralöl   10 Gewichtsteile, Lampensehwarz 2 Gewichtsteile wird aus einem mittels Zentrifugierung erhaltenen   60%     Kautschuklatex   hergestellt. Die Endalkalität der Mischung beträgt   0-15% berechnet   auf Ammoniak und der Gehalt an festen Stoffen 45-50%. Diese Latexmischung wird auf ungefähr 5  C abgekühlt.

   Zu 100 g dieser flüssigen Mischung werden 3 cm3 von 25%igem Ammoniumsulfat zugesetzt, das gleichfalls vorher gekühlt wurde ; die sieh ergebende dünne Flüssigkeit wird in eine Kammform gegossen. Nach dem Schliessen 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 'und Verriegeln der Presse kann die Mischung unmittelbar vulkanisiert werden, wobei Gelbildung während des Vulkanisierverfahrens stattfindet oder man bringt die   Mischung in heissem   Wasser zur Gelbildung und vulkanisiert hernach. 



   Während der Vulkanisierung wird die Form vollständig in heisses Wasser eingetaucht und einem Dampfdruck ausgesetzt, wobei dafür Sorge getragen werden muss, dass die Form während der Vulkan- sierung gänzlich eingetaucht bleibt. Eine gute Vulkanisierung kann innerhalb   2% Stunden   bei   5. 27   bis   5-62 lcglce (75-80   Pfund pro Quadrat Zoll) Dampfdruck durchgeführt werden, worauf die Form, bevor sie geöffnet wird, gekühlt wird. Der erzeugte Hartgummikamm wird gewaschen und getrocknet. 



   2. Es wird eine Latexmischung der folgenden Zusammensetzung verwendet : Kautschuk 100 Ge- wichtsteile, Schwefel 40 Gewiehtsteile, Zinkoleat 3 Gewichtsteile, Mineralöl 10 Gewichtsteile, Captax
0. 5 Gewichtsteile, China clay 10 Gewichtsteile, Zinkoxyd 2 Gewichtsteile,   Alkalinität 0'2%, Konzrn-   tration 53%. Die   Mischung wird   auf   ungefähr 50 C abgekÜhlt   oder in einer kühlen Kammer aufbewahrt. 



   Auf je 100 g dieser   fliissigen Mischung werden 2'4 ern einer 25% igen Ammoniumchloridlösung zugesetzt.   



   Der Zusatz des Zinkoxydes erfolgt vor dem des Ammoniumchlorides, u. zw. mit genügenden Mengen
Wasser, um die Endkonzentration auf   47%   zu bringen. 



   Die Koagulierung und die Vulkanisation werden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise durch- geführt. 



   3. Man verfährt wie nach Beispiel 2, unter Einhaltung der gleichen   Mengenverhältnisse,   doch 
 EMI3.1 
 der Mischung zugesetzt. 



   PATENT-ANSPRUCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von porösen oder mikroporösen Waren aus vulkanisiertem Kautschuk und ähnlichen Stoffen, wobei wässerige Emulsionen odser Dispersionen der Ausgangsstoffe zu einer homogenen zusammenhängenden Schicht koaguliert werden und diese unter   solehen   Bedingungen vulkanisiert wird, dass eine Verdampfung der in den Poren oder Mikroporen enthaltenen Flüssigkeit vermieden wird, dadurch   gekennzeichnet,   dass den Emulsionen oder Dispersionen wechselnde Mengen in der Kälte unwirksamer, bei Anwendung von   Wärme wirksamer Koagulationsmittel zugesetzt   werden, z. B.

   Sulfate, Chloride, Nitrate oder Azetate der Alkalimetalle   einschliesslich   des Ammoniums in Verbindung mit den Oxyden und Hydroxyden zwei-oder dreiwertiger Metalle, so zwar, dass die   koagulierend   wirkenden Stoffe erst in der Wärme bei einem oder mehreren der übliehenArbeitsvorgänge, wie   Tauchen, Streichen. Imprägnieren,   
 EMI3.2 
 wirken.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusätze, die gegenüber den Emulsionen oder Dispersionen im wesentlichen inaktiv sind, Ammoniumsalze der starken Säuren in Verbindung mit Zinkoxyd verwendet werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere von solchen Stoffen zugesetzt werden, die durch Erhöhung der Temperatur sieh unter Bildung eines oder mehrerer saurer, koagulierend wirkender Stoffe zersetzen oder durch Wechselwirkung in solche Stoffe umgewandelt werden.