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Verfahren zur Herstellung von Weichkautschukmischungen und Weichkautsehukwaren.
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und Weiehkautschukwaren.
Bei der technischen Verarbeitung von Rohkautschukist es oft wünschenswert, die Plastizität des Kautschuks zu beseitigen und das Fliessen oder die Deformierung des Kautschuks, die durch diese Plastizität bedingt sind, zu vermeiden. Dies ist für die Herstellung von nicht deformierbaren Schnüren, Reifen und Schläuchen, wie beispielsweise Gasschläuchen, die ohne Verwendung von Formen vulkanisiert werden, von besonderer Bedeutung. Anderseits ist es in manchen Fällen notwendig, den sogenannten"Nerv" des Kautschuks in einem gewissen Ausmass zu vermindern, damit das Material leicht ausgespritzt, aufgestrichen und gezogen werden kann.
Beide Zwecke können erreicht werden, indem man dem Kautschuk Stoffe einverleibt, die ihm einen gewissen gerüstartigen Aufbau verleihen. Derartige Stoffe sind im allgemeinen die anorganischen und organischen Mischungsbestandteile, die in der Kautschukindustrie verwendet werden, mit Ausnahme der sogenannten Weichmachungsmittel. Indessen bestehen hinsichtlich der Wirkung dieser Stoffe wesentliche Unterschiede. Wenn anorganische Stoffe, beispielsweise Kieselerde, Kaolin oder Kreide, verwendet werden, so erhält man im allgemeinen harte, nicht dehnbare Erzeugnisse von hohem spezifischem Gewicht, was häufig unerwünscht ist.
Falls ein Material erzeugt werden soll, welches eine verminderte Plastizität oder einen verringerten Nerv"besitzt und doch nicht hart, undehnbar und von hohem spezifischem Gewicht sein soll, so muss man zur Verwendung organischer Mischungsbestandteile greifen. Diese organischen Mischungsbestandteile können im allgemeinen in zwei Gruppen eingeteilt werden : a) solche, die aus vulkanisiertem Kautschuk in Form von Abfall oder Regenerat bestehen, und b) solche, die aus vulkanisierten Ölen, beispielsweise Ersatzstoffen, bestehen.
Bei der Verarbeitung von vulkanisiertem Kautschuk in Form von Kautschukabfall oder-regenerat wird eine verhältnismässig günstige Widerstandsfähigkeit gegen Beanspruchung auf Reissen erzielt. Jedoch weisen die mit solchen Zusätzen hergestellten Materialien ungünstige Alterungseigenschaften und einen unangenehmen Geruch auf. Sie können auch nicht in hinreichend homogener Weise mit Rohkautschukmischungen vermischt werden. Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von vulkanisiertem Kautschuk besteht darin, dass dieser nicht weiss oder durchsichtig hergestellt werden kann und daher nur bei der Herstellung von schwarzen Mischungen oder von Mischungen mit trüben und dunklen, beispielsweise grauroten Farbtönen, zufriedenstellende Ergebnisse liefert.
In Fällen, in denen Erzeugnisse, die nicht in Pressen (geschlossenen Formen) vulkanisiert werden sollen, mit glatten Oberflächen und mit einem gewissen gerüstartigen Aufbau hergestellt werden sollen, musste die Kautschuktechnik bisher einzig und allein zur Verwendung vulkanisierter Öle ihre Zuflucht nehmen. Obwohl vulkanisierte Öle beim Ausspritzen, Kalandrieren oder Aufstreichen eine vollkommen glatte Oberfläche ergeben, ist ihre Anwendung doch mit gewissen beträchtlichen Nachteilen verbunden.
Ein Zusatz von Faktis macht beispielsweise die Verwendung organischer Beschleuniger unmöglich, bewirkt ein schlechtes Altern, obwohl er auf die Färbung keinen Einfluss ausübt. Brauner Faktis hat eine beschleunigende Wirkung in Verbindung mit vielen üblicherweise verwendeten Vulkanisationsbesehleu-
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lagern ; überdies verdirbt er zufolge seiner schwach alkalischen Reaktion in vielen Fällen die Färbung und macht zufolge seiner braunen Farbe die Herstellung weisser Materialien unmöglich.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Weichkautschukmischungen md Weichkautschukwaren besteht im wesentlichen darin, dass unvulkanisierter Kautschuk in Gegenwart Biner vulkanisierten wässrigen Dispersion, die aus Kautschuk besteht oder Kautschuk enthält, einer Mastikation unterworfen wird.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung kann man eine unvulkanisierte wässrige, aus Kaut- ; chük bestehende oder Kautschuk enthaltende Dispersion mit einer vulkanisierten Dispersion, die aus Kautschuk besteht oder solchen enthält, mischen und die Mischung nach Entfernung des Wassers einer Mastikation unterwerfen. Nach einer andern Ausführungsform der Erfindung kann man Rohkautsehuk, ler mit Mischungsbestandteilen versehen oder frei von solchen Zusätzen sein kann, durch Mastikation nit einer vulkanisierten Dispersion von Kautschuk oder mit einer Kautschuk dieser Art enthaltenden Dispersion verarbeiten. Das Wasser kann aus einer solchen Mischung während und/oder nach der Vermischung mittels in der Hitze durchgeführter Mastikation entfernt werden.
Gemäss einer Abänderung dieses Verfahrens kann man auch mit Mischungsbestandteilen versehenen ) der unvermischten Rohkautschuk durch Mastikation mit dem Produkt verarbeiten, welches durch praktisch vollständige Entfernung des Wassers aus einer vulkanisierten Dispersion, die aus Kautschuk besteht oder Kautschuk enthält, erhalten wird.
In dieser Weise können Erzeugnisse erhalten werden, welche grössere Festigkeit, bessere Alterungs- 'eigenschaften und ein schöneres Aussehen aufweisen als die Erzeugnisse ähnlicher Zusammensetzung. lie bisher hergestellt wurden.
Die verwendeten Dispersionen können natürliche oder künstliche sein ; sie können mit Mischungbestandteilen versehen oder Frei von solehen Zusätzen sein. Es ist im allgemeinen empfehlenswert, von natürlichen Kautschukdispersionen, die unter dem Namen "Latex" bekannt sind, auszugehen und diese In bekannter Weise durch Zusatz von Schwefel und von Stoffen, die die Vulkanisation beschleunigen,
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Gehaltes an Schwefel, beispielsweise in der Höhe von 2. 5% oder mehr an Kautschuk gebundenen Schwefel, und zufolge der Anwesenheit einer hinreichenden Menge von Schutzkolloiden und Mischungsbestandteilen beim Eindicken einen trockenen Rückstand geben, der leicht in Brockenform gebracht werden kann und nur in sehr geringem Ausmass plastisch ist.
Die Mischung des in Form einer wässrigen Dispersion verwendeten vulkanisierten Kautschuks und des Rohkautschuks kann in verschiedener Weise erfolgen. Im folgenden sind einige Ausführungsbeispiele zur Herstellung der Mischungen und Waren, gemäss der Erfindung gegeben :
1. 20 Teile vulkanisierter Latex, der in bekannter Weise hergestellt ist, wird mit 80 Teilen natürlichem Latex, der nach Belieben mit Mischungsbestandteilen versehen sein kann, vermischt, worauf das
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worfen wird.
2. Das Trockenprodukt, das man in bekannter Weise aus einer vulkanisierten wässrigen Kautsehuk-
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schuk oder einer Rohkautschukmischung auf einem Mastikator vermischt wird.
3. Eine vulkanisierte wässrige Kautschukdispersion wird in flüssigem Zustand einer Rohkautschukmischung zugesetzt ; die Mastikation wird zwischen geheizten Walzen so lange fortgesetzt, als Wasser verdampft. In dieser Weise wird der vulkanisierte Kautschuk in dem Rohkautschuk gleichmässig verteilt.
4. Eine wässrige Dispersion von vulkanisiertem Weichkautschuk wird zwischen dicht aneinander- schliessende geheizte Walzen gegossen. Die Dispersion koaguliert auf den Walzen. Ein einmaliges Umlaufen der Walze genügt, um die Dispersion so weit zu trocknen, dass es möglich ist, sie mit einer scharfen Klinge in Form eines sehr dünnen Films abzulösen. Dieser vulkanisierte Kautschuk wird hierauf zu einer Kautsehukmischung von jeder beliebigen Zusammensetzung durch Mastikation verarbeitet.
Das feste Produkt, das aus der vulkanisierten Kautschukdispersion oder der Weichkautschukmischung, die daraus hergestellt ist, erhalten wird, kann einer Reinigung, beispielsweise Waschung, unterzogen werden. In dieser Weise kann ein Überschuss von Schutzstoffen, die während der Vulkansierung verwendet wurden, z. B. ein Überschuss von Alkalien, Seifen und Reagentien, wie beispielsweise wasserlöslichen Vulkanisationsbeschleunigern, entfernt werden. Nach dem Waschen wird das Material vorzugsweise getrocknet.
Die verbesserten Ergebnisse, die durch das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung erhalten
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die sich auf zwei vulkanisierte Kautscbükmisehungen beziehen, welche sich voneinander bloss dadurch unterscheiden, dass die eine 20% des "Brown Substitute" (brauner Faktis) der besten Qualität und die andere statt dessen 20% vulkanisierten Kautschuk enthält, der durch Vulkanisation des Kautschuks
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Die Zusammensetzung der beiden vulkanisierten Kautsehukprodukte, die hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften verglichen werden, ist die folgende :
Mit "Brown Substi- Produkt gemäss
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<tb>
<tb> Kautschuk <SEP> 32. <SEP> 0% <SEP> 32. <SEP> 0%
<tb> Schwefel <SEP> ........................... <SEP> 1#5% <SEP> 1#5%
<tb> Beschleuniger <SEP> ...................... <SEP> 0#2% <SEP> 0#2%
<tb> Zinkoxyd <SEP> ........................... <SEP> 3#0% <SEP> 3#0%
<tb> Weichmaehungsmittel................................ <SEP> 0-5% <SEP> 0-5%
<tb> Mineralische <SEP> Mischungsbestandteile <SEP> ............... <SEP> 41#3% <SEP> 41#3%
<tb> Farbe <SEP> 1. <SEP> 5% <SEP> 1. <SEP> 5%
<tb> Brown <SEP> Substitute <SEP> (brauner <SEP> Faktis) <SEP> 20-0%
<tb> Vulkanisierter <SEP> Kautschuk, <SEP> hergestellt <SEP> durch <SEP> Vulkanisation
<tb> von <SEP> Kautschuklatex...........................-20-0%
<tb> 100. <SEP> 0% <SEP> 100.
<SEP> 0%
<tb> Reissfestigkeit <SEP> (Belastung, <SEP> bei <SEP> der <SEP> ein <SEP> Reissen <SEP> eintritt)... <SEP> 50 <SEP> kg/cm2 <SEP> 126 <SEP> kg/cm2
<tb> Dehnung <SEP> beim <SEP> Reissen <SEP> 310% <SEP> 490%
<tb>
Das Erzeugnis gemäss der vorliegenden Erfindung hat eine 2. 5 mal so grosse Widerstandsfähigkeit gegen Beanspruchung auf Reissen als das normale Erzeugnis, obwohl es 1-6 mal so stark gedehnt werden
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beispielsweise bei der Herstellung von Gasschläuchen, ebenso glatt verarbeitet werden wie die"Ersatzmittel"enthaltenden Erzeugnisse.
Obgleich schon vorgeschlagen worden ist, eine vulkanisierte Kautschukdispersion, wie vulkanisierten Latex, mit einer unvulkanisierten Dispersion zu verschneiden bzw. zu mischen, ist es indessen nicht bekannt gewesen, eine solche Mischung einer Mastikation zu unterwerfen und in dieser Weise Weichkautschukmischung oder Waren herzustellen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, eine vulkanisierte Dispersion, wie vulkanisierten Latex, mit einer unvulkanisierten Dispersion zu verschneiden oder zu vermischen. Jedoch war es nicht bekannt, eine solche Mischung hernach einer Mastikation zu unterwerfen und in dieser Weise Weichkautsehuk- misehungen und Weichkautschukwaren zu erzeugen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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gekennzeichnet, dass man unvulkanisierten Kautschuk, beispielsweise in Form einer unvulkanisierten wässrigen Kautschukdispersion oder in Form von Rohkautschuk, der mit Mischungsbestandteilen versehen oder frei von solchen Zusätzen sein kann, in Gegenwart einer vulkanisierten wässrigen Dispersion, die aus Kautschuk besteht oder Kautschuk enthält, einer Mastikation unterwirft.