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Verfahren zur Herstellung vulkanisierter Kautschukwaren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung vulkanisierter Kautschukwaren unter Verwendung von Phosphorsulfiden als Vulkanisiermittel. Ein solches Verfahren ist in der britischen Patentschrift Nr. 230 637 beschrieben. Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung dieses Verfahrens in doppelter Hinsicht u. zw. sowohl in bezug auf wesentliche Steigerung der Wirksamkeit des Vulkanisiermittels als auch in bezug auf eine Verzögerung der Vulkanisationsgeschwindigkeit. Die verfahrensgemäss hergestellten Erzeugnisse zeigen daher einen besseren und gleichmässigeren Vulkanisiergrad, während gleichzeitig die Bearbeitung der Kautschukmasse, z. B. auf dem Mischkalander, wesentlich erleichert wird.
Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, dass das Phosphorsulfid bevor es der Kautschukmasse beigefügt wird, mit freiem Schwefel und einer basischen Substanz vermischt und in einem geschlossenen Behälter auf eine mässige Temperatur, etwa 80 C, erhitzt wird.
Diesen Mischungen können ölige Stoffe als Verteilungsmittel zugesetzt werden. Die Bestandteile werden zweckmässig zu einem Teig verrührt, der durch Mahlen glatt schmieren gemacht wird, was das Einarbeiten in die Kautschukmasse erleiehert. Es kann hiezu ein beliebiges Phosphorsulfid, vorzugsweise das Phosphortrisulfid (PSg) verwendet werden. Als zuzuführende basische Substanz kann eine organische Base, vorzugsweise eine anorganische Base, wie Erdalkalibase verwendet werden. Als Öl kommen Mineralöle, aber auch Walfischtran (Spermacetöl), Terpentinöl u. dgl. in Betracht. Bei Zusatz von Ölen wird zweckmässig ein Gemisch von Phosphorsulfid, freiem Schwefel und Öl durch Vermahlen dieser Komponenten hergestellt, wobei während des Vermahlens die basische Substanz hinzugefügt wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass neben dem verfahrensgemäss angewendeten Vulkanisiermittel Verbindungen, welche mehrere Hydroxylgruppen im Molekül enthalten, z. B. Glycerin, Stärke oder ähnliche Stoffe vor oder gleichzeitig mit dem Vulkanisiermittel der Kautschukmasse zugesetzt werden. An Stelle der genannten Verbindungen, wie z. B. Glycerin, können auch solche Verbindungen enthaltende oder aus ihnen entstandene Stoffe, wie z. B. Esterharz, welches durch Umsetzung von Glycerin mit Kolophonium oder ähnlichen Harzen hergestellt wird, dienen. Mit gleichem Erfolge können auch organische Basen, Aldehydaminokondensationsprodukte, Fichtenteer, Kreosot oder Lykopodium zur Verwendung gelangen.
Der Zusatz der genannten Stoffe bewirkt, verfahrensgemäss angewendet, eine vorteilhafte Vulkanisationsverzögerung (dass als Vulkanisationsbeschleuniger wirkende Stoffe in gewissen Fällen auch eine Verzögerung der Vulkanisation bewirken können, ist an sich bekannt, z. B. "India-Rubber Journal, Bd. 62, S. 725).
In allen Fällen kann das vulkanisierte Erzeugnis auch einer Nachbehandlung mit Ammoniak unterworfen werden.
Die verfahrensgemäss anzuwendende, Phosphorsulfid enthaltende Masse kann z. B. aus folgenden Bestandteilen hergestellt werden :
EMI1.1
<tb>
<tb> 28 <SEP> Gew. <SEP> Teile <SEP> 1'hosphortrisumd <SEP> PS <SEP> ; <SEP> ;
<tb> 2 <SEP> " <SEP> " <SEP> kalzinierte <SEP> Magnesia <SEP> MgO
<tb> 30 <SEP> " <SEP> " <SEP> Mineralöl
<tb> 40 <SEP> Schwefel.
<tb>
Zunächst wird das Magnesiumoxyd im 01 dispergiert, hierauf das Phosphortrisulfid hinzugefügt und die Mischung gut durchgerührt, wonach der Schwefel eingemischt wird. Das Gemisch wird in einem geschlossenen Behälter auf eine mässige Temperatur, etwa 800 C oder etwas höher, während Stunde oder länger erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die poröse Masse zwecks Herstellung eines
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Teiges gemahlen. Ein Teil oder die ganze Menge der basischen Substanz kann auch erst während des endgültigen Mahlens eingerührt werden.
Zu dem zu vulkanisierenden Kautschuk wird der Teig im Verhältnis von etwa 6 Teilen zu 100 Teilen eingerührt. Bei Verarbeitung von unter der Handelsbezeichnung smoket sheet bekannten Rohkautsehuk werden 7 Teile Teig auf 100 Teile des mit 100 Teilen üblichen Füllungsstoffes gemischten Kautschuks verwendet. Bei Verarbeitung von hellem Crepegummi verwendet man auf 100 Teile Kautschuk 100 Teile Holzmehl, 100 Teile Kaolin, 3 Teile Esterharz und 5 Teile des wie vorerwähnt hergestellten Vulkansierteiges.
Das Vulkanisiermittel kann für alle Kautschuksorten verwendet werden, sowie auch für Gemische, welche Abfallgummi, regenerierten Gummi, Korkabfälle, Lederabfälle u. dgl. enthalten.
Nachstehende Beispiele erläutern die Mengenverhältnisse des Vulkanisierteiges bei Verwendung für 100 Teile Crepegummi, wobei das Vulkanisieren bei gewöhnlicher Temperatur oder bei 120 C während etwa 15 Minuten erfolgt.
Beispiel 1.
EMI2.1
<tb>
<tb>
Phosphorsulfid <SEP> 3 <SEP> Teile
<tb> Schwefel............................... <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb> Magnesia, <SEP> (MgO) <SEP> oder <SEP> Kalk <SEP> (CaO)........ <SEP> 0-5 <SEP> Teile
<tb>
Die Bestandteile werden trocken miteinander vermahlen und der Kautschukmasse nach und nach hinzugefügt.
Beispiel 2.
EMI2.2
<tb>
<tb> i-hosphorsulnd.......................... <SEP> z' < M <SEP> : <SEP> Teile
<tb> Schwefel.............................. <SEP> 3-20 <SEP> Teile
<tb> Magnesia <SEP> 0-16 <SEP> Teile
<tb> Öl <SEP> ..................................... <SEP> 2-4 <SEP> Teile
<tb>
Die Bestandteile werden miteinander vermischt und mit dem 01 vermahlen.
Beispiel 3.
EMI2.3
<tb>
<tb>
Phosphorsulfid <SEP> 1-68 <SEP> Teile
<tb> Schwefel............................... <SEP> 2-40 <SEP> Teile
<tb> Magnesia.............................. <SEP> 0-12 <SEP> Teile
<tb> Öl <SEP> 1-80 <SEP> Teile
<tb>
Das Gemisch wird in 01 eingerührt, erhitzt und wieder gemahlen.
Eine der wesentlichen Schwierigkeiten bei der Verwendung von Phosphorsulfiden als Vulkansiermittel beruht auf deren übermässigen Wirkungsgrad, mit andern Worten, das Vulkanisieren geht derart rasch vor sieh, dass eine bequeme Handhabung der zu vulkanisierenden Masse dadurch erschwert wird. Diese Schwierigkeit wird keineswegs durch Verminderung der Menge des Vulkanisiermittels behoben, obwohl sie bis zu einem gewissen Grade durch Benutzung eines Erweiehungsmittels, wie
EMI2.4
durch den Zusatz der genannten verzögernd wirkenden Stoffe vollständig beseitigt werden. Beispielsweise wird der Vulkanisiervorgang durch Zusatz von 1 bis 2% Esterharz zu dem Gemisch verzögert. Das Esterharz kann aber auch in anderem Mischungsverhältnis, u. zw. entweder allein oder mit Öl oder Wachs verschmolzen, verwendet werden.
Durch Anwendung unterschiedlicher Mengenverhältnisse lässt sich der Vulkanisiervorgang in beliebiger Weise derart verzögern, dass die Handhabung des Gemisches und Herstellung des Erzeugnisses mit aller Bequemlichkeit vor sich gehen kann.
Die Wirksamkeit des Mittels wird durch Wärme unterstützt.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Verfahren zur Herstellung vulkanisierter Kautsehukwaren unter Verwendung von Phosphor-
EMI2.5
masse beigefügt wird, mit freiem Schwefel und einer basischen Substanz vermischt und in einem ge- schlossenen Behälter auf eine mässige Temperatur, etwa 80 C, erhitzt wird.