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Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk, Gummi u. dgl.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk,
Gummi u, dgl. nach deren Extraktion aus dem Latex und üblicher Vorbehandlung, welches
Verfahren ohne Anwendung von Hitze bewirkt werden kann.
Erfindungsgemäss wird der Kautschuk, Gummi u. dgl. in Blatt oder Filmform oder in gelöstem bzw. teilweise gelöstem Zustande, abwechselnd mit Schwefeldioxyd und Schwefelwasserstoff behandelt. Die beiden Gase werden von Kautschuk bzw. dessen Lösung aufgenommen und deren Wechselwirkung bringt eine verhältnismässig rasche Vulkanisierung selbst bei gewöhnlicher Temperatur hervor.
Es ist bekannt, dass Schwefeldioxyd und Schwefelwasserstoff in Gegenwart von Spuren von Feuchtigkeit sich miteinander umsetzen, indem eine allotrope Art von Schwefel gebildet wird, welche sich physikalisch von denjenigen unterscheidet, welche üblicherweise zum Vulkanisieren von Kautschuk verwendet werden. Abgesehen davon, war es nicht bekannt, die Wechselwirkung der beiden genannten Gase dazu zu benutzen, um das Vulkanisieren bei gewöhnlicher Temperatur auszuführen.
Die üblichen Schwefelarten vermögen das Vulkanisieren nur bei erhöhter Temperatur zu bewirken, während die in genannter Weise dargestellte allotrope Modifikation, welche inmitten der Kautschuksubstanz selbst gebildet wird, befähigt ist, im Moment ihrer Bildung, d. i. in statu nascendi mit dem Kautschuk bei gewöhnlicher Temperatur eine Verbindung einzugehen und damit ein wirksames Vulkanisieren zu bewirken. Es ist nicht ausgeschlossen, dass dabei Zwischenprodukte wie Thionsäuren zuerst gebildet werden und an dem Vorgang teilnehmen, dessen Enderfolg die beabsichtigte Schwefelung des Kautschuks ist.
Zwecks Ausführung des Verfahrens wird der Kautschuk, beispielsweise in Blattform, in lufttrockenem Zustande, d. h. eine gewisse Menge Feuchtigkeit enthaltend, oder nachdem er mit einem Lösungsmittel, wie Benzol, angefeuchtet worden ist, einer Atmosphäre ausgesetzt, welche aus Schwefeldioxyd besteht bzw. dasselbe enthält, und zwar während eines Zeitraumes, welcher von der Dicke des Blattes abhängig ist.
Der Kautschuk wird dann in eine Atmosphäre eingebracht, welche aus Schwefelwasserstoff besteht bzw. denselben enthält und in welcher er so lange verbleibt, bis der Geruch von Schwefeldioxyd verschwunden ist. Die abwechselnde Behandlung mit diesen zwei Gasen kann, falls nötig, wiederholt werden, bis der gewünschte Grad des Vulkanisierens erreicht worden ist. Der Kautschuk kann auch zuerst mit Schwefelwasserstoff und dann mit Schwefeldioxyd behandelt werden, doch ist die erstgenannte Behandlungsweise vorzuziehen.
Das Verfahren kann in mannigfaltiger Weise ausgestaltet werden, z. B. durch Aussetzen des Kautschuks einer Schwefeldioxydatmosphäre und nachträgliches Eintauchen in eine Lösung von Schwefelwasserstoff in Benzol oder ähnlichem Lösungsmittel, wobei die beiden Behandlungen wiederholt werden können, bis die Vulkunisation vollendet ist.
Beim Vulkanisieren von Kautschuk in gelöstem Zustande kann der Gang des Verfahren noch besser verfolgt werden. Eine Lösung des Kautschuks in Benzol z. B. wird ganz oder teilweise mit Schwefeldioxyd gesättigt, welches leicht absorbiert wird, Die Lösung
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wird dann mit Schwefelwasserstoffgas behandelt oder sie wird mit einer Lösung von
Kautschuk in Benzol vermengt, welche zuvor ganz oder teilweise mit Schwefelwasserstoff gesättigt worden ist, oder noch einfacher mit einer Lösung von Schwefelwasserstoff in
Benzol. Umgekehrt kann eine Lösung von Kautschuk in Benzol o. dgl. ganz oder teilweise mit Schwefelwasserstoff gesättigt und alsdann mit einer Lösung von Schwefeldioxyd in
Benzol o. dgl. vermischt werden.
In allen Fällen wird bei gewöhnlicher Tempe-atur und in verhältnismässig kurzer Zeit die Viskosität der Flüssigkeit nach und nach zunehmen und die letztere schliesslich zu einer Gallerte gerinnen, welche nicht mehr benzollöslich ist und den Kautschuk in vulkanisiertem Zustande darstellt. Durch Verfüchtigung der Flüssigkeit an der Luft bei gewöhnlicher Temperatur k nn der vulkanisierte Kautschuk in trockener
Form erhalten werden. Das Gerinnen der Flüssigkeit ist oft von der Absonderung eines
Teiles des Lösungsmittels begleitet, welcher dekantiert werden kann, wonach der Rest zur
Verdampfung geb acht wird.
Die angewandten Lösungsmittel müssen frei von Pyridin und anderen basischen Sub- stanzen sein, indem deren Gegenwart den Vulkanisiervorgang verzögert.
Nachstehende Ausführungsbeispiele zeigen angenähert die angewandten Mengenverhältnisse. i. 100 g Benzollösung, enthaltend 2. 5% Rohkautschuk, werden mit Schwefeldioxyd behandelt, bis etwa 0. 17 g des Gases absorbiert wurden. Eine zweite Benzollösung (100 g) von dem gleichem Gehalt an Kautschuk wird mit Schwefelwasserstoff behandelt, bis etwa 0-2 g des Gases absorbiert wurden. Die beiden Lösungen werden dann gemischt und das Lösungsmittel nach dem Gerinnen der Flüssigkeit durch Verdampfen entfernt.
2. ioo g einer 8 igen Lösung von Knetkautschuk in Benzol werden mit o'aS g Schwefelwasserstoff teilweise gesättigt. Die Lösung wird dann mit 26. 8 g einer 1O/oigen Lösung von Schwefeldioxyd in Benzol vermischt und wie oben weiter behandelt.
3. ioo g einer I20f0igen Lösung von Knetkautschuk in Benzol werden mit Schwefelwasserstoff gesättigt und dann mit 40. 2 g einer i''/igen Lösung von Schwefeldioxyd in Solventnaphtha oder Benzol vermengt und dann wie oben behandelt.
PATENT-ANSPRüCHE :
I. Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk, Gummi u. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass derselbe in Blatt-oder Filmform oder in gelöstem bzw. teilweise gelöstem Zustande abwechselnd mit Schwefeldioxyd und mit Schwefelwasserstoff in gasförmigem oder in gelöstem Zustande, vorzugsweise bei gewöhnlicher Temperatur behandelt wird.