<Desc/Clms Page number 1>
"Agent plastifiant".
La. présente:; invention concerne des substances synthé- tiques analogues au caoutchouc et particulièrement des interpo- lymères oléfiniques à basse température qui peuvent réagir avec le soufre. Elle concerne spécialement des moyens de plas- ticifier des interpolymères à poids moléculaire élevé.
On a trouvé possible d'interpolymériser une iso-oléfine telle que l'isobutylène avec une ou plusieurs poly-oléfines- telle que le butadiène, l'isoprène, le pipérylène, le diméthyl- butadiène, etc., à des températures allant de 0 C ou - 40 C à 160 C par application à ceux-ci d'un catalyseur Friedel- Crafts dissous. Ces polymères ont des poids moléculaires rela- tivement très élevés et des indices d'iode relativement bas, et réagissent avec le soufre dans une réaction dite de "cu- ring" qui a certains points de similitude avec la vulcanisa- tion du caoutchouc et qui sera appelée ci-après vulcanisation, pour donner des corps synthétiques extrêmement précieux ana- logues au caoutchouc. Une difficulté s'est toutefois rencontrée dans le laminage et le traitement de plusieurs de ces polymères spécialement de ceux à poids moléculaires très élevés.
Les po- lymères de poids moléculaires modérément élevés sont facilement laminés, subissent la vulcanisation immédiatement et donnent de bons corps caoutchoutais ils n'ont pas le maximum de résis- tance à la traction. Les polymères ayant d.es poids moléculaires très élevés donnent par vulcanisation des corps ayant desxré- sistances à la fraction, un allongement, une résistance à l'u- sure, une résistance à la flexion très favorables et d'autres propriétés précieuses, mais ils sont tellement durs qu'ils sont extrêmement difficiles à laminer, à calendrer, et à extruder.
La présente invention procure un moyen très efficace pour améliorer les caractéristiques de traitement de ces poly- mères par l'emploi d'aryl-mercaptans comme agents plastifiants avec des sacrifices minima des propriétés physiques désirables du vulcanisat obtenu dans la suite.
Le procédé de la présente invention plastifie donc des polymères oléfiniques à poids moléculaires élevés pour per- mettre de les traiter aussi aisément que des polymères à poids moléculaires plus bas, tout en conservant dans une large mesure la haute résistance à la traction et d'autres propriétés pré- cieuses caractéristiques des produits à poids moléculaires plus élevés.Le produit de l'invention est un polymère caoutu- teux qui est facilement traité avant la vulcanisation et présen' te une résistance à la traction élevée de façon inaccoutumée et
<Desc/Clms Page number 2>
d'autres propriétés précieuses après lavulcanisation.
D'au- tres buts et détails de l'invention résulteront de la des- cription qui suit: vans la mise en pratique de l'invention, la matière polymérique est de préférence préparée à partir d'un mélange d'une proportion principale d'une iso-oléfine qui est de préférence l'isobutylène', mais peut âtre une autre iso-oléfine telle que le 2-méthyl-butène-l, ou le 2-méthyl-pentène-l,etc., avec une proportion plus petite d'une poly-oléfine telle que le butadiène uu l'isoprène ou le pipérylène ou le diméthyl-bu-
EMI2.1
tadiène ou le myrcène ou le diméthylallyle, etc., les poly- oléfines préférées 'ayant de 4 à 12 ou 14 atomes de carbone par molécule.
La matière oléfinique est refroidie à des tempéra-
EMI2.2
tures allant de 0 C à - 40 C a - 98 Ccu à-lC0 C ou à.-L27 C ou allant même jusqu'à-164 C et la polymérisation est con- duite par l'application à la matière oléfinique froide d'un
EMI2.3
catalyseur riedel-rafts dissous dans un solvant à bas ¯poinl, de congélation ne formant pas de complexe tel que le chlorure d'éthyle ou de méthyle ou le sulfure de carbone ou un solvant équivalent .
EMI2.4
Le catalyseur jlriedei,-Crafts peut être n'importe lequel des catalyseurs Friedel-Crafts indiqués par .O.Calloway dans son article sur la synthèse rriedel-Crafts, paru duns les "Chemical rleviews" publiés par la "American Lhemical Society" à altiaore en 1935 dans le volume XVII, n 3, l'article com- mençant à la page 327 et la liste étant particulièrement bien
EMI2.5
montrée a la page 375. Comme solvant, on peut employer en principe n'importe lequel des nulogenures mono- ou polyaikyli- ques inférieurs ayant des points de congélation inférieurs à environ-10 C. Le catalyseur l''riedel-Crafts est dissous dans le solvant et mélangé à la matière oléfinique froide, de pré- férence par application sous In l'orne j'une fine }Ü1ie' 3l,r In surface du mélange oléfinique froid agité rapidement.
La poly- mérisation s'effectue alors rapidement pour donner un polymère solide ayant un poids moléculaire relativement très élevé.
Ces polymères sont avantageusement évalués par leur
EMI2.6
viscosité A1oone:y. Cet essai tel qu'il est décrit dans ''.Indus- trial and Engineering Chemistry", Edition analytique, volume - 2, page 147 (19:34) consiste à cisailler le polymère entre les surfaces rugueuses d'un rotor en forme de disque et les moitiés
EMI2.7
supérieure et inférieure d'une chambre de stator. Deux 6crian- tillons du polymère ayant chacun pouces carrés et 1/4 à 3/8 de pouce d'épaisseur sont employés, une pièce étant placée au-
EMI2.8
dessus du rotor et l'autre en-jesscus de lui. Une pression de 30 à 60 kg/cmL (4"0 à 800 livres/pouce carré) est exercée sur le polymère au moyen de plongeurs.
Le rotor est relié par un arbre vertical, un engrenage à vis sans fin et un arbre hori- zontal flottant à un moteur snchrone à courant alternatif.Le mouvement de l'arbre flottant est indiqué sur un appareil de mesure à cadran qui indique zéro lorsque le plastomètre est vide. Les platines entourant la chambre de stator sont mainte- nues à 212 F. L'échantillon est autorisé , s'échauffer pendant 1 minute après avir été introduit et après que les platines ont été fermées. Une lecture constante de l'appareil de mesure, est obtenue après 1 minute.
Cette lecture de l'appareil est proportionnelle à la viscosité et est reportée comme viscosité
EMI2.9
ilooney. une autre métuode utile pour déterminer la plasticité est décrite par Williams dans la"Insutrial and Engineering Chemistry" volume 16, page 362 (1924). Dans cet essai, un échan-
<Desc/Clms Page number 3>
tillon sphérique de polymère de 2 cc de volume est placé entre deux plaques parallèles et une charge de 5 kg. est appliquée pendant 5 minutes. L'épaisseur résultante de l'échantillon est appelée indice de plasticité ou simplement la plasticité Wil- liams. L'échantillon est alors immédiatement enlevé et on le laisse refroidir pendant 1 minute à la température ordinaire.
L'augmentation d'épaisseur de la.boule déformée en se refroi- dissant est appelée le chiffre de reprise.
Après l'échèvement de la réaction de polymérisation, le polymère solide est séparé du résidu liquide du mélange réac- tionnel et porté à la température ordinaire. Il est avantageu- sement lavé et purifié au laminoir pour enlever les traces de catalyseur et les traces usuelles de matière non polymérisée et il est alors près pour la composition.
Pour la composition, les polymères peuvent être mélan- gés à du soufre et à un agent aidant la sulfuration, tel que du bisulfure de tétra-méthylthiurame ou un agent analogue et des agents d'addition tels que l'oxyde de zinc, le noir de fumée, l'acide stéarique, etc., et ils peuvent alors être soumis à la vulcanisation à des températures allant de la tem- pérature ordinaire jusqu'à environ 180 C pendant des inter- valles de temps allant de plusieurs heures à quelques minutes, suivant la température,
pour donner des matières vulcanisées présentant des résistances à la traction allant de 2500 à
4600 livres par pouce carré et des allongements de rupture allant de 700% à 1200%
L'opération de composition avec les polymères à poids moléculaires les plus élevés spécialement ceux allant de
1.000.000 au-delà est toutefois trouvé difficile à cause du caractère extrêmement dur de ce polymère.
Suivant la présente invention lorsque la matière oléfi- nique a été polymérisée, chauffée à la température du local et complètement séchée pour être débarrassée d.es ingrédients volatils, elle est composée avec un agent ramollissant sous la forme d'un aryl-mercaptan. Les aryl-mercaptans appropriés comprennent le xylyl-mercaptan, le naphtyl-bêta-mercaptan et l'alphana.phtyl-mercaptan. La présence des aryls-mercaptans réduit la puissance requise pour le laminoir de composition, provoque la mise en bande sur des cylindres en un temps beaucoup plus court, permet un calendrage aisé et un extrudage facile et simplifie en général fortement le traitement et rend le polymère plus facile à travailler.
.Exemple 1
On apréparé un mélange consistant en 95 parties en poids d'isobutylène liquide d'environ 98,5 %de pureté et en
5 parties en poids d'isoprène d'environ 96% de pureté. Cette matière a. été refroidie à une température d'environ - 100 C par la. présence, dans le mélange, d'environ 300 parties d'éthylène liquide pour 100 parties de matières réactives mélangées et elle a été polymérisée par l'addition au mé- lange réactionnel froid. d'environ 10 parties de solution de catalyseur contenant approximativemént 0,9% de chlorure d'a- luminium dissous dans le chlorure d'éthyle. Le polymère ré- sultant avait un poids moléculaire d'approximativement
1.000.000 (un indice de Staudinger d'environ 75.000), un in- dice d'iode d'approximativement 1,5 et une viscosité de
Mooney de 70.
Des échantillons de ce polymère ont été mastiqués pen- dant des périodes de 3,5 et 10 minutes dans un malaxeur Ban- bury à grande vitesse à des températures dépassant 500 F et
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
<tb> on <SEP> lui <SEP> a <SEP> trouvé <SEP> les <SEP> propriété <SEP> suivantes <SEP> :
<tb>
EMI4.2
4rès tr8itement banbury pendant '..\3 min.T...5 min. '. ' 10.min.
Viscosité l'rooney à 21 'F. 57 29 6 Plasticité di1liams à 70 F, 134 80 80
EMI4.3
<tb> 5 <SEP> kg. <SEP> 14 <SEP> 4 <SEP> 7
<tb>
Reprise Williams
Les échantillons de polymère ainsi plastifiés ont été mis en composition et soumis à la vulcanisation suivant la recette suivante:
EMI4.4
rarties en poids
EMI4.5
<tb> Polymère <SEP> 100,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Soufre <SEP> 1,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Noir <SEP> de <SEP> carneau <SEP> à <SEP> traitement <SEP> aisé <SEP> 10,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Bisulfure <SEP> de <SEP> tétraméthyl-thiurame <SEP> 1,0
<tb>
Les résultats suivants ont été obtenus pour la résis- tance à la traction et l'allongement après les temps de vul- canisation indiqués.
Tableau 1.
EMI4.6
rolymere polymère 2oiymère -.'#''".' plastifié plastifié plastifié pdt 3 min. pdt 5 min. -Pdt 10 min.
Apres A B A B "B""' Àrè S vulcanisation Á Á B A -- . 20' de vulcanisation 2= 960 'N1 vulcai1im:Jfllië vuJ#.ii3 '1ion
EMI4.7
<tb> 40' <SEP> de <SEP> vulcanisation <SEP> 2790 <SEP> 860 <SEP> 1723 <SEP> 930 <SEP> 1133 <SEP> 922
<tb> 60' <SEP> de <SEP> vulcanisation <SEP> 2930 <SEP> 850 <SEP> 1913 <SEP> 896 <SEP> 1678 <SEP> 930
<tb>
Les chiffres ci-dessus indiquent clairement qu'une pure plastification mécanique est possible comme l'indique une vis-
EMI4.8
cosité ::ooney àe 57 après 0 minutes dans le Banbury, de 29 après 5 minutes et de 26 après lu minutes en comparaison d'une viscosité Uooney initiale de 70. La résistance à la traction et l'allongement étaient également affectés.
Toutefois, une simple plastification mécaniqueest désavantageuse parce qu' elle doit être exécutée à des températures élevées et qu'elle exige un équipement spécial.
Il résulte clairement de l'exemple qui suit que la plas- tification peut être exécutée plus facilement et plus simplement par l'emploi de petites quantités d'aryl-mercaptans comme plastifiants.
Exemples.
Ona préparé un polymère semblable à celui de l'exemple 1 en lui donnant, d'une manière similaire, une composition telle
EMI4.9
qu'il eut une viscosité I,fooney comprise entre 72 et 77. A ce pom-posé on a ajouté différentes concentrât ions/Tie 1.P#3 (b6 1/2' de xylyl-mcrcaptan + G3 1/21/, d'huile minérale) et de à 4 (un mélange ;3'aryl-mecaptans normalisés comme b0,. d'alpha naphtyl-mercaptan) comme plastifiants et on a traité dans un malaxeur Banbury pendant 15 minutes à 300 F.
Les résultats sont représentés au tableau joint de la
EMI4.10
fig.l sur laquelle on a reporté la viscosité ','ocney par rapport à des parties du plastifiant. Les résultats indiquent qu'une chute considérable s'est produite avec un effet de ramollisse- mant résultant sur le polymère. L'effet du temps de traitement
EMI4.11
au nanbury sur la plastification est représenté à la fig.2 d'où il résulte clairement que 3 à 10 minutes sont suffi- santes pur donner le plein effet de plastification ce l'aryl- mercaptan.
I3.p-ï G (7.7, 1/'711, 4e naphtyl-bêta-:r.8 rcaptan plus 66 lil?",' d'Imile min5rale)r
<Desc/Clms Page number 5>
Exemple 3.
EMI5.1
100 livres de copolymère dur dlisobutylène-isoprène préparé comme à l'exemple 1 ayant une viscosité 1,iooney de 82 ont été mélangées à 0,5 partie de HP9. 3 (xylyl-mercaptan dissous dans l'huile minérale.et traitées au Banbury pendant 10 minutes à 3000 F. La viscosité Mooney a alors été trouvée
EMI5.2
être 48 et la reprise de plasticité Williams a été 112-lID, ce qui est à comparer favorablement aux spécifications régle- mentaires du gouvernement. Le polymère résultant a alors été employé pour déterminer la dégradation possible dans de la matière de chambre à air, de caraasse et de surface de rou- lement.
Une comparaison a été faite avec une matière synthé- tisée directement suivant les spécifications du gouvernement
EMI5.3
par réaction de S,5% d'isoprène avec 99,5G d'isobutylène comme à l'exemple 1. Les résultats sont montrés aux tableaux II,III et IV.
TABLEAU II
EMI5.4
Effet de R3ksur la matière a. base de butyle pour chambre à air.
EMI5.5
<tb>
Polymère <SEP> synthélisé <SEP> l'olymère
<tb>
<tb> directement <SEP> suivant <SEP> plastifié
<tb>
EMI5.6
spécification du (jou- avec RPApt-3 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ vernement. ¯¯¯¯¯¯¯
EMI5.7
<tb> quantité <SEP> de <SEP> Polymère <SEP> 100.0 <SEP> 100.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5.0 <SEP> 5.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Tuads <SEP> 1.0 <SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Captax <SEP> 0. <SEP> 5 <SEP> 0.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Souffre <SEP> 1. <SEP> 5 <SEP> 1.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Noir <SEP> de <SEP> four <SEP> semi-renforçant <SEP> 50.0 <SEP> 5000
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Mooney <SEP> à <SEP> 2120 <SEP> F <SEP> après <SEP> composition <SEP> 66. <SEP> 66.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Reprise <SEP> de <SEP> plasticité <SEP> Williams <SEP> 5 <SEP> Kg. <SEP> après <SEP> composition
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 70 <SEP> C <SEP> 138-14 <SEP> 135-11
<tb>
EMI5.8
T,'tod. tra.ct à 30C!; - mod.à. 500% d'allongement à température or-
EMI5.9
dinaire Vulcanisation 15' 307 F. 1852-239-633-793 1793-293-6OE " 30' " l'180-503-IOI5-687 2 IOO-457-I0'77-;Z: ifi. " 60' " 1650-571-1162-643 1970-556-1270; " 120' " 1540-626-1228-&07 1702-576-1S78-63S Mod.tract à 300% 'al1ongement. à 100 C 406-58-926 4I5-63-947 38'0-180-607 305-183-5I7
EMI5.10
<tb> 340-245-423 <SEP> 239-258-353
<tb> 272-239-333 <SEP> 236-232-297
<tb>
EMI5.11
:aod. tract. à 300% - mod à 500% d'allongement. Vieilli 48 h. à 250 F au four à air.
Vulcanisateur 15' 307 F 1448-660-118-6fl0 1508-609-l200-601 TI 30' TI 1360-711-1207-553 1605-657-1285-600 " 60' '" 1300-711-'1225-523 1255-643-1243-603 " 12p' 1:5fi2-F60-1165-590 1327-588-1197-623 Déchirement en croissant à température ordinaire Vulcanisateur 15' 307 F. 246 273 " 15' TI 204 2 I4 TI 60' TI 142 154
EMI5.12
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 192 <SEP> 144
<tb>
<tb>
<tb>
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
Déchirement en croissant raz 1000 C
EMI6.2
vulcanisation 1b' NU7" 1. b8 6U " 30' 50 62
EMI6.3
<tb> " <SEP> 60' <SEP> 53 <SEP> 28
<tb>
EMI6.4
10' 51 14 Prise e compression 30/;
.5 déflexion constante 22h.à 70 C.
EMI6.5
<tb> Vulcanisation <SEP> 25' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 44.5 <SEP> 41.8
<tb>
EMI6.6
Il 40' ti 45.0 31.8 Il 70' 31.9 28.1 Il 130' Il 35.2 22.3
EMI6.7
Extrudage*
EMI6.8
<tb> Longueur <SEP> 68" <SEP> 80"
<tb>
<tb> Poids <SEP> 154 <SEP> gr. <SEP> 155 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
Aspect <SEP> très <SEP> lisse <SEP> lisse
<tb>
<tb> Remarques <SEP> faible <SEP> gonflement.
<tb>
EMI6.9
Calend.rabilité: à chaud à la sortie de la calendre.
EMI6.10
<tb> Vitesse <SEP> 30 <SEP> 1/4" <SEP> 27 <SEP> 1/4"
<tb>
<tb>
<tb> Largeur <SEP> 6 <SEP> 3/4" <SEP> 6 <SEP> 3/811
<tb>
<tb>
<tb> Calibre <SEP> 0 <SEP> .019 <SEP> 0.020
<tb>
<tb> Aspect <SEP> lisse <SEP> lisse
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Calendrabilité:
<SEP> après <SEP> repos <SEP> de <SEP> 30'
<tb>
<tb>
<tb> Longueur <SEP> 29 <SEP> 1/4" <SEP> 27"
<tb>
<tb>
<tb> Largeur <SEP> 6 <SEP> 5/8" <SEP> 6 <SEP> 3/8"
<tb>
<tb>
<tb> Calibre <SEP> 0.024 <SEP> 0.025
<tb>
<tb> Aspect <SEP> lisse <SEP> lisse
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ecoulement <SEP> à <SEP> chaud <SEP> à <SEP> 250 <SEP> F
<tb>
<tb>
<tb> Charge <SEP> liv./pouce <SEP> carré <SEP> 68 <SEP> 64
<tb>
<tb>
<tb> 15' <SEP> oe <SEP> vulcanisation <SEP> . <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
Allongement <SEP> total <SEP> à <SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 1 <SEP> hr. <SEP> 159 <SEP> 178
<tb>
EMI6.11
3 hrs. 266 3-o
EMI6.12
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 325 <SEP> 363
<tb>
EMI6.13
7 hrs 56µ 4I7 Charge liv./,ouce carré 105 96
EMI6.14
<tb> 30' <SEP> de <SEP> vulcanisation.
<tb>
<tb>
Allongement <SEP> total <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 1 <SEP> hr. <SEP> 130 <SEP> 139
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> hrs. <SEP> 212 <SEP> 219
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 264 <SEP> 269
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> hrs. <SEP> 303 <SEP> 311
<tb>
<tb> 60' <SEP> de <SEP> vulcanisation.
<tb>
<tb>
<tb>
Charge <SEP> livres/pouce <SEP> carré <SEP> 128 <SEP> 128
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> All. <SEP> total <SEP> 1 <SEP> hr. <SEP> 100 <SEP> 123
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> hrs. <SEP> 181 <SEP> 194
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 220 <SEP> 239
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> hrs <SEP> 266 <SEP> 281
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 120' <SEP> de <SEP> vulcanisation.
<tb>
<tb>
<tb>
Charge <SEP> livres/pouce <SEP> carré <SEP> 134 <SEP> 135
<tb>
EMI6.15
à 3070 '. All. total 1 hr. I06 125
EMI6.16
<tb> 3 <SEP> hrs. <SEP> 145 <SEP> 167
<tb>
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 191 <SEP> 206
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> hrs. <SEP> 211 <SEP> 236
<tb>
<Desc/Clms Page number 7>
TABLEAU III Effet de RPA # 3 sur la matière de surface de roulement 11 base de butyle
EMI7.1
<tb> Polymère <SEP> synthétisé <SEP> Polymère
<tb>
<tb>
<tb> directement <SEP> suivant <SEP> plastifie
<tb>
<tb>
<tb> spécifications <SEP> du <SEP> avec <SEP> RPA <SEP> # <SEP> 3
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> Gouvernement <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
<tb>
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> polymère100.0 <SEP> 100.0
<tb>
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5.0 <SEP> 5.0
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
<tb>
<tb>
<tb> Tuads <SEP> 1.0
<SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb> Captax <SEP> 0.5 <SEP> 0.5
<tb>
<tb>
<tb> Soufre <SEP> 2.0 <SEP> 2.0
<tb>
<tb> Noir <SEP> de <SEP> carneau <SEP> de <SEP> traitement
<tb>
<tb>
<tb> facile <SEP> 50.0 <SEP> 50.0
<tb>
<tb>
<tb> Mooney <SEP> à <SEP> 212 <SEP> F <SEP> après <SEP> compo-
<tb>
<tb>
<tb> sition <SEP> 74 <SEP> 82
<tb>
<tb>
<tb> Reprise <SEP> de <SEP> plasticité
<tb>
<tb>
<tb> Williams <SEP> à <SEP> 70 <SEP> C <SEP> 5 <SEP> Kg. <SEP> après <SEP> composition
<tb>
<tb> 163-9 <SEP> 157-13
<tb>
Mod. tract. à 300% Mod. à 500% d'allongement à température ordinaire.
EMI7.2
<tb>
Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 2315-294-745-867 <SEP> 2597-282-758-900
<tb>
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 2663-384-1004-830 <SEP> 2777-456-1130-800
<tb>
<tb>
<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 2627-536-1370-730 <SEP> 2697-519-1452-730
<tb>
<tb>
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 2660-670-1630-670 <SEP> 2757-716-1850-690
<tb>
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<tb> Mod. <SEP> tract. <SEP> à <SEP> 300% <SEP> Mod. <SEP> à <SEP> 500% <SEP> d'allongement <SEP> à <SEP> 100 <SEP> C.
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Vulcanisation <SEP> 15'. <SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 951-112-224-1013 <SEP> 948-170-273-1050
<tb>
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<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 1095-196-420-937 <SEP> 1028-202-492-937
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<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 934-358-569-710 <SEP> 929-336-645-640
<tb>
<tb>
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 1077-481-692-595 <SEP> 930-492-797-603
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<tb> Mod. <SEP> tract, <SEP> à <SEP> 300% <SEP> Mod.à <SEP> 500% <SEP> d'allongement. <SEP> Vieilli <SEP> pendant
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<tb> 48 <SEP> heures <SEP> ) <SEP> 250 <SEP> F <SEP> dans <SEP> le <SEP> four <SEP> à <SEP> air.
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Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 2603-842-1833-650 <SEP> 2617-911-1955-640
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<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> . <SEP> 2430-870-1817-633 <SEP> 2513-946-1933-610
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<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 2370-872-1758-643 <SEP> 2560-889-1915-650
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<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 2377-870-1737-657 <SEP> 2480-840-1863-650
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<tb> Déchirement <SEP> en <SEP> croissant <SEP> à <SEP> température <SEP> ordinaire
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<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307 <SEP> F <SEP> 393 <SEP> 439
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<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 437 <SEP> 419
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<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 362 <SEP> 413
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<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 340 <SEP> 294
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<tb> Déchirement <SEP> en <SEP> croissant <SEP> à <SEP> 100 C
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<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307 <SEP> F.
<SEP> 124 <SEP> 126
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<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 126 <SEP> 161
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<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 118 <SEP> 165
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<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 126 <SEP> 142
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<tb> de <SEP> rebondissement <SEP> à <SEP> 40 <SEP> C. <SEP> Angle <SEP> de <SEP> chute <SEP> 10
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<tb> Vulcanisation <SEP> 30' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 32.2 <SEP> 34.5
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<tb> " <SEP> 45' <SEP> 34.5 <SEP> 34.5
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<tb> " <SEP> 75' <SEP> " <SEP> 35.7 <SEP> 38.7
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<tb> 135' <SEP> " <SEP> 38. <SEP> 1. <SEP> 38. <SEP> 7
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<tb> % <SEP> de <SEP> rebondissemei.t <SEP> à <SEP> 1000 <SEP> C <SEP> Angle <SEP> de <SEP> chute <SEP> 10
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<tb> Vulcanisation <SEP> 30' <SEP> 307 <SEP> F <SEP> 47.8 <SEP> 50.1
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<tb> " <SEP> 45' <SEP> 52. <SEP> 9 <SEP> 55.9
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<tb> " <SEP> 75' <SEP> 58.1 <SEP> 59.
<SEP> 6
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<tb> " <SEP> 135' <SEP> " <SEP> 55.9 <SEP> 58.1
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<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
1àl3miiv iv
EMI8.2
<tb> .Polymère <SEP> synthétisé <SEP> Polymère
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<tb> directement <SEP> suivant <SEP> plastifié
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EMI8.3
spécifications du avec RI'.A. %fi6 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ uJuverfiement ¯¯¯¯¯¯¯¯ <u anti té de polymère 100.0 100.0
EMI8.4
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5.0 <SEP> 5.0
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<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
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<tb> Tuards <SEP> 1.0 <SEP> 1.0
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<tb> Captax <SEP> 0.5. <SEP> 0.5
<tb>
<tb>
<tb> Soufre <SEP> 2.0 <SEP> 2.0
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EMI8.5
Noir de four semi-renforlant 36.0 36.0 Ether dibenzyliaue 10.0 10.0 Kooney at 212 F.altèm compo-
EMI8.6
<tb> sition <SEP> 32. <SEP> 25.
<tb>
<tb> pise <SEP> de <SEP> plasticité
<tb>
EMI8.7
Williams à 9t3 C z 5 Kg.
EMI8.8
<tb> 102-11 <SEP> 102-il
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EMI8.9
1.?oà.Ir*ct,à 300% od.à 500r'v d'allongement à température ordi- naire
EMI8.10
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 3070 <SEP> F.2473-165-332-840 <SEP> 2277-123-390-850
<tb>
EMI8.11
" 3pur il 247E23I-523-797 2467-238-574-760
EMI8.12
<tb> " <SEP> 60' <SEP> 2213-262-743-697 <SEP> 2360-328-743-710
<tb>
<tb>
<tb> " <SEP> 120' <SEP> 2130-328-469-693 <SEP> 2120-301-777-690
<tb>
<tb>
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<tb> Allongement <SEP> de <SEP> traction <SEP> à <SEP> 1000 <SEP> C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 124-425 <SEP> 122-526
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<tb> " <SEP> 30' <SEP> 180-360 <SEP> 127-280
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<tb> " <SEP> 60' <SEP> 187-295 <SEP> 64-20C,
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<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 190-285 <SEP> 63-200
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EMI8.13
?:loà.
Tract. à 300;1 - :'od. à 500;% d'allongement. Vieilli pendant
EMI8.14
<tb> 48 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 2,500 <SEP> dans <SEP> le <SEP> four <SEP> à <SEP> air.
<tb>
<tb>
Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 1302-427-920-600 <SEP> 1222-449-959-580
<tb>
<tb>
<tb> " <SEP> 30' <SEP> 1155-418-895-600 <SEP> 1222-420-920-573
<tb>
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<tb> " <SEP> 60' <SEP> 1232-425-909-600 <SEP> 1318-454-886-620
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EMI8.15
" 120' 1460-372-783-667 1309-36O-776-646
EMI8.16
<tb> Déchirement <SEP> en <SEP> croissant <SEP> @température <SEP> ordinaire
<tb>
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 168 <SEP> 208
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 125 <SEP> 143
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<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 86 <SEP> 104
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<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 78 <SEP> 96
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EMI8.17
D8chire11ent en croissant à 100
EMI8.18
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 15 <SEP> 38
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 50 <SEP> 15
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il GO'" Il - 29
EMI8.20
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. <SEP> de <SEP> rebondissement <SEP> à <SEP> 40 <SEP> C. <SEP> Angle <SEP> de <SEP> chute <SEP> 10
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<tb> Vulcanisation <SEP> 30' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 58.1 <SEP> 61.2
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<tb> " <SEP> 45' <SEP> 60.4 <SEP> 61.2
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<tb> " <SEP> 75' <SEP> 61.2 <SEP> 63.6
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<tb> " <SEP> 135' <SEP> 60.4 <SEP> 60.4
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;: de rebonaissement là 100 C. Angle de chute 10
EMI8.22
<tb> Vulcanisation <SEP> 30' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 77.1 <SEP> 79.7
<tb>
EMI8.23
" 4rJ. r fi 79.7 si.6
EMI8.24
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<tb> " <SEP> 135' <SEP> 81.3 <SEP> 81.6
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<Desc/Clms Page number 9>
Il est évident d'après les données ci-dessus que le poly- mère a été considérablement ramolli, tandis que la vitesse de vulcanisation n'a pas souffert.
En outre, la résistance à la traction, le mod.ule et l'allongement n'ont pas été affectés de façon appréciable ni .à la température ordinaire, ni à tempé- rature, élevée tandis que les caractéristiques de résistance à la fraction, de déchirement, de traitement et de rebondissement sont égalés ou supérieures à celles des polymères satisfai- sant normalement aux spécifications du Gouvernement.
La proportion d'aryl-mercaptans peut être modifiée dans des limites relativement larges. La quantité minimum qui montre un effet utile, est de 0,05 à 0,1 %. La gamme pré- férée est de 0,1 à 1,0 %, des qua.ntités telles que 1% donnant un effet de ramollissement qui est habituellement plus que suffisant pour le laminage commercial. Toutefois, dans cer- taines circonstances, un ramollissement plus grand. est désiré et dans ce but des quantités d'aryl-mercaptans allant jusqu'à 5%, occasionnellement même jusqu'à 7 et 8% sont utiles. C'est le cas en particulier pour les opérations de fabrication dans lesquelles on désire un caoutchouc qui est tout proche d'une nature sirupeuse.
Avec la plupart des types de polymères, 1% d'aryl-mercaptans donne un polymère très souple qui est, en moyenne, d'une consistance sirupeuse, Toutefois avec les poly- mères à poids moléculaire extrêmement élevé qui sont facilement fabriqués par synthèse et qui sont extremement tenaces et durs au laminage, des quantités encore plus grandes d'aryl- mercaptans 'sont nécessaires pour produire une consistance réel- lement sirupeuse. Avec certains des mercaptans moins efficaces, des quantités plus grandes encore allant jusqu'à IO ou 12% peu- vent être requises pour.donner une consistance sirupeuse. Ces quantités sont toutefois ind.ésirables habituellement à cause de la dépense et à cause de l'apparition d'une minime tendance à l'amoindrissement de leurs propriétés physiques.
Il est à remarquer que bien qu'on ait indiqué seulement trois aryl-mercaptans, des essais de tous les aryl-mercaptans disponibles ont indiqué que les aryl-mercaptans en général con- viennent pour cette réaction de polymérisation; bien qu'il' n'ait pas été possible jusqu'à présent d'essayer tout aryl- mercaptan théoriquement possible, le fonctionnement de ceux qui ont été essayés indique clairement que tous les aryl-mercaptans sont utiles dans une certaine mesure pour leur effet de ramol- lissement.
Le procédé de la présente invention simplifie donc con- sidérablement le traitement d'une matière polymère à basse tem- pérature en améliorant sa plasticité avant la vulcanisation sans nuire aux propriétés stabilisées par vulcanisation pour permettre un meilleur laminage, un meilleur extrudage et une meilleure composition et d'autres opérations de fabrication améliorées ; et cela par l'incorporation dans le polymère, avant la composi- tion, d'une substarce à base d'aryl-mercaptan.
REVENDICATIONS. l.En combinaison, un polymère synthétique caoutchouteux préparé à partir d'une proportion prédominante d'isobutylène et .tune proportion moindred'une poly-oléfine ayant 4 à 14 atomes de carbone par molécule, par la polymérisation à basse tempéra- ture avec un catalyseur Friedel-Crafts, avec un aryl-mercaptan.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.