DE10120559A1 - A single stage process for mixing of nitrile rubber with fillers and/or additives useful in the automobile and oil industries significantly shortens mixing time without sacrifice of dispersion efficiency - Google Patents
A single stage process for mixing of nitrile rubber with fillers and/or additives useful in the automobile and oil industries significantly shortens mixing time without sacrifice of dispersion efficiencyInfo
- Publication number
- DE10120559A1 DE10120559A1 DE2001120559 DE10120559A DE10120559A1 DE 10120559 A1 DE10120559 A1 DE 10120559A1 DE 2001120559 DE2001120559 DE 2001120559 DE 10120559 A DE10120559 A DE 10120559A DE 10120559 A1 DE10120559 A1 DE 10120559A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mixing
- mixture
- additives
- rubber
- fillers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 63
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 17
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 17
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 17
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 15
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 5
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 abstract description 7
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 13
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 4
- 206010011416 Croup infectious Diseases 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229920006168 hydrated nitrile rubber Polymers 0.000 description 4
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 4
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001441571 Hiodontidae Species 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical class CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 2
- AUZONCFQVSMFAP-UHFFFAOYSA-N disulfiram Chemical compound CCN(CC)C(=S)SSC(=S)N(CC)CC AUZONCFQVSMFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(C)(C)CC(OOC(C)(C)C)(OOC(C)(C)C)C1 NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydrobenzimidazole-2-thione Chemical class C1=CC=C2NC(S)=NC2=C1 YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTNISGZEGZHIS-UHFFFAOYSA-N 2-$l^{1}-oxidanyloxy-2-methylpropane Chemical group CC(C)(C)O[O] YKTNISGZEGZHIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXWJKQDGIVWVEW-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)butanedioic acid Chemical compound CN(C)C(C(O)=O)CC(O)=O AXWJKQDGIVWVEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRDXTHSSNCTAGY-UHFFFAOYSA-N 2-cyclohexylpyrrolidine Chemical compound C1CCNC1C1CCCCC1 KRDXTHSSNCTAGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 108010002350 Interleukin-2 Proteins 0.000 description 1
- 229920003346 Levapren® Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 229920013648 Perbunan Polymers 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006170 Therban® Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- DNEHKUCSURWDGO-UHFFFAOYSA-N aluminum sodium Chemical compound [Na].[Al] DNEHKUCSURWDGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- YTIJUXVIZLYQTB-UHFFFAOYSA-N bethanidine sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.CN\C(=[NH+]/C)NCC1=CC=CC=C1.CN\C(=[NH+]/C)NCC1=CC=CC=C1 YTIJUXVIZLYQTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229940000425 combination drug Drugs 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- UEZWYKZHXASYJN-UHFFFAOYSA-N cyclohexylthiophthalimide Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)N1SC1CCCCC1 UEZWYKZHXASYJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WITDFSFZHZYQHB-UHFFFAOYSA-N dibenzylcarbamothioylsulfanyl n,n-dibenzylcarbamodithioate Chemical compound C=1C=CC=CC=1CN(CC=1C=CC=CC=1)C(=S)SSC(=S)N(CC=1C=CC=CC=1)CC1=CC=CC=C1 WITDFSFZHZYQHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PGAXJQVAHDTGBB-UHFFFAOYSA-N dibutylcarbamothioylsulfanyl n,n-dibutylcarbamodithioate Chemical compound CCCCN(CCCC)C(=S)SSC(=S)N(CCCC)CCCC PGAXJQVAHDTGBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical class C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010070 extrusion (rubber) Methods 0.000 description 1
- 235000021323 fish oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- CMAUJSNXENPPOF-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)-n-cyclohexylcyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1N(C1CCCCC1)SC1=NC2=CC=CC=C2S1 CMAUJSNXENPPOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CAXJFBOSFXRPOJ-UHFFFAOYSA-N n-phenyl-n-(trichloromethylsulfanyl)benzenesulfonamide Chemical compound C=1C=CC=CC=1S(=O)(=O)N(SC(Cl)(Cl)Cl)C1=CC=CC=C1 CAXJFBOSFXRPOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 description 1
- 150000003456 sulfonamides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N tert-butyl benzenecarboperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000012936 vulcanization activator Substances 0.000 description 1
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/002—Methods
- B29B7/005—Methods for mixing in batches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
- B29B7/7476—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
- B29B7/7495—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants for mixing rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/203—Solid polymers with solid and/or liquid additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2019/00—Use of rubber not provided for in a single one of main groups B29K2007/00 - B29K2011/00, as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2033/00—Use of polymers of unsaturated acids or derivatives thereof as moulding material
- B29K2033/18—Polymers of nitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2321/00—Characterised by the use of unspecified rubbers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mischung von Nitrilkautschuken, durch das Kautschukmischungen erhalten werden, in denen die Zusatzstoffe gut in der Kautschukmatrix dispergiert sind.The invention relates to a method for mixing nitrile rubbers, by the Rubber blends are obtained in which the additives are good in the Rubber matrix are dispersed.
Um vom Roh-Kautschuk zu verwendbaren Endprodukten zu kommen, muss der Kautschuk/die Kautschuke mit den verschiedensten Zuschlagstoffen vermischt werden. Bedingt durch die Viskosität des Kautschuks werden hierzu spezielle Mischaggregate, wie Kneter, Walzen oder Mischer, verwendet. Für ein gutes End produkt ist eine möglichst homogene Dispersion der Zuschlagstoffe im Roh kautschuk erwünscht. Die Dispergierqualität wird häufig durch den Dispersions koeffizienten ausgedrückt.To come from the raw rubber to usable end products, the Rubber / rubbers mixed with a wide variety of aggregates become. Due to the viscosity of the rubber are special for this purpose Mixing units, such as kneaders, rollers or mixers used. For a good ending product is a homogeneous dispersion of aggregates in the raw material rubber desirable. The quality of dispersion is often due to the dispersion expressed in terms of coefficients.
Um möglichst hohe Produktionszyklen zu erreichen, legt die Industrie auf kurze Mischzeiten Wert, die jedoch in der Regel zu schlechteren Dispersionsqualitäten führen. Des weiteren werden Mehrgangmischsequenzen überall da durchgeführt, wo ein hoher Anteil an Füllstoffen (z. B. Ruß, Weichmacher etc.), abrasiver oder sehr kristalliner Natur (z. B. Silica, Glasfaser etc.) oder Peroxidbeschleunigung not wendig sind. Mit zunehmendem, kommerziellem Druck jedoch werden Eingangs mischungen diese Mehrgangsmischungen, wo dies technisch vertretbar ist, substi tuieren.In order to achieve the highest possible production cycles, the industry lays on short Mixing times value, which, however, usually to poorer dispersion qualities to lead. Furthermore, multi-pass mixing sequences are performed wherever where a high proportion of fillers (eg soot, plasticizer etc.), more abrasive or very crystalline nature (eg silica, glass fiber etc.) or peroxide acceleration not agile. However, with increasing commercial pressure, input will be mixtures of these multisubstance mixtures, where this is technically feasible, substi tuieren.
Eine Standardmischprozedur für eine typische Zweigangsmischsequenz für eine
NBR- bzw. HNBR-Mischung ist wie folgt aufgebaut:
A standard mixing procedure for a typical two-stage mixing sequence for an NBR or HNBR mixture is constructed as follows:
-
1. Mischsequenz in einem Kneter mit ineinandergreifenden Knetschaufeln:
Temperatur Kammer/Schaufel: 25°C-50°C
Stempeldruck: 8 bar
Drehzahl: 30/min-50/min
Füllgrad: 58%-65%
Mischzyklus Kneter länger als 300 s und Auswurf der fertigen Mischung mit einer Temperatur oberhalb 140°C1. Mixing sequence in a kneader with intermeshing kneading blades:
Temperature chamber / bucket: 25 ° C-50 ° C
Stamp pressure: 8 bar
Speed: 30 / min-50 / min
Filling level: 58% -65%
Mixing cycle kneader for more than 300 s and ejection of the finished mixture with a temperature above 140 ° C -
2. Mischsequenz auf einer Walze:
Mischzyklus Walze:- - Walzenkühlung variabel je nach Peroxid (zwischen 40-80°C)
- - Peroxid-Dosierung auf Walze
- - Fellbildung, einschneiden 3 rechts, 3 links Wendungen nach Puppenformierung
- - Endfellbildung
Mixing cycle roller:- - Roll cooling variable depending on peroxide (between 40-80 ° C)
- - Peroxide dosing on roller
- - fur, incise 3 right, 3 left turns after doll forming
- - Endfell formation
Wir haben nun gefunden, dass ein verändertes Mischverfahren deutlich kürzere Mischzeiten bei vergleichbaren oder sogar leicht besseren Dispersionskoeffizienten wie bei Standardmischverfahren erlaubt. Weiterhin haben wir gefunden, dass der Zusatz von speziellen Fettsäuren die Dispersionsendqualität signifikant und die Dispersionskinetik deutlich verbessert, d. h. effektive Mischzeitverkürzung durch Zusatz von speziellen Dispersionsadditiven bewirkt. Weiterhin erlaubt dieses modi fizierte Mischverfahren, peroxidisch vernetzte Zweigangmischzyklen auf Eingang mischzyklen zu reduzieren. Die 2. Mischsequenz (Walzenbeschleunigungsschritt) ist für die erfinderische Mischmethode nicht mehr notwendig; daher ist das Verfahren einstufig.We have now found that a modified mixing process is significantly shorter Mixing times with comparable or even slightly better dispersion coefficients as allowed by standard mixing method. Furthermore, we found that the Addition of special fatty acids the dispersion end quality significantly and the Dispersion kinetics significantly improved, d. H. effective mixing time reduction by Addition of special dispersion additives causes. Furthermore, this mode allows fied mixing processes, peroxide cross-linked two-start mixing cycles on input to reduce mixing cycles. The 2nd mixing sequence (roll acceleration step) is no longer necessary for the inventive method of mixing; therefore, the procedure is one stage.
Gegenstand der Anmeldung ist somit ein einstufiges Verfahren zur Vermischung von Nitrilkautschuk mit einem oder mehreren Füllstoffen und/oder einem oder mehreren Additiven, dadurch gekennzeichnet, dass man einen oder mehrere Nitrilkautschuke in einem Kneter bei einem Füllgrad im Bereich von 55-85% vorlegt und für eine Zeitspanne im Bereich von 30-60 Sekunden knetet und anschliessend Füllstoffe und/oder Additive zugibt und für eine weitere Zeitspanne im Bereich von 40-180 Sekunden mischt.The subject of the application is thus a one-step process for mixing Nitrile rubber with one or more fillers and / or one or more Additives, characterized in that one or more nitrile rubbers in a kneader at a filling level in the range of 55-85% and presents for a Time in the range of 30-60 seconds kneads and then fillers and / or additives, and for a further period of time in the range of 40-180 Seconds mixes.
Als Kneter kommen bevorzugt Kneter mit tangierenden oder ineinandergreifenden Schaufeln in Frage. As kneaders are preferred kneader with tangent or interlocking Shovels in question.
Bevorzugt beträgt die erste Zeitspanne zum Kneten des/der Kautschuke im Bereich von 30-59, insbesondere 35-45 Sekunden. Bevorzugt beträgt die zweite Zeitspanne zum Einmischen des/der Füllstoffe(s) und/oder Additive im Bereich von 40-179, insbesondere 40-120 Sekunden.Preferably, the first period of time for kneading the rubber (s) is in the range from 30-59, especially 35-45 seconds. Preferably, the second period of time for mixing in the filler (s) and / or additives in the range of 40-179, especially 40-120 seconds.
Bevorzugt wird die Mischung so durchgeführt, dass die Auswurftemperatur der fertigen Mischung unter 135°C, bevorzugt unter 130°C liegt.Preferably, the mixture is carried out so that the ejection temperature of the finished mixture below 135 ° C, preferably below 130 ° C.
Der Füllgrad beträgt bei tangierenden Knetern bevorzugt im Bereich von 75-80%, bei ineinandergreifenden Knetern bevorzugt im Bereich von 65-70%.The degree of filling in tangential kneaders is preferably in the range of 75-80%, in intermeshing kneaders, preferably in the range of 65-70%.
Im erfindungsgemässen Verfahren beträgt die Kammer- und die Schaufeltemperatur vorteilhaft im Bereich von 40-55°C, insbesondere im Bereich von 45-50°C.In the process according to the invention, the chamber temperature and the blade temperature are advantageous in the range of 40-55 ° C, in particular in the range of 45-50 ° C.
Die Drehzahl beträgt vorteilhaft im Bereich von 20-60/min, insbesondere 35-40/min.The speed is advantageously in the range of 20-60 / min, in particular 35-40 / min.
Der Stempeldruck beträgt vorteilhaft im Bereich von 6,5-8,5 bar, insbesondere im Bereich von 7,0-8,0 bar.The stamping pressure is advantageously in the range of 6.5-8.5 bar, in particular in Range of 7.0-8.0 bar.
Unter Nitrilkautschuken werden Dien-(Meth-)Acrylnitril-Copolymerisate verstanden. Isopren und insbesondere Butadien sind hierbei bevorzugte Diene. Die Copoly merisate besitzen einen Gehalt an copolymerisierten Acrylnitril- und/oder Methacryl nitrileinheiten von 5 bis 60, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%.By nitrile rubbers are meant diene (meth) acrylonitrile copolymers. Isoprene and especially butadiene are preferred dienes. The copoly merisate have a content of copolymerized acrylonitrile and / or methacrylic nitrile units of 5 to 60, preferably 10 to 50 wt .-%.
Weiterhin werden ausdrücklich hydrierte Nitrilkautschuke unter dem Begriff sub summiert. Unter "hydriertem Nitrilkautschuk" oder "HNBR" sollen im Sinne dieser Erfindung Nitrilkautschuke, deren C=C-Doppelbindungen selektiv (d. h. ohne Hydrierung der C∼N-Dreifachbindung) teilweise oder vollkommen hydriert sind, verstanden werden. Bevorzugte, hydrierte Nitrilkautschuke sind solche mit einem Hydriergrad, bezogen auf die vom Butadien stammenden C=C-Doppelbindungen, von mindestens 75, bevorzugt von mindestens 95, insbesondere von mindestens 98%. Der Hydriergrad läßt sich NMR- und IR-spektroskopisch bestimmen.Furthermore, hydrogenated nitrile rubbers are expressly termed sub summed. The term "hydrogenated nitrile rubber" or "HNBR" is intended to refer to this Invention nitrile rubbers whose C = C double bonds selectively (i.e., without Hydrogenation of the C~N triple bond) are partially or fully hydrogenated, be understood. Preferred hydrogenated nitrile rubbers are those having a Degree of hydrogenation, based on the butadiene-derived C = C double bonds, of at least 75, preferably of at least 95, in particular of at least 98%. The degree of hydrogenation can be determined by NMR and IR spectroscopy.
Die Hydrierung von Nitrilkautschuk ist bekannt aus US-A- 3 700 637, DE-A- 25 39 132, DE-A-30 46 008, DE-A-30 46 251, DE-A-32 27 650, DE-A-33 29 974, EP-A-111 412 und FR-B-2 540 503, wobei die genannten Dokumente hiermit für die Zwecke der US-Patentpraxis als Referenz in die vorliegende Anmeldung aufge nommen werden. Hydrierter Nitrilkautschuk zeichnet sich durch hohe Reißfestigkeit, geringen Abrieb, niedrig bleibende Verformung nach Druck- und Zugbeanspruchung und gute Ölbeständigkeit, vor allem aber durch bemerkenswerte Stabilität gegen thermische und oxidative Einflüsse aus. Daher werden hydrierte Nitrilkautschuke im Rahmen der Erfindung bevorzugt.The hydrogenation of nitrile rubber is known from US-A-3 700 637, DE-A- 25 39 132, DE-A-30 46 008, DE-A-30 46 251, DE-A-32 27 650, DE-A-33 29 974, EP-A-111 412 and FR-B-2 540 503, the said documents being hereby incorporated by reference For purposes of United States patent practice as a reference in the present application be taken. Hydrogenated nitrile rubber is characterized by high tear strength, low abrasion, low deformation after compression and tension and good oil resistance, but above all by remarkable stability against thermal and oxidative influences. Therefore, hydrogenated nitrile rubbers in Framework of the invention preferred.
Geeignete Nitrilkautschuke besitzen in der Regel Mooney-Viskositäten (DIN 53 523, ML 1 + 4) von 25 bis 100 ME, insbesondere 40 bis 80 ME.Suitable nitrile rubbers generally have Mooney viscosities (DIN 53 523, US Pat. ML 1 + 4) from 25 to 100 ME, in particular 40 to 80 ME.
Besonders geeignet sind Nitrilkautschuke mit einem Gehalt an Restemulgatoren von unter 1 Gew.%Particularly suitable are nitrile rubbers with a content of residual emulsifiers of less than 1% by weight
Restemulgatoren sind u. a. Fettsäuren, unter denen der Fachmann organische Säuren mit in der Regel im Bereich von 8-22 Kohlenstoffatomen, speziell von 14-18 Kohlenstoffatomen versteht. Diese Fettsäuren stammen aus dem Herstellverfahren der Nitrilkautschuke und verursachen Verarbeitungsprobleme v. a. in Spritzguss verfahren, in denen sie zu Formverschmutzungen führen.Residual emulsifiers are u. a. Fatty acids, among which the expert organic acids usually in the range of 8-22 carbon atoms, especially 14-18 Carbon atoms understands. These fatty acids are from the manufacturing process the nitrile rubbers and cause processing problems v. a. in injection molding procedures in which they lead to mold contamination.
Der eingesetzte Füllstoff/die eingesetzten Füllstoffe können unverstärkend oder ver stärkend sein.The filler used / the fillers used can be unreinforcing or ver to be empowering.
Als Füllstoffe seien beispielsweise genannt:
Examples of fillers which may be mentioned are:
- - Ruße, wie MT-, GPF-, SRF- und vor allem FEF-Ruße,Carbon blacks, such as MT, GPF, SRF and especially FEF blacks,
- - Metalloxide, wie Titandioxid (vor allem als Weißpigment), Metal oxides, such as titanium dioxide (especially as white pigment),
- - Silikate, wie Natrium-Aluminium-Silikat,- silicates, such as sodium aluminum silicate,
- - Kieselsäuren, insbesondere gefällte Kieselsäuren,- silicic acids, in particular precipitated silicas,
- - Tone, Glimmer, Talkum.- Clays, mica, talc.
Um den Abrieb zu verbessern, eignen sich bevorzugt sogenannte aktive Füllstoffe gemäß dem Vorschlag ISO 5794, Anhang D-Teil 1, z. B. veröffentlicht z. B. auf S. 535 des "Handbuch für die Gummiindustrie" der Bayer AG, 1992, Leverkusen.In order to improve the abrasion, so-called active fillers are preferably suitable in accordance with the proposal ISO 5794, Annex D part 1, z. B. published z. B. on P. 535 of the "Handbook for the Rubber Industry" of Bayer AG, 1992, Leverkusen.
Als Additive kommen beispielsweise die dem Fachmann bekannten Vulkanisations
aktivatoren, insbesondere Metalloxide, wie Zinkoxid oder Magnesiumoxid; Alte
rungsschutzmittel, wie alkyl-substituierte Diphenylamine, Mercaptobenzimidazole;
ungesättigte Ether, wie Vulkazon® AFD (Bayer AG, D) oder cyclische, ungesättigte
Acetale, wie Vulkazon® AFS/LG (Bayer AG, D) in Frage. Weiterhin werden als
Additive genannt:
Examples of additives are the vulcanization activators known to the person skilled in the art, in particular metal oxides, such as zinc oxide or magnesium oxide; Antidegradants, such as alkyl-substituted diphenylamines, mercaptobenzimidazoles; unsaturated ethers, such as Vulkazon® AFD (Bayer AG, D) or cyclic, unsaturated acetals, such as Vulkazon® AFS / LG (Bayer AG, D) in question. Furthermore, as additives are mentioned:
- - Weichmacher, insbesondere Carbonsäureester, wie Sebazinsäure und deren Derivate oder Trimellithsäure und deren Derivate,- Plasticizers, in particular carboxylic acid esters, such as sebacic acid and their Derivatives or trimellitic acid and its derivatives,
- - Polymere Verarbeitungshilfsmittel, wie Poly-ethylenvinylacetat (Levapren® der Bayer AG, D) oder Poly-ethylenvinylacrylat/VAMAC® der DuPont),- Polymer processing aids, such as poly-ethylenevinylacetate (Levapren® Bayer AG, D) or poly-ethylenevinyl acrylate / VAMAC® from DuPont),
- - Dispersions- bzw. Gleitmittel, insbesondere Zinkseifen, wie z. B. unter den Handelsnamen Aktiplast® T, Aktiplast® T60, Aktiplast® PP, Aktiplast® ST, Aktiplast® GT bzw. GT/M von der Fa. Rhein Chemie Rheinau GmbH, Deutschland erhältlich, als auch Blends von Fettsäuregemischen und Ester alkoholen, wie z. B. kommerziell unter den Handelsnamen Aflux® 12, Aflux® 25, Aflux® 16, Aflux® 42 bzw 42M und Aflux 54® von der Fa. Rhein Chemie Rheinau GmbH, Deutschland angeboten.- Dispersion or lubricant, in particular zinc soaps, such as. B. under the Trade names Aktiplast® T, Aktiplast® T60, Aktiplast® PP, Aktiplast® ST, Aktiplast® GT or GT / M from Rhein Chemie Rheinau GmbH, Germany, as well as blends of fatty acid mixtures and esters alcohols, such as. B. commercially available under the trade names Aflux® 12, Aflux® 25, Aflux® 16, Aflux® 42 or 42M and Aflux 54® from Rhein Chemie Rheinau GmbH, Germany.
Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, zusätzliche Aktivatoren zur Haftungsver besserung zwischen Füllstoff und Kautschuk einzusetzen, wie z. B. Silane, wie Ucarsil® RC-1 (Union Carbide, US). Weiterhin können Pigmente zugegeben werden. In addition, it may be advantageous to use additional activators for adhesion use improvement between filler and rubber, such as. B. silanes, such as Ucarsil® RC-1 (Union Carbide, US). Furthermore, pigments can be added.
Die Mengen der einzelnen Komponenten der Mischung richten sich nach dem Ein satzzweck der Mischung und lassen sich durch wenige Vorversuche ermitteln.The amounts of the individual components of the mixture depend on the one purpose of the mixture and can be determined by a few preliminary tests.
In der Regel werden die Stoffe in folgenden Mengen eingesetzt (jeweils in phr = per
hundred parts of rubber):
As a rule, the substances are used in the following quantities (in each case in phr = per hundred parts of rubber):
- - Alterungsschutzmittel im Bereich von 0 bis 4 phr,- anti-aging agents in the range of 0 to 4 phr,
- - Retarder im Bereich von 0 bis 2 phr,- Retarder in the range of 0 to 2 phr,
- - Metalloxide, wie ZnO im Bereich von 0 bis 10 phr,Metal oxides, such as ZnO in the range of 0 to 10 phr,
- - Füllstoffe im Bereich von 0 bis 150 phr, bevorzugt aktive Füllstoffe,Fillers in the range from 0 to 150 phr, preferably active fillers,
- - Weichmacher im Bereich von 0 bis 50 phr,Plasticizer in the range of 0 to 50 phr,
- - Dispersions-Gleitmittel im Bereich von 0,1 bis 4 phr.- Dispersion lubricant in the range of 0.1 to 4 phr.
Besonders vorteilhaft hat sich in dem erfinderischen Mischverfahren die Zugabe von Dispersionsadditiven, die Salze von Fettsäuren mit mindestens 16 Kohlenstoff atomen sind, erwiesen. Bevorzugt sind Salze von Fettsäuren mit mehr als 18 Kohlen stoffatomen. Native Fettsäuresalze, wie die Salze der Rübölfettsäure, der Sojaöl fettsäure, der Fischölfettsäure oder Gemische aus diesen Komponenten, gegebenen falls mit weiteren Fettsäuren, erwiesen sich als besonders vorteilhaft.Particularly advantageous in the inventive mixing method, the addition of Dispersion additives, the salts of fatty acids with at least 16 carbon atoms are proven. Preferred are salts of fatty acids with more than 18 carbon atoms atoms. Native fatty acid salts, such as the salts of rapeseed oil, the soybean oil fatty acid, the fish oil fatty acid or mixtures of these components if with other fatty acids, proved to be particularly advantageous.
Bevorzugt werden die Calcium-, Magnesium-, Barium-, Strontium- und Zinksalze der Fettsäuren, insbesondere Zinksalze. Ganz besonders geeignete Zinksalze sind Zn- Seifen der Rübölfettsäure (unter dem Handelsnamen Aktiplast® T bzw Aktiplast® T60, Rhein Chemie Rheinau, Deutschland) und dem sind Zn-Seifen eines Fett säure/Paraffinverschnits (Aflux® 25 von der Rhein Chemie Rheinau, Deutschland).The calcium, magnesium, barium, strontium and zinc salts are preferred of fatty acids, especially zinc salts. Especially suitable zinc salts are Zn Soaps of rapeseed oil fatty acid (under the trade name Aktiplast® T or Aktiplast® T60, Rhein Chemie Rheinau, Germany) and that are Zn soaps of a fat acid / paraffin (Aflux® 25 from Rhein Chemie Rheinau, Germany).
Die Salze der genannten Fettsäure verbessern die Dispergierbarqualität signifikant und werden bevorzugt bei HNBR in Mengen im Bereich von 0,1-2 phr eingesetzt; besonders bevorzugt werden 0,5 phr eingesetzt. Bei NBR werden Mengen im Bereich von 0,1-4 phr eingesetzt; besonders bevorzugt werden 1-3 phr eingesetzt. The salts of said fatty acid significantly improve dispersible quality and are preferably used in HNBR in amounts in the range of 0.1-2 phr; more preferably 0.5 phr are used. At NBR, quantities are in the Range of 0.1-4 phr used; 1-3 phr are particularly preferably used.
Es kann vorteilhaft sein, diese Dispersionsadditive auf einer Trägersubstanz aufge bracht einzusetzen.It may be advantageous to place these dispersion additives on a carrier substance used to insert.
Weiterhin eignen sich als Dispersionsadditive die kommerziell erhältlichen Disper sionsadditive der Fa Schill & Seilacher, Deutschland, Struktol® WB215, Struktol® WB42, Struktol® A60, Struktol® WA 48, Struktol® EF 44, Struktol® FL; die Dispersionsadditive der Fa. DOG Deutschland, Dispergum® N, Dipergum® T, Deoflow® A, Deoflow® D, Deogum® 80, Deosol® H. Desweiteren sind dies die Dispersionsadditive der Fa. Kettlitz, Deutschland FL, KB, OX; Technical Processing USA TE 28 E, TE 28-G9, TE-28-G10, TE 70, TE 75, TE 80, TE 88 XL; der Fa. Vanderbilt, USA Bendogen®, K-Stay® G, Leegen®, Vanfre® AP-2, Vanfre® DFL, Vanfre® HYP, Vanfre® IL-2, Vanfre® UN, Vanfre® M. Desweiteren sind dies die Dispersionsadditive der Fa. Great Lakes, Italien Polyplastol® 4, Polyplastol® 15, Polyplastol® 17, als auch der Fa. Kawaguchi, Japan Exton® L-2, Exton® L-7.Also suitable as dispersion additives are the commercially available dispersants anionic additives from Schill & Seilacher, Germany, Struktol® WB215, Struktol® WB42, Struktol® A60, Struktol® WA 48, Struktol® EF 44, Struktol® FL; the Dispersion additives from DOG Germany, Dispergum® N, Dipergum® T, Deoflow® A, Deoflow® D, Deogum® 80, Deosol® H. Furthermore, these are the Dispersion additives from Kettlitz, Germany FL, KB, OX; Technical Processing USA TE 28 E, TE 28-G9, TE-28-G10, TE 70, TE 75, TE 80, TE 88 XL; the Fa. Vanderbilt, USA Bendogen®, K-Stay® G, Leegen®, Vanfre® AP-2, Vanfre® DFL, Vanfre® HYP, Vanfre® IL-2, Vanfre® UN, Vanfre® M. Furthermore, these are the Dispersion additives from Great Lakes, Italy Polyplastol® 4, Polyplastol® 15, Polyplastol® 17, as well as the company Kawaguchi, Japan Exton® L-2, Exton® L-7.
Durch die kürzere Mischzeit sind die in dem Verfahren erhältlichen Kautschuk mischungen weniger abgebaut. Daher stellen diese Kautschukmischungen einen weiteren Gegenstand der Erfindung dar.Due to the shorter mixing time, the rubbers available in the process are Mixtures less degraded. Therefore, these rubber compounds make a Another object of the invention.
Um vernetzbare Mischungen aus den erfindungsgemäßen Mischungen herzustellen, werden den Kautschukmischungen weiterhin Vernetzer zugegeben. Diese vernetz baren Mischungen stellen einen weiteren Gegenstand der Anmeldung dar. Als Ver netzter eignen sich Peroxidsysteme, Schwefel und/oder Schwefelspendersysteme.To prepare crosslinkable mixtures of the mixtures according to the invention, In addition, crosslinkers are added to the rubber mixtures. These networked mixtures are another subject of the application. As Ver The latter are suitable peroxide systems, sulfur and / or sulfur donor systems.
Bevorzugte Peroxidsysteme umfassen:
Dialkylperoxide,
Ketalperoxide,
Aralkylperoxide,
Peroxidether,
Peroxidester, wie z. B.
Di-tert.-butylperoxid,
Bis-(tert.-butylperoxyisopropyl)-benzol,
Dicumylperoxid,
2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)-hexan,
2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)-hexen-(3),
1,1-Bis-(tert.-butylperoxy)-3,3,5-trimethyl-cyclohexan,
Benzoylperoxid,
tert.-Butylcumylperoxid und
tert.-Butylperbenzoat.Preferred peroxide systems include:
dialkyl
ketal peroxides,
aralkyl,
Peroxidether,
Peroxide esters, such as. B.
Di-tert-butyl peroxide,
Bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene,
dicumyl peroxide,
2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane,
2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) -hexen- (3),
1,1-bis (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethyl-cyclohexane,
benzoyl peroxide,
tert-butyl cumyl peroxide and
tert-butyl perbenzoate.
Die Peroxidmengen liegen im Bereich von 1 bis 10 phr, vorzugsweise im Bereich von 4 bis 8 phr, bezogen auf Kautschuk. Die Vernetzung kann bei Temperaturen von 100 bis 200°C, vorzugsweise 130 bis 180°C, gegebenenfalls unter einem Druck von 10 bis 200 bar, erfolgen. Im Anschluß an die Vernetzung können die Vulkanisate durch Lagerung bei höherer Temperatur getempert werden.The amounts of peroxide are in the range of 1 to 10 phr, preferably in the range from 4 to 8 phr, based on rubber. The crosslinking can take place at temperatures of 100 to 200 ° C, preferably 130 to 180 ° C, optionally under a pressure of 10 to 200 bar, done. Following the crosslinking, the vulcanizates be tempered by storage at elevated temperature.
Die Peroxide können vorteilhaft auch in polymergebundener Form eingesetzt werden. Entsprechende Systeme sind kommerziell erhältlich, wie beispielsweise Polydispersion T(VC) D-40 P der Firma Rhein Chemie Rheinau GmbH, D (= poly mergebundenes Di-tert.-Butylperoxy-isopropylbenzol).The peroxides can advantageously also be used in polymer-bound form become. Corresponding systems are commercially available, such as Polydispersion T (VC) D-40 P from Rhein Chemie Rheinau GmbH, D (= poly mer bonded di-tert-butyl peroxy-isopropylbenzene).
Weiterhin geeignete Vernetzer sind Schwefel oder Schwefelspender sowie Kombi nationen aus diesen Komponenten.Further suitable crosslinkers are sulfur or sulfur donors and combi nations from these components.
Schwefel kann als löslicher oder unlöslicher Schwefel, als Abmischung daraus (pulverförmig, gecoated) oder in anderer, geeigneter Form eingesetzt werden, z. B. als vorgemischte Mischung aus Schwefel und Kautschuk "Schwefelbatch". Die Dosie rung liegt in der Regel im Bereich von 0,1 bis 5 phr, vorzugsweise 0,1 bis 1,5 phr.Sulfur can be as soluble or insoluble sulfur, as a mixture thereof (powdered, coated) or used in other suitable form, for. B. as premixed mixture of sulfur and rubber "sulfur". The dose tion is usually in the range of 0.1 to 5 phr, preferably 0.1 to 1.5 phr.
Als Schwefelspender kommen in der Regel Derivate des Thiurams in Frage, insbe sondere Tetramethylthiuramdisulfid, Tetraethylthiuramdisulfid, Tetrabutylthiuram disulfid und Tetrabenzylthiuramdisulfid in Betracht. Diese können wiederum in Kombination mit anderen schwefelhaltigen Komponenten verwendet werden, zum Beispiel Dithiomorpholid Dithiocaprolactam oder anderen Verbindungen mit di-, tri-, tetra- oder poly-Sulfidstruktur.As sulfur donors are usually derivatives of thiuram in question, esp especially tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide and tetrabenzylthiuram disulfide. These in turn can be combined used with other sulfur-containing components, for Example dithiomorpholide dithiocaprolactam or other compounds with di-, tri-, tetra- or poly-sulfide structure.
Die Dosierung der Thiuramderivate liegt üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 5 phr, vorzugsweise 1 bis 2,5 phr. Die Dosierung der ergänzenden, schwefelhaltigen Kom ponenten ist in der Regel im Bereich von 0,1 bis 3 phr, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 phr, zu wählen.The dosage of the thiuram derivatives is usually in the range of 0.5 to 5 phr, preferably 1 to 2.5 phr. The dosage of the supplemental, sulphurous com components is usually in the range of 0.1 to 3 phr, preferably 0.5 to 1.5 phr, to choose.
Schwefelvernetzungssysteme können außerdem Beschleuniger enthalten. In Frage kommen vorzugsweise Beschleuniger vom Typ Mercaptobenzothiazol oder Mer capto-Benzothiazyldisulfid mit Dosierungen in der Regel im Bereich von 0,5 bis 3 phr, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 phr oder sogenannte Sulfenamide, wie zum Beispiel Cyclohexyl-Benzo-Thiazylsulfenamid (CBS), tert.-Butyl-Benzothiazylsulfenamid (TBBS), Morpholin-Benzothiazylsulfenamid (MBS), Dibenzylbenzothiazylsulfen amid (DCBS), wobei diese üblicherweise in Dosierungen im Bereich von 0,5 bis 3, bevorzugt 0,5 bis 1,5 phr, eingesetzt werden.Sulfur crosslinking systems may also contain accelerators. In question are preferably accelerators of the mercaptobenzothiazole or mer type capto-benzothiazyl disulfide with dosages usually in the range of 0.5 to 3 phr, preferably 0.5 to 1.5 phr or so-called sulfenamides, such as Cyclohexyl benzo-thiazyl sulfenamide (CBS), tert-butyl benzothiazyl sulfenamide (TBBS), morpholine benzothiazyl sulfenamide (MBS), dibenzylbenzothiazyl sulfen amide (DCBS), these usually in dosages in the range of 0.5 to 3, preferably 0.5 to 1.5 phr, are used.
Ferner kann es vorteilhaft sein, folgende Zusätze einzusetzen:
Furthermore, it may be advantageous to use the following additives:
- - Zinksalze von Dithiocarbaminsäuren in Dosierungen im Bereich von 0,5 bis 1,5 phr,Zinc salts of dithiocarbamic acids in dosages in the range of 0.5 up to 1.5 phr,
- - Derivate der Dithiophosphorsäure, Guanidine und andere in der Gummi industrie übliche, aminische Beschleuniger,- Derivatives of dithiophosphoric acid, guanidines and others in the rubber industry standard, aminic accelerators,
- - Retarder, wie Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Benzoesäure oder Salizylsäure oder andere organische Säuren, wie N-Nitroso-Verbin dungen oder wie N-Cyclohexylthiophthalimid oder andere Sulfonamid- Derivate, wie Vulkalent E/C der Bayer AG.Retarders, such as phthalic acid, phthalic anhydride, benzoic acid or Salicylic acid or other organic acids, such as N-nitroso-verbin such as N-cyclohexylthiophthalimide or other sulfonamide Derivatives such as Vulkalent E / C of Bayer AG.
Die Vernetzung kann auch durch energiereiche Strahlung erzielt werden. The crosslinking can also be achieved by high-energy radiation.
Vernetzung im Sinne der Erfindung bedeutet, dass bei 10-stündiger Extraktion im Soxhlet-Aufsatz mit Toluol als Extraktionsmittel weniger als 10, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf Kautschuk, extrahierbar ist.Crosslinking in the sense of the invention means that extraction at 10 hours in the Soxhlet attachment with toluene as extractant less than 10, preferably Less than 5 wt .-%, based on rubber, extractable.
Die optimale Menge an Vernetzer ist durch Vorversuche leicht zu ermitteln. Es ist hierbei bekannt, dass die Menge an notwendigem Peroxid indirekt proportional zum Rest-Doppelbindungsgehalt des Kautschuks ist.The optimal amount of crosslinker is easily determined by preliminary experiments. It is hereby known that the amount of necessary peroxide is indirectly proportional to Residual double bond content of the rubber is.
Als Mischorgan zur Herstellung der vernetzbaren Mischungen aus den erfindungs gemäßen Mischungen kann jedes dem Fachmann bekannte Mischorgan für Kautschuke eingesetzt werden, insbesondere Kneter, Walzen und Schnecken.As a mixing element for the preparation of crosslinkable mixtures of the Invention mixtures according to any known to the expert mixing element for Rubbers are used, in particular kneaders, rollers and screws.
Hierbei ist darauf zu achten, dass der Kautschuk während des Mischvorgangs nicht abgebaut wird. Es kann vorteilhaft sein, während des Mischvorgangs zu kühlen. Um Scorch zu vermeiden, wird der Vernetzer häufig als letzte Komponente, gegebenen falls in einem separaten Mischvorgang, zugegeben.It is important to ensure that the rubber does not during the mixing process is reduced. It may be advantageous to cool during the mixing process. Around To avoid scorch, the crosslinker is often given as the last component if in a separate mixing, added.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich in vorteilhafter Weise Ausgangs mischungen für verschiedenste Formkörper herstellen.The inventive method can be in an advantageous manner output produce mixtures for a variety of moldings.
Vor allem in der Automobil-Industrie eingesetzte Formkörper finden Verwendung in folgen
den Einsatzbereichen:
Especially used in the automotive industry moldings are used in the following areas of application:
- - Antriebsriemen, Zahn-, Polymer-Riemen,- drive belts, tooth, polymer belts,
- - Dichtungen/Membranen, in verschiedenen Ausführungen O-Ringe, Nutringe,- Seals / diaphragms, in various designs O-rings, U-rings,
- - Kraftstoff führende Bauteile (Schläuche),- fuel-carrying components (hoses),
- - Luft führende Bauteile (Schläuche),- air components (hoses),
- - Öl führende Bauteile (Schläuche),- oil-carrying components (hoses),
- - Wasser führende Bauteile (Schläuche),- water-carrying components (hoses),
- - Heizung/Klima/Lüftung (Schläuche),- heating / air conditioning / ventilation (hoses),
- - Elektrik, Kabelummantelungen (Schläuche), - Electrical, cable sheathing (hoses),
- - Zündkerzenstecker,- spark plug,
- - Manschetten/Staubkappen,- cuffs / dust caps,
- - Kupplungsscheiben-Beläge,- clutch disc pads,
- - Ventildeckel,- valve cover,
- - Geräuschdämmung,- sound insulation,
- - Lüfter, -zargen und Spannrollen.- Fans, frames and tension rollers.
Vor allem in der Ölgewinnung eingesetzte, erfindungsgemäße Formkörper sind:
Especially used in the production of oil, moldings of the invention are:
- - Dichtungen der verschiedenen Ausführungen an Bohrgestängen, Gehängen und Rohren, wie z. B. O-Ringe und Nutringe, einzeln oder als Packungen,- gaskets of various designs on drill pipes, Hanging and pipes, such. B. O-rings and U-rings, individually or as packs,
- - Packerdichtungen u. ä.,- Packer seals u. ä.,
- - Justierelemente, Abstandhalter, Protektoren und elastische Lager (auch aufblasbare) für Bohrgestänge, Gehänge, Rohre und Aggre gate,- Adjustment elements, spacers, protectors and elastic bearings (also inflatable) for drill pipes, hangers, pipes and aggre gate,
- - Dichtungen und Einsätze für Blow-out-Preventer,- seals and inserts for blow-out preventers,
- - Dichtungen, Membrane und Kugeln für Steuerventile und ähnliche Einrichtungen,- Seals, diaphragms and balls for control valves and the like institutions
- - Dichtungen, Membrane und Blasen für Impulsdämpfer u. ä.,- Seals, diaphragms and bubbles for pulse dampers u. ä.,
- - Verschlussstopfen,- sealing plug,
- - Dichtungen, Membrane, Rotoren (Impeller) und Statoren von Pumpen,- Seals, diaphragms, rotors (impellers) and stators of Pump,
- - Stopfen und Dichtungen für die Rohrreinigung,- plugs and seals for pipe cleaning,
- - verstärkte und unverstärkte Schläuche, Schwimmschläuche,- Reinforced and unreinforced hoses, swim hoses,
- - Kabelisolationen und -mäntel.- Cable insulation and sheaths.
Für den Fachmann ist es trivial, die erfindungsgemäßen Mischungen durch Zugabe weiterer Polymere, wie BR, NR, IIR, IR, EPDM, EPM, CR, SBR, AEM, ACM oder Fluorpolymeren, in ihren Eigenschaften exakt maßzuschneidern. For a person skilled in the art, it is trivial to add the mixtures according to the invention by adding Other polymers such as BR, NR, IIR, IR, EPDM, EPM, CR, SBR, AEM, ACM or Fluoropolymers, to tailor their properties exactly.
Folgende Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne sie einschränken zu wollen. The following examples serve to illustrate the invention without restricting it want.
Therban® A 3406 ist ein HNBR mit 34% Acrylnitril-Gehalt, einem Mooney-Wert
von 68 ME und maximal 0,9% Restdoppelbindungsgehalt der Bayer AG,
Deutschland. Perbunan® NT 2845 ist ein NBR mit 28% Acrylnitril-Gehalt, einem
Mooney-Wert von 45 ME der Bayer AG, Deutschland.
Therban® A 3406 is an HNBR with 34% acrylonitrile content, a Mooney value of 68 ME and a maximum of 0.9% residual double bond content of Bayer AG, Germany. Perbunan® NT 2845 is a NBR with 28% acrylonitrile content, a Mooney value of 45 ME from Bayer AG, Germany.
Die in Tabelle 1 aufgeführten Mischungen wurden hergestellt, wobei jeweils die Rezepturbestandteile auf 100 Teile Kautschuk angegeben sind.The mixtures listed in Table 1 were prepared, in each case the Formulation ingredients are given on 100 parts of rubber.
Die Standard-Zweigangmischungsherstellung für M1 (auch als Standard oder Stand. bezeichnet) erfolgte in einem handelsüblichen Laborkneter GK 1,5 E (Fa. Krupp, Elastomertechnik, Hamburg), Kühlwassertemperatur 50°C, Schaufeldrehzahl 40 UPM, Stempeldruck 8 bar, Kneterfüllgrad 68%, bezogen auf das Kammer volumen des Kneters.The standard two-speed mixing production for M1 (also as standard or stand. denoted) was carried out in a commercially available laboratory kneader GK 1.5 E (Krupp, Elastomer Technology, Hamburg), cooling water temperature 50 ° C, blade speed 40 rpm, punch pressure 8 bar, kneading degree 68%, based on the chamber volume of the kneader.
Das Kneterdiagramm des Knetermischprozeßes des zweistufigen Standardmisch prozesses ist in Fig. 1 (Knetermischung M1/Standard) aufgeführt. Das Polymer wird < 60 s vorgemischt, danach wird der Stempel geöffnet, was durch die in Abb. 1 aufgeführte Stempelposition demonstriert wird.The kneader diagram of the kneading mixing process of the two-stage standard mixing process is shown in Fig. 1 (Kneader Mix M1 / Standard). The polymer is premixed for <60 s, after which the stamp is opened, which is demonstrated by the stamping position shown in FIG .
Danach werden Füllstoffe, Ruß und Weichmacher hinzudosiert. Anschließend wird der Kneter geschlossen, und die Rußdispersion (BIT = Black Incorporation Time; wird durch abnehmende Leitfähigkeit signalisiert), beginnt. Nach < 120 s Mischzeit wird der Kneter wieder geöffnet, um die Mischung zu entgasen, und die restlichen Füllstoffe, die im Stempelschacht verbleiben, sind in die Mischung gekehrt. Danach wird < 60 s fertig gemischt.Then fillers, carbon black and plasticizer are added. Subsequently, will the kneader is closed and the carbon black dispersion (BIT = Black Incorporation Time; is signaled by decreasing conductivity) starts. After <120 s mixing time the kneader is opened again to degas the mixture and the rest Fillers remaining in the punch chute are swept into the mix. After that is <60 s ready mixed.
Die Entleerung des Kneters erfolgte bei einer Batchtemperatur von < 125°C. Das Peroxid wurde auf einem Walzwerk (Fa. Krupp, Elastomertechnik) bei 40°C Kühlwassertemperatur nachgemischt.The emptying of the kneader was carried out at a batch temperature of <125 ° C. The Peroxide was on a rolling mill (Krupp, Elastomer technology) at 40 ° C. Cooling water temperature mixed.
In Fig. 2-4 sind die Kneterdiagramme des erfinderischen Mischverfahrens aufgeführt.In Fig. 2-4, the kneader diagrams of the inventive mixing method are listed.
Fig. 2 Eingangknetermischprozedere für M2 (auch als 30/40 bezeichnet). Figure 2 Input Mixer Merging Procedure for M2 (also referred to as 30/40).
Das Polymer wird 30 s vorgemischt; danach erfolgt die Dosierung der Füllstoffe, Weichmacher, Chemikalien, Dispergieradditive als auch Peroxid-Beschleuniger.The polymer is premixed for 30 seconds; then the dosage of the fillers, Plasticizers, chemicals, dispersing additives as well as peroxide accelerators.
Nach 40 s und bei 100°C Batchtemperatur wurde die Mischung ausgeworfen. An schließend wurde die Mischung durch einen Walzengang zum Fell ausgezogen.After 40 seconds and at 100 ° C batch temperature, the mixture was ejected. to closing the mixture was pulled out by a roller gear to the coat.
Fig. 3 zeigt das Eingangmischprozedere für M3 (auch als 30/80 bezeichnet). Das Polymer wird 30 s vorgemischt; danach erfolgt die Dosierung der Füllstoffe, Weich macher, Chemikalien, Dispergieradditive als auch Peroxid-Beschleuniger. Fig. 3 shows the input mixing procedure for M3 (also referred to as 30/80). The polymer is premixed for 30 seconds; then the dosage of fillers, plasticizers, chemicals, dispersing additives and peroxide accelerator takes place.
Nach 80 s und bei 130°C Batchtemperatur wurde die Mischung ausgeworfen. An schließend wurde die Mischung durch einen Walzengang zum Fell ausgezogen. After 80 seconds and at 130 ° C batch temperature, the mixture was ejected. to closing the mixture was pulled out by a roller gear to the coat.
Fig. 4 zeigt das Eingangmischprozedere für M4 (auch als 30/120 bezeichnet). Das Polymer wird 30 s vorgemischt, danach erfolgt die Dosierung der Füllstoffe, Weich macher, Chemikalien, Dispergieradditive als auch Peroxid-Beschleuniger. Nach 120 s und bei 138°C Batchtemperatur wurde die Mischung ausgeworfen. An schließend wurde die Mischung durch einen Walzengang zum Fell ausgezogen. Fig. 4 shows the input mixing procedure for M4 (also referred to as 30/120). The polymer is premixed for 30 seconds, followed by metering of fillers, plasticizers, chemicals, dispersing additives and peroxide accelerators. After 120 seconds and at 138 ° C batch temperature, the mixture was ejected. At closing the mixture was pulled out by a roller gear to the coat.
Die Platten für die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften als auch der Be stimmung der Dispersion durch die Dispergrator-Methode wurden in einer Vulkani sierpresse (Fa. Krupp, Elastomertechnik) bei 180°C auf t90 + 5 Minuten ver netzt/vulkanisiert.The plates for the determination of the mechanical properties as well as the determination of the dispersion by the Dispergrator method were vulcanized in a vulcanizing sier press (Krupp, Elastomer technology) at 180 ° C to t 90 + 5 minutes.
Fig. 5 zeigt die Rußdispersionsgüte in einer Werteskala von 10 (optimal) bis 1 (nicht dispergiert). Die Zweigangmischvorschrift ist hier als Standard bezeichnet und wurde bei der Mischung M1 angewandt. FIG. 5 shows the soot dispersion quality in a value scale from 10 (optimal) to 1 (undispersed). The two-stroke mixing rule is referred to herein as standard and has been applied to mixture M1.
Die Knetermischzeit dieser Standard-Mischvorschrift entspricht 240 s exklusive der 3-5 min. Mischzeit auf dem Walzwerk. Durch Zugabe der Dispergiermittel Aktiplast® T bzw Aflux® 25 erhöht sich die Dispersionsqualität der Vulkanisate M1 um 0,8 Punkte bei Verwendung der Standard-Mischvorschrift.The mixer mixing time of this standard mixing instruction equals 240 s excluding the 3-5 min. Mixing time on the rolling mill. By adding the dispersant Aktiplast® T or Aflux® 25 increases the dispersion quality of vulcanizates M1 0.8 points when using the standard mixing rule.
Nach einer Gesamtmischzeit von 30 + 80 = 110 s mit der erfinderischen Mischvor schrift ergibt sich die gleiche Dispersionsgüte wie die mit Standard-Mischvorschrift gemischte Serie. Weiterhin bewirkt die Zugabe von 0,6 phr Dispersionsadditiv ein wesentlich schnelleres Einstellen einer besseren Dispersionsgüte. Nach 70 s Misch zeit wird schon eine Dispersionsqualität von 4,8-5,0 Punkten erreicht.After a total mixing time of 30 + 80 = 110 s with the inventive Mischvor The result is the same dispersion quality as with standard mixing instructions mixed series. Furthermore, the addition of 0.6 phr of dispersion additive causes much faster setting of a better dispersion quality. After 70 s of mixing time is already achieved a dispersion quality of 4.8-5.0 points.
Fig. 6 zeigt die Anzahl der für die optische Dispergartormethode noch detektierbare Rußagglomerate < 23 µm. FIG. 6 shows the number of soot agglomerates <23 μm still detectable for the optical disperser method.
Die Werteskala 10-1 bedeutet: keine detektierbaren Agglomerate bei 10 und sehr viele Agglomerate bei Wert 1. Hohe Agglomeratzahl bedeutet also geringe Agglo meratanzahl. Auch hier wird der Mischzeitverkürzende Effekt der neuen Misch vorschrift als auch der Dispersionskinetikeffekt der Dispersionsadditve ersichtlich.The scale of values 10-1 means: no detectable agglomerates at 10 and very many agglomerates at value 1. High agglomerate number means low Agglo meratanzahl. Again, the mixing time shortening effect of the new mix as well as the dispersion kinetics effect of the dispersion additive.
Fig. 7 zeigt den Verlauf des Speichermoduls der unvernetzten Batche M1-M4 wieder. Ein geringerer Speichermodul G' an unvernetzten Kautschukmischungen bei geringer Deformationsamplitude (10%) und konstanter Meßtemperatur (100°C) korreliert mit besserer Rußdispersion. Fig. 7 shows the curve of the storage modulus of the uncrosslinked batches M1-M4 again. A lower storage modulus G 'of uncrosslinked rubber mixtures with low deformation amplitude (10%) and constant measurement temperature (100 ° C.) correlates with better dispersion of carbon black.
Auch hier wird der Mischzeitverkürzende Effekt der neuen Mischvorschrift als auch der Dispersionskinetikeffekt der Dispersionsadditve ersichtlich.Again, the mixing time-shortening effect of the new blending regulation is as well the dispersion kinetics effect of the dispersion additive can be seen.
Ein zusätzlich positiver Effekt der Dosierung von 0,6 phr Dispergieradditiven ist die Absenkung der Mischungsviskosität um ca. 10-15 ML Punkte. Dies bedeutet eine verbesserte Verarbeitbarkeit des Gummibatches als auch eine bessere Fließfähigkeit, was in der Spritzgußsimulation, der Rheovulkametermethode zum Ausdruck gebracht wird. Dies wird in Fig. 8-9 demonstriert.An additional positive effect of the dosage of 0.6 phr dispersing additives is the lowering of the mixture viscosity by about 10-15 ML points. This means an improved processability of the rubber batt as well as a better flowability, which is expressed in the injection molding simulation, the Rheovulkametermethode. This is demonstrated in Figs. 8-9.
Fig. 8 Mooney-Mischungsviskosität, Fig. 8 Mooney viscosity of the mixture,
Fig. 9 Füllgradbeeinflussung der Spritzgußform. Fig. 9 Füllgradbeeinflussung the injection mold.
Die typischen Ergebnisse der physikalischen Prüfungen sind in Tabelle 2 wieder gegeben. Anhand der physikalischen Werte ist eine Zweigangmischvorschrift, wie bei M1 praktiziert, mit einer Eingangmischvorschrift, wie bei M3 angewandt, annähernd vergleichbar. The typical results of the physical tests are shown in Table 2 given. Based on the physical values, a two-way mixing rule is as in M1 practiced with an input mixing rule as applied to M3 comparable.
Die in Tabelle 3 aufgeführten Mischungen wurden hergestellt, wobei jeweils die Rezepturbestandteile auf 100 Teile Kautschuk angegeben sind.The mixtures listed in Table 3 were prepared, in each case the Formulation ingredients are given on 100 parts of rubber.
Diese Mischungen wurden analog Beispiel 1 in einem Laborkneter GK 1,5 E (eben falls Fa. Krupp, Elastomertechnik) hergestellt. Analog Beispiel 1 wurden bei der Mischung M5 mit einem 2-Stufenverfahren gemischt (Kneter Kühlwassertemperatur 50°C, Schaufeldrehzahl 50 UPM, Stempeldruck 8 bar, Kneterfüllgrad 65%, bezogen auf das Kammervolumen des Kneters; anschließend wurden die Beschleuniger auf der Walze zudosiert). Gesamtmischzeit der Mischung M5 im Kneter entspricht 240 s.These mixtures were prepared analogously to Example 1 in a laboratory kneader GK 1,5 E (eben if Fa. Krupp, Elastomer Technology). Analogously to Example 1 were at the Mix M5 mixed with a 2-stage process (kneader cooling water temperature 50 ° C, vane speed 50 rpm, ram pressure 8 bar, kneading degree 65%, based on the chamber volume of the kneader; then the accelerators were on added to the roller). Total mixing time of the mixture M5 in the kneader corresponds 240 s.
Mischung M6 und die Mischungen M7 hingegen (variabler Faktor ist das Dispergier mittel) wurden mit der erfindungsgemäßen Mischmethodik hergestellt.M6 mixture and mixtures M7, on the other hand (variable factor is the dispersant medium) were prepared with the mixing method according to the invention.
Knetereinstellungen waren: Kühlwassertemperatur 40°C, Schaufeldrehzahl 50 UPM, Stempeldruck 8 bar, Kneterfüllgrad 68%, bezogen auf das Kammervolumen des Kneters.Kneader settings were: Cooling water temperature 40 ° C, blade speed 50 rpm, Stamp pressure 8 bar, kneading degree 68%, based on the chamber volume of the Kneader.
Die unterschiedlichen Mischzeitenkombinationen werden durch die Bezeichnung 30/60, 30/90 und 30/150 gekennzeichnet.The different mixing time combinations are indicated by the term 30/60, 30/90 and 30/150.
Fig. 10 Optische Dispersion an NBR-Vulkanisaten. Fig. 10 Optical dispersion of NBR vulcanizates.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich wird, ist die Dispersion der Standard-Zweigangmisch methodik (M5, nur Gesamtmischzeit Kneter 240 s ohne Walzenbeschleunigung 3 min) 8,0 auf der Dispersionswerteskala. Mischung M6, welche mit der erfindungs gemäßen Mischmethodik gemischt wurde, erreicht nach 180 s Gesamtmischzeit ohne Walzenbeschleunigung einen Dispersionswert von 7,8 Punkten, welches im Rahmen der Messgenauigkeit keinen signifikanten Unterschied zu M5 darstellt. As can be seen from FIG. 10, the dispersion of the standard two-step mixing method (M5, only total mixing time of kneader 240 s without roll acceleration 3 min) is 8.0 on the dispersion value scale. Mixture M6, which was mixed with the inventive mixing method, achieved after 180 s total mixing time without roll acceleration a dispersion value of 7.8 points, which represents no significant difference to M5 within the measurement accuracy.
Weiterhin kann man erkennen, dass durch Zugabe von 3 Teilen Dispergiermittel Aflux® 42 bzw Aflux® 25 eine Dispersionsgüte von 8,0 Wertepunkten nach einer Gesamtmischzeit von 30 + 120 = 150 s erreichen lässt. Somit wird der mischzeitver kürzende Effekt der erfindungsgemäßen Mischvorschrift als auch der Dispersions kinetikeffekt dieser speziell für NBR geeigneten Dispersionsadditve ersichtlich.Furthermore, it can be seen that by adding 3 parts of dispersant Aflux® 42 and Aflux® 25 have a dispersion quality of 8.0 value points after one Total mixing time of 30 + 120 = 150 s can be achieved. Thus, the mixing time ver shortening effect of the inventive mixing rule as well as the dispersion kinetikeffekt this specially suitable for NBR dispersion additive.
Die typischen Ergebnisse der physikalischen Prüfungen sind in Tabelle 4 wieder gegeben. Anhand der physikalischen Werte ist eine Zweigangmischvorschrift, wie bei M5 praktiziert, mit einer Eingangsmischvorschrift, wie bei M6 bzw. M7 (30/150) angewandt, annähernd vergleichbar.The typical results of the physical tests are shown in Table 4 given. Based on the physical values, a two-way mixing rule is as in M5 practiced, with an input mixing specification, as with M6 or M7 (30/150) applied, almost comparable.
Ein zusätzlich positiver Effekt der Dosierung von 0,1-4 phr Dispergieradditiven, besonders bevorzugt 0,5-3 phr, ist die Absenkung der Mischungsviskosität um ca. 5-10 ML Punkte. Dies bedeutet eine verbesserte Verarbeitbarkeit des Gummibatches als auch eine bessere Fließfähigkeit, was in der Spritzgußsimulation, der Rheovulka metermethode als auch bei Laborextruderversuchen als Simulation zur Gummi extrusion zum Ausdruck gebracht wird. An additional positive effect of the dosage of 0.1-4 phr dispersing additives, more preferably 0.5-3 phr, is the lowering of the mixture viscosity by approx. 5-10 ML points. This means an improved processability of the rubber batches as well as a better flowability, what in the injection molding simulation, the Rheovulka as well as in laboratory extruder experiments as a simulation for rubber extrusion is expressed.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001120559 DE10120559A1 (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | A single stage process for mixing of nitrile rubber with fillers and/or additives useful in the automobile and oil industries significantly shortens mixing time without sacrifice of dispersion efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001120559 DE10120559A1 (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | A single stage process for mixing of nitrile rubber with fillers and/or additives useful in the automobile and oil industries significantly shortens mixing time without sacrifice of dispersion efficiency |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10120559A1 true DE10120559A1 (en) | 2002-10-31 |
Family
ID=7682875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001120559 Withdrawn DE10120559A1 (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | A single stage process for mixing of nitrile rubber with fillers and/or additives useful in the automobile and oil industries significantly shortens mixing time without sacrifice of dispersion efficiency |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10120559A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022091116A1 (en) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | Ceat Limited | Single stage process for mixing rubber components |
-
2001
- 2001-04-26 DE DE2001120559 patent/DE10120559A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022091116A1 (en) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | Ceat Limited | Single stage process for mixing rubber components |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1353987B1 (en) | Rubber mixtures for roller linings | |
EP2591049B1 (en) | Rubber mixture | |
EP2861629B1 (en) | High mooney ndbr with mooney jump | |
EP1083197A2 (en) | Rubber composition for surface coating of rollers | |
DE1911741C3 (en) | Hot-vulcanizable compound | |
DE102013212206A1 (en) | Rubber composition for a tire and pneumatic tire | |
DE102009047175A1 (en) | rubber compound | |
DE69905304T2 (en) | Rubber composition containing silica and process for its manufacture | |
DE10041235A1 (en) | Mixtures of olefin rubber and nitrile rubber which show no phase separation, used for the production of molded rubber products such as profiles, belts, rings, seals, damping elements and coatings | |
EP0403918B1 (en) | Heat-resistant rubber composition based on hydrogenated nitrile rubber | |
DE964542C (en) | Vulcanizing agents | |
DE1570090B2 (en) | Process for the improved S-vulcanization of elastomer mixtures containing ethylene-propylene terpolymers | |
DE2521259A1 (en) | VULCANIZABLE ELASTOMER COMPOSITIONS | |
DE10202370A1 (en) | Reducing mold soiling or depositions in injection molding of nitrile rubber compositions involves use of a nitrile rubber with a low fatty acid content | |
DE1470984B2 (en) | Stabilizer mixture for mixed or graft polymers of acrylonitrile, butadiene and styrene | |
DE10120559A1 (en) | A single stage process for mixing of nitrile rubber with fillers and/or additives useful in the automobile and oil industries significantly shortens mixing time without sacrifice of dispersion efficiency | |
DE1263310B (en) | Process for the cyclization of rubber | |
DE2316618A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A MODIFIED POLYMER OF A CONJUGATED SERVICE | |
DE1643556C3 (en) | Vulcanizing agent for natural and synthetic rubbers | |
EP3715379B1 (en) | Method for producing a rubber base compound | |
DE60200048T2 (en) | Rubber composition containing an aromatic pentaerythritol derivative and tire components made therefrom | |
DE2546939A1 (en) | RUBBER COMPOUND AND METHOD OF MANUFACTURING IT | |
EP2163575B1 (en) | Rubber item comprising colloidal silica | |
DE2001695B2 (en) | RUBBER MIXTURE BASED ON BUTADIEN-1,3 / ACRYLNITRILE COPOLYMERISATE AND THEIR USE | |
EP1966247B8 (en) | Highly filled rubber mixtures and vulcanizates based on hydrogenated vinylpolybutadienes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LANXESS DEUTSCHLAND GMBH, 51373 LEVERKUSEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |