DE1058247B

DE1058247B - Verfahren zur Plastifizierung von synthetischem Kautschuk

Info

Publication number: DE1058247B
Application number: DEC13154A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Wenning; Dr Hans Steinbrink; Dipl-Ing Walter Ploi
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1956-06-07
Filing date: 1956-06-07
Publication date: 1959-05-27

Description

DEUTSCHES

Um die Verarbeitbarkeit des synthetischen Kautschuks auf den Maschinen der Kautschukindustrie zu ermöglichen, muß er bekanntlich plastisch gemacht werden. Die Plastifizierung auf Walzwerken, die den Naturkautschuk in 15 Minuten auf die gewünschte Plastizität vom Defo-Wert 600 bis 700 bringt, ist bei den synthetischen Kautschuksorten nicht möglich. Daher hat man bereits vorgeschlagen, die Polymerisation so zu regeln, daß synthetische Kautschuke erhalten werden, die in ihrer Plastizität dem mastizierten Naturkautschuk gleichkommen. Xach einem weiteren Vorschlag wird der synthetische Kautschuk thermisch plastifiziert, wobei unter Sauerstoffaufnahme ein oxydativer Abbau des Moleküls eintritt. Weiter ist es bekannt, den Latizes von synthetischem Kautschuk emulgierte öle einzuverleiben und sodann zu koagulieren. Schließlich hat man auch schon eine chemische PIastifizierung auf Walzwerken oder in Knetern unter Zusatz von Paraffinen, Chlorparaffin, Fettsäuren, fetten ölen, Petroleumrückständen, Asphalten sowie Phenylhydrazinen, Thionaphtho-Ien und Pentachlorthiophenol vorgeschlagen. Diese Plastifizierungsmittel haben in der Praxis wenig befriedigt und weisen zudem vielfach eine erhebliche Toxizität auf, weshalb dieses Verfahren sich nicht allgemein einbürgern konnte.

Es wurde gefunden, daß man synthetischen, mit Alterungsschutzmitteln versetzten Kautschuk sehr vorteilhaft plastifizieren kann, wenn man ihn bei erhöhter Temperatur unter Zusatz von 0,5 bis 3 Gewichtsprozent 2,2'-Methylen-bis- [6-meth.yl-4-tert.-butylphenol], bezogen auf den synthetischen Kautschuk, auf Walzwerken oder in Knetern bis zur Erzielung der gewünschten Plastizität behandelt. Diese Wirkung ist überraschend, denn das isomere 2,2'-Methylen-bis-[4-methyl-6-tert.-butylphenol], bei dem also die Methyl- mit der Tertiärbutylgruppe vertauscht ist, ist ein bekanntes Alterungsschutzmittel für synthetischen Kautschuk, das also nicht plastifizierend wirkt.

Die plastifizierende Wirkung des 2,2'-Methylen-bis-[6-methyl-4-tert.-butylphenols] nimmt mit der zugesetzten Menge an Stärke zu. Durch höhere Zusätze innerhalb der angegebenen Grenzen wird nicht nur die Plastifizierung beschleunigt, sondern im Endeffekt auch eine größere Plastizität erzielt, als durch geringere Zusätze erreichbar ist. Darüber hinaus wird auch durch Erhöhung der Temperatur bei der Behandlung ein bestimmter Plastizitätsgrad schneller erreicht.

Das 2,2'- Methylen-bis- [6-methyl-4-tert.-buty !phenol] hat sich bei der Plastifizierung der synthetischen Kautschuksorten, insbesondere der Alischpolymerisate von Butadien und Acrylnitril bzw. Styrol oder anderen Vinylverbindungen, bewährt. Da die synthetischen Ivautschuksorten in erhöhtem Maße und im Gegensatz

Verfahren zur Plastifizierung
von synthetischem Kautschuk

Anmelder:

Chemische Werke Hüls Aktiengesellschaft, Marl (Kr. Recklinghausen)

Dr. Heinrich Wenning, Dr. Hans Steinbrink
und Dipl.-Ing. Walter Ploi₁
Marl (Kr. Recklinghausen),
sind als Erfinder genannt worden

ao zu Naturkautschuk dazu neigen, bei höheren Temperaturen zu verhärten, ist es zweckmäßig, mit relativ hohen Dosierungen zu arbeiten und die für den betreffenden synthetischen Kautschuk kritische Temperatur nicht zu überschreiten sowie die Dauer der mechanischen Behandlung nicht über Gebühr auszudehnen. Da die Plastizitätszunahme zu Beginn des Prozesses am größten ist, ist eine möglichst schnelle homogene Verteilung des 2,2'-Methylen-bis- [6-methyl-4-tert.-butylphenols] im synthetischen Kautschuk anzustreben. Die günstigsten Temperaturen liegen im allgemeinen zwischen 60 und 150° C Es ist möglich, die Plastifizierung in Gegenwart der bei der Herstellung vulkanisierbarer Mischungen üblichen Zusätze vorzunehmen, Vulkanisationsbeschleuniger sind im allgemeinen ohne Einfluß auf den Plastifiziervorgang. Für jeden synthetischen Kautschuk ist eine optimale Zusatzmenge erforderlich, die durch Vorversuche leicht zu ermitteln ist. Um eine nachteilige Einwirkung des Sauerstoffs auf den plastifizierten synthetisehen Kautschuk zu verhindern, empfiehlt es sich, am Ende der Behandlung geringe Mengen (1 bis 2,5 Gewichtsprozent) eines Alterungsschutzmittels einzuarbeiten.

2,2'- Methylen - bis - [6 - methyl -4-tert. - butylphenol] kann auch bei der Regenerierung von Vulkanisaten aus synthetischem Kautschuk angewendet werden.

Beispiel 1

500 g eines svnthetischen Kautschuks vom Defo-Wert 3500/49, aus 76% Butadien und 24% Styrol, der 2,8 bis 3 Gewichtsprozent Phenyl-jg-naphthylamin enthält, werden unter Zusatz von 7,5 g 2,2'-Methylen-bis-[6-methyl-4-tert.-butylphenol] (= 1,5 Gewichtsprozent) auf einem Walzwerk bei einer Tempe-

909 528/434

Claims

ratur von 80° C mastiziert. Dabei werden folgende Plastizitäten gemessen:

nach 10 Minuten Defo-Wert 1500/40

nach 20 Minuten Defo-Wert 850/30

nach 30 Minuten Defo-Wert 775/30

nach 40 Minuten Defo-Wert 400/27

Unter vergleichbaren Bedingungen fällt die Plastizität mit dem handelüblichen Plastifiziermittel Pentachlorthiophenol beim Mastizieren in 40 Minuten bei 80° C nur bei auf den Defo-Wert 1850/35 ab.

Die Plastifizierung des gleichen synthetischen Kautschuks auf der Walze ohne Zusatz führt zu einer Erniedrigung der Plastizität vom Defo-Wert 3500/49 auf 1900/37 in 40 Minuten. Im Kneter, wo der Luftzutritt geringer ist, wird sogar nur eine Plastizität vom Defo-Wert 2700/43 in 30 Minuten erzielt.

Beispiel 2

Wenn die Plastifizierung des gleichen Ansatzes wie ao im Beispiel 1 in einem Kneter bei der gleichen Tem-

peratur durchgeführt wird, läßt sich in 30 Minuten ein Defo-Wert von 1200/40 erzielen, während vergleichsweise mit dem oben näher bezeichneten handelsüblichen Plastifiziermittel nur ein Plastizität vom Defo-Wert 2300/42 erreicht werden kann.

Patentanspruch:

Verfahren zur Plastifizierunng von mit Alterungsschutzmitteln versetztem synthetischem Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß er unter Zusatz von 0,5 bis 3 Gewichtsprozent 2,2'-Methylenbis-[6-methyl-4-tert.-butylphenol], bezogen auf den synthetischen Kautschuk, auf Walzwerken oder in Knetern bei erhöhter Temperatur bis zur Erreichung der gewünschten Plastizität behandelt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 538 355.

© 909 528/434 5.59