DE1118447B

DE1118447B - Verfahren zur Herstellung von Mischungen aus Kautschuk unter Zusatz von Isocyanaten und Verbindungen mit reaktionsfaehigen Gruppen

Info

Publication number: DE1118447B
Application number: DEC19560A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Bruenger; Fritz Koch
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1959-08-05
Filing date: 1959-08-05
Publication date: 1961-11-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Mischungen aus Kautschuk unter Zusatz von Isocyanaten und Verbindungen mit reaktionsfähigen Gruppen Der Verschnitt von Kautschuk mit vernetzten Isocyanat-Polyester-Kunststoffen ist bereits bekannt, doch lassen sich solche Mischungen nur unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen verarbeiten, um eine vorzeitige Reaktion der Isocyanate mit den Verbindungen mit den aktiven 0 H- bzw. N H2-Gruppen zu vermeiden.
Die Schwierigkeiten der Verarbeitung werden erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß die Reaktionsfähigkeit der Isocyanatgruppen bzw. der OH-und/oder N H2-Gruppen durch Verwendung von Isocyanaten bzw. Verbindungen mit reaktionsfähigen O H- und/oder N H2-Gruppen in bei Raumtemperatur festem Aggregatzustand oder durch Anwesenheit von Substanzen mit aktiver Oberfläche gehemmt wird. Durch die Anwesenheit dieser aktiven Substanzen werden die in der Mischung vorhandenen Isocyanate oder Stoffe mit reaktionsfähigen OH-und/oder NH2-Gruppen an den aktiven Oberflächen adsorbiert, so daß eine Additionsreaktion erst unter den Vulkanisationsbedingungen eintritt, nämlich wenn infolge der Einwirkung erhöhter Temperatur die adsorbierten Stoffe wieder von der aktiven Oberfläche abgegeben werden.
Substanzen mit aktiver Oberfläche werden mit Vorteil in Form aktiver Füllstoffe, wie aktiver Ruße, aktiver Kieselsäure, KieseIgur sowie Aktivkohle oder Fullererden, den Mischungen zugefügt. Der Zusatz dieser Stoffe mit aktiver Oberfläche zu den Kautschukmischungen erfolgt zweckmäßig, bevor die anderen erwähnten Verbindungen zugefügt werden.
Es ist auch möglich, die Substanzen mit aktiver Oberfläche mit den Isocyanaten und/oder Verbindungen mit freien OH- bzw. NH2-Gruppen vor dem Einarbeiten in die Kautschukmischungen zu vermischen, doch wird man aus Gründen besserer Mischbarkeit die Zusätze üblicherweise zuerst dem Kautschuk zufügen.
Mit besonderem Vorteil wird die doppelte Gewichtsmenge an den Substanzen mit aktiver Oberfläche den Kautschukmischungen zugesetzt im Vergleich mit der zugesetzten Isocyanatmenge. Dadurch wird es ermöglicht, daß die Isocyanate bzw. Verbindungen mit reaktionsfähigen OH- bzw. N H2 Gruppen so weitgehend adsorbiert werden, um eine ausreichende Wirksamkeit zu gewährleisten.
Als Isocyanate werden Toluylen-2,4-diisocyanate, Naphthylen- 1, 5-diisocyanate, Diphenylmethan-4,4-diisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat in erster Linie verwendet.
Wenn gemäß der Erfindung niedermolekulare Isocyanate sowie niedermolekulare Verbindungen mit reaktionsfähigen OH- undloder NH2-Gruppen, vorzugsweise mit einem Molekulargewicht von weniger als 500, den Kautschukmischungen einverleibt werden, lassen sich die Mischungen im unvulkanisierten Zustand leichter verarbeiten als bei einem Zusatz solcher Stoffe von hohem Molekulargewicht.
Darüber hinaus ist es von Bedeutung, daß die stöchiometrischen Mengen der Isocyanate und der Verbindungen mit reaktionsfähigen OH- und/oder NH2-Gruppen etwa gleich sind. Dadurch ergibt sich innerhalb der Kautschukmischungen eine Additionsreaktion zwischen den erwähnten Zusätzen, die ohne oder nur mit ganz geringfügiger Vernetzung verläuft.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich hohe Shore-Härten der Vulkanisate erreichen, ohne daß dabei eine Erschwerung der Verarbeitung in Kauf genommen werden muß. Die entstehenden Linearpolymeris ate innerhalb der Kautschukmischung verhindern eine Verstrammung der Mischungen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mischungen finden Verwendung als Besohlungsmaterial, insbesondere für Abs atzlauffiecke.
Auch können Picker hergestellt werden. Die Mischungen sind ferner für solche Artikel von Bedeutung, bei denen eine hohe Härte sowie gute physikalische Eigenschaften maßgebend sind.
Ausführungsbeispiel Eine Mischung folgender Zusammensetzung wird zunächst hergestellt: Gewichtsteile Naturkautschuk . 65 Weichmacher . . . 2 Schwefel . 2 Stearinsäure . 0,8 Beschleuniger ...... .. 1,6 Aktive Kieselsäure .. .. 17,6 Farbstoff . . 10 Zu dieser Mischung werden anschließend 5,7 Teile eines Dialkohols, z. B. Dioxyäthyläther des Hydro- chinons, und 10,0 Gewichtsteile eines Toluylendiisocyanates zugegeben. Nach der vollständigen Vermischung wird das so hergestellte Gemisch den Vulkanisationsbedingungen bei 153° C während einer Zeitspanne von 15 Minuten ausgesetzt. Das vorstehend genannte Mengenverhältnis von Isocyanat und Diol entspricht genau den stöchiometrischen Mengen.

Nachfolgend werden die physikalischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Mischung nach der Vulkanisation unter Spalte 2 wiedergegeben, während eine vergleichsweise aufgebaute Mischung ohne Zusatz von Isocyanat und Diol die unter Spalte 1 aufgeführten physikalischen Eigenschaften zeigt.

1 2

Vergleichs- Mischung

mischung nach Erfindung

Festigkeit . . 140 kg/mm2 200 kg/mm2

Dehnung ............... . O/o 450 %

Elastizitätsmodul 300 .. . 89 kg/mm2 120 kg/mm2

Elastizität ... . 40 % 35 %

Shore-Härte . . . 70 86

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Mischungen aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk unter Zusatz von Isocyanaten und Verbindungen mit reaktionsfähigen OH- und/oder NH2-Gruppen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsfähigkeit der Isocyanatgruppen bzw. der 0 und/oder NH2-Gruppen durch Verwendung von Isocyanaten bzw. Verbindungen mit reaktionsfähigen OH- und/oder NH2-Gruppen in bei Raumtemperatur festem Aggregatzustand oder durch Anwesenheit von Substanzen mit aktiver Oberfläche gehemmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanzen mit aktiver Oberfläche in Form von aktiven Füllstoffen, Aktivkohle oder Fullererden den Kautschukmischungen zugefügt werden.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanzen mit aktiver Oberfläche den Kautschukmischungen zugefügt werden, bevor die Isocyanate und die Verbindungen mit reaktionsfähigen OH- und/oder NH2-Gruppen zugesetzt werden.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die doppelte Gewichtsmenge an Substanzen mit aktiver Oberfläche den Kautschukmischungen zugesetzt wird im Vergleich mit der zugesetzten Isocyanatmenge.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Kautschukmischungen stöchiometrische Mengen von Isocyanaten und Verbindungen mit reaktionsfähigen OH- und/oder NH2-Gruppen zugesetzt werden.