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Verfahren zur Herstellung von Dichtungsleder Zur Schmierung verhältnismäßig
langer Wellen, wie sie in vielen Maschinen, so z. B. in Kraftfahrzeugen, vorkommen,
ist es üblich, das Öl aus einem Tank langsam durch eine poröse Dichtung sickern
zu lassen, die mit der sich drehenden Welle in Berührung steht. Bei derartigen Anordnungen
bereitet jedoch die Aufrechterhaltung einer geeigneten Zulaufgeschwindigkeit erhebliche
Schwierigkeiten. Ist die ölzuspeisung durch die Dichtung zu gering, so reicht die
Schmierung nicht aus, ist sie dagegen zu groß, wird der Tank vorzeitig geleert,
so daß dann die Schmierung ausbleibt, ganz abgesehen von der dabei auftretenden
Verschwendung an Öl.
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Von sämtlichen für die vorstehenden Zwecke bestimmten Dichtungen haben
sich bisher nur solche aus Leder bewährt. Jedoch müssen diese, damit das Öl nicht
zu schnell durchtritt, imprägniert sein; dazu verwendete man bislang organische
Stoffe, wie Phenolharze und Polysulfidelastomere. Die durch derartige Materialien
erzielte Verringerung des Öldurchtritts genügt jedoch in vielen Anwendungsfällen
nicht, und außerdem führt eine Imprägnierung mit solchen Stoffen eine zu starke
Härtung des Leders herbei, was zur Abnutzung und unter Umständen zur Beschädigung
der Welle führt.
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Es ist weiterhin bekannt, Leder durch Behandlung mit in Lösungsmitteln
gelösten Gemischen aus Methylwasserstoffpolysiloxan und einem zweiten Polysiloxan,
das praktisch frei von Si-gebundenem Wasserstoff ist, gegebenenfalls in Gegenwart
von Kondensationskatalysatoren wasserdicht zu machen. Die Geschwindigkeit des öldurchtritts
durch derart behandelte Leder ist jedoch nicht verlangsamt, so daß diese Leder nicht
als Schmierdichtungen brauchbar sind.
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Es wurde nun gefunden, daß durch Imprägnieren und Überziehen von Leder
mit in organischen Lösungsmitteln gelösten Gemischen aus einem Methylwasserstoffpolysiloxan
und einem zweiten Polysiloxan, dessen organische Reste aus niederen aliphatischen
Kohlenwasserstoffradikalen mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen und aus Phenylgruppen
bestehen, unter anschließender Härtung gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysationskatalysators
unter Erhaltung der Biegsamkeit während des Gebrauchs gegenüber vorbekannten Imprägnierungen
ein verlangsamter öldurchfluß sowie eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Öl und
Wasser erzielt wird, wenn man als zweites Polysiloxan $0 bis 95 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Polysiloxangemisch, einer löslichen hochviskosen Polysiloxanmasse,
mit .einer Viskosität von mindestens 1000 000 cSt/25° C verwendet. Derart imprägnierte
Lederdichtungen besitzen überdies den Vorteil, daß sie die Oberfläche der Welle
nicht abnutzen.
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Bei der Verwendung für den oben beschriebenen Zweck ist es wesentlich,
daß das Leder einen Überzug der angeführten Zusammensetzung aufweist. Zur Erzielung
eines wirklich dichten und vollkommenen Überzugs verfährt man folgendermaßen: Man
bringt auf das Leder eine Lösung des beschriebenen Siloxans auf und härtet sodann.
Da nun die Poren ausgefüllt sind, ist gewährleistet, daß ein zweiter Überzug an
der Oberfläche festhaftet.
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Die Dicke des Überzugs ist nicht entscheidend. Vielmehr genügt es,
wenn man denselben mit dem Auge wahrnehmen kann. Allerdings ist darauf zu achten,
daß der Film auch tatsächlich sichtbar ist, da andernfalls die Dichtung nicht zufriedenstellend
ihren Dienst erfüllen würde.
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Die erfindungsgemäß verwendeten Siloxane gewinnt man durch Mischen
des Methylwasserstoffsiloxans mit der Polysiloxanmasse in einem geeigneten Lösungsmittel.
Hierbei sind .die vorstehend angegebenen Gewichtsverhältnisse genau zu beachten,
damit die beanspruchte Wirkung im Produkt zustandekommt.
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Das Aufbringen der Siloxanmasse auf das Leder kann in jeder geeigneten
Weise, wie z. B. durch Sprühen, Tauchen oder Streichen, erfolgen. Selbstverständlich
kann man gegebenenfalls beide Seiten des Leders behandeln sowie dasselbe außerdem
mit der
Lösung sorgfältig imprägnieren. Vorzugsweise verwendet man
eine 10- bis 15gewichtsprozentige Lösung in einem inerten Lösungsmittel, wie Toluol,
Xylol oder Petroläther.
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Die Härtung führt man nach beliebigen; an sich bekannten Methoden
durch, wobei natürlich die Bedingungen so zu wählen sind, daß das Leder keine wesentliche
Schädigung erfährt. Als Härtungskatalysatoren dienen vorzugsweise Carbonsäuresalze
von Metallen. Besondere Beispiele hiervon sind Blei-, Zinn- und Dibutylzinndioetoat,
ferner Dibutylzinndiacetat, DibutyWnndilaurat, Cobalt- und Zinknaphthenat sowie
Eisen(2)-äthylhexoat. Natürlich ist aber die Härtung des erfindungsgemäßen Siloxans
nicht an ein bestimmtes, besonderes Verfahren gebunden.
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Als gehärtet gilt das Siloxan, sobald es klebfrei und in organischen
Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln nicht mehr löslich ist.
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Das erfindungsgemäß angewandte Methylwasserstoffpolysiloxan kann eine
beliebige Viskosität aufweisen, das Siloxan sowohl ein Homopolymerisat, worin jede
Siloxaneinheit die Formel C H3 H Si O hat, als auch ein Mischpolymerisat aus Methylwasserstoffsiloxan
und Trimethyl- oder Dimethylwasserstoffsiloxan sein. Das Methylwasserstoffpolysiloxan
kann sowohl eine cyclische als auch eine lineare Struktur aufweisen.
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Die Viskosität der erfindungsgemäß eingesetzten Polysiloxanmassen
sollte mindestens 1000 000 cSt/ 25° C betragen; die obere Viskositätsgrenze ist
nicht entscheidend, erforderlich hingegen ist die Löslichkeit der Masse in einem
organischen Lösungsmittel. Ebenso ist das Mengenverhältnis der Kohlenwasserstoffgruppen
zu den Si-Atomen an keinen bestimmten Wert gebunden, jedoch sollte dasjenige der
organischen Gruppen zum Silicium vorzugsweise zwischen 1,99 und 2 liegen. Als besondere
Beispiele verwendbarer Siloxane seien genannt: Dimethyl-, Phenylmethyl-, Vinylmethyl-,
Diäthyl-, Äthylmethyl- und Phenylmethylsiloxan, ferner ein Mischpolymerisat aus
90 Molprozent Dimethyl- und 10 Molprozent Diphenylsüoxan, oder ein solches aus 90
Molprozent Dimethyl-, 9,9 Molprozent Phenylmethyl- und 0,1 Molprozent Vinylmethylsiloxan
sowie ein Mischpolymerisat aus 99,99 Molprozent Dimethyl- und 0,01 Molprozent Monomethylsiloxan.
Beispiel 1 Aus einer 10 gewichtsprozentigen Lösung eines Gemisches aus 15% mit Trimethylsilylgruppen
endblockiertem Methylwasserstoffsiloxan und 85 % hochviskosem Dimethylsiloxan in
Petroläther wird eine Mischung A hergestellt. Mischung B besteht aus einer 10 gewichtsprozentigen
Lösung eines Gemisches aus 50 % des mit Trimethylsilylgmppen endblockierten Methylwasserstoffsiloxans
und 50 % Dimethylsiloxanöl (8700 cSt/25° C) in. Petroläther. Jeder Lösung wird so
viel Bleioctoat zugesetzt, daß 2 Gewichtsprozent Blei, berechnet auf das Gesamtgewicht
des vorhandenen Siloxans, vorliegen. Nun werden Lederkörper in die Mischungen A
und B eingetaucht, nach 2 Minuten wieder herausgenommen und 10 bis 15 Minuten in
die Mischungen getaucht und noch einmal 10 bis 15 Minuten bei 50° C gehärtet. Nun
wird auf die körnige Seite eines jeden Lederkörpers ein Tropfen Öl gegeben und die
Zeit notiert, die das öl braucht, um das Leder zu durchdringen. Sie beträgt 6 Stunden
bei dem Leder, das erfindungsgemäß mit der Mischung A behandelt ist, während bei
dem mit der Mischung B behandelten Leder ebenso wie bei unbehandeltem Leder 2 Minuten
ausreichen.
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Beispiel 2 Aus 10 Gewichtsprozent eines durch Trimethyl siloxygruppen
endblockierten Methylwasserstoffpolysiloxans und 90 Gewichtsprozent eines hochviskosen
Dimethylpolysiloxans wird in Petroläther eine 10 gewichtsprozentige Lösung bereitet
und so viel Bleioctoat zugegeben, daß 2 Gewichtsprozent Blei, berechnet auf das
Gesamtgewicht des Siloxans, vorliegen. In die Lösung werden Lederkörper getaucht
und dann, wie im Beispiel 1 nachbehandelt. Die Ölabsorption ist gleich derjenigen
im Beispiel 1.
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Aus dem gleichen Siloxangemiseh wird in Petröläther eine 12,5 gewichtsprozentige
Lösung des Siloxans bereitet. Dann gibt man 2 Gewichtsprozent Blei in Form von Bleioctoat
zu und streicht die katalysierte Lösung auf die Rauhseite eines Lederkörpers auf.
Das Leder bestreicht man nach 10- bis 15 minutigem Trocknen bei 50° C abermals mit
der Lösung. Lach der Härtung bleibt ein sichtbarer Siloxanfilm auf der Oberfläche
zurück. Auch in diesem Falle ist die Ölabsorption gleich derjenigen gemäß Beispiel
1. Beispiel 3 Aus einem gemäß Beispiel2, zweiter Absatz, behandelten Lederkörper
wird eine Öldichtung geschnitten, diese auf eine Welle aufgebracht und der öldurch
tritt in Zeitabständen von je 24 Stunden gemessen, wobei man die folgenden Ergebnisse
erhält: 1. Tag ............ . .......... ». - 16,1 g 2. Tag ..........................
14,7 g 3. Tag .......................... 11,5 g 4. Tag ..........................
12,3 g Ein Vergleichsversuch mit einer gegenwärtig im Handel erhältlichen, mit einem
Polysulfidelastomeren imprägnierten Lederdichtung derselben Größe ergibt unter gleichen
Bedingungen einen öldurchlaß von etwa 100 g pro Tag.
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Der vorstehende Test beweist die Überlegenheit der erfindungsgemäß
behandelten Lederdichtungen. Gleichwertige Ergebnisse werden bei Anwendung eines
Gemisches aus 10 Gewichtsprozent Methylwasserstoffpolysiloxan und 90 Gewichtsprozent
einer hochviskosen mischpolymeren Masse aus 90 Molprozent Dimethylsiloxan, 9,9 Molprozent
Phenylmethylsiloxan und 0,1 Molprozent Methylvinylsiloxan nach dem Verfahren gemäß
Beispiel 1 erzielt.