DE1143324B - Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

C08c;d

G2341irVd/39b

ANMELDETAG: 22. NOVEMBER 1957

BEKANNTMACHUN G
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 7. F E BRUAR 1963

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vulkanisieren verschiedener synthetischer und Naturkautschukprodukte, insbesondere von Butylkautschuk.

Zum Vulkanisieren verschiedener Kautschukprodukte bzw. Elastomeren werden Vulkanisations- und/oder Vernetzungsmittel eingearbeitet, welche die Vernetzung der Makromoleküle fördern sollen; dieses Gemisch wird dann in bekannter Weise unter Druck erhitzt. Da die verschiedenen natürlichen und synthetischen Elastomeren beträchtlich im Grad ihrer Sättigung voneinander abweichen, sind Vernetzungsmittel, die für ein stark ungesättigtes Elastomeres, z. B. für Naturkautschuk, noch ausreichen, unzureichend für schwach ungesättigte Verbindungen, wie Butylkautschuk.

Neben der Wirkung als Vulkanisiermittel für den Kautschuk üben die Vernetzungsmittel einen beträchtlichen Einfluß auf die Eigenschaften des Vulkanisats selbst aus. Der wenig ungesättigte Butylkautschuk wurde lange Zeit durch eine Kombination von Schwefel, 2-Mercaptobenzothiazol und Tetramethylthiurandisulfid vulkanisiert, wenn das Endprodukt für Schläuche verwendet werden soll. Wenn jedoch der Butylkautschuk als Drahtisolierung verwendet werden soll, muß seine Lebensdauer auf etwa den zehnfachen Wert des für Schläuche verwendeten Butylkautschuks erhöht werden. In diesem Fall ist das oben für Schläuche beschriebene Vulkanisiermittel völlig unzureichend. Bei Kautschukarten, die für elektrische Isolierung Verwendung finden, werden Vernetzungsmittel, wie p-Chinondioxim und Dibenzoyl-p-chinondioxim, verwendet. Keines dieser Vernetzungsmittel ist vollständig befriedigend, denn p-Chinondioxim ist so aktiv, daß eine vorzeitige Vulkanisation oft die Folge ist, während sein Derivat, das Dibenzoyl-p-chinondioxim, nicht aktiv genug ist.

Alle diese Nachteile werden beseitigt, wenn man bei den an sich bekannten Vulkanisationsverfahren, insbesondere zum Vulkanisieren schwach ungesättigter Elastomerer erfindungsgemäß ein Vulkanisationsmittel verwendet, das der allgemeinen Formel

O —M —OH

entspricht, in der M Blei, Zink, Tellur, Wismut oder Cadmium bedeutet, während X ein Wasserstoffoder Halogenatom, ein Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder ein Alkarylrest sein kann.

Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk Anmelder:

General Electric Company, Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls ° und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 23. November 1956 (Nr. 623 767)

Gerard William Kuckro, Fairfield, Conn. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

Die oben erläuterte Verbindung wirkt auch dann noch befriedigend als Vernetzungsmittel, wenn sie in polynuclearer Form vorliegt, d. h. wenn ein Naphthalin- oder Anthrazenkern an Stelle des Benzolkerns tritt. Bevorzugt wird allerdings eine Verbindung, in dem X Wasserstoff ist und M Blei bedeutet. Diese Substanz, das basische Blei-p-nitrosophenolat, hat die Formel

ΟΝ

Ο—Pb-OH

Wenn das Blei in dieser Verbindung durch andere Metalle ersetzt und der Benzolkern substituiert oder durch andere mehrkernige Benzolkerne ersetzt wird, wird in der Regel die Aktivität des Vernetzungsmittels vermindert.

Das basische Blei-p-nitrosophenolät kann man in Analogie zu bekannten, hier nicht beanspruchten Verfahren leicht herstellen, indem man verdünnte wäßrige Lösungen von 1 Mol p-Nitrosophenol, 2 Mol Natriumhydroxyd und 1 Mol Bleinitrat bei Raumtemperatur umsetzt. Man erhält in ungefähr 95prozentiger Ausbeute basisches Blei-p-nitrosophenolat, das ausfallt.
Ein Produkt, das andere Metalle anstatt des Bleis enthält, kann hergestellt werden, indem man die Nitrate der gewünschten Metalle an Stelle von Bleinitrat in der obengenannten Reaktion verwendet.

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So können ζ. B. die Nitrate von Zink, Tellur, Wismut oder Cadmium an die Stelle des Bleinitrats treten und so die entsprechenden Metall-p-nitrosophenolate ergeben. In gleicher Weise können die entsprechenden Naphthalin-, Antrazen- und andere polynucleare Verbindungen an die Stelle des p-Nitrosophenols treten, wodurch die entsprechenden polynuclearen Produkte hergestellt werden können. Wenn auch oben Natriumhydroxyd als Reaktionskomponente genannt wurde, so kann man auch andere Hydroxyde, z. B. Kaliumhydroxyd, verwenden.

Nachdem das gefällte Blei-p-nitrosophenolat getrocknet wurde, ist es fertig zum üblichen Vermischen mit Kautschuk. Je nach den Charakteristiken des Kautschuks werden die erfindungsgemäßen Vernetzungsmittel in Mengen von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent zugegeben, das weitere Vermischen und Aufarbeiten wird in an sich bekannter Weise durchgeführt. Reduzierende Bedingungen kann man durch Zusatz von 0,25 bis 6 Gewichtsprozent Schwefel, Selen oder Tellur, vorzugsweise von etwa 1 Gewichtsprozent Schwefel, erreichen.

Während die erfindungsgemäßen Vernetzungsmittel besondere Vorteile bei der Vulkanisation von Butylkautschuk ergeben, die nicht durch Ver-Wendung anderer Vernetzungsmittel erzielt werden können, kann man sie auch zum Vulkanisieren anderer Kautschukprodukte, z. B. von Naturkautschuk, Siliconkautschuk, Nitrilkautschuk und anderen von Butadien oder Isopren abgeleiteten synthetischen Kautschukarten, verwenden.

Die erfindungsgemäßen Vernetzungsmittel können auch mit anderen Vernetzungsmitteln vermischt werden, und in manchen Fällen überträgt das Gemisch auf das Vulkanisat Eigenschaften, die den Eigenschaften, die mittels eines der Vernetzungsmittel allein erzeugt werden, überlegen sind. So erhält man z. B. ein ausgezeichnetes Vernetzungsmittel durch Vermischen von basischem Blei-p-nitrosophenolat und Bleimercaptobenzothiazol im Verhältnis von etwa 50 : 50.

Zur leichten Handhabung können die erfindungsgemäßen Vernetzungsmittel in auch sonst gebräuchlicher Weise mit einer inerten Substanz, z. B. mit Polyisobutylen, vermischt werden. Eine Mischung

dieser Art besteht z. B. aus 5 bis 95 Gewichtsprozent basischem Blei-p-nitrosophenolat und 95 bis 5 Gewichtsprozent Polyisobutylen. Es ist erwünscht, die geringstmögliche Polyisobutylenmenge zu verwenden, die sich mit einer leichten und sicheren Handhabung des Vernetzungsmittels verträgt. Es können auch noch andere Vernetzungsmittel in dem Polyisobutylengemisch vorhanden sein. So besteht z. B. ein solches Gemisch von zwei Vernetzungsmitteln aus etwa 55 Gewichtsprozent basischem Blei-p-nitrosophenolat, etwa 40 Gewichtsprozent Bleimercaptobenzothiazol und etwa 5 Gewichtsprozent Polyisobutylen.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vulkanisationsmittel eine Verbindung der Formel

ON

Ο —Μ —OH

gegebenenfalls zusammen mit anderen Vulkanisationsmitteln verwendet, in der M Zink, Tellur, Cadmium, Wismut oder vorzugsweise Blei bedeutet und X ein Wasserstoff- oder Halogenatom, eine Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppe darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vulkanisation unter reduzierenden Bedingungen mit 0,5 bis 10 Gewichtsprozent des Vulkanisationsmittels vornimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als vulkanisierbaren Kautschuk einen Butyl- oder Siliconkautschuk verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Vulkanisiermittel ein Gemisch aus 5 bis 95 Gewichtsprozent basischem Blei-p-nitrosophenolat und 95 bis 5 Gewichtsprozent Polyisobutylen verwendet wird.

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