DE1176851B - Vulkanisationsbeschleuniger fuer Phenolharze enthaltende Butylkautschukmischungen - Google Patents

Vulkanisationsbeschleuniger fuer Phenolharze enthaltende Butylkautschukmischungen

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DE1176851B
DE1176851B DEU7013A DEU0007013A DE1176851B DE 1176851 B DE1176851 B DE 1176851B DE U7013 A DEU7013 A DE U7013A DE U0007013 A DEU0007013 A DE U0007013A DE 1176851 B DE1176851 B DE 1176851B
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zeolite
vulcanization
butyl rubber
accelerator
vulcanization accelerator
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Francis Martin O'connor
Tudor Lloyd Thomas
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Union Carbide Corp
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: C 08 f
Deutsche Kl.: 39 b-22/06
Nummer: 1176 851
Aktenzeichen: U 7013 IV c / 39 b
Anmeldetag: 28. März 1960
Auslegetag: 27. August 1964
Butylkautschuk ist ein bekannter synthetischer Kautschuk und wird nach bekannten Verfahren hergestellt. In einem dieser Verfahren wird Isobutylen mit 2% Isopren oder Butadien bei —50 bis 1000C in Gegenwart eines flüssigen Kohlenwasserstoffs und eines Katalysators, wie AlCl3, mischpolymerisiert. Butylkautschuk ist besonders interessant, da er bei entsprechender Zusammenstellung der Mischungsbestandteile und Vulkanisation überaus beständig gegen Chemikalien und Abbau bei hohen Temperaturen ist.
In einem der häufiger angewendeten Verfahren zur Härtung bzw. Vulkanisation von Butylkautschuk, d. h. zur Ausbildung seiner wertvollen Eigenschaften in optimalem Maße, wird ein in der Hitze reagierendes Phenolharz, z. B. ein p-substituiertes Dimethylolphenolharz, als Härtungs- bzw. Vulkanisationsmittel verwendet, um Vernetzung der Polymerenmoleküle zu bewirken. Ein solches Härtungsmittel ist unter den Temperaturen und Drücken des normalen Vulkanisationsverfahrens zwar wirksam, jedoch ist die Härtungsgeschwindigkeit niedrig. Der Mischung werden daher Beschleuniger zugesetzt, um die Härtungsbzw. Vulkanisationsgeschwindigkeit auf technisch annehmbare Werte zu erhöhen.
Als Beschleuniger zur Verwendung mit den genannten Phenolharzen zur Vulkanisation von Butylkautschuk sind verschiedene Stoffe bekannt, und zwar Schwermetallhalogenide, chloriertes Paraffin, Polychloropren, sulfochloriertes Polyäthylen und organische Sulfonsäuren. Leider sind einige dieser vorgeschlagenen Beschleuniger zu aktiv und verursachen Schwierigkeiten bei der Verarbeitung, z. B. frühzeitige Anvulkanisation (Anbrennen) und Ankleben des Kautschuks an der Form. Andere fressen die Formen an, und einige sind so inaktiv, daß übermäßig hohe Temperaturen oder sehr lange Vulkanisationszeiten oder beides erforderlich sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Vulkanisationsbeschleuniger für Phenolharze enthaltende Butylkautschukmischungen, bestehend aus einem mit an sich bekannten stark sauren Beschleunigern beladenen Molekularsieb. Als stark saure Beschleuniger eignen sich halogenhaltige Säuren, wie die Halogenwasserstoffe, z. B. HCl, HBr und HJ, und halogensubstituierte organische Säuren, wie Trifluoressigsäure und Chloressigsäure.
Die Struktur und die Eigenschaften der verschiedensten für die Zwecke der Erfindung in Frage kommenden synthetischen kristallinen zeolithischen Molekularsiebe sind in mehreren Veröffentlichungen beschrieben, z. B. von Breck und Mitarbeitern in J. Am. Chem. Soc, 78, S. 2338 (1956), und 78, S. 5963 Vulkanisationsbeschleuniger für Phenolharze
enthaltende Butylkautschukmischungen
Anmelder:
Union Carbide Corporation, New York, N. Y.
(V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald
und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,
Köln 1, Deichmannhaus
Als Erfinder benannt:
Francis Martin O'Connor, Kenmore, N. Y.,
Tudor Lloyd Thomas, Snyder, N. Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. April 1959 (806 213)
(1956), von Redd und Mitarbeitern in J. Am. Chem. Soc, 78, S. 5672 (1956), sowie in den deutschen Patentschriften 1 038 017 (Zeolith A), 1 038 016 (Zeolith X), 1 100 009 (Zeolith L), 1 098 929 (Zeolith Y), 1 099 511 (Zeolith D) und 1 098 930 (Zeolith T).
Im Rahmen der Erfindung geeignete natürliche kristalline zeolithische Molekularsiebe sind beispielsweise Faujasit, Erionit und Chabasit. Mordenit, ein natürlicher kristalliner Zeolith, ist ebenfalls geeignet, besonders wenn die Metallkationen des Kristalls gegen Wasserstoffionen ausgetauscht worden sind.
Diese natürlichen und synthetischen Zeolithe haben einzigartige Adsorptionseigenschaften sowohl in bezug auf Selektivität als auch Adsorptionsvermögen. Auf Grund der ihnen eigenen besonderen Kristallstruktur stehen große Oberflächen im Innern des Kristalls für die Adsorption zur Verfügung, während die kontrollierte Größe der in den Adsorptionsraum führenden Poren die Wahl des zu adsorbierenden Stoffs nach seiner Molekülgröße gestattet.
Es ist bekannt, mit Vulkanisationsbeschleunigern oder Härtern beladene Molekularsiebe als latente Vulkanisationsbeschleuniger oder Härter für verschiedene Materialien, wie z. B. synthetischen oder natürlichen Kautschuk, Neopren oder Epoxyharze, zu verwenden. In diesen Fällen sind aber die vom Molekularsieb adsorbierten aktiven Bestandteile, wie Piperidin, Butylamin, Brenzkatechin, Diäthylthioharnstoff oder Ditert. Butylperoxyd, dem Molekularsieb gegenüber indifferent. Die stark sauren Beschleu-
409 658/487
3 4
niger, die sich bei der Vulkanisation von Phenolharze einmal sicherzustellen, daß keine Korrosion auftritt enthaltende Butylkautschukmischungen als wirksam wenn während der Lagerung der beladenen Moleerwiesen haben, sind hingegen sehr aggressiv. Infolge- kularsiebe ungewollt Bedingungen auftreten, unter dessen war es nicht vorauszusehen, ob derartige denen die Säure freigegeben wird, und um zum Verbindungen an die zeolithischen Molekularsiebe 5 anderen einen etwaigen Überschuß an saurem Beadsorbiert werden können, ohne daß die Molekular- schleuniger, der während der Verarbeitung von siebe dadurch zerstört werden. Es ist nämlich bekannt, Butylkautschuk erzeugt wird, zu inaktivieren. Verdaß Mineralsäuren Silikatmineralien und auch Zeo- suche mit Mischungen von HCl-beladenen Zeolithen lithe unter Bildung von Kieselsäuren zerstören. und 1,0 Gewichtsprozent ZnO haben ergeben, daß Beispielsweise bricht unter dem Einfluß des An- io keine Korrosion von Metallproben auftritt, die lange griffes von Säuren das Netzwerk von Aluminosili- Zeit damit in Berührung sind, katen zusammen und ergibt dann eine amorphe In den nachstehenden Beispielen ist unter der Kieselsäure (»The Colloid Chemistry of Silica and Anbrenneigenschaft einer Mischung der Punkt in Silicates« von R. K. Her, Cornell University Press der Verarbeitung dieser Mischung zu verstehen, bei [1955], S. 154 und 156). Angesichts dieser Tatsache 15 dem vorzeitige Anvulkanisation eintritt. Schwerwar es überraschend, daß die mit stark sauren Be- metallhalogenide werden beispielsweise als die akschleunigern beladenen kristallinen zeolithischen Mo- tivsten Beschleuniger für Butylkautschukmischungen, lekularsiebe völlig stabil sind, wenn sie vor der diePhenolharze als Härter enthalten, angesehen. Leider Beladung soweit aktiviert wurden, daß praktisch das bewirken die Schwermetallhalogenide fast immer Angesamte adsorbierte Wasser entfernt ist (bis auf 20 brennen bzw. frühzeitige Anvulkanisation des Butylweniger als 1 Gewichtsprozent). Beispielsweise ergab kautschuks. Mit den säurebeladenen Molekularsieben ein Vergleich der Röntgenstrahlenbeugungsbilder eines gemäß der Erfindung werden die gleichen Vulkanisaaktivierten Zeolithes vor und nach der Beladung mit tionsgeschwindigkeiten wie mit den Schwermetallhalowasserfreiem Chlorwasserstoff, daß praktisch keine geniden erzielt, jedoch findet kein Anbrennen statt.
Schädieuns der Kristallstruktur durch die Säure 25 . .
. ". ·- n. ,, ,. . ■ Adsorption von wasserfreiem Chlorwasserston an
eingetreten war. Die Adsorption von wasserfreier v Aiii ι · ι_ xr * · τ i-*uv
TT J? ,.. ,- , j v., s , , . . „· Molekularsieb Natrium-Zeohth X
HCl an natürlichen und synthetischen kristallinen
Zeolithen ist fast vollständig reversibel. Die Aktivierung In einen 3,8-1-Behälter, der zur Sicherstellung
der Zeolithe wird zweckmäßig durch Erhitzen auf 3500C guter Vermischung mit Umlenkblechen versehen war, unter vermindertem Druck vorgenommen, um die ge- 30 wurden 100 g der Natriumform von Zeolith X in
wünschte Menge adsorbierten Wassers zu entfernen. Pulverform gegeben. Dann wurde wasserfreier gas-
Wenn saure Beschleuniger, z. B. HCl, an den förmiger Chlorwasserstoff in den Behälter geleitet,
kristallinen zeolithischen Molekularsieben adsorbiert der geschaukelt wurde, um gute Vermischung zu
sind, sind die erhaltenen Produkte unter normalen gewährleisten. Das Pulver wurde sehr warm, ein
Handhabungs- und Lagerbedingungen praktisch frei 35 Anzeichen dafür, daß schnelle Adsorption stattfand,
von Säuregeruch und Säuredämpfen. Zwar wird Nach 10 Minuten hatte das Zeolithpulver 17,5 g
HCl bekanntlich auch von anderen Adsorptions- HCl adsorbiert. Dies entsprach einer Beladung von
mitteln, die keine Molekularsiebe sind, z. B. von 14,9 Gewichtsprozent. Das erhaltene Produkt hatte
aktiviertem Aluminiumoxyd oder amorphen Zeo- die Form eines rieselfähigen weißen Pulvers, das
lithen, adsorbiert, jedoch geben solche Kombinationen 40 keinen sauren Geruch aufwies,
einen sehr starken und unangenehmen HCl-Geruch Λ , . _ ._ ... »,·,,·.
ab. Diese Dämpfe, ob sie während der Lagerung Adsorption von Tnfluoressigsaure an Molekularsieb
oder während der Verarbeitung entwickelt werden, Natrium-Zeolitn X
vermindern sehr stark den Wert von Adsorbentien, In den oben beschriebenen Behälter wurden 400 g
die keine Molekularsiebe sind. 45 der Natriumform von Zeolith X in Pulverform
Die als aktive Beschleuniger bei der Vulkanisation gegeben. Während der Behälter geschaukelt wurde,
von Phenolharze enthaltenden Butylkautschuk- um gute Vermischung sicherzustellen, wurden ins-
mischungen verwendeten Stoffe können nach jedem gesamt 111g Trifluoressigsaure durch einen Zer-
Verfahren, das den physikalischen Eigenschaften des stäuber in den Behälter gesprüht. Das Pulver wurde
jeweiligen Stoffs Rechnung trägt, in üblicher Weise 50 warm, ein Zeichen dafür, das schnelle Adsorption
an die Molekularsiebe adsorbiert werden. Beispiels- stattfand. Als Produkt wurde ein rieselfähiges weißes
weise können gasförmige Stoffe in einen geschlossenen Pulver erhalten, das 21,8 Gewichtsprozent Trifluor-
Behälter eingeführt werden, der das aktivierte Mole- essigsäure enthielt.
kularsieb in Pulverform enthält. Flüssige Beschleu- Es ist bekannt, daß starke Säuren als Vulkaniniger können in eine Kammer gesprüht werden, in 55 sationsbeschleuniger Butylkautschukmischungen, die der sich das aktivierte Molekularsieb befindet. In Phenolharze als Härter enthalten, direkt zugegeben allen Fällen müssen die Poren des verwendeten werden können. Diese direkte Zugabe ist unerwünscht natürlichen oder synthetischen kristallinen zeoli- wegen der augenscheinlichen Schwierigkeiten durch thischen Molekularsiebs groß genug sein, um das Korrosion und Giftigkeit. Ein noch größerer Nachteil Beschleunigermolekül aufzunehmen. Soll beispiels- 60 ist die fehlende Kontrolle über die Vulkanisationsweise HCl als Beschleuniger adsorbiert werden, stufen. Wie bereits erwähnt, werden durch Adsorption müssen die Poren die zur Aufnahme von HCl erfor- dieser starken Säuren an Molekularsieben die Proderliche Größe haben. bleme im Zusammenhang mit der Korrosion und
Zwar zeigte sich, daß mit diesen sauren Beschleu- Giftigkeit ausgeschaltet. Beispiel 3 veranschaulicht, daß nigern beladene Molekularsiebe unter den meisten 65 die Adsorption an Molekularsieben außerdem eine beBedingungen nicht korrodierend sind, jedoch ist zu deutend bessere Kontrolle derVulkanisation ermöglicht, empfehlen, dem beladenen Molekularsieb ein mildes Die vorzeitige Anvulkanisation wird behoben und demalkalisches Mittel, wie Zinkoxyd, zuzusetzen, um zufolge die Zugfestigkeit des Produkts verbessert.
Beispiel 1
Eine Grundmischung wurde hergestellt, die folgende Bestandteile enthielt: 100 Gewichtsteile Butylkautschuk (Mischpolymerisat aus 98% Isobutylen und 2% Isopren), 60 Gewichtsteile Ruß, 10 Gewichtsteile Öl, 1 Gewichtsteil Stearinsäure und 12 Gewichtsteile eines Dimethylolphenolharzes. Zwei verschiedenen Proben dieser Grundmischung wurde Chloressigsäure zugesetzt. In einem Falle wurden 2 Gewichtsteile der Säure pro 100 Teile Kautschuk direkt in die Mischung eingearbeitet. Im anderen Fall wurden pro 100 Teile Kautschuk 13,3 Teile Natrium-Zeolith X, in dem 20 Gewichtsprozent Chloressigsäure adsorbiert waren, in den Kautschuk eingemischt. Die Mooney-Anvulkanisierzeit der direkt mit der Säure beschleunigten Mischung betrug 108 Minuten bei 1210C, und die Zugfestigkeit nach halbstündiger Vulkanisation bei 16O0C betrug 61,3 kg/cm2. Die Mooney-Anvulkanisierzeit der Mischung, die den Beschleuniger am Molekularsieb adsorbiert enthielt, betrug 144 Minuten bei 121°C. Die Zugfestigkeit nach halbstündiger Vulkanisation bei 16O0C lag bei 82,6 kg/cm2. Als Anvulkanisierzeit nach Mooney gilt die Zeit in Minuten, die erforderlich ist, um einen Anstieg der Viskositätszahl um 5°C zu erreichen, gemessen mit einem Mooney-Viskosimeter.
Um die Wirksamkeit der mit den verschiedensten Beschleunigern beladenen Molekularsiebe zu veranschaulichen und sie mit bekannten Beschleunigern zu vergleichen, wurde die vorstehend beschriebene Grundmischung mit den in der nachstehenden Tabelle genannten Beschleunigern gemischt und 15, 30 bzw. 45 Minuten bei 1600C vulkanisiert. Für jede vulkanisierte Probe wurde die Zugfestigkeit gemessen. Die 30 Minuten vulkanisierten Proben wurden dann 6 Tage bei 149°C gealtert. Darauf wurden Zugfestigkeit und Dehnung bestimmt. Von den bekannten Beschleunigem wurden ein Polychloropren und Zinnchlorür verwendet. Polychloropren wird als Beschleuniger trotz seiner geringen Vulkanisationsgeschwindigkeit industriell verwendet, weil es eine sehr lange Anbrennzeit hat und einen Kautschuk ergibt, der die von Benutzern von Vulkanisationsbeuteln für Reifen gestellten sehr hohen Anforderungen in bezug auf Alterungsbeständigkeit bei hoher Temperatur erfüllt. (Diese Beutel werden beim Konfektionieren und Vulkanisieren von Reifenlaufdecken gebraucht. Der Beutel wird in den Rohling der Laufdecke gelegt und aufgeblasen, um die Laufdecke nach außen gegen die Wände der Form zu pressen, während das Ganze erhitzt wird, um die Reifenlaufdecke zu vulkanisieren. Dieser Verwendungszweck erfordert einen Kautschuk, der sowohl hoher mechanischer Beanspruchung als auch längerer Einwirkung hoher Temperaturen widerstehen muß. Die Mindestwerte, die für einen solchen Kautschuk noch annehmbar sind, sind eine Zugfestigkeit von 70,3 kg/cm2 und ίο eine Dehnung von wenigstens 200 %> beides an Proben gemessen, die 6 Tage an der Luft bei 1490C gealtert wurden.) Zinnchlorür ist typisch für die Schwermetallchloridbeschleuniger, die äußerst aktiv sind, jedoch vorzeitige Anvulkanisation bewirken. Die Werte der nachstehenden Tabelle lassen erkennen, daß mit den Beschleunigern, die an Zeolithen adsorbiert sind, viel höhere Vulkanisationsgeschwindigkeiten als mit Polychloropren erzielt werden. Dies zeigt sich an den Zugfestigkeitswerten, die nach einer gegebenen Vulkanisationszeit erhalten werden. Aus den Zugfestigkeitswerten ist ferner ersichtlich, daß die Vulkanisationsgeschwindigkeit bei Beschleunigern, die an Zeolithen adsorbiert sind, zwar meist etwas geringer ist als die Vulkanisationsgeschwindigkeit mit Zinnchlorür, daß jedoch die Gefahr frühzeitiger Anvulkanisation auch viel geringer ist. Es sei bemerkt, daß bei Verwendung von Zinnchlorür die Verbindung an den Walzen des Zweiwalzenmischers klebte, der zum Einarbeiten des Beschleunigers in die Mischung verwendet wurde. Zu beachten ist, daß bei zusätzlicher Verwendung von Polychloropren das Produkt in bezug auf Alterung besser ist als Kautschuk, bei dem Polychloropren allein verwendet wurde. Die Vulkanisationsgeschwindigkeit ist viel höher als mit Neopren allein, während die Mooney-Anvulkanisationszeit genügend lang ist.
Wie zu erwarten war, besteht mit höherwerdender Konzentration des Beschleuniger-Zeolith-Systems in der Kautschukmischung oder mit höherwerdender Menge des am Zeolithen adsorbierten Beschleunigers eine gewisse Neigung zu kürzer werdender Mooney-Anvulkanisierzeit und höherer Vulkanisationsgeschwindigkeit. Jedoch wurde ein wesentlicher Einfluß auf die Alterungsbeständigkeit auch dann nicht festgestellt, wenn die höchste Beschleunigerkonzentration angewendet wurde, und die Neigung zu verkürzter Anbrennzeit (verstärkter vorzeitiger Anvulkanisation^ ist nicht so stark, um sich schädlich auszuwirken.
Konzentration und Art des
Beschleunigers
Teile pro 100 Teile Kautschuk
Mooney-Anvulkanisierzeit
bei 121°C
Minuten
Zugfestigkeit in kg/cm2 nach
Vulkanisation bei 1600C für
Minuten I 30 Minuten I 45 Minuten
Nach 6 Tagen bei 149°C an der Luft
Zugfestigkeit
kg/cma
Dehnung
2,0 Polychloropren 211
2,0 SnCl2 9
5,0 Trifluoressigsäure
an Zeolith-Natrium X1 ...
5,0 Trifluoressigsäure
an Zeolith-Natrium X1 ...
5,0 Polychloropren
5,0 HCl an Zeolith-Natrium X2
2,0 ZnO
5,0 HCl an Zeolith-Natrium X2
2,0 ZnO
5,0 Polychloropren
1 20 Gewichtsprozent Trifluoressigsäure am Zeolithen adsorbiert.
2 15 Gewichtsprozent wasserfreie HCl am Zeolithen adsorbiert.
60
56
52
96
130
113
113
107 94
190
162
150
125
136
97
174
168
158
131
146
74
143
18
80
49
90
270
175
340
300
400
300
Beispiel 2
Um die Wirkung einer Erhöhung der Konzentration des Systems Beschleuniger—Zeolith zu veranschaulichen, wurden Proben der im Beispiel 1 beschriebenen Grundmischung mit Polychloropren und Zinkoxyd (je 5 Teile pro 100 Teile Butylkautschuk) und pro 100 Teile Butylkautschuk mit 1,0, 2,0, 3,0 bzw. 4,0 Teilen Natrium-Zeolith X, der mit 15% wasserfreier HCl beladen war, gemischt. Die Mooney-Anvulkanisierzeiten und die Zugfestigkeiten nach Vulkanisation für 15, 30 bzw. 45 Minuten bei 1600C sind nachstehend aufgeführt:
Jede Mischung enthielt also die gleiche Menge HCl. Die Mooney-Anvulkanisierzeiten und die Zugfestigkeiten nach Vulkanisation für 15, 30 bzw. 45 Minuten bei 160° C sind nachstehend angegeben:
Teile Mooney-An-
vulkanisierzeit
Zugfestigkeit in 30 Min. kg/cm2
Beschleuniger bei 1210C 127
Minuten 15 Min. 137 45 Min.
1,0 106 76 132 149
2,0 102 90 139 140
3,0 78 92 139
4,0 25 123 149
Die für 30 Minuten bei 160° C vulkanisierten Proben wurden 6 Tage bei 149° C der Luft ausgesetzt. Alle Proben bewahrten in praktisch gleichem Maße die Zugfestigkeit und Dehnung und eigneten sich zur Herstellung von Beuteln für die Reifenvulkanisation.
Beispiel 3
Um den Einfluß einer Erhöhung der Beschleunigermenge, die am Zeolithen adsorbiert ist, festzustellen, wurden Proben auf die im Beispiel 2 beschriebene Weise hergestellt, wobei jedoch die nachgenannten Mengen von Natrium-Zeolith X, der mit den ebenfalls aufgeführten Gewichtsmengen wasserfreier HCl beladen war, den Proben zugegeben wurden:
5 Gewichtsprozent HCl
10 Gewichtsprozent HCl
15 Gewichtsprozent HCl
20 Gewichtsprozent HCl
12 Teile beladener Zeolith pro 100 Teile Kautschuk
6 Teile beladener Zeolith pro 100 Teile Kautschuk
4 Teile beladener Zeolith pro 100 Teile Kautschuk
3 Teile beladener Zeolith pro 100 Teile Kautschuk
Gewichtspro
zent HCl
an Zeolith
Mooney-An-
vulkanisierzeit
bei 1210C,
Zugfestigkeit in 30 Min. kg/cm2
Minuten 15 Min. 130 45 Min.
5 55 99 132 136
10 27 119 139 ! 140
15 25 123 159 S 149
20 19 139 155
Ebenso wie im Beispiel 2 ergab eine Alterun g für 6 Tage bei 149°C an der Luft, daß alle diese Proben praktisch die gleiche Alterungsbeständigkeit hatten und sich zur Herstellung von Beuteln für die Reifenvulkanisation eigneten.
Sowohl Beispiel 2 als auch Beispiel 3 lassen erkennen, daß es für bestimmte Verarbeitungsmethoden,
as bei denen die Anbrennzeit ein kritischer Faktor ist, ratsam ist, eine niedrigere Konzentration des Systems Beschleuniger—Zeolith in der Mischung zu wählen.
Es ist augenscheinlich, daß die Erfindung nicht nur einen schnell vulkanisierenden Beschleuniger ohne die Gefahr von Giftigkeit und frühzeitiger Anvulkanisation betrifft, sondern auch ein Mittel an die Hand gibt, die Vulkanisationsgeschwindigkeit von Butylkautschukmischungen, die Polychloropren als gebräuchlichen Beschleuniger enthalten, zu erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit der Verarbeitung und die gute Alterungsbeständigkeit, die bei Verwendung von Neopren als Beschleuniger gegeben sind, zu bewahren.
In sämtlichen vorstehenden Beispielen wurde die Natriumform von Zeolith X als synthetisches kristallines Molekularsieb verwendet. Es wurden ähnliche Versuche durchgeführt, in denen wasserfreie HCl, die am natürlichen Zeolithen Erionit und an der Calciumform des synthetischen Zeolithes A adsorbiert war, verwendet wurde. Wie die folgende Tabelle zeigt, waren die Ergebnisse praktisch die gleichen wie mit der Natriumform von Zeolith X. In jedem Fall wurde die im Beispiel 1 beschriebene Butylkautschuk-Grundmischung mit Polychloropren und Zinkoxyd (5 Teile pro 100 Teile Kautschuk) gemischt.
Gewichtsprozent
HCl an Zeolith
Teile pro 100 Teile
beladener Zeolith
Mooney-An-
vulkanisierzeit
bei 121° C
Minuten
Zugfestigkeit, kg cm2 nach
Vulkanisation bei 160C für
Minuten 30 Minuten 45 Minuten
Nach 6 Tagen an der Luft bei 149°C
Zugfestigkeit
kg/cm3
Dehnung
Erionit
13,2 1,0 93 88 ; 136 A 126 147 122 210
13,3 3,0 45 106 137 142 144 102 205
5,0 10,4 32 116 130 144 90 230
Calciumform von Zeolith
9,2 1,0 100 74 150 130 230
9,2 4,0 47 Π4 153 127 210

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Vulkanisationsbeschleuniger für Phenolharze enthaltende Butylkautschukmischungen, bestehend aus einem mit an sich bekannten stark sauren Beschleunigern beladenen Molekularsieb.
2. Vulkanisationsbeschleuniger nach Anspruch 1, bestehend aus einem mit Chlorwasserstoffsäure, Trifluoressigsäure oder Chloressigsäure beladenen Molekularsieb.
10
3. Vulkanisationsbeschleuniger nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einem mit stark sauren Beschleunigern beladenen Molekularsieb in der Natriumform von ZeolithX oder der Calciumform von Zeolith A.
IO
In Betracht gezogene Druckschriften: __
»Rubber Age«, Bd.72, S.235; Bd.74, S. 896; Bd.83, S. 104, 482 bis 487, 659;
Werbeschrift der J. M. Huber Corp. über»Zeolex23«.
409 658/487 8.6+© Bundesdruckerei Berlin
DEU7013A 1959-04-14 1960-03-28 Vulkanisationsbeschleuniger fuer Phenolharze enthaltende Butylkautschukmischungen Pending DE1176851B (de)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1237302B (de) * 1960-11-29 1967-03-23 Albert Ag Chem Werke Verfahren zum Vulkanisieren von Gemischen aus Butylkautschuk und stark ungesaettigten natuerlichen oder synthetischen Kautschuken
BE638524A (de) * 1962-10-13
US3985832A (en) * 1975-01-02 1976-10-12 Exxon Research And Engineering Company Method of covulcanizing chlorinated low unsaturation rubbers with high unsaturation rubber
US4341658A (en) * 1980-04-10 1982-07-27 The Dow Chemical Co. Catalyst for reacting phenolic hydroxyl groups with epoxy groups
EP2441797A1 (de) * 2010-10-13 2012-04-18 Lanxess Elastomers B.V. Aktivierte Resol-härtende Gummizusammensetzung
EP2650326A1 (de) 2012-04-12 2013-10-16 Lanxess Elastomers B.V. Aktivierte Resol-härtende Gummizusammensetzung
ES2525036T3 (es) 2012-04-12 2014-12-16 Lanxess Elastomers B.V. Composición de caucho curada con resol activado
EP2690136A1 (de) 2012-07-25 2014-01-29 Lanxess Elastomers B.V. Thermoplastische Elastomerzusammensetzungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP2905308B1 (de) 2014-02-05 2017-07-26 LANXESS Deutschland GmbH Polymerzusammensetzung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1782353A (en) * 1926-04-06 1930-11-18 Selden Co Zeolite
US2283172A (en) * 1937-10-23 1942-05-19 Houdry Process Corp Zeolites and their treatment
BE565690A (de) * 1953-01-02
US2882243A (en) * 1953-12-24 1959-04-14 Union Carbide Corp Molecular sieve adsorbents

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Also Published As

Publication number Publication date
CH383618A (de) 1964-10-31
NL249781A (de)
NL122408C (de)
BE589455A (de)
AT240039B (de) 1965-05-10
GB912937A (en) 1962-12-12
US3036986A (en) 1962-05-29

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