DE1176851B - Vulkanisationsbeschleuniger fuer Phenolharze enthaltende Butylkautschukmischungen - Google Patents
Vulkanisationsbeschleuniger fuer Phenolharze enthaltende ButylkautschukmischungenInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zeolite
- vulcanization
- butyl rubber
- accelerator
- vulcanization accelerator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/16—Halogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/12—Adsorbed ingredients, e.g. ingredients on carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
- C08L23/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
- C08L23/22—Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
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
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
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.
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
Beschleunigers
Teile pro 100 Teile Kautschuk
Mooney-Anvulkanisierzeit
bei 121°C
Minuten
bei 121°C
Minuten
Zugfestigkeit in kg/cm2 nach
Vulkanisation bei 1600C für
Vulkanisation bei 1600C für
Minuten I 30 Minuten I 45 Minuten
Nach 6 Tagen bei 149°C an der Luft
Zugfestigkeit
kg/cma
kg/cma
Dehnung
2,0 Polychloropren 211
2,0 SnCl2 9
5,0 Trifluoressigsäure
an Zeolith-Natrium X1 ...
5,0 Trifluoressigsäure
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
190
162
150
150
125
136
136
97
174
174
168
158
158
131
146
146
74
143
143
18
80
80
49
90
90
270
175
175
340
300
300
400
300
300
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.
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
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
HCl an Zeolith
Teile pro 100 Teile
beladener Zeolith
beladener Zeolith
Mooney-An-
vulkanisierzeit
bei 121° C
Minuten
Zugfestigkeit, kg cm2 nach
Vulkanisation bei 160C für
Vulkanisation bei 160C für
Minuten 30 Minuten 45 Minuten
Nach 6 Tagen an der Luft bei 149°C
Zugfestigkeit
kg/cm3
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)
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«.
Werbeschrift der J. M. Huber Corp. über»Zeolex23«.
409 658/487 8.6+© Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US806213A US3036986A (en) | 1959-04-14 | 1959-04-14 | Accelerator for the phenolic resin-cure of butyl rubber, butyl rubber formulation containing same, and process for curing butyl rubber therewith |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1176851B true DE1176851B (de) | 1964-08-27 |
Family
ID=25193579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEU7013A Pending DE1176851B (de) | 1959-04-14 | 1960-03-28 | Vulkanisationsbeschleuniger fuer Phenolharze enthaltende Butylkautschukmischungen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3036986A (de) |
AT (1) | AT240039B (de) |
BE (1) | BE589455A (de) |
CH (1) | CH383618A (de) |
DE (1) | DE1176851B (de) |
GB (1) | GB912937A (de) |
NL (2) | NL122408C (de) |
Families Citing this family (9)
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)
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 |
-
0
- NL NL249781D patent/NL249781A/xx unknown
- BE BE589455D patent/BE589455A/xx unknown
- NL NL122408D patent/NL122408C/xx active
-
1959
- 1959-04-14 US US806213A patent/US3036986A/en not_active Expired - Lifetime
-
1960
- 1960-03-02 AT AT802263A patent/AT240039B/de active
- 1960-03-24 GB GB10432/60A patent/GB912937A/en not_active Expired
- 1960-03-28 DE DEU7013A patent/DE1176851B/de active Pending
- 1960-04-05 CH CH380960A patent/CH383618A/de unknown
Non-Patent Citations (1)
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1004372B (de) | Treibmittel zur Herstellung von Schaumkoerpern | |
DE1469998B2 (de) | Verwendung von Bis-(tert.-alkylperoxy)-alkanen zur Härtung von Polymerisaten | |
DE1494369A1 (de) | Haertungs- bzw. Vulkanisationsmittel fuer haertbare Kunststoffmassen | |
DE1138943B (de) | Verfahren zur Herstellung chlorierter kautschukartiger Mischpolymerisate von Isoolefinen mit Multiolefinen | |
DE1176851B (de) | Vulkanisationsbeschleuniger fuer Phenolharze enthaltende Butylkautschukmischungen | |
DE1201053B (de) | Halogenierte Cyclohexane enthaltende Styrol-polymerisate | |
DE4031401A1 (de) | Stabilisatorzusammensetzung fuer chlorhaltige polymere und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2056918A1 (de) | Kautschukzusammensetzungen | |
DE2226105A1 (de) | Vulkanisierbare Präparate | |
DE964542C (de) | Vulkanisiermittel | |
DE1248288B (de) | Stabilisieren alkenylaromatischer Polymerisate gegen Klumpenbildung beim Verschaeumen | |
DE1420177A1 (de) | Verwendung von substituierten Benzolen als Vulkanisationsbeschleuniger fuer nicht schwefelmodifizierte haertbare kautschukartige Neoprenmassen | |
DE1301482B (de) | Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk | |
EP0248162B1 (de) | Aufschäumbare, gelierbare und in der Hitze vulkanisierbare Masse zur Herstellung von Latexschaum | |
DE1297856B (de) | Verfahren zur Herstellung von fuellstoffverstaerktem Kautschuk durch Strahlenvulkanisation | |
DE898675C (de) | Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk | |
DE1034847B (de) | Verfahren zum Stabilisieren von bromhaltigen Isoolefin-Polyolefin-Mischpolymerisaten | |
AT235571B (de) | Härtungsbeschleuniger für Ansätze, bestehend aus Butylkautschuk und einem Phenolharzhärter | |
DE2032564A1 (de) | Verfahren zum Verstärken von Schaumgummi und hierdurch hergestelltes Produkt | |
AT235012B (de) | Verfahren zur Härtung von Butylkautschuk | |
AT221799B (de) | Verfahren zur Schnellvulkanisation von nicht mit Schwefel modifizierten Neonprenkautschuken | |
AT209567B (de) | Verfahren zum Härten organischer Harze und Elastomeren | |
DE1947649A1 (de) | Polymerisatverstaerkte Kautschukgegenstaende | |
DE2032373C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Zellkautschuk | |
DE948919C (de) | Verfahren zur Herstellung von verbesserten Butylkautschukvulkanisaten |