DE1191564B - Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk - Google Patents

Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk

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DE1191564B
DE1191564B DEH29805A DEH0029805A DE1191564B DE 1191564 B DE1191564 B DE 1191564B DE H29805 A DEH29805 A DE H29805A DE H0029805 A DEH0029805 A DE H0029805A DE 1191564 B DE1191564 B DE 1191564B
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William Dean Willis
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Hercules Powder Co
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Hercules Powder Co
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
C08c
C08d
Deutsche Kl.: 39b-7
1191564
H29805IVd/39b
4. April 1957
22. April 1965
Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des Verfahrens zum Vulkanisieren von natürlichem oder synthetischem Kautschuk gemäß Patent 964 542.
Bisher hat die Kautschukindustrie fast ausschließlich Schwefel oder schwefelhaltige Stoffe als Vulkanisiermittel verwendet. Nach dem Hauptpatent 964 542 ist jedoch gefunden worden, daß mit organischen Peroxyden vulkanisierte Kautschuke den mit Schwefel oder schwefelhaltigen Stoffen vulkanisierten Kautschuk oder schwefelhaltigen Stoffen vulkanisierten Kautschukarten überlegen sind.
Gemäß dem Verfahren des Hauptpatentes sind gleichzeitig ein anorganischer, basischer Stoff und ein saures, anorganisches Füllmittel anwesend.
Bei Verwendung dieser anorganischen Füllstoffe ist es notwendig, mehr als die übliche Menge an Peroxyd zu benützen. Die Verwendung einer derart großen Menge Peroxyd ist jedoch wirtschaftlich nicht tragbar. Dieser Nachteil wird durch die vorliegende Erfindung beseitigt.
Es wurde gefunden, daß das Verfahren zum Vulkanisieren von natürlichem oder synthetischem Kautschuk unter Verwendung von Di-(aralkyl)-peroxyden der allgemeinen Formel
Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk
Zusatz zum Patent: 964 542
R1-C-O-O-C-R6
R3 R5
worin R1 eine Arylgruppe, R2, R3, R4 und R5 Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen und R6 eine Arylgruppe bedeuten, zusammen mit einem sauren anorganischen Füllmittel und einem anorganischen, basischen Stoff gemäß Patent 964 542 dadurch verbessert werden kann, daß Kautschukmischungen verwendet werden, die zusätzlich eine basische Aminoverbindung enthalten.
Mit Hilfe des beanspruchten Verfahrens wird weniger Peroxyd benötigt, um eine optimale Vulkanisation zu erhalten. Obwohl der anorganische, basische Stoff und die basische Aminoverbindung einzeln fähig sind, die Vulkanisationswirksamkeit zu vergrößern, hat die Kombination der beiden Stoffe eine größere Wirkung, als aus der Verwendung von jeder Verbindung allein erwartet werden kann.
Als basische Aminoverbindungen können nach dem beanspruchten Verfahren Ammoniak oder eine organische Verbindung mit einer oder mehreren Aminogruppen verwendet werden, z. B. primäre, sekundäre oder tertiäre aliphatische oder aromatische Verbin-Anmelder:
Hercules Powder Company, Wilmington, Del.
(V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt,
Hamburg-Harburg, Wilstorfer Str. 32
Als Erfinder benannt:
William Dean Willis, Wilmington, Del.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. Mai 1956 (584 901)
düngen, sowie Hydrazin- und Guanidinderivate und heterocyclische Stickstoff basen. Auch Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Aminen können verwendet werden.
Die Menge an basischer Aminoverbindung, die bei dem beanspruchten Verfahren verwendet wird, läßt sich beliebig verändern: schon 0,1 Gewichtsteil auf Gewichtsteile Kautschuk können ausreichen. Die obere Grenze hängt von der Art der Verbindung und der zu vulkanisierenden Mischung ab, jedoch sollen etwa 20 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Kautschuk nicht überschritten werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die angegebenen Teile und Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.
Beispiel 1
Es wurde ein Stammansatz folgender Zusammensetzung hergestellt:
Gewichtsteile
Butadien-Styrol-Mischpolymerisat... 100
Cumaronharz 16
Rotes Eisenoxyd 3,3
Kanalruß 0,2
Ton 133
509 540/434
Dieser Stammansatz wurde in gleiche Teile aufgeteilt.
In jeden Teil wurden 2%, bezogen auf das Kautschukgewicht, Bis-(«,«-dimethylbenzyl)-peroxyd und eine anorganische Alkaliverbindung oder eine basische Aminoverbindung oder eine Mischung dieser Stoffe in den in Tabelle I angegebenen Mengen zugesetzt. Auch eine Probe, die weder ein Amin noch ein anorganisches Alkali enthielt, wurde zu Vergleichszwecken hergestellt. Jeder Teil wurde dann in einer vielräumigen geschlossenen Form während 15 Minuten bei 165 0C vulkanisiert. Die Vulkanisate wurden auf Zugfestigkeit, Dehnung und Modulus bei 300% Dehnung geprüft. Die Vulkanisate, die aus Mischungen, welche sowohl ein Amin als auch eine anorganische basische Verbindung enthielten, hergestellt worden sind, waren demVulkanisat aus dem Kontrollmuster und auch den Vulkanisaten, welche nur einen dieser Stoffe enthielten, entschieden überlegen.
Mengen in %, bezogen auf Kautschuk:
Allein verwendet
Anorganische basische Verbindung = 10%; Amin = 2%;
Verwendet in Kombination
Anorganische basische Verbindung = 5%; Amin = 1 %.
Tabelle I
Modulus bei 300% Dehnung in kg/cm2
Amin ohne Anorgani
ZnO		 sehe basische Ve
PbO		 rbindung
Pb3O1 		MgO
Keines keine Vul 0 33 32 25
Triäthanolamin kanisation
21
30
24		 34
42
37		 35
46
34		 43
53
38		 40
51
38
Tetraäthylenpentamin 34 36 34 39 35
Kondensationsprodukt von Butyraldehy
und Anilin
Diphenylguanidin
Beispiel 2
In diesem Beispiel war die Zusammensetzung des Stammansatzes die gleiche wie im Beispiel 1. Calciumoxyd und Benzyltrimethylammoniumhydroxyd wurden zu gleichen Teilen des Stammansatzes sowohl einzeln wie in Kombination zugesetzt. Die Vulkanisation erfolgt in 10 Minuten bei einer Temperatur von 1490C. Die Wirkung der Zusätze auf die Shore-A-Härte der Vulkanisate wird durch die Werte der Tabelle II wiedergegeben.
Tabelle II
Aktivator
CaO
Benzykrimethylammoniumhydroxyd
CaO und Benzyltrimethylammoniumhydroxyd
Teile auf
100 Teile
Kautschuk
10
2
5
1
Shore-A-Härte
des Vulkanisats
66 60
73
Beispiel 3
Der Ansatz der Stammischung, das Peroxyd und jedem Teil außer zum Kontrollmuster eine bestimmte
die Menge an Peroxyd in diesem Beispiel sind die Menge an Magnesiumoxyd oder einem Butyraldehyd-
gleichen wie im Beispiel 1. Wie zuvor wurde der 50 Anilin-Kondensationsprodukt oder beides zugefügt
Stammansatz in gleiche Teile aufgeteilt und das Jeder Teil wurde dann in einer vielräumigen Form in
Peroxyd jedem Teil zugesetzt. Es wurden dann zu 10 Minuten bei 165°C vulkanisiert.
Tabelle III Zusätze (Teile)
Zusammensetzung Nr. 2
1 2 39
_ 10
— — 120
keine Vul 45
kanisation 690
keine Vul 133
kanisation 68
keine Vul 740
kanisation
keine Vul 68
kanisation
MgO
Butyraldehyd-Anilin-Kondensationsprodukt
Modulus bei 300% Dehnung, kg/cm2
Zugfestigkeit, kg/cm*
Dehnung beim Reißen, %
Shore-A-Härte
51
134
635
71
Die Überlegenheit des Vulkanisats4 über die anderen Vulkanisate ist offensichtlich.
Beispiel 4
In diesem Beispiel war die Zusammensetzung des Stammansatzes wie im Beispiel 1, außer daß das Butadien-Styrol-Mischpolymerisat durch eine gleiche Menge an Nr. 1 smoked sheets ersetzt wurde. Wie im vorhergehenden Beispiel wurde der Stammansatz in gleiche Teile aufgeteilt, und in jeden Teil wurden Teile Bis-(«,«-dimethylbenzyl)-peroxyd zugemischt. Auch wurde zu jedem Teil außer zum Kontrollmuster eine vorbestimmte Menge an Magnesiumoxyd oder Tetraäthylenpentamin oder beides zugesetzt. Jeder Teil wurde dann in einer vielräumigen geschlossenen Form 45 Minuten bei 149°C vulkanisiert.
Tabelle IV
Zusätze (Teile)
Magnesiumoxyd
Tetraäthylenpentamin
Modulus, Dehnung bei 300%, kg/cm2
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung beim Reißen, %
Shore-A-Härte
10
keine Vulkanisation
keine Vulkanisation
keine Vulkanisation
keine Vulkanisation 2
113
140
370
58
140
166
350
keine
Vulkanisation
keine
Vulkanisation
keine
Vulkanisation
keine
Vulkanisation
Die Überlegenheit des Vulkanisats 3 über die anderen Zusammensetzungen ist offensichtlich.
Beispiel 5
Das Verfahren dieses Beispiels ist gegenüber Beispiel 4 wie folgt geändert worden:
1. Der Naturkautschuk wurde durch eine gleiche Menge Butadien- Acrylnitril-Mischpolymerisat, welcher durch Mischpolymerisation von 74 Teilen Butadien und 26 Teilen Acrylnitril hergestellt worden war, ersetzt.
2. Die Menge an Peroxyd wurde auf 2 Teile pro 100 Teile Kautschuk verringert.
3. Die Vulkanisation wurde in 10 Minuten bei 160°C durchgeführt.
Tabelle V
Zusätze (Teile)
Magnesiumoxyd
Tetraäthylenpentamin
Modulus bei 300%
Dehnung, kg/cm2
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung beim Reißen, °/o
Shore-A-Härte
1 2 2 3 5
10 93 1
— 105 116
109 460 118
110 68 330
300 68
65
45
100
340 60

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Weitere Ausbildung des Verfahrens zum Vulkanisieren von natürlichem oder synthetischem Kautschuk unter Verwendung von Di-(aralkyl)-peroxyden der allgemeinen Formel
    ΐ· ι1
    R1-C-O-O-C-R6
    I i
    worin R1 eine Arylgruppe, R2, R3, R4 und R5 Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen und R6 eine Arylgruppe bedeuten, zusammen mit einem sauren, anorganischen Füllmittel und einem anorganischen, basischen Stoff gemäß Patent 964 542, dadurch gekennzeichnet, daß Kautschukmischungen verwendet werden, die zusätzlich eine basische Aminoverbindung enthalten.
    509 540/434 4.65 © Bundesdruckerei Berlin
DEH29805A 1955-10-12 1957-04-04 Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk Pending DE1191564B (de)

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