DE1193239B

DE1193239B - Process for masticating solid natural or synthetic rubbers

Info

Publication number: DE1193239B
Application number: DEC27354A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Fritz Glander; Gertrud Ochernal
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1962-06-30
Filing date: 1962-06-30
Publication date: 1965-05-20

Description

Verfahren zum Mastizieren von festen Natur-oder Synthesekautschuken Bei der Mastizierung des Kautschuks wird seine Plastizität erhöht und damit eine leichtere Verarbeitbarkeit erzielt. Es ist bekannt, daß der Mastikationseffekt von einer Reihe von Faktoren abhängig ist, insbesondere von der Walzdauer, der Walzengeschwindigkeit, der Friktion und der Temperatur der Walzen. Zur Vergrößerung des Mastikationseffektes werden vielfach Substanzen zugesetzt, die innerhalb kürzerer Zeit bei sonst gleichen Bedingungen die Plastizität des Kautschuks erhöhen. Hierzu werden vorwiegend schwefelhaltige organische Verbindungen, wie z. B. Thiophenole oder Thiophenolate, verwendet.Process for masticating solid natural or synthetic rubbers When the rubber is masticated, its plasticity is increased and thus a easier processability achieved. It is known that the mastication effect of depends on a number of factors, in particular on the rolling duration, the roller speed, the friction and the temperature of the rollers. To increase the mastication effect Substances are often added that are otherwise identical within a shorter period of time Conditions increase the plasticity of the rubber. For this purpose, mainly sulphurous organic compounds, such as. B. thiophenols or thiophenolates are used.

Diese physiologisch nicht unbedenklichen Verbindungen bzw. deren Umsetzungsprodukte verbleiben jedoch im Kautschuk. Die Anwendbarkeit so mastifizierter Kautschuke ist daher sowohl aus technischen Gründen als auch im Hinblick auf das Lebensmittelgesetz beschränkt.These physiologically unacceptable compounds or their reaction products however, remain in the rubber. The applicability of such masticated rubbers is therefore both for technical reasons and with regard to the food law limited.

Andererseits ist es bekannt, daß bei der Mastikation autoxidative Vorgänge eine Rolle spielen. Um diese Autoxydation zu beschleunigen, ist bereits vorgeschlagen worden, die Mastikation in Sauerstoffatmosphäre durchzuführen. Ein derartiges Verfahren, das einen Sauerstoffüberdruck von 10 Atmosphären vorsieht, ist in der Technik wegen der durch diesen Überdruck auftretenden Dichtungsprobleme nur beschränkt anwendbar und mit zusätzlichen Kosten verbunden. Auch der Zusatz von organischen Peroxyden brachte keine wesentliche Herabsetzung der Mastikationsdauer. On the other hand, it is known that mastication is autoxidative Operations play a role. To accelerate this auto-oxidation is already it has been proposed to carry out the mastication in an oxygen atmosphere. A such a process, which provides an oxygen pressure of 10 atmospheres, is in the art because of the sealing problems caused by this overpressure only applicable to a limited extent and associated with additional costs. Also the addition organic peroxides did not significantly reduce the duration of mastication.

Ferner ist es bekannt, durch Zusatz von anorganischen Peroxyden, etwa den Peroxyden des Zinks, der Erdalkalimetalle und anderen Perverbindungen, einzelne Eigenschaften des fertigen Vulkanisates zu verbessern. Eine bedeutende Verkürzung der Mastikationsdauer wurde hierbei nicht beobachtet. It is also known that by adding inorganic peroxides, such as the peroxides of zinc, alkaline earth metals and other per compounds, to improve individual properties of the finished vulcanizate. A significant one A reduction in the duration of mastication was not observed.

Auch ein weiterer Vorschlag, die Plastizität von Latex durch Wasserstoffperoxyd zu verbessern, konnte die Ausnutzung der plastifizierenden Wirkung des Wasserstoffperoxyds bei Festkautschuken nicht nahelegen, da wäßrige Lösungen wegen der hydrophoben Eigenschaften des Kautschuks von diesem nicht aufgenommen werden, beim Einarbeiten verspritzen und die Kautschukfelle zum Reißen bringen. Another suggestion, the plasticity of latex through hydrogen peroxide To improve, the exploitation of the plasticizing effect of the hydrogen peroxide could Do not suggest this for solid rubbers, as aqueous solutions because of their hydrophobic properties of the rubber are not absorbed by it, splash during incorporation and make the rubber heads tear.

Die Erfindung hat ein Verfahren zum Mastifizieren von festen Natur- oder Synthesekautschuken zum Gegenstand, bei dem als Plastifizierhilfsmittel Wasserstoffperoxyd verwendet wird, das auf eine Trägersubstanz aufgebracht worden ist. The invention has a method for mastifying solid natural or synthetic rubbers for the object, in which hydrogen peroxide is used as a plasticizing aid is used, which has been applied to a carrier substance.

Bei diesem Verfahren werden die eingangs erwähnten Nachteile der bisher bekannten Verfahren behoben. Es werden hierbei keine Substanzen verwendet, durch deren Spaltprodukte artfremde Stoffe der Kautschukmischung zugeführt werden. Außerdem sind keine besonderen maschinellen Vorrichtungen erforderlich, wie beispielsweise beim Arbeiten in Sauerstoffatmosphäre. In this method, the disadvantages mentioned at the beginning of the previously known procedures fixed. No substances are used here the decomposition products of which add foreign substances to the rubber mixture. In addition, no special machine devices are required, such as when working in an oxygen atmosphere.

Als Trägersubstanzen für die Wasserstoffperoxyd-Lösungen können an sich bekannte aktive Füllstoffe verwendet werden. Bei der Verwendung von hellen aktiven Füllstoffen, wie z. B. gefällten Kieselsäuren, ist es möglich, das Verhältnis Trägersubstanz zu Wasserstoffperoxyd soweit wie möglich zugunsten des Wasserstoffperoxyds zu wählen, denn diese Füllstoffe vermögen mehr als eine ihrem Gewicht entsprechende Menge an Wasserstoffperoxyd-Lösungen aufzunehmen, ohne ihren Charakter als feinteilige Füllstoffe zu verlieren. Damit wird erreicht, daß bereits ein geringer Zusatz von Trägersubstanz den optimal notwendigen Wasserstoffperoxyd-Gehalt aufnehmen kann, um zum gewünschten Effekt zu gelangen. Bei der Verwendung von hellen aktiven Füllstoffen, die eine Verfärbung des Kautschuks nicht bewirken, tritt außerdem eine von Wasserstoffperoxyd herrührende beträchtliche Bleichwirkung auf, die eine Qualitätsverbesserung des Kautschuks bedingt. As carrier substances for the hydrogen peroxide solutions can known active fillers can be used. When using bright active fillers such as B. precipitated silicas, it is possible to change the ratio Carrier substance for hydrogen peroxide as far as possible in favor of hydrogen peroxide to choose, because these fillers can do more than one that corresponds to their weight Absorb amount of hydrogen peroxide solutions without their character as finely divided Losing fillers. This ensures that even a small addition of Carrier substance can absorb the optimally necessary hydrogen peroxide content, to get the desired effect. When using bright active fillers, which do not cause discoloration of the rubber, there is also one of hydrogen peroxide considerable bleaching effect resulting from an improvement in the quality of the Rubber conditional.

Es können jedoch mit dem gleichen Erfolg auch Ruße als Trägersubstanzen verwendet werden. However, carbon blacks can also be used as carrier substances with the same success be used.

Das Aufbringen von Wasserstoffperoxyd auf die Trägersubstanz kann auf verschiedenartige Weise erfolgen, z. B. durch Einrühren oder Einsprühen der Trägersubstanz. The application of hydrogen peroxide to the carrier substance can be done in various ways, e.g. B. by stirring or spraying the Carrier substance.

Inaktive Füllstoffe und solche aus natürlichen Vorkommen sind für die Einarbeitung des Wasserstoffperoxyds weniger geeignet, weil sie in der Regel Verunreinigungen aufweisen, die eine zu schnelle Zersetzung des Wasserstoffperoxyds bewirken. Inactive fillers and those from natural sources are for the incorporation of hydrogen peroxide is less suitable because it is usually Contain impurities that decompose too quickly of the hydrogen peroxide cause.

Der Grad der Erhöhung des Mastikationseffektes durch das Wasserstoffperoxyd ist abhängig von der Menge und der Konzentration der zugesetzten Wasserstoffperoxyd-Lösung. Dies zeigen die folgenden Versuchsergebnisse: Mischung 1 2 3 4 5 1. Smoked Sheets ........................ 500 500 500 500 500 Gefällte Kieselsäure ........ ........ - 5 5 5 5 Wasserstoffperoxyd (60%ig) ........... . - - 5 10 15 Gesamtlaufzeit auf der Walze bei 90°C (in Minuten) .............. ... 20 20 20 20 20 Defohärte/Defoelastizität . ............. 1000/24 1100/24 750/23 650/21 635/22 2. Polychloropren .......... .... 500 500 500 500 500 Gefällte Kieselsäure ....... ...... - 5 5 5 5 5 Wasserstoffperoxyd (60%ig) .............. | - | - | 5 | 15 | 25 Gesamtlaufzeit auf der Walze bei 90°C (in Minuten) ............ .... ... 20 20 20 20 20 Defohãrte/Defoelastizität . 1400/35 1400/36 : 400/36 1400/37 1000/35 750/35 Aus der Tabelle ist die Mastikationswirkung des Wasserstoffperoxyds eindeutig zu ersehen. Die so abgebauten Kautschuke weisen gegenüber den auf herkömmliche Weise abgebauten Kautschuken keine Nachteile auf. Von besonderem Vorteil ist die Verwendung von Wasserstoffperoxyd als Abbaumittel für Kautschuke, deren Mischungen keine schädlichen Rückstände enthalten dürfen, wie dies beispielsweise für mit Lebensmitteln in Berührung kommende Gegenstände gefordert wird.The degree to which the mastication effect is increased by the hydrogen peroxide depends on the amount and concentration of the hydrogen peroxide solution added. This is shown by the following test results: mixture 1 2 3 4 5 1. Smoked Sheets ........................ 500 500 500 500 500 Precipitated silica ........ ........ - 5 5 5 5 Hydrogen peroxide (60%) ............ - - 5 10 15 Total running time on the roller at 90 ° C (in minutes) .............. ... 20 20 20 20 20 Defo hardness / defoelasticity. ............. 1000/24 1100/24 750/23 650/21 635/22 2. Polychloroprene .......... .... 500 500 500 500 500 Precipitated silica ....... ...... - 5 5 5 5 5 Hydrogen peroxide (60%) .............. | - | - | 5 | 15 | 25th Total running time on the roller at 90 ° C (in minutes) ............ .... ... 20 20 20 20 20 Defoharte / Defoelasticity. 1400/35 1400/36: 400/36 1400/37 1000/35 750/35 The masticatory effect of hydrogen peroxide can be clearly seen from the table. The rubbers degraded in this way have no disadvantages compared to the rubbers degraded in a conventional manner. The use of hydrogen peroxide as a decomposition agent for rubbers, the mixtures of which must not contain any harmful residues, as is required, for example, for objects that come into contact with food, is particularly advantageous.

Claims

Claims: 1. Method for mastifying solid natural or Synthetic rubbers notices that as a plasticizing aid Hydrogen peroxide is used, which has been applied to a carrier substance is.

2. The method according to claim 1, characterized in that the carrier substance active fillers are used.

Documents considered: British Patent No. 676 269; U.S. Patent No. 2,760,949; French Patent No. 996 691; Chemisches Zentralblatt, 1941, I, p. 972 (report from Belgian patent specification no. 436 546).