DE1224035B - Verfahren zur Vulkanisierung von kautschuk-artigen Mischpolymerisaten aus einem Isoolefin und einem Multiolefin - Google Patents
Verfahren zur Vulkanisierung von kautschuk-artigen Mischpolymerisaten aus einem Isoolefin und einem MultiolefinInfo
- Publication number
- DE1224035B DE1224035B DEE14342A DEE0014342A DE1224035B DE 1224035 B DE1224035 B DE 1224035B DE E14342 A DEE14342 A DE E14342A DE E0014342 A DEE0014342 A DE E0014342A DE 1224035 B DE1224035 B DE 1224035B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- butyl rubber
- weight
- rubber
- minutes
- vulcanization
- 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
- C08K5/13—Phenols; Phenolates
-
- 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
-
- 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
- C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
- C08L23/28—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
- C08L23/283—Halogenated homo- or copolymers of iso-olefins
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T152/00—Resilient tires and wheels
- Y10T152/10—Tires, resilient
- Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
- Y10T428/1334—Nonself-supporting tubular film or bag [e.g., pouch, envelope, packet, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
- Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
- Y10T428/1386—Natural or synthetic rubber or rubber-like compound containing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C08f
Deutsche Kl.: 39 b-22/06
Nummer: 1224 035
Aktenzeichen: E14342IV c/39 b
Anmeldetag: 28. Juni 1957
Auslegetag: 1. September 1966
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vulkanisierung von halogenierten Butylkautschukarten, wie
Chlor- und Bromderivaten, und von Kombinationen solcher halogenierter Butylkautschukarten mit nichthalogenierten
Butylkautschuken in Gegenwart einer Dimethylolphenolverbindung.
Bekanntlich reagieren Mischpolymere, wie Butylkautschuk, die zu einem geringen Grad ungesättigt
sind, nur langsam mit Härtungs- oder Vulkanisierungsmitteln, wie Schwefel. Obwohl halogenierter Butylkautschuk
die Tendenz hat, schneller zu vulkanisieren als Butylkautschuk, besitzt er doch die unerwünscht
langsame Vulkanisiergeschwindigkeit der Butylkautschukarten.
Es wurde nun gefunden, daß die Vulkanisiergeschwindigkeit des halogenierten Butylkautschuks
bedeutend erhöht werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Vulkanisierung von kautschukartigen Mischpolymerisaten
aus einem Isoolefin mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und einem Multiolefin mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen
in Gegenwart von Füllstoffen und gegebenenfalls basischen Metallverbindungen durch
1 bis 40 Gewichtsprozent mindestens eines mit einem Kohlenwasserstoff substituierten 2,6-Dimethylolphenols
oder dessen durch Erhitzen auf 75 bis 175° C erhaltene höhermolekulare, noch schmelzbare und in
üblichen organischen Lösungsmitteln sowie in trocknenden Ölen lösliche Form, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß ein Mischpolymerisat vulkanisiert wird, das mindestens 0,5 Gewichtsprozent gebundenes
Chlor oder Brom enthält, jedoch nicht mehr als 1 Atom Chlor oder 3 Atome Brom pro Doppelbindung
des Polymeren.
Der erfindungsgemäß verwendete Butylkautschuk basiert auf einem Mischpolymerisat, das etwa 85 bis
99,5 °/o j vorzugsweise etwa 95 bis 99,5 °/0, eines C4-bis
Cg-Isoolefins, wie Isobutylen, enthält, wobei der
Rest von einem C4- bis C14-Multiolefin, vorzugsweise
von einem konjugierten C4- bis Q-Diolefin, wie
Butadien, Dimethylbutadien, Piperylen oder Isopren, gebildet wird. Besonders bevorzugt wird Isopren. Die
Herstellung von Butylkautschuken ist in der USA.-Patentschrift 2356128 beschrieben.
Der verwendete halogeniert« Butylkautschuk enthält nun mindestens 0,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise
mindestens 1 bis 2,0 Gewichtsprozent Brom oder Chlor.
Bromierter Butylkautschuk wird bekanntlich dadurch hergestellt, daß man den nicht vulkanisierten
Butylkautschuk mit Brom oder bromhaltigen Verbindungen umsetzt, so daß das Polymerenprodukt
Verfahren zur Vulkanisierung von kautschukartigen Mischpolymerisaten aus einem Isoolefin
und einem Multiolefin
und einem Multiolefin
Anmelder:
Esso Research and Engineering Company,
Elizabeth, N. J. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Chem. Dr. jur. W. Beil und A. Hoeppener,
Rechtsanwälte, Frankfurt/M., Adelonstr. 58
Als Erfinder benannt:
Winthrope C. Smith, Westfield, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:.
V. St. v. Amerika vom 28. Juni 1956 (594 447),
vom 8. August 1956 (602 750)
vom 8. August 1956 (602 750)
vorzugsweise mindestens 0,5 Gewichtsprozent gebundenes Brom, aber nicht mehr als etwa 3 Atome gebundenes
Brom im Polymeren je Molekül darin enthaltenen Multiolefins, d.h. im allgemeinen nicht mehr
als 3 Atome gebundenes Brom pro Doppelbindung im Polymerisationsprodukt, enthält.
Der bromierte Butylkautschuk besitzt im allgemeinen eine Jodzahl zwischen 0,5 und 50 und ein Staudinger-Molekulargewicht zwischen 20000 und
Der bromierte Butylkautschuk besitzt im allgemeinen eine Jodzahl zwischen 0,5 und 50 und ein Staudinger-Molekulargewicht zwischen 20000 und
80000. Ein Molekulargewicht zwischen 30000 und 60000 wird bevorzugt.
Die chlorierten Polymerisate können je nach dem Grad ihres Ungesättigtseins 0,5 bis 4, 8, 10 oder sogar
20 Gewichtsprozent gebundenes Chlor enthalten, jedoch nicht mehr als 1 Atom Chlor pro Doppelbindung
des Polymerisats.
Das chlorierte Mischpolymerisat sollte ein durchschnittliches Molekulargewicht durch Viskositätsmessung von etwa 250000 bis 2000000 haben und zu etwa 0,5 bis 10 Mol, vorzugsweise zu etwa 0,6 bis 5,0 Molprozent, ungesättigt sein.
Die vulkanisierten Mischpolymerisate besitzen eine gute Elastizitätsgrenze, eine gute Zugfestigkeit sowie einen guten Abrieb- und Biegungswiderstand und können als Innenverkleidung, Befestigungsschicht, Lauffläche oder als Seitenwand in Reifen verwendet werden. Sie können ebenso für elektrisch isolierende Zusammensetzungen, Vulkanisiertaschen, Vulkanisierblasen, Wasserdampfschläuche und Förderbänder verwendet werden.
Das chlorierte Mischpolymerisat sollte ein durchschnittliches Molekulargewicht durch Viskositätsmessung von etwa 250000 bis 2000000 haben und zu etwa 0,5 bis 10 Mol, vorzugsweise zu etwa 0,6 bis 5,0 Molprozent, ungesättigt sein.
Die vulkanisierten Mischpolymerisate besitzen eine gute Elastizitätsgrenze, eine gute Zugfestigkeit sowie einen guten Abrieb- und Biegungswiderstand und können als Innenverkleidung, Befestigungsschicht, Lauffläche oder als Seitenwand in Reifen verwendet werden. Sie können ebenso für elektrisch isolierende Zusammensetzungen, Vulkanisiertaschen, Vulkanisierblasen, Wasserdampfschläuche und Förderbänder verwendet werden.
609 658/444
Die erfindungsgemäß verwendeten Phenoldialkohole werden dadurch hergestellt, daß man in Gegenwart eines
stark alkalischen Katalysators, insbesondere eines AlkalimetaUhydroxyds, das anschließend neutralisiert
wird, ein substituiertes Phenol, das zwei in o-Stellung zueinander befindliche, unbesetzte C-Atome enthält,
mit einem beträchtlichen molaren Überschuß an Formaldehyd umsetzt, wobei das charakteristische
Molverhältnis von Formaldehyd zu Phenol 2:1 beträgt. Das Gemisch aus Phenol, Formaldehyd und
alkalischem Katalysator erhitzt man auf eine Temperatur zwischen 25 und 1000C, wobei sich im ersten
Stadium der Umsetzung Phenolmethylol, d.h. im bevorzugten Fall das p-substituierte 2,6-Dimethylolphenol,
bildet. Dieses Material, ein Phenoldialkohol, kann durch Ansäuern des Gemisches und Abtrennung
der-öligen Schicht isoliert werden. Durch Erhitzen
auf eine Temperatur zwischen etwa 75 und 1750C kann es auf ein höheres Molekulargewicht gebracht
werden. Diese höhermolekulare Form ist öllöslich, hitzereaktiv und hat den Vorteil, daß sie leichter mit
dem Kautschuk reagiert als die niedrigermolekulare Form. Die- Abtrennung des Phenoldialkohols kann
ausbleiben. In einem solchen Fall führt man die Reaktion über das Monomerenstadium hinaus bis
zum Harzstadium, wonach man zwecks Gewinnung des harzigen Materials das Gemisch neutralisiert und
das Wasser entfernt. In jedem Fall sollte man dafür sorgen, daß die Reaktion dann abgestoppt wird, wenn
das Harz in löslichem (in übhchen organischen Lösungsmitteln und trocknenden Ölen) und schmelzbarem
Zustand vorliegt. Für die Herstellung der angegebenen Phenolverbindungen wird an dieser Stelle
kein Schutz begehrt.
Das Phenol, aus dem das Dimethylolphenol gewonnen wird, besitzt im allgemeinen in m- oder
p-Stellung zur phenolischen Hydroxylgruppe eine Kohlenwasserstoffgruppe. Beispiele dafür sind Alkylgruppen,
besonders Alkylgruppen mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, wobei tert.-Butyl und tert.-Octyl-(«,«,
y,y-tetramethylbutyl) unter den niedrigeren Alkylen (8 Kohlenstoffatome oder weniger) besonders bevorzugt
werden, weiterhin Cycloalkylgruppen, Arylgruppen, wie Phenyl-, und Aralkylgruppen, wie Benzyl-
und Cumyl-. Beispiele geeigneter Dimethylolphenole, die nach der Erfindung entweder in polymerer oder
in monomerer Form verwendet werden können, sind:
2,6-Dimethylol-4-octylphenol,
2,6-Dimethylol-4-methylphenol,
2,6-Dimethylol-4-tert.-butylphenol,
2,6-Dimethylol-3-tert.-butylphenol,
2,6-Dimethylol-4-dodecylphenol,
2,6-Dimethylol-4-phenylphenol,
2,6-Dimethylol-3-phenylphenol,
2,6-Dimethylol-4-benzylphenol,
2,6-Dimethylol-4-(«,«-dimethylbenzyl)-phenol,
2,6-Dimethylol-3-methylphenol,
2,6-Dimethylol-4-cyclohexylphenol,
2,6-Dimethylol-3-octylphenol.
Bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vor dem Vulkanisieren 100 Gewichtsteile des
halogenierten Butylkautschuks mit etwa 1 bis 40 Gewichtsteilen mindestens eines der vorgenannten Dimethylolphenole
vermischt. Erstrebenswerter ist ein Bereich zwischen 5 und 20 Gewichtsteilen, und der
bevorzugte Bereich hegt zwischen 8 und 15 Gewichtsteilen Dimethylolphenol.
Dieser Mischung werden noch etwa 0 bis 50 Gewichtsprozent, besser noch etwa 1 bis 30 Gewichtsprozent
und vorzugsweise etwa 2 bis 20 Gewichtsprozent einer basischen Metallverbindung, wie Zink-5
oxyd, Magnesiumoxyd, Calciumoxyd, Bleioxyd oder basische metallorganische Verbindungen, wie basisches
Bleistearat, zugefügt werden. Durch den Zusatz vorgenannter basischer Metallverbindungen erzielt
man bei gleicher Konzentration an Dimethylolphenol
ίο bessere physikalische Eigenschaften. Diese vulkanisierbaren
Zusammensetzungen werden dann mit erhöhter Geschwindigkeit bei einer Temperatur zwischen
etwa 120 und 2050C vulkanisiert. Die Vulkanisierungszeit kann etwa 1 Minute bis mehrere Stunden betragen.
Vorzugsweise vulkanisiert man bei einer Temperatur von etwa 130 bis 180° C während etwa 10 Minuten
bis 5 Stunden, insbesondere bis zu 2 Stunden.
Während oder vorzugsweise vor dem Vermischen des Kautschuks mit Füllstoffen und Vulkanisierungsmitteln
kann man der nicht vulkanisierten Butylkautschukmischung noch bekannte Zusätze wie etwa
1 bis 10 Gewichtsprozent eines Stabilisators, z.B. ein Metallsilicat der Gruppe II des Periodischen Systems,
insbesondere Calciumsilicat, und/oder etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent eines adsorbierfähigen Desaktivierungsmittels,
wie verschiedene hochsiedende polare Verbindungen, z.B. Äthylenglykol, zusetzen.
Die Füllstoffmenge, die je 100 Gewichtsteilen halogeniertem
Butylkautschuk zugefügt wird, beträgt im allgemeinen etwa 20 bis 90 Teile für Mischungen, die
z.B. als Befestigungsschicht, und ein wenig mehr, etwa 40 bis 180 Teile, vorzugsweise etwa 50 bis 130 Teile
für Mischungen, die als Innenverkleidung von Reifen verwendet werden sollen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden z. B. 100 Gewichtsteile bromierter Butylkautschuk, der
in bekannter Weise hergestellt worden ist, mit etwa 5 bis 20 Gewichtsteilen eines Phenoldialkoholharzes gemischt.
Dieser Mischung können etwa 2 bis 20 Gewichtsteile Zinkoxyd zugesetzt werden. Kautschukfüllstoffe,
wie Ruß und Kieselerde, können in den üblichen Mengen zugefügt werden. Die vulkanisierbare
Mischung wird dann mit erhöhter Geschwindigkeit bei einer Temperatur zwischen etwa 120 und 205° C
vulkanisiert.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden 100 Gewichtsteile Butylkautschuk mit etwa 5
bis 20 Gewichtsteilen eines Phenoldialkoholharzes und mit etwa 2 bis 50 Gewichtsteilen eines bromierten
Butylkautschuks je 100 Teile Butylkautschuk versetzt. Vorzugsweise verwendet man etwa 2 bis 20 Gewichtsteile, noch besser 3 bis 10 Gewichtsteile bromierten
Butylkautschuk.
Bromierter Butylkautschuk, der 3 Gewichtsprozent gebundenes Brom, und chlorierter Butylkautschuk,
der 1,3 Gewichtsprozent gebundenes Chlor enthielt, wurde nach folgenden Angaben gemischt.
Bestandteile
Bromierter Butylkautschuk
Chlorierter Butylkautschuk
Chlorierter Butylkautschuk
Zinkoxyd
Stearinsäure
Ruß
Phenoldialkoholharz
100
100
5 1
60 12
100
60
Das verwendete Phenoldialkoholharz war ein Gemisch,
das durch direkte Kondensation von 1 Mol Octylphenol, 2 Mol Formaldehyd und 1 Mol Natriumhydroxyd
hergestellt wurde.
Die Kautschukmischung wurde dann 20 Minuten bei 16O0C vulkanisiert, woraufhin man die physikalischen
Eigenschaften ermittelte. Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
B eispiel 2
Ferner führte man mehrere Versuche aus, um zu ermitteln, wie sich die Verwendung größerer Zink-5
oxydmengen auf die Vulkanisation von chloriertem Butylkautschuk in Gegenwart oder Abwesenheit eines
Dimethylolphenols auswirkt. Der im Beispiel 1 verwendete chlorierte Butylkautschuk wurde mit folgenden
Bestandteilen versetzt:
IO
Physikalische Eigenschaften
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, °/o
Modul bei 100% Dehnung,
kg/cm2
Shore-»A«-Härte
A | B | C |
115 250 |
141 230 |
106 330 |
42,8 75 |
50,5 78 |
26,6 65 |
Bestandteil
Chlorierter Butylkautschuk ..
15 Zinkoxyd ............
Stearinsäure ........
38,5 Ruß
Phenolharz wie im Beispiel 1
100
10
60
Aus den genannten Werten geht hervor, daß durch Phenoldialkoholverbindungen der Vulkanisierungsgrad von bromiertem Butylkautschuk bedeutend erhöht
wird. Ein Vergleich der physikalischen Eigenschaften zeigt, daß die Zugfestigkeit des in Gegenwart
des Phenolharzes vulkanisierten bromierten Butylkautschuks um etwa 26 kg/cm2 höher war als die des
mit Zinkoxyd allein vulkanisierten bromierten Butylkautschuks. Ferner war sein Modul bei 100°/0iger
Dehnung um etwa 7 kg/cm2 größer als der Kontrollmodul (Wert A). Die Zugfestigkeit des erfindungsgemäß
vulkanisierten chlorierten Kautschuks betrug fast 48 kg/cm2 mehr als die des als Kontrolle dienenden
chlorierten Butylkautschuks (Wert C).
Die nach vorstehend genannten Angaben A, B, C und D hergestellten Vulkanisate werden dann 4 bzw.
16 Stunden bei 204,50C gealtert. Nachstehend wird gezeigt, wie sich die Alterung bei hoher Temperatur
auf diese Proben auswirkte:
Tabelle II
Physikalische Eigenschaften ABCD
Physikalische Eigenschaften ABCD
4 Stunden bei 204,5°C
gealtert
gealtert
Zugfestigkeit, kg/cm2 ..
Dehnung, °/0
Modul bei 100%
Dehnung, kg/cm2 ...
Dehnung, kg/cm2 ...
Shore-»A«-Härte
16 Stunden bei 204,50C
gealtert
gealtert
Zugfestigkeit, kg/cm2 ..
Dehnung, %
Modul bei 100%
Dehnung, kg/cm2 ...
Dehnung, kg/cm2 ...
Shore-»A«-Härte
A | B | C |
75 170 |
104 130 |
83,5 285 |
46,3 78 |
78,3 86 |
21,4 67 |
39,3 110 |
64,4 85 |
41 320 |
38,5 74 |
87 | 12,9 61 |
150
55
77
77
44,5 90
80 In jedem Fall wurde die Kautschukmischung 20 Minuten lang bei 160° C vulkanisiert.
40
45
Aus der Alterungsuntersuchung geht klar hervor, daß die erfindungsgemäß hergestellten Vulkanisate
hitzebeständig sind. Die mit dem Phenolharz vulkanisierten chlorierten und bromierten Kautschukarten
behielten ihre im Vergleich zu den Kontrollwerten (Werte A und B) verbesserte Zugfestigkeit sowohl
während des 4 stündigen als auch während des 16 stündigen Alterungstestes bei.
Physikalische Eigenschaften
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, %
Modul bei 100%, kg/cm2
Shore-»A«-Härte
Shore-»A«-Härte
132 250
30,8
66
Ein Vergleich der Unterschiede zwischen den Proben C und D und der Unterschied zwischen den
Proben E und F macht deutlich, daß die Verwendung von größeren Zinkoxydmengen auf den Vorteil, den
man durch die Härtung mit einem Phenoldialkoholharz erzielt, hinsichtlich der Zugfestigkeit nicht ohne
Wirkung ist. Die Verwendung von größeren Zinkoxydmengen verringert aber den Vorteil, den man
durch das Härten mit einem Phenoldialkoholharz erzielt, im Hinblick auf Dehnung und Härte nicht
wesentlich. Der Vorteil, den man mit dem Phenoldialkoholharz hinsichtlich des Moduls erreicht, wird
dagegen erhöht.
Wie zuvor wurden auch jetzt Proben der Vulkanisate E und F 4 und 16 Stunden bei 204,50C gealtert.
Tabelle IV enthält die Ergebnisse dieser Alterungsuntersuchungen.
Physikalische Eigenschaften
4 Stunden bei 204,5° C gealtert
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, %
Modul bei 100%, kg/cm2 ..
Shore-»A«-Härte
Shore-»A«-Härte
16 Stunden bei 204,50C gealtert
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, %
Modul bei 100%, kg/cm2 ... Shore-»A«-Härte
127,4 250
31,5
66
58,1 210 23,8 67
126 115 96,6
Aus den Werten geht hervor, daß eine Beschleunigung der Vulkanisation von chloriertem Butylkautschuk
sogar in Gegenwart großer Zinkoxydmengen die Zugfestigkeit des Kautschuks nach Alterung nicht merkbar beeinträchtigt.
Vergleichsweise wurde ein weiterer Versuch durchgeführt,
um die Vorteile der Erfindung gegenüber der Vulkanisation nicht halogenierten Butylkautschuks
mit einem Dimethylolphenol herauszustellen. Der chlorierte Butylkautschuk wurde nach den Angaben
von Beispiel 1 (Werte D) gemischt und 20 Minuten bei 16O0C vulkanisiert. Der in dieser Gegenüber^
stellung .verwendete Butylkautschuk aus Isobutylen und Isopren wurde wie folgt gemischt und 30 Minuten
lang bei 16O0C vulkanisiert:
Bestandteile
Butylkautschuk
Phenolharz wie im Beispiel 1
Ruß
Stearinsäure
Zinkoxyd
100
12
60
Physikalische Eigenschaften
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, %
Shore-»A«-Härte
Modul bei 100 °/0, kg/cm2
154 | 134 |
285 | 610 |
71 | 67 |
38,5 | 20 |
Bestandteile
Butylkautschuk
Bromierter Butylkautschuk ..
Phenolharz wie im Beispiel 1
Phenolharz wie im Beispiel 1
Ruß
Stearinsäure
Zinkoxyd
100
12
60
100
5
5
12
60
IO
Dann ermittelte, man die physikalischen Eigenschaften
der nach Angaben D und G hergestellten Vulkanisate. In Tabelle V werden diese Eigenschaften
verglichen.
Die vorstehenden Werte zeigen, daß chlorierter Kautschuk in Gegenwart einer Dimethylolphenol-Verbindung
viel schneller als gewöhnlicher Butylkautschuk vulkanisiert. Dies wird deutlich durch die
Tatsache, daß der chlorierte Butylkautschuk eine Zugfestigkeit besaß, die um 20 kg/cm2 größer war
als die des Butylkautschuks, obgleich ersterer nur 20 Minuten lang, die Butylkautschukprobe jedoch
30 Minuten lang vulkanisiert wurde.
Es war nicht zu erwarten, daß die Vulkanisiergeschwindigkeit von chloriertem Butylkautschuk durch
die Dimethylolphenolverbindungen derart erhöht wurde. Ferner werden auch die Hitzealterungseigenschaften
des chlorierten Butylkautschuks allgemein verbessert.
In einer anderen Versuchsreihe wurde festgestellt, wie sich die Vulkanisation von Butylkautschuk mit
einer Mooney-Viskosität bei 1000C von 41 bis 49 in
Gegenwart einer verhältnismäßig kleinen Menge an bromiertem Butylkautschuk auswirkt. Der Kautschuk
wurde nach den folgenden Angaben gemischt und unterschiedlich lange bei 1630C vulkanisiert.
6o
Nach Vulkanisation während 30, 60 und 120 Minuten hatten die nach Angaben H und I hergestellten
Produkte folgende physikalische Eigenschaften:
Physikalische Eigenschaften
Zugfestigkeit, kg/cm2
30 Minuten
60 Minuten
120 Minuten
Dehnung, %
30 Minuten
60 Minuten
120 Minuten
Shore-»A«-Härte
30 Minuten
60 Minuten
120 Minuten
Modul bei 100% Dehnung, kg/cm2
30 Minuten
60 Minuten
120 Minuten
135 159 162
610 480 375
67 69
73
20
27 38,5
163 171 178
505 415 350
Diese Ergebnisse zeigen die Erhöhung der Vulkanisierungsgeschwindigkeit,
die dadurch erreicht wurde, daß man den Butylkautschuk mit einem als Vulkanisierungsmittel
verwendeten Phenolharz in Gegenwart einer kleinen Menge bromierten Butylkautschuks
vulkanisierte. Obwohl es möglich ist, größere Mengen an bromiertem Butylkautschuk zur Beschleunigung
der Vulkanisation zu verwenden, so verwendet man doch vorzugsweise etwa 3 bis 10 Gewichtsteile auf
Teile Butylkautschuk.
Wie die nach vorstehenden Angaben A und B hergestellten
Produkte wurden auch die nach Angaben C und D hergestellten Vulkanisate 16 Stunden lang bei
204,50C gealtert. Nachstehend sind die Ergebnisse dieser Untersuchung aufgeführt.
Physikalische Eigenschaften
Zugfestigkeit, kg/cm2
30 Minuten
60 Minuten
120 Minuten
Dehnung, %
30 Minuten
60 Minuten
120 Minuten
Shore-»A«-Härte
30 Minuten
60 Minuten
120 Minuten
Modul bei 100 % Dehnung, kg/cm2
30 Minuten
60 Minuten
120 Minuten
83
85,5
83,8
285 280 275
73 74 74
30,8 32,5 31,8
250 245 245
Aus diesen Werten geht hervor, daß eine Beschleunigung der Vulkanisation des Butylkautschuks durch
Vulkanisieren mit einem Phenolharz in Gegenwart einer kleinen Menge an bromiertem Butylkautschuk
dessen Beständigkeit bei Hitzealterung nicht beeinträchtigt. Ein unerwarteter Vorteil ist die durch den
Zusatz von bromiertem Butylkautschuk hervorgerufene Erhöhung der Zugfestigkeit sowie der dadurch
erzielte größere Modul bei 100°/0iger Dehnung.
So ist es möglich, durch Vulkanisieren des Butyikautschuks in Gegenwart eines Phenolharzes und
bromierten Butylkautschuks nicht nur die Vulkanisation des Butylkautschuks zu beschleunigen, sondern
auch seine physikalischen Eigenschaften zu verbessern.
IO
Claims (3)
1. Verfahren zur Vulkanisierung von kautschukartigen Mischpolymerisaten aus einem Isoolefin
mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und einem Multiolefin mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen in Gegenwart
von Füllstoffen und gegebenenfalls basischen Metallverbindungen durch 1 bis 40 Gewichtsprozent
mindestens eines mit einem Kohlenwasserstoff substituierten 2,6-Dimethylolphenols
oder dessen durch Erhitzen auf 75 bis 175° C
10
erhaltene höhermolekulare, noch schmelzbare und in üblichen organischen Lösungsmitteln sowie in
trocknenden Ölen lösliche Form, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Mischpolymerisat vulkanisiert wird, das mindestens 0,5 Gewichtsprozent
gebundenes Chlor oder Brom enthält, jedoch nicht mehr als 1 Atom Chlor oder 3 Atome
Brom pro Doppelbindung des Polymeren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 2 bis 20 Gewichtsteile eines
Metalloxyds verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung des Butylkautschuks,
der gebundenes Chlor oder Brom enthält, mit einem nicht halogenhaltigen Butylkautschuk
zusammen vulkanisiert wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1101629,
623;
USA.-Patentschriften Nr. 2727 874, 2734039.
Französische Patentschriften Nr. 1101629,
623;
USA.-Patentschriften Nr. 2727 874, 2734039.
609 658/444 8.66 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US594444A US2857357A (en) | 1956-06-28 | 1956-06-28 | Method of vulcanizing butyl rubber and product resulting therefrom |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1224035B true DE1224035B (de) | 1966-09-01 |
Family
ID=24378883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEE14342A Pending DE1224035B (de) | 1956-06-28 | 1957-06-28 | Verfahren zur Vulkanisierung von kautschuk-artigen Mischpolymerisaten aus einem Isoolefin und einem Multiolefin |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US2857357A (de) |
DE (1) | DE1224035B (de) |
FR (2) | FR1177280A (de) |
GB (1) | GB813964A (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3007889A (en) * | 1956-06-28 | 1961-11-07 | Exxon Research Engineering Co | Vulcanization of isoolefin-polyolefin polymers |
US2993027A (en) * | 1956-12-27 | 1961-07-18 | Exxon Research Engineering Co | Composition comprising chlorinated butyl rubber and interpolymer of butadiene, a vinyl pyridine and an olefinic nitrile, and process for preparing same |
US2962473A (en) * | 1957-03-05 | 1960-11-29 | Exxon Research Engineering Co | Process for stabilizing halogenated butyl rubber against gelation with magnesium oxide, and stabilized product obtained thereby |
US2985608A (en) * | 1958-09-23 | 1961-05-23 | Exxon Research Engineering Co | Method of improving processing of low unsaturation rubbery compositions |
US3093613A (en) * | 1957-06-12 | 1963-06-11 | Exxon Research Engineering Co | Vulcanization of synthetic rubber with polyhalomethyl phenol substances |
US2967167A (en) * | 1958-03-10 | 1961-01-03 | Exxon Research Engineering Co | Vulcanization of halogenated copolymers with a phenol alcohol and alkyltin sulfides and vulcanizable composition |
US3057390A (en) * | 1959-10-08 | 1962-10-09 | Exxon Research Engineering Co | Blends of unvulcanized butyl rubber and vulcanized halogenated butyl rubber and tires comprising said blend |
US3050479A (en) * | 1959-12-24 | 1962-08-21 | Exxon Research Engineering Co | Process comprising heat-treating halogenated butyl rubber in the presence of a novolac resin and thereafter curing, and product obtained thereby |
US3096301A (en) * | 1960-10-31 | 1963-07-02 | Heat treatment of butyl rubber with | |
US3932559A (en) * | 1974-01-25 | 1976-01-13 | Uniroyal Inc. | Adhesion of olefin copolymer rubber to nylon textile |
US20020134480A1 (en) * | 1989-03-02 | 2002-09-26 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire |
JPH08200182A (ja) * | 1995-01-25 | 1996-08-06 | Zexel Corp | 電磁式燃料噴射弁およびその取付け構造 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1072623A (fr) * | 1952-01-12 | 1954-09-14 | Us Rubber Co | Caoutchouc synthétique vulcanisé |
FR1101629A (fr) * | 1952-12-05 | 1955-10-10 | Goodrich Co B F | Perfectionnements apportés aux interpolymères chlorés |
US2727874A (en) * | 1952-12-31 | 1955-12-20 | Us Rubber Co | Acceleration of the reaction between butyl rubber and dimethylol phenols by means of chlorinated paraffin wax and product obtained thereby |
US2734039A (en) * | 1952-12-30 | 1956-02-07 | Vulcanization of butyl rubber with a |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB714907A (en) * | 1952-02-07 | 1954-09-01 | Us Rubber Co | Improvements in curing bag |
BE565690A (de) * | 1953-01-02 |
-
1956
- 1956-06-28 US US594444A patent/US2857357A/en not_active Expired - Lifetime
-
1957
- 1957-06-04 GB GB17680/57A patent/GB813964A/en not_active Expired
- 1957-06-13 FR FR1177280D patent/FR1177280A/fr not_active Expired
- 1957-06-21 FR FR1177453D patent/FR1177453A/fr not_active Expired
- 1957-06-28 DE DEE14342A patent/DE1224035B/de active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1072623A (fr) * | 1952-01-12 | 1954-09-14 | Us Rubber Co | Caoutchouc synthétique vulcanisé |
FR1101629A (fr) * | 1952-12-05 | 1955-10-10 | Goodrich Co B F | Perfectionnements apportés aux interpolymères chlorés |
US2734039A (en) * | 1952-12-30 | 1956-02-07 | Vulcanization of butyl rubber with a | |
US2727874A (en) * | 1952-12-31 | 1955-12-20 | Us Rubber Co | Acceleration of the reaction between butyl rubber and dimethylol phenols by means of chlorinated paraffin wax and product obtained thereby |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB813964A (en) | 1959-05-27 |
FR1177453A (fr) | 1959-04-24 |
FR1177280A (fr) | 1959-04-22 |
US2857357A (en) | 1958-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1469998A1 (de) | Verfahren zur Haertung von Polymeren mit neuartigen organischen Peroxyden | |
DE69124695T2 (de) | Innenbelagzusammensetzung eines reifens | |
DE1469959A1 (de) | Verfahren zur Vulkanisation chlorhaltiger kautschukartiger Polymerer | |
DE1224035B (de) | Verfahren zur Vulkanisierung von kautschuk-artigen Mischpolymerisaten aus einem Isoolefin und einem Multiolefin | |
DE1134198B (de) | Verfahren zur Herstellung von vulkanisierten Elastomeren | |
DE1544992B2 (de) | Verfahren zur herstellung vernetzter polyaethylen- oder aethylenmischpolymerisate | |
DE1221006B (de) | Vulkanisierbare Kautschukmischungen fuer die Herstellung von Formkoerpern | |
DE1285731B (de) | Verfahren zum Vulkanisieren von Butylkautschuk | |
DE60026035T2 (de) | Kautschukmischung | |
DE2353070C2 (de) | Durch Hitzeeinwirkung vulkanisierbare Zusammensetzungen | |
DE1158252B (de) | Verfahren zum Vulkanisieren von elastomeren, im wesentlichen gesaettigten Mischpolymerisaten von ª‡-Monoolefinen | |
DE935283C (de) | Verfahren zum Vulkanisieren von Butylkautschuk | |
DE1013419B (de) | Verfahren zum Vulkanisieren von Butylkautschuk | |
DE2445607C3 (de) | Stabilisator enthaltende Polyphosphazenmasse | |
DE1569168C3 (de) | Wärmehärtbare Massen | |
DE1295183B (de) | Vulkanisationsverfahren | |
DE1004371B (de) | Verfahren zum Vulkanisieren von Butylkautschuk | |
DE1963049C3 (de) | Wärmefeste vulkanisierbare elastomere Polymerisatformmassen | |
EP0494355A2 (de) | Mit Peroxiden vulkanisierbare Formmassen und ein Verfahren zur Herstellung | |
DE1136107B (de) | Verfahren zur Herstellung von Elastomeren | |
DE2754060C2 (de) | Vernetzbare Mischungen und Verfahren zum Vernetzen | |
DE2005946C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierten Formkörpers | |
DE1226300B (de) | Vulkanisierbare Kautschukmischung | |
DE2613050C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Kautschuks mit verbesserter Grünfestigkeit | |
DE1101763B (de) | Verfahren zur Herstellung von halogenierten Isoolefin-Polyolefin-Mischpolymerisaten |