DE1273179B

DE1273179B - Verfahren zum kontinuierlichen Koagulieren von waessrigen Synthesekautschukdispersionen

Info

Publication number: DE1273179B
Application number: DED41107A
Authority: DE
Inventors: Dr Gerd Roderburg; Albert Peters
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1963-03-12
Filing date: 1963-03-12
Publication date: 1968-07-18
Also published as: BE644998A; GB1046811A; NL6400381A

Description

Verfahren zum kontinuierlichen Koagulieren von wäßrigen Synthesekautschukdispersionen Es ist bekannt, wäßrige Dispersionen aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk oder kautschukähnlichen Elastomeren in Gegenwart einer wäßrigen Suspension eines Kieselsäurefüllstoffs zu koagulieren. Zur Herstellung der Kieselsäuresuspension wird dabei eine gefällte Kieselsäure verwendet, die nach einer Fällung einer Behandlung mit einer Säure im pH-Bereich von 2 bis 4, vorzugsweise 2,5, unterworfen worden ist. Diese Suspension wird sodann auf einen pH-Wert von 4 bis 7,5 eingestellt und dann vor der üblichen Koagulation innig mit der Dispersion vermischt. Nachteilig fällt bei diesem Verfahren ins Gewicht, daß es nicht kontinuierlich durchgeführt werden kann, weil die Maßnahmen zur Koagulation bei einem anderen pH-Wert vorgenommen werden müssen.
Es ist ferner bekannt, die Koagulation kontinuierlich durchzuführen, indem man eine Mischung aus einer wäßrigen Natriumsilikatlösung und einem synthetischen Kautschuklatex sowie eine Lösung eines zwei- oder dreiwertigen Metallsalzes, z. B. Calciumchlorid oder Aluminiumsulfat, gleichzeitig in einen Reaktionsbehälter einlaufen läßt. In diesem erfolgt eine Durchmischung, dabei bildet das sofort ausgefällte Metallsilikat, mit dem gleichzeitig koagulierten Latex ein inniges Gemisch, welches laufend abfiltriert wird. Dieses Verfahren ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß man ausschließlich Kautschukmischungen mit Metallsilikaten erhalten kann. Die Metallsilikate weisen jedoch eine geringere Verstärkerwirkung als die gefällten aktiven Kieselsäuren auf.
Es wurde nun gefunden, daß man eine wäßrige Dispersion aus synthetischem Kautschuk, welche einen nichtionogenen Emulgator in Mengen von etwa 1 bis 30/0, bezogen auf den Kautschukanteil, enthält, mit einer wäßrigen, sauren, durch Fällung bis zu einem End-pH-Wert von 1 bis 5 erhaltenen Kies ein säuresuspension unter Zugabe einer verdünnten Säure koagulieren kann, wenn man die Kieselsäuresuspension und die Kautschukdispersion, welche einen an sich bekannten Weichmacher in Mengen von etwa 5 bis 15 o/o, bezogen auf den Kautschukanteil, und als nichtionogenen Emulgator einen Fettalkohol- oder Fettamin-Polyglykoläther mit mindestens 15 Mol Athylenoxyd pro Mol Fettalkohol oder Fettamin enthält, gleichzeitig aus getrennten Zuführungsrohren in ein Mischgefäß einbringt und durch gleichzeitige Zugabe verdünnter Säure in dem Mischgefäß einen pH-Wert von etwa 1 bis 5 aufrechterhält und die sich bildende Koagulatsuspension kontinuierlich abzieht.
Die Einhaltung des sauren pH-Bereiches während der Koagulation kann auch so erfolgen, daß man von einer gefällten Suspension der Kieselsäure ausgeht, die die erforderlichen Säuremengen enthält.
Vorzugsweise soll in dem Mischgefäß ein pH-Wert von etwa 2 bis 4 aufrechterhalten werden. Dies kann beispielsweise durchZusatz verdünnter Mineralsäure, insbesondere Schwefelsäure und Chlorwasserstoffsäure, erfolgen.
Überraschenderweise hat es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gezeigt, daß die wäßrige Dispersion des Kautschuks allein durch die Kieselsäureteilchen und nicht durch die in der Fällsuspension vorhandenen Salze oder Säuren koaguliert wird.
Im Hinblick hierauf war es ferner überraschend, daß diese Koagulation augenblicklich erfolgt. Hierdurch entstehen völlig homogene, feinteilige Koagulate aus synthetischem Kautschuk und der Kieselsäure.
Es empfiehlt sich, im Rahmen der Erfindung den Emulgator in Mengen von etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa 2 Gewichtsprozent, bezogen auf den Kautschukanteil, einzusetzen. Als Weichmacher können in dem beanspruchten Verfahren unter anderem Fettalkohole verwendet werden.
Bevorzugt wird ein Soja-Lecithinweichmacher verwendet.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, die verdünnte, wäßrige Dispersion und die saure Kieselsäuresuspension im Gegenstrom tangential in ein Mischgefäß mit konisch geformtem Auslauf einzuführen. Das sich momentan bildende Koagulat kann kontinuierlich unten abgelassen und einem Drehfilter zugeführt werden. Dem Filter kann ein Bandtrockner nachgeschaltet werden.
Es ist ferner vorteilhaft, die wäßrige Dispersion des Kautschuks mit Wasser im Volumenverhältnis von 1:1 zu verdünnen.
Vorteilhaft fällt dabei ins Gewicht, daß die momentane und daher kontinuierlich durchführbare Koagulation die Benutzung eines kleineren Mischgefäßes ohne Rührwerk bei tangentialer Einführung der wäßrigen Kautschukdispersion und der sauren Kieselsäuresuspension ermöglicht.
Das feinteilige, homogene und nicht mechanisch zerschlagene Koagulat läßt sich leichter und schneller zu einem Kautschukfell auf der Walze verarbeiten als Koagulate, die unter der ausflockenden Wirkung der in der Fällsuspension gelösten Elektrolyte sowie unter der mechanischen Einwirkung des Rührens zustande gekommen sind.
Beispiel In einen Mischbehälter von etwa 0,7 m3 Inhalt mit konischem Auslauf wurden über außen anzeigende Strömungsmesser tangential im Gegenstrom eine sauer gefällte Kieselsäuresuspension mit einer Zulaufgeschwindigkeit von 10 m3/Std. und verdünnter, mit Emulgator (2 Gewichtsprozent Fettalkohol-Polyglykoläther mit 20 Mol Äthylenoxyd pro Mol Fettalkohol) und Weichmacher (Soja-Lecithinpräparat, 5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Latex) versehener Latex (Buatdien-Styrol-Copolymensat mit etwa 22 0/o Styrol) mit einer Zulaufgeschwindigkeit von 8 m3/Std. zugeführt. Durch gleichzeitige Zugabe von 40/oiger Schwefelsäure mit etwa 2 ms/Std. wurde ein pH-Wert von 2 bis 3 im Gemisch aufrechterhalten.
Das momentan entstehende Koagulat ließ man als Suspension einem über dem Drehfilter angeordneten Sammelbehälter zulaufen, von wo aus es zur Filtration und Waschung gelangt. Der gewaschene Filter- kuchen wurde mittels Förderband einer Granuliermaschine als Aufgabevorrichtung für einen Bandtrockner zugeführt und gelangtevon dort in Strängen, die beim Trocknen zerfallen, auf das laufende Band, auf dem die Granulate bei Temperaturen von 80 bis 1200 C kontinuierlich getrocknet wurden.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zum Koagulieren einer wäßrigen Dispersion aus synthetischem Kautschuk, welche einen nichtionogenen Emulgator in Mengen von etwa 1 bis 3 O/o, bezogen auf den Kautschukanteil, enthält, mit einer wäßrigen, sauren, durch Fällung bis zu einem End-pH-Wert von 1 bis 5 erhaltenen Kieselsäuresuspension unter Zugabe einer verdünnten Säure, dadurch gekennz e i c h n e t, daß man die Kieselsäuresuspension und die Kautschukdispersion, welche einen an sich bekannten Weichmacher in Mengen von etwa 5 bis 15 0/o, bezogen auf den Kautschukanteil, und als nichtionogenen Emulgator einen Fettalkohol- oder Fettamin-Polyglykoläther mit mindestens 15 Mol Äthylenoxyd pro Mol Fettalkohol oder Fettamin enthält, gleichzeitig aus getrennten Zuführungsrohren in ein Mischgefäß einbringt und durch gleichzeitige Zugabe verdünnter Säure in dem Mischgefäß einen pH-Wert von etwa 1 bis 5 aufrechterhält und die sich bildende Koagulatsuspension kontinuierlich abzieht.
In Betracht gezogene Druckschriften: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie,
3. Auflage, Bd. 6 (1955), S. 505.