DE1280858B - 2, 2-Dithio-bis-isobutyronitril und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

2, 2-Dithio-bis-isobutyronitril und Verfahren zu dessen Herstellung

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DE1280858B
DE1280858B DEU7924A DEU0007924A DE1280858B DE 1280858 B DE1280858 B DE 1280858B DE U7924 A DEU7924 A DE U7924A DE U0007924 A DEU0007924 A DE U0007924A DE 1280858 B DE1280858 B DE 1280858B
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isobutyronitrile
bis
dithio
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DEU7924A
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Douglas Irving Relyea
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Uniroyal Inc
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Uniroyal Inc
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    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ^m9^ PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
Deutsche KI.:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
C07c
C08d
12 ο-23/03
12 0-11
39b2-11/54
P 12 80 858.1-42 (U 7924)
10. April 1961
24. Oktober 1968
Die vorliegende Erfindung betrifft das 2,2'-Dithiobis-isobutyronitril, ein Verfahren zur Herstellung dieser neuen Verbindung und deren Verwendung als Vulkanisationsmittel für synthetischen Kautschuk, nämlich Styrol-Butadien- und Acrylnitril-Butadien-Mischpolymerisate.
Das 2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril entspricht der Formel
CH3 CH3
H3C* — C — ο — ο — O —
1 I
C=N C=N
10
Das Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung weist das kennzeichnende Merkmal auf, daß man ao 2,2'-Azo-bis-isobutyronitril mit elementarem Schwefel in einem inerten Lösungsmittel umsetzt.
Die Umsetzung kann durch die folgende Gleichung wiedergegeben werden: CH3 CH3 CHg
2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril und Verfahren
zu dessen Herstellung
Anmelder:
Uniroyal, Inc., New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. Dr.-Ing. R. Poschenrieder,
Patentanwalt,
8000 München 8, Lucile-Grahn-Str. 38
Als Erfinder benannt:
Douglas Irving Relyea, Pompton Plains, N. J.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. Mai 1960
H3C-C-N = N-C-CH3
= N
N2 + 2H3C-C
CsN
CH3
H3C-C-S-S-C-CH3
CsN
Die genannte Verbindung kann allein oder zusammen mit anderen Vulkanisationsmitteln, besonders mit Vulkanisationsmitteln vom Typ des Mono-maleinimids und des Bis-maleinimids, verwendet werden.
Beispiel
128 Teile Schwefel und 2000 Teile Benzol gibt man in einen geeigneten 5-1-Kolben.
Das Gemisch wird auf Rückfiußtemperatur (etwa 800C) erhitzt; die so entstandene gelbe Lösung wird mit 82 Teilen 2,2'-Azo-bis-isobutyronitril versetzt. Nach je 2-, 4-, 6-, 8- und lOstündiger Reaktionsdauer wird zusätzlich 2,2'-Azo-bis-isobutyronitril in Mengen von je 82 Teilen zugesetzt. Es wird darauf weitere 12 Stunden erhitzt. Die Hauptmenge des Benzols wird dann durch Destillation abgetrieben, wobei eine gelbe Paste zurückbleibt. Dieser Rückstand wird dreimal mit je 450 Teilen Äther gewaschen, um die organischen Produkte von etwa 42 Teilen nicht umgesetztem Schwefel abzutrennen. Durch Eindampfen der vereinigten ätherischen Extrakte auf etwa zwei Drittel ihres anfänglichen Volumens und Abschrecken werden 143 Teile Tetramethylbernsteinsäurenitril vom Schmelzpunkt 165 bis 169° C erhalten. Durch weiteres Abdampfen des Äthers und Zugabe von Pentan werden durch fraktionierte Kristallisation 32 Teile Tetramethylbernsteinsäurenitril und 50 Teile 2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril (Fp. in reinem Zustand 62 bis 0C) erhalten.
Analyse für C8H12N2S2:
Berechnet ... C47,96, H6,04, N 13,98, S32,02%. gefunden ...C48.ll, H5.85, N13.87, S32,22%.
Die Anwendung von Benzol ist nicht ausschlaggebend. Es können auch andere inerte organische Flüssigkeiten, z. B. Chlorbenzol und o-Dichlorbenzol, verwendet werden. Geeignete Flüssigkeiten sind dadurch charakterisiert, daß sie selbst nicht fähig sind, unter den Bedingungen der vorliegenden Reaktion Radikale zu bilden. Lösungsmittel, die eine solche
809 628/1708
Radikalbildung zeigen, wie z. B. aliphatische Äther, beteiligen sich an der vorliegenden Umsetzung und sind daher für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht brauchbar. Die für die Umsetzung in Frage kommenden Temperaturen liegen im allgemeinen im Bereich von 50 bis 1000C.
Verwendungsbeispiele
1. Dieses Beispiel erläutert die Wirksamkeit von 2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril als Vulkanisationsmittel. Ein Styrol-Butadien-Mischpolymerisat-Kautschuk mit einem Styrolgehalt von etwa 20% (SBR-1502) wurde vermischt mit 50 Gewichtsteilen (bezogen auf 100 Teile Kautschuk) eines Ofenrußes, der unter dem eingetragenen Warenzeichen »Philblack O« von der Phillips Chemical Co. im Handel vertrieben wird, und mit 2 Gewichtsteilen 2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril. Zu Vergleichszwecken wurde ein Muster hergestellt, bei dem das erwähnte 2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril fortgelassen wurde. Das Vermischen erfolgte in üblicher Weise auf einem Walzwerk. Beide Muster wurden in der Presse bei 232° C gehärtet und dann den üblichen Testmethoden, wie sie für Kautschuk angewendet werden, unterworfen.
Nachdem sämtliche Muster 90 Minuten lang in einer Presse bei 154° C gehärtet worden waren, wurden die folgenden Test-Ergebnisse erhalten:
Zugfestigkeit, kg/cm2
Härte, Shore-Durometer ...
Modul bei 200 % Dehnung,
kg/cm2
Modul bei 300% Dehnung,
kg/cm2
3A
28,1 44
10,5 16,2
3B
11,1 44
9,1 11,6
151 54
SBR-1502
Ruß
2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril
Gewichtsteile
3. Dieses Beispiel erläutert die Anwendung von 2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril als Beschleuniger für die mittels N-Phenylmaleinimid durchgeführte Vulkanisation von einem synthetischen kautschukartigen Mischpolymerisat aus Acrylnitril und Butadien mit einem Acrylnitrilgehalt von etwa 20%. Die Vormischung wurde, wie in den vorangehenden Beispielen beschrieben, hergestellt, mit der Abweichung, daß auf 100 Teile Kautschuk 50 Gewichtsteile eines Rußes verwendet wurden, der unter dem eingetragenen Warenzeichen »Spheron 6« von der Firma Godfrey L. Cabot, Inc., im Handel vertrieben wird.
2A
2B
100
50
100 50
In der folgenden Tabelle sind die Test-Ergebnisse, die bei den gehärteten Mustern festgestellt wurden, zusammengestellt:
4A 4B 4C
30 Acrylnitril-Butadien-Kautschuk
Ruß 		100
50
4
0		 100
50
0
2		 100
50
4
2
N-Phenylmaleinimid
2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril ..
Härtungs
dauer		 2A 2B
Minuten
Zugfestigkeit, kg/cm2 j 15
30
60		 8,7
26,5
58,1		 165
161
172
Härte, bestimmt im I
Shore-Durometer ]		 15
30
60		 36
47
53		 56
57
59
Modul bei 300% Dehnung J 15
30		 22,5 153
151
kg/cm2 j 60 26,0 172
2. Dieses Beispiel erläutert die Brauchbarkeit von 2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril als Beschleuniger bei der Vulkanisation mittels N-Phenylmaleinimid.
Es wurden zusätzlich Muster wie im Beispiel 1 vorgemischt mit der Abweichung, daß 4 Gewichtstelle N-Phenylmaleinimid als Vernetzungsmittel bzw. Vulkanisationsmittel auf 100 Teile Kautschuk eingemischt wurden. Das Vermischen erfolgte in üblicher Weise in einem Walzwerk.
Gewichtsteile
3A I 3B I 3C		 100
50
0
2		 100
50
4
2
SBR-1502 100
50
4
0
Ruß
N-Phenylmaleinimid
2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril ..
Sämtliche Muster wurden 90 Minuten lang in einer Presse bei 154° C gehärtet, worauf die Vulkanisate die folgenden Testwerte lieferten:
Zugfestigkeit, kg/cm2
Härte, Shore-Durometer ..
Modul bei 200% Dehnung,
kg/cm2
Modul bei 300% Dehnung,
kg/cm2
4A
2,9 40
7,7 9,5
4B
4,0 42
9,5 13,4

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. 2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril der Formel
    CH3
    CH3
    H,C — C — S — S — C — CH3
    CsN
  2. 2. Verfahren zur Herstellung von 2,2'-Dithiobis-isobutyronitril nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 2,2'-Azo-bis-isobutyronitril mit elementarem Schwefel in einem inerten Lösungsmittel umsetzt.
  3. 3. Verwendung von 2,2'-Dithio-bis-isobutyronitril als Vulkanisiermittel für Styrol-Butadien- oder Acrylnitril-Butadien-Mischpolymerisate.
    809 628/1708 10.68 © Bundesdruckerei Berlin
DEU7924A 1960-05-20 1961-04-10 2, 2-Dithio-bis-isobutyronitril und Verfahren zu dessen Herstellung Pending DE1280858B (de)

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