DE1470755A1 - Verfahren zur Herstellung von Kautschuk-Russ-Mischungen - Google Patents

Description

• Veriahren zur Herstellung von Kautschuk-Pbuß-MischunLen Es ist bekannt, daß durch Vermischen von wäßrigen Kautschuk-Emulsionen mit wäßrigen Ruß-Diapersionen und anschließende Koagulation des Gemischen Xautschuk-Ruß-Mischungen mit guter Rußverteilung und dementsprechend guten Vulkanisatdaten erhalten werden. Es ist weiterhin bekannt, daß Kautschuke, die durch Polyrnerisation in organischen Lösungsmitteln hergestellt und aus den Lösungen als Fest-Produkt gewonnen werden. bei der Verarbeitung, beispielsweise in Knetern oder auf'Walzen, Füllstoffe, z. B. Ruße, nur langsam aufnehmen, wobei häufig Kautschuk-Ruß-Mischungen mit schlechter bis nur mäßiger Rußverteil:ung und dementsprechend Vulkanisate mit ungünstigen anwendungstechnischen Eigenschaften erhalten werden. Es wurde nun gefunden, daß man aus Kautschuklösungen in organischen Lösungsmitteln Kautschuk-Ruß-Mischungen mit guter Rußvertellung vorteilhaft herstellen kann, wenn man Kautschuklösungen und wäßrige Ruß-Diapersionen miteinander vermischt und das Festprodukt aus diesen Gemischen in an sich bekannter Weine gewinnt. Geeignete Kautschuk-Lösungen werden erhalten sowohl durch Polymerisation von Diolefinen oder Mischungen aus Diolefinen undjoder Olefinen" wie Butadien" Jkopren, Atbylen, Propylen, Butylen und Styrol, in organischen Lösungsmitteln, beispielsweise Benzol, Toluol, Hexan oder Heptan, als auch durch Auflösen von-#T estkautschuk, wie Polybutadien, Polyiaopren, Athylen-Propylen-Mischpolymerisaten und Butadien-Styrol-Mischpolyrnerisaten, in organischen Lösungsmitteln. Die Kautschuklösungen können ebenfalls die für den vorgesehenen Verwendungszweck erforderlichen Mengen Verarbeitungeöl, Harze, Fettsäuren sowie Alterungsachutzmittel enthalten. Weiterhin können die Öle oder sonstigen Zuschlagstoffe auch der Rußdispersion zugegeben werden. Die Konzentration an Kautschuk in der Lösung Ist begrenzt durch die Viakosität der Lösung. Bei Kautschuken mit einer Mooney-Viskosität im Bereich ML - 4 - 20 - 150 beträgt sie zweckmäßig 4 bis 14 Gewichtsprozent. Die Konzentration an Ruß in wäßriger Dispersion kann etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent, zweckmäßig 10 Gewichtsprozent, betragen. Die Kautschuklösung und die wäßrige Rußdispersion werden kontinuierlich oder diskontinuierlich in Mischaggregaten miteinander vermischt, wobei es bei diskontinuierlicher Arbeitsweise gleichgültig Ist, ob die Kautschuklösung oder die Ruß-Dispersion vorgelegt wird. Die erhaltene Mischung ist hochviskos, was bei der Wahl der Mischeinrichtungen zu berücksichtigen ist. Beim Mischen scheidet sich häufig schon klaren Wasser ab, das vor der Aufarbeitung der Mischung abgetrennt werden kann. Es Ist für eine gute Rußverteilung im Festprodukt ohne Bedeutung, ob sich beim Mischen Wasser abscheidet oder nicht. Die Aufarbeitung der Mischung erfolgt wie bei rußfreien Kautschuklösungen, z. B. durch Wasserdampfdestillation des Lösungsmittels. Die wasserfeuchten nutschuk-Rug-Krtbmel werden, ebentuell nach Vorentwässerung In einer Schneckenpresse, getrocknet. Durch das Verfahren werden die beim Trockeneinmischverfahren üb- lichen langen Mischzeiten vermieden. Weiterhin wird eine bessere Rußverteilung als beim Trockeneinmischverfahren erzielt, vor allem dann, wenn es sich um besonders schwierig einmischbare Rußqualitäten handelt. Daraus ergeben sich bessere anwendungstechnische Daten. Schließlich wird durch Verwendung wärßiger Ruß-Dispersionen anstelle von Ruß-Diapersionen In organischen Lösungsmitteln vermieden, daß größere:.Mengen Lösungsmittel bei der Gewinnung des Festproduktes zusätzlich verdampft und eventuell gereinigt werden müssen. Durch das Wasser der wäßrigen Ruß-Dispersionen werden die KautschuklÖsungen gleichzeitig gewaschen, was bei Verwendung von Ruß-Diapersionen in organischen Lösungsmitteln In einer besonderen Verfahrensatufe vor dem- Mischen durchgeftUirt werden müßte, da die Entfernung vön Katalysator-Zersetzungsprodukten durch Waschen erforderlich ist. Beispiel 1 Zu 10 kg einer durch Lösungspolymerisation nach Ziegler erhaltenen 14,2 %igen benzolischen Polybutadienlösung werden in einem Mischgerät 7,17 kg einer 9,9 %igen wäßrigen Dispersion des unter der Handelsbezeichnung PHILBLACK 0 bekannten Rußes zugesetzt. Nach einer Mischzeit von 6 Minuten bei 250 lJpM werden 2,6 kg klares rußfreies Wasser abgetrennt. Nach weiteren 10 Minuten Mischzeit wird die viskose, Ruß enthaltende Polymerlösung in einen Dcppelschaufelkneter überführt, der mit Vorrichtungen zum Abtreiben des Benzols mit Wasserdampf ausgestattet Ist. Der nach dem Ab-- treiben den Benzols und Trocknugg erhaltene Rußkautschuk weist eine gute Rugvertellung auf. Beilupie# 2_ 32 kg eifter 4 %igen benzolii3chen*Polybutadienläsung werden in einern Mischgerät mit 7"3 kg einer 9,el %igen wäßrigen Dispersion den unter der Handelebezeichnung PHILBLACK 0 bekannten Rußesl 5 Minuten gemischt. Es trennt sich dabei kein Wasser ab. Di0 erhaltene Mischung wird über eine Pumpe in ein von heißem Wasser clurchströmtes Ausdampfrohr gefördert. Nach Verdampfen des Benzols werden die feuchten Rußkautschukkrümel getrockne4 Das Material -zeigt eine gute Rußverteilung. Beispiel 3 10 kg einer 10 %igen wäßrigen Dispersion des unter der Handelsbezeichnung CORAX 6 bekannten Rußes, 0,283 kg des unter der Handelsbezeichnung SPX 97 bekannten aromatischen.Extenderöls und 10 kg einer 9,45 %igen benzolischen Polybutadienlösung werden in ein Mischgerät gegeben. Nach einer Mischzeit von 10 Minuten wird die erhaltene viakose Lösung wie im Beispiel 1 aufgearbeitet. Der Polybutadien/Öl/ Rußkautschuk enthält den Ruß In guter Verteilung. Das. gleiche Ergebnis wird erreicht, wenn man zunächst die Polybutadienlösung und die wäßrige Rußdispersion vormischt und nachträglich das Öl einsetzt oder zunächst die Polybutadienlösung mit dem 01 vormischt und dann die ölhaltige Polymerlösung mit der wäßrigen Rußdispersion mischt. Beispiel 4 10 kg einer 12 %igen Lösung eines Äthylen/Propylen-Kautschuks in Hexan werden mit 6,18 kg einer 9,7 %igen wäßrigen Dispersion des unter der Handelsbezeichnung CORAX 3 bekannten Rußes versetzt. Nach einer Mischzeit von 20 Minuten werden 2 kg klares rußfreies Wasser abgezogen. Der aufgearbeitete Athylen/Propylen-Kautschuk enthält den Ruß in guter Verteilung.
• Beispiel 5 10 kg einer 12 %igen benzolischen Lösung eines Butadien/Styroi-Kautschuks mit einem Styrolgehalt von 23 %, die zudem geringe Mengen Harzsäure und 1,25 Teile (bezogen auf Kautschuk)'des Alterungsschutzmittels Phenyl-ß-naphthylamin enthält, werden mit 6,12 kg einer 9,8 %igen wäßrigen Dispersion des unter der Handelsbezeichnung CORAX 3 bekannten Rußes 20 Minuten in einem Mischgerät vermischt. Das Gemisch wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet. Die Rußverteilung im Kautschuk ist gut.

Claims (1)

1. Patentanspruch Verfahren zur Herstellung von Kautschuk-Ruß-Mischungen aus KautschuklösungeninorganischenLösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daßmandieKautschuklösungmiteiner wäßrigen Rußdispersion vermischt und das Festproduld aus diesem Gemisch in an sich bekannter Weise abtrennt.