DE1544684A1

DE1544684A1 - Vulkanisierte,kautschukhaltige Formmassen auf Polypropylen-Grundlage

Info

Publication number: DE1544684A1
Application number: DE19631544684
Authority: DE
Inventors: Josef Bittscheidt; Seifert Dr Friedrich; Plenikowski Dr Johannes
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1963-12-06
Filing date: 1963-12-06
Publication date: 1969-09-18

Description

Vulkanisierte, kautschukhaltige Formmassen auf Polypropylen-Grundlage Es ist bekannt, daß man den Sprödigkeitspunkt von isotaktischem Polypropylen, der je nach Molgewicht zwischen 0 und + 25°C liegt, durch gewisse Zusätze wie beispielsweise Polyisobutylen (DAS 1 124 239) oder Butylkautschuk verbessern kann. Des weiteren ist bekannt, daß man die Zugfestigkeit von Polypropylen--Ruß-Mischungen erhöhen kann, wenn man dem Polypropylen bis zu 50 Gewichtsprozent eines vulkanisierbaren Kautschuks zusetzt, beispielsweise eines chlorierten Butylkautschuks, den man mit Hilfe peroxidfreier Vulkanisationsmittel vulkanisiert. bill man jedoch den Kerbschlag oder die Schlagzähigkeit bei tieferen Temperaturen (etwa von-10 bis-20°C) nennenswert erhöhen, d. h. das Kälteverhalten gerade in Bezug auf diese für die Praxis ausschlaggebenden Eigenschaftsmerkmale entscheidend verbessern, hat man mit derartigen Mischungen nur wenig Erfolg.
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Es wurde überraschenderweise gefunden, daß eine vulkanisierte Formmasse aus einem Gemisch von a) Polypropylen und b) 5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, eines kautschukartigen Polymeren in Gegenwart peroxidhalfiger Vulkanisationsmittel für den Kautschuk ein entscheidend verbessertes Kälteverhalten besitzt, wenn sie als b) ein Mischpolymerisat aus Athylen mit 30 bis 70 Gewichtsprozent Propylen enthält.
2 Zeichnungen Das kautschukartige Polymere ist ein Athylen-Propylen-Kautschuk mit einem Propylenanteil zwischen 30 und 70 Gewichtsprozent und Molekulargewichten zwischen 70 000 und 150 000, zweckmä#igerweise um 100 000.
Als peroxidhaltiges Vulkanisationsmittel eignet sich ein Peroxid-Schwefel-System. Als Peroxide kann man grundsätzlich symmetrisch wie asymmetrisch gebaute Verbindungen verwenden, beispielsweise Dicumylperoxid, 2-, 5-Dimethyl 2,5-ditertiärbutylperoxidhexan, t-Butyl-a, a-dimethylbenzylperoxid oder auch Benzoyl-oder Benzyl-(a-methyl-benzyl)-peroxid, weiterhin t-Butylperbenzoat oder Cyclohexanonperoxid, und zwar in Dosierungen zwischen 1 und 5 Gewichtsteilen auf 100 Teile Kautschuk.-Der Schwefel wird zwischen 1 und 6 Gewichtsteilen auf 100 Teile Kautschuk eingebracht.
Den Mischungen können weiterhin 0, 2 bis 0, 5 Gewichtsprozent eines Antioxidants wie Jonol, 2-, at-Methylcyclohexyl-4, 6-dimethylphenol, N-Stearyl-, p-aminophenol, 4-, a-Thio-bis (6-t-butyl-3-methylphenol oder B-Naphthylamin usw sowie zur Verbesserung des Flusses gegebenenfalls noch 2 bis 10 Gewichtsprozent eines Gleitmittels auf Basis von Estern verschiedener mehrwertiger Dicarbonsäuren wie Phthalsäure, Adipinsåure, SebacinsOure, Azelainsãure usw. zugesetzt werden.
Die Mischung der Bestandteile erfolgt in an sich bekannter Weise, beispielsweise-auf einem Mischwalzwerk Die Vulkanisation bzw. Vernetzung kann entweder nach dem Mischen der Bestandteile bei der knfektionierung (Granulatherstellung) oder bei der endgilltigen Verformung, aber auch schon während des Mischvorganges beispielsweise auf dem Mischwalzwerk eintreten. Durch den Vernetzungsvorgang wird der #red-Wert gegenüber einer Mischung mit unvulkanisierter, Kautschukanteilen verständlicherweise erhöht, die Mischung behält jedoch durchaus noch ihren thermoplastischen Charakter.
Beispiel 1 80 Teile Polypropylen < red = 3, 5), stabilisiert mit 0, 3 Teilen 4-, 4-, Thio bis (6-t-butyl-, 3-methylphenol), werden mit 20 Teilen Athylenpropylenkautschuk der oben charakterisierten Art auf einem Mischwalzwerk gemischt, dem Walzfell 0, 5 Teile Schwefel sowie 0, 3 Teile 2-, 5-Dimethyl, 2-, 5-Ditertiärbutylperoxihexan zugesetzt und die gesamte Mischung 10 Minuten bei 180°C gewalzt.
Nach dem Vermahlen des Felles zu Mühlengranulat werden hieraus Prüfkörper entsprechend DIN 53 453 gespritzt. Abbildung 1 zeigt die Abhängigkeit des Kerbschlages dieser Proben von der Temperatur (Kurve 3) im Vergleich zur Nullprobe (Polypropylen, Kurve 1) sowie der vernetzerzusatzfreien Rezeptur (80 Teile Polypropylen, 20 Teile Athylenpropylenkautschuk, Kurve 2).
Beispiel 2 Es wird nach Beispiel 1 verfahren, nur ansflle des Athylenpropylenkautschuks sind, wieder im Gewichtsverhältnis 80 : 20, andere apolare Kautschuktypen im Vergleich zur Nullprobe (Polypropylen, Kurve 1 verwendet in Abbildung 2) 1-ndmlich Cispolybutadien-1, 4 (Mooneyviskosität 5 0, Kurve 2), Butadienstyrolkautschuk (Mooneyviskosität 50, Butadien--Styrol-irhältnis 75 : 25, Kurve 3), mastizierter Naturkautschuk (Mooneyviskosität 65, ebenfalls Kurve 3), sowie Butylkautschuk (98 % Isobutylen, 2 % Isopren, Kurve 4) ; Kurve 5 entspricht wieder der beanspruchten Mischung. Die Mischungen der Kurven 2, 3 und 4 enthalten anstelle des Peroxides eine fizr diese Kautschuktypen zutreffende, aus der normalen Kautschukvulkanisation allgemein bekannte Vulkanisationsbeschleunigermischung (0, 15 Teile Mercaptobenzothiazol, 0, 3 Teile Tetramethylthiuramdisulfid, 0, 2 Teile Stearinssiure und 1 Teil Zinkoxid).-Kurve 5 zeigt deutlich die Überlegenheit der beanspruchten Mischungen.
Ein alleiniger Einsatz polarer Kautschukewie Polychloropren oder Polybutadienacrylnitril führt infolge der geringen Verträglichkeit dieser Produkte mit dem Polypropylen zu nach thermoplastischen Verarbeitungsmethoden nicht verarbeitungsfähigen Mischungen, womit apolare Kautschuke aus dieser Betrachtung ausscheiden.
Beispiel 3 Die im Beispiel 1 charakterisierte Mischung wird in einem Schnellmischer unter Verwendung von Krümelkaütschuk hergestellt, die Mischung einem Granulator zugeführt und in einem Temperaturbereich zwischen 200 und 250°C granuliert. Das Granulat wird auf verschiedenen Spritzgußmaschinen mit Vorplastifizierung bei 200 bis 240°C (progressive Temperatursteigerung vom Einfülltrichter zur Düse hin) zu verschiedenartigsten Formlingen verspritzt. Aus dem Mühlengranulat dieser Formlinge entsprechend DIN 53 453 gespritzte Prüfkörper zeigen ebenfalls das in den Kurven 3 bzw. 5 der Abbildungen 1 bzw. 2 dargestellte Kerbschlagtemperaturverhalten.

Claims

Patentanspruch Vulkanisierte Formasse aus einem Gemisch von a) Polypropylen und b) 5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogenauf die Gesamtmischung, eines kautschukartigen Polymeren in Gegenwart peroxidhaltiger Vulkanisationsmittel für den Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß sie als b) ein Mischpolymerisat aus Äthylen mit 30 bis 70 Gewichtsprozent Propylen enthält.

L e e r s e i t e