DE1620786C2 - Verfahren zum Verbinden von vulkanisierbaren Mischungen aus natürlichem und synthetischem Kautschuk an Metalle - Google Patents

Verfahren zum Verbinden von vulkanisierbaren Mischungen aus natürlichem und synthetischem Kautschuk an Metalle

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von vulkanisierbaren, feinteilige, gefällte oder auf thermischem Wege erzeugte Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 30 bis 400m2/g (BET) und einer mittleren Primärteilchengröße von 10 bis 40 mn in Mengen von 10 bis 50 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, sowie Ruß enthaltenden Mischungen aus natürlichem und/oder synthetischem Kautschuk an Metalle durch Vulkanisation, welches ein hohes Haftvermögen bei besonderen mechanischen Beanspruchungen ermöglicht.
Verbundgegenstände aus Gummi und Metallen,' wie Puffer, Schwingmetalle oder mit Stahlseilen armierte Gummiartikel, wie Fahrzeugreifen, Transportbänder usw., unterliegen im allgemeinen beträchtlichen dynamischen Beanspruchungen, welche eine möglichst feste Haftung der Gummimischung an dem Metall erforderlich macht.
Es ist bekannt, zur Haftung von vulkanisierbaren Kautschukmischungen an Metalle, vorzugsweise Messing, eine mit den üblichen Aufbau- und Vulkanisationsmitteln versehene Kautschukmischung auf einem Walzwerk oder in einem Innenmischer herzustellen und in diese hohe Anteile Aktivruß, und Schwefel im Überschuß einzumischen. Die Mischung wird auf das Metall aufgebracht und unter Druck aufvulkanisiert. Der von der Vulkanisationsreaktion nicht verbrauchte Schwefel bewirkt unter Bildung von Schwefelbrücken die Haftung des Gummis an die Metalloberfläche.
Es wurden auch schon Untersuchungen vorgenommen, um die Eignung von aktiven Kieselsäuren für Mischungen zur Gummi-Metall-Bindung festzustellen, welche zu dem Ergebnis führten, daß Kieselsäurezusätze eine Steigerung der Haftwerte bedingen, wobei die Bindungswerte mit steigender Oberfläche der Kieselsäuren zunehmen.
Die bisher erreichte Gummi-Metall-Bindung genügt im allgemeinen für solche Zwecke, bei welchem der Verbundkörper Druck- und Zugkräften und in gewissem Umfange auch noch Scherkräften ausgesetzt ist; jedoch ist die Haftung dort nicht mehr ausreichend, wo Biegekräfte mit elastischer Rückfederung auftreten, da in solchen Fällen die bei der Vulkanisation der Kautschukmischung gebildeten Schwefelbrücken mit. dem Metall, welche auf der Metallseite kristallinen Metallsulfidcharakter aufweisen, abreißen. Die Zugabe von feinteiliger Kieselsäure sowie Haftvermittlern auf der Basis von Kondensationsprodukten aus Phenolen und Aldehyden bewirkt hierbei zwar eine gewisse Verbesserung der Haftwerte, welche aber bei höheren Beanspruchungen über längere Zeiträume ebenfalls nicht mehr den gestellten Anforderungen genügen.
Für die in der heutigen Praxis wesentlich gesteigerten Anforderungen an Gummi-Metall-Verbundkörper reichen die nach den bekannten Verfahren erhaltenen Haftwerte nicht mehr aus, so daß man bemüht ist, die Haftung noch wesentlich zu· verbessern, damit diegefüllte vulkanisierte Gummischicht und das Metall auch bei starker dynamischer Beanspruchung fest miteinander verbunden bleiben.
Mit Hilfe des beanspruchten Verfahrens werden Haftwerte ermöglicht, die den Anforderungen an Biegefestigkeit auch über längere Zeiträume genügen.
Das Kennzeichnende der Erfindung wird darin gesehen, daß man eine Kautschukmischung verwendet, die zusätzlich 1 bis 4 Gewichtsteile Resorcin und Hexamethylentetramin sowie 2 Gewichtsteile Blei-(Il)-oxid, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, enthalten.
Zur Feststellung der Haftwerte wurden die Ergebnisse verschiedener Mischungskombinationen einandergegenübergestellt.
Bei den Vergleichsuntersuchungen wurde von Naturkautschuk (Tabelle I) und Synthesekautschuk (Tabelle II) ausgegangen und dieser jeweils durch Einarbeiten von Aktivruß allein (Versuche Nr. 1, 2, 9 und 10) und mit Zusatz von aktiver Kieselsäure (Versuche Nr. 3,4, 11 und 12) verstärkt. Zusätzlich wurden jeweils in die reine Rußmischung (Versuche Nr. 5, 6, 13 und 14) und in die Ruß-Kieselsäuremischung (Versuche 7, 8, 15 und 16) Resorcin und Hexamethylentetramin eingemischt.
Demgegenüber wurde der Einfluß von Bleioxid (Versuche Nr. 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 und 16) in den obengenannten Mischungskombinationen geprüft.
Die Haftprüfung wurde dergestalt vorgenommen, daß Stahlcorde in einen Mischungsblock von 1 cm Kantenlänge eingebettet und unter Druck 40' bei 145° C einvulkanisiert wurden.
Die benötigte Kraft zum Ausziehen der Stahlcorde aus den Mischungsblöcken wurde auf einer Zerrreißmaschine üblicher Bauart gemessen und in kp/cm angegeben.
1 Tabelle I 3 Vers
4		 uche
5		 6 7 8
- 100 2 100 100 100 100 100 100
Naturkautschuk . 1
1		 100 1
1		 1
1		 1
1 		1
1		 1
1		 1
1
Stearinsäure ... 1
1
Phenyl-/?-naphthylamin
Fo'rtsetzung
Versuche 4 5
hocharomatischer Weichmacher
Sulfenamidbeschleuniger
Schwefel ...
Zinkoxid
Blei(II)oxid
Aktivruß
Aktive Kieselsäure
Resorcin
Hexamethylentetramin
Vulkanisation 40'/1450C Haftwerte, kp/cm, an Stahlcord
vermessingt
an Stahlcord blank
4 4
0,7 0,7
5 5
8 6
—- 2
60 60
0,7 5
45 15
4 0,7
18
9
17
21 10
4
0,7
60
2,5
1,5
21
11
4
0,7
2
60
2,5
1,5
23
12
Tabelle II
.4
0,7
45
15
2,5
1,5
27
15
10
Versuche
13
14
15
Butadien-Styrol-Kautschuk .
Stearinsäure
Phenyl-/9-naphthylamin
Hocharom. Weichmacher . Sulfenamidbeschleuniger ...
Schwefel
Zinkoxid
Blei(II)-oxid
Aktivruß
Aktive Kieselsäure
Resorcin
Hexamethylentetramin
Vulkanisation 4O'/145°C Haft werte (kp/cm) an Stahlcord vermessingt.
an Stahlcord blank
100 100
1 1
1 1
4 4
0,8 0,8
5 5
8 6
— 2
60 60
100
4 0,8
45 15
15
15
18
100
4
0,8
60
2,5
1,5
19
9
100
4
0,8
2
60
2,5
1,5
21
10
100
4
0,8
45
15
2,5
1,5
24 12
Die Ergebnisse lassen erkennen, daß ein Zusatz von Bleioxid bereits eine merkliche Verbesserung der Haftwerte ergibt, welche jedoch noch wesentlich erhöht werden, wenn Mischungen mit Ruß- und Kieselsäure, Zusätzen an Harzbildnern und Blei(II)-oxid verwendet werden. .

Claims (1)

  1. i 620
    Patentanspruch:
    Verfahren zum Verbinden von vulkanisierbaren, feinteilige, gefällte oder auf thermischem Wege erzeugte Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 30 bis 400 m2/g (BET) und einer mittleren Primärteilchengröße von 10 bis 400 ηΐμ in Mengen von 10 bis 50 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, sowie Ruß enthaltenden Mischungen aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk an Metalle durch Vulkanisation, dadurch gekennzeichnet, daß man Kautschukmischungen verwendet, die zusätzlich 1 bis 4 Gewichtsteile Resorcin und Hexamethylentetramin sowie 2 Gewichtsteile Blei (II)" oxid, jeweils bezogen auf · 100 Gewichtsteile Kautschuk, enthalten.
DE1620786A 1966-07-06 1966-07-06 Verfahren zum Verbinden von vulkanisierbaren Mischungen aus natürlichem und synthetischem Kautschuk an Metalle Expired DE1620786C2 (de)

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