DE1935982A1 - Elastomere - Google Patents
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Description
American Cyanamid Company, Wayne, New Jersey, V.St·A.
es sssssssrsssssssssxssssa=:=: ssKsss sssssssssscssssssssssssss
Elastomere
Die Erfindung betrifft synthetischevulkanisierbare
elastomere Polymere·
In der britischen Patentschrift 1 083 090 ist ein "besonderes
Härtungssystem für synthetische Elastomere beschrieben·
Das Härtungssystem besteht aus einer Mischung von Schwefel und einem Alkalisalz einer organischen Carbonsäure
und wird manchmal als "Seifen-und-Schwefel"-Härtungssystem
bezeichnet. Gegenüber üblichen Härtungsmitteln, zum Beispiel Ammoniumsalzen allein oder in Kombination mit Alkylhalogeniden
oder Erdalkalioxiden, bietet das Seifen-und-Schwefel-System
die Vorteile besserer Entformbarkeit, geringerer Korrosion von Formen, höherer Wirtschaftlichkeit, Fehlen
von aggressiven Dämpfen und Gasen, wahlweises Entfallen einer Nachhärtung und ausgezeichneter Lagerbeständigkeit.
Durch die vorliegende Erfindung wird dieses Seifen-und-Sohwefel-Härtungseyetem
verbessert, wodurch eine sicherere
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.Verarbeitung (Anvulkanisationszeit) erreicht wird, ohne
daß die Härtungsgeschwindigkeit verzögert wird. Wenn für einen bestimmten Zweck eine rasche Härtung gewünscht
wird, leidet gewöhnlich der Verarbeitungsspielraum. Diese Schwierigkeit läßt sich weder durch Einstellung der Mengen
an Schwefel und Alkalisalzen noch durch Veränderung der Form von Schwefel oder Alkalisalz vollständig überwinden.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß N-substituierte Mono- oder Bis-maleimide und besonders Bis-maleimide eine
rasche Härtungsgeschwindigkeit ermöglichen, ohne den Verarbeitungsspielraum nachteilig zu beeinflussen. Durch die
Erfindung wird das Seifen-und-Schwefel-System mit anderen
Worten so verbessert, daß die Vorteile des Seifen—und-Schwefel-Systems
erhalten bleiben, während zusätzlich ein höherer Verarbeitungsspielraum und eine gute Härtungsgeschwindigkeit erreicht werden. Es wurde ferner gefunden,
daß das erfindungsgemäße System in Bezug auf Härtungsgeschwindigkeit und Verarbeitungsspielraum innerhalb eines gewissen
Bereiches gesteuert werden kann.
Die synthetischen elastomeren Polymeren, die erfindungsgemäß
vulkanisiert werden können, bestehen aus 3 Klassen von Stoffen:
Die erste Klasse bilden halogenhaltige Acrylatpolymere.
Diese Polymeren sind Copolymere eines Alkylacrylats, besonders eines niederen Alkylacrylats, mit einem kleineren
Anteil eines Vinylmonomeren, welches das Halogen enthält. Chlor ist das am häufigsten verwendete Halogen und wird
daher zur Erläuterung als Beispiel verwendet. Die Bezeichnung
"Polymere11 sohließt selbstverständlich Polymere, die
zwei oder mehr verschiedene monomere enthalten, ein.
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Die wahrscheinlich am meisten verwendeten und im allgemeinen bevorzugten Elastomeren des Acrylattyls sind Copolymere,
von Äthylaerylat mit verschiedenen Mengen eines damit copolymerisierbaren chlorhaltigen Monomeren wie 2-Chloräthylvinyläther,
2-Chloräthylacrylat oder Vinylchloracetat.
Einzelne Beispiele für im Handel erhältliche Copolymere sind Copolymere von Äthylaerylat und etwa 5 Gewichts-^
Chloräthylvinyläther, Copolymere von Äthylaerylat und etwa
5 Gewichts-^ 2-Chlorätbylacrylat und Copolymere von etwa
70 Gewichts-^ Äthylaerylat oder mehr und bis zu 15 Gewichts-^.
Vinylchloracetat.
Die zweite Klasse von elastomeren Polymeren bilden Chloropren(Neopren)-Polymere.
Der Begriff "Chloropren-Polymere", wie er hierin verwendet wird, umfaßt nicht nur die Polymeren
von 2-Chlor-1,3-butadien, sondern auch dessen .Copolymere
mit polymerisierbaren Vinyl- oder Dienverbindungen, in denen Chloropren das überwiegende Monomere ist.
Die dritte Klasse von elastomeren Polymeren bilden epoxyhaltige
Acrylatpolymere, die aus Homopolymeren oder Copolymeren mit einem oder mehreren damit copolymerisierbaren
Monomeren bestehen können.
Typische Beispiele für diese Polymeren sind Copolymere eines niederen Alkylacrylats, zum Beispiel Äthylaerylat,
mit Glycidylmethacrylat.
Die Halogen- und · Epoxygruppen in den vorstehend genannten Polymeren werden in Verbindung mit elastomeren Polymeren
manchmal als "aktive" Gruppen bezeichnet. Der Grund dafür liegt darin, daß es bekannt ist, daß Polymere, die solche
Gruppen enthalten, leichter vuikanisierbar sind, wodurch eine Vulkanisation von speziellen Massen ermöglicht wird, die
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sonst nicht leicht vulkanisierbar sind. Solche Elastomeren sind wegen ihrer ausgezeichneten Beständigkeit gegen Verschlechterung
durch Wärmeeinwirkung von besonderem Interesse. Sie haben wahrscheinlich die besten derartigen Eigenschaften
von allen handelsüblichen Kautschuksorten mit Ausnahme einiger Silikone und einiger hochfluorierter
Elastomerer, die für Sonderzwecke bestimmt sind. Sie sind
ferner in hohem Maße gegen Biegebeanspruchung, bleibende Verformung, Ozon, Ultraviolettlicht, Mineralöle und Gasdiffusion
beständig. Sie werden daher für Dichtungsmanschetten, Schläuche, Förderbänder, Ventildichtungen, Dichtungspackungen,
öldichtungen, Druckwalzen, Schutzüberzüge und dergleichen, empfohlen und in großem Umfang verwendet.
Besondere Vorteile werden erfindungsgemäß bei der Vulkanisation von Gopolymeren aus A'thylacrylat und Vinylchloracetat
(dem Produkt der Copolymerisation von etwa 5 # Vinylchloracetat und 95 # Äthylacrylat) und von Terpolymeren aus Butylacrylat,
Vinylchloracetat und Cyanäthylacrylat erzielt.
Zur Herstellung der vulkanisierbaren Massen nach der
Erfindung wird das unvulkanisierte Elastomere mit Schwefel,
einem Alkalisalz einer organischen Säure, einem Maleimid und nach Bedarf mit anderen üblichen Additiven vermischt.
Das Kompoundieren kann in üblicher Weise auf einem Kautschukwalzenstuhl erfolgen. Der kompoundierte Kautschuk
wird dann bei erhöhter Temperatur gehärtet, zum Beispiel in einer erwärmten Form.
Die für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Maleimide
sind N-substituierte Mono- oder Bis-maleimide der Formel
Il
HC- α. ..
ΊΙί - R HC - C^
Il
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worin E einen einwertigen oder zweiwertigen substituierten oder unsubstituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet. Wenn
der Kohlenwasserstoffrest zweiwertig ist, weist er als Substituenten
an seinem endständigen Kohlenstoffatom einen Rest der Formel
Il
C - CH
Il
Il
auf.
Geeignete Kohlenwasserstoffreste sind beispielsweise die einwertigen oder zweiwertigen Reste von Arylgruppen wie
Phenyl oder Haphthyl, von Alkylgruppen wie Niederalkyl, und von Cycloalkylgruppen wie Cyclohexyl. Beispiele für
Substituenten an dem Kohlenwasserstoffrest sind Nitrogruppen, niedere Alkylreste, niedere Alkoxygruppen, Halogenatome
(Chlor, Brom, Jod), Fhenylreste und Pbenoxygruppen.
Zu den für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Bismale imi den gehören beispielsweise N^N'-Athylen-bis-maleimid,
NjN'-Hexamethylen-bis-maleimid, Toluylen-2,4-bis-maleimid,
Toluylen-2,6-bis-maleimid, Phenylen-1,4-bis-maleimid, Phenylen-1,3-bie-maleimid,
N1,N-(MethyXen-di-p-phenylen)dimaleimid
und Gemische daraus. Eine Mischung aus Toluylen-2,4- und
-2,6-bis-aaleimid wird bevorzugt.
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. Zwar werden Bis-maleimide für die erfindungsgemäßen Zwecke
bevorzugt, Mono-maleimide sind jedoch ebenfalls geeignet. Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Mono-maleimide
sind N-Phenylmaleimid, N-(o-Tolyl)maleimid, N-(m-Tolyl)-maleimid,
N-(o-Nitrophenyl)maleimid, N-(m-Nitrophenyl)-maleimid,
N-(p-Nitrophenyl)maleimid, N-(p-Äthoyphenyl)-maleimid,
N-alpha-Naphthylmaleimid und N-(2-Äthylhexyl)- '
maleimid.
Die für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Maleimide
einschließlich der oben genannten Einzelverbindungen sind bekannt, beispielsweise aus den USA-Patentschriften
2 444 536, 2 462 835 und 2 980 694.
Die Maleimidmenge, die in Verbindung mit Schwefel und Alkalicarboxylat
in dem erfindungsgemäßen Vulkanisationssystem
verwendet wird, kann je nach dem besonderen Verwendungszweck,
für den das System bestimmt ist, in einem weiten Bereich schwanken. Gewöhnlich wird das Maleimid in einer
Menge von etwa 0,25 bis etwa 5.»0 Gewichtsteilen pro 100
Gewichtsteile des Elastomeren und vorzugsweise in Mengen von etwa 0,5 bis etwa 1,5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile angewandt. Wenn die Mengen an Schwefel und Alkalisalz
konstant gehalten werden, nehmen mit zunehmender Maleimidmenge die Härtungsgeschwindigkeit und der Härtungsgrad im
allgemeinen zu, während der Verarbeitungsspielraum (Anvulkanisation)
höchstens sehr wenig abnimmt. Es wurde jedoch auch festgestellt, daß durch geringe Einstellungen der
Mengen an Schwefel und/oder Alkalisalz durch den Endverbraucher
der VerarbeitungsSpielraum beträchtlich verbessert
werden kann. Die -verwendete Schwefelmenge soll etwa 0,05 bis 2,5 Teile pro 100 Teile Elastomeres und vorzugszweise
etwa 0,1 bis 0,5 Teile pro 100 Teile betragen. Eine Erhöhung der Sohwefeimenge hat zur Folge, daß der Verarbeitungsspialraum
eingeschränkt und die Härtungsgeschwindigkeit und der Härtungsgrad erhöht werden.
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Zu den Alkalisalzen, die für die erfindungsgemäßen Zwecke
geeignet sind, gehören die Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze von einbasischen und mehrbasischen gesättigten und
ungesättigten organischen Säuren, zum Beispiel von Fettsäuren mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ungesättigten aliphatischen
Säuren mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren und Arylcarbonsäuren. Beispiele
für diese Salze sind Natriumstearat, Kaliumstearat, Natriumacetat,
Kaliumnatriumtartrat, Natriumoleat und Mischungen daraus. Die bevorzugten Salze sind die Salze von Cg-C.q-Fettsäuren,
und das bevorzugte Metall ist Natrium. Mit Kaliumsalzen werden gewöhnlich höhere Härtungsgeschwindigkeiten
erzielt als mit den Natriumsalzen.
Die verwendete Menge an Alkalisalz liegt im Bereich von
etwa 0,5 bis etwa 7,0 Teilen pro 100 Teile Elastomeres und vorzugsweise zwischen etwa 0,1 bis 5,0 Teilen pro 100 Teile.
Durch Verwendung einer .größeren Salzmenge wird eine ähnliche Wirkung wie mit höheren Schwefelmengen .erzielt, nämlich
ein geringerer· Verarbeitungsspielraum, eine höhere Härtungsgeschwindigkeit und ein höherer Härtungsgrad.
Wie erwähnt, werden allein durch Veränderung der Menge an Schwefel und Alkalisalz keine höhere Härtungsgeschwindigkeit
und kein höherer Härtungsgrad erzielt, ohne daß gleichzeitig der Verarbeitungsspielraum verringert wird. Dagegen hat
ein Zusatz eines Maleimids zu der vulkanisierbaren Masse aus Elastomerem, Schwefel und Alkalicarboxylat zur Folge,
daß die Härtungsgeschwindigkeit erheblich erhöht wird und ein höherer Härtungsgrad erzielt wird, während der Verarbeitungsspielraum
- wenn überhaupt - nur wenig beeinflußt wird. Diese Wirkung ist ungewöhnlich und völlig unerwartet,
so daß erstmals ein sicheres und gesteuertes Vulkanisationssystem für die verschiedenen aktives Halogen enthaltenden
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und anderen Elastomeren, wie sie oben beschrieben wurden, zur Verfügung steht.
Während der Kompoundierung des Elastomeren können Additive zugesetzt werden, wie sie normalerweise beim Kompoundieren
von Elastomeren verwendet werden.Zu solchen Additiven gehören Ruß, andere Füllstoffe, Pigmente, Antioxydantien,
Stabilisatoren und andere übliche Zusätze.
Die kompoundierten Elastomeren werden in üblicher Weise vulkanisiert. Gewöhnlich werden Härtungstemperaturen über
150 0C angewandt.
Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. Teile und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben ist.
Ein Elastomeres wird aus Äthylacrylat und Vinylchloracetat
in einem Verhältnis der Monomeren von 95 : 5 hergestellt. Das Elastomere enthält etwa 1 # Chlor. Dieses
Elastomere wird in der folgenden Tabelle I als "Copolymeres"
bezeichnet. In ähnlicher Weise1 wird ein Elastomeres
aus Butylacrylat, Cyanäthylacrylat und Vinylchloracetat
in einem Verhältnis der Monomeren von 83 : 12 : 5 hergestellt» Dieses Elastomere enthält etwa 1 # Chlor und wird
in Tabelle I als "Terpolymeres" bezeichnet. Diese Elastomeren
werden dann zu den in Tabelle I angegebenen Massen kompoundiert. Anschließend werden die Massen unter den
in Tabelle II angegebenen Bedingungen vulkanisiert und getestet. Die Eigenschaften der Vulkanisate sind ebenfalls
in Tabelle II angegeben. Die Money-Scorch-Werte sind mit
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_ 9 _ 1935882
te bezeichnet, womit die Zeit in Minuten für eine Zunahme
der Mooney-Viskosität um 5 Punkte von der Mindestviskosität
bei der Meßtemperatur gemeint ist. Die Testergebnisse zei-. gen, daß mit den erfindungsgemäßen Elastomermassen (B, C und
E) eine schnellere Härtungsgeschwindigkeit und ein höherer Härtungsgrad bei einem größeren Verarbeitungsspielraum erzielt wird.
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1935882 - ίο -
ABCDE
Copolymer | 100 | 100 | 100 | 50 | 50 |
Terpölymer | - | - | - | 50 | 50 |
FEF -Ruß | 60 | 60 | 60 | 65 | 65 |
MT4-Ruß | - | — | 35 | 35 | |
Ageritweiß | 2,0 | 2,0 | 2,0 | — | - |
BLE | - | - | - | 2,0 | 2,0 |
Stearinsäure | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
Schwefel | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
Natriumoleat | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 3,5 |
Toluylen-2,4-bis- maleimid |
_ | 1,5 | _ | ||
Phenylen-1,3-bis- maleimid |
1.5 | 1.5 |
J "Fast Extruding Furnace"
4"Medium thermal"
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ursprünglich nach 16 Stunden langer Kach-
härtung bei 149 0O (300 0P)
k Ά
P_ £ £ L JL
c D ε
Mooney-Scorch bei
121 oc (250 0F)5T5 37,5 35,2 48,4 20,2 25,5
ο Mooney-Scorch bei . . 9
to 166 0G (330 0F)5T1- 3,3 3,1 3,1 2,0 1,8
oo j
-^ Belastungs-Dehnungs-
NJ Verhalten, nach Härtung
ο bei 166 0C (330 0F)
jtn
jtn
to ■ - ■ '
Modulus, 100 io
nach 5 Minuten 12,7 20,4 16,2 17,6 31,6
(180) (290) (230) (250) (450)
10 20,4 47,1 35,2 41,5 62,6 54,1 73,1 75,2 93,5
(290) (670) (500) (590) (890) (770) (1040) (1070) (1330)
15 32,3 57,0 54,8 56,2 69,6 61,2 77,3 .80,1
(460) (810) (780) (800) (990) (870) (1100) (1140)
CD CO Ol CD CO
Tabelle II (Fortsetzung)
ursprünglich
nach 16 Stunden langer Nachhärtung bei 149 C (300 0F)
Zugfestigkeit
nach 5 Minuten
nach 5 Minuten
10
16,2
(230)
(230)
32,3
(460)
(460)
83,0 - 121,3
(1180) (1725)
(1180) (1725)
25,3 (360)
106,2 (1510)
36,9
(525)
(525)
103,3 128,3 123,7
63.3 66,8 114,6 137,1
(900) (950) (1630) (1950)
(900) (950) (1630) (1950)
72.4 73,1 132,2 142,7
137,8 93,5 85,8 (1960) (1330) (1220)
140,6 '103,7 87,9
Ό | Cfji | nach. 3 | a ,ι On9 /ο | 930 | k löOJ | 860 | 550 | 310 | (, lööu; | 195 | 180 " | ν'4 lo) y | 85 | I |
O 33 |
& | 10 | Hiß«, ten | 555 | 330 | 260 | 140 | 190 | 170 | 80 | IV) I |
|||
Q | "Tl | 15 | 400 | 250 | 180 | 120 | ||||||||
*> | Härte, | 585 | ||||||||||||
O cn |
nach ,5 | Shore A | 60 | 290 | 64 | 69 | 78 | 215 | 80 | 80 | 100 | 90 | ||
10 | Minuten ; | 63 | 250 | 72 | 75 | 85 | 220 | 81 | 80 | • 90 | 91 | |||
15 | 65 | 75 | 77 | 85 | ||||||||||
66 | 28,6 | 29,3 | 38,3 | |||||||||||
'bleibende Ver | 75 | 71 | 85 | |||||||||||
formung j, fo ' | 75 | 74 | 87 | |||||||||||
28,2 | 35,9 | |||||||||||||
an Proben, die zuerst I7 Minuten bei 166 C (330 0F) gehärtet, dann 16 Stunden bei 149 0
(300 0F) nachgehärtet und schließlich in Luft 70 Stdn.'bei 166 0C (330 0F) unter 25 #-iger
ferformung gealtert wurden.
(300 0F) nachgehärtet und schließlich in Luft 70 Stdn.'bei 166 0C (330 0F) unter 25 #-iger
ferformung gealtert wurden.
1935882
- 13 Beispiel 2
Zwei Proben des elastomeren Terpolymeren von Beispiel 1
werden kompoundiert, vulkanisiert und getestet. In Tabelle III sind die Ergebnisse mit dem besten Vulkanisationssystem
aus Schwefel und Alkalisalz (P) mit einem erfindungsgemäßen Vulkanisationssystem (G) verglichen.
Es ist ohne weiteres zu ersehen, daß bei (G) der Verarbeitungsspielraum bei ähnlicher Härtungsgeschwindigkeit
und ähnlichem Härtungsgrad erheblich besser ist als bei (P).
0 Π 3 \ ?- S .' 7 Π
-14 | Zubereitung | — | 12 | F1 | ■ | _si |
Tabelle | Terpolymeres von Beispiel 1 FEF-Ruß MT-Ruß Stearinsäure Phenyl-beta-naphthylamin Schwefel Natriumoleat Kaliumstearat Phenylen-1,5-bis-maleimid |
III | 25 | 100 70 10 2 2 0,5 4 -0,5 |
,0 (170) | 100 70 10 2 2 0,5 5,5 1 |
Mooney-Scorch - 121 0C (250 0F), 166 0G (550 0F), |
44 | 10 1,2 |
,5 (560) | 45,5 2,5 |
||
Belastungs-Dehnungs-Verhalten. nach Härtung bei 166 0C (550 0F) |
• | ,5 (650) | ||||
ρ Modulus, 100 #, kg/cm (psi) nach 5 Min. |
4 | 59 | 12,0 (170) | |||
6 Min. | 64 | ,4 (560) | 26,7 (580) | |||
10 Min. | 79 | ,7 (920) | 58,5 (545) | |||
Zugfestigkeit, kg/cm (psi) | ,1 (1125) | |||||
nach. 5 Min. | 19,0 (270) | |||||
6 Min. | 500 | 55,5 (790) | ||||
10 Min, | 520 | 67,5 (960) | ||||
Elongation, $ | 200 | |||||
nach 5 Min. | 520 | |||||
6 Min. | 64 | 500 | ||||
10 Min. | 64 | 210 | ||||
Härte, Shore A | 69 | |||||
nach 5 Min. | 68 | |||||
6 Min. | 72 | |||||
10 Min. | 75 | |||||
1p: einstufige Mischung, bei 104 0O (220 0F) gelagert
2*. zweistufige Mischung
009885/20 8 9
1935882
Beispiel 3
Aus der folgenden Tabelle IV geht hervor, daß mit Masse A,
die N-Phenylmaleimid enthält, ein besserer Schutz gegen
Anvulkanisation, ein höherer Härtungsgrad bei ähnlicher Härtungsgeschwindigkeit und eine geringere bleibende Verformung
erreicht wird als mit der Elastomermasse B, in der das Monomaleimid fehlt.
0 0 9 8 8 5 / 2 0 B 9
-16 Tabelle IV
Zubereitung von. Acrylelastomeren mit Monomaleimiden
Elastomeric opolymere von Beispiel 1
PEP2 - Ruß
Phenyl-beta-naphthylamin
Stearinsäure
Schwefel
Natriumstearat
N-Phenylraaleimid
Mooney-Scorch,
(270 0P)
(270 0P)
bei 132 0O
Belastungs-Dehnungs-Verhalten, nach 5 Minuten Härtung bei 166 C
(330 op)
100 i» Modulus, kg/cm2 (psi)
Zugfestigkeit, kg/cm (psi) Elongation, #
Shore Α-Härte
Shore Α-Härte
4 Stunden bei 177 0O (350 0P) nachgehärtet
100 io Modulus, kg/cm2 (psi)
Zugfestigkeit, kg/cm (psi) Elongation, %
Shore Α-Härte
Shore Α-Härte
Gewichtsteile | |
A | B |
100 | 100 |
60 | 60 |
2 | 2 |
1 | 1 |
0,3 | ■ 0,3 |
3,5 | 3,5 |
1,5 |
19,4
12,8
14 | ,1 (200) | 1 | 4 | ,1 | (200) |
18 | ,3 (260). | 1 | VJl | ,5 | (220) |
850 | 980 | ||||
64 | 62 |
51,7 (735) 39,4 (560)
117,8 (1675) 99,1 (1410)
260 270
70 66
bleibende Verformung,
31,5
41,0
an Proben, die zuerst 61 Minuten bei 166 0C (330 0P),
gehärtet, 4 Stunden bei 177 0C (350 0P ) nachgehärtet und
dann 70 Stunden bei 149 0O (300 0P) unter 25 #-
Verformung an der Luft gealtert wurden.
"Past Extruding Purnace"
BAO ORlOiNAi.
Beispiel 4
Tabelle V zeigt die weitere Verbesserung einer Seifen- und
-Schwefel-Härtung eines epoxyhaltigen Acrylatpolymeren.
Die Masse A zeigt die Eigenschaften eines solchen nur mit
Seife und Schwefel gehärteten Polymeren. Die MassenB und C
zeigen die verbesserten Eigenschaften, die nach 10 Minuten
langer Härtung bei 166 0C (330 0F) in Bezug auf den
Modulus 100 io erzielt werden, wenn dem Härtungssystem
0,75 und 1,5 Teile Toluylenbismaleimid zugesetzt werden. Masse D zeigt zum Vergleich die Ergebnisse einer typischen
Seifen-und-Schwefel-Härtung eines halogenhaltigen Acrylatelastomeren.
Aus den Ergebnissen ergibt sich also der Schluß, daß durch Bismaleimide die Seifen-und-Schwefel-Vulkanisation
von epöxyhaltigen Elastomeren verbessert wird.
D09885/20S9
Tabelle V
A BC D
A BC D
Elastomer (1) _ . _ 100
Elastomer (2) 100 100 100 -
Ruß (PEP) 60 60 60 60
Stearinsäure 1 1 1 1
:?BNA (3) 2.2 22
Schwefel 0,3 0,3 0,3 0,3
Natriumoleat 3,5 3,5 3,5 3,5
i"Oluylen-2,4-bismaleimid - 0,75 1,5 \
cd Hooney-Scorch bei 132 0C (2700C), T5 10,5 9,4 6,0 6,7 * 1
O0 Beanspruchungs-Dehnungs-Ver-
on halten bei 166 oq (330 0P) gehär-
-s. tet
S 100 $ Modulusi 5 Min. 14,8 (210) 23,2 (330) 25,7 (365) 34,5 (490)
cn 10 Min. 16,9 (240.) 29,9 (425) 31,3 (445) 52,7 (750)
«o Zugfestigkeit, 5 Min. 10,5 (150) 37,3 (530) 35,9 (510) 105,5 (1500)
kg/cm2 (psi) 10 Min.
Elongation, $> 5 Min.
10 Min.
Shore A - Härte, 5 Min.
10 Min. nach
4 Stunden bei 176 °C/gehärtet
100 i> Modulus, kg/cm2 (psi) 79,4 (1130) 85,1 (1210) 88,6 (1260) 84,4 (1200)
Zugfestigkeit, kg/cm2 (psi) 119,5 (1700) 123,7 (1760) 124,8 (1775) 135,3 0925)^
Elongation, <fo I50 150 160 185 £0
Shore A-Härte 75 76 81 72 cn
(1) Äthylacrylat-Vinylchloracetat-Copolymer CO
(2) 97,5 1° Äthylacrylat- 2,5 $ Glycidylmethacrylat ■ Γο
(3) Phenyl-ß-naphthylamin
-.19 Beispiel 5
Ein Chloropren-Polymeres ("Neopren W", Handelsprodukt der E, I. duPont de Nemours and Company) wird im
wesentlichen nach der Arbeitsweise der Beispiele 1 bis 4 mit einer Seife, Schwefel und einem N-substituierten
Maleimid gehärtet. Die Werte von Tabelle VI zeigen einen hohen Härtungsgrad und eine gute Anvulkanisationszeit.
UUC/OOü/ 4 U 3 3
ο co co co
Ohloroprenelastomares Stearinsäure
Phenyl-ß-naphthylamin
SRF-Ruß
Schwefel
Kaliumstearat
m-Phenylen-bismale imid
Magnesiumoxid
Zinkoxid
2-Meroaptoimidazoiin
Mooney-Scorch
T5, 132 oc (270 0P)
Beanspruchung-Dehnung Härtungstemp. 0C (0F)
Härtuigszeit,
2 300 fo Modulus, kg/cm (psi)
Zugfestigkeit, kg/cm (psi)
Elongation, $ Härte (Shore A)
100 . | 100 | 100 | 100 |
1 | 1 | 1 | 1 |
2 | 2 | 2 | 2 |
29 | 29 | 29 | 29 |
1 | 1 | 1 | |
2 | 2 | 2 | |
2 | 2 | 2 | |
3 | 3 | 3 | |
5 | 5 | ||
0,4 |
3,5
3,3
153 (307) | 153 (307) | 153 (307) | 153 (307) |
ι
(VJ |
CO |
20/40 | 20/40 | 20/40 | 20/40 | I | co |
86,5/91,4 | 68,9/73,8 | 47,1/58,4 | 38,7/42,2 | cn | |
(1230/1300) | (980/1050) | 670/830) | (550/600) | co | |
220,0/225 | 183/193 | 165/197 | 164/181 | OO | |
(3130/3200) | (2600/2750) | (2350/2800) | (2330/2580) | ||
600/600 | 700/700 | 800/800 | 810/830 | ||
62/64 | 62/64 | 61/64 | 57/57 | ||
Claims (8)
1. Vulkanisierbare Masse, gekennzeichnet durch eine
Mischung aus (1) einem Blastomeren, das aus einem halogenhaltigen Acrylatpolymeren, aus einem Chloropren-Polymeren
oder aus einem epoxyhaltigen Acrylat-
. polymeren besteht, (2) etwa 0,05 bis etwa 2,5 Teilen Schwefel, (3) etwa 0,5 bis etwa 7 Teilen eines Alkalisalzes
einer organischen Carbonsäure und (4) etwa 0,25 bis etwa 5 Teilen eines N-substituierten Maleimids
pro 100 Teile Elastomeres»
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Elastomere ein Copolymeres aus einem Alkylacrylat und Vinylchloracetat ist.
3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Elastomere ein Terpolymeres aus einem niedere Alkylacrylat, Cyanäthylacrylat und Viaylchloracetat ist, .
4. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das N-substituierte Maleimid Phenylen-1,3-bismaleimid ist.
5. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das N-substituierte Maleimid Toluylen-2,4-bismaleimid ist.
6. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
N-substituierte Maleimid N-Phenylmaleimid ist.
7. Vulkanisationsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß
man eine Mischung nach Anspruch 1 erwärmt, bis die Vulkanisation praktisch beendet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß
man eine Mischung naoh Anspruch 3 verwendet.
009885/2QS9
BAD ORIGINAL.
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