DE1963049C3 - Wärmefeste vulkanisierbare elastomere Polymerisatformmassen - Google Patents
Wärmefeste vulkanisierbare elastomere PolymerisatformmassenInfo
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Description
jeweils bezogen auf die Gesamt-Menge an elastomeren Polymerisaten.
Die Erfindung betrifft vulkanisierbare elastomere Polymerisatformmassen mit verbesserter thermischer
Alterungsfestigkeit, insbesondere vulkanisierbare elastomere Formmassen mit hervorragender Wärmefestigkeit,
wobei eine besondere Alterungsverhütungswirkung durch die Kombination einer Phenothiazinverbindung
und eines halogenhaltigen Elastomeren erreicht wird.
Aus der US-PS 31 02 871 sowie aus »Soviet Rubber Technology«, Band 20,1961, Heft 9, Seiten 13 bis 16 ist
die Verwendung bestimmter Phenothiazinverbindungen zur Stabilisierung von Polydienkautschuk bekannt Die
dort beschriebenen Phenothiazinverbindungen besitzen jedoch noch nicht die erwünschte Wirksamkeit
besonders hinsichtlich des Ausblühens und der Schnittfestigkeit. In der DE-AS 1189 707 und der US-PS
28 68 764 ist die Stabilisierung von Polychloropren mit einem Phenothiazinphosfitgemisch beschrieben. Dabei
wird besonders auf das Problem der Lagerungshärtung von Polychloropren Wert gelegt Über die thermische
Alterungsbeständigkeit der erhaltenen Polymermassen ist dabei nichst ausgesagt.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß bei der gemeinsamen Verwendung bestimmter Phenothiazinverbindungen
und einem chlorierten, elastomeren Isopren-Isobuten-Copolymer Produkte erhalten werden
können, die eine besonders gute Alterungsbeständigkeit besitzen.
Die Erfindung betrifft daher eine wärmefeste, vulkanisierbare elastomere Formmasse, bestehend aus
A) einem Äthylen-Propylen-Dien-Terp
olymerisal und
B) 5 bis 100 Gew.-% elastomerem chloriertem Isopren-Isobuten-Copolymerund
C) entweder nicht mehr als 8 Gew.-°/o
3-tert.-Butylphenothiazin,
JJ-Di-tert^butylphenothiazin,
S^DioctyUphenothiazin oder
3-n^Öctyloxyphenothiazin oder nicht mehr
als 4 Gew.*°/o Phenothiazin,
3-tert.-Butylphenothiazin,
JJ-Di-tert^butylphenothiazin,
S^DioctyUphenothiazin oder
3-n^Öctyloxyphenothiazin oder nicht mehr
als 4 Gew.*°/o Phenothiazin,
jeweils bezogen auf die Gesamt-Menge an elastomeren Polymerisaten.
Im allgemeinen gibt es beim thermischen Altern von elastomeren Polymerisaten zwei Erscheinungen bei der
Änderung der physikalischen Eigenschäften. Die eine Erscheinung betrifft das Härten unter Anstieg von
Modul und Härte, während die andere Erscheinung ein Erweichen betrifft, das von der unterschiedlichen
Molekularstruktur des elastomeren Polymerisats, der Art des verwendeten Vernetzungsmittels und den
Alterungsbedingungen abhängt Man schreibt diese Erweichung der Häufigkeit des Brechens der Hauptketten
im Molekül, der Umlagerung von Vernetzungsstrukturen und einer Änderung der Dichte der Vernetzungsstellen
zu.
Die Alterungsverhütung durch die synergistische Wirkung der Phenothiazinverbindungen und des chlorierten
Isopren-Isobuten elastomeren Polymerisats gemäß der Erfindung gegenüber der Änderung der
is physikalischen Eigenschaften auf Grund einer thermischen
Alterung eines elastomeren Polymerisats hängt damit zusammen, daß ein Brechen der Haup Kette durch
Oxidation des elastomeren Polymerisats verhütet wird und die Änderung der vernetzten Stellen unterdrückt
wird, wobei das Härten oder das Erweichen einer vulkanisierten elastomeren Polymerisatmasse verhütet
werden kann. Dadurch können das Auftreten von Rissen und das Wachsen von Rissen, die beim
Hartwerden von vulkanisierten elastomeren Polymerisatmassen auftreten, die als wärmefeste Massen
Verwendung finden, also die Brucheigenschaften, verbessert werden. Andererseits können der Abrieb und
das Ausblühen dieser Massen, die durch ein Erweichen verursacht werden, verhütet werden. Außerdem zeigen
die elastomeren Formmassen gemäß der Erfindung eine hervorragende Festigkeit gegen Altern bei extrem
hohen Temperaturen von etwa 120 bis 200°C, wobei im allgemeinen Antioxidationsmittel für Kautschuk ihre
Wirkung verlieren.
Wenn Phenothiazin selbst verwendet wird, sollte die angewandte Menge nicht mehr als 4 Gew.-%, bezogen
auf die rohen Elastomeren, vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-%, betragen. Bei Verwendung einer Menge von
über 3% erhöht sich mit zunehmender Menge auch die
•ίο Wirkung. Wenn jedoch mehr als 4 Gew.-% Phenothiazin
zugesetzt werden, tritt bereits ein Ausblühen auf, weshalb größere Mengen als 4% nicht so günstig sind.
Bei den anderen erfindungsgemäß anwendbaren Phenothiazinverbindungen beträgt die günstige Menge bis
zu 8 Gew.-%, bezogen auf die elastomeren Polymerisate. Der Alterungsverhütungseffekt steigt, wenn die
zugesetzte Menge an Phenothiazinverbindung steigt. Um ein Ausblühen oder Ausbluten zu vermeiden, sollten
jedoch nicht mehr als 8 Gew.-°/o zugesetzt werden.
w Die synergistische Wirkung der Phenothiazinverbindung
und des halogenhaltigen Elastomeren entwickelt sich unabhängig von der Art der weiteren Zusätze, wie
z. B. der Füllstoffe, Weichmacher, Vernetzungsmittel in der elastomeren Formmasse und ihrer Zubereitung.
ν-, Wenn ein dehalogenierend wirkendes Vernetzungsmittel
verwendet wird, entwickelt sich die synergistische Wirkung der Phenothiazinverbindung und des halogenhaltigen
elastomeren Polymerisats noch ausgeprägter. Diese Aktivierungswirkung der synergistischen Wirkung
durch Zugabe eines dehälögeniefenden Vernetzungsmittels wird auch in solchen Fällen beobachtet,
wenn das dehalogenierende Vernetzungsmittel ztisanv men mit anderen üblichen Vernetzungsmitteln verwendet
wird, z. B. einem dehydrierenden Vernetzungsmittel.
Die Vernetzung bei einem halogenhaltigen elastomer
ren Polymerisat verläuft im allgemeinen unter Bildung von Halogenradikalen oder Von Halogenwasserstoffverbindungen,
die bei der Dehalogenierung auftreten.
Als dehalogenierendes Vernetzungsmittel, das nach
den genannten Mechanismen eine Vernetzung des halogenhaltigen elastomeren Polymerisats verursacht,
kann eines der üblichen Vernetzungsmittel verwendet werden, z. B. Polyamine, Polyamincarbamate, Dimercaptane,
Thioharnstoffe, dihydroxyaromatische Verbindungen, Derivate von dihydroxyaromatischen Verbindungen,
wie Di-o-tolyiguanidinsalze von Dicathechol und Oxide von mehrwertigen Metallen.
Die Menge des dehalogenierenden Vernetzungsmittels, das der elastomeren Formmasse zugesetzt wird,
kann in dem üblicherweise verwendeten Bereich ausgewählt werden, der für ein Vernetzen unter
Dehalogenieren bei halogenhaltigen elastomeren Polymerisaten üblich ist
Hinsichtlich der synergistischen Wirkung der Phenothiazinverbindungen
und des halogenhaltigen elastomeren Polymerisats wird angenommen, daß das Halogen
bei der Aktivierung der Phenothiazinverbindungen bei der Bildung von kationischen Resten eine Rolle spielt
Insbesondere, wenn ein dehydrierendes Vernetzungsmittel verwendet wird, wirken Halogenionen oder
-radikale stärker. Daher entwickelt sich die Aktivierungswirkung des halogenhaltigen Vernetzungsmitnels
gegenüber den Phenothiazinverbindungen ausgeprägter, jedoch kann über den Mechanismus gegenwärtig
nicht viel ausgesagt werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. In den Beispielen 1 bis 3 und 6 wird die
Wirkung von Phenothiazinverbindungen gezeigt, die zu einer Elastomerm^se zugefügt sind, in der die gesamte
rohe Elastomerkomponent". Isop~on-Isobuten-Copolymerisat
ist Beispiele 4 und 5 zeigen die Wirkung von Phenothiazinverbindungen, die zu ^astomermassen
zugesetzt sind, bei denen die rohe Elastomerkomponente ein Gemisch aus einem Isopren-Isobuten-Copolyrnerisat
und einem Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat
ist Die Mengen sind jeweils in Gew.-Teilen angegeben.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung von einem Phenothiazinzusatz zu einem chlorierten Copolymerisat
aus Isopren und Isobuten (chloriertes IIR). Als
Vernetzungsmittel wurde eine Thiuramverbindung oder Schwefel verwendet, die übliche dehydrierende Vernetzungsmittel
sind. Das Mischungsrezept, die Vulkanisations- und Prüfbedingungen und die erhaltenen Eigenschaften
sind im folgenden zusammengestellt.
(1) Mischrezept
Masse
I-I
Vergleich 1-1'
1-2
Vergleich 1-2
Chloriertes- Isopren-
Isobuten-Copoly-
merisat (»IIR«)
Ruß (HAF)
Stearinsäure
Spindelöl
Zinkweiß
Tetramethylthiuram-
disulfid
2-Mercäptö-benzö-
thiazol
Schwefel
Phenothiazin
100 100
60
1
8
8
3
1
8
8
3
60 1 8 8 3
100 | 100 |
60 | 60 |
1 | 1 |
8 | 8 |
5 | 5 |
1 | 1 |
2,5 -
1 1
2 2 2,5 -
(2) Prüfprobenherstellung
Vulkanisierung bei 140° C160 min,
Altern: JIS Nr. 1, Hantelprobe wird 48 h bei 15O0C an
der Luft stehengelassen.
(3) Ergebnisse | 1-i | Ver | 1-2 | Ver |
Masse | gleich | gleich | ||
1-1' | 1-2' | |||
Physikalische | ||||
Eigenschaften: | ||||
Vcr dem Altern: | 53 | 54 | 56 | 58 |
Härte C) (JIS*) | 690 | 670 | 680 | 660 |
Bruchdehnung (%) | 175 | 170 | 178 | 181 |
Zugfestigkeit | ||||
(kg/cm*) | 64 | 67 | 72 | 79 |
300% Modul | ||||
(kg/cm*) | ||||
Nach dem Altern: | 58 | 52 | 60 | 57 |
Härte (°) (JIS) | 600 | 520 | 590 | 520 |
Bruchdehnung (°/o) | 168 | 85 | 155 | 80 |
Zugfestigkeit | ||||
(kg/cm*) | 69 | 54 | 77 | 57 |
300% Modul | ||||
(kg/cm*) | ||||
*) JIS = Japanische Indastrienorm.
Wie sich aus den Werten ergibt, bei denen kein Phenothiazinzusatz erfolgte, wenn die Masse an der
Luft bei 15O0C gealtert worden war, wird die wirksame
Dichte der Vernetzungsstellen verringert, und die elastomere Masse wird weicher. Beim Phenothiazinzusatz
wird andererseits die Vernetzung stabilisiert, and das Erweichen wird verhütet. Die elastomere Masse hat
außerdem nach dem Altern einen höhtrsn 300%-Modul
als vor dem Altern. Die Zugfestigkeit wird in günstiger Weise beibehalten.
In diesem Beispiel wird die Wirkung von Phenothiazin gezeigt, das zu einer elastomeren Masse zugesetzt
worden ist, die ein dehydrierendes Vernetzungsmittel enthält.
(1) Mischrezept
Masse
Vergleich 2'
Chloriertes-Isopren-Isobuten- 100 100 Copolymerisat (»IIR«)
Ruß (FEF) 50 50
Stearinsäure 1 1
Spindelöl 8 8
Zinkweiß 5 5
Magnesiumoxid 2,5 2,5
Hexamethylendiamincarbamat 2,5 2,5
Phenothiazin 2,0 —
(2) Prüfprobenherstellung
Vulkanisierung: 140° C, 60 min;
Altern: JIS Nr. I1 Hantelprobe wird 48 h btüi 15O0C an
der Luft stehengelassen.
(3) Ergebnisse
Masse
Vergleich
Physikalische Eigenschaften:
Vor dem Altern:
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Nach dem Altern:
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
56 57
460 470
175 169
117 112
63 70
420 330
149 128
119 125
Schnittfestigkeits-Index bei 100° C 1230 100
Wie sich aus der Tabelle ergibt, wird der Abfal! der
Zugfestigkeit durch das Altern bei der elastomeren Masse merklich unterdrückt. Die Härteänderung und
die Änderung des Elastizitätsmoduls beim Altern ist sehr gering. Daher wird die Schnittfestigkeit der
elastomeren Masse erheblich verbessert
Wenn eine elastomere Masse, die mit einem Diamin vernetzt ist, gealtert wird, werden sekundäre Verzweigungsstellen
leichter gebildet, als dies bei elastomeren Massen der Fall ist, die durch die Thiuramverbindung
oder durch Schwefel wie in Beispiel 1 vernetzt und gehärtet worden sind. Wenn jedoch elastomere Massen
mit einem Phenothiazinzusatz gealtert werden, kann das sekundäre Vernetzen durch das Altern verhütet werden.
Das Phenothiazin kann somit die Vernetzungsstellen in elastomeren Massen stabilisieren, die mit einem Diamin
oder mit einer Thiuramverbindung oder mit Schwefel vulkanisiert worden sind.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung von Phenothiazin oder einer Phenothiazinverbindung.
(1) Mischrezept
j t
3-2
Vergleich 3'
Chloriertes-Isopren-Isebuten- 100 100 Copolymerisat (»IIR«)
Ruß (GPF) 50 50
100
50
Masse
3-1
3-2
Tricresylphosphat
Magnesiumoxid
2-Mercaptoimidazolin
Zinkweiß
Dioctylphenothiaztn
Phenothiazin
10
1 1 5 2,1
10 1 1 5
(2) Prüfprobenherstellung
Vulkanisierung: 1550C, 40 min
Vulkanisierung: 1550C, 40 min
(3) Ergebnisse
Masse
3-1
3-2
Physikalische Eigenschaften:
Vor dem Altern:
Härte (°) (JIS) 44
Bruchdehnung (%) 480
Zugfestigkeit (kg/cm2) 125
300% Modul (kg/cm2) 86
Nach dem Altern:
Härte (°) (JIS) 47
Bruchdehnung (%) 520
Zugfestigkeit (kg/cm2) 82
300% Modul (kg/cm2) 54
Schnittfestigkeitsindex 250 bei 100° C
49
450
86
65
150
Vor-
gleicn
3'
Vergleich 3'
45 48
430 385
120 115
94 97
440
Wie aus den Ergebnissen hervorgeht, wird die Schnittfestigkeit von chloriertem »IIR« durch Zugabe
von Phenothiazin oder einer Phenothiazinverbindung verbessert.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung von Phenothiazin als Zusatz zu einem elastomeren Terpolymerisat aus
4j Äthylen-Propylen-Dien im folgenden als »EPT-Gummi«
abgekürzt, das mit chloriertem Isopren-Isobuten-Copolymerisat (IIR) vermischt war. Die Ergebnisse
zeigen die Wirkung eines Dehalogenierungsmittels auf das Gemisch.
Zu Vergleichszwecken wurden Proben hergestellt, die keinen Zusatz von chloriertem IIR enthielten.
(1) Mischrezept | 4-1 | 4-2 | Vergleich | 4-2' | 4-3' | |
Masse | 4-1' | 100 | 100 | |||
90 | 90 | 90 | — | — | ||
i | ÄthyleivPropylen-Terpolymerisat (EPT) | 10 | 10 | 10 | 50 | 50 |
I | Chloriertes Isopren-Isobutari-Copolymerisat (IIR) | 50 | 50 | 50 | 1 | 1 |
1 | Ruß (HAF) | 1 | 1 | 1 | 5 | 5 |
Stearinsäure | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
I | Zinkweiß | 5 | 5 | 5 | 3,5 | 3,5 |
Ϊ | Alkylphenolformaldehydharz | 3,5 | 3,5 | 3,5 | _ | 2,0 |
Telramethylthiuramdisulfid | 2,0 | 2,0 | — | — | _ | |
Phenothiazin | — | 0,5 | _ | |||
f. | Hexamethylendiamincarbamat | |||||
(2) Prüfprobenherstellung
Vulkanisierung: 14O0C, 60 min unter Druck; Allern: 48 h bei 1500C an der Luft stehengelassen
(3) Ergebnisse
Masse
4-1
4-2
Vergleich
4-1'
4-1'
4-2'
4-3'
Physikalische Eigenschaften:
Vor dem Altern:
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm*)
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm*)
Nach dem Altern:
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Wie sich aus der Tabelle ergibt, zeigen die »EPTVMassen ein Altern unter Erhärten, während die
Härte und der Modul erheblich ansteigen und die Bruchdehnung durch thermisches Altern gesenkt wird.
Selbst wenn eine »EPT«-Masse mit einer kleinen Menge chloriertem »IIR« vermischt wird, bleiben diese
Eigenschaften unverändert Wenn jedoch Phenothiazin zu den »EPT«-Massen zugefügt wird, die mit chloriertem
»IIR« vermischt sind, wird das Härten durch Erhitzen der Masse erheblich unterdrückt. Bei der
Probe, bei der ein Diamincarbamatzusatz beim chlorierten »IIR« erfolgte, der dechlorierend wirkt, wird die
Wirkung des Phenothiazins nach dem Vulkanisieren des Gemisches verbessert
Wie sich aus den Vergleichsbeispielen ergibt, wirkt ein Phenothiazinzusatz bei EPT-EIastomermassen nicht,
die nicht mit chloriertem HR vermischt sind.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung verschiedener Phenothiazinderivate, die zu »EPTVMassen zugesetzt
(3) Ergebnisse
60 | 59 | 60 | 64 | 62 |
610 | 600 | 595 | 630 | 615 |
166 | 169 | 164 | 185 | 180 |
64 | 69 | 60 | 70 | 70 |
67 | 67 | 73 | 75 | 74 |
450 | 493 | 34Ö | 3iÖ | 32Ö |
180 | 180 | 175 | 200 | 197 |
120 | 98 | 170 | 190 | 187 |
worden sind. Diese elastomeren Massen wurden mit chloriertem »IIR« vermischt.
25
30
35
(1) Mischrezept
Äthylen-Propylen-Dien-
Terpolymerikat (»EPT«)
Chloriertes Isopren-Isobu-
tan-Copolymerisat(»IIR«)
Ruß (HAF)
Stearinsäure
Zinkweiß
Alkylphenol-formaldehyd-
Harz
Tetramethylthiuramidisulfid
Hexamethylendiamincarbamat
Phenothiazin-Derivat
90 Gew.-Teile
10 Gew.-Teile
50 Gew.-Teile
1 Gew.-Teil
5 Gew.-Teile
5 Gew.-Teile 3,5 Gew.-Teile 0,5 Gew.-Teile veränderlich
(2) Prüfpröbenherstellung
Vulkanisierung: 140° C, 60 min durch Druck; Alterung: 24 h bei 150° C an Heißluft
Masse
5-1 5-2
5-3
5-4
5-5
5-6
Phenothiazine
3-t-Butylphenothiazin
3,7-Di-t-butylphenothiazin
3,7-Di-octyIphenothiazin
Phenothiazin
3-t-Butylphenothiazin
3,7-Di-t-butylphenothiazin
3,7-Di-octyIphenothiazin
Phenothiazin
Physikalische Eigenschaften:
Vor dem Altern:
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Ausblühen
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Ausblühen
Nach dem Altern:
Härte O (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Schnittfestigkeitsindex bei 100° C
Härte O (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Schnittfestigkeitsindex bei 100° C
1,5 3,0
4,5
1,5
3,0
60 | 60 | 58 | 59 | 58 | 59 |
535 | 540 | 585 | 555 | 565 | 555 |
100 | 95 | 105 | 95 | 105 | 110 |
61 | 56 | 56 | 55 | 61 | 59 |
nein | nein | nein | nein | nein | etwas |
67 | 66 | 64 | 67 | 65 | 64 |
360 | 475 | 480 | 400 | 465 | 510 |
105 | 90 | 75 | 105 | 90 | 75 |
97 | 64 | 53 | 92 | 68 | 53 |
360 | 515 | 420 | 360 | 515 | 375 |
209 623/66
(3) Ergebnisse (Fortsetzung)
Masse
5-7
5-8
5-9
5-10
5-11
Vergleich
1.5
Phenothiazine
3-t-Butylphenothiazin
3,7-Di-t-butylphenothiazin
3,7-Di-octylpnenolhiazin
Phenothiazin
3-t-Butylphenothiazin
3,7-Di-t-butylphenothiazin
3,7-Di-octylpnenolhiazin
Phenothiazin
Physikalische Eigenschaften:
Vor dem Altern:
Härte (c) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (ke/cm2)
300% M~odul (kgVcm2)
Ausblühen
Härte (c) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (ke/cm2)
300% M~odul (kgVcm2)
Ausblühen
Nach dem Altern:
Härte ("J (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Schnittfestigkeitsindex bei 100°
Härte ("J (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Schnittfestigkeitsindex bei 100°
Wie sich aus der Tabelle ergibt, härten »Massen« aus einem Gemisch eines »EPT«-Polymerisats mit einer
kleinen Menge chloriertem »IIR« durch thermisches Altern und verursachen eine Senkung der Schnittfestigkeit.
Es ergibt sich, daß bei einer Erhöhung der Phenothiazinderivatmenge das Härten der »elastomeren
Masse« durch Wärme unterdrückt wird. 1 Gew.-'% Phenothiazin verursacht Ausblühen, insbesondere li,5
Gew.-%, wobei also die Phenothiazinwirkung nicht anhält. Andererseits tritt das Ausblühen nicht auf, selbst
wenn eine alkylsubstituierte Phenothiazinverbindung in einer Menge bis zu 4,5 Gew.-% zugesetzt wird. Unter
diesen Bedingungen wird auch das Härten der 'Elastomermasse erheblich unterdrückt
3,0
4,5
1,0
(1) Mischrezept
6'
Chloriertes Isopren-Isobuten- 100 700 Copolymerisat (»IIR«)
Ruß (GPF) 50 50
Tricresylphosphat 10 10
Magnesiumoxid 1 1
2-Mercaptoimidazolin 1 1
Zinkweiß 5 5
Dioctylphenothiazin 3 —
(2) Prüfprobenherstellung
Vulkanisierung: 155° C, 40 min;
Altern: 24 h an der Luft bei 150° C stehenlassen.
Masse
35
40
Physikalische Eigenschaften:
Vor dem Altern:
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Nach dem Altern:
Härte O (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Schnittfestigkeitsindex
bei 1000C
Härte O (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Schnittfestigkeitsindex
bei 1000C
1,5
58 | 58 | 58 | 60 | 60 | 60 |
540 | 550 | 560 | 465 | 495 | 510 |
95 | 100 | 105 | 95 | 100 | 99 |
55 | 59 | 55 | 66 | 68 | 56 |
nein | nein | nein | ja | erheblich | nein |
66 | 62 | 60 | 68 | 69 | 68 |
385 | 420 | 470 | 380 | 360 | 320 |
105 | 95 | 80 | 105 | 100 | 110 |
94 | 79 | 59 | 100 | 95 | |
290 | 455 | 420 | 145 | 285 | 100 |
ssen« aus | (3) | Ergebnisse |
48 | 50 |
525 | 395 |
125 | 120 |
72 | 100 |
48 | 51 |
525 | 375 |
75 | 85 |
46 | 71 |
300 | 100 |
50
60
65
Wie sich aus der Tabelle ergibt, ist die Wirkung der
Phenothiazinverbindung, die zu einem halogenhaltigen Elastomer zugesetzt wird, erheblich.
Zu Vergleichszwecken werden in den folgenden Vergleichsbeispielen die Wirkungen von Antioxidationsmitteln,
die keine Phenothiazine sind, und die Wirkung von Phinothiazinen bei vuikanisierbaren
elastomeren Polymerisatmassen, die kein aktives Halogen enthalten, untersucht
Vergleichsbeispiel 1
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung von Phenothiazin und üblichen typischen Antioxidationsmitteln, die keine
Phenothiazine sind, beim Zusatz zu chlorierten Butylkautschukmassen
gemäß Beispiel 2. Als phenolisches Antioxidationsmittel wurde 2,2'-MethyIen-bis(4-methylt-butylphenol)
(Antioxidationsmittel A) verwendet Als Amin-Antioxidationsmittel wurde 2A4-TrimethyI-l,2-
dihydrochinolin-polymer verwendet (Antioxidationsmittel B) und schließlich wurde Phenyl-/?-naphthylamin
(Antioxidationsmittel G) Verwendet. Die zugesetzte Anttoxidaiionsrnittelmenge betrug 2 Gew,-%, bezogen
auf rohes elastomeres Polymerisat in der Masse.
Die Bedingungen der Vulkanisierung des Alterns entsprachen denjenigen gemäß Beispie! i.
In der folgenaen Tabelle sind die erhaltenen
Ergebnisse aufgeführt.
Wie sich aus der Tabelle ergibt, sind diese Antioxidationsmittel den Phenothiazinen erheblich
unterlegen. Insbesondere wird bei den Antioxidationsmitteln der Aminreihe kein brauchbarer Effekt beobachtet.
2-1
Vergleich 2-Γ 7-1
Antioxidans A
7-2
Antioxidans B
7-3
Antioxidans C
Physikalische Eigenschaften:
Vor dem Altern:
Vor dem Altern:
Ux-to /o\ /IIC\
""■"- V / VJ""/
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cfri2)
300% Modul (kg/cm2)
Zugfestigkeit (kg/cfri2)
300% Modul (kg/cm2)
Nach dem Altern:
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Schnittfestigkeitsindex bei 100°
Härte (°) (JIS)
Bruchdehnung (%)
Zugfestigkeit (kg/cm2)
300% Modul (kg/cm2)
Schnittfestigkeitsindex bei 100°
460 175 117
63
420
149
119
1230
57 470 169 112
70 330 128 125 100 460
172
120
172
120
69
330
130
142
200
330
130
142
200
450
169
117
169
117
76
230
129
230
129
100
6Q 470 170 115
72 230 111
125
Vergleichsbeispiel 2 (3) Ergebnisse
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung von Phenöthiazin
als Zusatz zu einem elastomeren Copolymerisat von Masse
Styrol und Butadien, das kein Halogen im Molekül
enthält. 35 .
Physikalische Eigenschaften:
(1) Mischrezept | Vergleich | 8-2 | Vor dem Altern: |
8-1 | Härte (°) (JIS) | ||
Masse | 100 | 40 Bruchdehnung (%) | |
100 | 55 | Zugfestigkeit (kg/cm2) | |
55 | 1 | 300% Modul (kg/cm2) | |
Styrol-Butadien-Kautschuk | 1 | 5 | |
Ruß (HAF) | 5 | 5 | Nach dem Altern: |
Stearinsäure | 5 | U | 45 Härte (°) (JIS) |
Spindelöl | U | 2,0 | Bruchdehnung (%) |
Zinkweiß | 2,0 | 2 | Zugfestigkeit (kg/cm2) |
Dibenzothiazyldisulfid | 300% Modul (kg/cm2) | ||
Schwefel | |||
Phenöthiazin | |||
(2) Prüfprobenhersteliung
Vulkanisierung: 1400C, 45 min;
Altern: JIS Nr. lr Hantelprobe wird 48 h bei 1500C
an der Luft stehengelassen.
50 Vergleich 8-1
8-2
54 | 56 |
605 | 585 |
261 | 258 |
94 | 104 |
67 | 68 |
315 | 280 |
215 | 194 |
Wie sich aus der Tabelle ergibt, wird keine Wirkung
von Phenöthiazin bei elastomeren Massen beobachtet,
die kein Halogen enthalten.
Claims (1)
- Patentanspruch:Wärmefeste vulkanisierbare elastomere Formmasse, bestehend ausA) einem üblichen Äthylen-Propylen-Dienterpolymerisat undB) 5 bis 100 Gew.-% eines elastomeren chlorierten Isopren-Isobuten-Copolymerisats undC) entweder nicht mehr als 8 Gew.-%
3-tert-ButyIphenothiazin,
3,7-Di-tert-ButyIphenothiazin,
3,7-DioctyIphenothiazin oder
3-n-Octyloxyphenothiazin oder nicht mehr
als 4 Gew.-% Phenothiazin,
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ID=14043561
Family Applications (1)
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- 1969-12-16 DE DE1963049A patent/DE1963049C3/de not_active Expired
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---|---|
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