DE19848141B4 - Verfahren zur Herstellung von Moosgummi auf der Grundlage einer Fluorkautschukmischung - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Moosgummi auf der Grundlage einer Fluorkautschukmischung,
die neben Zuschlagstoffen Vulkanisationsinitiatoren in Form von Calciumhydroxid und Magnesiumoxid enthält
und die nach einer Vormischung auf einem Mischkalander in einem Extruder homogenisiert wird, in welchem sie gleichzeitig bis auf Vulkanisationstemperatur oder bis nahezu auf Vulkanisationstemperatur erwärmt wird,
wonach man das Extrudat längere Zeit auf Vulkanisationstemperatur hält, bis die Vulkanisation in allen Teilen des hergestellten Gegenstandes ausgeführt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung keiner bei Treibmittel eingibt, und
daß man das Extrudat unmittelbar nach der Extrusion auf eine Temperatur höher als die Vulkanisationstemperatur erhitzt, nämlich eine Temperatur, bei der das sich aus einer Reaktion des Fluorkautschuks bildende Wasser verdampft, und
daß man das Mischungsverhältnis der beiden Vulkanisationsiniatoren untereinander so einstellt, daß die Vulkanisation erst dann einsetzt oder zumindest erst dann zu einem wesentlichen Teil stattfindet, wenn das Extrudat in seiner Gesamtheit auf die...

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Moosgummi auf der Grundlage einer Fluorkautschukmischung, die neben Zuschlagstoffen Vulkanisationsinitiatoren in Form von Calciumhydroxid und Magnesiumoxid enthält und die nach einer Vormischung auf einem Mischkalander in einem Extruder homogenisiert wird, in welchem sie gleichzeitig bis auf Vulkanisationstemperatur oder bis nahezu auf Vulkanisationstemperatur erwärmt wird, wonach man das Extrudat längere Zeit auf Vulkanisationstemperatur hält, bis die Vulkanisation in allen Teilen des hergestellten Gegenstandes ausgeführt ist.
• Dieses Herstellungsverfahren ist allgemein bekannt und wird in der Gummiherstellung bei fast allen Kautschukmischungen angewandt. Fluorkautschukmischungen bilden dabei keine Ausnahme. Für die Herstellung von Moosgummi ist es dabei erforderlich, der Mischung Treibmittel zuzusetzen, wie z.B. Azodicarbonamid. Das Arbeiten mit diesen Treibmitteln ist nicht problemlos: Es dürfen während der Bearbeitung der Mischung im Extruder bestimmte Temperaturen nicht überschritten werden, die Uerweilzeiten der Mischung im Spritzkopf des Extruders dürfen nicht unterschiedlich sein. Treibmittel haben auch ihren Preis, der sich im Produktpreis niederschlägt. Treibmittel können auch nach ihrem die Vulkanisation auslösenden thermischen Zerfall im Produkt Relikte hinterlassen, die unerwünscht sein können.
• Es ist auch bekannt geworden, der im Extruder befindlichen Mischung Wasser zuzuführen, das verdampft und dabei in der Mischung Bläschen bildet. Das beschreibt z.B. die EP 0 503 220 B1 sowie die GAK 8/97 Seite 606–610. Da diese Wasserzufuhr sehr gleichmäßig erfolgen muß, ist eine in der genannten Literaturstelle GAK erwähnte spezielle Einspritztechnik in Anwendung zu bringen.
• Die Verwendung von Wasser als Treibmittel ist aber bei Fluorkautschukmischungen nicht möglich. Im Gegenteil: Bei Fluorkautschukmischungen kann die Verwendung von Vulkanisationsinitiatoren, die durch längeres Stehen an der Umgebungsluft Wasser aus dieser Luft aufgenommen haben, zur Erzeugung von Ausschußware führe, denn die durch diese Wasseraufnahme erzeugten Blasen sind so groß, daß das Produkt nicht als Moosgummi ansprechbar ist und als solches auch nicht mehr einsetzbar ist.
• Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, in sehr einfacher und wenig aufwendiger Weise die Moosgummiherstellung ohne Treibmittel und ohne Wasserzusatz durchzuführen.
• Die Erfindung besteht darin, daß man das Extrudat unmittelbar nach der Extrusion auf eine Temperatur höher als die Vulkanisationstemperatur erhitzt, nämlich einer Temperatur, bei der. das sich aus einer Reaktion des Fluorkautschuks bildende Wasser verdampft, und daß man das Mischungsverhältnis der beiden Vulkanisationsiniatoren untereinander so einstellt, daß die Vulkanisation erst dann einsetzt oder zumindest erst dann zu einem wesentlichen Teil stattfindet, wenn das Extrudat in seiner Gesamtheit auf die Verdampfungstemperatur des bei der Reaktion gebildeten Wassers gebracht ist.
• Man erhält ein Produkt, das ein feinporiges Moosgummi ist. Die sehr geringe Menge des sich durch eine chemische Reaktion bildenden Wassers in der sonst wasserlosen Mischung reicht aus, um durch Verdampfung die Poren zu bilden. An sich ist das Wasser in dem aus der Fluorkautschukmischung hergestellten Gummi immer latent vorhanden, es ist bei üblicher Verarbeitung und Vulkanisation der Fluorkautschukmischung nur nicht in den Dampfzustand übergegangen und in seinen winzigen Mengen durch die Vulkanisation fest eingeschlossen. Erst durch den Trick, die Verdampfung vor der Vulkanisation durchzuführen, gelingt die Herstellung des Moosgummis ohne Treibmittel.
• Es ist auf diese Weise möglich geworden, daß man in die Mischung keinerlei Treibmittel eingibt und trotzdem Moosgummi erhält. Die Anwendung dieses Verfahrens schließt jedoch den Treibmittelzusatz nicht völlig aus. Durch die Anwendung dieses Verfahrens bei einer Treibmittel enthaltenden Mischung kann die Treibmittelmenge verringert werden.
• Für die Durchführung dieses Verfahrens ist es vorteilhaft, daß man die Vulkanisationsinitiatoren in getrocknetem Zustand dem Mischvorgang zufügt. Dann erhält man ein homogeneres Moosgummiprodukt.
• Bei diesem Verfahren kann man in an sich bekannter Weise als Zuschlagstoffe Ruß und mineralische Füllstoffe verwenden.
• Bei diesem Verfahren kann es vorteilhaft sein, daß man das Extrudat nach der Extrusion durch einen Heißluftkanal oder ein Vulkanisationsbad mit abgestufter Temperatur führt, um zunächst die sehr hohe Verdampfungstemperatur zu erreichen und dann das Produkt bei üblicher, niedrigerer Vulkanisationstemperatur auszuvulkanisieren.
• Bei diesem Verfahren kann man auch so vorgehen, daß man das Extrudat in eine Form gibt, die von dem den Extruder verlassenden Extrudat nur teilweise gefüllt ist, die man unmittelbar nach dem Verschließen so schnell wie möglich auf die Temperatur höher als die Vulkanisationstemperatur bringt, nämlich einer Temperatur, bei der das sich aus einer Reaktion des Fluorkautschuks bildende Wasser verdampft und die man dann auf dieser hält oder bis auf normale Vulkanisationstemperatur absinken läßt.
• Das anliegende Diagramm bei dem die Temperatur der Behandlungsstrecke hinter dem Extruderspritzkopf in Abhängigkeit vom Weg (und damit auch von der Zeit) aufgetragen ist, zeigt in ausgezogener Linie den Trick einer zunächst sehr starken und schnellen Temperaturerhöhung weit über die Vulkanisationstemperatur hinaus, um das durch chemische Reaktion gebildete und daher überall im Extrudat feinst verteilte Wasser zu verdampfen und dann in gestrichelter Linie den Vulkanisationsgrad der Mischung.
• Eine treibmittelfreie Mischung aus
  100 Teilen Fluorkautschuk
  2,5 Teilen Ruß (getrocknet)
  33 Teilen Bariumsulfat (getrocknet)
  4,5 Teilen getrocknetem Kalziumhydroxid
  4,5 Teilen getrocknetem Magnesiumhydroxid
  1,5 Teilen Polyethylen
  -.7 Teilen PE-Tetrastearat
  wird auf einem Mischkalander vorgemischt und verlässt mit einer Temperatur von ca. 100° C den dem Mischkalander nachgeschalteten Extruder. Durch intensive Beheizung wird dieses Extrudat innerhalb von 3 Minuten auf eine Temperatur von 220° C gebracht. Anschließend läßt man das Produkt oder die Form, in der das Produkt befindlich ist, bis auf die Vulkanisationsminimaltemperatur von 160° abkühlen, auf der man das Produkt hält, bis die Vulkanisation beendet ist. Man erhält ein völlig homogenes Moosgummi, das eine Volumenvergrößerung von etwa 50 % erhalten hat.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Moosgummi auf der Grundlage einer Fluorkautschukmischung, die neben Zuschlagstoffen Vulkanisationsinitiatoren in Form von Calciumhydroxid und Magnesiumoxid enthält und die nach einer Vormischung auf einem Mischkalander in einem Extruder homogenisiert wird, in welchem sie gleichzeitig bis auf Vulkanisationstemperatur oder bis nahezu auf Vulkanisationstemperatur erwärmt wird, wonach man das Extrudat längere Zeit auf Vulkanisationstemperatur hält, bis die Vulkanisation in allen Teilen des hergestellten Gegenstandes ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung keiner bei Treibmittel eingibt, und daß man das Extrudat unmittelbar nach der Extrusion auf eine Temperatur höher als die Vulkanisationstemperatur erhitzt, nämlich eine Temperatur, bei der das sich aus einer Reaktion des Fluorkautschuks bildende Wasser verdampft, und daß man das Mischungsverhältnis der beiden Vulkanisationsiniatoren untereinander so einstellt, daß die Vulkanisation erst dann einsetzt oder zumindest erst dann zu einem wesentlichen Teil stattfindet, wenn das Extrudat in seiner Gesamtheit auf die Verdampfungstemperatur des bei der Reaktion gebildeten Wassers gebracht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vulkanisationsinitiatoren in getrocknetem Zustand dem Mischvorgang zufügt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zuschlagstoffe Ruß und mineralische Füllstoffe verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Extrudat. nach der Extrusion durch einen Heißluftkanal oder ein Vulkanisationsbad mit abgestufter Temperatur führt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Extrudat in eine Form gibt, die von dem den Extruder verlassenden Extrudat nur teilweise gefüllt ist, die man unmittelbar nach dem Verschließen so schnell wie möglich auf die Temperatur höher als die Vulkanisationstemperatur bringt, nämlich einer Temperatur, bei der das sich aus einer Reaktion des Fluorkautschuks bildende Wasser verdampft und die man dann auf dieser hält oder bis auf normale Vulkanisationstemperatur absinken läßt.