DE2004492B2

DE2004492B2 - Verfahren zur Herstellung von Verstärkerfüllstoffgemischen für Naturkautschuk

Info

Publication number: DE2004492B2
Application number: DE2004492A
Authority: DE
Inventors: Gregor Newton Berstein; Bram Bernard Sharon Boonstra
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Cabot Corp
Priority date: 1969-02-04
Filing date: 1970-01-31
Publication date: 1979-05-17
Also published as: DE2004492A1; DE2004492C3; CA921654A; US3622650A; GB1299262A

Description

Die Zumischung von Ruß zu vulkanisierbaren Naturkautschukmischungen zur Streckung und Verstärkung dieser Mischungen ist allgemein üblich und weitgehend vervollkommnet worden. In den letzten Jab-en ist ein immer größer werdendes Bedürfnis für die Entwicklung von Laufflächenmischungen auf Basis von verstärktem Naturkautschuk entstanden, die als Vulkanisat einen wesentlich höheren Weiterreißwiderstand, d. h. Widerstand gegen Schnittwachstum, haben, als dies bisher möglich war. Dieses Bedürfnis ist weitgehend unmittelbar der Zunahme der Zahl und des Einsatzes von Erdbewegiingsmaschinen und anderen schweren Baumaschinen zuzuschreiben, die zwangsläufig außerhalb der Straße im Gelände verwendet werden. Die Reifen dieser Maschinen sind während des Einsatzes immer wieder schweren Belastungen unterworfen, die starke Schäden hervorrufen. Wenn beispielsweise eine solche schwere Maschine über unaufgeschlossenc Baustellen gefahren wird, rollen ihre Reifen gegen Steine, durch einzwängende Löcher usw. wodurch die Laufflächen eingerissen und eingeschnitten werden, aber nicht dem Abrieb unterliegen. Aus diesem Grunde setzten intensive Bemühungen ein, Naturkautschukmischungen zu entwickeln, die 1) nicht leicht bis zur Zerstörung eingeschnitten und/oder eingerissen werden und bei denen 2) die Risse oder Schnitte nur in minimalem Maße weiterreißen können. Eine Möglichkeit, diese vorteilhaften Naturkatitschukmischungen zu erhalten, ist die Verwendung von verstärkenden Füllstoffen, die im wesentlichen aus Gemischen von Ruß mit einer kolloidalen gefällten Kieselsäure bestehen. Die Erfindung ist auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung solcher Verstärkerfüllstoffgemische gerichtet, die bei Verwendung in Naturkautschukmischungen nicht nur zu wesentlichen Verbesserungen des Weiterreißwiderstandes der Vulkanisate. sondern auch zu Verbesserungen verschiedener anderer erwünschter Eigenschaften der Vulkanisate führen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur

Herstellung verbesserter Ruß-Kieselsäure-Gemische, die sich zur Verstärkung von Naturkautschukmischungen eignen und ungewöhnlich gute Dispergierungseigenschaften in Naturkautschukmischungen haben.

Es wurde gefunden, daß verbesserte Verstärkerfüllstoffgemiscbe aus Ruß und Kieselsäure erhalten werden, wenn Gemische aus Ruß und gefällter Kieselsäure in einer Strahlmühle behandelt werden. Es ist entscheidend wichtig, daß der Ruß und die

ίο Kieselsäure zürn Zeitpunkt des Mahlens zusammengegeben werden. Anderfalls gehen die Vorteile, die gemäß der Erfindung in bezug auf den Weiterreißwiderstand erzielt werden, weitgehend oder vollständig verloren. In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nor malerweise durch Fällung aus Lösungen hergestellte feinteilige Kieselsäuren verwendet, die eine BET-Oberfläche von etwa 50 bis 250 m²/g, vorzugsweise zwischen etwa 75 und 150 m²/g haben. Diese gefälltes* Kieselsäuren werden nach dem folgenden allgemeinen Verfahren hergestellt: Eine Lösung eines Alkalisilicats wird mit einem sauren Reaktionsteilnehmer unter geregelten Bedingungen neutralisiert oder angesäuert, wodurch gesonderte Teilchen aus amorpher Kieselsäure ausgefällt werden. Diese wasserhaltige amorphe Kieselsäure wird dann vom flüssigen Reaktionsmedium abgetrennt, durch Waschen von als Nebenprodukte gebildeten löslichen Salzen befreit und zur festen Form getrocknet Die erhaltene Kieselsäure, die normalerweise in Form eines Kuchens vorliegt, wird dann beispielsweise mit

jo einer Hammermühle oder einem Walzenstuhl zu einem extrem feinen, durch Fühlen nicht wahrnehmbaren, kolloidalen Feststoff gemahlen. Die erfindungsgemäß eingesetzten gefällten Kieselsäuren unterscheiden sich von Kieselgelen dadurch, daß sie im wesentlichen keine Porosität aufweisen. Diese fehlende Porosität ist an den relativ kleineren BET-Oberflächen der erfindungsgemäß in Frage kommenden Kieselsäuren im Vergleich zu den Kieselgelen erkennbar, deren Oberfläche größer als etwa 300 m²/g und gewöhnlich größer als etwa 500 m²/g ist.

Die für die Herstellung der Ruß-Kieselsäure-Füllstoffgemische verwendeten Ruße sind im allgemeinen durch ihre Herstellungsweise und ihre »Struktur« gekennzeichnet. Im allgemeinen können diese Ruße

4-, nach dem Channel-Verfahren oder nach dem Furnace-Verfahren hergestellt werden. Channel-Ruße sind normalerweise für den vorgesehenen Zweck geeignet, jedoch den Furnace-Rußen hauptsächlich aus wirtschaftlichen Erwägungen unterlegen. Demgemäß sind

jo für die Zwecke der Erfindung zur Herstellung der Ruß-Kieselsäure-Gemische Channel- oder Furnace-RuP". geeignet, die eine spezifische Oberfläche (BET-N₂) zwischen etwa 30 und l5Om²/g einen mittleren Durchmesser der Primärteilchen zwischen etwa 20 und

-,-, 75 Γημ (ermittelt durch nlektroncnmikroskopische Aufnahme) und einen ölabsorptionsfaktor von wenigstens etwa 50cm^J Dibutylphthalat/100 g des flockigen Rußes haben. Der Ölabsorptionsfaktor eines Rußes gilt beim Fachmann als ungefähr proportional der »Struktur« des

Mt Rußes. »Struktur« ist die Eigenschaft eines Rußes, die das Ausmaß kennzeichnet, in dem Primärteilchen des Rußes zu einer kettenförmigen Struktur zusammengclagert sind. Je höher demgemäß die »Struktur« eines Rußes bei sonst gleichen Faktoren ist, umso größer ist

hi sein Verstärkungsvermögen, wenn er in geeigneter Weise in einer Kautschukmischung dispergiert ist. Aus diesem Grunde werden Ruße, die einen Ölabsorptionsfaktor von mehr als etwa 70 ml Dibutylphthalat/100 g

flockigen Ruß haben, für die Gemische gemäß der Erfindung stark bevorzugt.

Die erfindungsgemäß hergestellten Gemische enthalten im allgemeinen etwa 10 bis 50Gew.-% Kieselsäure und etwa 90 bis 50% Ruß. Das Mengenverhältnis der beiden Bestandteile ist jedoch normalerweise nicht entscheidend wichtig. Die zur Zeit allgemein für Naturkautschuk verwendeten Gemische von Ruß und Kieselsäure enthalten im allgemeinen etwa 30% K iesejsäure und etwa 70% Ruß.

Es ist ferner zu berücksichtigen, daß viele handelsübliche Ruße und gefällte Kieselsäuren in Pelletform oder geperlter Form erhältlich sind. Diese Pelletisierung oder Perlung der gewöhnlich flockigen Stoffe wird häufig vorgenommen, um die Handhabung zu erleichtern und den Grad des Staubens, das gewöhnlich bei der Handhabung der flockigen Materialien auftritt, zu verringern. Diese pelletisieren oder geperlten Kieselsäuren und Ruße sind für die Verstärkerfüllstoffgemische gut geeignet.

Wie bereits ercvähnt, ist es wichtig, daß der Ruß und die Kieselsäure vor oder während des Mahlens des Gemisches in der Strahlmühle gemischt werden. Eine geeignete Methode zur Bildung des Gemisches aus Kieselsäure und Ruß, insbesondere bei Verwendung der Gemische in der oben genannten Pelletform, besteht beispielsweise darin, daß jeder Bestandteil getrennt und kontinuierlich der Strahlmühle zudosier· wird, in der auf diese Weise das Gemisch gebildet wird. Wenn jedoch der Ruß und die Kieselsäure in flockiger Form verwendet werden sollen, werden normalerweise die Bestandteile vorzugsweise vor der Behandlung in der Strahlmühle gemischt. Diesr Vernv'vchung kann sehr einfach beispielsweise durch Mischen bestimmter Anteile im Rollfaß vorgenommen v< -den. Es ist zu bemerken, daß bei getrennter Behandlung der Kieselsäure und des Rußes in der Strahlmühle und anschließender Vermischung zur Bildung des Verstärkerfüllstoffgemisches die erfindungsgemäß mögliche Verbesserung des Weiterreißwiderstandes weitgehend verlorengeht, wie die später folgenden Beispiele zeigen.

Bei der Behandlung in der Strahlmühle werden feinteilige Feststoffe veranlaßt, mit hoher Geschwindigkeit auf harten Oberflächen und/oder aufeinander .r, auzuprallen, während sie unter dem Einfluß eines oder mehrerer schnell strömender und sehr turbulenter Gasströme durch eine enge Kammer bewegt werden. Für die Mahlung, die für die Zwecke der Erfindung geeignet ist, sind zahlreiche Typen von Strahlmühlen -,0 bekannt.

Bei einer Klasse geeigneter Mühlen wird ein Gas in Strömen von hoher Geschwindigkeit in einem Winkel um einen Teil des Umfangs oder den gesamten Umfang eines Mahlraumes und/oder Klassierraumes eingeführt, γ, in den die zu behandelnden Feststoffe eingeführt werden. Die Feststoffe kreisen um den Umfang der Kammer, und die Turbulenz und die Drehenergie, die den Feststoffteilchen durch die sehr schnellen Gasströme mitgeteilt werden, haben einen hohen Mahlungsgrad m> der Feststoffteilchen zur Folge. Bei einer anderen bekannten Klasse von Strahlmühlen werden die zu behandelnden Feststoffe einer geeigneten Kammer zugeführt, in der wenigstens zwei Ströme von hoher Geschwindigkeit aufeinandertreffen. ^

Die Arbeitsweise von Strahlmühlen ist dem Fachmann allgemein bekannt, so daß eine ausführliche Erläuterung hier überflüssig ist. Es ist jedoch zu bemerken, daß als Gase für die Strahlmühlen im allgemeinen Luft oder Wasserdampf verwendet werden, die beide für die Behandlung der Gemische gemäß der Erfindung geeignet sind. Natürlich können auch andere Gase verwendet werden, vorausgesetzt, daß eine nachteilige Reaktion mit der Kieselsäure und/oder dem Ruß vermieden wird. Beispielsweise können Gase wie Stickstoff, Kohlendioxyd, Argon, Neon und Abgase von Rußherstellungsöfen ebenfalls verwendet wurden. Strahlmühlen und ihre Arbeitsweise sind ausführlich in Chemical Engineering Handbook von P e r r y, 4. Auflage, McGraw-Hill Book Company 1963, 8, 42 bis 43, beschrieben.

Das Ausmaß, in dem das Ruß-Kieselsäure-Gemisch der Behandlung in der Strahlmühle unterworfen wird, ist sehr unterschiedlich. Im allgemeinen ist dem Gemisch eine solche Mahlenergie zu verleihen, daß das behandelte fiocSige Gemisch ein Schüttgewicht von weniger als etwa ?44 kg/m³ hat. Für Vergleichszwecke sei erwähnt, ds3 geeignete handelsübliche gefällte Kieselsäuren im allgemeinen ein Schüttgewicht von mehr als 160 kg/m³ haben. Die in Frage kommenden handelsüblichen Ruße für gummitechnische Zwecke haben ebenfalls im allgemeinen Schüttgewichte von mehr als etwa 160 kg/m³.

Nach der Behandlung in der Strahlmühle können die erfindungsgemäß hergestellten Ruß-Kiesersäure-Gemische nach Belieben einer weiteren Behandlung unterworfen werden, um sie für ihren vorgesehenen Verwendungszweck noch geeigneter zu machen. Beispielsweise ist es zur Erleichterung des bereits genannten Problems der Handhabung flockiger kolloidaler Teilchen ohne wesentliche nachteilige Staubbildung und des Problems der Dosierung häufig erwünscht, die gemahlenen Gemische zu pelletisieren oder zu perlen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Gemische können in Naturkautschukmischungen in Mengen zwischen etwa 30 und 85 Gew.-%, bezogen auf den darin enthaltenen Kautschuk, verwendet werden. Im allgemeinen werden die maximalen Vorteile der erfindungsgemäß hergestellten Verstärkerfüllstoffgen'iische in Laufflächenmischungen auf Basis von Naturkautschuk erzielt, wenn sie in Mengen zwischen etwa 50 und 70 Gew.-% des in der fertigen Mischung enthaltenen Kautschuks verwendet werden. Hierbei ist jedoch zu bemerken, daß die Verstärkerfüllstoffe in beliebiger geeigneter Weise in der Mischung auf Basis von Naturkautschuk dispe?giert werden können. Beispielsweise kann das Verstärkerfüllstoffgemisch in der Naturkautschukmischung oder im Naturkautschuklatex bis zur endgültigen Konzentration in einer oder mehreren Dispergierungsstufen verteilt werden. Es ist auch möglich, einer Naturkautschuk-Vormischung einen verhältnismäßig hohen Anteil des Verstärkerfüllstoffgemisches (bis etwa 85 Gew.-% Feststoffe, bezogen auf den Kautschukgehalt) zuzumischen, worauf die Konzentrationen des Verstärkerfüllstoffs auf die für den Endgebrauch erforderlichen Werte durch Zugabe weiterer Mengen von Naturkautschuk oder anderen elastomeren Polymeren verringert werden können.

Beispiel 1

Eine Reihe von Proben von Ruß-Kieselsäure-Gemischen, die etwa 35 Gew.-% Kieselsäure und etwa 65Gew.-% Ruß enthielten, wurde unter Verwendung

eines geperlten (SAF-öl-Furnace-RuBes, der einen mittleren Teilchendurchmesser von etwii 23 ιημ, eine BET-Oberfläche von etwa 115m³/g, einen Dibutylphthalat-ölabsorptionsfaktor von etwa 175 ml/100 g und ein Schüttgewicht von etwa 352 kg/m³ hatte, und einer pelletisierten gefällten kolloidalen Kieselsäure, die eme BET-Oberfläche von etwa I25m²/g und ein Schüttgewicht von etwa 256 kg/m³ hatte, hergestellt.

In der Reihe A wurden der Ruß und die Kieselsäure gemischt, irdem sie in einen Trommelmischer gegeben und etwa 30 Minuten gerollt wurden.

In der Reihe B wurden die Bestandteile in der gleichen Weise wie in der Reihe A gemischt. Nach dem Mischen wurde jedoch das Gemisch in einer 10,2-cm-Micronizer-Strahlmühle behandelt, wobei die Einsatzmenge etwa 2,72 kg/Std. betrug und Luft von Raumtemperatur als Mahlmedium bei einem Eintrittsdruck von etwa 63 atü am Einführungsstutzen und bei einem Druck der Mahlströme von 6 atü verwendet wurde. Das als Produkt erhaltene RuB-Kieselsäure-Gemisch hatte ein Schüttgewicht von etwa 112 kg/m³.

in der Reihe C wurde im wesentlichen in der gleichen Weise wie in der Reihe B gearbexet mit dem Unterschied, daß die Vermischung der Kif-selsäure und des Rußes in der Strahlmühle erfolgte. Demgemäß wurden in die Strahlmühle kontinuierlich stündlich etwa 0,82 kg der pelletisierten Kieselsäure und etwa 1,9 kg des geperlten Rußes gegeben. Ein Teil des bei dieser Versuchsreihe erhaltenen flockigen Ruß-Kieselsäure-Gemisches C (f), das ein Schüttgewich·, von etwa 112 kg/m³ hatte, wurde dann erneut geperlt, indem es in einer erhitzten Pelletisierungsvorrichtung vom Typ des Trommelmischers gerollt wurde. Das erhaltene geperlte Gemisch, das ein Schüttgewicht von 3843 kg/m³ hatte, wird nachstehend als Reihe C (p) bezeichne«.

In der Versuchsreihe D wurden der Ruß und die Kieselsäure getrennt in der Strahlmühle gemahlen und dann gemischt. Die Bestandteile wurden hierbei getrennt in einer Menge von 2,72 kg/Stunde unter den gleichen Bedingungen wie in der Reihe B und C der Behandlung in der Strahlmühle unterworfen. Die gemahlene Kieselsäure wurde aufgefangen. Unmittelbar darauf wurden stündlich etwa 2,72 kg Ruß in die Strahlmühle gegeben. Die getrennt gemahlenen Bestandteile wurden dann im Gewichtsverhältnis von Ruß zu Kieselsäure von 65 :35 in einem Trommelmischer im wesentlichen in der gleichen Weue gemischt, wie für die Herstellung des Gemisches der Reihe A beschrieben.

Tabelle I

Dieses Produkt hatte ein Schüttgewicht von etwa 72 kg/m³.

Die Versuchsreihe E war im wesentlichen eine Wiederholung der Versuchsreihe D mit dem Unterschied, daß nur die Kieselsäure in der Strahlmühle gemahlen wurde. Dieses Produkt hatte ein Schüttgewicht von etwa 256 kg/m³.

Proben aller Kiese!säure-Ruß-Gemische, die in den Versuchsreihen A bis E hergestellt wurden, wurden

in einer Standard-Naturkautschukmischung gemäß ASTM D-15 nach einem zweistufigen Standard-Dispergierungsverfahren zugemischt, wobei in einer ersten Stufe die Kautschukmischung in einem ßanbur,-Mischer etwa 8 Minuten bei 150⁰C geknetet wurde, worauf eine Ruhezeit von etwa 16 Stunden foigte und schließlich 3 Minuten in einem bei Raumtemperatur gehaltenen Banbury-Mischer geknetet wurden.

Zusammensetzung der Kautschukmischung	Gew.-Teile
	100
Naturkautschuk	i.5
Schwefel
N-tert.-Butyl-2-benzothiazol-	1,5
sulfenamid	5
Zinkoxyd	3,5
Stearinsäure	1.2
Diäthylenglykol	60
Ruß-Kieselsäure-Gemisch
Polymerisiertes 1,2-Dihydro-	2,5
2,2,4-trimethylchinolin	6,0
Kieferteer

Anschließend wurden von jeder Kautschukmischung mehrere Prüfstäbe geformt und vulkanisiert. Die Prüfstäbe wurden dann dem Weiterreißversuch nach DeMattia gemäß ASTM D 813-59 unterworfen. Ferner wurden von dem vulkanisierten Prüfstäben Schnitte von etwa 2 μ genommen und unter dem Mikroskop untersucht. Durch diese Uni ersuchung wurde das Dispergiervermögen des Rußes und der Kieselsäure in jeder Mischung ermittelt. Die Ergebnisse ind in der folgenden Tabelle genannt. Sie wurden ermittelt nach der Prüfmethode von A. I. Medalia. Rubber Chem. und Techn. 34 (1961), S. 134. Die Dispergierung der Kieselsäure wurde nach der Methode von Leigh-Dugmore, Rubber Chem & Tech 29 (1956), S. 1303 ermittelt. Sie ist ausgedrückt in Vol.-% Kieselsäureagglomerate, die größer sind als etwa 6,5 μ.

Reihe (zweistufige
Dispergierung)

Weiterreißwiderstand in % der Reihe A,
ASTM D-13-59

Dispergierung

(Kieselsäure. Leigh-Dugmore)

Dispergierung
(Ruß. Medalia)

A (Standard)	100	wjniger als 5%	B-2^#)
B	400	weniger als 5%	B-3^#)
C(O	400	weniger als 5%	B-3*)
C(P)	300	weniger als 5%	D-2·)
D	210	weniger als 5%	B-2·)
E	100	weniger als 5%	B-2·)

*) Bei den vorstehenden Werten, die aus der Kombination fines Buchstabens mit einer Zahl bestehen, ist die Dispergierung um SO besser, je niedriger der Buchstabe ist, und das Dispergierungsvermögen um so besser, je niedriger die Zahl ist (innerhalb jeder Buchstabenklasse). Ferner geltet/ Dispergierungswerte zwischen B-2 und C-3 allgemein als annehmbar.

Beispiel 2

Dieses Beispiel ist im wesentlichen eine Widerholun? gewisser Teile des Be^piels I mit der Ausnahme, daß ein Einstufenverfahr.'Ji für die Dispergierung des Ruß-Kieselsäure-Gemisches in der Naturkautschukmischung an Stellederin BeisDtel I beschriebenen Zweistufenmpthn-

de verwendet wurde. Demgemäß wurden die gcmäU Reihe Λ. C(f) und E son Beispiel I hergestellten Ruß-Kiesclsäurc-Gemischc in dergleichen Konzentration (6OCiCw-TCiIe pro 100 Teile Kautschuk) eingearbeitet, indem die Bestandteile im Banbury-Mischcr etwa H Minuten bei bb C geknetet wurden. Die erhaltene Kautschukmischung wurde dann aus dem Mischer ausgeworfen und ohne weiteres Mischen verwendet. Die erhaltenen Gummiproben wurden dann auf die in Beispiel I beschriebene Weise verarbeitet und geprüft. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle Il genannt.

Tabelle II	Weiterreißwiderstand in % der Reihe A. ASIM I) I ! W	3	Dispergicrung	eiph-Dnpmore)	Dispcrgicrung (Riifl. Mednlia)
Reihe (zweistufige	100 360 180		über 4O¹IIi weniger als ' weniger als ^;	5"/»	B) B 2 C-3
Λ(Standard) *(V)* i:	praktisch	den gleichen	Bedingungen wie
Beispiel

Der in Beispiel 2 beschriebene Versuch wurde wiederholt, mil dem Unterschied, dall ein anderer RuH \,τ«endet wurde, und /war ein geperlicr SAI Öl F urn.ice-KuIl nut einem mutieren Teilchcndtirchmcsscr von ef.v a 20 mil. einer Ι1Π -Oberfläche von etwa l40iii-'/g und einem Diallylphthalat-Absorplionsfaktor von etwa I ! ) ml 100 g R;:ll. Der Ruß halle ein .Schüttgewicht von etwa j")2 kg'm'.

In der Reihe I wurde ein Vcrglcich.sgcmis.ch hergestellt, indem der geperlte Ruß und die Kieselsäure im Gewichtsverhälinis w>n 70 : 30 im Trommelmischer gemischt w urden.

In der Reihe 2 wurde nur die Rußkomponente des endgültigen Gemisches in der Sirahlmühle unter iiiiu u<inii iiiit üOi' üngOiM.itMOnO

im Trommelmischer gemischt.

In der Versuchsreihe 3 wurden der Ruß und die Kieselsäure gemischt und das Gemisch anschließend auf die für die Reihe B in Beispiel I beschriebene Weise in der Strahlmühle gemahlen. !Das erhaltene Gemisch haue ein .Schüttgewicht von etwa 72 kg/m¹.

Die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten ein/einen Ruß-Kicsclsäurc-Gemischc wurden dann j. trennten NaUirkautschtikmischungen. die die in Beispiel I genannte Zusammensetzung hatten, auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise /ugeniischt. Die erhaltenen Kaulschukmjschungen wurden auf die bereits beschriebene Weise geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle IM genannt.

Tabelle III
Reihe (zweistufige

1 (Standard)

Wciicrreißu idersland
:n ⁰M der Reihe A.

Dispergierung

Di'-pergierung
(RuB. Medaüa)

100
100
240

über 40%
über 40%
weniger als 5%

B-3-4

C-3

Obwohl did in den vorstehenden Beispielen nicht .i'iscinicklich erwähnt wurde, liegt eines der wichtigen Merkirule des Verfahrens und der Verstärkerf'lillstoffe j:.m,ißdcr Erfindung darin, daß nicht nur die für Gummi ■.-rwunschte Eigenschaft des Weiterreißwiderstandes ■.•••-•-entlieh verbesserl wird, sondern daß auch normaler-•λ eise andere wichtige Eigenschaften von Naturkaui-i.huk im allgemeinen und Eaufflächenmischungen im besonderen hierdurch nicht schlechter werden. So sind die Abriebfestigkeit und Einreißfestigkeit der Kau- !schukvulkanisate. die die erfindungsgemäß hergestellten Verstärkerfüllstoffgemische enthalten, mit den entsprechenden Eigenschaften von Vuikanisaten. die die gewöhnlichen bekannten Ruß-Kieselsäure-Gemische enthalten, gleichwertig oder sogar etwas besser. Es würde ferner festgestellt, daß die Erwärmung von Naturkautschukvulkanisaten. die die verbesserten Vcrstärkerfüllstoffgemische enthalten, wesentlich geringer ist als bei Vuikanisaten. die nicht der Behandlung in der Strahlmühle unterworfene Gemische von Ruß und Siliciumdioxyd enthalten.

Natürlich sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Änderungen möglich. Beispielsweise können die Naturkautschukmischlingen außer den erfindungsgemäß hergestellten Verstärkerfüllstoffen und dem Naturkautschuk Vukanisationsmiltel. Füllstoffe. Pigmente, farbstoffe. Antioxydanticn. Gleitmittel u. dgl. enthalten.

Die verbesserten Kautschukmischungen und Vulkanisate können auch für andere Zwecke außer in l.aufflächenmischungen verwendet werden. SL sind beispielsweise vorteilhaft für die Herstellung von Gummischuhsohlen und Gummiabsätzen.

Die Verwendung von synthetischen Elastomeren ist nicht erwähnt worden, jedoch ist zu bemerken, daß auch verhältnismäßig geringe Mengen (d. h. weniger als etwa 40 Gew.-% der Naturkautschukkomponente) synthetische Elastomere in den Naturkautschukmischungen verwendet werden können. Beispielsweise können synthetische Elastomere wie Isopren. Buna N. Butylkautschuk, Äthylen-Propylen-Kautschuk und Butadienkautschuk einen Teil der Naturkautschukmischungen bilden, um weitere vorteilhafte Eigenschaften der Endprodukte zu erzielen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Verstärkungsfüllstoffgemisches auf der Basis von Ruß und gefällter Kieselsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus

ia) 90 bis 50Gew.-% eines Rußes mit einer BET-NrOberfläche zwischen 30 und 150m²/g, einem Ölabsorptionsfaktor von mehr als 50 cm³ Dibutylphthalat/100 g und einem Schüttgewicht von mehr als 160 kg/m³ und

b) 10 bis 50Gew.-% einer gefällten Kieselsäure mit einer BET-NrOberfläche zwischen 50 und 250 mVg und einem Schüttgewicht von mehr als 160 kg/m³

in einer Strahlmühle intensiv bis zu einer Verminderung des Schüttgewichts des Gemisches auf weniger als 144 kg/m³ vermahlt und dann gegebenenfalls zu Pellets formt

2. Verwendung des gemäß Anspruch 1 erhaltenen Gemisches zum Verstärken von Mischungen auf der Basis von Naturkautschuk, in Mengen von 30 bis 85 Gewichtsteilen, bezogen auf den Elastomeranteil.