DE2101184A1 - Schwefelvulkanisierbare Mischungen auf der Basis olefinischer Copolymerer und ihre Verwendung - Google Patents

Schwefelvulkanisierbare Mischungen auf der Basis olefinischer Copolymerer und ihre Verwendung

Info

Publication number
DE2101184A1
DE2101184A1 DE19712101184 DE2101184A DE2101184A1 DE 2101184 A1 DE2101184 A1 DE 2101184A1 DE 19712101184 DE19712101184 DE 19712101184 DE 2101184 A DE2101184 A DE 2101184A DE 2101184 A1 DE2101184 A1 DE 2101184A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixtures
sulfur
parts
rubber
epdm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19712101184
Other languages
English (en)
Other versions
DE2101184B2 (de
DE2101184C3 (de
Inventor
Mario Ferrara Milano (Italien)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Montedison SpA
Original Assignee
Montecatini Edison SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Montecatini Edison SpA filed Critical Montecatini Edison SpA
Publication of DE2101184A1 publication Critical patent/DE2101184A1/de
Publication of DE2101184B2 publication Critical patent/DE2101184B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2101184C3 publication Critical patent/DE2101184C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/10Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber next to a fibrous or filamentary layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/042Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/12Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising natural rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/16Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising polydienes homopolymers or poly-halodienes homopolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/06Sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • C08K5/31Guanidine; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00Crosslinking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/04Macromolecular compounds according to groups C08L7/00 - C08L49/00, or C08L55/00 - C08L57/00; Derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. VON KREfSLER DR.-.'NG. S(JHDKWALD 2101 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALKK VCäl KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLUPSCH
KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
Köln, den 11. Januar 1971 Ke/Ax
MONTEGATINI BDISOM S.p.A., Foro Buonaparte 31, Malland (Italien).
Schwefelvulkanisierbare Mischungen auf der Basis olefinischer Copolymerer und ihre Verwendung
Die Erfindung betrifft schwefelvulkanisierbare Mischungen, die auf Terpolymeren von Äthylen, einem a-01efin und einem Dien und stark ungesättigten Kautschuken basieren und zu vulkanisierten Produkten mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften führen.
Bie Terpolymeren von Äthylen mit einem oc-Olefin und einem Dien, z.3. EPBK-Kautschuke, sind synthetische Elastomere, die auf Grund der Anwesenheit eines cyclischen oder acyclischen nicht-konjugierten Diens oder Triens schwach ungesättigt sind. Sie sind durch eine überwiegend amorphe Struktur gekennzeichnet, die frei oder fast frei von Substituentengruppen von polarem Charakter sind, so daß ihre Vulkanisate sich durch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Oxydation und Chemikalien im allgemeinen auszeichnen. Andererseits zeigen diese Terpolymeren eine starke dynamische Hysterese, d.h. eine starke Wärmeent-
nientwicklung durch mechanische Arbeit, und ihre vulkanisierten Mischungen haben eine ungenügende Beständigkeit gegen Zugbeanspruchungen und schlechte Klebrigkeit. Durch diese Mangel ist es schwierig, Verbundmaterialien, z.B. luft-
209832/Q906
reifen, herzustellen.
Es ist "bekanntlich möglich, die Verarbeitbarkeit dieser Terpolymeren zu verbessern, indem sie in geeigneten Mengenverhältnissen mit stark ungesättigten Kautschuken gemischt werden. Wenn beispielsweise ein EPDM-Terpolymeres von Äthylen (56,2$), Propylen (40$) und. Äthylidennorbornen (3,8 Gew.-$) mit Naturkautschuk und 50 Gew.-Teilen HAF-Ruß gemischt wird, ändern sich die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung der nicht-vulkanisierten Mischungen fast linear mit steigender Menge des Naturkautschuks, wie die folgende Tabelle zeigt.
EPDM-Terpolymeres
Mooney-Viskosität
ML (1+4) bei 10O0C
= 120, Gew.-$
100 75 50 25 0
Naturkautschuk,
Gew.-$
0 25 50 75 100
Zugfestigkeit,'
kg/cm2
Bruchdehnung, $
4,48
500
12,46
1194
30,3
1540
36,3
1585
40,0
1600
Die so hergestellten Mischungen, die durch 5 Gew.-Teile ZnO und 1 Gew.-Teil Stearinsäure pro 100 Teile Gesamtkautschuk ergänzt und 60 Minuten bei 150 C mit einem üblichen Vulkanisationssystem für schwach ungesättigte Elastomere, bestehend aus Tetramethylthiurammonosulfid (1,5 Teile), Mercaptobenzothiazol (0,5 Teile) und Schwefel (2 Teile), vulkanisiert worden sind, haben jedoch mechanische Eigenschaften, die deutlich schlechter sind als die mechanischen Eigenschaften, die für Gummiartikel, z.B. Luftreifen, erforderlich sind, die hohen dynamischen Beanspruchungen widerstehen müssen. Das gleiche ist der Fall, wenn den Mischungen ein Vulkanisationssystem für stark ungesättigte Kautschuke (z.B. 1 Teil "Santocure" und 2 Teile Schwefel pro 100 Teile Elastomeres) zugemischt worden ist.
209832/0906
"* 3
Versuche, die mit Rezepturen durchgeführt wurden, die für schwach ungesättigte Elastomere geeignet sind, zeigen "beispielsweise, daß die Eigenschaften der Vulkanisate und die Vulkanisationszeiten sich mit dem Verhältnis von EPDM zu Naturkautschuk ändern, wie die folgende Tabelle veranschaulicht:
EPDM-Terpolymere s,
Gew.-Teile
100 70 40 20 0
Naturkautschuk,
Gew.-Teile
0 30 60 80 100
Zugfestigkeit,
kg/cm^
150 29 80 115 150
Bruchdehnung, $ 200 190 180 130 365
Vulkanisationszeit.
(Monsanto-Rheometer)
bei 150°C, Minuten 37^2 11,2 8,5 9,8 18,2
Die vorstehenden Werte zeigen, daß sowohl die mechanischen Eigenschaften als auch die Vulkanisationszeiten sich nichtlinear mit der Zusammensetzung der Mischung ändern. Um die sich hieraus ergebenden Nachteile zu vermeiden, wurde zu einer chemischen Modifikation der schwach ungesättigten Elastomeren Zuflucht genommen. Diese Modifikation bestand in einer Halogenierung, im allgemeinen einer Bromierung, die entweder mit einem freien Halogenid an den in Lösung " gebrachten Polymeren oder mit Halogenierungsmitteln (z.B. Dichlor- und Dibromdirnethylhydantoin) durchgeführt wurde, die in das trockene Polymere eingeführt wurden, worauf das Polymere einer Wärmebehandlung unterworfen wurde (U0S.A.-Patent 1 023 407).
Später wurden Verfahren entwickelt, die es ermöglichen, die halogenierten Terpolymeren direkt aus der Polymerisation zu erhalten (italienisches Patent 678 398).
Diese Verfahren weisen außer den höheren Kosten der Polymeren alle anderen Nachteile auf, die sich durch die Handhabung der Halogene und ihrer Derivate ergeben. In
209832/0906
jüngster Zeit wurde ein Verfahren beschrieben, bei dem schwefelvulkanisierbare Mischungen auf Basis von EPDM und Naturkautschuk hergestellt werden, die durch Verwendung eines Beschleunigersystems mit verzögernder Wirkung vulkanisierbar sind. Diese Beschleunigersysteme bestehen beispielsweise, aus N-tert.-Butyl-2-benzothiazylsulfenamid ("Santocure NS"), Diphenylguanidin ("Vulkacit D") und Nitrosodiphenylamin ("Vulkalent A"). Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es nur für Mischungen anwendbar ist, die wenigstens 40 Teile stark ungesättigten Kautschuk enthalten (kanadisches Patent 798 922).
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren verfügbar zu machen, das die Herstellung von schwefelvulkanisierbaren Mischungen auf Basis von Gemischen von schwach ungesättigten olefinischen Terpolymeren mit stark ungesättigtem Kautschuk in beliebigem Mengenverhältnis unter Ausschaltung aller Nachteile der bekannten Verfahren ermöglicht und zu Produkten, in denen die guten Eigenschaften der Einzelkomponenten des Kautschukgemisches sich addieren, und insbesondere zu Vulkanisaten mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften führt.
Es wurde gefunden, daß dies erreicht werden kann, wenn den Mischungen ein Beschleuniger vom Guanidintyp und kein anderer Beschleunigertyp zugesetzt wird, und wenn der Beschleuniger in geeigneten Mengenverhältnissen mit dem Schwefel verwendet wird.
Gegenstand der Erfindung sind demgemäß schwefelvulkanisierbare Mischungen, die folgende Bestandteile enthalten:
A) ein elastorneres Gopolymeres von Äthylen mit einem oc-Olefin und wenigstens einem Dien,
B) wenigstens einem stark ungesättigten Kautschuk,
C) ein Vulkanisationssystem, das folgende Bestandteile enthält:
209832/0906
a) wenigstens 2,5 Teile Schwefel pro 100 Gew.-Teile A + B,
b) eine Guanidinverbindung als einzigen Beschleuniger, der in der Mischung vorhanden ist, wobei das Molverhältnis zwischen (a) und (b) wenigstens 3 beträgt.
Wenn gemäß der Erfindung gearbeitet wird, ist beispielsweise festzustellen, daß die Mischungen auf Basis von olefinischen Terpolymeren, insbesondere EPDM-Terpolymeren, und Naturkautschuk mechanische Eigenschaften und Vulkanisationszeiten haben, die vom Mengenverhältnis der Kautschukkomponenten der Mischung praktisch unabhängig sind. •Dies ergibt sich aus den Werten in der folgenden Tabelle:
EPDM-Terpolymeres, Gew,—Teile
Naturkautschuk,Gew.-Teile Zugfestigkeit, kg/cm Bruchdehnung,# Vulkanisationszeit
(Monsanto-Rheometer)
bei 150°C, Minuten 76-37 39,2 37,5 38,4
Die vorstehend genannten Mischungen haben die gleiche J
Zusammensetzung wie die in der Tabelle auf Seite 2 genannten Mischungen mit dem Unterschied, daß das Vulkanisationssystem aus 2,7 Gew.-Teilen o-Tolylguanidin und 3,6 Gew.-Teilen Schwefel besteht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird mit dem Vulkanisationssystem gemäß der Erfindung außerdem eine gute Haftfestigkeit zwischen olefinischen Terpolymeren und stark ungesättigten Kautschuken erzielt, während bei Verwendung der üblichen Vulkanisationssysteme praktisch keine Haftung zwischen den Kautschuken erzielt wurde. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, in genügend einfacher und billiger Weise Verbundreifen herzustellen, bei denen die Karkasse in üblicher Weise hergestellt worden ist, während
209832/0906
100 70 40 20 0
0 30 60 80 100
200 200 200 200 250
535 475 455 460 540
die Lauffläche aus einem olefinischen Terpolymeren besteht.
Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß durch Verwendung des Vulkanisationssystems gemäß der Erfindung gute Haftfestigkeit zwischen Mischungen auf Basis von Gemischen von EPDM-Terpolymeren und stark ungesättigtem Kautschuk und Fasern erzielt wird, die mit nach üblichen Rezepturen hergestellten Gemischen auf Basis eines Harzes und eines latex eines stark ungesättigten Kautschuks klebrig gemacht worden sind. Dies stellt einen erheblichen Vorteil dar, da die Herstellung von Speziallatices, die notwendig sind, wenn Mischungen auf Basis von EPDM-Terpolymeren allein mit Fasern verklebt werden sollen, überflüssig wird.
Für die Mischungen gemäß der Erfindung werden elastomere Terpolymere bevorzugt, die durch Copolymerisation von Äthylen mit einem oc-Olefin und wenigstens einem vorzugsweise aus der folgenden Gruppe gewählten Dien hergestellt worden sind: 1,4-Hexadien, 2-Methyl-1,5-hexadien, Cyclooctadien, Dicyclooctadien, Dicyclopentadien, 6-Methyl-4,7,8,9-tetrahydroinden und 2-Äthylidennorbornen-5.
Der Äthylengehalt beträgt im allgemeinen 20 bis 80 und der Diengehalt 0,3 bis 4 Mol-$. Das Molekulargewicht dieser elastomeren Terpolymeren liegt vorzugsweise zwischen 80.000 und 500.000.
Als stark ungesättigte Kautschuke werden für die Herstellung der Mischungen gemäß der Erfindung beispielsweise Naturkautschuk, Polybutadien, Polychlorbutadien, Polyisopren, Styrol-Butadien-Kautschuke und Butadien-Acrylnitril-Kautschuke verwendet. Geeignet sind auch Gemische der vorstehend genannten Kautschuke in verschiedenen Mengenverhältnissen.
209832/0906
Die. als Beschleuniger verwendeten Guanidinverbindungen können beispielsweise aus der aus Di-o-tolylguanidin, o-Tolyldiguanidin, Di- und Triphenylguanidin bestehenden Gruppe von Verbindungen gewählt werden. Sie müssen in Abwesenheit anderer Beschleuniger, z.B. der Thiazol- oder Ihiuramverbindungen verwendet werden, die bei den bekannten Verfahren normalerweise als primäre Beschleuniger in Gegenwart von Guanidinverbindungen verwendet werden« Durch die Anwesenheit von anderen Beschleunigern außer Guanidin werden die ausgezeichneten Gesamteigenschaften verschlechtert, die mit Arylguanidinen und Schwefel allein j| erzielbar sind.
Der Schwefelgehalt darf nicht geringer als 2,5 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Gesamtkautschuk sein» Ferner darf das Molverhältnis zwischen Schwefel und Guanidin nicht geringer sein als 3» jedoch sollte dieses Verhältnis vorzugsweise zwischen 3 und 16 liegen«.
Die Mischungen gemäß der Erfindung können außerdem die Bestandteile enthalten, die gewöhnlich bei der Kautschukverarbeitung verwendet werden, z.B. Zinkoxyd, Stearinsäure, Füllstoffe, Ruß, Öle, Weichmacher und Stabilisatoren.
Bei der Herstellung der Mischungen kann von den Gemischen ™ der Kautschuke, die gemeinsam vulkanisiert werden können, oder direkt von den einzelnen Polymeren ausgegangen werden. Die Zugabe der verschiedenen Komponenten erfolgt in der in der Kautschukindustrie allgemein üblichen Weise. Die Mischungen können in einem Innenmischer (vom Banbury-Typ) oder in einem offenen Mischer vom Typ des Walzenmischers hergestellt werden.
Die Mischungen können bei einer Temperatur zwischen 120 und 18O0C während einer Zeit von einigen Minuten bis zu mehr als 1 Stunde vulkanisiert werden.
209832/0 906
Die Mischungen gemäß der Erfindung erwiesen sich als besonders vorteilhaft für die Herstellung von Verbundartikeln im allgemeinen und für die Herstellung von Luftreifen im besonderen, bei denen keine wesentlichen Schwierigkeiten in der Herstellung der verschiedenen Einzelteile auftreten, und bei denen gute Haftfestigkeit zwischen Karkasse und Lauffläche erzielt wird.
Die aus diesen Mischungen hergestellten vulkanisierten Produkte zeigten ausgezeichnete mechanische Eigenschaften.
φ Beispiel 1
Mit einem EPDM-Terpolymeren von Äthylen (51,7$), Propylen (44$) und 6-Methyl-4,7,8,9-tetrahydroinden (4,3 Gew.-^), das eine Mooney-Viskosität ML (1+4) von 120 bei 1000C hatte, und mit Naturkautschuk wurden zwei getrennte Mischungen der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
Elastomeres 100 Gew.-Teile HAP-Ruß 50 "
Zinkoxyd 3 n
Stearinsäure 1 "
Phenyl-ß-naphthylamin 1 "
w Die beiden Mischungen wurden in einem Banbury-Innenmischer, dessen Schaufeln mit 50 UpM rotierten, bei einer Temperatur von 1300C hergestellt. Die Mischzeit betrug 5 Minuten. Die einzeln ausgeworfenen Mischungen wurden auf einem Walzenmischer im Gewichtsverhältnis von EPDM zu Naturkautschuk von 75:25 gemischt« Der hierbei erhaltenen Mischung wurden ein Beschleuniger in einer Gesamtmenge von 0,0182 Mol/100 g Kautschuk und Schwefel in einer solchen Menge, daß das Molverhältnis von Schwefel zu Beschleuniger 6 betrug, zugemischte
Dieser Versuch wurde mit verschiedenen Beschleunigersystemen wiederholte Die Ergebnisse, die nach Vulkanisation für 40 Minuten bei 1500C erhalten wurden, sind nachstehend
209832/0906
O _
in Tabelle 1 und Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 1
Einfluß verschiedener Beschleunigersysteme auf
nischen Eigenschaften von Mischungen mit einem
schuk/SPDM-Gewichtsverhältnis von 25:75
4,35 Zug-
festig-
g keit,
kg/cm^
Bruch
dehnung,
die mecha-
Naturkaut-
Beschleunigersystem
Typ Menge
g/1OO
NR*+
EPDM
3,80 210 736 Elastizitäts
modul bei
300$ Dehnung,
kg/cm2
Di-o-tolylgua-
nidin (Eveite
DOTG)
3,04 *# 69
Tetramethyl-
thiurammono-
sulfid (TMTMS)
2,68
0,89
43 474 #*
Mercaptobenzo-
thiazol (MBT)
5,56 77 380 40
Tetramethyl-
thiurammono-
suIfid (TMTMS)
und
Mercaptobenzo-
thiazöl (MBT)
35
Zinkdimethyl-
dithiocarbamat
(Methazate)
#♦
* = Naturkautschuk ** nicht vulkanisiert.
209832/0906
Tabelle 2
Einfluß verschiedener sekundärer Beschleuniger auf die Wirkung von Arylguanidinen in Mischungen mit einem Naturkautschuk/EPDM-Geschwichtsverhältnis von 25s75
Beschleunigersystem
Typ Menge,
g/100 g
NR+EPDM
Zugfestig
keit,
kg/cm^
Bruch
dehnung,
Ί»
Elastizitäts
modul bei
300^ Dehnung
kg/cm2
Diphenylguani-
din
(Eveite D) . 3,84
177 695 63
Diphenylgua-
nidin
(Eveite D) +
Mercaptobenzo-
thiazol (MBT) 3,21+0,5
87 677 41
o-Tolylguahi-
din
(Eveite 1000) 3,48
129 656 54
o-Tolylguanidin
(Eveite 1000) +
Tetramethyl-
thiuramdisulfid
(TMTDS) 3,11+0,47
82 661 44
Beispiel 2
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurde eine Anzahl von Naturkautschuk-EPDM-Gemischen im Gewichtsverhältnis von 25s75 hergestellt und auf einem Walzenmischer zu Mischungen verarbeitet. Den Mischungen wurde eine gleichbleibende Menge Di-o-tolylguanidin (0,0182 Mol/100 g Naturkautschuk plus EPDM) und Schwefel in aolchen Mengen zugesetzt, daß das Molverhältnis von Schwefel zu Di-o-tolylguanidin von 1,6 bis 18,4 variierte.
Nach Vulkanisation für 40 Minuten bei 1500G zeigten die Produkte die in Pig.1 dargestellten mechanischen Eigenschaften. In der Abbildung sind die Molverhältnisse von Schwefel zu Di-o-tolylguanidin als Abszisse und die Zugfestigkeiten und Elastizitätsmodule bei 300$ Dehnung (63) in kg/cm als Ordinate aufgetragen. Als Ordinate auf
209832/0906
der.rechten Seite sind die Werte der Bruchdehnung in $ aufgetragen.
Beispiel 3
In einem Banbury-Innenmischer wurden mit einem Terpolymeren, das aus Äthylen (55,3$), Propylen (40,9$) und Äthylidennorbornen (3,8 Gew.-$) "bestand und eine Mooney-Viskosität ML (1+4) von 104 bei 1000C hatte, und einem Naturkautschuk zwei Mischungen der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
Elastomeres 100 Gew.-Teile |
HAP-Ruß 50 " .
Zinkoxyd 3 "
Stearinsäure 1 "
Phenyl-ß-nephthylamin 1 "
Die beiden Mischungen wurden dann auf einem Walzenmischer in einem solchen Mengenverhältnis gemischt, daß das Gewichtsverhältnis von Naturkautschuk zu EPDM-Terpolymerem 50:50 betrug.
Teilen dieser Mischung wurden verschiedene Mengen Di-otolylguanidin und Schwefel im gleichbleibenden Molverhältnis von 10 zugemischt. Nach Vulkanisation für 35 Minuten % bei 140°C wurde ein Produkt erhalten, dessen mechanische Eigenschaften in Fig„2 graphisch dargestellt sind. In dieser graphischen Darstellung sind als Abszisse zwei Reihen von Werten aufgetragen. Die obere Reihe stellt die Menge an Di-o-tolylguanidin pro 100 Gew.-Teile Naturkautachuk/EPDM und die untere Reihe die Schwefelmenge in Gewichtsteilen pro 100 Gewi-Teile NR+EPDM dar. Als Ordinaten sind links die Werte der Zugfestigkeit und des Elastizitätsmoduls bei 300$ Dehnung (£ 3) jeweils in kg/cm aufgetragen» Als rechte Ordinate sind die Werte der Bruchdehnung in $ aufgetragen.
209832/0906
Beispiel 4
Mit einem Terpolymeren von Äthylen, Propylen und Ä'thylidennorbornen (mit der in Beispiel 3 genannten Zusammensetzung) und einem Naturkautschuk wurden getrennt zwei Mischungen der-folgenden Zusammensetzung hergestellt«
Elastomeres 100 Gew.-Teile
HAF-Ruß 50 "
Zinkoxyd 3 "
Stearinsäure 1 "
Phenyl-ß-naphthylamin 1 !l
Die beiden Mischungen wurden getrennt auf einem Walzenmischer mit dem erfindungsgemäßen System ergänzt und dann für die Herstellung von Mischungen verwendet, in denen das Gewichtsverhältnis von Naturkautschuk von EPDM 75*25» 50:50 bzw. 25i75 betrug. Ein Vulkanisationssystem der folgenden Zusammensetzung wurde verwendet:
Di-ro-toly!guanidin (Eveite DOTH): 3,5 g/100 g Naturkautschuk + EPDM
Schwefel 4,8 g/100 g Naturkaut
schuk + EPDM
Die Mischungen wurden 35 Minuten bei HO0C vulkanisiert.Die Ergebnisse der Prüfung der Vulkanisate sind in Pig.3 graphisch dargestellt. Als Abszisse sind die Gewichtsverhältnisse von Naturkautschuk zu EPDM-PoIymere, aufgetragen. Als linke und rechte Ordinate sind die gleichen Werte wie in Pig,2 aufgetragen.
Beispiel 5
Der in Beispiel 4 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch an Stelle von Naturkautschuk ein Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR 1502) verwendet wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig.4 graphisch dargestellt. Die Werte sind in der gleichen Weise wie in Fig.4 aufgetragen, außer daß als Abszisse die SBR/EPDM-Gewichtsverhältnisse aufgetragen sind.
209832/0906
Beispiel 6
Der in Beispiel 4 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß ein Nitrilkautschuk (Elaprim) an Stelle von Naturkautschuk verwendet wurde. Die mit den Vulkanisaten ermittelten Prüfergebnisse sind in Fig.5 graphisch dargestellt. In dieser graphischen Darstellung sind die Werte in der gleichen Weise wie in Pig.4 aufgetragen, außer daß die Gewichtsverhältnisse von Nitrilkautschuk und EPDM-Polymerem als Abszisse aufgetragen sind.
Beiepiel 7 f
Mit den gemäß Beispiel 4 hergestellten reinen Mischungen auf Basis des EPDM-Terpolymeren und des Naturkautschuks, die beide das Beschleunigersystem gemäß der Erfindung sowie das traditionelle System-für EPDM-Terpolymere enthielten, wurden Prüfkörper für die Ermittlung der Festigkeit der Verklebung gemäß ASTM-D/413-39 hergestellt. Nach Vulkanisationfür 40 Minuten bei 1500C wurden die in der folgenden Tabelle genannten Ergebnisse ermittelt:
Beschleunigersystem in den verklebten Mischungen
DOTG 3 ,5 TMTMS 1, 5
Schwefel 4 ,8 MBT 0, 5
Schwefel 2, 0
Festigkeit der Verklebung zwischen EPDM-Mischung und Naturkautschukmischung, Abreißwert in kg/cm bei
250C >20 bei Aufspal-0,5
tung der
1 ■ Mischungen
Beispiel 8
Mit einem Terpolyraeren, das 55,3 Gew„-?6 Äthylen, 40,9 Gew.-$> Propylen und 3,8 Gew.-96 Äthylidennorbornen enthielt und eine Mooney-Viskosität (1+4) von 104 bei 100 C enthielt, und mit einem Naturkautschuk wurden auf einem auf 700C erhitzten Walzenmischer zwei Mischungen der folgenden Zusammensetzung hergestellt;
209832/0906
10 Il
40 Il
5 Il
1 Il
1 η
2,7 Il
3,6 Il
Elastomeres 100 Gew.-Teile
HAF-Ruß MT-Ruß Zinkoxyd Stearinsäure Phenyl-ß-naphthylamin Di-o-tolylguanidin Schwefel
Die Mischungen wurden dann auf dem gleichen Walzenmischer, ^ der auf 700C erhitzt war, in einem solchen Mengenverhältnis gemischt, daß die Mischung das EPDM-Terpolymere . und den Naturkautschuk im Verhältnis von 50:50 enthielt.
Ein in Leinwandbindung mit 77 Maschen/cm gewebter Reyonstoff und ein Reyoncord mit einer Garnnummer von 1650/2 wurden mit einer handelsüblichen Standardmischung für die Verklebung von Mischungen, die stark ungesättigte Kautschuke enthalten, klebrig gemacht. Anschließend wurde 3 Minuten bei 1700C getrocknet.
Die Prüfung der Festigkeit der Verklebung nach dem Abreißtest (ASTM D-43P-39) sowie nach dem Η-Test (ASTM D 2138-67)
^ hatten die folgenden Ergebnisse (nach Vulkanisation für
* 40 Minuten bei 1430C):
Abreißtest mit Reyon in Leinwandbindung: >8,5 kg/cm bei 25 C bei
Lösung der Verklebung
Η-Test mit Reyoncord 8,1 kg/0,63 cm bei 25°C
Die vorstehenden Haftfestigkeitswerte sind ebenso gut wie die Werte, die bei Verklebung einer üblichen Gummierungs-, mischung auf Basis von stark ungesättigten Kautschuken erhalten werden.
209832/0906

Claims (6)

- 15 Patentansprüche
1.) Schwefelvulkanisierbare Mischungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Bestandteile enthalten:
A) ein elastomeres Copolymeres aus Äthylen, einem a-01efin und mindestens einem Dien,
B) wenigstens einen stark ungesättigten Kautschuk,
C) ein Vulkanisationssystem, enthaltend
a) wenigstens 2,5 Teile Schwefel pro 100 Gewichtsteile A+B
b) eine Guanidinverbindung als einzigen Beschleuniger, wobei das Molverhältnis zwischen a) und b) mindestens
3 beträgt. !
2.) Mischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente A ein Copolymeres aus Äthylen und ; einem a-01efin mit 1,4-Hexadien, 6-Methyl-4,7,8,9-tetrahydroinden oder 2-Äthylidennorbornen-5 enthalten.
3.) Mischungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente B Naturkautschuk, einen Styrol- ; Butadien- oder einen Nitril-Kautschuk oder deren Gemische enthalten. j
4.) Mischungen nach Anspruch 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente C b) Di-o-tolylguanidin, o-Tolyldiguanidin, Di- oder Triphenylguanidin enthalten. "
5.) Mischungen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis zwischen a) und b) der Komponente C zwischen 3 und 16 beträgt.
6.) Verwendung von Mischungen nach Anspruch 1 bis 5 zusammen mit üblichen Zusätzen, wie ZnO, Stearinsäure, Füllstoffen,
2ΌΤ832/09Ό6
210118Λ
Ruß, plastifizierenden ölen und Stabilisatoren unter Vulkanisationsbedingungen bei Temperaturen zwischen 120 und l8o°C während 2 bis 70 Minuten zur Herstellung von gegebenenfalls mehrschichtigen, auch natürliche, künstliche oder synthetische Fasern sowie Klebemittel enthaltenden schwefelvulkanisierten Formkörpern.
? 0 9 (' ί,' / π ί: D 6
DE2101184A 1970-01-14 1971-01-12 Mit Schwefel und einem Beschleuniger vulkanisierbare Massen aus einem Äthylen-Mischpolymerisat und einem Dien-Kautschuk und ihre Verwendung Expired DE2101184C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT1933270 1970-01-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2101184A1 true DE2101184A1 (de) 1972-08-03
DE2101184B2 DE2101184B2 (de) 1979-05-23
DE2101184C3 DE2101184C3 (de) 1980-01-17

Family

ID=11156809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2101184A Expired DE2101184C3 (de) 1970-01-14 1971-01-12 Mit Schwefel und einem Beschleuniger vulkanisierbare Massen aus einem Äthylen-Mischpolymerisat und einem Dien-Kautschuk und ihre Verwendung

Country Status (6)

Country Link
BE (1) BE761530A (de)
DE (1) DE2101184C3 (de)
ES (1) ES387200A1 (de)
FR (1) FR2075540A5 (de)
GB (1) GB1335872A (de)
NL (1) NL167712C (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AR204831A1 (es) * 1973-05-08 1976-03-05 Du Pont Mezclas curables apropiadas para ser usadas en composiciones vulcanizables las composiciones vulcanizables y los productos vulcanizados
CA1078679A (en) * 1975-09-15 1980-06-03 Arthur A. Blaskiewicz Epdm copolymer rubber-highly unsaturated rubber (filled) blends
US4708992A (en) * 1984-12-14 1987-11-24 Sumitomo Chemical Company, Limited Rubber compositions

Also Published As

Publication number Publication date
FR2075540A5 (de) 1971-10-08
DE2101184B2 (de) 1979-05-23
ES387200A1 (es) 1973-12-16
DE2101184C3 (de) 1980-01-17
GB1335872A (en) 1973-10-31
NL7100314A (de) 1971-07-16
BE761530A (fr) 1971-07-13
NL167712C (nl) 1982-01-18
NL167712B (nl) 1981-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2552617C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines modifizierten kautschukartigen Terpolymeren und seine Verwendung
DE69519207T3 (de) Kautschukzusammensetzung ohne Gehalt an carcinogenen Nitrosaminvorläufern, die als Verbindungsgummi geeignet ist
DE69022394T2 (de) Polypropylenverstärkter Kautschuk.
DE3884678T2 (de) Halobutyl Elastomer-Zusammensetzungen.
DE69001263T2 (de) Steife Kautschukmischungen und Artikel, die Komponenten davon enthalten.
DE69009489T2 (de) Zusammensetzung für reifenwände.
DE2548516A1 (de) Vulkanisierbare massen und hieraus hergestellte vulkanisierte kautschuke
DE2618954A1 (de) Thermoplastische elastomerzusammensetzung
DE1180936B (de) Verfahren zur Herstellung vulkanisierter synthetischer kautschukartiger Produkte
DE1570090C3 (de) Verfahren zur verbesserten S-Vulkanisation von Äthylen-Propylen-Terpolymerisate enthaltenden Elastomerengemischen
DE69304825T2 (de) Mit Schwefel vulkanisierte Polyätheresteramide-Kautschukmischung
DE3540456C2 (de) Kautschukmasse
DE2641191C2 (de) Polymere Masse und ihre Verwendung
DE935283C (de) Verfahren zum Vulkanisieren von Butylkautschuk
DE2757743A1 (de) Haertbare vinylchloridharzmasse
DE2101184A1 (de) Schwefelvulkanisierbare Mischungen auf der Basis olefinischer Copolymerer und ihre Verwendung
DE2311093A1 (de) Covulkanisierbare verbesserte kautschukmasse
DE2139888C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen
DE2101183A1 (de) Vulkanisierbare Polymergemische und ihre Verwendung
DE2224941C3 (de) Verwendung von Peroxide und Schwefel enthaltenden Elastomer-Verschnitten für die Herstellung von Seitenwänden von Luftreifen mit radialer Karkasse
DE69003558T2 (de) Thermoplastisches Elastomer aus Äthylen-alpha-Olefin-Copolymer und Polynorbornen.
DE2808794C2 (de) Vulkanisierbares Verbundmaterial und seine Verwendung zur Herstellung eines Vulkanisats
US2364052A (en) Vulcanization of rubber
DE1494197C3 (de) Vulkanisierbare Formmassen
DE1270808B (de) Verfahren zur Herstellung eines Vulkanisats

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)