DE2123214C3 - Kautschukchemikaliengranulate - Google Patents

Description

In der Kautschukindustrie werden Chemikalien verschiedenster Art benötigt. Diese Chemikalien werden häufig pulverförmig verwendet. Dies hat verschiedene Nachteile. So bringen die Pulver Schwierigkeiten beim Einmischen, sie verteilen sich nicht sehr gut und erfordern relativ lange Mischzeiten. Darüber hinaus führen sie zu Belästigungen durch Staub und Geruch: dies ist besonders bei gesundheitsschädlichen Chemikalien sehr nachteilig.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man unter Verwendung von etwa 2 bis 5 Gewichtsprozent ölen oder Latex Pulverpreßlinge hergestellt. Diese Preßlinge sind jedoch bei Lagerung im allgemeinen nicht stabil; entweder sie zerfallen wieder zu Pulver, was die vorerwähnten Nachteile mit sich bringt, oder sie verhärten und sind dann Anlaß für verstärkte Einmisch- und Verteilungsschwierigkeiten.

Es ist auch schon versucht worden, aus den Chemikalien unter Verwendung von ölen Pasten herzustellen. Diese Pasten vermeiden zwar die Belästigung durch Staub, doch sind sie relativ schwer dosierbar und benötigen gegenüber den Pulvern längere Einmischzeiten.

Es sind in der Gummiindustrie auch Vorbatche aus Kautschuk, Chemikalien und gegebenenfalls Dispergatoren oder Weichmachern bekannt, die in Fellform verwendet werden. Solche Felle sind nicht silierfähig und damit auch nicht automatisch dosierbar. Darüber hinaus erfordern diese fellartigen Vorbatche Einmischzeiten, die wünschenswerterweise verkürzt werden sollten.

Es besteht also nach wie vor das Problem, Kautschukchemikaliengranulate zu schaffen, die weder die Nachteile der pulverförmigen Chemikalien, noch die Nachteile der bekannten Pasten oder Vorbatche aufweisen.

Die DT-OS 18 02159 beschreibt Formaggregate, die im wesentlichen aus einem organischen Mischungsbestandteil für Gummi und einem ataktischen Polypropylen bestehen. Gemäß der US-PS 31 79 637 wird Polyäthylen, gemäß der GB-PS 8 56 312 werden Polyvinylalkohol, Polyvinylmethyläther oder Polyvinylacetat, gemäß der DL-PS 61 864 wird Polyvinyläther und gemäß der FR-PS 11 36 571 wird Polyisobutylen als Bindemittel zur Herstellung von Kautschukchemikaliengranulaten eingesetzt. Die Bindemittel der zitierten Literatarstellen sind thermoplastische Kunststoffe, die nicht in allen Fällen mit Kautschuken, die den Kautschukchemikalien eingemischt werden, verträglich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine allgemein benutzbare Möglichkeit aufzuzeigen, nach der Kautschukchemikalien in ein Bindemittel eingebettet werden, welches mit allen in Frage kommenden Kautschuken verträglich ist.

Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß man bestimmte Elastomere mit thermoplastischen Eigenschaften als Bindemittel einsetzt. Das Bindemittel hat somit die Eigenschaft, nach Verformung spontan die ursprüngliche Form wieder anzunehmen, um bei Temperaturerhöhung aufzuschmelzen.

Gegenstand der Erfindung sind somit Kautschukchemikalien sowie gegebenenfalls anderen üblichen Zusatzstoffen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß so die Mischungen

a) etwa 5 bis 60 Gewichtsprozent eines elastomeren Äthylen-Vinylacetats und/oder Äthylen-Propylen-Copolymerisats,

b) etwa 90 bis 40 Gewichtsprozent üblicher Kau^a5 tschukchemikalien und

c) etwa 5 bis 0 Gewichtsprozent üblicher Dispergatoren

enthalten.

Dieses Granulat kann aus verschieden geformten Teilchen bestehen, z. B. aus zylinderförmigen Teilchen, aus kubischen Teilchen, insbesondere würfelförmigen Teilchen. Es können grundsätzlich alle in der Kautschukindustrie verwendeten Chemikalien in dieser Granulatform vorteilhaft Anwendung finden. Insbesondere jedoch solche, bei denen die genannten Einmisch- und/oder Verteilungsschwierigkeiten oder Belästigungen durch Staub und/oder Geruch vorliegen. Beispiele für solche in Granulatform verwendbaren

Chemikalien sind Treibmittel, wie Natriumbicarbonat, Vulkanisationsbeschleuniger, wie Hexamethylentetramin, Tetramethylthiuramdisulfid, Diäthylthioharnstoff, Vernetzungsmittel, wie Schwefel, Alterungsschutzmittel, wie N-isopropyl-N-phenyl-p-phenyldiamin und Aktivatoren der verschiedensten Art, wie Bleioxid, Bleidioxid, Mennige und Zinkoxid. Es ist möglich, solche Granulate sowohl mit nur einer als auch mehreren Chemikalien in einem Granulat herzustellen und zu verwenden. Beispiele für elastomere Polymerisate zur Herstellung der granulierten Mischungen sind Äthylenvinylacetatcopolymerisate, Äthylenpropylencopolymerisat und Mischungen davon.
Die Mischungen können auch Dispergatoren enthalten. Diese Dispergatoren haben nicht nur den Vorteil, daß sie für eine bessere Verteilung der Chemikalien sorgen, sondern sind auch geeignet, eine gewünschte Konsistenz der erfindungsgemäß verwendeten granulierten Mischungen einzustellen. So werden zu Mischungen, die auf Grund der Art und Menge der in ihr enthaltenen Chemikalien fest und hart sind, flüssige Dispergatoren, wie Ester oder Fettalkohole hinzugegeben, während bei weicheren Mischungen feste Dispergatoren verwendet werden können, wie

z. B. Zinkoleat. Dies gestattet es, Mischungen mit den verschiedensten Kautschukchemikalien mit gleichem Chemikaliengehalt herzustellen und so dem Verbraucher die Dosierung zu erleichtern.

Die erfindungsgemäß verwendeten Mischungen in Granulatform sind nicht klebrig., sondern gut rieselfähig, daher können sie siliert und automatisch dosiert werden. Darüber hinaus zeigen sie eine gute Einmischend Verteilbarkeit; es wird im allgemeinen zum Einmischen weniger Zeit benötigt als für die bekannten, pulverförmigen Chemikalien, die Pasten und die Vorbatche.

Es war überraschend, festzustellen, daß nach dem erfindungsgemäßen Mischverfahren die Einmischzeit Und die Verteilbarkeit der Kautschukchemikalien in der oben beschriebenen Granulatform erheblich günstiger lag als bei Verwendung der bisherigen Mischverfahren, bei denen pulverförmige oder mit öl und pispergatoren angepastete Chemikalien sowie Vorbatche verwendet werden.

Die Granulate können mit in der Kautschukindu-Strie üblichen Granulatoren hergestellt werden. Die trfindungsgemäß verwendeten Granulate haben als Würfelform vorteilhaft eine Kantenlänge von etwa 2 bis etwa 10 mm und als Zylinder einen Durchmesser von etwa 2 bis etwa 10 mm und eine Länge von etwa J bis etwa 10 mm. Die Mischungen aus dem Elastomer, der Kautschukchemikalie und gegebenenfalls Dispergator können mit Hilfe in der Kautschukindustrie üblicher Mischer hergestellt werden, z. B. mit Hilfe »ines Stempelkneters oder eines Mischwalzwerkes.

In den nachfolgenden Beispielen wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.

Beispiel 1

In eine helle, unter Verwendung hochaktiver Kieselsäure hergestellte Styrolbutadienkautschuk-Formsohlenmischung wird aus Gründen der Verarbeitungslicherheit nach Fertigstellung der Mischung auf der Walze Tetramethylthiuramdisulfid als Vulkanisationsteschleuniger eingemischt. Als Pulver und als Preß- »ulver hat sich selbst nach 5minüüger Mischzeit eine Brauchbare Verteilbarkeit des Thiurams nicht erteichen lassen. Mit einer Paste, die 70 Gewichtsprozent lies Thiurams und 30 Gewichtsprozent öle und Dispergatoren enthielt, waren für eine gute Verteilung lies Thiurams 3 Minuten Mischzeit erforderlich. Dabei fiel jedoch das Fell von der Walze ab, so daß das Bedienungspersonal während des ganzen Mischvorganges anwesend sein mußte, um das Fell wieder auf die Walze zu legen. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem im vorliegenden Falle ein würfelförmiges Granulat verwendet wurde, das 80 Gewichtsprozent Tetramethylthiuramdisulfid, 16 Gewichtsprozent Äthylvinylacetatcopolymerisat (»EVA«) sowie 4 Gewichtsprozent Zinkoleat enthielt, ivurde eine sofortige Aufnahme des Granulats erzielt lind nach 50 Sekunden eine homogene Verteilung. Im Gegensatz zu der Pasteneinmischung fiel das Fell bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht von der Walze ab.

Beispiel 2

Für die Herstellung von Moosgummi wurden Kautschukmischungen der nachfolgenden Zusammensetzung einmal mit feinstgemahlenem Bicarbonatpulver und einmal nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung von Granulat hergestellt.

Naturkautschuk	100	100
Zinkoleat	3	3
Zinkoxid	5	5
Paraffin	5	5
Faktis halbfest	20	20
CaCO3	60	60
Mineralöl	20	20
Blähmittelaktivator	6	6
Schwefel	2,5	2.5
2-Merkaptobenzthiazol	1,5	1.5
Na HCCVPulver	10	—
Na HCO3-Granulat	—	10
(80 Gewichtsprozent Na HCO3
16 Gewichtsprozent »EVA«
4 Gewichtsprozent Zinkoleat)
Vulkanisation, 30 min/143 ° C
Porenstruktur der Vulkanisate	ungleich	gleich
	mäßig	mäßig
	fein bis	fein
	grob
Spez. Gewicht (g/cm3)	0,520	0,458

Die vorliegenden Angaben zeigen, daß das Bicarbonat in Granulatform besser dispergiert ist, zu einer gleichmäßigeren Porenstruktur führt und darüber hinaus einen Moosgummi geringeren spezifischen

;}o Gewichtes ergibt, obwohl insgesamt im Granulat lediglich 80 Gewichtsprozent an Bicarbonat vorhanden sind. Darüber hinaus hat sich das Granulat schneller einmischen lassen als das pulverförmige Bicarbonat. Für ersteres wurde 1 Minute Mischzeit benötigt, für

;j5 das pulverförmige Bicarbonat dagegen 3 Minuten.

Beispiel 3

Eine Kautschukmischung der nachfolgenden Zusammensetzung wurde sowohl unter Verwendung von Schwefelpulver, Schwefelpaste als auch granulatförmigetn Schwefel hergestellt.

	a	0C	50	b	C
45 Sm. Sheets	100	219	100	100
Stearinsäure	1	1	1
Kieselsäure- Kaolinit-	25	25	25
Füllstoff
ZnO	5	5	5
5° Merkapto-benzthiazol-	1.5	1,5	1.5
disulfid
Diphenylguanidin	0,5	0,5	0.5
Schwefelpulver (100%)	2,5	—	—
Schwefelpaste (90%)	—	2,5	—
55 Schwefelgranulat (80%)	—	—	2,5
Vulkanisation, 10 min/143
Härte (ShA)	50	50
Zugfestigkeit (kp/cm8)	222	253

Die Härte ist bei allen drei Proben gleich, während die hohe Zugfestigkeit der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Probe zeigt, daß die Verteilung des Schwefels bei Verwendung des Granulats besser ist als bei Verwendung von Schwefelpulver oder Schwefelpaste. Es ist zu beachten, daß das Schwefelgranulat lediglich 80 %Schwefel enthielt und somit zu einer besseren Ausnutzung des Schwefels führte.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kautschukchemikalien in Form granulierter Mischungen aus im wesentlichen gesättigten elastomeren Polymerisaten mit ausgeprägten thermoplastischen Eigenschaften und Kautschukchemikalien sowie gegebenenfalls anderen üblichen Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischungen

   a) etwa 5_bis 60 Gewichtsprozent eines_ elastomeren Äthylen-Vinylacetats und/oder Äthylen-Propylen-Copolymerisats,

   b) etwa 90 bis 40 Gewichtsprozent üblicher Kautschukchemikalien und

   c) etwa 5 bis 0 Gewichtsprozent üblicher Dispergatoren

   enthalten.