DE2147429A1

DE2147429A1 - Verfahren zur Herstellung einer Grundmischung aus einem Polymer und Ruß

Info

Publication number: DE2147429A1
Application number: DE19712147429
Authority: DE
Inventors: Porter F. Andover; Brennan jun. James J. Scituate; Williams Frank R. Quincy; Hagopian Erivan Lexington; Mass. Gridley (V.St.A.)
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Cabot Corp
Priority date: 1970-09-24
Filing date: 1971-09-23
Publication date: 1972-03-30
Also published as: GB1343176A; NL7113191A; AU3383571A; ES395269A1; DE2147429B2; JPS5532733B1; FR2108469A5; AU448410B2; NL165196B; NL165196C; DE2147429C3; IT939863B; CA924836A; MY7400183A

Description

20. September 1971 Gzy/pn

Cabot Corporation, 125 High Street, Boston, Kacsachusett:.-..

U.S.A.

Verfahren zur Herstellung einer Grundmischung aus einen Polymer und Ruß

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Grundinischung, die Kautschuk und Ruß enthält. Insbesondere geht das neue Verfahren zur Herstellung solcher Grundmischiingen von einer Lösung eines Polymers in einem organischen Lösungsmittel und von einer Aufschlemmung von Ruß in einem wäßrigen oder organischen Lösungsmittel aus. Vorzugsweise ist das organische Lösungsmittel der Aufschlemmung von Ruß das gleiche Lösungsmittel, in welchem das Polymer gelöst ist. In einer besonderen Ausführungsform wird das Verfahren kontinuierlich durchgeführt, wobei die Lösung des Polymers im Gemisch mit der Aufschlemmung des Rußes mit einem Strom eines Gases in Berührung gebracht v/ird, dessen Temperatur und Geschwindigkeit genügen, um das Geraisch anzusaugen und es zu trocknen.

Die Verwendung von Ruß als Zusatz bei der Herstellung von verstärktem Kautschuk ist seit langem bekannt. Zur Herstellung .verschiedener Kautschukgegenstände wird der Ruß mit dem Kautschukmaterial gemischt. Der in das Kautschukmaterial

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eingearbeitete Uuß sollte gleichmäßig dispergiert sein, um das Vulkanisat zu verstärken und ihn eine höhere Festigkeit und Abriebsbeständigkeit zu geben. Üblicherweise arbeitet man den Ruß in das Kautschukmaterial durch Mischen in einer üblichen Vorrichtung ein, z.B. in einem Walzenstuhl oder einem Banbury-f.Uscher oder einem Intensivmischer. Diese üblichen Verfahren weisen bei ihrer Anwendung im technischen Maßstabe verschiedene Nachteile auf. Ein wesentlicher Nachteil beispielsweise bei Verwendung eines Intensivmischers besteht darin, daß eine erhebliche Zeit und ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich sind, um eine praktisch gleichförmige Dispersion des Rußes, in dem Kautschukmaterial zu erreichen. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß das Polymer, der Ruß und das als Streckmittel verwendete öl gesondert gehandhabt werden müssen. Sin unerwünschtes Kennzeichen des bekannten Verfahrens besteht in den hohen Kosten für die Mahlanlage.

Wesentliches Ziel der Erfindung ist ein neues und verbessertes Verfahren für die Herstellung von Grundmischungen, die Kautschukraaterial, Ruß und ggf. als Streckraittelöl enthalten, bei welchem die Nachteil« der bekannten Verfahren vermieden werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Herstellung solcher Grundmischuncen, bei denen der Ruß gleichmäßiger in den Kautschukmaterial dispergiert wird und diese Mischung schneller und mit geringerem Kraftaufv/and erzielt wird, als nach den bisherigen Verfahren, iroch ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung der genannten Grundmischungen,

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wobei das Trocknen der Aufschlemmung aus dem Ruß und dem Kautschukraaterial so durchgeführt wird, daß ein krüm-eliges Endprodukt.entsteht, das ein geringes spezifisches Gewicht hat, trocken ist, nicht klebrig ist und durch einen Luftstrom gefördert werden kann.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Grundmischungen aus einen Kautschukmaterial, Ruß und ggf. einem als streckmittel verwendeten ül hergestellt werden. Es. entstehen flockenähnliche Krum·el des Kautschukgemisches, deren Beschaffenheit und Abmessungen so geregelt werden können, daß je nach Wunsch ein sehr leichtes, flockiges oder ein dichteres, mehr agglomeriertes Material entsteht. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man zunächst eine Vormischung von Ruß in V/asser oder einem organischen Lösungsmittel herstellt, die bis zu 30 Gewichts-% Ruß enthalten kann. Der Ruß wird in dem Lösungsmittel dispergiert, die /.ufnchleirununE wird, wenn es notwendig ict, verflüssigt, z.B. dann, wenn sie mehr als etwa C Gewichts-% Ruß enthält. Das Kautschukmaterial in Form eines Latex, der ggf. das als Verstärker dienende öl enthalten kann, wird mit einer abgemessenen Ilenge der /.uf sch leimung des Rußes in eine üischvorrichtung gebracht, um die Bestandteile ähnlich zu mischen. Das Gemisch wird dann getrocknet durch inniges in Berührung bringen mit einem Gasstrom, z.B. von Wasserdampf oder Stickstoff oder Luft, der bei einer solchen Temperatur und Geschwindigkeit gehalten wird, daß das Gemisch angesaugt

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und schnell durch Verdampfung der Lösungsmittel getrocknet wird. Es entsteht ein trockener, krüm-eliger Kautschuk in einem Strom von beispielsweise Wasserdampf oder stickstoff oder Luft. Diese Krüm-3l werden abgetrennt und die organischen Lösungsmittel können v/iedergewonnen werden.

/.Is Lösungen von Polymeren können solche Lösungen verwendet werden, die durch Polymerisation in Lösung erhalten sind, wobei die Polymerisate während der Polymerisation in Lösung verbleiben. Man kann diese Lösungen aber auch so herstellen, daß man ein festes Polymer in einem inerten organischen Lösungsmittel löst. Geeignete erfindungsgemäß zu verwendete Polymere sind beispielsweise Polyolefine wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyisobutylen, Copolymere von Äthylen und Propjisn, Äthylen und Propylen enthr.ltende Terpolymerc und insbesondere Terpolymere von Ethylen, Propylen und einem Diolefin, Ilomopolymere von konjugierten Diolefincn, wie Dut.i.cUen, Isopren, Cctadien, Copolymere von konjugierten Dioleiinen und wenigstens einem ungesättigten monoäthylenischen Mononer, wie Styrol, Acrylnitril, Methyl-Acrylat, Ilethyl-S'etho.rylat, Vinyl-Hnlosenid, in?besondere Vinyl-Chlorid, Alkylvinyl-Äther wie Methylvinyl-Ather, Äthylen, Propylen, 1-Buten, 1-Propen, 1-Octen, Methylvinyl-Keton, Alpha-?.Iethyl-Styrol, Pp.ra-Chlorstyrol und dergleichen.

Bei der Durchführung der Erfindung ist es vorteilhaft, den

Uuß in Torrn von dichten, stark gepressten Pellots zu verwenden,

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die verhältnismäßig wenig stauben und leicht zu handhaben sind. In der Hegel liegt die Konzentration des liußes in dem wäßrigen oder organischen Lösungsmittel bis zu etwa 30 Gevichts-U», vorzugsweise zwischen etwa 7 bis etra 20 Gewichts-%. Der Gehalt des 3ndproduktes an Ruß ist abhängig von der l.Ienge des Rußes, der in der Aufschleinmun~ enthalten ist. Brauchbare .'.!iscliungen enthalten auf 100 Gewichtsteile des Polymers etwa 10 bis etwa 250 Gewichtsteile des liußcs.

Geeignete Lösungsmittel für die Herstellung der Lösungen des Polymers sind die Üblichen flüssigen inerten organischen Lösungsmittel. Zu diesen gehören beispielsweise Alkane, wie Pentan, Heptan, Hexan, Isooctan, Nonan, Cycloalkane wie Cyclohexan, Ilethylcyclohexan, Cyclooctan und aromatische Kohlenwasserstoffe, .wie Benzol, Toluol, Xylol, Terpentin, Chloroform, Kohlenstoff-Tetrachlorid, Chlorbenzol und dergleichen. Es ist erwünscht, daß das zur Herstellung der Lösung des Polymers verwendete Lösungsmittel das gleiche ist, in welchem der Ruß aufgeschlemmt ist. Dem Gemisch kann in an sich bekannter Weise gewünschten Falles ein als Streckmittel dienendes Öl zugegeben werden. Beispiele solcher als Streckmittel dienender Öle sind Erdöldestillate, chlorierte Kohlenwasserstoffe, lither, Ketone, Harz-Terpentin, Kiefern-Teer, Nadelholz-Harz, Lein-Öl, Sojabohnen-Öl, Di-n-Hexyladipat, Trioctyl-Phosphat, Terpene und beliebige weitere bekannte naphtenicche oder aromatische öle.

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Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachstehend genauer im einzelnen beschrieben werden. Eine vorgemischte AufschloKinung wird dadurch hergestellt, daß nr.n die gewünschte Menge von Ruß und ein \väßriges oder organisches Lösungsmittel in einen Behälter aus röstlicheren otahl bringt. Dort wird das llaterial durch Rühren, beispielSAveise nittels Luft, benetzt. Diese Vormischung wird dadurch dispergiert, daß nan sie in einer Kolloid-iJühle mahlt, z.Q. in einer Morehouse-Mühle nit einem Rotor und einem Stator. Hierbei werden 120 Mahlsteine und ein Durchlass von 0,05 ram verwendet, die in der Regel genügend sind, um ein Llaterial zu erhalten, von dem weniger als 5% einen Durchmesser vcn 44 Mikron hat. Diese Teilchengröße genügt in der Hegel in der Kautschukindustrie. Die An^r.be der Teilchengröße genügt aber nicht zur vollen Beschreibung der Eigenschaften der Aufschleinmung. In jeden Falle wird die Aufschleriraung des Rußes unter Anwendung hoher Scherkräfte hergestellt, um eine gute Dispersion des Rußes im wäßrigen oder organischen Lösungsmittel zu erhalten, und damit die Herstellung einer gleichmäßigen GruncTraischung zu gewährleisten. !Cs iüt bekannt, daß bei einer Anwendung hoher Scherkräfte r.us Ruß mit einer großen spezifischen Oberfläche von beispielsweise nehr als 70 Hi¹Vg in einer Menge von mehr als etwa 7 Gewichts-VJ Aufschlemraungen entstehen, die sehr virko*s sind und sich schwierig pumpen und handhaben lassen. So hat beispielsweise eine

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Aufschleminung von 15 bis 20 Gewichts-'o eines die Abriebsbeständigkeit sehr gut verbessernden Rußes in ".. asser oder von 20 Gewichts-'o RuO in Ucxan nach dem Dispergieren in der erwähnten Kolloidmühle eine Vicko-sität von etwa 400,000 Zentipoisen. Gemäß der UE-Pr.tentüChrift 3.294.733 ist es notwendig, die visko-se Aufschiei raung dadurch zu fluidisieren, daß man Gic unter Anwendung schwacher l.'cherkräfte rührt, vobei die Visko-sität der Auirehle-.u.iung herabgesetzt wird. Die geringen Ucherkrülte, d.Ji. ,ein vorsichtiges Rühren oder ein langsamereres Mischen als zum Dispergieren des Rußes in einem wäßrigen oder organischen Lösungsmittel erforderlich ist, können erreicht werden durch Verwendung eines Schaufelmischers mit etwa 25 bis 50 Umdrehungen je i.iinute, oder durch Verwendung einer anderen geeigneten Vorrichtung, wie eines Propellerrührers, eines üandnischers, eines Ultraschallvibrator od. dgl.. Die hierbei entstehende verflüssigte Aufschleanung hat eine Viskosität von etwa 1,500 Zentipoisen oder darunter. Sie kann dann in einen geeigneten Mischer mit Hilfe einer Abmesspumpe gefördert v/erden, wobei in der Pu/.ipe keine hohen .Jeherkräfte und damit eine Erhöhung der Visko-sitüt der Aufscalenmung auftreten dürfen. Geeignet für diesen Zweck sind beispielsweise peristaltische Pumpen, wie eine Moyno-Puape oder eine oigma-Pumpe, in v/elchen nur geringe Jeherkräfte auftreten.

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Das Mischen der Aufschlämmung des Rußes mit der Lösung des Polymers kann chargenweise durchgeführt werden, wobei die Bestandteile, unter heftigem Rühren gemischt v/erden. Vorzugsweise wird aber das innige !'tischen der Aufschlemnung des Rußes, der Lösung des Polymers und ggf. des als Streckmittel dienenden Öles kontinuierlich durchgeführt. Hierbei werden in bestimmten Mengen gesonderte Ströme der fluidisierten Aufschlemmung des Rußes, der Lösung des Polymers und des als Verstärker dienenden ggf. zugesetzten Öles mit Hilfe von geeigneten Pumpen in eine Mischvorrichtung eingeführt, z.B. in einen falscher nach Gif ford-V.'ood. Das erhaltene Gemisch wird dann so getrocknet, daß in Form von Krümeln eine Mischung entsteht, die den Ruß und das Polymer enthält. Erfindungsgemäß wird das Trocknen so durchgeführt,' daß man das Gemisch aus der Lösung des Polymers und der Aufschlemmung von "uß in innige Berührung bringt mit dem Strom eines Gases. Dieser Gasstrom wird bei einer solchen Temperatur und Geschwindigkeit gehalten, daß das Gemisch angesaugt wird. Dan wäßrige oder organische Lösungsmittel wird schnell aus dem Gemisch verdampft. Es entstehen lösungen!ttelfreie Kautochukkrüm-el, die in dem Gasstrom suspendiert sind. Bei Anwendung

dieses Trockenverfahrens werden die Eigenschaften der Ilautschukmischunoen nicht verschlechtert. Das Verfahren bringt aber verschiedene bestimmte Vorteile mit sich. Zu diesen gehören die gerogelten Abmessungen der Kautpchulikrümel und ihre schnellere Herstellung, wobei sie geringere Mengen von restlicher Feuchtig-

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keit enthalten, als solche, die nach üblichen Verfahren getrocknet sind. Un dem Gasstrom die gewünschte hohe Geschwindigkeit und hohe Temperatur, d.h. über der Eondensationstemperatur der Gase zu verloi n, können verschiedene Verfahren angewendet werden. L'r.n kann beispielsweise die Mischung von außen her in einen Strom eines geeigneten Gases, wie Wasserdampf, von hoher Geschwindigkeit einpumpen. Die hohe Geschwindigkeit kann erzielt werden durch iiindurchleiten des Gases durch eine geeignete Leitung, z.B. eine Venturi-Düse, wobei der Gasstrom eine Geschwindigkeit von fast der Schallgeschwindigkeit erreicht. Bei einer bevorzugten Ausführungsfoi-n des Trockenverfahrens gemäß der Erfindung wird die Mischung von außen her in einen ütrom von Wasserdampf eingepumpt, der durch ein liohr rait einem so weit verengten Querschnitt geführt ist, daß eine Strömungsgeschwindigkeit von etwa 750 m/sek erreicht wird. Die Berührungszeit nuß so lang sein, daß durch das Gas mit einer Temperatur über der Kondensationstemperatür das Gemisch angesaugt wird und daß die Lösungsmittel sehr schnell verdampft werden, wobei lönungsmittelfreie und feuchtigkeitsfreie Kautschulikrümel entstehen. Nach der Entfernung der Lösungsmittel werden die Kautschukkrümel gefangen und ss.B. durch einen Zyklon gesammelt. Ggf. kann weiter getrocknet werden mit Hilfe eines Ventilatorofens bei GO bis 85⁰C, um restliche Feuchtigkeit zu entfernen, die durch Kondensation des Gases auf den feinen Krümeln entstanden ist. Die Lösungsmittel können in üblicher Y/eiso wiedergewonnen werden.

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Für manche Zwecke ist es erwünscht, der Grundmischung weitere übliche Zusätze zu geben. Beispiele solcher Zusätze sind andere verstärkende Stoffe, wie Titandioxid, .Siliciumdioxid, Zinkoxid, Calziuracai-bonat, Tone, Calziunsilicat, Zinksulfid, wasserhaltiges Aluminiumoxid und calzinierte Magnesia; thermoplastische Harze, wie Polyvinylchlorid, Counaron-Indene, Polystyrol, Styrol-Isobutylen, Phenol-Aldehyd-IIarze, iüpoxy-Harze; vulkanisierende Mittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Aktivatoren für die Beschleuniger, Schwefel-Vulkanisatoren, Antioxidationsmittel, Stabilisatoren gegen Hitze, V-'eichmacher und dergleichen. Mischungen, die solche Zusätze enthalten, fallen ebenfalls in den Bereich dieser Erfindung.

Die nachstehenden Beispiele erläutern im einzelnen die Erfindung, sollen aber nicht als Begrenzung aufgefasst werden.

Beispiel 1

2ine lOVÖige Aufschlenunung des Rußes Vulcan 9 der Cabot Corporation, der eine hohe Abriebfestigkeit ergibt, wurde so hergestellt, daß 180 Gramm des trockenen pelletisieren Rußes mit 820 Gramn Hexan in einen Behälter mit Rührer gemischt wurden. Diese Vormischung τ/urde unter ständigem Rühren, un ein Absetzen der Feststoffe zu verhindern, durch eine Kolloidmühle Morehouse-IIodell M nit einem Spalt von 0,05 mm geführt, wobei der Ruß in den Lösungsmittel dispergiert wurde. Diese Aufsch'lcnnung trat aus der Kolloidmühle als

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dicke, trockene Paste sehr hoher Viscosität aus. Die Viscosität wurde verringert durch einen Schaufelmischer mit etwa 25 bis 50 Umdrehungen je Minute. Es entstand eine hochkonzentrierte, fluidisierte Aufschlemmung von lUiß in Hexan. IJit Hilfe einer peristaltischen Pumpe des Typs !.Ioyno Modell 2 Ml wurde die Aufschlämmung in der gewünschten Menge, so daß die Kautschukmischung auf 100 Teile dos Polymers 100 Teile Ruß enthielt, in ein Mischrohr mit einem Durchmesser von 5 cm von Gif ford-V/ood eingeführt. In dieses Mischrohr wurde ein besonderer kontinuierlicher Strom aus einer 8%igen Lösung des Terpolymers von Äthylen, Propylen-1 und 6-Hexadien eingeführt. Vor dem Einführen wurden dieser Lösung auf je 100 Teile des Polymers 75 Teile von als Strecköl dienendem Circosol 4240 zugegeben. Das ist ein naphtenisches Öl, das von der Sun Oil Company vertrieben wird. Das als Streckmittel dienende Ol kann auch gesondert kontinuierlich zugeführt werden. Die Dcstandteile werden in dem lüschrohr innig gemischt, worauf das Gemisch aus dem Polymer, der Aufs ch learning des Rußes in Hexan und dem als otreckiaittel dienenden Ol getrocknet wurde. Zum Trocknen wurde das Gemisch von außen her in einen .Jtrora von Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit von 750 ra/sek eingeführt, durch den das Gemisch angesaugt und Getrocknet wurde. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wurde das zum Trocknen ver wendete Gar. boi einer Temperatur über dem Kondensationspunkt durch ein r.olir mit einen so enjen Durchnesser geleitet,

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daß es etwa Cchallgeschwindigkeit erhielt. Auf diese Art wurde das als Lösungsmittel dienende Hexan schnell verdampft und es blieben lösungsmittelfreie Krümel des Grundgernisches zurück, die in dem Ctrom von gasförmigem Hexan und T.asserdampf suspendiert waren. Die Krümel wurden mit Hilfe eines Zyklons gesammelt und in einem Ventilatorofcn nachgetrocknet, um die restliche Feuchtigkeit su entfernen, die durch die Kondensation des Y/nsserclanpfes entstanden v/ar. Die erhaltenen Krümel des Grundgemisches wurden dann auf einem Walzenstuhl mit einem Teil Schwefel je 100 Teile des Polymers jl,5 Teilen Tetramethylthiuram-Iuonosulfid, 0}75 Teilen tiercaptobenzothiazol, 5 Teilen Zinkoxid und I Teil Stearinsäure gemischt. Die erhaltene Lischung v/urde dann 30 Minuten lang bei ICO⁰C ausgehärtet. Die Eigenschaften dieses Vulkanisats sind in der Tabelle I wiedergegeben und gegenübergestellt den Eigenschaften anderer Ver^leichsnischunsen> um die verschiedenen Vorteile zu zeigen. Das noch nicht vulkanisierte Gemisch wurde geprüft auf die Bindung des Kautschuks, ausgedrückt in Gramm des Polymers, die an einem Gramm des Rußes gebunden waren, auf die Mooney-Plastizität und auf die Extrusionsschrumpfung. Nach dem Vulkanisieren v/urde das Vulkanisat auf die Lchwellung in Heptan, auf die Zugfestigkeit, auf den 300^r,S-Modulus, auf die Dehnung und auf die ^hore-A-IIärte geprüft.

Ua die Yi'irlcsankeit des erfindungsgeniilßen Verfahrens zu prüfen, v/urde ein Gemisch der oben angegebenen Zusammensetzung

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auf eine andere Art getrocknet. Die Aufschlemmung wurde unter Druck in dem Boden eines großen Behälters mit heißem Wasser gepumpt. Das i.Iaterial stieg auf die Oberfläche und ergab lösungsmittelfreie, aber wasserfeuchte Krümel im Oberteil des Behälters. Diese Krümel wurden gesammelt, getrocknet und nach Zusatz der oben angegebenen-Bestandteile während 30 Ilinuten bei 160⁰C ausgehärtet. Auch dieses Yulkanisat wurde in der üblichen "./eise geprüft, und die Dr-

gebnisse sind ebenfalls in der Tabelle I enthalten. Zu

/angegebenen

einem weiteren Vergleich wurde ein Gemischcbr oben Zusammensetzung so hergestellt, daß die trockenen Bestandteile miteinander vermählen wurden, worauf das Gemisch während 30 Minuten bei IGO⁰C ausgehärtet wurde. Die Eigenschaften dieses Vulkanisats sind ebenfalls in der Tabelle I enthalten.

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Man sieht aus dieser Tabelle, daß das eri'indungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Mischung und zum Trocknen verschiedene Vorteile nix sich bringt, "an kann beispielsweise Auischlcmuunfjen von Kuß hoher Konzentration ebenso wie rtußaufsclilenunungen niedriger Konzentration verwenden, wobei kleinere Mengen von Wasser gehanühnbt werden müssen. Eine fotonikrographische Untersuchung zeigt, daß im Vergleich zum trocknen Einarbeiten erfindungsgemäß eine bessere Dispersion erzielt wird, und daß der Kraftaufwand zum Dispergieren der Bestandteile geringer ist. Das neue erfindungsgemcLfJe Trockenverfahren ermöglicht die Herstellung von Krüneln der Grundinischung mit einem geringeren Restgehalt von Feuchtigkeit oder Lösungsmittel und geregelten Abmessungen der Krümel, wobei die Eigenschaften der Grundmischungen und der aus ihnen hergestellten Vulkanisate nicht nachteilig beeinflusst v/erden.

Beispiel 2

Es wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1 vorgegangen, mit dem Unterschied, daß eine 20,iige Aufschlemraung von Ruß Vulcan G der Cabot Corporation verwendet wurde. Ferner wurde eine zweite 5',;ige Aufschlemraunc desselben Rußes in IIc::an verwendet. Ds wurden zwei Vulkanisate hergestellt, die jeweils IOD Teilo des Terpolymers aus lithylen, Propylen-1 und G-IIexadien, XOO Teile Ruß, 60 Teile Circosol 4240, 1 Teil iitearin-Läure, 5 Teile Zinkoxid, 1,5 Teile Uchweiel,

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1,74 Teile Tetramethylthiuran-LIonosulfid und 0,58 Teile Mercaptobensothiazol enthielten. Das Vulkanisat aus der 20/Üsen Aufschlemnunc des Rußes in Hexan hatte einen Binduni;swert für Kautschuk von 0,31 Gramm des Polymer je Gramra vorhandenen Ruß. i^ine riooney-Plastisitüt 1.1-4' bei 100⁰C von ei", eine reziproke Quellung in n-IIeptan von 0,24, eine

Zugfestigkeit von 192 kg/cm", einen 300'j !.iodulus von

102 kg/cm und eine Dehnung von 500'i. Das Vulkanisat aus

der 5,jigen Aufschlemnung des Rußes in Hexan hat einen 3indungswert von 0,30 Gramm des Polymers je Gramm liuß, eine Mooney-Plastizität I.IL-4¹ bei 100⁰C von 90, eine reziproke 'juellung in n-IIeptan von 0,25, eine Zugfestigkeit von 193 kg/cn², einen 300:S Modulus von 103 kg/cm² und eine Dehnung von 500«. Diese Ergebnisse zeigen, daß sonst entsprechende Vulkanir.ate, zu deren Herstellung Aufschlemnungen von Ruß verschiedener Konzentration verwendet werden, keine wesentlich abweichenden Eigenschaften haben.

Beispiel 3

Nach den Verfahren des Beispiels 2 wurden Vulkanisate hergestellt, wobei Aufschlemmungen von Ruß Vulcan 3 der Cabot-Corporation verwendet v/urden. Die Vulkanisate enthielten jeweils 100 Teile des Terpolymers aus /„thylen, Propylen-1 und 6-IIexadien, 100 Teile Kuß, 60 Teile Circosol 4240, 1 Teil -tecrin.'.iiuro, 5 Teile Zinkoxid, 1,5 Teile Schwefel, 1,7Ί Teile Vetrrxiethylthiuran-ilonoGulfid und 0,5G Ilercapto-

benzothiazol.

Die Eigenschaften dieser Vulkaninate

sind in der Tabelle II enthalten. 17 -

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Tabelle II

Auf schlemmung von Ruß Vulcan in Wasser

18$ige Aufschlemmung von Ruß Vulcan 3 in V/asser

5/iige Aufschle·
mmung von Ruß
Vulcan 3 in

Hexan

18$ige Aufschlemmung von Ruß Vulcan

in Hexan

Mooeney-Plastizität
ML-4^>-bei 100° C

Extrus i ons-S chrumpfung (*)

Reciproce Quellung
in Benzol - 20"

Zugfestigkeit
(kg/da ) - 20^s

300% Modulus
(kg/cifl ) - 20^Λ

Dehnung
(^) - 20^%

Shore-A-Härte-20*

69

44,4 0,28

166

74

580 61

48,7 0,29

184 70

630 61

66

0,27

170

77

570
56

70

0,28

178 71

590 59

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Die Tabelle zeigt, daß Änderungen der Konzentration des Rußes in der AufschlemEiung keine Auswirkungen auf die Eigenschaften deü Vulkanisates haben, und zv;cir sowohl bei Verwendung einer AuXschlenaung in Vasscr oder in einem organischen Lösungsmittel.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfehren zur Kernteilung einer Grundraischung aus einen Polymer und Iluß, dadurch Gekennzeichnet, daß man eine Aufschlemmung von liuß in einem wäßrigen oder organischen Lösungsmittel mit einer Lösung den Polymers in einem inorten organischen Lösungsmittel mischt, dieses Gemisch in eine innige Berührung mit einem Gasstrom solcher Temperatur und Geschwindigkeit bringt, daß das Gemisch angesaugt und getrocknet wird, und die entstandene krümelige Grundmischung abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine bis zu 30 Gewichtsprozent Ruß enthaltende Auf schlemmung verv/endet·

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine etwa 7 bis etwa 20 Gewichtsprozent Ruß enthaltende Aufschlämmung verwendet·

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufschlemmung von Ruß und die Lösung des Polymers in einem solchen Mengenverhältnis mischt, daß die Grundmischung auf 100 Gewichtsteile des Polymers etwa 10 bis etwa 200 Gewichtsteile iiuß enthält.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufschlemmung von Ruß und die Lösung

des Polymers in einem solchen Mengenverhältnis mischt, daß die Grundmischung auf 100 Gewichtsteile des Polymers etv/a 20 bis etwa 80 Gewichtsteilo Ruß enthält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymer ein Terpolymer aus Äthylen, Propylen und l,6-IIe:cadien verwendet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Ansaugen und Trocknen einen Gtrom von Wasserdampf verwendet.

S. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Strom von Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit von etwa 750 m/sek verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die fluidisierte Aufschleramung Ruß enthält, der in einen organischen Lösungsmittel dispergiert ist.

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