DE2147429C3

DE2147429C3 - Verfahren zur Herstellung einer Grundmischung aus einem Polymerisat und Ruß

Info

Publication number: DE2147429C3
Application number: DE19712147429
Authority: DE
Inventors: James J. Scituate Brennan Jun.; Porter F. Andover Gridley; Erivan Lexington Hagopian; Frank R. Quincy Williams
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Cabot Corp
Priority date: 1970-09-24
Filing date: 1971-09-23
Publication date: 1979-06-13
Also published as: DE2147429B2; AU448410B2; FR2108469A5; CA924836A; NL165196C; ES395269A1; NL165196B; DE2147429A1; NL7113191A; GB1343176A; IT939863B; AU3383571A; JPS5532733B1; MY7400183A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Grundmischung, die Kautschuk und Ruß enthält. Insbesondere geht das neue Verfahren zur Herstellung solcher Grundmischungen von einer Lösung eines Polymers in einem organischen Lösungsmittel und von einer Aufschlämmung von Ruß in einem wäßrigen oder organischen Lösungsmittel aus. Vorzugsweise ist das organische Lösungsmittel der Aufschlämmung 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 Aufschlämmung des Rußes mit einem Strom eines Gases in Berührung gebracht wird, dessen Temperatur und Geschwindigkeit genügen, um das Gemisch 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 eingearbeitete Ruß sollte gleichmäßig dispergiert sein, um das Vulkanisat zu verstärken und ihm 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 BanbüryMischer oder einem Intensivmischer, Diese üblichen Verfahren weisen bei ihrer Anwendung im technischen Maßstabe Verschiede^ ne 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. Ein unerwünschtes Kennzeichen des bekannten Verfahrens besteht in den hohen Kosten für die Mahlanlage.

Wesentliches Ziel der Erfindung ist en neues und verbessertes Verfahren für die Herstellung von Grundmischungen die Kautschukmaterial, Ruß und ggf.

ίο als Streckmittel öl enthalten, bei welchem die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Herstellung solcher Grundmischungen, bei denen der Ruß gleichmäßiger in dem Kautschukmaterial dispergiert wird und diese Mischung schneller und mit geringerem Kraftaufwand erzielt wird, als nach den bisherigen Verfahren. Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung der genannten Grundmischungen, wobei das Trocknen der Aufschlämmung aus dem Ruß und dem Kautschukmaterial so durchgeführt wird, daß ein krümeliges 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 einem Kautschukmaterial, Ruß und ggf. einem als Streckmittel verwendeten öl hergestellt werden. Es entstehen flockenähnliche Krümel 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 Wasser oder einem organischen Lösungsmittel herstellt, die bis zu 30 Gewichts-% Ruß enthalten kann. Der Ruß wird in dem Lösungsmittel dispergiert die Aufschlämmung wird, wenn es notwendig ist, verflüssigt, z. B. dann, wenn sie mehr als etwa 6 Gewichts-% Ruß enthält. Das Kautschukmaterial in Form eines Latex, der ggf. das als Verstärker dienende öl enthalten kann, wird mit einer abgemessenen Menge der Aufschlämmung des Rrßes in eine Mischvorrichtung gebracht um die Bestandteile ähnlich zu mischen. Das Gemisch wird dann durch inniges in Berührung bringen mit einem Gasstrom getrocknet, z. B. von Wasserdampf oder Stickstoff oder Luft, der bei einer solchen Temperatur und Geschwindigkeit gehalten wird, daß das Gemisch angesaugt und schnell durch Verdampfung der Lösungsmittel getrocknet wird. Es entsteht ein trockener, krümeliger Kautschuk in einem Strom von beispielsweise Wasserdampf oder Stickstoff oder Luft. Diese Krümel werden abgetrennt, und die organischen Lösungsmittel können wiedergewonnen werden.

Als 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 verwendende Polymere sind beispielsweise Polyolefine wie Polyäthylen₍ Polypropylen, Polyisobutylen, Copolymere von Äthylen und Propylen, Äthylen und Propylen

enthaltende Terpolymere und insbesondere Terpolymere von Äthylen, Propylen und einem Diolefin, Homopölymere Von konjugierten Diolefinen, wie Butadien, lsopren₍ Octadien, Copolymere von konjugierten

Diolefinen und wenigstens einem ungesättigten monoäthylenischen Monomer, wie Styrol, Acrylnitril, Methyl-Acrylat, Methyl-Metharylat, Vinyl-Halogenid, insbesondere Vinyl-Chlorid, Alkylvinyl-Äther wie Methylvinyl-Äther, Äthylen, Propylen, 1-Buten, !-Propen, 1-Octen, Methylvinyl-Keton, Alpha-Methyl-Styrol und Para-Chlorstyrol.

Bei der Durchführung der Erfindung ist es vorteilhaft, den Ruß in Form von dichten, stark gepreßten Pellets zu verwenden, die verhältnismäßig wenig stauben und leicht zu handhaben sind. In der Regel liegt die Konzentration des Rußes in dem wäßrigen oder organischen Lösungsmittel bis zu etwa 30 Gewichts-%, vorzugsweise zwischen etwa 7 bis 20 Gewichts-%. Der Gehalt des Endproduktes an Ruß ist abhängig von der Menge des Rußes, der in der Auschlämmung enthalten ist Brauchbare Mischungen enthalten auf 100 Gewichtsteile des Polymers etwa 10 bis 250 Gewichtsteile des Rußes.

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, Methylcyclohexan, 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 aufgeschlämmt ist. Dem Gemisch kann in an sich hekannter Weise gewünschten Falles ein als Streckmittel dienendes öl zugegeben werden. Beispiele solcher als Streckmittel dienender Öle sind Erdöldestill IU chlorierte Kohlenwasserstoffe, Äther, Ketone, Harz Terpentin, Kiefern-Teer, Nadelholz-Harz, Lein-Öl, Sojabohnen-Öl, D. n-Hexyladipat, Trioctyl-Phor.phat, Terpene und beliebige weitere bekannte nap.htenische oder aromatische öle.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachstehend genauer im einzelnen beschrieben werden. Eine vorgemischte Aufschlämmung wird dadurch hergestellt, daß man die gewünschte Menge von Ruß und ein wäßriges oder organisches Lösungsmittel in einen Behälter aus rostsicherem Stahl bringt. Dort wird das Material durch Rühren, beispielsweise mittels Luft, benetzt Diese Vormischung wird dadurch dispergiert, daß man sie in einer Kolloid-Mühle mahlt, z. B. in einer Morehouse-Mühle mit einem Rotor und einem Stator. Hierbei werden 120 Mahlsteine und ein Durchlaß von 0,05 mm verwendet, die in der Regel genügend sind, um ein Material zu erhalten, von dem weniger als 5% einen Durchmesser von 44 Mikron hat. Diese Teilchengröße genügt in der Regel in der Kautschukindustrie. Die Angabe der Teilchengröße genügt aber nicht zur vollen Beschreibung der Eigenschaften der Aufschlämmung. In jedem Falle wird die Aufschlämmung 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 Grundmischung zu gewährleisten. Es ist bekannt, daß bei einer Anwendung hoher Scherkräfte aus Ruß mit einer großen spezifischen Oberfläche von beispielsweise mehr als 70 mVg in einer Menge von mehr als etwa 7 Gewichts-% Aufschlämmungen entstehen, die sehr viskos sind und sich schwierig pumpen und handhaben lassen. So hat · beispielsweise eine Aufschlämmung von 15 bis 20 Gewichts-% eines die Abriebsbeständigkeit sehr gut verbessernden Rußes in Wasser oder von 20 Ge· wichts-% Ruß in Hexan nach dem Dispergieren in der erwähnten Kolloid-Mühle eine Viskosität von etwa 4i'IO 000 Zentipoisen. Gemäß der US-Patentschrift 3:i! 94 733 ist es notwendig, die viskose Aufschlämmung dadurch zu fluidisieren, daß man sie unter Anwendung schwacher Scherkräfte rührt, wobei die Viskosität der Aufschlämmung herabgesetzt wird. Die geringen Scherkräfte, d.h. ein vorsichtiges Rühren oder ein langsameres Mischen als zum Dispergieren des Ruße^in einem wäßrigen oder organischen Lösungsmittel erforderlich ist, können erreicht werden durch Verwendung eines Schaufelmischers mit etwa 25 bis 50 Ltadrehungen je Minute, oder durch Verwendung einer anderen geeigneten Vorrichtung einer anderen Vorrichtung, wie eines Propellerrührers, eines Bandmischers, eines Ultraschallvibrator od. dgl. Die hierbei entstehende verflüssigte Aufschlämmung hat eine Viskosität von etwa 1500 Zentipoisen oder darunter. Sie kann dann in einen geeigneten Mischer mit Hilfe einer Abmeßpumpe gefördert werden, wobei in der Pumpe keine hohen Scherkräfte und damit eine Erhöhung der Viskosität der Aufschlämmung auftreten dürfen. Geeignet für diesen Zweck sind beispielsweise peristaltische Pumpen, wie eine Moyno-Pumpe oder eine Sigma-Pumpe, in welchen nur geringe Scherkräfte auftreten.

Das Mischen der Aufschlämmung des Rußes mit der Lösung des Polymers karrn chargenweise durchgeführt werden, wobei die Bestandteile unter heftigem Rühren gemischt werden. Vorzugsweise wird aber das innige Mischen der Aufschlämmung des Rußes, der Lösung des Polymers und ggf. des als Streckmittel dienenden Öles kontinuierlich durchgeführt. Hierbei werden in besümmten Mengen gesonderte Ströme der fluidisierten Aufschlämmung 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 Mischer nach Gifford-Wood. Das erhaltene Gemisch wird dann so getrocknet, daß in Form von Krümeln eine Mischung entsteht, die dr.n Ruß und das Polymer enthält. Erh'ndungsgemäß wird das Trocknen so durchgeführt, daß man das Gemisch aus der Lösung des Polymers und der Aufschlämmung von Ruß in innige Berührung bringt mit dem Strom eines Gases. Dieser Gasstrom wird bei einer solchen Temperatur und Geschwindigkeit gehalten, daß das Gemisch angesaugt wird. Das wäßrige oder organische Lösungsmittel wird schnell aus dem Gemisch verdampft. Es entstehen lösungsmittelfreie Kautschukkrümel, die in dem Gasstrom suspendiert sind. Bei Anwendung dieses Trockenverfahrens werden die Eigenschaften der Kautschukmischungen nicht verschlechtert. Das Verfahren bringt aber verschiedene bestimmte Vorteile mit sich. Zu diesen gehören die geregelten Abmessungen der Kautschukkrümel und ihre schnellere Herstellung, wobei sie geringere Mengen von restlicher Feuchtigkeit enthalten, als solche, die nach üblichen Verfahren getrocknet sind. Um dem Gasstrom die gewünschte hohe Geschwindigkeit und hohe Temperatur, d. h. über der Kondensationstemperatur der Gase zu verleiten, können verschiedene Verfahren angewendet werden. Man kann beispielsweise die Mischung von außen her in einen Strom eines geeigneten Gases, wie Wasserdampf, von hoher Geschwindigkeit einpumpen. Die hohe Geschwindig' k'tait kann erzielt werden durch Hindurchleiten des Gases durch eine geeignete Leitung, z. B. eine Vfcnturi-Düse, Wobei der Gasstrom eine Geschwindig'

Jceit von fast der Schallgeschwindigkeit erreicht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Trockenverfahrens gemäß der Erfindung wird die Mischung von außen her in einen Strom von Wasserdampf eingepumpt, der durch ein Rohr mit einem so weit verengten Querschnitt geführt ist, daß eine Strömungsgeschwindigkeit von etwa 750 m/sek erreicht wird. Die Berührungszeit muß so lang sein, daß durch das Gas mit einer Temperatur über der Kondensationstemperatur das GemiiJh angesaugt wird und daß die Lösungsmittel sehr schnell verdampft werden, wobei lösungsmittelfreie und feuchtigkeitsfreie Kautschukkrümel entstehen. Nach der Entfernung der Lösungsmittel werden die Kautschukkrümel gefangen und z. B. durch einen Zyklon gesammelt Gegebenenfalls kann weiter getrocknet werden mit Hilfe eines Ventilatorofens bei 80 bis 85° C, um restliche Feuchtigkeit zu entfernen, die durch Kondensation des Gases auf den feinen Krümeln entstanden ist Die Lösungsmittel können in üblicher Weise wiedergewonnen werden.

Für manche Zwecke ist es erwünscht, der Grundmischung weitere Zusätze zu geben. Beispiele solcher Zusätze sind andere verstärkende Stofie, wie Titandioxid, Siliciumdioxid, Zinkoxid, Calziumcarbonat Tone, Calziumsilicat Zinksulfid, wasserhaltiges Aluminiumoxid und calzinierte Magnesia; thermoplastische Harze, wie Polyvinylchlorid, Coumaron-Indene-Harze, Polystyrol, Styrol-Isobutylen-Mischpolymerisate, Phenol-Aldehyd-Harze, Epoxy-Harze; vulkanisierende Mittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Aktivatoren für die Beschleuniger, Schwefel-Vulkanisatoren, Antioxidationsmittel, Stabilisatoren gegen Hitze und Weichmacher. 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

Eine 18%ige Aufschlämmung Ruß, der eine hohe Abriebiestigkeit ergibt, wurde so hergestellt daß 180 g d<is trockenen pelletisierten Rußes mit 820 g Hexan in einem Behälter mit Rührer gemischt wurden. Diese Vormischung wurde unter ständigem Rühren, um ein Absetzen der Feststoffe zu verhindern, durch eine Kolloidmühle Morehouse-Modell M mit einem Spalt von 0,05 mm geführt, wobei der Ruß in dem Lösungsmittel dispergiert wurde. Diese Aufschlämmung trat aus der Kolloidrrühle als dicke, trockene Paste sehr hoher Viskosität aus. Die Viskosität wurde verringert durch einen Schaufelmischer mit etwa 25 bis 50 Umdrehungen je Minute. Es entstand eine hochkonzentrierte, fluidisierte Aufschlämmung von Ruß in Hexan. Mit Hilfe einer peristaltischen Pumpe des Typs Moyno Modell 2 Ml wurde die Aufschlämmung in der gewünschten Menge, so daß die Kautschukmischung auf 100 Teile des Polymers 100 Teile Ruß enthielt, in ein Mischrohr mit einem Durchmesser von 5 cm von Gifford-Wood 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 öl kann tuch gesondert kontinuierlich zugeführt werden. Die Bestandteile werdü.i in dem Mischrohr innig gemischt, worauf das Gemisch aus dem Polymer, der Aufschlämmung des Rußes in Hexan und dem als Streckmittel dienenden öl getrocknet wurde. Zum Trocknen wurde das Gemisch von außen her in einen Strom von Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit von 750 m/sek eingeführt durch den das Gemisch angesaugt und getrocknet wurde. Bei einer bevorzugten Ausführunpsform wurde das zum Trocknen verwendete Gas bei einer Temperatur über dem Kondensationspunkt durch

ίο ein Rohr mit einem so engen Durchmesser geleitet daß es etwa Schallgeschwindigkeit erhielt Auf diese Art wurde das als Lösungsmittel dienende Hexan schnell verdampft und es blieben lösungsmittelfreie Krümel des Grundgemisches zurück, die in dem Strom von gasförmigem Hexan und Wasserdampf suspendiert waren. Die Krümel wurden mit Hilfe eines Zyklons gesammelt und einem Ventilatorofen nachgetrocknet um die restliche Feuchtigkeit zu entfernen, die durch die Kondensation des Wasserdampfes entstanden war. Die erhaltenen Krümel des Grundgemisches wurden dann auf einem Walzenstuhl mit einr Teil Schwefel je 100 Teile des Polymers, 1,5 Teilen Teua-icüiylüiiuiani-Munosulfid, 0,75 Teilen MercaptobenzothiazoL 5 Teilen Zinkoxid und 1 Teil Stearinsäure gemischt Die erhaltene Mischung wurde dann 30 Minuten lang bei 10C⁰C ausgehärtet Die Eigenschaften dieses Vulkanisats sind in der Tabelle 1 wiedergegeben und gegenübergestellt den Eigenschaften anderer Vergleichsmischungen, 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 wurde das Vulkanisat auf die Schwellung in Heptan, auf die Zugfestigkeit auf den 300°/o-Modulus, auf die Dehnung und auf die Shore-Α-Härte geprüft

Um die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu prüfen, wurde ein Geirisch der oben angegebenen Zusammensetzung auf eine andere Art getrocknet Die Aufschlämmung wurde unter Druck in dem Boden eines großen Behälters mit heißem Wasser gepumpt Das Material stieg auf die Oberfläche und ergab lösungsmittelfreie, aber wesserfejchte Krümel im Oberteil des Behälters. Diese Krümel wurden gesammelt getrocknet und nach Zusatz der oben angegebenen Bestandteile während 30 Minuten bei 160° C ausgehärtet Auch dieses Vulkanisat wurde in der üblichen Weise geprüft und die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle I enthalten. Zu einem weiteren Vergleich wurde ein Gemisch der oben angegebenen Zusammensetzung so hergestellt daß die trockenen Bestandteile miteinander vermählen wurden, worauf das Gemisch während 30 Minuten bei 160⁰C ausgehärtet wurde. Die Eigenschaften dieses Vulkanisats sind ebenfalls in der Tabelle I enthalten.

Tabelle 1

Erfin-	Mit Dampf	Trocken
dungs-	getrocknet	gemisch
gemäß	durch Ein·
getrock	fUh'.-en in
net	heißes
	Wasser

Gebundener
Kautschuk (g/g)

0,38

0,20

0,21

Fortsetzung

ErfindungsgemäO
getrocknet

Mit Dampf Trockcngetrocknet gemisch durch Einführen in heißes Wasser

Mooney-Plastizität 53
ML-4' bei 100⁰C
Extrusions- 29,1

schrumpfung (%)
Reziproke Quellung 0,249
in Heptan — 30'
Zugfestigkeit 174

(kg/cm²) - 30'
300%-ModuIus 98

Dehnung 540

(%) - 30'
Shore-A-Härte-30' 68

43

31,7 0,231 200

70 600

63

44 32,7

196

70

580

64

Man sieht aus dieser Tabelle, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Mischung Und zum Trocknen verschiedene Vorteile mit sich bringt. Man kann beispielsweise Aufschlämmungen von Ruß hoher Konzentration ebenso wie Rußaufschlämmungen niedriger Konzentration verwenden, wobei kleinere Mengen von Wasser gehandhabt werden müssen. Eine fotomikrographische 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 erfindungsgemäße Trockenverfahren ermöglicht die Herstellung von Krümeln der Grundmischung 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 werden.

Tabelle II Beispiel 2

Es wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1 vorgegangen, mit dem Unterschied, daß eine 20%ige Aufschlämmung von Ruß verwendet wurde. Ferner wurde eine zweite 5%ige Aufschlämmung desselben Rußes in Hexan verwendet. Es wurden zwei Vulkanisate hergestellt, die jeweils 100 Teile des Terpolymers aus Äthylen, Propylen-1 und 6-Hexadien, 100 Teile Ruß, 60

«ο Teile Gircosol 4240, 1 Teil Stearin-Säure, 5 Teile Zinkoxid. 1.5 Teile Schwefel. 1.74 Teile Tetramethylthiiiram-Monosulfid und 0,58 Teile Mercaptobenzothiazol enthielten. Das Vulkanisat aus der 20%igen Aufschlämmung des Rußes in Hexan hatte einen Bindungswert für Kautschuk von 0,31 g des Polymers je Gramm vorhandenen Ruß. Eine Mooney-Plastizität ML-4' bei 100⁰C von 81, eine reziproke Quellung in n-Heptan von 0,24, eine Zugfestigkeit von 192 kg/cm², einen 300%-ModulUE VQn 102 kg/cm² Und ein? Dehnung von 500%.

Das Vulkanisat aus der 5%igen Aufschlämmung des Rußes in Hexan hat einen Bindungswert von 0,30 g des Polymers je Gramm Ruß, eine Mooney-Plastizität ML-4' bei 100⁰C von 90, eine reziproke Quellung in n-Heptan von 0,25, eine Zugfestigkeit von 103 kg/cm², einen 300%-Modulus von 108 kg/cm² und eine Dehnung von 500%. Diese Ergebnisse zeigen, daß sonst entsprechende Vulkanisate, zu deren Herstellung Aufschlämm ingen von Ruß verschiedener Konzentration verwendet werden, keine wesentlich abweichenden Eigenschaften haben.

Beispiel 3

Nach dem Verfahren des Beispiels 2 wurden Vulkanisate hergestellt, wobei Aufschlämmungen von Ruß verwendet wurden. Die Vulkanisate enthielten jeweils 100 Teile des Terpolymers aus Äthylen, Propylen-l und 6-Hexadien, 100 Teile Ruß, 60 Teile Circosol 4240, 1 Teil Stearinsäure, 5 Teile Zinkoxid, 1,5 Teile Schwefel, 1,74 Teile Tetramethylthiuram-Monosulfid und 0,50 Mercaptobenzothiazol.

Die Eigenschaften dieser Vulkanisate sind in der Tabelle II enthalten.

	5%ige Auf-	18%ige Auf-	5%ige Auf-	0,27	18%ige Auf-	0,28
	schlemmung	schlemmung	schlemmung	170	schlemmung	178
	von Ruß in	von Ruß in	von Ruß in	77	von Ruß in	71
	Wasser	Wasser	Hexan	570	Hexan	590
Mooney-Plastizität M'„-4' bei 100°C	69	65	66	56	70	59
Extrusionsschrumpfung (%)	44,4	48,7	—	—
Reziproke Quellung in Benzol — 20'	0,28	03
Zugfestigkeit (kg/cm²) — 20'	166	184
300%-Modulus (kg/cm²) - 20'	74	70
Dehnung (%) - 20'	580	630
Shore-A-Härte-20'	61	61

Die Tabelle zeigt, daß Änderungen der Konzentra- zwar sowohl bei Verwendung einer Aufschlämmung in tion des Rußes in der Aufschlämmung keine Auswirken- 60 Wasser oder in einem organischen Lösungsmittel, gen auf die Eigenschaften des Vulkanisates haben, und

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Grundmischung aus einem Polymerisat und Ruß, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufschlämmung von Ruß in einem wäßrigen oder organischen Lösungsmittel mit einer Lösung des Polymerisats in einem inerten organischen Lösungsmittel mischt, dieses Gemisch in eine innige Berfshrung 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 Aufschlämmung verwendet

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufschlämmung von Ruß und die Lösung des Polymers in einem solchen Mengenverhältnis mischt daß die Grundmischung auf 100 Gewichtsteile des Polymerisats etwa 10 bis 250 Gewichtsteile Ruß enthält

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß man zum Ansaugen und Trocknen einen Strom von Wasserdampf verwendet

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß man einen Strom von Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit von etwa 750 m/sek verwendet.