DE2205209A1

DE2205209A1 - Verfahren zum herstellen von formkoerpern mit gummiaehnlichen eigenschaften

Info

Publication number: DE2205209A1
Application number: DE19722205209
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dr Meyer
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1972-02-04
Filing date: 1972-02-04
Publication date: 1973-08-16

Description

Verfahren zum Herstellen von Formkörpern mit gummiähnlichen Eigenschaften Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern mit gummiähnlichen Eigenschaften durch Eingießen einer flüssigen Masse in Formen und Erhitzen.
Für die Herstellung von Formkörpern aus Gummi ist infolge des plastischen Zustandes der natürlichen und synthetischen Kautschukarten ein beträchtlicher Energieaufwand erforderlich. Diese Aufwendungen treten bei den Mischvorgängen und den späteren Verarbeitungs-und Vulkanisationsvorgängen auf. Die dabei auftretenden Drücke und Temperaturen machen Maschinen erforderlich, die hohe Kosten verursachen. Zur Vermeidung dieser Nachteile sind bereits flüssige, gießbare Werkstoffe hergestellt worden, die nach einem Härtungsprozeß gummielastische Eigenschaften aufweisen. Ein Großteil dieser Werkstoffe ist jedoch in seinen Anwendungsbereichen nur begrenzt verwendbar, weil die mechanischen Eigenschaften nicht ausreichen, vor allem bei tieferen und höheren Temperaturen. Manche gummielastische Werkstoffe dieser Art zeigen darüber hinaus eine verhältnismäßig umständliche Herstellungsweise der Ausgangsmaterialien.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gummielastischen Werkstoff zur Herstellung von Formkörpern zu schaffen, der sich durch einfache erstellung der Ausgangsmaterialien aus petro-chemischen Grundstoffen,weitgehend gleichbleibende Eigenschaften über einen größeren Temperaturbereich und durch einfache Verarbeitungsmöglichkeit auszeichnet.
Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung besteht darin, flüssige Polydiene mit Carboxyl- und/ oder Hydroxylendgruppen mit epoxydierten Diels-Alder-Addukten aus Maleinsäureanhydrid und Diolefinen mit konjugierten Doppelbindungen umzusetzen. Die Diels-Alder-Addukte können aus Maleinsäureanhydrid einerseits und Butadien, Isopren, Piperylen, Cyclopentadien oder Gemischen dieser Diolefine andererseits hergestellt werden. Die für die beanspruchte Umsetzung erforderlichen Epoxyd-Anhydride können mit folgender allgemeinen Formel beschrieben werden: Ausgangsdien R1 R2 113 Butadien II H 2II Isopren CH3 H 2I1 Piperylen H CH3 2H Cyclopentadien H II C112 0 Durch Erhitzen auf ioo - 150 C läßt sich das Gemisch der zwei Komponenten in einen gummielastischen Formkörper überführen.
Ein Zusatz von Antioxydationsmitteln, wie alkylierten Phenolen oder Bisphenolen, ist zweckmäßig, um eine hohe Lebensdauer zu erreichen, ohne daß die physikalischen Eigenschaften abfallen.
Zur Umsetzungsbeschleunigung dienen als Katalysatoren tertiäre Amine, z.B. Dimethyl-benzylamin, Butyl-imidazol und bestimmte Metallverbindungen, nämlich Salze der Fett- oder Harzsäuien oder Somplexverbindungen 3 n Metallen, die in mehreren Wertigkeitsstufen auftreten können1 z.B. Zinn-octoat, Chrom- oder Zirkonkomplexe. Das Gewichtsverhältnis von Diels-Alder-Addukten zu carboxylterminiertem Polydien beträgt 5 bis Go Teile auf ioo Teile.
Beispiel: 33g Methylcyclohexen-dicarbonsäureanhydrid (Diels-Alder-Addd;t aus Isopren und Maleinsäureanhydrid) werden in 200 ml wasser- und alkoholfreiem Chloroform gelöst und unter Rühren und Feuchtigkeitsausschluß langsam mit 240 nil einer ätherischen Lösung von Phthalomonopersäure versetzt, die nach der jodometrischen Titration einen Gehalt von 36 g Phthalomonopersäure (= 3,2 g aktivem Sauerstoff) aufweist. Bei abgestelltem Rührer bleibt die Lösung 24 Std. bei Raumtemperatur stehen. Persäure ist dann nicht mehr nachzuweisen. Der größte Teil der entstandenen Phthalsäure ist auskristallisiert und wird abfiltriert. Dann wird etwa die Hälfte des Lösungsmittelgemisches abdestilliert und nach Abkühlung auf 0 C die restliche abgeschiedene Phthalsäure abfiltriert. Zu der klaren Lösung werden loo g eines carboxylterminierten Polybutadiens mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 5000 und einem Carboxyl-Äquivalentgewicht von 238o gegeben. Ferner werden 1 g Butylimidazol und o,5 g Zirkon (IV)-acetylacetonat als llärtungskatalysatoren, sowie o,5 g 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6 tert.-butyl-rhenol) und 1 g N-henyl-N'-isopropylen-pphenylendiamin als Antioxydantien zugesetzt und anschließend die Lösungsmittel (Chloroform und Äther) im Rotationsverdampfer mit Vakuum vollständig abdestilliert. Zum Schluß wird die Temperatur auf oOC gesteigert.
Die bei 8o 0C gut gießfähige Masse wird in eine mit Teflonspray behandelte Plattenform gegossen und 30 Min. bei 140 C in einem Heißluftschrank gehärtet.
Man erhält eine klebfreie, zähe, gummiartige Platte mit einer Shore-IIärte von ca. So.

Claims

Patentansprüche

tf \1) Verfahren zum Herstellen von Formkörpern mit gummiähnlichen Eigenschaften durch Eingießen einer flüssigen Masse in Formen und Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiges Polydien mit Carboxyl-und/oder Hydroxylendgruppen mit epoxydierten Diels-Alder-Addukten aus Maleinsäure-Anhydrid und Diolefinen mit konjugierten Doppelbindungen umgesetzt werden, wobei die Diolefine 4 - 6 C-Atome aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polydiene Homopolymerisate des Butadiens oder Isoprens und/oder Copolymerisate derselben mit Styrol oder Acrylnitril von mittlerem Mol.-Gewicht 2000 - loooo verwendet werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß epoxydierte Diels-Alder-Addukte aus Maleinsäureanhydrid und Butadien, Isopren, Piperylen, Cyclopentadien oder Gemischen dieser Diolefine verwendet werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von epoxydiertem Diels-Alder-Addukt zu carboxylterminiertem Polydien 5 bis 60 zu ioo beträgt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch kennzeichnet, daß als lIärtungskatalysatoren tertiäre Amine und Metallverbindungen zugesetzt werden in Mengen von o,1 - 2,0 O/o (bez. auf Polydien) bevorzugt o,5 - i,o %.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ilärtung der Masse bei loo -150°C erfolgt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Masse Antioxydantien zugesetzt werden.