DE2404153A1

DE2404153A1 - Verfahren zur herstellung von pulverfoermigem kautschuk und nach dem verfahren hergestellter, pulverfoermiger kautschuk

Info

Publication number: DE2404153A1
Application number: DE19742404153
Authority: DE
Inventors: Gilbert John Holliday; John Norris
Original assignee: G J HOLLIDAY PLASTICS Ltd; BP Chemicals Ltd
Current assignee: G J HOLLIDAY PLASTICS Ltd; BP Chemicals Ltd
Priority date: 1973-01-29
Filing date: 1974-01-29
Publication date: 1974-08-01
Also published as: GB1462034A; IT1007122B; ES422678A1; NL7400960A; CA1021886A; FR2215308B1; FR2215308A1; JPS49107072A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. ING. A. VAN DERWERTH DR. FRANZ LEDERER

21 HAMBURG 9O 8 MÖNCHEN 80

WILSTORFER STR 32 TEL. (0 401 77 00 61 LUCILE-CRAHN-STR. 22 · TEL. (0891 47 29 47

München, 29. Januar 1974 Case PLB 54-89/5509

BP CHMICALS INTERNATIONAL LIMITED Britannic House, Moor Lane, London EC2Y 9BU

England

und

G* J. HOLLIDAY (PLASTICS) LIMITED Barclays Bank Chambers, Queen Street, Wellington, TeIford, Shropshire, England

Verfahren zur Herstellung von pulverförmigem. Kautschuk und nach dem Verfahren hergestellter, pulverförmiger Kautschuk

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kautschukartigen Materialien in einer freifließenden, pulverförmigen 'bzw. pulverisierten Form.

Kautschukartige Materialien sind an sich bekannt und sind üblicherweise in Form entweder eines wäßrigen Latex oder-als Feststoffe, z. B. krümelartige Masse, Pell oder Schnitzel. Jedoch besteht ein zunehmender Bedarf für kautschukartige Materialien in Form von freifließenden Pulvern, welche an sich bekannte Vorteile bei einigen Kompoundierungs- >und Verarbeitungstechniken aufweisen. Obwohl

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DEUTSCHE BANK AG.. HARBURG 93/20β 13 POSTSCHECK! HAMBURG 1173 20-206 TELEGRAMME! L E D E R E P. P AT E N T MÖNCHEN

die Herstellung von kautschukartigen Materialien in Pulverform bekannt ist, wurde ihre Herstellung und Verwendung bislang durch die Schwierigkeit der Herstellung der freifließenden Pulver und zwar sowohl unmittelbar nach der Herstellung als auc'h anschließend nach dem Verpacken und dem Lagern behindert.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Behandlung von pulverförmigen, kautschukartigen Materialien, um sie praktisch permanent freifließend zu machen.

Gemäß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Behandlung eines kautschukartigen Materials die Zugabe einer wäßrigen Dispersion eines Antihaftmittels zu dem kautschukartigen Material und das Suspendieren des kautsehukartigen Materials in einer pulverf öriaigen bzw. pulverisierten Form in einer Strömung eines Gases, die Entfernung wenigstens eines Teiles des Wassers und die nachfolgende Behandlung des pulverförmigen bzw. pulverisierten, kautschukartigen Materials mit einem Bestäubungspulver.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Behandlung des kautschukartigen Materials umfaßt die Zugabe einer wäßrigen Dispersion eines Antihaftmittels zu dem in einem Strom von Gas suspendierten, pulverförmigen, kautschukartigen Material, die Entfernung wenigstens eines Teiles des Wassers und die nachfolgende Behandlung des pulperförinigen, kautschukartigen Materials mit einem Bestäubung spulver.

Das Gas kann ein beliebiges Gas sein, das das kautschukartige Material oder die Vorrichtung, in welcher das Verfahren durchgeführt wird, nicht abträglich beeinflußt, ζ. Β. Luft oder Stickstoff.

Zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignete, kautschukartige Materialien sind beliebige der bekannten Materialien, welche aus den bekannten, festen Formen in eine pulverförmige bzw. pulverisierte Form umgewandelt werden können. Beispiele um- j fassen die kautschukartigen Copolymerisate von Butadien mit Styrol oder Acrylnitril. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf

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die Herstellung von pulverförmigen, reinen Kautschuken "beschränkt, und es kann zur Herstellung von z. B. pulverförmigen Vormischungen von kautschukartigen Materialien und anderen Materialien wie Ruß, PVC und anderen Modifikationsmitteln verwendet werden,' vorausgesetzt, daß solche Materialien die Umwandlung des kautschukartigen Materials in eine Pulverform nicht verhindern.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren, kautschukartigen Materialien können nach einer beliebigen Arbeitsweise pulverisiert werden, die zur Umwandlung von trockenen, kautschukartigen Materialien in Platten-, Schnitzel- oder Krümelform oder in Form großer Teilchen zu feinen Pulvern bekannt ist. Die bevorzugte Methode besteht im Durchleiten des kautschukartigen Materials durch eine Luft-Reibmühle, in welcher grobes, gemahlenes, kautschukartiges Material durch die Mühle mittels eines Luftstromes befördert wird. Das Material wird durch die Wirbelzonen geführt, in welchen es solchen starken Bewegungen, Druckschwankungen und Kraftbelastungen unterworfen wird, daß ein intensiver Mahlvorgang hervorgerufen wird, der noch durch das Abreiben der Teilchen aneinander erhöht wird. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung ist ein Alterburger-Ultra-Rotor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden kautschukartige Materialien in einer Luft-Reibmühle unter Verwendung einer Zufuhr von Luft bei einer Temperatur unterhalb Umgebungstemperatur pulverisiert. Dies kann nach einer beliebigen der konventionellen Arbeitsweisen wie durch Kühlung oder Verwendung von verflüssigten Gasen erreicht werden. Dies erhöht die Leistungsfähigkeit des. Mahlvorganges und erleichtert das Mahlen der klebrigeren, kautschukartigen Materialien. Ebenfalls ist es möglich, daß die kautschukartigen Materialien vorher auf eine Temperatur unterhalb ihrer " Glasübergangstemperatur als Alternative oder zusätzlich zu der Verwendung einer Zufuhr von Luft mit niedriger Temperatur abgekühlt werden. Auf diese Weise können sehr weiche, kautschukartige Materialien gemahlen werden, wobei diese Materialien bei einem normalen Vorgang die Rotoren der Luft-Reibmühlen verstopfen würden.

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Die pulverisierten, kautschukartigen Materialien, welche bei dem erfindungsgeinäßen Verfahren verwendet werden, sollten vorteilhafterweise einen Durchschnittsteilchendurchmesser im Bereich von 3000 "bis 300 Mikron aufweisen, obwohl Pulver mit Teilchendurchmessern -außerhalb dieses Bereiches ebenfalls eingesetzt werden können, vorausgesetzt, daß sie in einer Luftströmung suspendiert werden können.

Durch Luft-Reibmühlen hergestellte, pulverisierte, kautschukartige Materialien werden in Form eines in einer Strömung von Luft suspendierten Pulvers erhalten. Pulverisierte, kautschukartige Materialien können auch nach anderen Arbeitsweisen hergestellt werden, und in dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer Gasströmung suspendiert werden. Die Strömung des Gases, z. B. der Luft, ist vorteilhafterweise warm, um das Wasser aus der Antihaftmitteldispersion ohne abträgliche Beeinflussung der Eigenschaften des zu verarbeitenden, kautschukartigen Materials zu entfernen.

Geeignete Antihaftmittel umfassen grenzflächenaktive Stoffe, z. B. die Natrium- und Kaliumsalze von langkettigen, seifenbildenden Fettsäuren und anderen bekannten seifenbildenden Materialien. Der grenzflächenaktive Stoff kann alleine verwendet werden, alternativ kann er mit teilchenförmigen, mineralischen Füllstoffen wie Kalk vermischt sein. Das bevorzugte Antihaftmittel ist ein Material, das unter der Warenbezeichnung Larco Bantac Plus verkauft wird, wobei dies ein Gemisch von grenzflächenaktiven Stoffen und fein zerteilten, mineralischen Füllstoffen ist.

Andere vorteilhafte Antihaftmittel umfassen Bantac und Bantac 152, Produkte von Anchor Chemical Co., Antidust F, Produkt von Ehein Chemie, Anti-tack D3I, Produkt von Compounding Ingredients Limited und Aquarex D, Produkt von Du Pont U.K. Ltd..

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Die zu dem kautschukartigen Material zugesetzte Antihaftmittelmenge sollte ausreichen, um sicherzustellen, daß der erzeugte, pulverisierte Kautschuk in Kombination mit der nachfolgenden ^Zugabe von Bestäubungspulver freifließend ist. Bei der Verwendung von Bantac Plus liegen vorteilhafte Mengen innerhalb des Bereiches von 4,5 bis 45 1 einer 25 %igen wäßrigen Suspension des Antihaftmittels pro Tonne trockenem Kautschuk.

Die wäßrige Dispersion des Antihaftmittels kann zu dem kautschukartigen Material vor dem Pulverisieren zugesetzt werden, vorzugsweise wird sie jedoch zu der Gassuspension des pulverisierten, kautschukartigen Materials zugesetzt. Vorzugsxireise reicht das Volumen der wäßrigen Dispersion aus, damit das Antihaftmittel gleichmäßig auf dem kautschukartigen Material in der pulverisierten Form verteilt vrerden kann.

Die wäßrige Dispersion des Antihaftmittels wird vorzugsweise in die Gasströmung, in welcher das pulverisierte, kautschukartige Material suspendiert ist, zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Verteilung eindosiert.

Venn das Wasser aus der behandelten Gassuspension des kautschukartigen Materials partiell verdampft ist, wird dieses vorzugsweise weiterhin durch Zugabe des Bestaubungsmxttels in die Gasströmung behandel-t.

Es sollte ausreichend Wasser entfernt werden, damit .das Bestäubungspulver zu dem pulverisierten Kautschuk ohne "Zusammenbacken" als Folge von vorhandenen, feuchten Teilchen zugesetzt werden kann.

Geeignete Bestäubungsmittel umfassen fein zerteilte, mineralische Materialien wie Talkum und Bentonit, organische Materialien wie fein unterteiltes PVC und andere bekannte Bestäubungsmittel.

Die besonders bevorzugten Bestäubungsmittel sind Zink- und Calciumsalze von langkettigen Fettsäuren wie Stearinsäure in feinpulveriger Form.

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Die verwendete Bestäubungsmittelmenge sollte ausreichen, um ein gleichmäßiges Beschichten der Teilchen zu ermöglichen. Es sei darauf hingewiesen, daß die verwendete Menge wegen der Veränderung der spezifischen Gewichte der geeigneten Bestäubungsmittel beträchtlich in Abhängigkeit von der Auswahl des Mittels variieren kann. Im allgemeinen wird es jedoch bevorzugt, die minimale Bestäubungsmittelmenge zu verwenden, welche erforderlich ist, um sicherzustellen, daß das Pulver freifließend ist, um den Aschegehalt des Endproduktes auf einen liinimalwert zu halten und die Anwesenheit von freiem Bestäubungsciittel zu vermeiden.

Das Bestäubungsmittel kann zugesetzt werden, während der pulverisierte Kautschuk in der Gasströmung suspendiert ist, oder alternativ kann der pulverisierte Kautschuk zuerst aus der Gasströmung isoliert werden und anschließend mit dem Bestäubungsmittel überzogen werden. In jedem Falle wird die Isolierung vorzugsweise durch Verwendung eines Zyklons oder eines ähnlichen Separators herbeigeführt, und der pulverisierte Kautschuk wird gegebenenfalls nach dem Abtrennen in verschiedene Teilchengrößen klassifiziert.

Falls der pulverisierte Kautschuk vor dem Überziehen mit dem Bestäubungsmittel isoliert wird, wird das Bestäubungsmittel vorteilhafterweise in einer der bekannten V/eisen aufgetragen.

Kautschukmodifikationsmittel und -zusatzstoffe wie Antioxidantien Beschleuniger und dergleichen können zu den kautschukartigen Materialien, falls dies erwünscht ist, entweder vor oder nach dem Pulverisieren, zugesetzt werden, damit solche Materialien in dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, pulverisierten, kautschukartigen Material vorliegen.

Falls der pulverisierte Kautschuk mit Bestäubungspulver vor der Isolierung aus der Gasströmung überzogen wird, wird das Bestäubungsmittel vorzugsweise durch sein Eindosieren in die Luftströmung aufgebracht.

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Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des folgenden Beispiels näher erläutert:

Beispiel

Ein in der Kälte polymerisierter Nitri !kautschuk mit 35 % Acrylnitrilgehalt (Warenbezeichnung Breon 104-2) in EOrm trockener Krümel wurde zu einem Pulver in einer Altenburger-Ultra-Rotor-Luftreibmühle gemahlen. Das erhaltene Pulver, welches in der Luftströmung der Mühle suspendiert war, wurde mit einer 25 Gew.-%iger wäßrigen Lösung von Antihaftmittel (Warenbezeichnung Larco Bantac Plus) .in einer Menge von 4,5 1 Lösung pro t des Pulvers behandelt. Das Pulver wurde dann in einem Zyklon abgetrennt und gesiebt. Das gesiebte Pulver wurde mittels eines Schraubenförderers zu einer Einsackanlage gefördert, wobei die Schraube noch als Mischer zum Einbringen von Zinkstearatpulver als Bestäubungsmittel diente.

Der erhaltene, pulverisierte Kautschuk war freifließend und blieb so auch nach zweiwöchiger Lagerung.

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Claims

Fat entansprüche

1. Verfahren zur Behandlung eines kautschukartigen Materials, dadurch gekennz eichnet, daß eine wäßrige Dispersion eines Antihaftmittels zu dem kautschukartigen Material hinzugesetzt wird und das kautschukartige Material in pulverisierter Form in einer Gasströmung suspendiert wird, wenigstens ein Teil des Wassers entfernt wird und anschließend das pulverisierte, kautschukartige Material mit einem Bestäubungspulver behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion des Antihaftmittels zu dem pulverisierten, kautschukartigen Material, welches in einer Strömung eines Gases suspendiert ist, hinzugefügt wird.

3- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Luft verwendet wird.

4-, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß als kautschukartiges Material ein Copolymerisat von Butadien mit Styrol oder Acrylnitril verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß als kautschukartiges Material eine Vormischung eines Kautschuks und eines Modifikationsmittels verwendet "wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennz e i chnet, daß das kautschukartige Material in einer Luft-Eeibmühle pulverisiert wird.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr zu der Luft-Reibmühle sich auf einer Temperatur unter Umgebungstemperatür befindet.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Material auf eine Temperatur unterhalb von Umgebungstemperaturen vor dem Pulverisieren abgekühlt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g ek ennz ei chnet, daß die verwendeten, pulverisierten, kautschukartigen Materialien einen Durchschnittsteilchendurchmesser in der Größe von 3000 bis 300 Mikron besitzen.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, daß als Antihaftmittel ein Natrium- oder Ealiumsalz einer langkettigen, seifenbildenden Fettsäure verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel weiterhin einen teilchenförmigen, mineralischen I'üllstoff enthält.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 4,5 bis 45 1 einer 25 %igen wäßrigen Suspension des Antihaftmittels pro t des kautschukartigen Materials zugesetzt werden.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion des Antihaftmittels in die Gasströmung, in welcher das pulverisierte, kautschukartige Material suspendiert ist, eindosiert wird.

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14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gasströmung auf einer erhöhten Temperatur befindet, um die Verdampfung des Wassers aus dem • pulverisierten, kautschukartigen Material herbeizuführen.

15- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eich.η et, daß als Bestäubungsmittel ein pulverisiertes, festes Zink- oder Calciumsalz einer langkettigen Fettsäure verwendet wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz e ichnet, daß das Bestäubungsmittel in die Gasströmung,in welcher das pulverisierte, kautschukartig" Material suspendiert ist, eindosiert wird.

17- Verfahren nach Anspruch 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Bestäubungsmittel zu dem pulverisierten, kautschukartigen Material hinzugesetzt wird, nachdem dieses aus der Gasströmung isoliert worden ist.

18. Pulverisiertes, kautschukartiges Material, hergestellt nacL dem Verfahren eines der vorhergehenden Ansprüche.

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