DE2613050C2 - Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Kautschuks mit verbesserter Grünfestigkeit - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Kautschuks mit verbesserter GrünfestigkeitInfo
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Description
In der deutschen Patentschrift 24 52 931 wird ein Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Kautschuks
mit verbesserter Grünfestigkeit durch chemische Behandlung eines kautschukartigen Copolymeren
aus einem konjugierten Diolefin mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen oder aus einem solchen konjugierten Diolefin
und einem Monomeren aus der Gruppe Styrol, a-Methylstyrol, Acrylnitril und Methacrylnitril sowie
einem weiteren Monomeren mit einer Organohalogenverbindung beschrieben, wobei als kautschukartiges
Copolymeres ein solches verwendet wird, das auf 100 g des Copolymeren 0,5 bis 10 mMol tertiäre Aminogruppen
an die Polymerkette gebunden enthält, und das durch Copolymerisation des genannten konjugierten
Diolefins, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen Monomeren aus der Gruppe Styrol, a-Methylstyrol,
Acrylnitril und Methacrylnitril, mit einem Monomeren aus der Gruppe Dimethylaminoäthylacrylat und Dimethylaminoäthylmethacrylat
unter üblichen Bedingungen hergestellt worden ist. das mit einer Organohalogenverbindung
mit zwei oder mehr Halogenatomen aus der Gruppe 1,4- l,4-Dibrombuten-2, l,4-Dichlorbuten-2,
α,α'-DichlorxyIole, α,α'-Dibromxylole, flüssiges Dibrompolybutadien
mit gebundenen allylischen Bromidgruppen mit einem Molekulargewicht von 200 bis 5000,
Dibromsorbinsäure und ihren Alkalimetallsalzen sowie Gemischen davon in einer solchen Menge in üblicher
Weise umgesetzt wird, die ausreicht, um in das Copolymere 0,1 bis 10 mMol Halogenatome pro 100 g
des Copolymeren einzuführen.
Diese synthetischen Kautschuke besitzen eine gute Grünfestigkeit und sind dennoch bei erhöhten Temperatüren
wie normale Synthesekautschuke verarbeitbar. Sie scheinen labile Vernetzungen aufzuweisen, die durch
Umsetzung zwischen den tertiären Amingruppen der Polymerketten und der Dihalogenverbindung gebildet
werden, wobei ein Kautschuk mit einer hohen Grünfestigkeit bei Zimmertemperatur erhalten wird.
Unter der Einwirkung von Scherkräften und/oder Wärme werden jedoch diese labilen Vernetzungen
aufgebrochen, so daß sich der Kautschuk bei erhöhten Temperaturen wie ein normales kautschukartiges
Polymeres verarbeiten läßt, wobei sieh die labilen Vernetzungen erneut bilden, wenn der Kautschuk
abgekühlt wird.
Beispiele für derartige tertiäre Amingruppen enthaltende kautschukartige Polymere sind Polymere aus
Styrol, Butadien sowie einem tertiäre Amingruppen enthaltenden Monomeren aus der Gruppe Dimethylnminoäthylacrylat,
Dimethylaminoäthylmethacrylat sowie Polymere aus Acrylnitril, Butadien und derartige
tertiäre Amingruppen enthaltenden Monomeren, wobei die Polymeren 0,5mMol bis lOmMol gebundene
tertiäre Amingruppen pro 100 g des Polymeren enthalten.
Derartige Kautschuke mit hoher Grünfestigkeit -,
haben sich in der Praxis als sehr wertvoll und wirksam bewiesen. Die Dihalogenverbindungen, von denen
vorstehend angegeben wurde, daß sie zur Herstellung der erwähnten labilen Vernetzungen am meisten
vorzuziehen sind, haben sich jedoch als Materialien n»
erwiesen, die in technischem Maßstabe schwierig zu handhaben sind. Eines der Probleme besteht in dem
niedrigen Schmelzpunkt zusammen mit einem hohen Dampfdruck im Falle von Dibrombuten-2. das in dem
Bereich zwischen 47 und 51°C schmilzt, der nahe den r>
Temperaturen, die bei der Koagulierung des kautschukartigen Polymeren auftreten, liegt und sich unterhalb
der Temperaturen befindet, die zum Vermischen des kautschukartigen Polymeren mit anderen Kautschukmischbestandteilen,
beispielsweise bei einem Mischen in einem Banbury-Mischer, eingehalten werden. Es handelt
sich dabei um zwei der bevorzugten Alternativen zur Durchführung des Verfahrens, bei dessen Ausführung es
am zweckmäßigsten ist, das Dihalogenvernetzungsmittel
zuzusetzen. Ferner sind die Dämpfe von Dibrombuten-2 und Dibromxylol, einer anderen angegebenen
bevorzugten Verbindung, sehr lästig infolge ihrer Tränenreizwirkung, die ein Arbeiten in technischem
Maßstabe schwierig macht. Das leichte Abdampfen der Dihalogenverbindung aas dem Kautschuk während des w
Verarbeitens führt zu c.heblichen und nicht-kontrollierbaren Verlusten der Verbindung, welc!*s die Reproduzierbarkeit
der Grünfestigkeit der Kautschukverbindung,
der die Verbindung zugesetzt wr -i, unmöglich macht. Ferner lassen sich die erwähnten Üihalogenverbindungen
nicht in wirksamer Weise in das Polymere während der Latexkoagulierungsstufe einmengen. Es ist
möglich, daß einige dieser Schwierigkeiten beispielsweise dadurch überwunden werden können, daß die
Dihalogenverbindung eingekapselt wird, so daß sie nur während einer geeigneten Stufe des Einmischens in den
Kautschuk freigesetzt wird.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die vorstehend geschilderten Nachteile zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß den Patentansprüchen 1 —3 gelöst.
In der DE-OS 24 52 932 wird ein Verfahren synthetischen thermoplastischen Kautschukmassen
durch Umsetzung eines Terpolymeren. bestehend aus einem größeren Anteil an Einheiten eines konjugierten
Diolefins mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und einem kleineren Anteil an Einheiten eines aromatischen
vinylsubstituierten Kohlenwasserstoffs oder ungesättigten Nitrils sowie einer kleinen Menge an Einheiten eines
weiteren Monomeren mit einer Organohalogenverbindung, gegebenenfalls in Gegenwart üblicher Zusätze
beschrieben, welches darin besteht, daß man ein kautschukartiges Terpolymers, welches durch Emulsionspolymerisation
aus einem konjugierten Diolefin mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, einem ungesättigten on
Monomeren aus der Gruppe Styrol, a-Methylstyrol.
Acrylnitril oder Methacrylnitril und einem Acrylat oder Methylacrylat unter Anwendung üblicher Bedingungen
hergestellt worden ist. mit einer Organohalogenverbindung
aus der Gruppe Λ,Λ'-Dichlorxylole, «.«'-Dibrom- e5
xylole, 1.4-Dibrombuten-2 und flüssiges Dibrompolybutadien mit daran gebundenen allylischen Bromidgruppen
und einem Molekulargewicht von 200 bis 5000 in einer solchen Mengen umsetzt, daß wenigstens 0,25 Mol
Halogenatom pro MoI der tertiären Amingruppen in dem Terpolymeren zur Verfügung gestellt werden.
Gegenüber den in dieser DE-OS 24 52 932 eingesetzten Dihalogenverbindungen sowie auch gegenüber den
in der DE-OS 24 52 931 verwendeten Dihalogenverbindungen bewirken, wie die weiter unten folgenden
Vergleichsversuche zeigen, die erfindungsgemäß einresetzten Dihalogenverbindungen einen wesentlichen
höheren Reaktionswirkungsgrad bezüglich der tertiären Amingruppen des Polymeren.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Dihalogenverbindungen weisen zwei Halogengruppen auf, die in der
Mole-tülstruktur der Verbindung in konjugierter Beziehung
zu einem aromatischen Kern, der eine aktivierende Gruppe ist, stehen. Vorzugsweise sind die Halogengruppen
in der Molekülstruktur der Verbindung soweit wie möglich voneinander entfernt.
Es wurde gefunden, daß derartige Verbindungen einen geeigneten Reaktivitätsgrad mit tertiären Amingruppen
in den synthetischen kautschukartigen Polymeren aufweisen, wobei schnell Vernetzungen zwischen
den Polymerketten durch Reaktion der Halogengruppen mit den tertiären Amingruppen gebildet werden.
Sie reagieren schnell auf diese Weise, wobei Vernetzungen entstehen, wobei, wjg man annimmt, quaterntre
Ammoniumsalze mit den tertiären Amingruppen gebildet werden. Jedoch sind die auf diese Weise
gebildeten Vernetzungen anfällig und reversibel, wie vorstehend erläutert wurden ist Der Kautschuk läßt
sich unter normalen Scherwirkungen sowie bei erhöhten Temperaturen auf einer Kautschukmühle oder in
einem Banbury-Mischer wie normaler synthetischer Kautschuk verarbeiten. Die Vernetzungen werden beim
Abkühlen auf Zimmertemperatur erneut gebildet, so daß der Kautschuk in abgekühltem Zustand eine hohe
Grünfestigkeit besitzt. Die Grünfestigkeit des erfindungsgemäß hergestellten Kautschuks bei Zimmertemperatur
sowie bei Temperaturen von bis zu ungefähr 500C ist im Vergleich zu herkömmlichen Synthesekautschuken
wesentlich verbessert, während die anderen bekannten Eigenschaften der Grundpoiymeren nicht
merklich beeinflußt sind. Darüber hinaus übt das Vorliegen der Reste der erfindungsgemäß eingesetzten
Vernetzungsmittel in den Kautschuken keine nachteilige Wirkung auf die Härtungseigenschaften des Kautschuks
beim anschließenden Vulkanisieren in einem merklichen Ausmaße aus. Die Verarbeitbarkeit der
KaiMschukmischungen in technischem Maßstabe wird im wesentlichen nicht beeinflusst. Die labilen Vernetzungen
unterscheiden sich daher grundlegend in ihrer Natur von den permanenten Vernetzungen, die beim
Härten des Kautschuks, beispielsweise mit Schwefel und Beschleunigern, gebildet werden.
Spezifische Beispiele für geeignete Dihalogenverbindungen, die erfindungsgemäß in Frage kommen, sind
folgende:
4,4'-Bis-(chlormethyl)-diphenyläther
4,4'-Bis-<brommethyl)-diphenyläther
CH2-Br
Di-(brommethyl)-anisol
H3C-O
H3C-O
CH2Br
2,6-Bis-(brommethyl)-naphtha]in
4,4'-Bis-(brommethyI)-diphenyImethai,
BrCHj^Q^- C H2—<(Q>— CH2Br
4,4'-Bis-(brommethyl)-diphenyl
4,4'-Bis-(brommethyl)-diphenyl
Tribrommesitylen
CH2Br
BrCH2 CH2Br
2,2',4,4'-Tetrakis-(brommethyl)-diphenyläther
BrCH2^f )>-0—<( ) ^CH2Br
CH.Br
CH2Br
Dibrom- und Dichlorvernetzungsmittel werden im
allgemeinen gegenüber Dijodverbindungen, zumindest
aus Kostengründen, bevorzugt. Dibromverbindungen scheinen im allgemeinen wirksamere Vernetzungsmittel
zu sein als die entsprechenden Dichlorverbindungen.
Die Verwendung der erfindungsgemäß definierten Dihalogenvernetzungsmittel bietet merkliche Vorteile
gegenüber dem Einsatz der bisher verwendeten Dihalogenvernetzungsmittel. wie Dibrombuten-2. Sie
besitzen einen weniger Reizwirkungen ausübenden Geruch und einen tieferen Dampfdruck zusammen mit
einem höheren Schmelzpunkt, so daß sie unter den herkömmlichen Kainschukherstellungsbedingungen in
bequemer und nicht störender Weise verarbeitet werden könncii. Ihr verminderter Dampfdruck bedeutet,
daß unter den Hcrstellungsbedingungen in einer
Fabrikationsanlage s-jvvie beim Handhaben der erfindungsgemäß
hergestellten Kautschuke eine geringere Menge der Dihalogenverbindung verdampft und daher
in die Atmosphäre gelangt Darüber hinaus übt der Dampf eine geringere Reizwirkung aus, so daß in der
Arbeitsumgebung derartige Verbindungen gegenüber dem Dibrombuten-2 bevorzugt werden. Ferner kommt
den erfindungsgemäß verwendeten Vernetzungsmitteln in überraschender Weise ein größerer Reaktionswirkungsgrad
gegenüber kautschukartigen Polymeren unter Latexkoagulierungsbedingungen sowie beim
■ ο Vermischen mit dem trockenen Kautschuk im Vergleich
zu Dibrombuten-2 zu.
Die Synthesekautschukpolymeren, auf welche die Erfindung anwendbar ist, sind im allgemeinen solche,
wie sie vorstehend in Verbindung mit dem Einsatz der
Ii bisher bekannten Dihalogenvernetzungsmittel beschrieben
worden sind. Es handelt sich um konjugierte Diolefinkautschukpolymere auf der Basis von konjugierten
C; — Q-Diolefinen. Beispiele sind folgende:
Polybutadien, Polyisopren sowie kautschukartige PoIjmere wenigstens eines konjugierten Diolefins, ausgewählt
aus Butadien-1,3, Isopren, Pi^erylen und 2,3-Dimethylbutadien-13,
mit wenigstens einem Monomeren, ausgewählt aus Styrol, «-Methylstyrol -owie den
Vinyltoluolen und Acrylnitril und Methacrylnitril,
2"> jev/eils mit einem Gehalt an gebundenen tertiären
Amingruppen. Die erfindungsgemäß bevorzugten Polymeren sind kautschukartige Polymere aus Butadien und
Styrol (SBR) sowie kautschukartige Polymere aus Butadien und Acrylnitril (NBR), wobei nachfolgend bei
der näheren Beschreibung der Erfindung auf diese Polymeren besonders Bezug genommen wird.
Die bevorzugten kautschukartigen SBR-Polymeren weisen Gehalte an gebundenem Butadien von 60 bis 85
Gew.-% und insbesondere von 70 bis 82 Gew.-% sowie Gehalte an gebundem Styrol von 40 bis 15 Gew.-°/o und
insbesondere von 30 bis 18 Gew.-°/o auf, und zwar weitgehend entsprechend normalem SBR, der zur
Herstellung von Reifen und anderen Gegenständen verwendet wird. Die bevorzugten NBR-Polymeren sind
;<) kautschukartige Polymere, die 50 bis 80 Gew.-% und
insbesondere 60 bis 75 Gew.-% gebundenes Butadien und 20 bis 50 Gew.-% und insbesondere 25 bis 40
Gew.-% gebundenes Acrylnitril enthalten. Diese Polymeren entsprechen ebenfalls weitgehend normalem
■>> SBR, wie er zur Herstellung von für mechanische
Zwecke eingesetzten Artikeln eingesetzt wird.
Die tertiären Amingruppen werden in das kautschukartige Polymere durch Copolymerisation einer kleinen
Menge eines copolymerisierbaren Monomeren mit
~>" tertiären Amingruppen im Molekül mit dem Butadien
und Styrol oder Acrylnitril eingeführt, wobei die Amingruppen im wesentlichen nicht durch die Polymen.aiion
beeinflußt werden. Geeignete derartige tertiäre Amingruppen enthaltende Monomere sind folgende:
Dimethylaminoathylacrylat und Dimethylaminoäthylmethacrylat.
Diese Monomeren copolyrnerisieren leicht mit Butadien und Styrol oder Acrylnitril in einem
herkömmlichen Emulsionspolymerisationssystem und weisen eine Polymerisationsreaktivität auf, die ähnlich
hn derjenigen der anderen polymerisierenden Monomeren
ist. Es wird ein Polymeres erhalten, das tertiäre Amingruppe aufweist, die längs der Polymerketten
sowie unter diesen verteilt sind.
Die Polymeren werden in herkömmlicher Weise
•ι"' unter Einhaltung üblicher Methoden durch wäßrige
Emulsionspolymerisation hergestellt, d. h. bei einem pH-Wert von 7 bis II, wobei ein freie Radikale
erzeugendes Intiatorsystem verwendet wird. 1
lung der tertiären Amingruppen längs der Polymermoleküle sowie unter diesen kann durch die Zugabe des
Amingruppen enthaltenden Monomeren zu dem Polymerisationssystem beeinflusst werden. Das Aminmonomere
kann zusammen mit den anderen polymerisierbaren Monomeren vor dem Start der Polymerisation
zugesetzt werden. In diesem Falle neigen die Amingruppen dazu, in den Polymermolekülen mit niedrigem
Molekulargewicht konzentriert zu werden. Das Aminmoromere
kann gegen Ende der Polymerisation zugesetzt werden. In diesem Falle neigen die Amingruppen
dazu, sich in den Polymermolekülen mit höherem Molekulargewicht anzureichern. Das Aminmonomere
kann portionsweise während der Polymerisation zugegeben werden, wobei die Amingruppen zu einer
willkürlichen Verteilung längs den Polymermolekülen sowie innerhalb diesen neigen. Dies ist im allgemeinen
die bevorzugte Zugabemethode.
Nach der Polymerisation wird das Polymere mit dem Dihalogenvernetzungsmittel umgesetzt. Es ist zweckmäßig,
das Dihalogenvernetzungsmittel dem Polymerisationslatex nach Beendigung der Polymerisation, d. h.
während der Koagulierungsstufe, zuzusetzen. Die Koagulierung erfolgt gewöhnlich in der Weise, daß dem
Poiymerisationslatex eine Mischung aus Säure und Elektrolyt, beispielsweise Sole/Säure, oder ein saurer
Elektrolyt, wie Calciumchlorid, zugesetzt wird. Eine Wirkung dieser Zugabe besteht darin, den pH-Wert des
Latex auf den sauren Bereich herabzusetzen. Ein öl oder Weichmacher wird gewöhnlich ebenfalls während
dieser Stufe zugesetzt, um einen ölverstreckten oder weichgemachten Kautschuk zu erzeugen. Das Dihalogenvernetzungsmittel
wird vorzugsweise dem Latex während der Koagulierungsstufe unter sauren pH-Bedingungen
zugesetzt, d. h, nachdem wenigstens ein Teil der Mischung aus Sole und Säure oder des Elektrolyten
des Dihalogenvernetzungsmittels auf einem Minimum zu halten. In Weise kann das Vernetzungsmittel als
Lösung oder Dispersion in einem Mineralöl zugegeben werden.
Die en'indungsgemäß definierten Dihalogenvernetzungsmittel gehen eine schnelle und wirksame chemische
Reaktion mit dem tertiären Amingruppen enthaltenden Polymeren unter diesen Koagulierungsbedingungen
ein. Eine derartige schnelle Reaktion der Dihalogenverbindung ist vorteilhaft. Sie gewährleistet
eine schnelle chemische Bindung der Dihalogenverbindung mit dem Polymeren, wodurch die Wahrscheinlichkeit
vermindert wird, daß die Verbindung aus der so Reaktionsmischung durch Verdampfen vor der Reaktion
verloren geht. Dabei wird ein wirksamerer und steuerbarer Einsatz des Dihalogenvernetzungsmittels
erzielt
Ferner kann die Dihalogenverbindung auch dem Polymeren nach seiner Abtrennung aus dem Latex
zugesetzt werden, beispielsweise während des Trocknens des Kautschuks oder während eines Vermahlens
anläßlich einer Methode zur Herstellung eines Kautschuks zum Verpacken. Wahlweise kann die Dihalo- &o
genverbindung dem Polymeren zusammen mit anderen Vermischungsbestandteilen zugesetzt werden, beispielsweise
auf einer Kautschukmühle oder in einem Innenmischer.
Die Mengen der tertiären Gruppen in dem Poiyineren
sowie die Menge der Dihalogenvemetzungsverbindung in Bezug aufeinander sowie auf die Gesamtmenge
des Polymeren sind von Bedeutung. Es ist zweckmäßig, wenn ungefähr chemische Äquivalente der tertiären
Amingruppen sowie der Halogengruppen an der Dihalogenverbindung vorliegen. Man kann jedoch
gegebenenfalls auch ein Polymeres verwenden, das eine relativ große Menge an gebundenen tertiären Amingruppen
enthält, sowie nur kleine Mengen an Dihalogenverbindungen einsetzen, die zur Erzeugung des
erforderlichen Ausmaßes an labilen Vernetzungen für die erforderliche verbesserte Grünfestigkeit notwendig
sind. Liegt ein bekannter Überschuß an tertiären Amingruppen in dem Polymeren vor, dann kann man
die gewünschte Grünfestigkeit in der Weise steuern, daß bestimmte Mengen der Dihalogenverbindung zugesetzt
werden. Aus wirtschaftlichen Gründen sollten jedoch größere Überschüsse der jeweiligen Materialien vermieden
werden. Bevorzugte Mengen der Dihalogenverbindung sind derart, daß sie wenigstens 0,1 und nicht
mehr als lOmMol Halogengruppen pro 100 g des Polymeren enthält, wobei die bevorzugteste Menge der
Dihalogenverbindung derartig ist, daß sie 2,5 bis 7,5mMol Halogengruppen pro 100 g des Polymeren
enthält.
Die Menge der tertiären Amingruppen an dem Polymeren ist relativ gering und liegt in einem Bereich
von 0,5 mMol bis 10 mMol und vorzugsweise in einem Bereich von 0,75 mMol bis 7,5 mMol und insbesondere
in einem Bereich von 2,5 bis 73 mMol tertiäre Amingruppeii pro 100 g des Polymeren. Das Minimum
richtet sich nach dem Erfordernis, daß eine ausreichende Grünfestigkeit der Kautschukmasse durch Bildung
wenigstens einer minimalen Anzahl von labilen Vernetzungen erzielt wird. Bezüglich der maximalen
Menge is? man etwas flexibler. Es ist jedoch erforderlich, dafür Sorge tragen, daß nicht zuviele labile Vernetzungen
gebildet werden, da sonst die Mooney-Viskosität der Kautschukmassen so hoch wird, daß eine einfachere
Verarbeitung in technischem Maßstabe nicht mehr möglich ist.
Das bevorzugteste tertiäre Amingruppen enthaltende Monomere, das erfindungsgemäß eingesetzt wird, ist
Dimethylaminoäthylmethacrylat. Dieses Monomere wird am zweckmäßigsten in das kautschukartige
Polymere in Mengen von 0,1 bis 1,2 Gew.-Teilen pro 100
Gew.-Teile des Polymeren eingebracht.
Die tertiären Amingruppen enthaltenden Polymeren, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, sind feste
elastomere Materialien mit einem hohen Molekulargewicht und vorzugsweise einer Mooney-Viskosität
(M/L4' bei 1000C) von ungefähr 20 bis ungefähr 150. Sie
können vermählen, extrudiert oder anderweitig mi' oder ohne herkömmlichen Vermischungsbestandtcilen,
d. h. Füllstoffen, wie Ruß, Ton, Kieselerde, Kaliumcarbonat oder Titandioxyd, Weichmachern und Verstrekkungsölen,
klebrigmachenden Mitteln, Antioxydationsmitteln sowie Vulkanisationsmitteln, wie beispielsweise
organischen Peroxyden oder den bekannten Schwefelvulkanisationssystemen, die im allgemeinen eine Mischung
aus 1 bis 5 Teilen Schwefel pro 100 Teile des Polymeren und 1 bis 5 Teile eines oder mehrerer
Beschleuniger pro 100 Teile des Polymeren, ausgewählt
aus den bekannten Beschleunigerklassen enthalten, verarbeitet werden. Repräsentative Beispiele für derartige
Beschleuniger sind Alkylbenzothiazolsulfenamide, Metallsalze von Dihydrocarbyldithiocarbamaten,
2-Merkäptobenzothiazoi sowie 2-Merkaptoimidazoün.
Die Mengen des Füllstoffes können zwischen 20 und 150 Teilen liegen, während das Verstreckungsöl in Mengen
zwischen 5 und 100 Teilen pro 100 Teile des Polymeren
eingesetzt wird. Die bekannten Vermischungs- und
Vulkanisationsmethoden können beim Einsatz dieser Polymeren angewandt werden.
Die Kautschuk- und Vermischbestandteile können in einer Mühle oder in einem Banbury-Mischer oder in
zwei oder mehreren Stufen unter Verwendung eines Banbury-Mischers vermischt werden, worauf sich das
5-inmahIen von Härtungsmitteln anschließt. Die Komponenten,
die der Mühle oder dem Mischer zugesetzt werden, können auch die Dihalogenverbin lung enthalten.
Nach bekannten Methoden können das Kohlenwasserstoffmineralöl und/oder der Ruß dem Kautschuk
während der Latexstufe zugesetzt werden, d. h. nach der Polymerisation sowie vor der Koagulierung und der
Gewinnung des Kautschuks. Die Umsetzung mit der Dihalogenverbindung kann in Gegenwart von öl und
Ruß erfolgen. Nach einem gründlichen Vermischen in üblicher Weise kann die Kautschukverbindung zu einer
Rsifsnlaiiffiächc exirudisri, auf eine Rciietikarkasse
aufgebracht und gehärtet werden.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte synthetische Kautschuk kann auch im Gemisch
mit einem anderen synthetischen Kautschuk, wie gewöhnlichem SBR oder Polybutadien oder einem
gewöhnlichen NBR zur Herstellung von Reifen verwendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Ein kautschukartiges Polymeres wird durch Polymerisation
einer Monomermischung aus 71 Gew.-Teilen Butadien-1,3, 28 Gew.-Teilen Styrol und 1 Gew.-Teil
Dimethylaminoäthylmethacrylat hergestellt. Die Monomermischung wird in einem mit einem Rührer
versehenen Reaktionsgefäß mit einem Fassungsvermögen von 1521 in 185 Gew.-Teilen einer 3%igen
wäßrigen Lösung eines Natriumsalzes einer Harzsäure emulgiert. Die Tleaktion wird bei ungefähr 7°C in
Gegenwart eines Redox-Katalysators bis zu einem Umsatz von ungefähr 60% durchgeführt. Nach Beendigung
der Polymerisation werden die restlichen Monomeren aus dem Latex in üblicher Weise abgestrippt.
Teile dieses Polymerlatex werden zur Durchführung des nachfolgenden Beispiels zur Umsetzung mit den
verschiedenen Dihalogenvernetzungsmitteln eingesetzt. Der jeweils erhaltene Kautschuk wird getestet.
Eine Reihe von Dihalogenvernetzungsmitteln gemäß vorliegender Erfindung wird verschiedenen Mengen des
Latex gemäß Beispiel 1 zugesetzt. Die Latices werden koaguliert, worauf die Kautschuke isoliert, getrocknet
und getestet werden.
Die Koagulierung erfolgt in zwei Stufen. Der Latex sowie eine Kohlenwasserstoffmineralöl werden einer
Mischung aus Schwefelsäure und Sole zugesetzt, worauf weitere Schwefelsäure unter Rühren zugegeben wird,
um den pH-Wert des Latex von 11 auf 8 zu reduzieren.
Dann werden in einer zweiten Stufe das Dihalogenvernetzungsmittel in Form einer 10%igen Lösung in dem
Kohlenwasserstoffmineralöl sowie weitere Schwefelsäure zugesetzt, um den pH-Wert auf 4 herabzusetzen
und die Koagulierung zu beenden. Die Temperatur des Latex während beider Stufen beträgt 600C. Die
Gesamtmenge an zugesetztem öl beträgt 37,5 Teile pro
100 Teile Kautschuk.
Die Mischung wird während einer Zeitspanne von 20 Minuten gerührt Die Kautschukkrümel werden in der
üblichen Weise abgetrennt, zweimal mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die Mooney-Viskosität der
Kautschukmassen wird zu verschiedenen Zeitpunkten sowie nach verschiedenen Alterungsgraden gemessen,
um die Wirkung des Dihalogenvernetzungsmittels zu beobachten.
Es wird ein erster Vergleichsversuch durchgeführt, bei dessen Ausführung das Polymere nicht mit
irgendeinem Dihalogenvernetzungsmittel umgesetzt wird, sondern mit der gleichen Menge öl vermischt
wird. Dieser Kautschuk besitzt eine Mooney-Viskosität (M L-4 bei 100° C) von 47.
Bei der Durchführung eines jeden erfindungsgemäßen Versuches wird die Menge an Dihalogenvernetzungsmittel,
die erforderlich ist, um die Mooney-Viskosität des Kautschuks auf 70 bis 78 zu erhöhen, bestimmt.
Es wird ein zweiter Vergleichsversuch durchgeführt, bei dessen Ausführung das vorstehend erwähnte Dihalogenverneizungsmittei
Dibrombuten-2 verwendet wird, und zwar in einer Menge, die dazu ausreicht, die
Mooney-Viskosität auf den gleichen Grad zu erhöhen. Die Mengen der verschiedenen Dihalogenvernetzungsmittel,
die erforderlich sind, um den gleichen Anstieg der Mooney-Viskosität zu verursachen, werden verglichen,
um die relativen Wirkungsgrade der Vernetzungsmittel unter diesen Bedingungen zu bestimmen.
Der relative molare Wirkungsgrad der Vernetzungsmittel wird in der Weise bestimmt, daß die Menge des
Vernetzungsmittel* in Teilen pro 100 Teilen des
Kautschukkohlenwasserstoffs, die erforderlich ist, um die Mooney-Viskosität auf ein gegebenes ungefähres
Ausmaß zu erhöhen, genommen und durch das Halogenäquivalentgewicht der Verbindung (die natürlich
der Hälfte des Molekulargewichts der Verbindung im Falle einer Dihalogenverbindung entspricht) geteilt
wird. Dann wird der Vergleichsverbindung Dibrombuter.'2 der Wert ! zugeordnet, während die anderen
Verbindlungen in Bezug auf diese Verbindung angegeben werden, um den relativen molaren Wirkungsgrad
zum Ausdruck zu bringen.
Die Entwicklungsrate der Grünfestigkeit in den Massen wird durch Messen der Mooney-Viskosität zu
verschiedenen Zeitpunkten verfolgt Zur Bestimmung einer End-Mooney-Viskosität werden Proben der
Kautschukkrümel, die von dem Latex abgetrennt werden, bei 65° C während einer Zeitspanne von 2
Stunden getrocknet, bei 60° C in einer Stickstoffatmosphäre über Nacht gehalten, zu einer Masse verarbeitet,
bei 60" C während einer Zeitspanne zwischen 24 Stunden und 5 Tagen gehalten, bis die Mooney-Viskosität
einen konstanten Wert erreicht hat und dann in der üblichen Weise auf die Mooney-Viskosität untersucht.
Zur Bestimmung der Mooney-Viskosität nach Beendigung des Verfahrens wird der abgetrennte Latex in der
vorstehend beschriebenen Weise getrocknet und bei 600C in einer Stickstoffatmosphäre über Nacht
gehalten. Die Kautschukkrümel werden dann zu einer Masse verarbeitet, worauf die Mooney-Viskosität
ermittelt wird. Die Tabelle zeigt die Mooney-Viskosität nach Beendigung des Verfahrens, ausgedrückt als
Prozentsatz der End-Mooney-Viskosität, die ein Maß für die Entwicklungsgeschwindigkeit der Grünfestigkeit
im Verlaufe der Zeit ist
Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle I hervor.
Ein kautschukartiges Polymeres aus Butadien, Styrol und Dimethylaminoäthylmethacrylat wird wie in 1
hergestellt. Das Polymere wird mit 37,5 Gewichtsteilen
eines Kohlenwasserstofföls pro 100 Gewichtsteile des Polymeren vermischt. Nach seiner Abtrennung aus dem
Latex enthält es 23 Gew.-% Styrol und 0,8 Gew.-% Dimethy'aminoäthyln.-jthacrylat.
Verbindung | Verr «Übungsmittel | Menge des | Relativer | End-Mooney- | Prozentsatz der |
zugesetzten | molarer | Viskositit | End-Mooney- | ||
Vernetzungs | Wirkungsgrad | Viskositlt nach | |||
mittels, phr | des Vernet | Beendigung de« | |||
zungsmittels | Verfahrens |
1 (Vergleich)
2 (Vergleich)
3
3
Dibrombuten-2 0,42
4,4'-Bis-(ch!ormethyl)- 0,366
diphenyläther
2,6-Bis-(brommethyl)- 0,25
naphthalin
4,4'-Bis-(brommethyl)- 0,20
diphenyläther
4,4'-Bis-(brommethyD- 0,18
diphenylmethan
4,4'-Bis-(brommethyl)- 0,165
diphenyl
1
1,363
1,363
2,38
3,35
3,64
3,77
47
70
76,5
72
70
71
71
100
20
100
100
100
100
Um die Verarbeitungseigenschaften des Polymeren zu ermitteln, werden Proben mit Dihalogenverbindungen
behandelt und einer Alterungsbehandlung unterzogen, um die Entwicklung der Griinfestigkeit mit dem
Verlaufe der Zeit zu ermitteln, und zwar gemessen anhand der Mooney-Veränderung, worauf sich eine
Behandlung in einem Innenmischer anschließt, der erneut eine Bestimmung der Grünfestigkeit folgt. Eine
Probe des Polymeren wird in eine Kautschukmühle eingebracht, die auf 500C gehalten wird, worauf die
Dihalogenverbindung (Art und Menge gehen aus der Tabelle 11 hervor) zugesetzt und gründlich in den
Kautschuk eingemischt wird, der dann in Form einer Folie von der Mühle entnommen wird. Die Mooney-Viskosität
dieses Produktes wird als Mooney-Viskosität zur Nullzeit gemessen. Das Produkt wird in eine Presse
überführt, die auf 1000C gehalten wird, worauf die
Mooney-Viskosität zu verschiedenen Zeitintervallen, wie sie aus der Tabelle II hervorgehen, gemessen wird.
Nachdem das Produkt 5 Stunden in der Presse war, wird es entnommen und auf Zimmertemperatur abkühlen
gelassen, worauf es in die Mischkammer eines Rotationsmischers (Brabender) eingebracht wird, der
bei 1000C gehalten wird. Der Rotor wird während einer
Zeitspanne von 5 Minuten mit 100 Upm betrieben. Das Produkt wird entnommen, mit anderen Proben, die auf
diese Weise in dem Mischer behandelt worden sind, vereinigt, in eine Kautschukmühle überführt und zu
einer zusammenhaftenden Folie verformt Nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur wird die Mooney-Viskosität
erneut gemessen, worauf das Produkt wieder in eine Presse überführt wird, die auf 100'C gehalten wird.
Die Proben werden in verschiedenen Zeitintervalien, die aus der Tabelle II hervorgehen, entnommen. Nach
einer Zeitspanne von 5 Stunden in der Presse wird das Produkt entfernt und wiederholt der Rotationsmischermethode
sowie der Preßheizmethode unterzogen.
Anschließend wird das Produkt aus der Presse entnommen und in dem Rotationsmischer mit einer
solchen Rußmenge vermischt, die 50 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Polymeren entspricht. Dann
in wird bei 1000C sowie bei 100 Upm während einer
Zeitspanne von 3 Minuten vermischt. Die Masse wird in einer Kautschukmühle zu einer Folie verformt, während
einer Zeitspanne von 10 Minuten in eine Presse mit 100° C eingebracht und dann auf Zimmertemperatur
υ abkühlen gelassen und während einer Zeitspanne von 24
Stunden gelagert. Standardhanteln werden aus der Folie ausgeschnitten, worauf die Grünfestigkeit direkt unter
Verwendung einer Instronicstvorrichtung gemessen
wird. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle II hervor.
■»o In allen Fällen handelt es sich bei der Mooney-Viskosität
um eine 4 Minuten-Mooncy-Viskosität, die bei 1000C gemessen wird.
Die Ergebnisse zeigen, daß das Produkt nur wenig veränderte Mooney-Viskositätswerte nach 5 Stunden in
■»5 der Presse bedingt. Es werden hohe Grünfestigkeitswerte
bei Zimmertemperatur und sogar bei 500C ermittelt.
B e i s ρ i e 1 4
Das kautschukartige Polymere gemäß Beispiel 3 wird in einer Kautschukmühle, die auf 500C gehalten wird,
mit den in der Tabelle III angegebenen Dihalogenverbindungen vermischt. Die Mischungen werden dann in
Form einer Folie aus der Mühle entnommen. Die Mooney-Viskosität wird unter Verwendung einer Probe
der Mischung gemessen. Die restliche Mischung wird in eine Presse mit einer Temperatur von 1000C eingebracht,
wobei Proben zu verschiedenen Zeitintervallen
bo entfernt werden, deren Mooney-Viskosität bestimmt
wird. Die Mooney-Viskositätsmessungen erfolgen während einer Zeitspanne von 4 Minuten bei 100° C.
Die Ergebnisse in der Tabelle III zeigen, daß die erfindungsgemäß definierten Dihalogenverbindungen
schnell mit dem tertiäre Amingruppen enthaltenden Polymeren zur Entwicklung von Griinfestigkeit reagieren,
so wie sich dies durch die Entwicklung der Griinfestigkeit messen läßt
Unter Anwendung von Standardemuisionspolymerisationsmethoden
wird ein kautschukartigjs Polymeres aus Butadien, Acrylnitril und Dimethylaminoäthylmethacrylat
hergestellt. Nach Beendigung der Polymerisation werden die nichtumgesetzlen Monomeren von dem
Latex abgestrippt. Der Latex sowie eine 10 Gew.-% Lösung der in der Tabelle IV angegebenen Vernetzungsmittel
in Dioctylphthalal:, wobei die Menge der
Vernetzungsmittel 0,065 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Kautschuks beträgt und die Gesamtmenge
des Dioctylphthalats ungefähr 1 Gew.-% des Kautschuks ausmacht, werden einer K.alziumchloridlÖ-sung,
die bei 6O0C gehalten wird, zugesetzt. Das
koagulierte Polymere wird abgetrennt, bei 650C während einer Zeitspanne von 2 Stunden getrocknet
und über Nacht unter Stickstoff bei 600C gehalten. Γ as
Polymere enthält ungefähr 34 Gew.-% Acrylnitril und ungefähr 2 Gew.-°/o Dimethylaminoäthylmethacrylat.
Versuch-Nr.
Dihalogenverbindung
4,4'-Bis-(chior- | 4,4'-öis-(brom- | 4,4'-Bis-(brom- | I | 63 | |
methyl)-diphenyl- | methylHiphenyl- | methyl)-diphenyl- | |||
äther | äther | melhan | |||
Gramm Dihalogenverbindung | 0,187 | 0,25 | 0,246 | ||
pro 100 g des Polymeren | 66/1 | ||||
Mooney-Viskosität zum Null | 33 | 34 | 34 | 66/2 | |
zeitpunkt | 66/5 | ||||
Produkt, das in die Presse mit | |||||
100° C eingebracht worden ist | |||||
Mooney-Viskosiiät/Zeit (h) | 33/0,5 | 70/0,5 | 79/0,5 | 47 | |
Mooney-Viskosität/Zeit (h) | 39/2 | 79/2 | 79/1,75 | ||
Mooney-Viskosität/Zeit (h) | 44/3 | 78/3 | 79/3 | ||
Mooney-Viskosität/Zeit (h) | 51/5 | 77/5 | 79/5 | ||
Produkt, das in dem Mischer | 53/0,75 | ||||
behandelt worden ist | 55/3,5 | ||||
Mooney-Viskosität zum Null | 36 | 56 | 56/5 | ||
zeitpunkt | |||||
Produkt, das in die Presse mit | |||||
1000C eingebracht worden ist | |||||
Mooney-Viskosität/Zeit (h) | 45/1,5 | 56/0,75 | 3,7 | ||
Mooney-Viskosität/Zeit (h) | 48/3 | 58/3,5 | 3,6 | ||
Mooney-Viskosität/Zeit (h) | 54/5 | 56/5 | 3,6 | ||
Produkt, das in dem Mischer | 36 34 J 7in ■ |
||||
behandelt worden ist | |||||
Mooney-Viskosität zum Null | 35 | 43 | |||
zeitpunkt | |||||
Produkt, das in die Presse mit | |||||
100° C eingebracht worden ist | |||||
Moouey-Viskosität/Zeit (h) | 43/1,5 | 46/1 | |||
Mooney-Viskosität/Zeit (h) | 46/3 | 47/3,5 | |||
Mooney-Viskosität/Zeit (h) | 51/5 | 49/5 | |||
Grünfestigkeit | |||||
Grünfestigkeit (kg/cm2) (Zimmer | |||||
temperatur) bei | |||||
100% Dehnung | 4,0 | 3,8 | |||
200% Dehnung | 4,1 | 4,0 | |||
300% Dehnung | 4,1 | 5,0 | |||
400% Dehnung | 3,8 | 6,0 | |||
500% Dehnung | 3,5 | 6,2 | |||
Dehnung beim Bruch | 700 | 670 |
Fortsetzung
Versuch-Nr.
1 2 3
Dihalogenverbindung
4,4'-BiS-(ChIOr- 4.4'-Bis-(broni- 4,4'-Bis-{brom-
methyl}-diphenyl- methyl Wiphenyl- methyl)-diphenyl-
äther äther methan
Grunfestigkeit | 24 | 2,6 | 2,0 |
Festigkeit (50° C) bei | 24 | 4,0 | 2,0 |
100% Dehnung | 2,2 | 4,8 | 2,0 |
200% Dehnung | 2,2 | 4,8 | 2,0 |
300% Dehnung | 2.2 | 4,8 | 2,0 |
400% Dehnung | 320 | 390 | 720 |
500% Dehnung | |||
Dehnung beim Bruch | |||
Tabelle III | Versuch-Nr. 1 2 Dihalogenverbindung Bis-<chlor- Bis-(chlor- methylHi- methyl)-di- phenyläther phenyläther |
0,366 | 3 2,6-Bis- (brom- methyl)- naphthalin |
4 Bis-{brom- methyl>di- phenyl- methan |
5 Bis-(brom- methyl)-di- phenyl |
6
Vergleich 1,4-Dibrora- buten-2 |
7 Vergleich a.o'-Dibrom- p-xylol |
0,187 | 0,22 | 0,125 | 0,22 | 0,15 | 0,185 | ||
Gramm Di- halogenver- binduns/100 e |
|||||||
Polymeres
Mooney-Viskosität/Zeit
in der Presse
(h)
in der Presse
(h)
33/0
33/0,5
39/2
44/3
53/5
33/0 37/1,25 50/3 59/5
32/0 66/1 71/2 69/6
35/0
67/1,5
68/3,25
68/5
67/1,5
68/3,25
68/5
42/0
69/1
74/2,5 74/5
34/0 68/0,5 74/2 76/5
Das Polymere wird in einer Kautschukmühle zu einer Masse verarbeitet. Eine Probe wird zur Bestimmung der
Mooney-Viskosität verwendet. Eine weitere Probe wird in einer kalten Mühle mit 50 Teilen Ruß pro 100
Gewichtsteilen des Polymeren vermischt und in Form einer Folie abgezogen. Die Folien werden zu einer bo
Standarddicke verpreßt und dann bei Zimmertemperatur während einer Zeitspanne von 24 Stunden gealtert.
Proben werden aus den Folien ausgeschnitten und auf ihre Grünfestigkeit getestet.
Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle IV hervor. Der b5
Versuch 1 ist ein Vergleichsversuch, bei dessen Durchführung bekannte Vernetzungsmittel verwendet
werden. Es ist ersichtlich, daß die erfindiingsgcmäßen
Vernetzungsmittel eine höhere Grünfestigkeit sowoh bei Zimmertemperatur als auch bei 500C ergeber
wobei kein derartig hoher Mooney-Viskositätswert wi im Falle des Vergleichsversuchs ermittelt wird. Ferne
ist die molare Menge der erfindungsgemäßen Vernet
zungsmittel, die zur Erzielung der Grünfestigkei erforderlich ist, geringer als im Falle des Vergleichsvef
suchs.
Geruchsprobleme sowie Probleme bezüglich eine Tränenreizung im Falle der Verwendung des Vernet
zungsmittels bei der Durchführung des Vergleichsver suchs entfallen im wesentlichen vollständig, wenn di
erfindungsgemäßen Vernetzungsmittel eingesetzt wet den.
Tabelle IV | 26 | Versuch-Nr. | 13 050 | 3 | 18 | 50° C | J | |
17 | 1 | 10,5 | S | |||||
(Vergleich) | 14 | 1 | ||||||
Vernetzungsmittel | - | § | ||||||
Dibrom-m-xylot | 2 | - | 4*) 1 | |||||
I | ||||||||
4,4'-Bis-{brom- | ί | |||||||
92 | 4,4'-Bis-(brom- | methyty-diphenyl- | 4,4'-Bis-{brom- | | |||||
Mooney-Viskosität ML-4' | methyty-diphenyl- | äther | methyO-diphenyl- || | |||||
bei 100° C | methan | 70 | äther 1 | |||||
Grünfestigkeit | 25° C 50° C | 72 | 74 1 | |||||
Festigkeit bei | 23 IU | I | ||||||
100% Dehnung, kg/cm2 | 34 16,5 | 25° C | 1 | |||||
200% Dehnung, kg/cm2 | 40 | 25° C 50° C | 20 | 25°C 50°C I | ||||
300% Dehnung, kg/cm2 | 40 | 22 12 | 25 | 22 12,5 I | ||||
400% Dehnung, kg/cm2 | 33 16,5 | 29 | 29 14 I | |||||
39 | 29 | 30 11,5 I | ||||||
39 | 28-1 | |||||||
*) Das Venetzungsraittel wird in Form einer 10%igen Lösung in Tri-(butoxyäthyl)-phosphat zugesetzt
Das ölverstreckte Polymere gemäß Beispiel 1 wird koaguliert, abgetrennt und getrocknet Die Mooney-Viskosität
des Polymeren (ML-4' bei 1000C) beträgt 42.
Das Polymere wird in einem Banbury-Mischer zusammen mit 0,25 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des
Kautschuks mit der Dihalogenverbindung 4,4'-Bis-(bromrnethyl)-diphenyläther
vermischt. Nach Beendigung des Vermischens beträgt die Temperatur der
Mischung 143° C. Nach einem Stehenlassen bei Zimmertemperatur während einer Zeitspanne von 3 Stunden
beträgt die Mooney-Viskosität des grünfesten Polymerer. (ML-4') 64.
Das grünfeste Polymere wird in einem Banbury-Mischer bei ungefähr 138" C mit den folgenden Bestandteilen
vermischt:
Grünfeste«; Polymeres
Naturkautschuk
Polybutadien
Ruß
Zinkoxyd
Stearinsäure
Antioxydationsmittel
Klebrigmachendes Mittel
Bindeharz
278
337
131
269
32,2
10,1
10.1
13,5
13,5
32,2
10,1
10.1
13,5
13,5
Die Tabelle V zeigt, daß das kompoundierte System, welches das erfindungsgemäß erhaltene grünfeste
Polymere enthält, eine merklich verbesserte Grünfestigkeit aufweist, die es äußerst geeignet für eine
Verwendung zur Herstellung von Radialreifen macht. Die Eigenschaften des entsprechenden Vulkanisats sind
im wesentlichen nicht von den Eigenschaften des Vergleichsvulkanisats unterscheidbar.
Nach dem Abkühlen wird diese Mischung mit dem Härtungssystem in einer kalten Mühle mit einer
Temperatur von ungefähr 28°C vermischt, verfeinert
und in Form einer Folie entnommen. Das eingesetzte Härtungsmittelsystem setzt sich wie folgt zusammen:
Crystexschwefel (20%) , 20
N-Cycloheyxyl-2-benzothiazolsulfenamid 6
N-Cycloheyxyl-2-benzothiazolsulfenamid 6
Diphenylguanidin 1,3
Bindemittel 6,7
Proben dieses vollständig vermischten Systems werden zur Bestimmung der Grünfestigkeit beiseite
gestellt, während andere Proben gehärtet und die Vulkanisateigenschaften bestimmt werden.
Ein normaler SBR wird in ähnlicher Weise zu
Vergleichszwecken kompoundiert.
Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle V hervor.
Grünfestigkeit | Vergleich S | 1 | 56 | 52 \>, | |
Polymeres | I | 2,3 I | 203 | 205 | |
Grünfestigkeit (nach einem | Altern während einer 1 | !'9 I | 470 | 500 | |
Zeitspanne von 24 Stunden | bei Zimmertemperatur) i | 1,8 ?' | 23 | 20 | |
Festigkeit bei | 1,7 I | 113 | 104 | ||
100% Dehnung, kg/cm2 | 2,7 | 1,6 ί | 10 | 10 ; | |
200% Dehnung, kg/cm2 | 3,0 | 1,6 | |||
300% Dehnung, kg/cm2 | 3,4 | Vulkanisateigenschaften (Härtung 25 Minuten bei < | 2,53 | 2,55 | |
400% Dehnung, kg/cm2 | 3,6 | 145° C) | 2,13 | 2,10 | |
500% Dehnung, kg/cm2 | 3,7 | Härte, Shore A | 1,73 | 1,73 | |
600% Dehnung, kg/cm2 | 3,7 | Zugfestigkeit, kg/cm2 | 1,46 | 1,52 | |
Dehnung, % | Methode A. | ||||
100% Modul, kg/cm2 | institute of the Rubber lndu- | ||||
300% Modul, kg/cm2 | strv«. 1958. Band 34. Seite 20. | ||||
Goodrich-Wärmestau, | |||||
Dunlopdrehung2) | |||||
Energieverlust bei 25° C | |||||
50° C | |||||
75° C | |||||
100° C | |||||
') ATTM-Testmethode D 623, | |||||
2) vergl. »Transactions of the | |||||
Claims (4)
1. Abänderung des Verfahrens zur Herstellung eines synthetischen Kautschuks mit verbesserter
Grünfestigkeit durch chemische Behandlung eines kautschukartigen Copolymeren aus einem konjugierten
Diolefin mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen oder aus einem solchen konjugierter. Diolefin und einem
Monomeren aus der Gruppe Styrol, a-Methylstyrol, to Acrylnitril und Methacrylnitril sowie einem weiteren
Monomeren mit einer Örganohalogenverbindung, wobei man als kautschukartiges Copolymeres ein
solches verwendet, das auf 100 g des Copolymeren 0,5 bis 10 mMol tertiäre Aminogruppen an die r5
Polymerketten gebunden enthält, und das durch Copolymerisation des genannten konjugierten Diolefins
gegebenenfalls im Gemisch mit einem Monomeren aus der Gruppe Styrol, α-Methylstyrol, Acrylnitril
und Methacrylnitril mit einem Monomeren aus der Gruppe Dimethyiaminoaihyiacryiai und Dimethylaminomethylmethacrylat
unter üblichen Bedingungen hergestellt worden ist, gemäß Patent 2452931, dadurch gekennzeichnet, deß
man als Organohalogenverbindung eine Dihalogen-Verbindung
der allgemeinen Formel
X-CH2-R-CH2-Y
verwendet, worin X und Y jeweils für Chlor, Brom oder Jod stehen, während R ein einkerniger jo
aromatischer Rest ist, der eine CH2-X-Gruppe
oder Methoxygruppe als Substituenten aufweist,
oder ein mehrkerniger aromatischer Rest, ausgewählt aus Diphenyl, Diphenylether, Diphenylthioäther,
Diphenylalkan, wobei der 1 bis 4 Kohlenstoff- j> atome enthält, sowie Naphthalin, ist, wobei die
aromatischen Gruppierungen des mehrkernigen aromatischen Restes nicht substituiert oder mit einer
oder mehreren Gruppen aus der Reihe niedrig-AI-kyl, niedrig-Alkylhalogenid, Aryl oder niedrig-Alke- w
nyl substituiert sind, und wobei die Gruppen X-CH2- und CH2-Y- einem anderen Kern des
mehrkernigen aromatischen Restes zugeordnet und direkt mit diesem Kern verknüpft sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ■*>
zeichnet, daß ein kautschukartiges Copolymeres, welches aus Butadien, Styrol und Dimethylaminoäthylmethacrylat
unter üblichen Polymerisationsbedingungen in Emulsion hergestellt worden ist und
das 70 bis 82 Gew.-Teile gebundenes Butadien, 30 bis ϊυ
18 Gew.-Teile gebundenes Styrol und 0,1 bis 1,2 Gew.-Teile gebundenes Dimethylaminoäthylmethacrylat
enthält in Form des angefallenen Polymerisationslatex mit einer Dihalogenverbindung aus der
Gruppe
4,4'-Bis-(chlormethyl)-diphenyläther,
2,6-Bis-(brommethyl)-naphthalin,
4,4'-Bis-(brommethyl)-dipheny lather,
4,4'-Bis-(brommethyl)-diphenylmethanoder
2,6-Bis-(brommethyl)-naphthalin,
4,4'-Bis-(brommethyl)-dipheny lather,
4,4'-Bis-(brommethyl)-diphenylmethanoder
4,4'-Bis-(brommethyl)-dipheny! w>
behandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
daß ein kautschukartiges Copolymeres, welches aus Butadien. Acrylnitril und Dimethylaminoäthylmethacrylat
unter üblichen Polymerisations- "'· bedingungen in Emulsion hergestellt worden ist und
das 50 bis 80 Gew.-Teile gebundenes Butadien, 20 bis 50 Gew.-Teile gebundenes Acrylnitril und 0,1 bis 1,2
Gew.-Teile gebundenes Dimethylaminoäthylmethacrylat enthält, in Form des angefallenen Polymerisationslatex
mit einer DihaJogenverbindung aus der Gruppe
4,4'-Bis-(chlonnethyl)-dJphenyläther,
2,6-Bis-(brommethyl)-naphthalin,
4,4'-Bis-(brommethyl)-diphenyIäther,
4,4'-Bis-(brommethyI)-diphenyImethanoder
4,4'-Bis-(brommethyl)-diphenyl
behandelt wird.
2,6-Bis-(brommethyl)-naphthalin,
4,4'-Bis-(brommethyl)-diphenyIäther,
4,4'-Bis-(brommethyI)-diphenyImethanoder
4,4'-Bis-(brommethyl)-diphenyl
behandelt wird.
4. Verwendung des nach den Ansprüchen 1 bis 3 hergestellten synthetischen Kautschuks zur Herstellung
von Reifen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2613050A DE2613050C2 (de) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Kautschuks mit verbesserter Grünfestigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2613050A DE2613050C2 (de) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Kautschuks mit verbesserter Grünfestigkeit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2613050A1 DE2613050A1 (de) | 1977-09-29 |
DE2613050C2 true DE2613050C2 (de) | 1984-01-05 |
Family
ID=5973572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2613050A Expired DE2613050C2 (de) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Kautschuks mit verbesserter Grünfestigkeit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2613050C2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4454304A (en) * | 1981-04-22 | 1984-06-12 | Copolymer Rubber & Chemical Corp. | Method and material for producing high green strength rubber compounds |
DE69633455T2 (de) * | 1995-11-28 | 2005-09-22 | Zeon Corp. | Dienkautschuk |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1014295A (en) * | 1973-11-08 | 1977-07-19 | John R. Dunn | Amine modified remoldable rubbers |
CA1014296A (en) * | 1973-11-08 | 1977-07-19 | Ernest J. Buckler | Amine modified polymers |
-
1976
- 1976-03-26 DE DE2613050A patent/DE2613050C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2613050A1 (de) | 1977-09-29 |
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