DE2729979A1 - Dicarbonsaeurediester und deren verwendung - Google Patents
Dicarbonsaeurediester und deren verwendungInfo
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Description
Die Verwendung von Weichmachern zum Strecken und Weichmachen von Kautschuk bzw. Gummi ist eine alte und bekannte Methode. Viele Weichmacher wurden zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften oder zur Verminderung der Kosten von Kautschukverbindungen verwendet. Spezielle Kautschukarten, wie Neopren, Nitrilkautschuk, chloriertes und chlorsulfoniertes Polyäthylen, Polyacrylate, Polyurethane und Polyepichlorhydrine, ergeben ein spezielles Problem, wenn ein geeigneter Weichmacher erwünscht ist. Ein Spezialitätenkautschuk, der normalerweise kostspieliger ist, wird oftmals ausgewählt wegen des Wunsches besserer Leistung bei hohen Temperaturen, wegen besserer Lösungsmittel- und/oder Ölbeständigkeit und/oder wegen besserer Alterungseigenschaften oder physikalischer Eigenschaften. Die Einarbeitung polarer Funktionen in die Molekularstruktur des Kautschuks ist verantwortlich für die Verbesserung der erwünschten Eigenschaften. Obwohl das Vorhandensein dieser polaren Funktionen dazu neigt, die Kohlenwasserstofflösungsmittelbeständigkeit und/oder die Leistung bei hoher Temperatur eines speziellen Kautschuks zu verbessern, ergeben diese polaren Funktionen auch unerwünschte Wirkungen auf die Eigenschaften bei niedrigerer Temperatur, indem die Glasübergangstemperatur angehoben und das Polymer brüchig gemacht wird. Um dem entgegenzuwirken und die Eigenschaften bei niedriger Temperatur zu verbessern, kann ein Weichmacher mit dem Kautschuk vermischt werden. Wenn der Weichmacher eine extrahierbare und relativ flüchtige Komponente des Gemisches ist, vermindert seine Zugabe die Lösungsmittelbeständigkeit und verschlechtert die Eigenschaften des Kautschuks bei hoher Tempe-
ratur, doch um eine ausreichende Qualität bei niedrigerer Temperatur zu erhalten, war es einfach erforderlich, einen Kompromiß bezüglich der Eigenschaften bei hoher Temperatur und bezüglich der Lösungsmittelbeständigkeit zu schließen.
Wegen des wachsenden Bedarfs an hochqualitativen Materialien für mechanische Anwendungen bei höherer Maschinenbetriebstemperatur für Automobile und Maschinen sowie für die Verwendung von Treibstoffen mit erhöhter Lösungsfähigkeit und wegen der Ausdehnung der Verwendungsbereiche auf die Arktis wie auch auf die Tropen gab es in der Vergangenheit ständig Entwicklungsarbeiten, um Weichmacher zu bekommen, die den Arbeitsbereich von Spezialitätenkautschukarten ausdehnen.
Einige der Parameter, die für die Verwendung eines Weichmachers für einen Kautschuk vorgeschlagen wurden, sind der Löslichkeitsparameter, der Wasserstoffbindeeffekt, das freie Lösungsmittelvolumen und die Glasübergangstemperatur. Eine Reihe statistischer und thermodynamischer Theorien wurde vorgeschlagen, um den Wirkungen eines Weichmachers in einer Kautschukzusammensetzung Rechnung zu tragen. Obwohl diese Theorien brauchbar sind, spezielle Kategorien von Verbindungen als mögliche "Kandidaten" auszuwählen, kann keine Verbindung als besonders brauchbar vorausgesagt werden, bevor man sie nicht in wirklichen Rezepturen behandelt hat.
Unter den Variablen potentieller Weichmacher ist es bekannt,
daß die Polarität, der aromatische Charakter und das Molekulargewicht von Wichtigkeit sind. Dies trifft insbesondere für die Polarität im Falle der Spezialitäten-Kautschukarten zu, die polare Funktionen enthalten und erfordern, daß ein Weichmacher Polarität hat, um für den Löslichkeitsparameter und die Wasserstoffbindeeffekte zu passen. Unter den üblicheren polaren Gruppen, die in Weichmachern verwendet werden, finden sich Halogenatome, Nitrilgruppen, Äthergruppen, Estergruppen und Urethangruppen. Der aromatische Charakter ist ein Faktor, da hocharomatischer Charakter die Verträglichkeit begünstigt, im allgemeinen die Flüchtigkeit erniedrigt, aber normalerweise schlechtere Eigenschaften bei niedriger Temperatur ergibt. Das Molekulargewicht beeinflußt natürlich die Flüchtigkeit, doch zeigen Verbindungen mit hohem Molekulargewicht im allgemeinen geringere Verträglichkeit und neigen manchmal dazu, aus einem speziellen System bei erhöhten Temperaturen auszubluten.
Obwohl viele verschiedene Weichmacher im Gemisch mit den Spezialitäten-Kautschukarten verwendet wurden und verwendet werden, führte doch keiner bisher in dem erwünschten Umfang zu den erwünschten Eigenschaften bei niedriger Temperatur, zu Beständigkeit gegen Extraktion durch Lösungsmittel und zu niedriger Flüchtigkeit.
Di-(butoxyäthoxyäthanol)-adipat ist als Weichmacher bekannt und ein Polyätherweichmacher, der sich von Butoxyäthoxyäthoxyäthanol und Thiodiglycol herleitet, wie in der US-PS 3 163 620 beschrieben ist. Die vorliegenden Verbindungen sind Polyäther-
ester ausgewählter zweibasischer Säuren, und sie ergeben wesentlich bessere Eigenschaften bei der Verwendung.
Die Erfindung betrifft Verbindungen der allgemeinen Formel
(I)
worin R -(CH[tief]2)[tief]3-, -(CH[tief]2)[tief]4-,
,
ein Gemisch von -(CH[tief]2)[tief]3- und -(CH[tief]2)[tief]4- oder ein Gemisch von -(CH[tief]2)[tief]2-, -(CH[tief]2)[tief]3- und -(CH[tief]2)[tief]4- bedeutet und n und m beide 3 bedeuten oder n 2 und m 5 bedeutet.
Die materiellen Ausführungsformen des prinzipiellen Aspektes der Erfindung besitzen die ihnen eigenen physikalischen Eigenschaften, flüssig, bei erhöhten Temperaturen und bei verminderten Drücken im wesentlichen flüchtig und in Wasser im wesentlichen unlöslich zu sein.
Die materiellen Ausführungsformen des Hauptaspektes der Erfindung sind anwendbar als Weichmacher für elastomere Waren über einen ausgedehnten Temperaturbereich, wie die Prüfung elastomerer Zusammensetzungen nach Standardtests zeigt.
Ein bevorzugter Aspekt der Erfindung besteht in dem Konzept einer Verbindung der Formel I, worin R die Gruppe -(CH[tief]2)[tief]3- ist. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist die Verbindung Di-(butoxyäthoxyäthanol)-glutarat. Eine andere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung betrifft eine Verbindung der obigen Formel I, worin R die Gruppe -(CH[tief]2)[tief]4- ist.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform betrifft eine Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R
ist. Noch eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Gemisch von Verbindungen, worin R ein Gemisch von -(CH[tief]2)[tief]3- und -(CH[tief]2)[tief]4- oder aber ein Gemisch von -(CH[tief]2)[tief]2-, -(CH[tief]2)[tief]3- und -(CH[tief]2)[tief]4- ist.
Die Erfindung liefert weiterhin das Konzept einer Elastomerzusammensetzung mit Lösungsmittelbeständigkeit, hoher Temperaturbeständigkeit und verbesserten Eigenschaften bei niedriger Temperatur, und diese Zusammensetzung umfaßt
a) eine wirksame Menge einer Verbindung oder eines Verbindungsgemisches der Formel I und
b) einen Spezialkautschuk.
Die Ausführungsformen des zweiten Aspektes der Erfindung sind Elastomere, die für eine Verwendung geeignet sind, wo sie extremen Bereichen hoher und niedriger Temperaturbedingungen ausgesetzt werden, wie in Schläuchen, Dichtungen und anderen elastomeren Gegenständen für die Verwendung in Automobilen "unter der Haube", wo die Temperaturen im Bereich von etwa -34 bis +149°C oder mehr liegen können.
Weiterhin betrifft die Erfindung nach einem weiteren Aspekt ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Elastomerzusammensetzung, die ein Weichmacher enthält und Lösungsmittelbeständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und bessere Eigenschaften bei niedriger Temperatur besitzt, indem man einen Spezialkautschuk mit einer Verbindung oder einem Verbindungsgemisch der Formel I als Weichmacher vermischt.
Die Zusammensetzungen oder Verbindungen der Formel I können nach Standardmethoden hergestellt werden, die dem Fachmann bekannt sind. Butoxyäthoxyäthoxyäthanol oder Hexyloxyäthoxyäthanol werden mit der erwünschten zweibasischen Säure oder mit einem geeigneten Derivat, wie einem Säureanhydrid, Säurehalogenid oder einem Ester umgesetzt. Die Umsetzung erfolgt normalerweise bei erhöhter Temperatur entweder alleine mit den Reaktionspartnern oder in einem inerten Lösungsmittel, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators. Das Produkt kann nach herkömmlichen Methoden gewonnen werden. Typischerweise werden Dimethylglutarat und Butoxyäthoxyäthoxyäthanol in Gegenwart einer katalytischen Menge von Dibutylzinnoxid kurze Zeit unter Rückfluß erhitzt, und sodann werden durch Destillation allmählich das Methanol und Wasser, die während der Reaktion gebildet wurden, entfernt, bequemerweise während allmählich der Druck in den Reaktionskessel vermindert wird. Behandlung mit Calciumoxid und Entfärbungskohle, Abdestillation von überflüssigem Ausgangsbutoxyäthoxyäthoxyäthanol unter Vakuum und Klärung durch Filtration sind eine bequeme Methode,
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-glutarat mit für die Verwendung ausreichender Reinheit zu erhalten.
Ein Fachmann auf dem Gebiet der organischen Chemie kann natürlich, wenn erwünscht, das Dimethylglutarat und das Butoxyäthoxyäthoxyäthanol durch andere alternative Ausgangsmaterialien ersetzen und die alternativen Ausführungsformen der Verbindungen und Zusammensetzungen der Formel I nach der Erfindung erhalten. In ähnlicher Weise liegt es auf der Hand, daß anstelle einer einzelnen Säure als Ausgangsmaterial entweder gemischte Säuren oder ein Gemisch von Estern, die sich von gemischten Säuren herleiten, in der Reaktion eingesetzt werden können und daß das Produkt dann ein Estergemisch ist, das sich von einem einzelnen Alkoxyalkanol und dem gemischten Säureausgangsmaterial herleitet.
Die Ausgangsmaterialien für die Durchführung der Erfindung sind alle im Handel erhältlich. Hexyloxyäthoxyäthanol und Butoxyäthoxyäthoxyäthanol werden von der Union Carbide Corporation unter den Handelsbezeichnungen Hexyl Carbitol und Butoxytriglycol vertrieben. Adipinsäure, Glutarsäure und Phthalsäure und verschiedene Alkylester und Anhydride derselben sind ebenfalls im Handel erhältlich. Gemische von Dimethylsuccinat, Dimethylglutarat und Dimethyladipat werden von der DuPont Co. vertrieben.
Bei der Verwendung der Zusammensetzungen der Verbindungen der Formel I kann man diese zum Vermischen mit Elastomermassen in
herkömmlicher Weise einsetzen. Wenn erwünscht, können auch noch andere herkömmliche Additive in die Zusammensetzungen eingearbeitet werden. Das Vermischen kann mit irgendeinem Spezialkautschuk erfolgen, der für eine spezielle Anwendung erwünscht ist.
Wenn hier von einem Spezialkautschuk oder Spezialitäten-Kautschuk die Rede ist, bedeutet dies Elastomere, die vom Fachmann normalerweise dann ausgewählt werden, wenn die Fähigkeit, hoher und niedriger Temperatur zu widerstehen und gleichzeitig im wesentlichen öl- und lösungsmittelbeständig zu bleiben, erwünscht ist. Beispiele dieser Kautschukarten sind Neoprenkautschuk, Nitrilkautschuk, Hypalon, Polyacrylate, Polyurethane, Polyepichlorhydrin und Polysulfide.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Di-(hexyloxyäthoxyäthanol)-adipat
Ein Gemisch von Adipinsäure (526,1 g; 3,60 Mol) und Hexyloxyäthoxyäthanol (1712,5 g, 9,00 Mol) wurde in einem 5-Liter-Dreihalskolben, ausgestattet mit einem mechanischen Rührer, einem Thermometer, einem Einlaß für trockenes Stickstoffgas und einer 30-cm-Vigreux-Kolonne mit Tropfaufsatz, erhitzt. Nach 1,25 Stunden lag die
Topftemperatur bei 167°C, und das Gemisch siedete. Die Reaktion wurde unter gesamtem Rückfluß 32 Minuten fortgesetzt, wobei die Temperatur auf 146°C fiel, wonach Destillat 4,7 Stunden aufgefangen wurde, während die Temperatur auf 263°C anstieg. Das Gemisch wurde gekühlt und stand über Nacht, wonach es wiederum 3,1 Stunden erhitzt wurde. Die Endtemperatur betrug 272°C, und das Gesamtdestillatvolumen lag bei 136 ml einschließlich 128 ml einer wäßrigen Schicht. Der Rückstand wurde durch Erhitzen auf eine Topfendtemperatur von 212°C bei 0,4 mm Druck ausgestreift. Die Ausbeute des oben genannten Produktes betrug 1645,3 g (93,1 %), n[tief]D[hoch]25 = 1,4499.
Analyse:
Säurezahl 7,3
Hydroxylzahl (korrigiert) 10
Wasser (%) 0,14
Beispiel 2
Di-(butyloxyäthoxyäthoxyäthanol)-glutarat
In eine Apparatur ähnlich der, die in Beispiel 1 verwendet wurde, wurden 640,7 g (4,00 Mol) Dimethylglutarat, 2063 g (10,00 Mol) Butoxyäthoxyäthoxyäthanol und 2,84 g Dibutylzinnoxid (0,05 Gew.-% Zinnmetall, bezogen auf die gesamten Reaktionspartner) gegeben.
Das Gemisch wurde während einer Stunde auf 144°C erhitzt, bei welcher Temperatur es siedete, und dann wurde es 15 Min. unter Gesamtrückfluß gehalten, wobei die Temperatur auf 136°C fiel. Das Erhitzen unter Atmosphärendruck wurde 2,5 Stunden fortgesetzt. Die Temperatur stieg auf 229°C, und 264 ml Destillat (meistenteils Methanol) wurden aufgefangen. Das Erhitzen wurde unter einem Teilvakuum während weiterer 1,5 Stunden fortgesetzt, die Temperatur stieg auf 249°C, während der Druck allmählich auf 189 mm herabgesetzt wurde. Während dieses Zeitraums aufgefangenes Destillat betrug 60 mm. Das Gemisch wurde gekühlt, Calciumoxid (3,6 g) und aktivierte Kohle (Darco G-60; 40,7 g) wurden zugesetzt, und der Rest wurde von BTG durch Ausstreifen in zwei Stufen bis zu einer Topfendtemperatur von 233°C bei 0,9 mm Druck befreit. Das Gemisch wurde gekühlt, eine Filterhilfe (Celite 545; 22 g) wurde zugesetzt, und sodann wurde filtriert. Die Ausbeute des oben bezeichneten Produktes lag bei 1817,5 g (89,3 %); n[tief]D[hoch]25 = 1,4506. Die Reinheit dieses Produktes lag gemäß Gaschromatographie bei 88,5 %.
Analyse:
Säurezahl 0,15
Hydroxylzahl (korrigiert) 3,8
Wasser (%) 0,29
Beispiel 3
Di-(hexyloxyäthoxyäthanol)-phthalat
In einen 3-Liter-Dreihalskolben, ausgestattet mit einem Stick-
stoffeinlaß, einem Thermometer, einem Rührer und einer Dean-Stark-Falle, verbunden mit einem Rückflußkühler, wurden 296,2 g (2,00 Mol) Phthalsäureanhydrid, 837,1 g (4,40 Mol) Hexyloxyäthoxyäthanol, 8,4 g (0,044 Mol) Toluolsulfonsäuremonohydrat und 260 ml Toluol gegeben. Dieses Gemisch wurde unter Rückfluß (Topftemperatur 145 bis 150°C) 21,6 Stunden erhitzt. Etwa 38 ml Wasser wurden in der Falle aufgefangen, und die Säurezahl des Rückstandes lag bei 3,7. Zu dem gekühlten Gemisch wurden 16,7 g wasserfreies Na[tief]2CO[tief]3 zugesetzt. Es wurde dann etwa 17 Minuten auf Rückflußbedingungen erhitzt, sodann auf 60°C gekühlt und mit 350 ml Wasser verdünnt. Nachdem die wässrige Phase entfernt worden war, wurde die organische Lösung mit fünf Anteilen entionisiertem Wasser von jeweils 500 ml gewaschen. (Äthanol wurde verwendet, wenn erforderlich, um das Aufbrechen einer Emulsion zu unterstützen). Toluol wurde durch Erhitzen auf 152°C bei 30 mm Druck entfernt, und das Ausstreifen wurde durch Erhitzen auf 218°C bei 0,35 mm vervollständigt. Die Ausbeute des oben bezeichneten Produktes lag bei 945,6 g (92,6 %).
Analyse:
Säurezahl 0,07
Hydroxylzahl (korrigiert) 2,9
Wasser (%) 0,09
Wenn erwünscht, kann dieses Produkt durch Zugabe eines Antioxidationsmittels stabilisiert werden.
Beispiel 4
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-phthalat
In einen 2-Liter-Kolben, ausgestattet wie in Beispiel 1, wurden 296,2 g (2,00 Mol) Phthalsäureanhydrid, 907,5 g (4,40 Mol) Butoxyäthoxyäthoxyäthanol und 1,05 g Zinn-II-oxalat (0,05 Gew.-% Sn, bezogen auf die gesamten Reaktionspartner) gegeben. Das Gemisch wurde 43 Minuten auf den Siedepunkt (222°C) erhitzt, fünf Minuten unter Rückfluß auf 222 bis 214°C erhitzt, unter Atmosphärendruck 3,1 Stunden unter Destillatentfernung auf 213 bis 230°C erhitzt und 1,6 Stunden bei einer Topftemperatur von 206 bis 230°C destilliert, während der Druck allmählich auf etwa 145 mm gesenkt wurde. An diesem Punkt waren 39,5 ml Destillat entfernt worden, und die Säurezahl lag bei 4,2. Das Erhitzen wurde fünf Stunden bei 212 bis 227°C unter 130 bis 131 mm Druck fortgesetzt. 20 ml Destillat wurden aufgefangen, und die Säurezahl fiel auf 0,30. Das Rohprodukt wurde bis 199°C bei 3,2 mm Druck ausgestreift und gekühlt. Nach der Zugabe von 21,7 g Celite 545 wurde filtriert. Die Ausbeute des obigen Produktes lag bei 1031,1 g (95,0 %).
Analyse:
Säurezahl 0,33
Hydroxylzahl (korrigiert) 9,3
Wasser (%) 0,03.
Wenn erwünscht, kann dieses Produkt durch Zugabe eines Antioxidationsmittels stabilisiert werden.
Beispiel 5
Di-(hexyläthoxyäthoxyäthanol)-adipat
In eine Apparatur ähnlich der, die in Beispiel 1 verwendet wurde, wurden 1903 g (10,00 Mol) Hexyloxyäthoxyäthanol, 585 g (4,00 Mol) Adipinsäure und 0,37 g konzentrierte Schwefelsäure gegeben.
Das Gemisch wurde 1,1 Stunden auf 141°C erhitzt und siedete an diesem Punkt, und sodann wurde es unter Rückfluß 0,06 Std. gehalten, wobei die Temperatur auf 128°C fiel. Das Erhitzen unter Entfernung von Destillat (Wasser) wurde 5,9 Stunden bis zu einer Topftemperatur von 249°C fortgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt lag die Säurezahl bei 9,2. Weiteres Erhitzen während 5,3 Stunden auf 222 bis 270°C setzte die Säurezahl auf 4,9 herab. Nach der Zugabe von 2,0 g Ca (OH)[tief]2 wurde das Gemisch durch Erhitzen auf eine Topftemperatur von 292°C bei 1,2 mm Druck ausgestreift.
Der Rückstand wurde gekühlt und in Gegenwart einer Filterhilfe (Celite 535, 40 g) filtriert. Die analytischen Werte beziehen sich auf eine durch Behandlung mit Aktivkohle (Darco G-60) entfärbte Probe. Die Ausbeute des obigen Produktes
lag bei 1724,3 g (87,8 %), n[tief]D[hoch]25 = 1,4449.
Analyse:
Säurezahl 3,1
Hydroxylzahl (korrigiert) 6,0
Wasser (%) 0,08.
Beispiel 6
Gemischte Dibutoxyäthoxyäthoxyäthanolester von Bernsteinsäure, Adipinsäure und Glutarsäure
Butoxyäthoxyäthoxyäthanol (1897 g, 9,20 Mol), ein Gemisch von Dimethylsuccinat (24 Gew.-%), Dimethylglutarat (49 Gew.-%) und Dimethyladipat (27 Gew.-%) (643 g, 4,02 Mol) und konzentrierte Schwefelsäure (0,2 ml) wurden in einer ähnlichen Apparatur, wie sie im Beispiel 1 beschrieben wurde, während 1,2 Stunden auf eine Temperatur von 167°C erhitzt und 0,55 Stunden unter Rückfluß gehalten. Während dieser Zeit fiel die Topftemperatur auf 145°C. Destillat wurde dann während 5,75 Stunden entfernt, wobei die Temperatur auf 245°C stieg. Nach dem Kühlen und der Zugabe von Ca(OH)[tief]2 (2,0 g) erfolgte ein Ausstreifen durch Erhitzen auf 255°C bei 2,1 mm Druck. Der Rückstand wurde gekühlt, durch Erhitzen während 2 Stunden auf 90°C in Gegenwart von 40 g Celite 535, 22 g Super Cel und 20 g Darco G-60 sowie Filtrieren entfärbt.
Analyse:
Säurezahl 0,13
Hydroxylzahl (korrigiert) 1,3
Wasser (%) 0,14.
Beispiel 7
Di-(hexyloxyäthoxyäthanol)-glutarat
Analog zu dem Verfahren des Beispiels 6 wurde das obige Produkt aus Hexyloxyäthoxyäthanol und Dimethylglutarat in Gegenwart einer katalytischen Menge von Schwefelsäure in 85,5 %iger Ausbeute erhalten.
Analyse:
Säurezahl 0,07
Hydroxylzahl (korrigiert) 3,8
Wasser (%) 0,19.
Beispiel 8
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-glutarat
Analog zu dem Verfahren des Beispiels 6 wurde das obige Produkt
aus Butoxyäthoxyäthanol und Dimethylglutarat in Gegenwart einer katalytischen Menge von Schwefelsäure gewonnen.
Analyse:
Säurezahl 0,37
Hydroxylzahl (korrigiert) 3,5
Wasser (%) 0,10
Beispiel 9
Di-(hexyloxyäthoxyäthanol)-glutarat
Analog dem Verfahren des Beispiels 2 wurde das obige Produkt aus Hexyloxyäthoxyäthanol und Dimethylglutarat in Gegenwart einer katalytischen Menge von Dibutylzinnoxid in einer 67 %igen Ausbeute erhalten.
Analyse:
Säurezahl 0,38
Hydroxylzahl (korrigiert) 0,4
Wasser (%) 0,19
Beispiel 10
Gemischte Dihexyloxyäthoxyäthanolester von Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure
Analog dem Verfahren des Beispiels 2 wurde das obige Produkt aus Hexyloxyäthoxyäthanol und einem Gemisch der Dimethylester von Bernsteinsäure (0-3 Gew.-%), Glutarsäure (62-68 Gew.-%) und Adipinsäure (31 bis 37 Gew.-%) in Gegenwart einer katalytischen Menge von Dibutylzinnoxid gewonnen.
Analyse:
Säurezahl 0,11
Hydroxylzahl (korrigiert) 2,4
Wasser (%) 0,12
Beispiel 11
Gemischte Dibutoxyäthoxyäthoxyäthanolester von Dialkansäuren
Analog dem Verfahren des Beispiels 2 wurde ein solches Produkt aus Butoxyäthoxyäthoxyäthanol und den Dimethylestern von Bernsteinsäure (0-3 Gew.-%), Glutarsäure (62-68 Gew.-%) und Adipinsäure (31-37 Gew.-%) in Gegenwart einer katalytischen Menge von Dibutylzinnoxid gewonnen.
Analyse:
Säurezahl 0,35
Hydroxylzahl (korrigiert) 6,5
Wasser (%) 0,23.
Beispiel 12
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-phthalat
Analog dem Verfahren des Beispiels 3 wurde das obige Produkt aus Butoxyäthoxyäthoxyäthanol und Phthalsäureanhydrid in Gegenwart einer katalytischen Menge von para-Toluolsulfonsäuremonohydrat in 86 %iger Ausbeute erhalten.
Analyse:
Säurezahl 0,05
Hydroxylzahl (korrigiert) 2,7
Wasser (%) 0,09.
Beispiel 13
Elastomerzusammensetzungen wurden in den nachfolgend zusammengestellten Rezepturen zusammengemischt. Die nach der Härtung und nach der Alterung gefundenen Testeigenschaften sind in den darauffolgenden Tabellen gezeigt.
Rezepturen Gew.-Teile
1. Neopren WRT (duPont) 100
halbverstärkender Ofenruß (SRF)#3, 60
Zinkoxid 5
extrahierte calcinierte Magnesia 4
Rezepturen Gew.-Teile
Stearinsäure 0,5
2-Mercaptoimidazolin 0,5
Weichmacher 30
2. Hycar 1051[hoch]+ 100
SRF#3-Ruß 60
Zinkoxid 5
Schwefel 1,75
Benzothiazyldisulfid 1,5
symmetrisches Diphenylguanidin 0,25
Weichmacher 30
[hoch]+ HYCAR 1051 (B. F. Goodrich) ist ein Nitrilkautschuk (nominaler Acrylonitrilgehalt etwa 41 %.)
3. Polyacrylatkautschuk (Äthylacrylat,
Allylglycidäther; 95-5-0,1) 100
Schnellextrudierofenruß 60
Zinkdimethyldithiocarbamat 2
Phenyl-Alpha-naphthylamin 1,5
Stearinsäure 1
Weichmacher 30
4. Hydrin 200 (Epichlorhydrincopolymer mit
Äthylenoxid) (B. F. Goodrich) 100
Schnellextrudierofenruß 30
Mennige 5
2-Mercaptoimidazolin 1,5
TE-75 (Internal Lubricant) (Tech. Proc.
Inc., Patterson, N. J.) 1,5
Rezepturen Gew.-Teile
Nickeldithiodibutylcarbamat 1
Weichmacher 30
5. Toluoldiisocyanat-polylactonpolyolkautschuk
auf Caprolactonbasis (M.G. Polylactonpolyol =
1250) oder Toluoldiisocyanat-äthylenpropylen-
polyadipatkautschuk (M.G. Polyadipat =2700) 100
Superabriebofenruß 60
Benzothiazyldisulfid 4
Mercaptobenzoylthiazol 2
Schwefel 1,5
Teilkomplex von ZnCl[tief]2 mit
Benzothiazyldisulfid (duPont) 1
TE-75 1
Cadmiumstearat 0,5
Weichmacher 30
Tabelle I
Bewertung von Weichmachern in Neopren WRT in einer Menge von 30 phr
Tabelle II
Bewertung von Weichmachern in Hycar 1051 in einer Menge von 30 phr
| Tabelle II - Fortsetzung |
| Bewertung von Weichmachern in Hycar 1051 in einer Menge von 30 phr |
Tabelle III
Bewertung von Weichmachern in Hydrin 200 in einer Menge von 30 phr
| Tabelle III - Fortsetzung |
Tabelle IV
Hitzealterungsbewertung, 70 Stdn./300°F in Hydrin 200
Tabelle V
Bewertung von Weichmachern in Polyacrylatkautschuk in einer Menge von 30 phr
| Tabelle V - Fortsetzung |
| Bewertung von Weichmachern in Polyacrylatkautschuk in einer Menge von 30 phr |
Tabelle VI
Bewertung von Weichmachern in Toluoldiisocyanat-Äthylenpropylen
Polyadipatkautschuk in einer Menge von 30 phr
| Tabelle VI - Fortsetzung |
| Bewertung von Weichmachern in Toluoldiisocyanat-Äthylenpropylen |
| Polyadipatkautschuk in einer Menge von 30 phr |
Beispiel 14
Elastomere wurden nach den folgenden Rezepturen hergestellt. Die Eigenschaften nach der Härtung und Hitzealterung sind in den nachfolgenden Tabellen aufgeführt.
Rezepturen
1. Neopren WRT
a. Standardrezeptur Teile
Neopren WRT 100
SRF#3-Ruß 60
Zinkoxid 5
extrahierte calcinierte Magnesia 4
Stearinsäure 0,5
2-Mercaptoimidazolin 0,5
Weichmacher 30
b. Hochtemperaturrezeptur
Neopren WRT 100
SRF#3-Ruß 58
Zinkoxid 10
extrahierte calcinierte Magnesia 4
Stearinsäure 0,5
2-Mercaptoimidazolin 0,75
p-(p-Toluolsulfonamido)-diphenylamin 1
octyliertes Diphenylamin 4
Weichmacher 30
Beispiel 14 (Fortsetzung)
2. Hycar 1051 Teile
Hycar 1051 100
SRF#3-Ruß 60
Zinkoxid 5
Schwefel 1,75
Benzothiazyldisulfid 1,5
sym-Diphenylguanidin 0,25
Weichmacher 30
3. Toluol-diisocyanat-Polylactonpolyolkautschuk 100
(M.G. Polylactonpolyol =1250) oder
Toluoldiisocyanat-Äthylenpropylenadipat- 100
kautschuk (M.G. Polyadipat =2700)
Superabriebofenruß 60
Benzothiazyldisulfid 4
Mercaptobenzoylthiazol 2
Schwefel 1,5
Teilkomplex von ZnCl[tief]2 mit
Benzothiazyldisulfid (duPont) 1
TE-75 1
Cadmiumstearat 0,5
Weichmacher 30
Tabelle VII
Bewertung von Weichmachern in Neopren WRT-Hochtemperaturrezeptur
Tabelle VIII
Bewertung von Weichmachern in Neopren WRT-Standardrezeptur
| Tabelle VIII - Fortsetzung |
| Bewertung von Weichmachern in Neopren WRT-Standardrezeptur |
Tabelle IX
Bewertung von Weichmachern in Hycar 1051
| Tabelle IX - Fortsetzung |
| Bewertung von Weichmachern in Hycar 1051 |
Tabelle X
Bewertung von Weichmachern in Hycar 1051 in einer Menge von 300 phr
| Tabelle X - Fortsetzung |
| Bewertung von Weichmachern in Hycar 1051 in einer Menge von 300 phr |
Tabelle XI
Bewertung von Weichmachern in Neopren WRP[hoch]+ in einer Menge von 300 phr
| Tabelle XI - Fortsetzung |
| Bewertung von Weichmachern in Neopren WRT[hoch]+ in einer Menge von 300 phr |
Tabelle XII
Weichmacher in Herclor H in einer Menge von 20 phr
| Tabelle XII - Fortsetzung (1) |
| Weichmacher in Herclor H in einer Menge von 20 phr |
| Tabelle XII - Fortsetzung (2) |
| Weichmacher in Herclor H in einer Menge von 20 phr |
| Tabelle XII - Fortsetzung (3) |
| Weichmacher in Herclor H in einer Menge von 20 phr |
Tabelle XIII
Weichmacher in Herclor H in einer Menge von 20 phr
gehärtet 60 Min. 320°F
| Tabelle XIII - Fortsetzung |
| Weichmacher in Herclor H in einer Menge von 20 phr |
| gehärtet 60 Min. 320°F |
| Tabelle XIII |
| Weichmacher in Herclor H in einer Menge von 20 phr |
| gehärtet 60 Min. 320°F |
| Tabelle XIII - Fortsetzung |
| Weichmacher in Herclor H in einer Menge von 20 phr |
| gehärtet 60 Min. 320°F |
Beispiel 15
Elastomere wurden in den folgenden Rezepturen zusammengestellt. Die Testwerte nach dem Härten und Hitzealtern sind in den folgenden Tabellen zusammengestellt.
Rezepturen Gew.-Teile
1. Hypalon 40 (chlorosulfonierter Poly-
äthylenkautschuk duPont) 100
Magnesiumoxid 4
A/C Polyäthylen 617A 2
Benzothiazyldisulfid 0,5
Dipentamethylen-thiuramtetrasulfid 2
SRF-Ruß 55
Weichmacher 20 oder 30
2. Herclor H (Polyepichlorhydrinkautschuk) 100
(Hercules)
Zinkstearat 1
2-Mercaptoimidazolin 1,5
Mennige 5
Nickeldithiodibutylcarbamat 1
SRF#3-Ruß 50
Weichmacher 20
Retepturen Gew.-Teile
3. Hydrin 100 (Polyepichlorhydrinkautschuk) 100
(B. F. Goodrich)
Zinkstearat 1
2-Mercaptoimidazolin 1,5
Mennige 5
Nickeldithiodibutylcarbamat 1
SRF#3-Ruß 50
Weichmacher 20 oder 30
Tabelle XIV
Weichmacher in Hypalon 40 in einer Menge von 20 phr
| Tabelle XIV - Fortsetzung (1) |
| Weichmacher in Hypalon in einer Menge von 20 phr |
| gehärtet 30 Min. 307°F |
| Tabelle XIV - Fortsetzung (2) |
| Weichmacher in Hypalon 40 in einer Menge von 20 phr |
| Tabelle XIV - Fortsetzung (3) |
| Weichmacher in Hypalon in einer Menge von 20 phr |
Tabelle XV
Bewertung von Weichmachern in Hypalon 40 in einer Menge von 30 phr
| Tabelle XV - Fortsetzung |
| Bewertung von Weichmachern in Hypalon 40 in einer Menge von 30 phr |
Tabelle XVI
Bewertung von Weichmachern in Hydrin 100 in einer Menge von 30 phr
| Tabelle XVI - Fortsetzung |
| Bewertung von Weichmachern in Hydrin 100 in einer Menge von 30 phr |
Beispiel 16
Elastomere wurden mit den nachfolgend aufgeführten Rezepturen hergestellt. Die Testwerte der Zusammensetzungen nach dem Härten und Altern sind in den darauffolgenden Tabellen gezeigt.
Rezepturen Gew.-Teile
1. Herclor H 100
Zinkstearat 1
2-Mercaptoimidazolin 1,5
Mennige 5
Nickeldithiodibutylcarbamat 1
SRF#3-Ruß 50
Weichmacher 20
gehärtet 60 Min. bei 320°F
2. Herclor C (Epichlorhydrincopolymer mit 100
Äthylenoxid) (Hercules)
Zinkstearat 1
2-Mercaptoimidazolin 1,5
Mennige 5
Nickeldithiodibutylcarbamat 1
SRF#3-Ruß 50
Weichmacher 20
gehärtet 45 Min. bei 340°F
3. Hydrin 100 100
Zinkstearat 1
Rezepturen Gew.-Teile
2-Mercaptoimidazolin 1,5
Mennige 5
Nickeldithiodibutylcarbamat 1
SRF#3-Ruß 50
Weichmacher 20
gehärtet 45 Min. bei 310°F
4. Hydrin 200 100
Zinkstearat 1
2-Mercaptoimidazolin 1,5
Mennige 5
Nickeldithiodibutylcarbamat 1
SRF#3-Ruß 50
Weichmacher 20
gehärtet 45 Min. bei 310°F
5. Hypalon 40 100
Magnesiumoxid 4
A/C Polyäthylen 617A 2
Benzothiazyldisulfid 0,5
Dipentamethylen-thiuramtetrasulfid 2
SRF-Ruß 55
Weichmacher 20
gehärtet 30 Min. bei 307°F
Tabelle XVII
Weichmacher in Herclor H
| Tabelle XVII - Fortsetzung (1) |
| Weichmacher in Herclor H |
| Tabelle XVII - Fortsetzung (2) |
| Weichmacher in Herclor H |
| Tabelle XVII - Fortsetzung (3) |
| Weichmacher in Herclor H |
Tabelle XVIII
Weichmacher in Herclor C
| Tabelle XVIII - Fortsetzung |
| Weichmacher in Herclor C |
Tabelle XIX
Weichmacher in Hydrin 100
| Tabelle XIX - Fortsetzung |
| Weichmacher in Hydrin 100 |
Tabelle XX
Weichmacher in Hydrin 200
| Tabelle XX - Fortsetzung |
| Weichmacher in Hydrin 200 |
Tabelle XXI
Weichmacher in Hypalon 40
| Tabelle XXI - Fortsetzung |
| Weichmacher in Hypalon 40 |
1. Diese Probe, mit Antioxidationsmittel, blutet mehr aus als bei identischem Weichmacher ohne Stabilisator.
2. Die Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-Mischester aus Beispiel 2 bluten mehr aus als das Butoxytriglycolphthalat.
3. Nach 70 Stunden bei 250°F sah diese Probe ähnlich wie die ursprüngliche Probe des Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-phthalats (mit Hydrochinon) bei Raumtemperatur aus.
4. Obwohl Ausbluten stattfand, gab es in 70 Stunden bei 300°F nur 27 % Weichmacherverlust.
Beispiel 17
Elastomerzusammensetzungen wurden nach den folgenden Rezepturen zusammengestellt. Die Ergebnisse, die man nach dem Härten und nach Hitzealterung sowie dann, wenn man die Proben verschiedenen Lösungsmitteln ausgesetzt hatte, erhielt, sind in den nachfolgenden Tabellen aufgeführt.
Rezepturen Gew.-Teile
1. Hydrin 100 100
Mennige 5
2-Mercaptoimidazolin 1,5
TE-75 1,5
Nickeldithiodibutylcarbamat 1
SRF#3-Ruß 50
Weichmacher 20
gehärtet 45 Min. bei 310°F
2. Hydrin 200 100
Mennige 5
2-Mercaptoimidazolin 1,5
TE-75 1,5
Nickeldithiodibutylcarbamat 1
SRF#3-Ruß 50
Weichmacher 20
gehärtet 45 Min. bei 310°F
Tabelle XXII
Weichmacher in Hydrin 100
| Tabelle XXII - Fortsetzung |
| Weichmacher in Hydrin 100 |
Tabelle XXIII
Weichmacher in Hydrin 200
Beispiel 18
Elastomerzusammensetzungen wurden in den folgenden Mengenverhältnissen hergestellt. Die nach der Härtung und nach der Hitzealterung erhaltenen Ergebnisse sind in den darauffolgenden Tabellen aufgeführt.
Rezepturen A-1 A-2 A-3
Hycar 1052 (Nitrilkautschuk) 100 100 100
(B. F. Goodrich)
SRF#3-Ruß 60 60 60
Zinkoxid 5 5 5
Stearinsäure 1,5 1,5 1,5
Schwefel 1,75 1,75 1,75
Benzothiazyldisulfid 1,5 1,5 1,5
sym-Diphenylguanidin 0,25 0,25 0,25
Di-(butoxyäthoxyäthanol)-adipat 20 -- --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-adipat -- 20 --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-
Mischester (Beispiel 11) -- -- 20
Härtung: 30 Min. bei 310°F
B-1 B-2 B-3
Hypalon 40 100 100 100
Litharge 20 20 20
Magnesiumoxid 10 10 10
Rezepturen B-1 B-2 B-3
SRF-Ruß 55 55 55
Nickeldithiodibutylcarbamat 3 3 3
Benzothiazyldisulfid 0,5 0,5 0,5
Dipentamethylen-thiuramtetrasulfid 2 2 2
Di-(butoxyäthoxyäthanol)-adipat 20 -- --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-adipat -- 20 --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-
Mischester (Beispiel 11) -- -- 20
Härtung: 30 Min. bei 310°F
C-1 C-2 C-3
Toluoldiisocyanatäthylen-propylen- 100 100 100
polyadipatkautschuk (M.G.Polyester=2700)
SRF-Ruß 30 30 30
Benzothiazyldisulfid 4 4 4
Mercaptobenzothiazol 2 2 2
Teilkomplex von ZnCl[tief]2 mit Benzo- 1 1 1
thioxyldisulfid (Caytur#4-duPont)
Cadmiumstearat 0,5 0,5 0,5
Schwefel 1,5 1,5 1,5
Di-(butoxyäthoxyäthanol)-adipat 20 -- --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-adipat -- 20 --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-
Mischester (Beispiel 11) -- -- 20
Härtung: 45 Min. bei 287°F
Rezepturen
D-1 D-2 D-3
Toluoldiisocyanat-Polylacton-polyol-
kautschuk auf Caprolactonbasis 100 100 100
(M.G. Polylactonpolyol=1250)
SAF-Ruß 30 30 30
Benzothiazyldisulfid 4 4 4
Mercaptobenzothiazol 2 2 2
Caytur #4 1 1 1
Cadmiumstearat 0,5 0,5 0,5
Schwefel 1,5 1,5 1,5
Di-(butoxyäthoxyäthanol)-adipat 20 -- --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-adipat -- 20 --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-
Mischester (Beispiel 11) -- -- 20
Härtung: 45 Min. bei 287°F
Tabelle XXIV
Weichmacher in Hycar 1052
Rezepturen A-1 A-2 A-3
Ursprungseigenschaften
Zugfestigkeit, psi 2320 2680 2380
Dehnung % 550 605 510
100% Modul 275 280 275
200% Modul 660 700 720
Duro A-Härte 60 62 61
L.T.T. (G10 000)°F -43 -29 -37
L.T. Brüchigkeit D-746 -59 -38 -48
Verträglichkeit OK OK OK
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./212°F
Zugfestigkeit 2550 2610 2510
% Veränderung +10 3 +5
Dehnung % 370 390 360
% Veränderung 32 35 29
100% Modul 470 450 470
200% Modul 1220 1200 1270
Duro A-Härte 71 70 71
Punkte Veränderung +11 +8 +10
L.T.T. (G10 000)°F -28 -26 -32
L.T. Brüchigkeit D-746 -42 -38 -42
% Weichmacherverlust 4 1 1
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./225°F
Zugfestigkeit 2870 2660 2570
% Veränderung +23 1 +8
Dehnung % 300 305 290
% Veränderung 45 49 43
100% Modul 860 700 625
200% Modul 2040 1700 1740
Duro A-Härte 81 74 73
Punkte Veränderung +21 +12 +12
L.T.T. (G10 000)°F -7 -24 -33
L.T. Brüchigkeit D-746 -27 -37 -45
% Weichmacherverlust 8 2 2
Tabelle XXIV - Fortsetzung
Weichmacher in Hycar 1052
A-1 A-2 A-3
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./250°F
Zugfestigkeit 2580 2240 2300
% Veränderung +11 18 3
Dehnung % 170 205 190
% Veränderung 69 66 62
100% Modul 1520 900 960
200% Modul -- 2100 --
Duro A-Härte 87 76 78
Punkte Veränderung +27 +14 +17
L.T.T. (G10 000)°F -3 -24 -29
L.T. Brüchigkeit D-746 -20 -33 -38
% Weichmacherverlust 10 3 3
Tabelle XXV
Weichmacher in Hypalon 40
Rezepturen B-1 B-2 B-3
Ursprungseigenschaften
Zugfestigkeit, psi 2850 2910 2890
Dehnung % 260 210 230
100% Modul 575 1000 900
200% Modul 1990 2750 2500
Duro A-Härte 71 77 77
L.T.T. (G10 000)°F -34 -23 -31
L.T. Brüchigkeit D-746 -47 -34 -44
Verträglichkeit OK OK OK
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./300°F
Zugfestigkeit 2150 2820 2350
% Veränderung 25 3 18
Dehnung % 160 200 160
% Veränderung 38 5 31
100% Modul 1300 1390 1380
Duro A-Härte 84 83 84
Punkte Veränderung +13 +6 +7
L.T.T. (G10 000)°F -19 -24 -27
L.T. Brüchigkeit D-746 -37 -36 -46
% Weichmacherverlust 5 3 3
Tabelle XXVI
Weichmacher in Polyesterurethankautschuk
Rezepturen C-1 C-2 C-3
Ursprungseigenschaften
Zugfestigkeit, psi 3000 3740 3610
Dehnung % 430 480 500
100% Modul 400 410 410
200% Modul 950 1000 1000
Duro A-Härte 65 67 65
L.T.T. (G10 000)°F -39 -28 -36
L.T. Brüchigkeit D-746 -47 -33 -44
Verträglichkeit OK OK OK
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./212°F
Zugfestigkeit 3320 3825 3600
% Veränderung +1 +2 -1
Dehnung % 390 410 410
% Veränderung 9 15 18
100% Modul 450 550 520
200% Modul 1250 1420 1350
Duro A-Härte 69 72 70
Punkte Veränderung +4 +5 +5
L.T.T. (G10 000)°F -30 -23 -28
L.T. Brüchigkeit D-746 -41 -35 -38
% Weichmacherverlust 3 1 1
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./225°F
Zugfestigkeit 2850 3640 3110
% Veränderung 5 3 13
Dehnung % 330 390 360
% Veränderung 23 18 28
100% Modul 510 540 550
200% Modul 1370 1475 1450
Duro A-Härte 70 70 69
Punkte Veränderung +5 +3 +4
L.T.T. (G10 000)°F -30 -22 -28
L.T. Brüchigkeit D-746 -37 -29 -38
% Weichmacherverlust 4 2 2
Tabelle XXVI - Fortsetzung
Weichmacher in Polyesterurethankautschuk
C-1 C-2 C-3
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./250°F
Zugfestigkeit 1880 1750 1850
% Veränderung 37 53 31
Dehnung % 270 270 280
% Veränderung 36 43 44
100% Modul 510 450 460
200% Modul 1340 1200 1200
Duro A-Härte 69 68 67
Punkte Veränderung +4 +1 +2
L.T.T. (G10 000)°F -27 -25 -25
L.T. Brüchigkeit D-746 -33 -33 -32
% Weichmacherverlust 5 3 3
Tabelle XXVII
Weichmacher in Polyactonpolyolurethankautschuk
Rezepturen D-1 D-2 D-3
Ursprungseigenschaften
Zugfestigkeit, psi 2740 3850 3100
Dehnung % 420 480 425
100% Modul 375 420 400
200% Modul 950 1050 950
Duro A-Härte 64 69 66
L.T.T. (G10 000)°F -44 -31 -40
L.T. Brüchigkeit D-746 -57 -55 -58
Verträglichkeit OK OK OK
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./212°F
Zugfestigkeit 2650 3490 2830
% Veränderung 3 9 9
Dehnung % 285 300 280
% Veränderung 32 37 34
100% Modul 610 660 650
200% Modul 1550 1810 1640
Duro A-Härte 73 75 74
Punkte Veränderung +9 +6 +8
L.T.T. (G10 000)°F -39 -24 -36
L.T. Brüchigkeit D-746 -58 -47 -53
% Weichmacherverlust 3 1 1
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./225°F
Zugfestigkeit 2450 3060 2740
% Veränderung 11 21 11
Dehnung % 240 270 275
% Veränderung
100% Modul 690 700 700
200% Modul 1790 1980 1900
Duro A-Härte 74 75 74
Punkte Veränderung +10 +6 +8
L.T.T. (G10 000)°F -37 -28 -36
L.T. Brüchigkeit D-746 -52 -40 -52
% Weichmacherverlust 4 2 2
Tabelle XXVII - Fortsetzung
Weichmacher in Polyactonpolyolurethankautschuk
D-1 D-2 D-3
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./250°F
Zugfestigkeit 2200 2900 2100
% Veränderung 19 24 32
Dehnung % 240 285 240
% Veränderung 42 40 41
100% Modul 660 610 590
200% Modul 1610 1675 1590
Duro A-Härte 71 72 70
Punkte Veränderung +7 +3 +4
L.T.T. (G10 000)°F -38 -29 -36
L.T. Brüchigkeit D-746 -51 -49 -52
% Weichmacherverlust 5 3 3
Beispiel 19
Elastomerzusammensetzungen wurden in den folgenden Mengenverhältnissen bereitet. Die Ergebnisse, die nach der Härtung und Hitzealterung erhalten wurden, sind in den dann folgenden Tabellen gezeigt.
Rezepturen A-1 A-2 A-3
Hycar 4041 (B.F. Goodrich) 100 100 100
Stearinsäure 2 2 2
Schnellextrudierofenruß 60 60 60
Acrawax C (Glyco Chem. Co.) 1 1 1
Hexamethylendiamincarbamat 1 1 1
Di-(butoxyäthoxyäthanol)-adipat 20 -- --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-adipat -- 20 --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-
Mischester (Beispiel 11) -- -- 20
Härtung: 30 Min. bei 300°F, getempert 24 Std. bei 300°F
B-1 B-2 B-3
Äthylacrylat-Allylglycidäther-
Allylmethacrylat-(95-5-0.1)-Kautschuk 100 100 100
Stearinsäure 1 1 1
Schnellextrudierofenruß 60 60 60
Polymerisiertes 1,2-Dihydro-2,2,4-
trimethylchinolin (Flectol H Monsanto) 1,5 1,5 1,5
Hexamethylendiamincarbamat 1 1 1
Di-(butoxyäthoxyäthanol)-adipat 20 -- --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-adipat -- 20 --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-
Mischester (Beispiel 11) -- -- 20
Härtung: 30 Min. bei 300°F, getempert 24 Stdn. bei 300°F
Tabelle XXVIII
Weichmacher in Hycar 4041
Rezepturen A-1 A-2 A-3
Ursprungseigenschaften
Zugfestigkeit, psi 1140 1250 1210
Dehnung % 290 270 260
100% Modul 350 400 420
200% Modul 820 950 960
Duro A-Härte 72 65 69
L.T.T. (G10 000)°F -24 -28 -34
L.T. Brüchigkeit D-746 -30 -27 -38
Verträglichkeit OK OK OK
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./300°F
Zugfestigkeit 1480 1170 1240
% Veränderung +30 6 3
Dehnung % 240 270 270
% Veränderung 17 0 +4
100% Modul 550 380 450
200% Modul 1310 860 1000
Duro A-Härte 80 69 72
Punkte Veränderung +8 +4 +3
L.T.T. (G10 000)°F -13 -26 -32
L.T. Brüchigkeit D-746 -14 -23 -33
% Weichmacherverlust 4 2 2
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./350°F
Zugfestigkeit 1175 1210 1250
% Veränderung +3 3 +3
Dehnung % 200 240 215
% Veränderung 31 11 17
100% Modul 780 530 590
200% Modul 1175 1080 1160
Duro A-Härte 91 82 80
Punkte Veränderung +19 +17 +11
L.T.T. (G10 000)°F +7 -6 -15
L.T. Brüchigkeit D-746 +1 -12 -17
% Weichmacherverlust 8 6 4
Tabelle XXIX
Weichmacher in Acrylatkautschuk
Rezepturen B-1 B-2 B-3
Ursprungseigenschaften
Zugfestigkeit, psi 1570 1490 1530
Dehnung % 270 190 210
100% Modul 510 690 600
200% Modul 1250 1520 1480
Duro A-Härte 66 65 60
L.T.T. (G10 000)°F -28 -26 -32
L.T. Brüchigkeit D-746 -33 -31 -36
Verträglichkeit OK OK OK
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./300°F
Zugfestigkeit 1400 1275 1450
% Veränderung 11 14 5
Dehnung % 210 180 205
% Veränderung 22 5 2
100% Modul 550 600 475
200% Modul 1270 1480 1400
Duro A-Härte 79 69 64
Punkte Veränderung +13 +4 +4
L.T.T. (G10 000)°F -6 -23 -27
L.T. Brüchigkeit D-746 -22 -27 -32
% Weichmacherverlust 5 2 2
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./350°F
Zugfestigkeit 1500 1490 1420
% Veränderung 4 0 7
Dehnung % 220 210 220
% Veränderung 18 +10 +5
100% Modul 740 520 490
200% Modul 1350 1400 1210
Duro A-Härte 85 69 72
Punkte Veränderung +19 +4 +12
L.T.T. (G10 000)°F +4 -17 -19
L.T. Brüchigkeit D-746 +3 -18 -23
% Weichmacherverlust 5 3 3
Beispiel 20
Elastomerzusammensetzungen wurden mit den folgenden Mengenverhältnissen bereitet. Die nach der Härtung und der Hitzealterung erhaltenen Ergebnisse sind in der dann folgenden Tabelle aufgeführt.
Rezepturen 1 2 3 4
CPE-CMO136 (Chlorierter Poly-
äthylenkautschuk von Dow Chem.) 100 100 100 100
Bleiweiß 10 10 10 10
Drapex 6.8 (Epoxidiertes Soja-
bohnenöl Argus Chemical) 10 10 10 10
SRF-Ruß 60 60 60 60
Triallylisocyanurat 2 2 2 2
Dicumylperoxid 7.5 7.5 7.5 7.5
Butoxyäthoxyäthanolformal -- 20 -- --
Di-(butoxyäthoxyäthanol)-adipat -- -- 20 --
Di-(butoxyäthoxyäthoxyäthanol)-
Mischester (Beispiel 11) -- -- -- 20
Härtung: 30 Min. bei 320°F
Tabelle XXX
Weichmacher in chloriertem Polyäthylenkautschuk
Rezepturen 1 2 3 4
Ursprungseigenschaften
Zugfestigkeit, psi 3460 1640 2200 1800
Dehnung % 190 550 400 480
100% Modul 2000 260 350 300
200% Modul 3540 600 100 740
Duro A-Härte 85 69 70 69
L.T.T. (G10 000)°F -1 -42 -34 -35
L.T. Brüchigkeit D-746 -6 -47 -39 -40
Verträglichkeit -- OK OK OK
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./212°F
Zugfestigkeit 3350 1970 2225 1950
% Veränderung -31 +20 +1 +8
Dehnung % 160 490 380 490
% Veränderung -15 -10 -5 -2
100% Modul 2100 550 470 340
200% Modul -- 1150 1200 860
Duro A-Härte 87 83 75 73
Punkte Veränderung +2 +14 +5 +4
L.T.T. (G10 000)°F +3 -9 -28 -30
L.T. Brüchigkeit D-746 +8 -14 -33 -35
% Weichmacherverlust -- 8 2 1
Hitzealterungseigensch. 70 Stdn./300°F
Zugfestigkeit 1230 1160 1330 1330
% Veränderung -64 -29 -39 -26
Dehnung % 70 90 90 200
% Veränderung -63 -83 -77 -58
100% Modul -- 1275 1380 720
200% Modul -- -- -- 1330
Duro A-Härte 93 93 90 83
Punkte Veränderung +8 +24 +20 +14
L.T.T. (G10 000)°F +15 +15 +6 -14
L.T. Brüchigkeit D-746 +20 +20 +11 -19
% Weichmacherverlust -- 10 9 7
Claims (2)
1. Dicarbonsäurediester der allgemeinen Formel
worin R -(CH[tief]2)[tief]3-, -(CH[tief]2)[tief]4-,
,
ein Gemisch von -(CH[tief]2)[tief]3- und -(CH[tief]2)[tief]4- oder ein Gemisch von -(CH[tief]2)[tief]2-, -(CH[tief]2)[tief]3- und -(CH[tief]2)[tief]4- bedeutet und n und m 3 bedeuten oder n 2 und m 5 bedeutet.
2. Verwendung von Dicarbonsäurediestern nach Anspruch 1 als Weichmacher für Kautschuk, insbesondere für Spezialkautschukarten mit hoher Lösungsmittelbeständigkeit, hoher Temperaturbeständigkeit und guten Niedertemperatureigenschaften.
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