DE2924218C2 - Verfahren und Formmasse zur Herstellung mikroporöser flexibler Formlinge und deren Verwendung - Google Patents

Verfahren und Formmasse zur Herstellung mikroporöser flexibler Formlinge und deren Verwendung

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Description

von Trlmethylolpropan, Pentaerythrit, Trläthylenglykol oder 1,6-Hexandlol verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Bestrahlung mit weniger als 6 Megarad aushärtet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als härtbaren Kautschuk Natur-IS kautschuk oder ein Gemisch von Naturkautschuk und Styrol-Butadlen-Kautschuk, einen Äthylen-Propylen-
Kautschuk oder ein Gemisch von Naturkautschuk verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als härtbaren Kautschuk ein Gemisch von 65 bis 95 Gew.-* Naturkautschuk und als Rest auf 100% Ätfiylen-Propylen-Copolymerkautschuk verwendet.
Μ 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch durch kontinuierliches Extrudieren formt und mit einer Stützmaterialbahn aus einem inerten nlchtgewebten, durch Hitze gebundenen Polymer vereinigt.
8. Formmasse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, bestehend aus einem Gemisch eines härtbaren Kautschuks und/oder härtbaren Äthylen-Propyle.imonomers, rehydratlslerter Kieselsäure und eines Härters, dadurch gekennzeichnet, daß es als Härter ein Polyolacrylat und/oder Polyolmethacrylat enthält.
9. Formmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als härtbaren Kautschuk 80 Gew.-% Naturkautschuk und 20 Gew.-* Äthylen-Propylen-Kautschuk mit 60 Gew.-% Äthyleneinheiten Im Copolymer oder 80 Gew.-% Naturkautschuk, 15 Gew.-% Äthylen-Propylen-Kautschuk und 5 Gew-% Styrol-Buta-
» dlen-Kautschuk, als Härter Trlmethylolpropantrlmethacrylat, als rehydratlslerte Kieselsäure eine solche mit einem Hydratationsgrad von 60 bis 70% Ruß sowie einen Stabilisator enthält.
10. Verwendung eines nach Anspruch 1 bis 7 hergestellten mikroporösen flexiblen Formllngs als Batterieseparator für elektrische Speicherbatterien.
In üblicherweise verwendeten elektrischen Speicherbatterien, wie den bekannten 12-V-Batterlen, welche In
Automobilen verwendet werden, soll der Batterieseparator zwischen den Batterieplatten so dünn wie möglich
gehalten werden, um den nledrlgstmögllchen elektrischen Widerstand zu bekommen. Er solle flexibel sein, nicht verspröden und den Elektrolyten nicht beeinträchtigen. Auch Ist eine feine Porengröße erwünscht, um zwischen einander benachbarten Platten ein Dentritwachstum zu verhindern, das zu Batteriekurzschluß führen
Aus der US-PS 2 329 322 und der GB-PS 5 04 549 sind mikroporöse Formlinge für die Verwendung als
Batterieseparatoren bekannt. Sie werden In der Welse hergestellt, daß ein Gemisch eines härtbaren Kautschuks,
rehydratlscher Kieselsäure und eines Härters, nämlich Schwefel, geformt und der Formling ausgehärtet wird.
Die so erhaltenen Formlinge aber sind unflexlbel und lassen sich daher schlecht montieren, besonders unter
etwas kompllzleter Formgebung.
Welter 1st es bekannt, als Batterieseparatoren mit Phenolformaldehydharz Imprägnierte Materlaibahnen zu verwenden. Diese aber haben große Poren und geringe Oxidationsbeständigkeit. Andere bekannte Batterieseparatoren bestehen aus mit Polyvinylchlorid Imprägnierten Materialbahnen. Da hierbei aber Lösungsmittel verwendet werden und die Formgebung in der Hitze erfolgen muß, Ist deren Herstellung aufwendig. Bekannte Batterieseparatoren aus Polypropylen besitzen auch unannehmbar große Poren.
Methoden zur Herstellung permeabler mikroporöser Produkte sind In den US-PS 22 74 260, 23 29 322 23 36 754, 26 86 142, 26 37 876, 32 98 869, 34 50 650, 37 73 540, 38 90 184 und 39 00 341 und in der CA-PS 20 184 beschrieben.
Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe bestand nun darin, als Batterieseparatoren verwendbare mikroporöse Formlinge mit gutei Flexibilität, Zähigkeit und Dehnung zu bekommen.
Das Erflndungsgemäße Verfahren zur Herstellung solcher mikroporöser flexibler Formlinge durch Formung
so eines Gemisches eines härtbaren Kautschuks und/oder härtbaren Äthylen-Propylenpolymers, rehydratlslcrier
Kieselsäure und eines Härters und Aushärtung des Formllngs Ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Marter ein Polyolacrylat und/oder Polyolmethacrylai verwendet und den Formling durch Bestrahlumg mit Elektronen-
slrahlen von weniger als 10 Megarad aushürtet.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Formlinge haben eine hervorragende Kombination von Eigenschaften, wie niedrigen elektrischen Widerstand, hohe Zerreiß- und Einrelßfesilgkelt, Zähigkeit, Dehnung und hohen Verformungswiderstand. Die Porengröße ist geringer als 2, gewöhnlich geringer als 1 μηι. Die Flexibilität Ist vorbestimmbar und einstellbar. Die Dehnung liegt über 2596 und die Zugfestigkeit bis zu 700 000 kg/m2, und höher.
Obwohl die Aushärtung bei bis zu 10 Megarad erfolgen kann, arbeitet man bevorzugt bei weniger als 6, beson-
ders bei weniger als 4, wie 3 bis 4 Megarad.
Bei der Härtung beeinträchtigt die zugesetzte rehydratlslerte Kieselsaure die Wirksamkeit der Bestrahlung offenbar nicht.
Bevorzugt verendete Härter sind Polyoidlacrylate, -triacrylate, -tetraacrylate, -dimethylacrylate, -trlmethylacrylate, -letramethylacrylate oder Gemische derselben, besonders ein Poiyacrylat und/oder -methacrylat von Trlmethyiolpropan, Pentaerythrit, Triäthylenglykol oder 1,6-HexandioI.
Als härtbarer Kautschuk wird zweckmäßig Naturkautschuk oder ein Gemisch von Naturkautschuk und Styrol-Butadlen-Kautschuk, ein Äthylsn-Propylen-Kautschuk oder ein Gemisch von Naturkautschuk und Äthylen-Propylen-Kautschuk verwendet, besonders ein Gemisch von 76 bis 95 Gew.-% Naturkautschuk und als Rest auf 100* Ä'hylen-Propylen-Kautschuk.
Eine weitere bevorzugte Verfahrenswelse besteht darin, das Gemisch durch kontinuierliches Extrudieren zu formen und mit einer Stützmaterialbahn aus einem Inerten nlchtgewebten, durch Hitze gebundenen Polymer zu vereinigen.
Die Zeichnung zetgt ein schematiches Diagramm, das das Verfahren nach der Erfindung erläutert. Das Mischen der Komponenten wird zwar als gleichzeitig angegeben, tatsächlich aber folgt es dem nachfolgend beschriebenen Verfahren für die Herstellung des Grundansaizes.
Da das Verfahren die meisten Vorteile bietet, wenn es kontinuierlich ausgeführt wird, wird Wert auf die kontinuierlichen Aspekte des Betriebes gelegt. In einem Banbury-Mischer oder einer Reihe von Mischern werden die hler beschriebenen Zusammensetzungen gemischt. Eine Zweiwalzenmühle kann die ganze Zelt über Im Betrieb gehalten werden, um am Ende die gemischte Zusammensetzung an den Extruder abzugeben, so daß man eine kontinuierliche Betriebswelse bekommt. Somit werden Banbury-Mischer, die Zweiwalzenmühlen und der oder die Extruder derart betrieben, daß man jederzeit eine kontinuierliche Zufuhr zu dem Extruder oder den Extrudern bekommt. Der extrudierte Bogen, der von einem Extruder kommt, wird in ein Wasserbad eingeführt, um den RehyärsUsterungsgrad der Kieselsäure aufrechtzuerhalten. Gegebenenfalls kann das Wasserbad auch weggelassen werden. Elfte geeignete Steuerung der Wassermenge in dem Gemisch muß jedoch beachtet werden.
Eine Formwalze mit den erwünschten Rippen oder einer anderen Ausbildung kann verwendet werden, um den von dem Extruder und den Wasserbädern kommenden Gegenstand zu formen. Vorteilhafterweise kann die Formung des Bogens bei erhöhter Temperatur, wie bei 43 bis 60° C erfolgen. Nach dem Formen wird der sich kontinuierlich bewegende Bogen gegebenenfalls In ein Wasserbad und danach in eine Elektronenbestrahlungseinrichtung eingeführt, die typischerweise bei 3 bis 4 Megarad arbeitet.
Von der Elektronenstrahlanlage aus wird der gehärtete Bogen dann In einen Trockner überführt. In dem das Hydrationswasser von der Kieselsäure entfernt und dadurch Mikroporosität erhalten wird. Von dem Trockner aus kann der Bogen dann zu einer Nachbehandlung gehen, wo das Material auf die erwünschte Breite geschlitzt, auf die erwünschte Länge geschnitten und In herkömmlicher Weise verpackt wird.
A. Rehydratlslerung von Kieselsäure
Der Feuchtigkeitsstrahl der Kieselsäure wird zunächst bestimmt und sodann korrigiert. Rehydratlsierungswerte von 66,5 oder 69,0% werden typischerweise verwendet, doch können die Werte Im Bereich von 65 bis 70% liegen.
1000 g Kieselsäure werden In einem Mischer eingeführt, und die errechnete Wassermenge wird in einer Geschwindigkeit von 800 bis 900cm!/rr>ln zugepumpt. Die Pumpzelt für das Wasser sollte ziemlich kurz, in der Größenordnung von wenigen Minuten, sein, da andernfalls das Gemisch zu feucht wird. Das Gemisch sollte In einer pulverisierten krümeligen Form vorliegen.
B. Grundansatzverfahren
Die Grundansatzherstellung Ist erwünscht, um ein gleichmäßiges Gemisch der härtbaren Zusammensetzung mit Äthylen-Propylen-Copolymer (EPM) und/oder Naturkautschuk zu bekommen.
Demnach besteht der Grundsatz aus Naturkautschuk, EPM, UV-Stabllisator und Ruß. Die erforderliche so Menge von EPM und gemahlenen Naturkautschuk wird in einem Banbury-Mischer gegeben und etwa 3 bis 4 min gemischt, bis die Temperatur auf 121°C angestiegen Ist.
Sodann werden der UV-Stablllsator und/oder Ruß (auch als UV-Stabilisator wirkend) zugesetzt, und der Ansatz wird bei 135° C entnommen. Die Gesar.itzelt beträgt etwa 5 min. Während dieser Arbeit geht eine kleine Menge warmes Wasser (mit etwa 66° C durch die Rotoren und den Körper des Banbury-Mlschers, um eine Temperaturansteuerung zu bekommen. Die für die Herstellung des Grundansatzes erforderliche Gesamtzelt sollte etwa 5 min betragen. Der aus dem Banbury-Mischer kommende Grundansatz wird auf die Zweimühlenwalze gegeben und als Bogen ausgetragen.
C. Vermischen
Die erforderliche Menge des Grundansatzes wird auf einer Zweiwalzen-Kaltmühle gemahlen, bis sie glatt ist (5 min), und dann in den Banbury-Mischer mit Dlphenylguanldin (DPG) als Mischhilfsmittel gegeben. Die Banbury-Körpertemperatur liegt bei 60° C, ohne das Heiz- und Kühlwasser In den Rotor zirkuliert. Die Banbury-Mlschgeschwlndlgkelt ist auf ihrer »langsamen« Geschwindigkeit, und wenn die Temperatur 66° C erreich!, wird eine Hälfte der Erforderlchen Menge rehydratlsierter Kieselsäure und ein Härter, wie Trlmethylolpropantrlmethacrylat (TMPTM) zugesetzt. Die Zusammensetzung wird vermischt, bis sie wiederum 66° C erreicht, und sodann wird der Rest der rehydratlsierten Kieselsäure zugesetzt und zugemischt, bis die Temperatur wiederum
66 bis 71° C erreicht hat Sodann wird die Zusammensetzung entnommen. Man erhält ein sehr gleichmaßiges Gemisch, und die Banbury-Gesamtmischzelt liegt bei etwa 8 min. Danach wird dieses Gemisch für etwa 7 bis 8 min auf einer Zweiwalzenmühle gemahlen. Beide Walzentemperaturen (legen bei 60° C. Der gewalzte Bogen wird dann In kleine Stücke geschnitten und In Wasser von 10 bis 290C 30 bis 45 see eingetaucht und dann ka'andrlert und/oder gegebenenfalls mit einem Stutzmaterial, wie Papier oder einer hitzegebundenen Polyestermatte., versehen, was letzteres besonders bevorzugt Ist. Die Temperatur der beiden Kalanderwalzen Hegt bei 54° C. Der kalandrierte Bogen wird zu geeigneten Stücken zerschnitten und In einer Elektonenstrahlaniage bestrahlt. Nach der Härtung werden die Bögen dann bei etwa 50 bis 100° C getrocknet, um die erwünschte Porosität zu bekommen.
D. Kontinuierliches Verfahren
In einem kontinuierlichen Verfahren wird statt der Arbeltswelse, die oben angegeben Ist, nach dem Mahlen ein Bogen in einen Extruder eingeführt. Der von dem Extuder erhaltene Formling wird In ein Wasserbad mit einer Temperatur von 50 bis 85° C eingetaucht, um kein mit der Kieselsäure verbundenes Hydrationswasser zu verlieren. Je nach der Fähigkeit, die Wassermenge In dem Formling zu steuern, kann dieses Wasserbad benutzt werden, braucht aber nicht benutzt zu werden. Ein Wasserbad an diesem Punkt ergibt ein leichtes MIttel zur sorgfältigen Steuerung der Zusammensetzung. Aus diesem Wasserbad wandert der extrudlerte Formling durch eine Formwalze, um einen Bogen der erwünschten Oberflächenelgenschaften, wie belspielsweise mit Rippen oder anderen Vorsprüngen, zu erzeugen. Wenn erwünscht, kann mit dem Polymermaterial ein Stützmaterial vereinigt werden. Typischerweise wird ein extrudlerter Bogen des Polymers, d. h. aus Kautschuk oder einem Gemisch von Kautschuk und/oder Äthylenpropylen-Copolymer in der Formstufe mit einem Stutzmaterial versehen.
Von der Formwalze aus wird der Bogen wiederum in ein Wasserbad eingeführt, das sich auf einer Temperatur von etwa 4 bis 290C befindet, und dann In eine Elektronenstrahlbestrahlungsanlage eingeführt. Von der Bestrahlungsanlage geht der Bogen kontinuierlich zu einem Trockner, wo das mit der Kieselsäure verbundene Rehydratationswasser entfernt wird, um die erwünschte Porosität und Porengröße zu bekommen. Von dort wandert der Bogen zu der Nachbehandlung, wo er geschlitzt, geschnitten und in geeignete Behälter für den Transport zu Herstellern verpackt wird.
Ein Ausgangsmaterial Ist Naturkautschuk als geschwärzter Bogen mit einer Mooney-Viskosität von etwa 25 bis 30° bei 79° C. Bezüglich der Plastizität sollte der Naturkautschuk einen Wert zwischen 14 und 18 haben (Rheometerabtastung 50). Anstelle von Naturkautschuk können nach der Erfindung auch synthetisches Polyisopren, die verschiedenen stereospezifischen Varianten und Polymeren derselben sowie Gemische hiervon mit Naturkautschuk verwendet werden.
Ein anderes Polymer, das In dem vorliegenden Verfahren für die beschriebenen Zwecke brauchbar Ist, Ist Styrol-Butadlen-Kautschuk (SBR), Nitrll-Butadien-Kautschuk (NBR) oder ein Gemisch derselben. Natürlich sind vor der Härtung SBR und NBR Polymere, die nicht hitzegehärtet sind.
Eine Komponente, die dem Naturkautschuk und/oder synthetischen Kautschuk Zähigkeit, Flexibilität und andere erwünschte Eigenschaften verleiht, ist Äthylen-Propylen-Polymer. Dieses 1st ein Copolymer, welches aus Äthylen und Propylen aufgebaut Ist, und zwar in verschiedenen Mengenverhältnissen, typischerweise mit 20 bis 80% Äthyleneinheiten, wobei der Rest aus Propylenelnhelten besteht.
Eine besonders erwünschte Kombination des Äthyien-Propylenkautschuks Ist eine solche, die einen Äthylengehalt von etwa 60 Gew.-% in dem Copolymer aufweist, wobei das Polymer eine Mooney-Vlskosltät von etwa 30 hat.
Ein flexibleres Produkt erhält man, wenn Kautschuk, wie Naturkautschuk, als vorherrschende Komponente der Zusammensetzung bis zu 100* des härtbaren Materials verwendet wird. Größere Steifheit erhält man jedoch, wenn größere Mengen an Äthylen-Propylen-Polymer verwendet werden, wie Mengen von 20 bis 30 oder sogar 35%. Mehr Flexibilität bekommt man, wenn der Äthylen-Propylen-Kautschuk In Mengen so niedrig wie 3 bis 5% verwendet wird. Geeignet gehärtete mikroporöse Gegenstände bekommt man auch aus Naturkautschuk sn oder aus Äthylen-Propylen-Kautschuk allein.
Der Polyolrest im Härter kann 3 bis 10 Kohlenstoffatome haben. Beispiele von Polyolen, aus denen die Polyolacrylate und -methacrylate gebildet werden, sind Trlmethylenpropan, Pentaerythrit, Trläthylenglykol oder 1,6-Hexandlol. Gemische der Acrylate und/oder Methacrylate der obigen Polyole sind auch als Härter brauchbar. Trimethylolpropantrlmethacrylat (TMPTM) erwies sich als am meisten geeignet. Von den Methacrylaten und Acrylaten sind die Methacrylate bevorzugt, da sie viel weniger Toxlzltätsprobleme gegenüber den Acrylaten ergeben.
In der Kombination liegt der Härter typischerweise in einer Menge von 0,5 bis 3 Gewichtstellen je 100 Gewichtstelle des härtbaren Kautschuks und/oder Äthylen-Propylen-Polymers vor.
Es wurde jedoch gefunden, daß für bestimmte Gegenstände, wie Batterieseparatoren, die Menge von Äthylen-Propylen-Mischpolymer In dem Gemisch erwünschtermaßen im Bereich von etwa 35 bis 159b. stärker erwünsch! bei etwa 20% Hegt. Mengenverhältnisse von Naturkautschuk zu Äthylen-Propylen-Copolymer, wie 70/10, 80/20, 75/25. 70/30, 60/40, 50/50 und bis zu 100 Teile Äthylen-Propylen-Kautschuk, wurden bewertet. Verschiedene Mengenverhältnisse dieser Komponenten ergeben verschiedene Eigenschaften und gestatten es so, genau zugeschnittene Eigenschaften zu erhalten.
Zusätzlich kann Ruß als ein Additiv verwendbar werden, welches die Stabilität (als ein UV-Stabiilsator) des porösen Gegenstandes selbst oder in Kombination mit einem Antioxidationsmittel (UV-Stabilisator) verbessert.
Typischerweise wird Ruß in einer Menge von 0,5 bis 3 Teilen je 100 Teile des Polymers verwendet, und der Stabilisator wird typischerweise in einer Menge von 0,5 bis 2 Teilen je 100 Teile des Polymers verwendet.
Von den verschiedenen Stabilisatoren erwies sich ein butyllertes p-Kresoldlcyclopentadlen (Stabilisator B) als bevorzugt. Andere Stabilisatoren sind beispielsweise mit Styrol behandeltes Dlphenylamln (Stabilisator A) und poly merlslertes 1 ^-Dihydro^^-trlmethylchlnolln.
Das Kieselsäurepulver ist für die Einführung der Porosität In das Polymer verantwortlich. Es Ist leicht erhältlich. Allgemein sollte die Oberfläche der Kieselsäure größer als 5OmVg (B.E.T.-Verfahren) sein, und die Mindestölabsorptlon sollte etwa 100 cm1 Öl oder mehr je 100 g Kieselsäure 'ASTM-Methode D-281-31) sein.
Die verwendete Kieselsäure Hegt In Gewichtsverhältnissen von rehydratislerter Kieselsäure zu Kautschuk von 3.0: 1 bis 8,0: 1, vorzugsweise bei Gewichtsverhältnissen von 3,5 : 1 bis 5,5 : 1 bei einem Kieselsäure-Rehydratlonsgrad von etwa 65 bis zu 75%. Im allgemeinen ist der elektrische Widerstand eines Batterieseparators um so kleiner, je größer das Verhältnis von rehydratislerter Kieselsäure zu Kautschuk 1st. Bei den größeren Kiesel-Säureverhältnissen ist der gehärtete Gegenstand auch weniger flexibel.
Bestrahlung der neuen Zusammensetzungen erfolgt beispielsweise mit einer Elektronenstrahlanlage, die bei 850 kW und 50 mA arbeitet. Die Bestrahlungszelt und die Bestrahlungsstärke sind eine Funktion der Bogendlcke oder Formlingdicke. Somit beziehen sich hier Bestrahlungsdosen auf die gleichen Bogen- oder Formllngdlcken. is
Bei der Verwendung eines Stützmaterials zeigte sich, daß die offene Struktur einer nicht gewebten Materialbahn mit einer übermäßigen »Porengröße« brauchbar Ist. Die Kombination eines flexiblen mikroporösen Formllngs und eines flexiblen Stützmaterials Ist sehr vorteihaft nicht nur, weil sie geringeren elektrischen Widerstand in einer Batterie erglebt, sondern auch weil der flexiblere weniger leicht durchschlagen wird, beim Biegen nicht bricht und well die flexible Materialbahn fast keinen elektrischen Widerstand der Kombination verleiht. Gleichzeltig kann das Stützmaterial bestrahlt werden, verleiht dem Polymermaterial ausreichend »Körper« und gestattet die Verwendung eines Polymermaterials so dünn wie 0,125 bis 0,2 mm- Eine dickere Schicht von beispielsweise bis zu 0,6 mm kann auch verwendet werden.
Als ein Stützmaterial erwies sich nichtgewebte, durch Hitze gebundene (Im Gegensatz zu einer durch Klebstoff gebundenen) Polyesterbahn als besonders erwünscht. Eine mittlere Faserlänge In dieser Materialbahnen Hegt typischerweise bei etwa 20 mm.
Die Eigenschaften dieser Materialbahnen werden auf der Basis des elektrischen Widerstandes, der Zugfestigkeit und der Einreißfestigkeit bestimmt. Für Batterieseparatoren sollte der durch das Stützmaterial hinzugefügte elektrische Widerstand nicht größer als 0,15 m£icm! je 0,025 mm Dicke betragen. Die Zugfestigkeit sollte etwa 70 300 kg/m2, die Dehnung etwa 40% sein. Die Einreißfestigkeit für eine Basisbahn von 37,2 g/m Standartgröße sollte durch die Greifbruchfestigkeit (ASTM-Methode D-1682-65) gemessen werden und etwa 10 kg und darüber in Maschinenrichtung und 6 kg und darüber In Querrichtung sein. Allgemein sind Materialbahnen eines Gewichtes von 23,5 g/m bis 68,2 g/m erhältlich.
Typische Bereiche für Eigenschaften des obigen Materials sind folgende:
35 Greifbruchfestigkeit (kg) MD 9 bis 13,6 XD 5,4 bis 8,2
Greifbruchfestigke.it (%) MD 25 bis 50 XD 50 bis 120
Gewicht (g/m) 37 bis 68
Berstfestigkeit
(Mullen Burst) (kg) 13,6 bis 18,1
ZungenrelUfestlgkeit (g/cm) etwa 375 In Maschinenrichtung und etwa 554 in Querrichtung. In der Beschreibung sind Teile und Prozente als Gewichtstelle und Gewichtsprozente gemeint, wenn nicht anderes ausdrücklich angegeben Ist.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind spezielle Beispiele in den Tabellen nachfolgend angegeben.
Tabelle I
Wirkung verschiedener Stabilisatoren
Zusammensetzung
A B
Naturkautschuk, g 80
EPM, g 20
Rehydratisierte Kieselsäure, g 360
Feuchtigkeit in der Kieselsäure, % 66,5
TMPTM, g 3,0
Stabilisator A -
Stabilisator B 1,0
Gesamtdosis Megarad 4
Dosis je Durchgang, Megarad 2
Dicke, cm 0,04
Elektrischer Widerstand, m Ω · cm2 8,7
m Ω · cm2/O,O25 mm 0,48
Gewichtsverlust in Chromsäure, % 6,0
Kommentare zum Zustand, bevor der Separator fluoreszierendem Licht
ausgesetzt wird
Kommentare zum Zustand, nachdem der Seperator 7 Tage fluoreszierendem Licht ausgesetzt wurde 80
20
360
66,5
3,0
ί,Ο
0,038
7,8
0,51
10,0
80 20 360 66,5 3,0
1,5
4 2
0,058 11,2 0,48 7,5
flexibel
80
20
360
66,5 3,0
2,0
4 2
0,051 9,3 0,47 8,0
kein Bruch in sehr leichter flexibel nach sehr gut, 7 Tagen, aber Bruch 2 Wochen. keine Brüche
leichter Bruch leichter Bruch nach 1 Monat
nach 2 Wochen nach vielfachem
Falten
Tabelle II
Effekt des Vermischens von EPM mit Naturkautschuk und EfTekt verschiedener TMPTM-Gehalte
E F 0,043 G t H I 80 1,0 J 80 1,5 flrvihrl K L - KJ
Naturkautschuk, g 100 90 7,8 80 1, * 75 20 20 80 100 KJ
EPM, g - 10 0,45 20 steif 25 360 360 20 360 -P^
Rehydrat. Kieselsäure, g 360 360 10,6 360 360 66,5 66,5 360 61,9
Kieselsäurefeuchtigkeit, % 66,5 66,5 5 66,5 66,5 - - 66,5 26 OO
Trockene Kieselsäure, g - - 35,0 - - 0,038 - 1,5
TMPTM, g 3 3 < flexibe 3 3 0,041 0,038 6,2 2,0 gut mischbar
Kommentare geringes 7,8 7,3 0,40
' I Misch 0,48 0,48 -
problem - - -
0 Megarad - - 6,0 0,074
Dicke, cm 0,038 9,0
Elektr. Widerstand, m Ω · cm2 0,043 0,046 0,041 8,8 0,048 0,31
m Ω · cm2/O,O25 mm 8,4 8,4 7,4 0,59 8,8 -
Zugfestigkeit, kg/cm2 0,50 0,47 0,47 17,5 0,47 -
Dehnung, % 9,9 10,5 15,1 5 -
f ^ A 111 Ϊ/Λ Vlllfl^ ■ P4 f "Ί* ^#^ WI on * 1 **Λ Ο/ 14 13 10 -
oew.-verlust in cnromsaure, /o
Komentare		 brach auf 0,046 > sien, siarKe
< sehr flexibel * flexibel, einer Seite 7,8 Brüche beim
etwas 0,43 Biegen
4 Megarad steifer -
Dicke, cm 0,046 - 0,076
Elektr. Widerstand, m Ω · cm2 0,56 0,043 9,3 30,0 9,3
m Ω · cm2/0,025 8,5 7,1 0,51 0,058 0,31
Zugfestigkeit, kg/cm2 0,39 0,042 17,2 9,3 -
Dehnung, % 10,2 15,4 2 0,40 -
Gew.-Verlust in Chromsäure, % 2 3 8,0 - 2,0
Kommentare 50,0 8,0 zerbrach auf - . -ι- ...
sehr flexibel einer Seite, 8,0
und empfind!. steif brach
Tabelle ΠΙ
Bei verschiedenen Kieselsäurehydrationsgraden und hältnissen von rehydralisierter Kieselsäure zu Kautschuk untersuchte Missen
Zusammensetzung 8 1-B 1-C 1-D 1-E
1-A 71-74 80 80 80 80
Naturkautschuk, g 80 7 20 20 20 20
EPM, g 20 85 433 480 433 468
Rehydratisierte Kieselsäure, g 360 40
Feuchtigkeit der rehydratisieren 54 66,5 66,5 69,0 69,0
Kieselsäure, % 66,5 2 2 2 2
Wingstay-L, g t 2 2 2 2
DPG, g 2 0,5 0,5 0,5 0,5
Ruß,g 0,5 1,5 1,5 1,5 1,5
TMPTM, g 1,5 53,4 54,47 55,4 56,3
Theoretische Feuchtigkeit, % 51,5 14 16 15 18
Plastizität - 8 8 8 8
Zeit im Banbury-Mischer, min 71- 74 71-7*, 71-74 71-74
Temperaturabfall des Banbury-M., ° C 7 7 7 7
Zeit auf der Mühle (60° C), min 85 85 85 85
Temperatur des Wasserbades, ° C 40 40 40 40
Zeit im Wasserbad, see 54 54 54 54
Temperatur des Kalanders, ° C
Ol
[^ 		Tabelle IV Eigenschaften von Zusammensetzungen 1-B mit verschiedenen Kieselsäurerehydratationsgraden und Verhältnissen von 1-C 1-C (B) 1-D 1-D (B) 1-E rehydralisierter 0,053
C Physikalische und elektrische 0,041 0,038 0,053 0,038 0,058 0,046 5,9
co Kieselsäure zu Kautschuk 1-A l-A(B)·) 6,0 1-B (B) 4,7 5,3 5,6 6,5 5,1 1-E (B) 71,5
latt O Megarad 0,041 0,064 0,37 0,056 0,31 0,24 0,37 0,28 0,28 0,053 28,0
ZeIi Dicke, cm 7,1 8,4 18,6 5,0 18,8 60,9 18,6 59,9 16,1 5,6 4,9
chnu Elektr. Widerst, m Ω - cm2 0,45 0,34 6,8 0,23 6,0 42,0 18,0 36,1 7,3 0,26 10,0
nger m Ω · cm2/O,O25 mm 15,1 62,3 0,9 56,3 0,7 4,3 0,8 4,4 1,0 /2,1 66,0
Zugfestigkeit, kg/cm2 10,0 35,0 37,3 krtctfkl Ina v* 36,0 -
Dehnung, % - - 47 4,1 ment ι
0,498		 rfSlslCllUaT
68		 47 62 55 4,8 -
kg bis zum Bruch - 0,059 - - - - -
— - 49,0 63 50,0 - 51,0 - 51,9 60
oew.-ven. in i^nromsaure, /o
Gesamtporosität cmVg		 - - - -
Mittl. Porendurchm. pm 48,0 - -
Feuchtigkeit, %
senr
flexibel		 ~~— ™" > v*J
O rvommcniarw 0,038 0,038 0,043 0,038 0,051 0,051 NJ
4,7 4,7 8,9 4,8 4,7 5,9 OO
4 Megarad 0,043 0,064 14,8 0,053 17,3 79,9 14,9 65,8 17,0
Dicke, cm 6,8 7,1 1,0 5,0 1,0 4,5 1,0 33,0 1,0
Elektr. Widerst, m Ω ■ cm2 14,7 59,4 0,7 83.3 0.9 5,2 0,7 4,8 0,9
m Ω · cm2/0,025 mm > < 4,0 30,0 8,0 35,0 8,0 5,0 9,0 8,0 BP**)
Zugfestigkeit, kg/cm2 - - 47,0 4,8 61,0 66,0 46,0 63,0 50,0
Dehnung, % 8,0 5,3 0,513 6,0 0,533 - 0,499 - 0,525
kg bis zum Bruch - - 0,041 61,0 0,043 - 0,064 - 0,053
Gew.-Verl. in Chromsäure, % - - 48,0 0,894 48,0 - 51,0 - 53,0
Gesamtporosität cm2/g - - 8,5
Mittl. Porendurchm. μτη 48,0 - - UIlU alCll
Feuchtigkeit, %
Il /*\τυλ TTft anto r*o
IVUIIlIIlClIldl C
*) (B)-Stützmat.
**) BP-gebrochene Stücke

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung mikroporöser Formlinge durch Formung eines Gemisches eines härtbaren Kautschuks und/oder härtbaren Äthylen-Propylenpolymers, rehydratlslerter Kieselsäure und eines Härters und Aushärtung des Formllngs, dadurch gekennzeichnet, das man als Härter ein Polyolacrylat und/oder Polyolmethacrylat verwendet und den Formling durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen von weniger als 10 Megarad aushärtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Härter Polyoldlacrylat, -triacrylat, -tetraacrylat, -dlmethacrylat, trimethacrylat, -tetramethacrylat oder ein Gemisch derselben verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyolacrylat und/oder -methacrylat
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