DE2933346C2 - Silan/Füllstoff-Präparationen, Verfahren zu deren Herstellung und Anwendung derselben - Google Patents

Silan/Füllstoff-Präparationen, Verfahren zu deren Herstellung und Anwendung derselben

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Description

Die Erfindung betrifft pulver- oder granulatförmige Silan/Füllstoff-Präparationen, die insbesondere Anwendung finden in vulkanisierbaren Kautschukformmassen auf Basis von synthetischen oder natürlichen Kautschuken oder Verschnitten dieser Kautschuksorten, welche mindestens einen synthetischen oder natürlichen silikatischen Füllstoff sowie gegebenenfalls Ruß enthalten.
Bekannt sind pulverförmige Gemische aus oligosulfidischen Silanen und silikatischen Füllstoffen (DE-OS 22 55 577) sowie solche aus Mercaptosilanen und silikatischen Füllstoffen (DE-AS 25 28 134). Bekannt sind ferner Gemische aus Ruß und oligolufischen Silanen (DE-OS 27 47 277). Alle diese Gemische sind gut geeignet zur Anwendung in Kautschuk-Formmassen, und die dafür verwendeten Alkoxysilane sind solche, die Schwefel an Kohlenstoff gebunden enthalten. Dieser Schwefel greift nachweisbar in die Vulkanisationsreaktion ein.
Um so erstaunlicher war es, als von der Anmelderin gefunden worden war, dass auch Halogenalkyloxysilane, deren typischer Vertreter das 3-Chlorpropyltriäthyoxysilan (abgekürzt Cl-PTES) ist, Kautschuk-Formmassen wertvolle Effekte und an deren Vulkanisate wertvolle Eigenschaftsverbesserungen hervorriefen. So wurden bereits Mischungen und Formmassen auf Basis von Halogenkautschuken, die silikatische Füllstoffe und derartige Halogensilane enthalten, vorgeschlagen. Noch überraschender war es als nun gefunden wurde, dass diese Silane auch in silikatische Füllstoffe enthaltenden Formmassen auf Basis der gebräuchlichsten halogenfreien Kautschuke vorteilhafte, nicht erwartete Effekte hervorrufen, wie auch überraschende Verbesserungen der Eigenschaften der Vulkanisate bewirken.
Auf Grund der bisherigen Erfahrungen und in Anbetracht des oben wiedergegebenen Standes der Technik war es noch weniger zu erwarten gewesen, dass nun gemäß vorliegender Erfindung einige wichtige Eigenschaften der Kautschuk-Mischungen und deren Vulkanisate darüber hinaus noch weiter verbessert werden können, wenn man Silan/Füllstoff-Präparation zur Herstellung der Formassen verwendet, und nicht das Silan und den Füllstoff getrennt bei der Herstellung der Mischungen einsetzt.
Die Erfindung betrifft nun eine Silan/Füllstoff-Präparation, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie besteht aus 5 bis 70 Gewichtsprozent mindestens eines Silans der Formel
X[tief]p-C[tief]mH[tief]2m+1-pSiR[hoch]1[tief]n(OR)[tief]3-n (I)
in der bedeuten
X = ein Halogenatom, insbesondere Chlor oder Brom,
p = 1 oder 2,
m = 1 bis 5,
R[hoch]1 = eine C[tief]1- bis C[tief]5-Alkylgruppe, eine C[tief]5- bis C[tief]8-Cycloalkylgruppe oder die Phenylgruppe,
R = eine C[tief]1- bis C[tief]5-Alkylgruppe, eine C[tief]5- bis C[tief]8-Cycloalkylgruppe, die Phenylgruppe oder Benzylgruppe, und
n = 0, 1 oder 2,
und - jeweils ergänzt zu 100% - 95 bis 30 Gewichtsprozent mindestens eines anorganischen Füllstoffs.
Der anorganische Füllstoff ist vorzugsweise Ruß, insbesondere ein Furnace-Ruß, welcher eine spezifische Oberfläche (DIN 66 132) zwischen 30 und 140 m[hoch]2/g und eine mittlere Primärteilchengröße zwischen 20 und 60 nm aufweist.
Der anorganische Füllstoff kann mit Vorteil auch ein silikatischer Füllstoff, welcher auf pyrogene Weise oder durch Fällung im wässrigen Medium hergestellt worden ist, sein, insbesondere ein Kieselsäure-Füllstoff ist, welcher eine spezifische Oberfläche (DIN 66 132) zwischen 100 und 250 m[hoch]2/g und eine mittlere Primärteilchengröße zwischen 10 und 400 nm aufweist. Der silikatische Füllstoff kann vorteilhafterweise in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Silan hydrophobiert worden sein.
Die erfindungsgemäßen Präparationen sind granulatförmige oder pulverförmige Präparationen, die lagerstabil sind und meist auch die an sich gegen Hydrolyse empfindlichen Alkoxysilane in den Präparationen stabilisieren, die weiteren im Gegensatz zu den flüssigen bzw. pulverförmigen Ausgangsstoffen in einem für den Verarbeiter (Kautschuk verarbeitende Industrie) gewünschten nicht staubenden und leicht zu verarbeitenden Aggregatzustand vorliegen und die, als wichtigstes, wertvolle Effekte in Kautschuk-Mischungen auf Basis von natürlichen und bzw. oder synthetischen Kautschuken mit oder ohne Halogene im Molekül, welche mit silikatischen Füllstoffen sowie gegebenenfalls Ruß gefüllt sind, hervorrufen. Diese durch die erfindungsgemäße Silan/Füllstoff-Präparationen hervorgerufenen Effekte und Eigenschaftsverbesserungen der Vulkanisate, die z. T. synergistische Effekte gegenüber der Einzelzugabe von Silan und Füllstoff zu den übrigen Mischungsbestandteilen sind, werden weiter unten und insbesondere in den Beispielen erläutert.
Zu den Rußen, die für die Zwecke der Erfindung gut geeignet sind, zählen die an sich bekannten Rußsorten, insbesondere die sogenannten Gummiruße, die in der Kautschuk verarbeitenden Industrie Verwendung finden, vorzugsweise Furnace-Ruße wie HAF- und ISAF-Ruße bzw. die entsprechenden im Handel erhältlichen pulverförmigen Rußsorten mit spezifischen Oberflächen, nach der Stickstoffadsorptionsmethode gemäß DIN 66 132 bestimmt, zwischen etwa 30 und 140 m[hoch]2/g und mittleren Primärteilchengrößen (arithmetisches Mittel) zwischen etwa 20 und 60 Nanometer. Auch Mischungen verschiedener Rußsorten können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Präparationen eingesetzt werden. Je nach Herstellungsverfahren und Mischungsverhältnis innerhalb der beanspruchten Mengenverhältnisse von Silan zu Ruß erhält man pulverförmige Produkte oder freifließende, nicht klebende Granulate.
Zu den geeigneten synthetischen silikatischen Füllstoffen zählen in erste Linie die in der Kautschukindustrie verwendeten Verstärkerfüllstoffe, insbesondere die im Handel erhältlichen pulverförmigen pyrogenen oder gefällten Kieselsäuren mit spezifischen Oberflächen (siehe DIN 66 132) zwischen etwa 20 und 400 m[hoch]2/g, vorzugsweise zwischen 100 und 250 m[hoch]2/g, und mittleren Primärteilchengrößen zwischen etwa 10 und 400 Nanometer. Auch Mischungen dieser verschiedenen Kieselsäuresorten können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Präparationen eingesetzt werden.
Weiterhin kommt für die Zwecke der Erfindung auch natürliche silikatische Füllstoffe in Betracht wie beispielsweise Kaoline, Tone (clay), Kreide, Kieselkreide, Diatomeenerde (Kieselgur), feinpulverisierte Quarzsande und Asbeste. Infrage kommen auch Füllstoffe, die als Mischoxide oder Oxidgemsiche des Siliciumdioxids mit den Oxiden der Metalle, Aluminium, Magnesium, Calcium, Barium, Zink und/oder Titan vorliegen.
Die silikatischen Füllstoffe können auch auf bekannte Weise mit Silanen hydrophobiert worden sein. Typischer Vertreter sind solche auf Basis von pyrogener Kieselsäure oder auf Basis gefällter Kieselsäure.
Auch synthetische Silikate, z.B. Aluminiumsilikate oder Erdalkalisilikate wie Magnesium- oder Calciumsilikat, mit spezifischen Oberflächen von etwa 20 bis 400 m[hoch]2/g und Primärteilchengrößen von etwa 10 bis 400 nm können Verwendung finden.
Füllstoffgemische wie Kieselsäure/Kaolin oder Kieselsäure/Kieselgut/Kreise sowie Verschnitte der silikathaltigen Verstärkerfüllstoffe mit den bekannten Gummirußen, z.B. Kieselsäure/HAF-Ruß oder Kieselsäure/Kaolin/ISAF-Ruß können ebenfalls mit Erfolg zur Herstellung der erfindungsgemäßen Präparationen eingesetzt werden.
Zu den Halogenalkoxysilanen der Formel I, die in den erfindungsgemäßen Präparationen in Anteilen von 5 bis 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 15 bis 60 Gewichtsprozent, vorteilhafterweise zu 50 Gewichtsprozent zugegen sind, zählen insbesondere folgende Silane:
Chlormethyltrimethoxysilan,
Chlormethyltriäthoxysilan,
Brommethyltriäthoxysilan,
Dichlormethyläthoxysilan,
1-Chlor-1-methyl-methyl-trimethoxysilan,
2-Chloräthyltrimethoxysilan,
2-Bromäthyltrimethoxysilan,
2-Dibromäthyltrimethoxysilan,
3-Brompropyltrimethoxysilan,
3-Chlorpropyltrimethoxysilan,
3-Dichlorpropyltrimethoxysilan,
3-Chlorpropyltriäthoxysilan,
3-Brompropyltriäthoxysilan,
3Dibrompropyltriäthoxysilan,
2-Brom-1-methyl-äthyltripropoxysilan,
2-Dichloräthyl-tri-n-butoxysilan,
2-Chloräthyl-tri-2-methyl- propoxysilan,
3-Brompropyl-tri-t-butoxysilan,
3-Dibrompropyltriisopropoxysilan,
3-Brompropyltri-n-pentoxysilan,
2-Chloräthyl-tri-2'-äthyl-äthoxysilan,
2-Brom-2-methyl-äthyldimethoxyäthoxysilan,
3-Dichlorpropylmethoxyäthoxypropoxysilan,
3-Chlorpropyldimethoxymethylsilan,
3-Brompropyläthoxyäthylsilan,
3-Chlorpropyläthoxydiäthylsilan,
3-Brompropyl-tris-(1-methoxyäthoxy)-silan,
3-Chlorpropyldiäthoxyphenylsilan,
3-Dichlorpropyldimethoxycyclopentylsilan,
3-Brompropyl-di-n-propoxy-cyclohexylsilan,
3-Chlorpropyldicyclohexoxycyclohexylsilan,
3-Brompropyldiäthoxycycloheptylsilan,
3-Chlorpropyläthoxyphenyloxyäthylsilan,
3-Dibrompropylbenzyloxyäthoxyäthylsilan,
4-Chlor-n-butyltrimethoxysilan,
4-Brombutyltrimethoxysilan,
3-Chlor-2-methyl-propyltrimethoxysilan,
3-Chlor-3-methyl-propylcyclooctyldipropoxysilan,
3-Chlor-2-äthyl-propyldiäthoxymethylsilan,
3-Brom-3-äthylpropyldimethoxymethylsilan,
3-Chlor-2-methyl-propyldimethoxyphenylsilan,
5-Chlor-n-pentyltriäthoxysilan,
4-Brom-1-methyl-butylcyclooctoxydimethoxysilan,
4-Brom-2-methyl-butyltriäthoxysilan,
2-Chlor-2-methyl-äthyltripentoxysilan,
2-Dichlor-2-methyl-äthyltributyloxysilan,
3-Brompropyltriphenoxysilan,
3-Chlorpropyltribenzyloxysilan,
3-Dibrompropyltricyclopentoxysilan,
3-Brompropyltri-n-pentoxysilan,
Dibrommethyltriäthoxysilan,
Dichlormethyltriäthoxysilane,
2-Dichloräthyltriäthoxysilan,
2-Dibromäthyltri-n-propoxysilan,
3-Dichlorpropyltriäthoxysilan,
2-Dichlor-i-propyl-triäthoxysilan,
2-Dibrom-i-propyl-tri-i-propoxysilan,
3-Dichlorpropyltri-n-propoxysilan,
2-Dibrompropyltri-n-butoxysilan,
4-Dichlorbutyltriäthoxysilan,
4-Dibrombutyltri-n-propoxysilan,
5-Dichlorpentyltriäthoxysilan,
5-Dibrompentyltri-n-propoxysilan und Gemische dieser Halogenalkyloxysilane.
Vorgezogen werden die Halogenalkyloxysilane mit einem Halogenatom (p=1 in der Formel I) und mit drei Alkoxysilylgruppen und deren Gemische.
Die Silane der Formel I werden nach an sich bekannten Verfahren z.B. aus noch mindestens ein Wasserstoffatom besitzenden Halogensilanen durch katalytisch gesteuerte Anlagerung an einen eine C-C-Doppelbindung aufweisenden Halogenkohlenwasserstoff (Hydrolysierung) hergestellt. Das bzw. die am Siliciumatom befindlichen Halogenatome werden sodann in ebenfalls bekannter Reaktion beispielsweise durch Alkoholyse in Alkoxysilane umgewandelt. Es hat sich gezeigt, dass auch die aus der Produktion stammenden Rohsilane direkt für die Zwecke der Erfindung mit Erfolg eingesetzt werden können, wenn sie praktisch frei von hydrolysierbarem Halogenid und Halogenwasserstoff sind. Im gegebenen Fall werden sie von diesen Verunreinigungen durch Behandlung mit Ammoniak oder Natriumhydrid befreit, woran sich eine Rektifikation anschließen kann.
Die Erfindung beansprucht auch das Verfahren zum Herstellen der neuen Präparationen aus anorganischen Füllstoffen und Silanen. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens einen Ruß und/oder mindestens einen silikatischen Füllstoff in Pulverform in Mengen zwischen 95 und 30 Gewichtsprozent in einen an sich bekannten Pulvermischer vorlegt, dann mindestens ein flüssiges Silan der vorgenannten Formel I in Mengen von 5 bis 70 Gewichtsprozent, jeweils zu dem Füllstoff ergänzt zu 100%, hinzugibt und kurzzeitig intensiv durchmischt bis eine pulverförmige oder eine granulatförmige, freifließende Präparation entstanden ist.
Die Herstellung der Präparation geschieht in an sich bekannten, schnell wirkenden Mischvorrichtungen wie Pulvermischer, Propellermischer oder Perl- bzw. Granulierungsmaschinen.
Die Silane können zweckmäßigerweise auf die im Pulvermischer in Bewegung befindlichen Teilchen des bzw. der Füllstoffe aufgesprüht werden, oder sie werden alternativ in Lösung oder Suspension auf die im Pulvermischer in Bewegung befindlichen Teilchen des bzw. der Füllstoffe aufgegeben.
Herstellungsbeispiele
1) Als anorganischer Füllstoff wird ein Ruß mit folgenden Prüfdaten eingesetzt:
Stickstoffoberfläche nach DIN 66 132 78 m[hoch]2/g
Mittlere Primärteilchengröße 27 nm
pH-Wert (DIN 53 200) 9
Dibutylphthalatabsorption nach DIN 53 601 100 ml/100 g
In einem trogförmigen Pulvermischer mit propellerartigem Mischwerkzeug und einem Inhalt von 150 Liter wurden 10 kg des genannten Rußes eingewogen, dann 10 kg 3-Chlorpropyltriäthoxysilan hinzugegeben und die Mischungskomponenten 30 Sekunden bei 360 UpM miteinander verarbeitet und homogenisiert. Die verwendete Vorrichtung ist in der DE-AS 15 92 861 beschrieben. Nach Ausfahren der Entleerungsvorrichtung wurden 20 kg eines Granulates mit einer mittleren Korngröße von 1,0 mm ausgestoßen. Das so erzeugte Granulat war staubfrei, nicht klebend, rieselfähig, gut lagerfähig und dosierbar und bei der Herstellung von Kautschuk-Formmassen leicht einzumischen.
2) Als Füllstoff wurde in diesem Beispiel ein Kieselsäure-Füllstoff mit folgenden Prüfdaten eingesetzt:
Stickstoffoberfläche nach DIN 66 132 165 bis 180 m[hoch]2/g
Leitfähigkeit der 4,0%igen Suspension in Wasser 1000 µS/cm (S=Siemens)
pH-Wert nach DIN 53 200 6,3
Wassergehalt 5,0 Gewichtsprozent
In den gleichen trogförmigen Pulvermischer wie im Beispiel 1 beschrieben, werden 10 kg des Kieselsäure-Füllstoffs gegeben. Anschließend werden 10 kg 3-Chlorpropyltriäthoxysilan in den Mischer eingesprüht. Die beiden Komponenten werden bei einer Drehzahl von 360 UpM nach Abschluss des Einsprühens noch 20 Sekunden intensiv weitergemischt. Nach dieser Zeit wird die Entleerungsvorrichtung des Mischers geöffnet und eine homogene pulverförmige Mischung der beiden Komponenten ausgestoßen.
3) In diesem Fall wurde als anorganischer Füllstoff natürliches Aluminiumsilikat (Ton) mit folgenden Kenndaten benutzt:
Siebrückstand nach DIN 53 580 43 µm Sieb 0,05%
Mittlere Teilchengröße 2 µm
Stickstoffoberfäche nach DIN 66 132 30 m[hoch]2/g
pH-Wert nach DIn 53 200 5,5
In den im Beispiel 1 beschriebenen Pulvermischer wurden 17 kg des vorstehend charakterisierten, natürlichen Aluminiumsilikats vorgelegt, dann 3 kg 3-Chlorpropyltriathoxysilan hinzugefügt und 20 Sekunden intensiv gemischt. Nach dieser Mischzeit wurde die Entleerungsklappe geöffnet und bei fortlaufendem Mischwerkzeug eine homogene, pulverförmige Mischung der beiden Komponenten ausgetragen.
Die erfindungsgemäßen Präparationen finden Verwendung als Zusatz in gegebenenfalls vernetzbaren Formmassen auf Basis von Polymeren wie insbesondere thermoplastische Polymere, die silikatische Füllstoffe und bzw. oder Ruß als Füllstoff enthalten. Zu diesem Polymeren zählen u.a. Polyolefine wie Polyäthylen, Polypropylen und Äthylen-Propylen-Mischpolymerisate.
Vorzugsweise werden die Präparationen in vulkanisierbaren bzw. vernetzbaren Kompositionen und Formmassen auf Basis von mit silikatischen Füllstoffen sowie gegebenenfalls Ruß gefüllten natürlichen und synthetischen Kautschuken mit guten und nicht zu erwarten gewesenen, vorteilhaften Erfolgen eingesetzt. Zu den Kautschuken zählen insbesondere Naturkautschuke, Polybutadienkautschuke, Polyisoprenkautschuke, Butadien-Styrol-Kautschuke, Butadien-Acrylnitril-Kautschuke, Butylkautschuke, Terpolymere aus Äthylen, Propylen und nichtkonjugierten Dienen, Carboxykautschuke, Epoxidkautschuke und Trans-Polypentenamere, aber auch Halogenkautschuke wie beispielsweise halogenierte Butylkautschuke, insbesondere bromierte oder chlorierte Butylkautschuke, Chlorkautschuke, Kautschukhydrochloride, und insbesondere die Polymeren von 2-Chlorbutadien-1,3, ferner chlorsulfoniertes Polyäthylen, Äthylen-Propylen-Copolymere, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere, chemische Derivate des Naturkautschuks und modifizierte Naturkautschuke. Auch Verschnitte dieser Kautschuksorten kommen in Frage. Vorgezogen werden mit Schwefel vulkanisierbare Kautschuke.
Die Kautschuk-Formmassen enthalten neben den Füllstoffen die üblichen Bestandteile wie die Vernetzer, Beschleuniger, Alterungsschutzmittel, Weichmacher bzw. Weichmacheröle, ferner aliphatische Säuren wie z.B. Stearinsäure, Metalloxide wie Zinkoxid, Magnesium und bzw. oder Bleioxid, gegebenenfalls Schwefel, Stabilisierungsmittel gegen Alterung, gegen Ermüdung, gegen Ozon und bzw. oder Licht, sowie gegebenenfalls oligosulfidische Silane (US-PS 38 73 489 oder DE-OS 25 42 534), die auch anstelle des Schwefels als Vernetzer treten können (DE-PS 25 36 674).
Die Kautschuk-Formmassen werden auf an sich bekannte Weise hergestellt. In den folgenden Anwendungsbeispielen sind die Mengen der Mischungsbestandeile in Gewichtsteilen (GT) angegeben. Die jeweils vorangestellten Vergleichsmischungen sind mit dem Buchstaben >>V<< vor der Nummer gekennzeichnet. Die entsprechenden Mischungen mit den erfindungsgemäßen Präparationen sind mit dem vorangestellten Buchstaben >>E<< gekennzeichnet.
Anwendungsbeispiele
4) Die folgenden Formmassen bzw. Mischungen auf Basis von Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR 1500) erbringen den Nachweis des vorteilhaften Einsatzes von erfindungsgemäßen Silan/Füllstoff-Präparationen mit synergistischen Effekten.
[hoch]1) 1:1 Gemisch aus HAF-Ruß und Cl-PTES gemäß Beispiel 1.
[hoch]2) 1:1 Gemisch aus Kieselsäure-Füllstoff und Cl-PTES gemäß Beispiel 2.
Die Prüfung der sechs Mischungen erfolgte gemäß den bekannten Normen. Die relevanten Prüfergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst (Vulkanisationstemperatur = 160 °C)
Die Zahlen der Prüfergebnisse lassen folgendes erkennen. Durch Zusatz von 7,5 GT des 3-Chlorpropyltriäthoxysilans zur Vergleichs- bzw. Nullmischung V 4.1 werden folgende Verbesserungen erzielt: Anstieg der Zugfestigkeit, kräftige Erhöhung der Moduli sowie der Shore-Härte und Verbesserung des Abriebs (V 4.2). Wie zu erwarten, treten auch geringe Verbesserungen der Eigenschaften der Vulkanisate durch den Zusatz von Ruß ein. Und auch die Rheometer-Werte verbessern sich teilweise etwas, wohingegen die Mooney-Viskosität, auch erwartungsgemäß, verschlechtert wird (V 4.3, verglichen mit V 4.1). Wird nun das Silan hinzugefügt (siehe V 4.4, verglichen mit V 4.3), so treten wiederum die z. T. sehr deutlichen Verbesserungen ein, lediglich die Zugfestigkeit nimmt nicht zu.
Werden nun aber die erfindungsgemäßen Präparationen (siehe E 4.1 und E 4.2) anstelle der getrennten Einzelzugaben eingesetzt, so treten überraschenderweise noch weitere Verbesserungen der Moduli und der Vernetzungsdichte auf und zwar sowohl bei der schwarzen als auch bei der weißen Mischung. Diese synergistischen Effekte wurden nach zweimonatiger Lagerung der Präparationen bestätigt, was auf eine gute Lagerstabilität der erfindungsgemäßen Präparationen hinweist.
5) Die folgenden Mischungen auf Basis von mit Kieselsäure-Füllstoff gefülltem Poly-2-chlorbutadien-1,3 wurden hergestellt und geprüft:
Auch die Prüfergebnisse des Beispiels 5 belegen die überlegene Wirkung der erfindungsgemäßen Präparation (E 5.1) im Vergleich mit der Einzelzugabe der Bestandteile der Präparation in gleichen Mengen (V 5.2) und im Vergleich mit der Nullmischung (V 5.1).
6) Wird in den Mischungen des Beispiels 5 der Kieselsäure-Füllstoff ergänzt durch einen Ton, so treten die gewünschten Verbesserungen ebenfalls auf (siehe folgende Tabelle). Auch im Falle der mit Ton gefüllten Mischung konnten synergistische Effekte festgestellt werden.
Industrielle Einsatzgebiete für die Kautschuk-Mischungen bzw. Formmassen und deren Vulkanisate sind beispielsweise technische Gummiartikel wie Kabelmäntel, Schläuche, Heizschläuche, ferner elektrische Isolierungen, Auskleidungen, Imprägnierungen und Besichtungen von hitzebeständigen Geweben, insbesondere Treibriemen, Keilriemen, Förderbänder, Walzenbelege, Dichtungen, Reifen, insbesondere Reifenlaufflächen, aber auch Schuhsohlen, Dämpfungs- und Vibrationselemente und dergleichen Artikel.

Claims (12)

1. Silan/Füllstoff-Präparation, dadurch gekennzeichnet, dass sie besteht aus 5 bis 70 Gewichtsprozent mindestens eines Silans der Formel
X[tief]p-C[tief]mH[tief]2m+1-pSiR[hoch]1[tief]n(OR)[tief]3-n (I)
in der bedeuten
X = ein Halogenatom, insbesondere Chlor oder Brom,
p = 1 oder 2,
m = 1 bis 5,
R[hoch]1 = eine C[tief]1- bis C[tief]5-Alkylgruppe, eine C[tief]5- bis C[tief]8-Cycloalkylgruppe oder die Phenylgruppe,
R = eine C[tief]1- bis C[tief]5-Alkylgruppe, eine C[tief]5- bis C[tief]8-Cycloalkylgruppe, die Phenylgruppe oder Benzylgruppe, und
n = 0, 1 oder 2,
und - jeweils ergänzt zu 100% - 95 bis 30 Gewichtsprozent mindestens eines anorganischen Füllstoffs.
2. Silan/Füllstoff-Präparation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Füllstoff Ruß ist.
3. Silan/Füllstoff-Präparation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruß ein Furnace-Ruß ist, welcher eine spezifische Oberfläche (DIN 66 132) zwischen 30 und 140 m[hoch]2/g und eine mittlere Primärteilchengröße zwischen 20 und 60 nm aufweist.
4. Silan/Füllstoff-Präparation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Füllstoff ein silikatischer Füllstoff ist, welcher auf pyrogene Weise oder durch Fällung im wässrigen Medium hergestellt worden ist.
5. Silan/Füllstoff-Präparation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der silikatische Füllstoff ein Kieselsäure-Füllstoff ist, welcher eine spezifische Oberfläche (DIN 66 132) zwischen 100 und 250 m[hoch]2/g und eine mittlere Primärteilchengröße zwischen 10 und 400 nm aufweist.
6. Silan/Füllstoff-Präparation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der silikatische Füllstoff in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Silan hydrophobiert worden ist.
7. Verfahren zum Herstellen von Präparationen aus anorganischen Füllstoffen und Silanen, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens einen Ruß und/oder mindestens einen silikatischen Füllstoff in Pulverform in Mengen zwischen 95 und 30 Gewichtsprozent in einen an sich bekannten Pulvermischer vorlegt, dann mindestens ein flüssiges Silan der Formel
X[tief]p-C[tief]mH[tief]2m+1-pSiR[hoch]1[tief]n(OR)[tief]3-n (I)
in der bedeuten
X = ein Halogenatom, insbesondere Chlor oder Brom,
p = 1 oder 2,
m = 1 bis 5,
R[hoch]1 eine C[tief]1- bis C[tief]5-Alkylgruppe, eine C[tief]5- bis C[tief]8-Cycloalkylgruppe oder die Phenylgruppe,
R = eine C[tief]1- bis C[tief]5-Alkylgruppe, eine C[tief]5- bis C[tief]8-Cycloalkylgruppe, die Phenylgruppe oder Benzylgruppe, und
n = 0, 1 oder 2,
in Mengen von 5 bis 70 Gewichtsprozent, jeweils zu dem Füllstoff ergänzt zu 100%, hinzugibt und kurzzeitig intensiv durchmischt bis eine pulverförmige oder eine granulatförmige, freifließende Präparation entstanden ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die Silane auf die im Pulvermischer in Bewegung befindlichen Teilchen des bzw. der Füllstoffe aufgesprüht werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die Silane in Lösung oder Suspension auf die im Pulvermischer in Bewegung befindlichen Teilchen des bzw. der Füllstoffe aufgegeben werden.
10. Verwendung der Silan/Füllstoff-Präparation nach Anspruch 1 als Zusatz in gegebenenfalls vernetzbaren Polymer-Formmassen.
11. Verwendung der Silan/Füllstoff-Präparation nach Anspruch 1 als Zusatz in vulkanisierbaren bzw. vernetzbaren Kautschuk-Formmassen.
12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Silan/Füllstoff-Präparation in mit Schwefel vulkanisierbaren Formmassen auf Basis von Naturkautschuk und/oder synthetischen Kautschuken eingesetzt wird.
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