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Mastiz iermittel
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Von Plantagen angelieferter Naturkautschuk ist meist zu hart und wenig
geeignet, um unmittelbar beim Verarbeiter mit Füllstoffen und Kautschukhilfsmitteln
wie Schwefel, Vulkanisationsbeschleunigern sowie Ozon- und Alterungsschutzmitteln
homogen vermischt und verarbeitet zu werden. Dasselbe gilt auch für Synthesekautschuk.
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Der Kautschuk muß daher vor dem Mischprozeß mastiziert, d.h. in eine
plastische Form gebracht werden. Diese Mastikation kann bei niedrigen Temperaturen
rein mechanisch erfolgen, wobei der Mastizierprozeß sehr lange dauert. Zur besseren
Ausnutzung der Verarbeitungskapazitäten im Betrieb und zur Einsparung von Energie
setzt man im allgemeinen Mastiziermittel zu und arbeitet dann noch bei höheren Temperaturen.
Auf diese Weise wird ein schneller und gleichmäßiger Abbau des Kautschuks erreicht.
Der MastizierprozeB kann noch erheblich vereinfacht werden, wenn das Mastiziermittel
bereits in den Naturkaut çhuklatex gegeben und damit beim Koagulierprozeß auf aen
Kautschuk völlig homogen--verteilt wird. Beim Trocknen
des Naturkautschuks
wird bereits der Abbau eingeleitet und so ein direkt verarbeitungsfähiges Material
erhalten.
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Versuche mit bekannten Abbaumitteln wie Pentachlorthiophenolzink,
o,o'-Dibenzamido-diphenyldisulfid oder Gemische dieser Produkte mit Boostern lassen
bisher noch Wünsche hinsichtlich leichter homogener Verteilung in wäßrigem Medium,
Stabilität dieser Dispersionen sowie der Abbauwirkung und Stabilität damit hergestellter
abgebauter Naturkautschuke offen, wenn sie der Latexphase zugesetzt werden.
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Außerdem zeigen die genannten Produkte beim Einsatz in NR-Latex, daß
ihre Suspensionen nicht stabil sind, d.h.
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die Produkte fallen nach kurzer Zeit trotz Emulgatoren wieder aus
und erschweren daher ihren Einsatz in Suspensionsform auf dem Latexgebiet.
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Andere Verbindungen vom Typ der Arylmercaptane scheiden aus toxikologischen
Gründen aus.
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Es wurde nun gefunden, daß Verbindungen der Formeln I, II, III, IV
und V
diese Voraussetzungen erfllen. Sie lassen sich in stabile Dispersionen überführen,
gut mit Latexmilch vermischen, werden bei der Fällung mit ausgefällt und dabei homogen
verteilt. Bei der Trocknung wird durch den dabei auftretenden Abbau der Polymerkette
bereits ein verarbeitungsfähiges Material erhalten.
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Es ergibt sich daraus die M6glichkeit, in der Viskosität spezifizierte
Naturkautschuktypen herzustellen und eine Typenkonformität zu ermöglichen. Der Verarbeiter
spart erhebliche Kosten ein, da die son vor der eigentlichen Verarbeitung übliche
Mastik.tion entfällt, was große Vorteile bezüglich Energie- und Arbeitskapazitätseinsparung
mit sich bringt.
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In obigen Formeln kann R geradkettiges, verzweigtes und cyclisches,
gegebenenfalls durch Hydroxygruppen substituiertes Alkyl von C1-C18 sowie H, C6-C10-Aryl
und C1-C4-Alkyl-C6-C10-aryl sein, wie Methyl, Ethyl, Propyl, i-Propyli Butyl,i-Butyl,
Pentyl, Hexyl, Heptyl, Cyclohexyl, Phenyl, Benzyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Dodecyl,
Stearyl, Isohexyl, 2-Ethylhexyl, Trimethylhexyl, tert.-Butyl, wie auch C1-C4 alkoxyliertes
Alkyl genannter Art.
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R1 kann lineares und verzweigtes Polymethylen von C1-C10 sowie C6-C10-Arylen
sein, z.B. Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen, Nonylen,
Decylen.
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R und R1 können außerdem auch Sauerstoff und Schwefelatome in der
C-Kette enthalten, z.B. 3-Oxapentylen, 3,6-Dioxa-Octylen R2 kann identisch mit R
sein und außerdem C1-C10 Acyl, wie.Acetyl, Propionyl, Butyryl und Benzoyl, darstellen.
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Beispielhaft seien folgende Verbindungen aufgeführt: Pentachlorphenyldithioess
igsäuremethylester Pentachlorphenyldithioessigsäureethylester Pentachlorphenyldithioessigsäurepropylester
Pentachlorphenyldithioessigsäurebutylester Pentachlorphenyldithioessigsäurepentylester
Pentachlorphenyldithioessigsäurehexylester Pentachlorphenyldithioessigsäureheptylester
Pentachlorphenyldithioessigsäureisopropylester PentachlorphenyldithioessigsAureisobutylester
Pentachlorphenyldithioessigsäure-tert.-butylester
Pentachlorphenyldithioess igsäurecyclohexyle ster Pentachlorphenyldithioessigsäurebenzylester
Pentachlorphenyldithioessigsäureisoamylester Pentachlorphenyldithioessigsäureisohexylester
Pentachlorphenyldithioessigsäureisoheptylester Pentachlorphenyldithioessigsäureoctylester
Pentachlorphenylc hioessigsäure-(2-ethylhexylester) Pentachlorphenyldithioessigsäurenonylester
Pentachlorphenyldithioessigsäure-trimethylhexylester Pentachlorphenyldithioessigsäuredecylester
Pentachlorphenyldithioessigsäureundecylester Pentachlorphenyldithioessigsäuredodecylester
Pentachlorphenyldithioessigsäure-tridecylester Pentachlorphenyldithioessigsäuretetradecylester
Pentachlorphenyldithioessigsäurepentadecylester Pentachlorphenyldithioessigsäurehexadecylester
Pentachlorphenyldithioessigsäureheptadecylester Pentachlorphenyldithioessigsäurephenylester
Bis-(pentachlorphenyldithioessigsäure)-ethylenester Bis- (pentachlorphenyldithioessigsäure)
-propylenester Bis- (pentachlorphenyldithioessigsäure) -butylenester Bis- (pentachlorphenyldithioessigsäure)
-pentylenester Bis- (pentachlorphenyldithioe ssigsäure) -hexylenester Bis- (pentachlorphenyldithioessigsäure)
-2-methylpropylenester Bis-(pentachlorphenyldithioessigsäure)-heptylenes'er Bis-(pentachlorphenyldithioessigsäure)-octyleneste
Bis-(pentachlorphenyldithioessigsäure)-nonylenester
Bis-(pentachlorphenyldithioessigsäure)-decylenester
Bis- (pentachlorphenyldithioessigsäure) -3-oxapentylenester Bis- (pentachlorphenyldithioessigsäure)
-3-thiapentylenester Bis-(pentachlorphenyldithioessigsäure)-3,6-dioxaOctylenester
Bis- (pentachlorphenyldithioessigsäure) -3, 6-dithiooctylenester Bis- (pentachlorphenyldithioessigsäure)
-xylylenester (o, m, p) Pentachlorphenyldithioessigsäure-methoxyethylester Pentachlorphenyldithioessigsäure-ethoxyethylester
Pentachlorphenyldithioessigsäure-propoxyethylester Pentachlorphenyldithioessigsäure-butoxyethylester
Pentachlorphenyldithioessigsäure-pentoxyethylester Pentachlorphenyldithioessigsäure-methoxy-propyl-2-ester
Pentachlorphenyldithioessigsäure-diethylenglykolmonoester Pentachlorphenyldithioessigsäure-3
, 6-dioxa-octylester Pentachlorphenyldithioessigsäure-3, 6-dithia-octylester Pentachlorphenyldithioessigsäure-3-oxa-6-thiaOctylester
Pentachlorphenyldithioessigsäure-isopropoxyethylester Pentachlorphenyldithioethanol
Pentachlorphenyldithiopropanol Pentachlorphenyldithioessigsäure-hydroxyethylester
Pentachlorphenyldithioessigsäure-hydroxypropylester Pentachlorphenyldithioessigsäure-hydroxybutylester
Pentachlorphenyldithioessigsäure-hydroxyisobutylester
Pentachlorphenyldithio-2-hydroxy-butan
Pentachlorphenyldithio- 2 -hydroxy-pentan Pentachlorphenyldithio-2-hydroxy-hexan
Pentachlorphenyldithio-2-hydroxy-heptan Pentachlorphenyldithio-2-hydroxy-cyclohexan
Pentachlorphenyldithio-hydroxyb icycloheptan Pentachlorphenyl-' oh o-methan Pentachlorphenyldithio-ethan
Pentachlorphenyldithio-propan Pentachlorphenyldithio-butan Pentachlorphenyldithio-pentan
Pentachlorphenyldithio-hexan Pentachlorphenyldithio-toluol Pentachlorphenyldithio-benzol
Pentachlorphenyldithio-methyl-benzol (o, m, p) Tris-Pentachlorphenyldithioessigsäureglyzerinester
Bis-Pentachlorphenyldithioessigsäureglyzerinester Mono-Pentachlorphenyldithioessigsäure-glyzerinester
Pentachlorphenyldithio-2 , 3-dihydroxy-propan Pentachlorphenyldithio-hydroxy-benzol
Bis- (Pentachlorphenyldithio) -ethylen Bis-(pentachlorphenyldithio)-1,3-propan Bis-(pentachlorphenyldithio)-1,2-ethan
Bis-(pentachlorphenyldithio)-1,4-butan Bis-(pentachlorphenyldithio)-1,5-pentan Bis-(pentachlorphenyldithio)-1,6-hexan
Bis- (pentachlorphenyldithio) -benzol (o, m, p) Bis- (pentachlorphenyldithio) -xylol
(o, m, p) Pentachlorphenyldithio-(2,2-diethoxy-ethan)
Pentachlorphenyldithio-(2,2-dimethoxy-ethan)
Pentachlorphenyldithioessigsäure Die Herstellung der Verbindungen erfolgt durch
Umsetzung des Sulfenchlorids des Pentachlorthiophenols, das analog zu R. Otto, Journal
für praktische Chemie (2,37,208) oder der US-PS 2 695 898 sich herstellen und in
üblicher Weise mit entsprechenden SH- bzw. Di-SH-Verbindungen zu den Substanzen
umsetzen läßt.
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In der Praxis wird ein Abbaumittel obengenannter Art der Latexmilch
- bevorzugt Naturkautschuklatex - in feindisperser Form, was leicht durch Emulgieren
mittels eines Emulgators möglich ist, oder noch besser in Wasser gelöst, zugegeben.
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Beim Fällen des Latex, beispielsweise durch Zugabe von Ameisensäure,
wird das Abbaumittel in äußerst fein verteilter Form auf dem Kautschuk niedergeschlagen
und entfaltet dann während des Trockenprozesses seine Abbauwirkung bis zur gewünschten
Viskosität oder Plastizität (Mooney-Wert). Natürlich lassen sich obige Abbaumittel
auch im Festkautschuk einsetzen. Sie werden dabei in üblicher Weise zugemischt und
mittels in der Praxis gängiger Maschinen wie Walzwerken oder Knetern, bei den üblichen
Temperaturen von etwa 60-1500C, bevorzugt 80-1200C, zur Entfaltung gebracht.
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Als Dosierungsrichtlinie mag für Latex und Festkautschuk ein Bereich
von 0,01-5 Gew.-%, bevorzugt von 0,01-1,0 Gew.-* und besonders bevorzugt von 0,01-0,5
Gew.-e, bezogen auf Polymer gelten.
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Außer Natur latex lassen sich auch Synthesekautschuk-Latices, wie
z.B. Styrolbutadien, Polychloropren-, Nitril-, Butadien- oder Isoprenlatec mit den
Abbaumitteln in üblicher Weise nach der Xoagulation einer Mastikation unterziehen.
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Natürlich können obengenannte Substanzen auch zum Abbauen der Festkautschuke,
wie Naturkautschuk, Styrolbutadienkautschuk, Nitrilkautschuk. Butadienkautschuk,
Isoprenkautschuk usw. verwendet werden.
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Die Wirkung der genannten Substanzen als Mastizier-bzw. Abbaumittel
geht aus folgendem Beispiel hervor:
Beispiel 1 Ein Latex wie er
auf Naturkautschukplantagen anfällt, wurde mit einer 35 gew.-%igen wäßrigen Lösung
der Verbindung 1 versetzt und so stark verdünnt, daß eine Konzentration von 0,022
Gew.-% dieses Produktes im Latex hergestellt wurde. Durch Ansäuern dieser Latexmischung
mit Ameisensäure wurde ein pH-Wert von 4,5 eingestellt.
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Es trat Koagulation ein und der Naturkautschuk wurde in üblicher Weise
isoliert und getrocknet. Die Mooney Viskosität wurde mit der eines aus unbehandeltem
Latex gewonnenen Naturkautschuks vergleichen. Außerdem wurden noch die Mooney-Viskositäten
von Naturkautschukvergleichsproben gemessen, bei deren Herstellung der zugrundeliegende
Naturlatex mit einer 33 gew.-%igen PCTP + Aktivator-Suspension (Pentachlorthiopheno
1 + Eisenhemiporphyrazin) 0,022 Gew.-* versetzt war.
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Bei gleichen Trockenzeiten und gleichen Temperaturen wurden folgende
Mooney-Werte erhalten (1000C, 4'): NR-Kautschuk ohne Zusatz M-L-4 68 69 NR-Kautschuk
mit Verbindung 1 M-L-4 43 44,5 NR-Kautschuk mit PCTP + Aktivator M-L-4 54 54,5
Verbindung
1 ist damit ein deutlich wirksameres Abbaumittel als das Standardprodukt PCTP +
Aktivator.
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Verbindung 1