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Mastiziermittel
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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 Synthesekautschuke.
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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 Mastizierprozeß kann noch erheblich vereinfacht werden, wenn das Mastiziermittel
bereits in den Naturkautschuklatex gegeben und damit beim Koagulier-
prozeß
auf den Kautschuk völlig homogen verteilt wird.
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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 derselben, sowie 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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Andere Verbindungem vom Typ der Arylmercaptane scheiden aus toxikologischen
Gründen aus.
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Es wurde nun gefunden, daß Verbindungen der Formeln I und II diese
Voraussetzungen erfüllen und sogar deutlich bessere Abbauergebnisse liefern als
bisher eingesetzte obengenannte Standards.
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Diese Verbindungen lassen sich in stabile Dispersionen überführen,
gut in den Latex einmischen, bei der Koagulation des Latex mit ausfällen und dabei
äuBerst fein und homogen verteilen. Bei der Trocknung des durch Koagulation des
Latex gewonnenen Naturkautschuks wird durch den dabei auftretenden Abbau der Polymerketten
ein mit dem gewünschten Viskositätswert versehenes verarbeitungsfähiges Material
erhalten. Es ergibt sich daraus die Möglichkeit, in der Viskosität spezifizierte
Naturkautschuktypen herzustellen und eine bestimmte Typenkonformität zu ermöglichen.
Der Verarbeiter spart erhebliche Kosten ein, da die sonst vor der eigentlichen Verarbeitung
übliche Mastikation entfällt, was große Vorteile bezüglich Energie- und Arbeitskapazitätseinsparung
mit sich bringt.
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In obiger Formel kann R Alkyl von C1-C12 sein und beispielsweise darstellen:
Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Hexyl,
iso-Hexyl, Heptyl, iso-Heptyl, Oktyl, 2-Ethylhexyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl.
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R kann außerdem auch C6-C10-Aryl sein, das durch Alkyl von C1-C4,
Hydroxy und C1-C4-Alkyloxy oder Halogen (Cl, Br, J) substituiert sein kann, wie
z.B. Phenyl, Naphthyl, 2-Methylphenyl, 3-Methylphenyl, 4-Methylphenyl, 2-Chlorphenyl,
3-Chlorphenyl, 2-Hydroxyphenyl, 3-Hydroxyphenyl, 4 -Hydroxyphenyl, 2-Methoxyphenyl,
3-Methoxyphenyl, 4-Methoxyphenyl.
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Verbindungen des Typs II leiten sich als Derivate des Phosgens und
Thiophosgens ab.
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Beispielhaft seien folgende mögliche Verbindungen aufgeführt: Acetyl-thiopentachlorbenzol
Propionyl-thiopentaç lorbenzol iso-Propionyl-thiopentachlorbenzol n-Propionyl-thiopentachlorbenzol
n-Butyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol iso-Butyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol tert
. -Butyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol Pentyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol Hexyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol
Heptyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol 2 -Ethylhexyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol
Octyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol Nonyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol Decyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol
Dodecyl-carbonyl-thiopentachlorbenzol Benzoyl-thiopentachlorbenzol 1-Naphthoyl-thiopentachlorbenzol
(2 -Methoxyben zoyl) -th iopentachlorben zol (2-Methylbenzoyl)-thiopentachlorbenzol
(2-Chlorbenzoyl)-thiopentachlorbenzol (3 -Methylben zoyl) -thiopentachlorben zol
(4-Methylbenzoyl)-thiopentachlorbenzol (4-Chlorbenzoyl)-thiopentachlorbenzol
(2-Hydroxybenzoyl)-thiopentachlorbenzol
(3-Hydroxybenzoyl) -thiopentachlorbenzol (3-Methoxybenzoyl)-thiopentachlorbenzol
(4-Hydroxybenzoyl)-thiopentachlorbenzol (4-Methoxybenzoyl)-thiopentachlorbenzol
(Pentachlorphenylthio)-carbonat (Pentachlorphenylthio)-thiocarbonat Die Herstellung
der Verbindungen erfolgt durch Umsetzung der entsprechenden reinen Säureanhydride
bzw. gemischter Säureanhydride mit Pentachlorthiophenol in der Hitze. Die dabei
abgespaltene Säure wird anschließend im Vakuum abdestilliert. Das Acetyl-thiopentachlorbenzol
ist z.B. in der US-PS 2 631 935 als weed-control-Präparat beschrieben.
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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 Koagulieren 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 cbige 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 60-150°C, bevorzugt 80-120QC, zur Entfaltung
gebracht.
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Als Dosierungsrichtlinie mag für Latex und Festkautschuk ein Bereich
von o.nl-5 Gew.-%, bevorzugt von 0,01-1,0 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01-0,5
Gew.-%, bezogen auf Polymer gelten.
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Außer Naturlatex lassen sich aus Synthesekautschuk-Latices, wie z.B.
Styrolbutadien, Polychloropren-, Nitril-, Butadien- oder Isoprenlatec mit den Abbaumitteln
in üblicher Weise nach der Koagulation einer Mastikation unterziehen.
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Natürlich können obengenannte Substanzen auch zum Abbau der Festkautschuke,
wie Naturkautschuk, Styrolbutadienkautschuk, Nitrilkautschuk, Butadienkautschuk,
Isoprenkautschuk usw. verwendet werden.
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Die Wirkung der genannten Substanzen als Mastizier-bzw. Abbaumittel
sei durch folgenden Versuch demonstriert:
Beispiel 1 Ein Latex,
wie er auf Naturkautschukplantagen anfällt, wurde mit einer 35 gew.-*igen Dispersion
(in aromatischem Mineralöl) aus Verbindung 1 in einer Menge versetzt, daß eine Konzentration
von 0,022 Gew.-% dieses Produktes im Latex entstand. Nach Homogenisierung im Latex
wurde mit Ameisensäure ein pH-Wert von 4,9 eingestellt. Es trat Koagulation ein
und der Naturkautschuk wurde in üblicher Weise isoliert und getrocknet. Die Mooney-Viskosität
eines so erhaltenen Naturkautschuks wurde mit der eines aus unbehandeltem Latex
gewonnenen Naturkautschuks verglichen. Außerdem wurden noch die Mooney-Viskositäten
von Naturkautschukvergleichsproben gemessen, bei deren Herstellung der zugrundeliegende
Naturlatex mit einer 25 gew.-%igen PCTP + Aktivator-Suspension (Pentachlorthiophenol,
Eisenhemiporphyrazin} versetzt war.
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Bei gleichen Trockenzeiten und gleichen Temperaturen wurden folgende
Mooney-Werte erhalten (100°C, 4'): NR-Kautschuk ohne Zusatz M-L-4 69 69,5 NR-Kautschuk
mit Verbindung 1 M-L-4 45 44 NR-Kautschuk mit PCTP + Aktivator M-L-4 53 52 Verbindung
1 ist damit deutlich stärker in seiner Abbauwirkung als das Vergleichsprodukt (PCTP
+ Aktivator).
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Ein weiterer Vorteil dieses Mastiziermittels ist, daß
die
Koagulation des Latex bei schwachem Ansäuern erfolgt (normalerweise bis pH 4) also
auch Säurekosten eingespart werden und dennoch die volle Mastizierwirkung dieses
Produktes beobachtet wird, d.h. die Mastizieraktivität dürfte nahezu pH-Wert unabhängig
sein.
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Verbindung 1 =