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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 Synthesekautschuke.
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Der Kautschuk muß daher vor dem Mischprozeß mastiziert, d.h. in eine
plastische Form gebracht werden. Diese Mastikatiqn 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 Naturlatex" gegeben und damit beim
Koagulierprozeß
auf den 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 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 Verbindungen vom Typ der Arylmercaptane scheiden aus toxikologischen
Gründen aus.
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Es wurde nun gefunden, daß Verbindungen der Formel I die gestellten
Forderungen nicht nur erfüllen, sondern sogar deutliche Vorteile gegenüber den damit
verglichenen Standardprodukten erbringen.
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M = Na, K, Li, Cs, Rb; bei n=1 Ca, S, Ba bei n=2 Diese Mercaptide
- insbesondere die Alkalisalze - sind in Wasser ausreichend gut löslich, folglich
mit der Latexmilch ohne zusätzliches Dispergiermittel zu ver-
mischen
und zu homogenisieren. Bei der Koagulation des Latex mit z.B. Ameisensäure wird
der Wirkstoff mit ausgefällt und in äußerst fein verteilter Form völlig homogen
im Kautschuk eingebracht. Während der anschließenden Trocknung bei über 100asc tritt
der Abbau der Polymerketten ein. Hierdurch wird ein verarbeitungsfähiges Material
mit dem gewünschten Viskositätswert erhalten.
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Es ergibt sich daraus die Möglichkeit in der Viskosität spezifizierte
Naturkautschuktypen herzustellen und eine bestimmte Typenkonformität zu erreichen.
Der Verarbeiter spart erhebliche Kosten ein, da die sonst vor der eigentlichen Verarbeitung
üblichen Mastikation entfällt, was große Vorteile bezüglich Energie- und Arbeitskapazitätseinsparung
mit sich bringt.
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Die Verbindungen der Formel I werden durch Lösen des Pentachlorthiophenols
in der entsprechenden Menge Metallhydroxidlauge hergestellt. Mögliche ungelöste
Verunreinigungen können abgesaugt werden. Die Filtrate, insbesondere der Alkalisalze,
lassen sich beispielsweise im Vakuum eindampfen, so daß das reine Alkalimercaptid
in reiner Form leicht isoliert werden kann.
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Vorzugsweise wird das Na- bzw. K-Mercaptid des Pentachlorthiophenols
eingesetzt.
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In der Praxis wird ein Abbaumittel obengenannter Art dem Latex - bevorzugt
Naturkautschuklatex - in Form einer wäßrigen Lösung zugegeben. 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 Trockenvorganges seine Abbauwirkung bis zur gewünschten
Viskosität oder Plastizität (Mooney-Wert). Natürlich lassen sich diese Abbaumittel
auch im Festkautschuk einsetzen. Sie werden dann dabei in üblicher Weise zugemischt
und mittels in der Praxis gängigen 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 Gew.-E und besonders bevorzugt von 0,01
- 0,3 Gew.-% bezogen auf Polymergehalt gelten.
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Außer Naturkautschuklatex lassen sich auch Synthesekautschuk-Latices,
wie z.B. Styrolbutadien-, Polychloropren-, Nitril-, Butadien- oder Isoprenlatex
mit den erfindungsgemäßen Abbaumitteln in üblicher Weise nach der Koagulation einer
Mastikation unterziehen.
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Natürlich können die 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 Matizier-bzw. Abbaumittel
kann dem folgenden Versuch entnommen werden.
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Beispiel 1 Ein Latex, wie er auf Naturkautschukplantagen anfällt,
wurde mit einer 35 %igen Lösung in Wasser der Verbindung 1 in einer Menge versetzt
und so verdünnt, daß eine Konzentration von 0,0151 Gew.-% dieses Produktes im Latex
entstand. Nach Homogenisierung im Latex wurde mit Ameisensäure ein pH-Wert von 4,8
eingestellt. Der koagulierte Naturkautschuk wurde in üblicher Weise isoliert und
getrocknet. Die Mooney-Viskosität des so erhaltenen Naturkautschuks wurde mit der
eines aus unbehandeltem Latex gewonnenen Naturkautschuks verglichen.
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Außerdem wurden noch die Mooney-Viskositäten von Naturkautschukvergleichsproben
gemessen, bei deren Herstellung der zugrundeliegende Naturlatex mit einer 35 Gew.-%igen
PCTP + Aktivator-Suspension (Pentachlorthiophenol + Eisenhemiporphyrazin) 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 67 NR-Kautschuk
mit Verbindung 1 M-L-4 44-43 NR-Kautschuk mit PCTP + Aktivator M-L-4 48 47 Verbindung
1 ist damit deutlich stärker in seiner Abbauwirkung als das Vergleichsprodukt (PCTP
+ Aktivator).
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 Matizierwirkung
dieses Produktes beobachtet wird, d.h. bei Mastizieraktivität dürfte nahezu pH-Wert-unabhängig
sein.
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Verbindung 1 =