DE3118144C2 - - Google Patents

Description

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.

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 "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.

Versuche mit bekannten Abbaumitteln wie Pentachlor­ thiophenolzink, 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.

Andere Verbindungen vom Typ der Arylmercaptane scheiden aus toxikologischen Gründen aus.

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.

Diese Mercaptide - insbesondere die Alkalisalze - sind in Wasser ausreichend gut löslich, folglich mit der Latexmilch ohne zusätzliches Dispergiermittel zu vermischen 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 100°C tritt der Abbau der Polymerketten ein. Hierdurch wird ein verarbeitungsfähiges Material mit dem gewünschten Viskositätswert erhalten. 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 übliche Mastikation entfällt, was große Vorteile bezüglich Energie- und Arbeitskapa­ zitätseinsparung mit sich bringt.

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.

Vorzugsweise wird das Na- bzw. K-Mercaptid des Penta­ chlorthiophenols eingesetzt.

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 60-150°C, bevorzugt 80-120°C zur Entfaltung gebracht.

Als Dosierungsrichtlinie mag für Latex und Festkautschuk ein Bereich von 0,01-5 Gew.-%, bevorzugt von 0,01-1 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01-0,3 Gew.-% bezogen auf Polymergehalt gelten.

Außer Naturkautschuklatex lassen sich auch Synthese­ kautschuk-Latices, wie z. B. Styrolbutadien-, Polychloropren-, Nitril-, Butadien- oder Isoprenlatex mit den erfindungsgemäßen Abbaumitteln in üblicher Weise nach der Koagulation einer Mastikation unterziehen.

Natürlich können die Substanzen auch zum Abbauen der Festkautschuke, wie Naturkautschuk, Styrolbutadienkautschuk, Nitrilkautschuk, Butadienkautschuk, Isoprenkautschuk usw. verwendet werden.

Die Wirkung der genannten Substanzen als Mastizier- bzw. Abbaumittel kann dem folgenden Versuch entnommen werden.

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. Außerdem wurden noch die Mooney-Viskositäten von Natur­ kautschukvergleichsproben gemessen, bei deren Herstellung der zugrundeliegende Naturlatex mit einer 35 Gew.-%igen PCTP+Aktivator-Suspension (Penta­ chlorthiophenol+Eisenhemiporphyrazin) versetzt war. Bei gleichen Trockenzeiten und gleichen Temperaturen wurden folgende Mooney-Werte erhalten (100°C, 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 Mastizierwirkung dieses Produktes beobachtet wird, d. h. bei Mastizieraktivität dürfte nahezu pH-Wert-unabhängig sein.

Claims (1)

1. Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel in der im Falle n=1 M Natrium, Kalium, Lithium, Casium oder Rubidium und im Falle n=2 Calcium, Strontium oder Barium darstellt,
   als Mastiziermittel für Natur- und/oder Synthesekautschuklatex.