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Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen. Die Herstellung
von Kautschukmischungen aus Latexpaste und Füllstoffen erfolgte bisher so, daß die
letzteren vorher mit Wasser zu einem Brei angeteigt wurden. Diese Anteigung war
notwendig, um zu verhindern, daß durch Adsorption der trockenen Füllstoffe der Latexpaste
das Wasser entzogen wurde und dadurch bereits ein Gerinnen des Latex eintrat, bevor
noch eine homogene Mischung zustande gekommen war. Der Nachteil dieser Maßnahme
bestand darin, daß das zum Anteigen verwandte Wasser wieder verdampft werden mußte,
und daß außerdem die bei der Vulkanisation sich bildenden Dampfbläschen das gleichmäßige
Gefüge des Kautschuks unter Bildung eines porösen Vulkanisats zerstörten. Außerdem
tritt bei der Anteigung der Füllstoffe eine Zusammenlagerung der Teilchen ein, welche
deren spätere gleichmäßige Verteilung zwischen den Kautschukteilchen verhindert.
Es hat sich nun gezeigt, daß man diese Nachteile vermeiden kann, wenn man die Füllstoffe
einer Paste zusetzt, die vorher mit einem Kautschuklösungsmittel vermischt worden
ist. Man hat zwar Latex schon organische Lösungsmittel zugesetzt, die die Träger
von Harzen, Kunstharzen und anderen Stoffen waren. Die Lösungsfähigkeit bezog sich
in diesen Fällen jedoch auf die zugesetzten Stoffe, nicht auf den Kautschuk. Auch
wurden diese Lösungsmittel mit den in ihnen gelösten Stoffen erst mit Wasser emulgiert,
bevor sie dem Latex zugemischt wurden. Nach dem vorliegenden Verfahren soll aber
gerade Wasser vermieden werden. Auch in den Fällen, wo als Lösungsmittel ein Stoff
verwendet wurde, der zufällig auch Kautschuk löste, war der Effekt des neuen Verfahrens
nicht zu erzielen, weil die :Menge des Lösungsmittels gegenüber der Menge des Wassers
vollständig zurücktrat.
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Man hat auch dem Latex ein Lösungsmittel für Kautschuk, z. B. Benzol,
zugesetzt, um eine Koagulation desselben zu erzielen. Dieses Verfahren führt bestenfalls
zu einer ganz groben Mischung von Benzol und Kautschuk. Außerdem verbleibt das im
Serum emulgierte Benzol bei der Koagulation in demselben und würde beim Eindampfen
infolge seiner Flüchtigkeit entweichen, so daß die Paste praktisch benzolfrei wäre.
Es ist aber für das Verfahren wesentlich, daß jedes Kautschukteilchen Gelegenheit
hat, anzuquellen und sich mit den anderen zu verbinden, was jedoch mir in äußerst
konzentriertem Zustande und nicht in verdünnter wässeriger Suspension eintritt.
Man hat auch schon zu etwas konzentriertem Latex Kohlenwasserstoffe zugesetzt und
die Mischung zwecks Depolymerisation des Kautschuks auf ioo bis id.o° erhitzt. Diese
Depolymerisation soll aber nach dem vorliegenden Verfahren vermieden werden. Deshalb
geschieht das Abtreiben des Benzols auch bei Temperaturen,
die ohne
Einfluß auf das Gefüge des Kautschuks sind. Die Ausführung des Verfahrens erfolgt
so, daß die Latexpaste mit einem Lösungs- und Quellungsmittel für Kautschuk angerührt
und einige Zeit stehengelassen wird. Der so erhaltenen Masse kann man die trockenen
Füllstoffe zusetzen;" ohne befürchten zu müssen, daß hierdurch eine Koagulation
eintritt. In dem z. B. benzolischen Medium haften die Füllstoffe nicht aneinander,
und es gelingt leicht und schnell, sie vollständig gleichmäßig in der Latexpaste
zu verteilen. Die so entstandene Mischung wird nun erwärmt, wobei das Lösungsmittel
für Kautschuk sowie das in der Paste enthaltene- Wasser verdampfen. Man erhält eine
in der Wärme plastische, vollständig homogene Masse, die hierauf, wie üblich, verarbeitet,
z. B. vulkanisiert, werden kann. Zweckmäßig setzt man dem Lösungs- und Quellmittel
nach bekanntem Verfahren ein Stoff zu, der, wie z. B. Wachs oder Paracumaron, den
Kautschuk erweicht.
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Beispiel r.
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43 kg Paste, entsprechend 33,3 kg Kautschuk, werden mit einer Lösung.
von 7 kg
Wachs in 221 Benzol angeteigt und einige Zeit stehengelassen. Hierauf
wird eine Mischung von 4,7 kg Schwefel, i kg Magnesia usta, 25 kg Schwerspat,
9 kg Zinkoxyd und 2o kg Kreide zugesetzt und durch Kneten so lange verarbeitet,
bis die Mischung homogen geworden ist. Wird die Mischung bei dieser Verarbeitung
zu trocken, so braucht man nur etwas Benzol zuzugeben, wodurch die Masse eine derartige
Weichheit erhält, daß der Füllmittelzusatz fortgesetzt werden kann. Das erhaltene
Produkt wird zur Entfernung des Benzols und Wassers erwärmt und nach vollständiger
Trocknung vulkanisiert.
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Beispiele. 130 kg Paste der obigen Konzentration werden mit
21 1 Benzol angeteigt. Hierauf wird eine Mischung von 14,1 kg Schwefel, 3 kg Magnesia
usta, 75 kg Schwerspat, 27 kg Zinkoxyd und 6o kg Kreide zugesetzt. Die weitere Verarbeitung
erfolgt wie oben.
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Es hat sich gezeigt, daß der so erhaltene Kautschuk außer seiner homogenen
Struktur den Vorteil aufweist, daß sich die Vulkanisationszeit viel genauer bemessen
läßt, weil die sonst vorkommende Anvulkanisation fortfällt; während man bei der
Trocknung von reinere Wasserpästen höhere Temperaturen anwenden muß, welche schon
eine beginnende Vulkanisation in Gang setzen, ist dies nach dem neuen Verfahren
ausgeschlossen, weil die Trocknung infolge der leichteren Flüchtigkeit des Benzols
schon bei viel niedrigerer Temperatur vor sich geht. Ferner bietet das Verfahren
den Vorteil, daß es die Herstellung von Kautschukmischungen mit viel höheren Zusätzen
gestattet. Schließlich weist der erhaltene Kautschuk eine höhere Reißfestigkeit
und Dehnbarkeit auf als ein Kautschuk, der bei denselben Mengenverhältnissen, aber
unter Anwendung von Wasser als Anteigungsmittel der Füllstoffe erhalten wurde.
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Beispiel: 1,29o kg Latexpaste (entsprechend i kg Kautschuk), o,21o
kg Paraffinwachs, o,i4o kg Schwefel, o,o3o lcg Magnesia usta, 0,750
kg Schwerspat, 0,27o kg Zinkoxyd, o,6oo kg Schlemmkreide wurden, wie oben beschrieben,
gemischt, getrocknet, geformt und bei 3 Atm. il/, Stunde vulkanisiert. Ein aus der
erhaltenen'Platte herausgeschnittener Ring gab auf der Schoppermaschine folgende
Werte: Innerer Durchmesser des Ringes 44,7 mm, äußerer Durchmesser des Ringes 52,3
mm, Ringbreite 3,8 mm, Dicke 0,7 nun. Dieser Ring zeigte einen Reißwert von
3,85 kg bei einer Dehnung von 49:1 Prozent, entsprechend einer absoluten Dehnung
von 34,4 mrri. Die Belastung pro Ouadratzentimeter betrug daher 143 kg.
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Ein nach der alten Methode (ohne Quellüngsmittel) mit denselben Mischungsverhältnissen
erhaltener Ring gab folgende Werte: Innerer Durchmesser 44,7 mm, äußerer Durchmesser
52,3 mm, Ringbreite 3,8 mm, Dicke 2,86 mm. Der Reißwert betrug 5,451g, die Dehnung
2,47 mm - 353 Prozent und die Belastung pro Quadratzentimeter im Augenblick des
Reißens 51 kg.