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Verfahren zur Herstellung hochwertiger kautschukartiger Vulkanisate
Durch die französische Patentschrift 655 217 ist ein Verfahren zur Herstellung
hochwertiger weichkautschukähnlicher Vulkanisate geschützt, welches darin besteht,
daß man synthetische kautschukartige Massen in Mischung mit feinvel-teiltem Kohlenstoff
vulkanisiert.
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Es wurde nun gefunden. daß feinverteilter Kohlenstoff (Ruß) auch bei
den durch Polvinerisation erzeugten Mischpolymerisaten aus Butadien bzw. seinen
Homologen allein oder in Mischung miteinander und Olefinbenzolen von der Art des
Stvrols, Divinvlbenzols usw. sowie deren Kern-Und Seitenkettenhomologen eine sehr
wesentliche Verbesserung der Oualität bewirkt, welche in vielen Fällen die i)-ei
den Polvmerisaten der französischen Patentschrift 655 217 erzielbaren Resultate
noch übertrifft. Dies ist überraschend und konnte nicht vorausgesehen werden, weil
die Pblvnierisate der Olefinbenzole harzartigen Charakter besitzen und völlig anders
geartet sind als die synthetischen kautschukartigere Polvinerisate der genannten
Patentschrift. Die neuen Mischpolvinerisate können z. B. durch Vermischung von Erythren
oder seinen homologen mit Olefinbeilzoleil oder ihren Kern- und Seitenkettenhonlologen
und dar-' auffolgende Polyinerisation oder durch 1'olyinerisation von Gemischen
der teilweise polvinerisierten Kohlenwasserstoffe oder durch Polymerisation von
Gemischen von teilweise polymerisierten Butadienkohlenwasserstoffen und Olefinbenzolen
oder von teilweise polymerisierten Olefinbenzolen und Butadienkohlenwasserstoffen
hergestellt werden, wobei insbesondere das Wärmeverfahren durch einfaches Erhitzen
oder auch die verschiedenen Emulsionsverfahren lnit verschiedensten Emulgierungsmitteln
mit oder ohne wirksalne_Zusätze zur Verwendung, gelangen können.
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Aus allen diesen Gemischen, bei denen die Butadienkohlenwasserstoffe
oder ihre halbfertigere Polvinerisationsprodukte zweckmäßig inl Überschuß verwendet
werden, erhält nlan durch Vermischung mit feinverteiltem Kohlenstoff und darauffolgendeVulkanisation
hochwertige Vulkanisate, die in ihren Eigenschaften in mancher Hinsicht von denjenigen
der gewöhnlichen synthetischen Kautschuksorten vorteilhaft abweichen.
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[in Hinblick auf ihre hochwertigen Eigenschaften in bezug auf Dehnung,
Festigkeit und Elastizität und insbesondere auch wegen ihrer guten Widerstandsfähigkeit
gegen Abreibung eignen sich die nach vorliegendem Verfahren erhältlichen Rußvulkanisate
zur Verstellung von technisch wertvollen weichkautschukartigen Artikeln, wie z.
B. Fahrzeugbereifungen, Transportbändern, Treibriemen u. dgl. Dies gilt insbesondere
für die
Mischpolymerisate, welche durch Polymerisation von solchen
Kohlenwasserstoffmischungen erhalten wurden, welche neben Olefinbenzolen (vorzugsweise
Styrol), Butadien und/oder Isopren enthalten, und zwar letztere gegenüber dem Olefinbenzol
iin Überschuß. Naturgemäß läßt sich das Verfahren auch so ausführen, daß man den
feinverteilten Kohlenstoff bereits vor oder während der Polymerisation den Gemischen
zusetzt.
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Beispiel i ioo Gewichtsteile. Butadien und 5o Gewichtsteile Styr o1
werden mit 15 Gewichts= teilen eines Ernulgierungsmittels (z. B. stearinsaurern
Natrium, mono- oder di-alkylnaphthalinsulfosaurem Natrium, mit oder ohne Zusatz
anderer Kolloide. Elektrolyte usw.) in i5o Gewichtsteilen Wasser emulgiert und in
Ruhe oder unter Bewegung polymerisiert. Nach wenigen Tagen wird in guter Ausbeute
ein plastisches Polymerisat erhalten, das nach Aufarbeitung, z. B. mit 3 °% Schwefel,
15 "/" Zinkoxyd, 2 "/" Teer, 2 "/" Stearinsäure, 5o "/" Gasruß und i °/" Thiocarbanilid
verwalzt und in geeigneter Weise bei 2,5 bis 3. Atm. Dampfdruck vulkanisiert, hochwertige
weichkautschukartige Vulkanisate liefert, die eine Zerreißfestigkeit von 20o bis
3oo kg pro Quadratzentimeter bei 6oo bis 700 "/" Dehnung und eine Elastizität von
3o bis ¢o "/" besitzen.
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Nach obigem Verfahren aus I i3 Gewichtsteilen Isopren und 37 Gewichtsteilen
Styrol hergestellte Styrol-Isopren-Vulkanisate zeigen auf gleiche Weise vulkanisiert
Zerreißfestigkeiten von Zoo bis 25o kg pro Quadratzentimeter bei 7oo bis 8oo °/"
Dehnung und eine Elastizität von 28 bis 30 °@".
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Beispiele io5 Gewichtsteile Butadien und 45 Gewichtsteile Styrol werden
mit einer wäßrigen Lösung von io Gewichtsteilen Diäthylaminoä tlioxyoleylanilidchlorhydrat
in i 5o Gewichtsteilen Wasser einulgiert und in der Wärme polymerisiert. Das Poly
merisat wird nach Aufarbeitung mit 5o °/" Gasruß, 15')1, Zinkweiß, 4 °/" Teer, 2
°/" Stearinsäure, i °/" Schwefel und i,S "/" einer etwa 5o "/"igen alkoholischen
Lösung des Dekahydrochinaldinsalzes des Dithiocarbamats, das sich vom Dekahydrochinaldin
ableitet, in geeigneter Weise verwalzt und bei 2,5 bis 3 Atm. Dampfdruck vulkanisiert.
Man erhält ausgezeichnete Vulkanisate, die -eine Zerreißfestigkeit von etwa 27o
kg pro- Quadratzentimeter bei 5oo bis 6oo % Dehnung und 45 bis 470/a Elastizität
besitzen und die wegen ihrer sehr guten Widerstandsfähigkeit gegen Abreibung selbst
für Zweck stärkster Beanspruchung brauchbar sind.
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Beispiel 3 Ein nach Beispiel 2 aus 5o Gewichtsteilen Butadien und
15 Gewichtsteilen v.-Methylstyrol hergestelltes Mischpolymerisat zeigt, in
derselben Vulkanisationsmischung vulkanisiert, eine Zerreißfestigkeit von aoo bis
230 kg pro Quadratzentimeter bei einer Dehnung von etwa 5oo bis 6oo "/" und
einer Elastizität von 41 bis 42 "/".
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Die zur Verwendung gelangenden Bußmengen können in weiten Grenzen
schwanken; doch sei erwähnt, daß vorwiegend 2o bis 70 "/" Ruß bei den Vulkanisationsinischungen
mit Erfolg verwendet werden können. Auch können alle gebräuchlichen, nicht speziell
genannten Füllmittel anorganischer oder organischer Natur, Plastizierungsmittel,
Vulkanisationsbeschleuniger neben Ruß verwendet werden. Ebenfalls ist es möglich,
die Vulkanisation an Stelle von Schwefel mit anderen bekannten Vulkanisationsmitteln
(wie z. B. Selen, aromatischen Nitroverbindungen mit oder ohne Verwendung von Metalloxyden
usw.) auszuführen.