DE533288C

DE533288C - Verfahren zum Kaltvulkanisieren von Kautschuk oder kautschukartigen Produkten

Info

Publication number: DE533288C
Application number: DEE32237D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-03-21
Filing date: 1925-03-21
Publication date: 1931-09-15

Description

Verfahren zum Kaltvulkanisieren von Kautschuk oder kautschukartigen Produkten Für die Kaltvulkanisation von Kautschuk hat sich als Lösungsmittel für dieVulkanisiermittel bisher lediglich Schwefelkohlenstoff bewährt, da alle als Ersatz desselben empfohlenen Lösungsmittel, selbst Tetrachlorkohlenstoff trotz seines guten Lösungsvermögens für Kautschuk, keine genügend starke Duellwirkung besitzen, um das Gefüge in kurzer Zeit so weit aufzulockern, daß das Vulkanisiermittel in die Kautschukschicht eindringen -kann. So günstig der Schwefelkohlenstoff in dieser Hinsicht wirkt, so nachteilig ist seine Feuergefährlichkeit, welche bekanntlich schon vielfach zu Unglücksfällen in Betrieben und vor= allem beim Transport der Vulkanisierlösungen geführt hat.
Es wurde nun gefunden, daß Methylenchlorid die bekannten Lösungsmittel des Kautschuks in bezug auf die Intensität und Geschwindigkeit der Duellwirkung weit übertrifft. Diese Eigenschaft ist, trotzdem Methylenchlorid als Lösungsmittel für Kautschuk bekannt ist (s. Chemikerzeitung 1923, S.793), bisher nicht erkannt worden. Vor allem ist es unbekannt geblieben, daß Methylenchlorid gleichzeitig ein vorzügliches Lösungsmittel für Chlorschwefel ist und daß sich eine Lösung von Chlorschwefel in Methylenchlorid zur Kaltvulkanisation ausgezeichnet eignet und eine solche ebenso schnell und ausgiebig bewirkt wie eine Lösung des Chlorschwefels in Schwefelkohlenstoff. Diesem gegenüber hat die Lösung von Chlorschwefel in Methylenchlorid den außerordentlich wichtigen Vorzug der vollkommenen Unbrennbarkeit, die den Versand von Vulkanisationslösungen, die Lagerung und die Verwendung in den Betrieben ganz ungefährlich macht. Auffallenderweise läßt sich dem Methylenchlorid eine erhebliche lylenge, bis zu 30 °/o des Gewichtes, an Schwefelkohlenstoff hinzufügen, ohne daß Brennbarkeit dieses Gemisches eintritt, und es hat sich gezeigt, daß sich dieses unbrennbare oder kaum brennbare Gemisch aus Methylenchlorid und Schwefelkohlenstoff in ganz hervorragender Weise als Lösungsmittel für Chlorschwefel oder andere Vulkanisationsmittel für die Kaltvulkanisation eignet.
Das Methylenchlorid unterscheidet sich für diesen Verwendungszweck erheblich von dem ebenfalls als Kautschuklösungsmittel empfohlenen Tetrachlorkohlenstoff, denn dieser hat zwar ein gutes Lösungsvermögen für Kautschuk, aber ein wesentlich geringeres Ouellungsvermögen als Methylenchlorid. Aus diesem Grunde wurden bisher trotz der Nichtbrennbarkeit des Tetrachlorkohlenstoffs Lösungen von Chlorschwefel in Tetrachlorkohlenstoff als Vulkanisationsmittel praktisch gar nicht oder nur in sehr geringem Umfange benutzt, während infolge des hohen Ouellungsvermögens des Methylenchlorids, .welches, wie gesagt, noch durch den Zusatz von Schwefelkohlenstoff gesteigert werden kann, eine Kaltvulkanisation ohne Feuersgefahr in ebenso schneller und einfacher Weise möglich ist wie bei Verwendung reiner Schwefelkohlenstofflösungen. Besonders wertvoll ist die Tatsache, daß sich in Methylenchlorid, insbesondere bei Zugabe von Alkohol, auch eine Reihe anderer Substanzen auflösen, für welche es bisher kein gleichzeitig auch Kautschuk- bzw. kautschukartige Substanzen lösendes -Mittel gab. Es können nunmehr den Kautschuklösungen die verschiedenartigsten, in den üblichen Kautschuklösungsmitteln nicht oder unvollkommen löslichen Produkte, wie Kopal, Schellack, Acetylcellulose, Alkylcellulose usw., zugesetzt werden, und aus diesen .können Schichten von Kautschukmischungen erzeugt werden, welche ganz neue Eigenschaften besitzen, wobei die Kältvulkanisation des Kautschuks ganz ohne Einwirkung auf die betreffenden Zusatzprodukte ist.
Vergleichsversuche, welche zwischen Methylenchlorid unter Zusatz von Schwefelkohlenstoff und den bekannten Lösungsmitteln, die bei dem Vulkanisationsverfahren technisch benutzt werden, also Schwefelkohlenstoff, Tetrachlorkohlenstoff und Benzol, angestellt wurden, haben die auffallende Tatsache ergeben, daß das Quellungsvermögen des Methylenchlorids größer ist als dasjenige der bisher benutzten Lösungen, und daß sich besonders die Mischung von Methylenchlorid und Schwefelkohlenstoff in dieser Hinsicht auszeichnet, wobei sich das Mischungsverhältnis von 8o Teilen Methylenchlorid und 2o Teilen Schwefelkohlenstoff als am besten erwies. Die Vergleichsversuche wurden in der Weise angestellt, daß die verschiedenen Lösungsmittel mit je 2 Volumprozent Schwefelchlorür versetzt wurden und in diese Mischungen Streifen von Patentgummi eingetaucht wurden. Die Tauchzeiten wurden zwischen 3 und 1o Sekunden variiert. Als Kautschukplatten wurden verwendet: i. eine hellbraune durchscheinende Kautschukplatte, welche im unvulkanisierten Zustande eine Dicke von 1,o5 mm hat, 2. eine schwarze Patentgummiplatte in unvulkanisiertem Zustande von der Dicke 2,03 mm.

Die.Versuche ergaben folgendes Ergebnis

Vulka- Dickenmessung

nisa- derVulkanisate

Lösungsmittel tions- vor I nach

zeit derBehandlung

in Sek. mit N H3 usw.

Kautschukprobe braun; Dicke im

Anlieferungszustand 1,o5 mm

Methylenchlorid ..... .. 7 1,23 1,23

- ....... 11 1,28 1,27

Schwefelkohlenstoff ..... 8 i,14 1,14

11 1,14 . -1,14

Vulka- Dickenmessung

nisa- derVulkanisate

Lösungsmittel tions- vor I nach

zeit derBehandlung

in Sek. mit N H3 usw.

Kautschukprobe braun; Dicke im

Anlieferungszustand i,o5 mm

Tetrachlorkohlenstoff .. 7 1,i9 1,18

11 1,15 1,14

Benzol ............ . 7 1,17 1,17

- .............. 11 1,19 1,18

Gemisch aus 2o Schwefel-

kohlenstoff und 8o Me-

thylenchlorid ......... 8 1,27- . 1,27

Gemisch aus 3o Schwefel-

kohlenstoff und 7o Me-

thylenchlorid ......... 8 1,28 1,25

Gemisch aus 2o Schwefel-

kohlenstoff und ioo Me-

thylenchlorid ......... 8 1,255 1,26

Kautschukprobe schwarz; Dicke im

Anlieferungszustand 2,05 mm

Methylenchlorid ........ 8 2,35 2,36

Schwefelkohlenstoff ...... 8 2,17 2,16

Tetrachlorkohlenstoff .... 8 2,13 2,13

Benzol .............. 8 2,16 2,15

Aus den vorstehenden Zahlen geht hervor, daß Methylenchlorid und Mischungen aus Methyletichlorid und Schwefelkohlenstoff eine wesentlich größere Schwellung bei der Vulkanisation, auf die gleichen Vulkanisationszeiten berechnet,. hervorbringen als die bisher üblichen Lösungsmittel. Hierbei ist es besonders wichtig, festzustellen, daß mit dem Schwellungsvorgang auch die Vulkanisationswerte übereinstimmen. Je stärker die Schwellung, um so weiter ist die Vulkanisation vorgeschritten.

Dies geht aus vorliegenden Beispielen hervor:

Vulkanisations- gebundener

zeit Schwefel

Methylenchlorid. . . . 11 Sek. o,681

Schwefelkohlenstoff 11 - 0,522%

Tetrachlorkohlenstoff i1 - 0,333 °/o

Benzol ........... 11 - 0,4760/0

Es würden diese Zahlen demnach Vulkanisationszeiten von etwa 3 bis 4 Sekunden für % mm Wandstärke und 8 bis i1 Sekunden für i bis 2 mm Wandstäike der Kaltvulkanisationsgegenstände entsprechen bei einem Gehalt von nur a Volumenprozent Schwefelchlorür in Methylenchlorid.
Die Methylenchloridlösung ist also selbst dem brennbaren Schwefelkohlenstoff wesentlich und dem unbrennbaren Tetrachlorkohlenstoff weit überlegen. Noch günstiger wirkt die Mischung von Schwefelkohlenstoff und Methylenchlorid, welche, wie gesagt, bis zu einem erheblichen Gehalt von Schwefelkohlenstoff unbrennbar ist. Bringt man diese Mischung in Kontakt mit einer offenen Flamme, so flammt der an der Oberfläche befindliche Schwefelkohlenstoff leicht auf, erlischt aber sofort wieder. Eine Entzündung durch heißes Metall, selbst durch glühendes Eisen, findet jedoch selbst bei einem Gehalt von 30 °/o Schwefelkohlenstoff nicht statt.
Die Verwendung von Methylenchlorid allein oder in Verbindung mit anderen Lösungsmitteln für die Kaltvulkanisation ist demnach in jeder Beziehung ein erheblicher technischer Fortschritt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Kaltvulkanisieren von Kautschuk oder kautschukartigen Produkten mittels einer Lösung von Chlorschwefel oder dessen Äquivalenten, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Methylenchlorid, gegebenenfalls bei Gegenwart von Schwefelkohlenstoff oder anderen Lösungsmitteln des Kautschuks und von anderen Substanzen, welche in Methylenchlorid oder Mischung von Methylenchlorid mit anderen Lösungsmitteln löslich sind, verwendet wird.