DE540631C - Verfahren zum Vulkanisieren von natuerlichem oder kuenstlichem Kautschuk - Google Patents

Description

• Verfahren zum Vulkanisieren von natürlichem oder künstlichem Kautschuk Es ist bekannt, daß Vulkanisate, denen vor der Vulkanisation elementares Selen zugesetzt wurde, beträchtlich erhöhte Abreibungsfestigkeit zeigen; es sind jedoch relativ beträchtliche Mengen an Selen und außerdem an üblichen Vulkanisationsbeschleunigern zur Erzielung erstklassiger Vulkanisate von gleichzeitig guter Reiß- und Abreibungsfestigkeit nötig.
• Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, das Selen in organischen Verbindungen so zur Anwendung zu bringen, daß es nicht nur relativ stark - da in aktiver Form angewandt - die Abreibungsfestigkeit erhöht, sondern daß die zur Anwendung kommende Selenverbindung gleichzeitig als Beschleuniger wirkt. Weitaus die meisten in der Literatur beschriebenen organischen Selenverbindungen besitzen nicht die Fähigkeit, vulkanisationsbeschleunigend zu wirken. Nur einige wenige selenhaltige organische Beschleuniger, die auch im gewissen Maße die Abreibungsfestigkeit zu erhöhen vermögen, sind bekannt geworden, indessen ist bei diesen Verbindungen die beschleunigende Wirkung außerordentlich stark im Vergleich zur Wirkung gegen das Abreiben. Daher müßten, um letzteres ausreichend zu verhindern, von den betreffenden Stoffen derart große Mengen zugesetzt werden, daß die beschleunigende Wirkung einen für die Verarbeitung der Kautschukmischungen völlig unzulässigen Grad annehmen würde. Im Gegensatz hierzu zeigen die erfindungsgemäß verwendeten Einwirkungsprodukte von H2 Se, N H, und Aldehyden aufeinander die beiden Wirkungen in so günstigem Verhältnis, daß man sich dieser Selenverbindungen zur Erzielung beider Wirkungen, ohne Störungen befürchten zu müssen, bedienen kann. Beispiel i In 6oo ccm Methanol wird bis zur Sättigung Ammoniakgas und folgend Selenwasserstoff eingeleitet. Zu dieser Lösung werden dann 6oo ccm Benzaldehyd gesetzt. Bei Abkühlung scheidet sich ein gelbes, harzartiges Produkt ab.
• Die Wirkung dieses Selenpräparates wurde wie folgt geprüft: Es wurden zwei Kautschukmischungen folgender Zusammensetzung hergestellt:

  Mischung A Mischung B

  ioo Smoked Sheet ioo Smoked Sheet

  5 Zn O 5 ZU O

  3,5 S 1,5 Schwefel

  i Mercaptobenzo- i Mercaptobenzo-

  thiazol thiazol

  3 Stearinsäure 3 Stearinsäure

  4o Gasruß 4o Gasruß

  a Mischöl

  Zur Erläuterung sei angeführt, daß als Mercaptobenzothiazol der im Handel unter dem Namen Captax bekannte Beschleuniger und als Ruß der unter dem Namen Micronex im Handel erhältliche aktive, amerikanische Gasruß verwendet wurde, d. h. ein Gasruß, der die Festigkeit der Vulkanisation erhöht, im Gegensatz zu den inaktiven Füllstoffen, die auf die Festigkeit ohne Einfluß sind. Von jeder der obigen Mischungen wurden ein Drittel mit i "/..des im Handel unter dem Namen Vandex bekannten pSelenpräparates versetzt, d. i. ein in der Kautschuk_ industrie gebräuchliches Mittel zur Erhöhung des Abreibungswiderstandes, welches bei der Analyse einen Gehalt von 98% Selen ergab und demnach als technisch reines Selen anzusprechen ist. Ein zweites Drittel enthielt einen Zusatz von 1% des neuen Selenpräparates, während das dritte Drittel ohne Zusatz blieb.
• Die folgenden zwei Tabellen geben Aufschluß über die nach bestimmten Vulkanisationszeiten erreichten Festigkeiten und zeigen, daß das Selenpräparat die mechanischen Eigenschaften überaus günstig beeinflußt und eine ausgesprochene beschleunigende Wirkung auf die Vulkanisation ausübt.

  Tabelle i

  Reißlasten in kg/cm2

  Vulkanisations- Mischung A Mischung A

  zeit Mischung A mit mit

  ohneZusatz 10/(, Handels- taOSelen-

  präparat präparat

  ao Minuten... 2o6 ± 2 226 ± 23 263 13

  30 - ... 207 - 15 223y 17 242.i 13

  40 - ... 2o6- 6 2i9 io 220 ig

  Tabelle 2

  Reißlasten in kg/cm2

  Vulkanisations- Mischung B Mischung B

  zeit Mischung B mit mit

  ohne Zusatz r °,n Handels- r 01,0

  präparat

  15 Minuten ... 154 ± 17 178 ± 28 222 i 22

  e

  25 2o6 31- 2 215 ± 11 223 ± 21

  Die der Tabelle 2 entsprechenden Mischungen wurden mit der Abschleifmaschine untersucht. Hierbei ergaben sich folgende Werte: I. Der Motor der Abriebmaschine war während 5 Min. je 5 Sek. eingeschaltet und 15 Sek. ausgeschaltet

  Vull:anisations- Maimale

  Abrieb Abweichung Verhältnis

  zeit

  1$' j atü in mg ;yutt wert der Werte

  ohne Zusatz (1000 :L 140) 14 0/0 1,000

  Handels-

  präparat (596 :L 46) 77% 0:596

  n eues Selen-

  präparat (334 ::L- 74) 22 % 0334

  II. Der Motor war während 5 Min. je io Sek.

  eingeschaltet und je io Sek. ausgeschaltet:

  Vull:anesations- Maximale

  zeit Abrieb

  Abweichungl Verhältnis

  Vom der Werte

  25 3 atit in mg #,qittelwert

  I

  ohne Zusatz (17o 2o) 11,7% 1,000

  Handels-

  präparat (107 @- 23) 21,5% o,630

  neues Selen-

  präparat (6o ± 40) 67 0/0 0,353

  Aus diesen Zahlen ist ersichtlich, da15 das neue Präparat dem Kautschuk eine außerordentlich hohe Abreibungsfestigkeit verleiht. Beispiel 2 Methylalkohol wird mit Ammoniakgas gesättigt, und darauf wird Selenwasserstoff eingeleitet, bis der Selengehalt der Lösung ungefähr 3%beträgt. Von der so gewonnenen methylalkoholischen Ammoniakselenidlösung werden 300 ccm zu 1 1 Zimtaldehyd gefügt, worauf mit N H3 gesättigt wird. Es fällt ein anfangs öliges, später erhärtendes, rötliches bis tiefbraunes Produkt aus. Die Prüfung in der gleichen Weise, wie in dem Beispiel i beschrieben, gab ähnliche gute Ergebnisse wie dort.
• Beispiel 3 Zu 5o ccm Acetaldehyd, aus Ampullen entnommen, werden 15 ccm einer wie in Beispiel 2 gewonnenen methylalkoholischen Ammorliumselenidlösung gefügt, und dann wird mit Ammoniak gesättigt. Es fällt ein fein kristallines rosa Produkt aus, das wie in Beispiel i auf seine Wirkung als Beschleuniger und Mittel gegen die Abreibung untersucht, sich ebenfalls als nach beiden Richtungen hin überaus wirksam erweist. Beispiel 4 50o ccm Fufurol werden mit 15o ccm der nach Beispie12 gewonnenen methylalkoholischen Ammoniumselenidlösung versetzt, und in die Lösung wird bis zur Sättigung Ammoniak eingeleitet. Man gewinnt ein braunes, fein kristallines Produkt, das gemäß Beispiel i geprüft wurde und sehr günstige Wirkung als Beschleuniger und Mittel gegen die Abreibung zeigte.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zurlBeschleunigung der Vulkanisation und Erhöhung der Abreibefestigkeit von natürlichem und synthetischem Kautschuk durch Zusatz geringer Mengen einer organischen Selenverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukmischung ein Kondensationsprodukt aus Ammoniak, Selenwasserstoff und einem Aldehyd zugesetzt wird.