DE546574C - Verfahren zur Beschleunigung der Vulkanisation - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AH 14. MÄRZ 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M546574 KLASSE 39 b GRUPPE

Verfahren zur Beschleunigung der Vulkanisation Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. September 1923 ab

Die zur Vulkanisation gummierter Gewebe erforderlichen flüssigen Vulkanisationsbeschleuniger sind nur in geringer Zahl vorhanden. Der Typ dieser Beschleuniger ist das Piperidin; es kommt aber wegen seines hohen Preises für die praktische Verwendung nicht in Betracht. Andererseits ist es bereits bekannt, daß Formaldehyd und Acetaldehyd mit Ammoniak Verbindungen geben, die eine starke Vulkanisationsbeschleunigung bewirken. Acetaldehydammoniak und Hexamethylentetramin gehören zu den bekanntesten Beschleunigern. Diese Verbindungen sind aber feste kristallisierte Körper. Nun besteht jedoch bei der gewerblichen Anwendung ein erheblicher Unterschied zwischen festen und flüssigen Beschleunigern, und jede dieser beiden Klassen hat ihre besonderen Anwendungsgebiete, auf denen sie den Beschleunigern der anderen Klassen überlegen ist.

Als Vorzüge der flüssigen Vulkanisationsbeschleuniger gegenüber den festen Beschleunigern kommen folgende Punkte in Betracht:

1. Bei der Bereitung der Vulkanisationsgemische, die in der Regel bei gewöhnlicher Temperatur erfolgt, ist es naturgemäß sehr viel leichter, einen flüssigen Stoff homogen in dem Gemenge zu verteilen als eine feste Substanz. Bei. der technischen Ausführung ergibt sich hieraus eine wesentliche Ersparnis an Kraft und Arbeitszeit.

2. Beim Vulkanisieren gummierter Gewebe ist es nur unter Verwendung eines flüssigen Beschleunigers möglich, eine gleichmäßige Vulkanisation zu erreichen. Auf diesem Anwendungsgebiet ist ein Ersatz der flüssigen Beschleuniger durch feste praktisch so gut wie ausgeschlossen.

Der beste bisher bekannt gewordene flüssige Beschleuniger ist das schon erwähnte Piperidin, dessen Verwendung jedoch schon wegen seines hohen Preises praktisch begrenzt ist. Es wurde nun gefunden, daß das bei gewöhnlicher Temperatur flüssige wasserfreie Butylaldehydammoniak ein vorzüglicher Vulkanisationsbeschleuniger ist, der das Piperidin vollständig ersetzen kann. Außer seinem erheblich niedrigeren Preis bietet es noch eine Reihe anderer Vorzüge gegenüber dem Piperidin.

Zunächst ist das Butylaldehydammoniak weniger flüchtig als Piperidin. Daraus ergibt sich, daß von dem Butylaldehydammoniak bei der im Verlauf des Vulkanisationsverfahrens erforderlichen Temperaturerhöhung eine geringere Menge durch Verdampfung verlorengeht als von dem flüchtigeren Piperidin. Man kann also mit einem geringeren Zusatz die gleiche Wirkung erreichen.

Weiter zeichnet sich das Butylaldehydammoniak durch ein gutes Benetzungsvermögen für Kautschuk aus; es läßt sich daher besser, leichter und schneller in dem Kautschukgemisch verteilen.

Ein weiterer Vorzug des Butylaldehydammoniaks vor dem Piperidin ist die größere Arbeitssicherheit (Plateaueffekt) bei seiner Anwendung. Das bedeutet, daß bei Verwen-

dung von Butylaldehydammoniak die Zeitspanne, innerhalb -deren die Vulkanisation beendet werden muß, erheblich, langer ist als bei Piperidin. Die Gefahr der Untervulkanisation infolge zu kurzen Erhitzens und der Übervulkanisation bei zu langem Erhitzen ist dadurch, erheblich herabgesetzt. Daraus ergibt sich, weiter, daß Betriebsfehler, wie z. B. falsches Einwägen, ungenaue Einhaltung der

ίο Arbeitstemperatur oder der Vulkanisationsdauer die Eigenschaften des Erzeugnisses nicht oder doch, erheblich weniger beeinflussen, als dies bei Anwendung von Piperidin der Fall wäre.

Zu erwähnen ist auch noch die vollkommene Ungiftigkeit des Butylaldehydammoniaks, die für seine technische Anwendung selbstverständlich einen großen Vorzug darstellt.

Die genannten Vorteile gelten sowohl einzeln als auch in ihrer Gesamtheit in erhöhtem Grade gegenüber den hinter den technischen Vorzügen des Piperidins zurückstehenden, in der deutschen Patentschrift 280198 genannten einzelnen Beschleunigern.

Es ist zwar bereits bekannt (amerikanische

Patentschrift 1417970), als Vulkanisationsbeschleuniger die Kondensationsprodukte aus aliphatischen Aldehyden und Aminen zu verwenden. Diese letzteren Produkte, wie Anilin, Diäthylanrin u. dgl., sind jedoch, viel teurere Produkte als das Ammoniak selbst, von welchem sie sich ableiten.

Nach der vorliegenden Erfindung, nach welcher dagegen unmittelbar aus dem Ammoniak ein flüssiger Beschleuniger mit wenigstens der gleichen "Wirksamkeit, aber zu einem bedeutend geringeren Gestehungspreis hergestellt werden kann, wird also offensichtlich für die Vulkanisationstechnik eine wesentliche Verbesserung -erzielt.

Für die Anwendung des Butylaldehydammoniaks zur Vulkanisationsbeschleunigung sind im folgenden zwei Beispiele gegeben:

Beispiel 1

Man geht von folgendem Vulkanisationsgemisch aus:

Kautschuk 1000

Schwefel 100

Butylaldehydammoniak 15

Vulkanisationsdruck 4,5 Atm. abs.

Anheizdauer 15 Minuten

Erhitzen auf Vulkanisationstemperatur 15 Minuten

Das Erzeugnis ist von ausgezeichneter Beschaffenheit und sehr nervig.

Zerreißfestigkeit 359 g/mm²

Zerreißdehnung 6,7

Elastizität 37 %

B erspiel 2

Die Anwendung von Butylaldehydammoniak gestattet auch die Zumischung von Faktis, 6g ohne daß die Herabsetzung der Festigkeit die gleichen Werte annimmt wie bei anderen Beschleunigern.

Mischung; _yo

Kautschuk 1000

Faktis 100

Schwefel , 100

Zinkoxyd 100

Butylaldehydammoniak ... 15

Vulkanisationsdruck 4 Atm. abs.

Anheizung 10 Minuten

Erhitzen auf Vulkanisationstemperatur 30 Minuten

Zerreißfestigkeit 1987 g/mm² „

Zerreißdehnung 7,0

Die Herstellung des Butylaldehydammoniaks kann in verschiedener Weise erfolgen:

a) Man läßt Butylaldehyd auf flüssiges Ammoniak einwirken; es bilden sich dabei Kristalle einer Butylaldehydammoniakverbindung. Nach dem Entfernen des Wassers entsteht das flüssige Butylaldehydammoniak.

Das Entwässern geschieht durch schwaches Erwärmen der Kristalle bis zum Schmelzen; die sich abtrennende wasserhaltige Schicht wird entfernt. Es hinterbleibt ein je nach den Arbeitsbedingungen mehr oder weniger entwässertes Butylaldehydammoniak, das ohne weitere Reinigung gebrauchsfähig ist.

Statt dessen kann man die Kristalle in einem evakuierten Trockenraum entwässern.

b) Man läßt Ammoniakgas auf eine Lösung von Butylaldehyd in einem geeigneten wasserfreien Lösungsmittel, beispielsweise Äther, einwirken. Es bildet sich unmittelbar wasserfreies Butylaldehydammoniak.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk unter Benutzung eines flüssigen Beschleunigers, gekennzeichnet durch die Verwendung von flüssigem wasserfreiem Butylaldehydammoniak.