DE551549C

DE551549C - Vulkanisierung von Kautschuk

Info

Publication number: DE551549C
Application number: DER77680D
Authority: DE
Original assignee: Rubber Service Laboratories Co
Current assignee: Rubber Service Laboratories Co
Priority date: 1928-11-12
Filing date: 1929-03-29
Publication date: 1932-06-02
Also published as: GB330981A; BE359554A; NL25507C; US1958924A; FR672458A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vulkanisieren von dünnwandigen Kautschukgegenständen durch Erhitzen einer Kautschuk und Schwefel enthaltenden Kautschukmischung in einem Vulkanisierbad und besteht darin, daß als Vulkanisierbad eine wäßrige, gegebenenfalls noch Schutzkolloide enthaltende Suspension eines wasserunlöslichen, jedoch kautschuklöslichen Vulkanisationsultrabeschleunigers verwendet wird.

Das neue Verfahren ist anwendbar zur Vulkanisierung oder Wärmebehandlung geformter, nach dem Tauchverfahren hergestellter Kautschukerzeugnisse; ebenso eignet sich das Verfahren zur fortlaufenden Wärmebehandlung von Kautschukmassen, die aus Formmaschinen kommen, wie kannelierten Kautschukgegenständen, isolierten Drähten, Kautschukschläuchen u. dgl. Das neue Verfahren kann ebenso bei der Wärmebehandlung von mit Kautschuk überzogenen Geweben Anwendung finden, bei denen eine Kautschuk und Schwefel enthaltende Mischung durch Kalandern oder in anderer bekannter Weise auf ein Gewebe oder eine andere Unterlage aufgespritzt oder aufgebracht wird, wobei das mit Kautschuk überzogene Gut dann im wesentlichen fortlaufend durch das Bad hindurchgeführt wird, das die Vulkanisationsbeschleuniger enthält. Andere An-Wendungsgebiete für das neue Verfahren ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Beispielen.

Es ist schon vorgeschlagen worden, Kautschukmischungen, die Schwefel enthalten, dadurch zu vulkanisieren, daß man sie in heiße wäßrige Lösungen von Beschleunigern einbringt und in diesen Lösungen eine geeignete Zeit lang hält. Von diesem bekannten Verfahren unterscheidet sich das neue Verfahren dadurch, daß wasserunlösliche Beschleuniger verwendet werden, die in Form einer wäßrigen Suspension Anwendung finden, die als Vulkanisierbad verwendet wird. In diesem Falle kann man mit den wasserunlöslichen Beschleunigern ohne Anwendung organischer Lösungsmittel die gleichen Vorteile erzielen, die man mit wäßrigen Lösungen von Beschleunigern erreicht. Hinzu kommt, daß die Vulkanisierung mit den stark wirksamen Ultrabeschleunigern, insbesondere bei getauchten Kautschukgegenständen, die eine schnelle Vulkanisierung erfordern, wesentlich besser geregelt werden kann, wenn man mit wäßrigen Suspensionen der Beschleuniger arbeitet, die ein schnelles und gleichmäßiges Eindringen des Beschleunigers in den Kautschuk ermöglichen. Gegenüber dem bekann-

ten Arbeiten mit wäßrigen Lösungen von Beschleunigern hat das neue Verfahren noch den Vorteil, daß die Oberfläche der Kautschukgegenstände nicht zu schnell vulkanisiert und daher ein Eindringen des Beschleunigers in das Innere der Kautschukschichten ermöglicht wird.

Beispiel ι

io Teile eines Schwefelkohlenstoffderivates des aus Piperidin und Formaldehyd erhaltenen Reaktionsproduktes, ι Teil Ölsäure, 0,2 Teile Natriumhydroxyd werden in so viel Wasser, um iooo Volumenteile Suspension zu erhalten, miteinander vermischt. Die Kautschukgegenstände., die in beliebiger Weise hergestellt sein können, werden dann in die stabilisierte, auf ungefähr 93 bis 99⁰ erhitzte Suspension so lange eingetaucht, bis der gewünschte Vulkanisierungseffekt erreicht ist.

Beispielsweise wurden getauchte Erzeugnisse aus einer Kautschukmischung folgender Zusammensetzung hergestellt: 100 Teile heller Kreppkautschuk, 2 Teile extra feines Zinkoxyd, 2 Teile Schwefel in üblicher Weise miteinander gemischt und in genügend Lösungsmittel oder Flüssigkeit suspendiert, um eine Masse von geeigneter Konsistenz zu erhalten.

Das aus dieser Masse hergestellte Gut wurde durch ein Eintauchen von ungefähr 5 Minuten Dauer in die oben beschriebene Suspension, die eine Temperatur von 93 bis 99⁰ besaß, vulkanisiert. Der Mischung, die zur Herstellung der Erzeugnisse diente, können Farbstoffe oder färbende Bestandteile zugesetzt werden.

Beispiel 2

Bei Anwendung der Erfindung zur Vulkanisierung von Kautschukmassen, die regenerierten oder Alt- bzw. Abfallkautschuk enthalten, wird der zu vulkanisierende Gegenstand nach dem Tauchverfahren aus folgender Masse hergestellt: 50 Teile heller Kreppkautschuk, 50 Teile Altkautschuk, 3 Teile Zinkoxyd, 2¹/* Teile Schwefel und so viel Lösungsmittel, als erforderlich ist, um der Mischung die gewünschte Konsistenz zu erteilen.

Die aus dieser Mischung durch Tauchen erhaltenen Erzeugnisse werden innerhalb 5 bis 10 Minuten, je nach der Stärke der Gegenstände, vulkanisiert, wenn" man sie in eine Suspension nach Beispiel 1 eintaucht, die auf 93 bis 99° erhitzt ist.

Beispiel 3

Zu Isolierungszwecken wurde folgende Kautschukmischung hergestellt: 60 Teile aus Schuhkautschuk regenerierter Kautschuk, 17 Teile Mineralgummi, 2 Teile Zinkoxyd, ι Teil eines Gemisches von Mineralöl und pflanzlichen Ölen, 20 Teile Ton, 1 Teil Schwefel.

Stellt man aus diesem Material zylindrische Rohre mit einem äußeren Durchmesser von etwa 10 mm und mit Wandungen von 1,5 mm Stärke her und taucht diese Erzeugnisse in eine Emulsion, die ungefähr ι Gewichtsprozent des Schwefelkohlenstoffderivates des Reaktionsproduktes von Piperidin mit Formaldehyd in einer wäßrigen Lösung von ölsaurem Natrium als Schutzkolloid enthält, so erfolgt die Vulkanisierung durch -etwa 20 Minuten lange Erwärmung des Bades auf 93 bis 99⁰.

Andere Mengenverhältnisse bezüglich des Beschleunigers, als in den obigen Beispielen So angegeben ist, können verwendet w.erden. Die erforderliche Menge des Beschleunigers hängt von verschiedenen Faktoren ab, nämlich der Stärke des zu vulkanisierenden Kautschukartikels, der gewünschten Erwärmungsdauer und ebenso bei Verwendung von getauchten Gegenständen von der Art der verwendeten Form aus Porzellan, Aluminium u. dgl. Verwendet man eine Form, die ein schlechter Wärmeleiter ist, so muß man mehr Beschleuniger verwenden, um Vulkanisierung innerhalb einer gewissen Zeitdauer zu bewirken, als bei Verwendung von Formen, die bessere Wärmeleiter sind.

" Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung eines bestimmten Beschleunigers beschränkt. Vielmehr können beim neuen Verfahren alle die Beschleuniger verwendet werden, die genügend schnell wirksam und im wesentlichen wasserunlöslich, aber in Kautschuk löslich sind, um eine möglichst günstige Wanderung und Verteilung des Beschleunigers im Kautschuk zu erzielen. So können beispielsweise das Schwefelkohlenstoffderivat eines Reaktionsproduktes aus einem aliphatischen Aidehyd mit Pyrrolidin, die Alkylderivate des Piperidins, wie a- oder jS-Alkylpiperidin, die Dialkylamine, wie Diäthylamine u. dgl., und Dibenzylamine in gleicher Weise verwendet werden, wie oben für das Schwefelkohlen-Stoffderivat des Reaktionsproduktes von Piperidin mit Formaldehyd angegeben wurde. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können auch die Halbultrabeschleuniger verwendet werden; bei ihrer Verwendung ist jedoch die Behandlungsdauer länger, oder es müssen größere Mengen an Beschleunigern verwendet werden als bei Anwendung der Ultrabeschleuniger. Es können ferner andere wasserlösliche Schutzkolloide als ölsaures Natrium verwendet werden, um die Suspension zu stabilisieren. Solche sind bei-

spielsweise die Xatrium- und Kaliumsalze anderer Fettsäuren, wie Stearin- und Palmitinsäure, Gummiarabikum, lösliche Stärke, Saponin und die Triäthanolamine und Piperidinsalze der höheren Fettsäuren, beispielsweise der Ölsäure, der Stearinsäure und der PaI-mitinsäure.

Beim Eintauchen von Streifen von etwa ι mm Stärke einer Kautschukmischung, die

ίο folgende Zusammensetzung hatte: ioo Teile heller Kreppkautschuk, 5 Teile Zinkoxyd, 2 Teile Schwefel, 0,25 Teile Eisenrot, in eine wäßrige Emulsion eines Ultrabeschleunigers, beispielsweise eines Schwefelkohlenstoffderivates des Reaktionsproduktes von Piperidin mit Formaldehyd, die mit irgendeinem der obenerwähnten Schutzkolloide stabilisiert war, wurde in etwa 10 bis 20 Minuten bei etwa 93 bis 99^J Vulkanisierung erzielt.

Das beschriebene Verfahren kann auch bei Verwendung von Kautschukmilch an Stelle von Kautschuk Anwendung finden. So kann beispielsweise gewöhnliche oder konzentrierte Kautschukmilch in üblicher Weise mit den üblichen Vulkanisationsbestandteilen mit Ausnahme des Beschleunigers verwendet werden. Wenn die Mischung zur Herstellung von getauchten Kautschukartikeln verwendet werden soll, werden die Formen in diese Kautschukmilchmischung eingetaucht.

in üblicher Weise getrocknet und dann in die Suspension des gewünschten Beschleunigers hineingebracht, wobei die Vulkanisierung beim Erhitzen vor sich geht.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vulkanisieren von dünnwandigen Kautschukgegenständen durch Erhitzen einer Kautschukschwefelmischung in einem Vulkanisierbad, dadurch gekennzeichnet, daß als Vulkanisierbad eine wäßrige, gegebenenfalls ein Schutzkolloid enthaltende Suspension eines wasserunlöslichen, jedoch kautschuklöslichen Vulkanisationsultrabeschleunigers dient.

2. Verfahren nach Anspruch 1, daduixh gekennzeichnet, daß als Beschleuniger ein Schwefelkohlenstoffderivat eines Reaktionsproduktes eines sekundären aliphatischen Amins', beispielsweise eines heterocyclischen Amins, wie Piperidin, mit einem aliphatischen Aldehyd, beispielsweise Formaldehyd, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmischung nach dem Auspressen aus einer Düse kontinuierlich durch das Vulkanisierbad hindurchgeleitet wird.