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Vulkanisationsbeschleuniger für natürlichen Kautschuk und künstliche
kautschukähnliche Polymerisate Bekanntlich lassen sich durch Kondensation von aromatischen
Aminen mit aliphatischen Aldehvden wertvolle Vulkanisationsbeschletmiger erhalten.
Aromatische Diamine liefern jedoch nach der englischen Patentschrift 317786 mit
aliphatischen Aldehyden keine Verbindungen mit beschleunigenden Eigenschaften.
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Es wurde nun die überraschende Festtellung gemacht, daß die Kondensationspros
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dukte aus aromatischen Diaminen mit einem Gemisch zweier aliphatischer Aldehyde
mit mehr als einem Kohlenstoffatom, die gesättigt und bzw. oder ungesättigt sein
können, wertvolle Beschleuniger darstellen.
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Die genannten Produkte erhält rnan durch Kondensation von i Mol Diamin
(z. B. Diphenvlin. Phenylendiamine, \aplithylendiamine) mit je i 11o1 der zu verwendenden
Aldelivde. Man kann das Diamin mit dem Gemisch der beiden Aldelivde in einem Reaktionsgang
kondensieren, oder man kann derart verfahren, daß man die Base zuerst mit i 11o1
des ersten Aldehyden kondensiert und dann das Kondensat mit i llol des zweiten Aldehyden
fertigkondensiert. Man arbeitet zweckmäßig unter Verwendung von Lösungsmitteln und
gegebenenfalls in Gegenwart von Kondensationsmitteln. Den Umsatz vervollständigt
man durch Env ärmen.
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Die nach Entfernen des Lösungsmittels erhaltenen Produkte sind zähe
Harze oder pulverisierbare Massen, die sich leicht und gleichmäßig im Kautschuk
verteilen lassen. Sie verleihen d@enVull<anisaten sehr gUteAlterungseigenschaften.
Beispiel In einer Mischung von ioo Gewichtsteilen Crepe, 3,5 Gwichtsteilen Schwefel,
5,o Gewichtsteilen Zinkoxyd, i,o Gewichtsteilen Stearinsäure, 1,25 Gewichtsteilen
Beschleuniger werden bei einer Vulkanisationstemperatur, die 3,5_Atm. entspricht,
für Zerreißfestigkeiten in kg;'cm= und Dehnungsprozenten die Werte der umstehenden
Tabelle erhalten. Dabei bedeutet: i. Kondensationsprodukt aus i 12o1 Diphenylin
-(- i Mol Acetaldehvd -!- i Mol Butvraldehv d.
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J 2. Kondensationsprodukt aus i Mol Diphenylin -i- i Mol Crotonaldehvd
+ i Mol ,r.-Äthvl-P,-propylacrolein,
3. Kondensatioansprodukt aus
i Mol 1, 3-Phenylendiamin + i Mol Buty raldehyd+ i Mol v.-Äthyl-ß-propylacrolein.
Kondensationsprodukt aus i 1Io1 1, 8-Naphthylendiamin -f- i Mol Acetaldehyd -j--
i Mol «-Äthyl-ß-propylacrolein.
| Heizung i a 3 q. |
| kglcm= ° u kg,'cm= kg;'cm= i 1110 kg/,2, |
| 3o Minuten 17o 845 192 887 225 865 15o goo |
| 6o - 186 85o 2o2 875 213 8oo 167 875 |
Vulkanisiert man anstatt des 'Naturkautschuks künstliche kautschukartige Polymerisate,
wie sie z. B. durch Polymerisation von Butadien-(1, 3), seinen Homologen und Analagen
erhalten «-erden, unter Zusatz der genannten Beschleuniger, so findet man auch hier
eine erhebliche Verkürzung der Vulkanisationsdauer. Als Beispiele der Herstellung
der neuen Beschleuniger seien folgende gegeben.
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a. Gleichzeitige Kondensation mit zwei verschiedenen Aldehyden.
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36 Gewichtsteile 2, q.'-Diaminodiphenyl (Diphenylin) werden heiß in
Zoo Volumteilen Toluol gelöst und langsam mit dem Gemisch von g Gewichtsteilen Paraldehyd
und 15 Gewichtsteilen Butyraldehyd versetzt. Die Wasserabspaltung findet sehr räsch
statt und wird durch längeres Erwärmen beendet. Aus der durchsichtigen und gelblich
gefärbten Lösung wird das Kondensationsprodukt durch Entfernen des Lösungsmittels
und des gebildeten Wassers erhalten. Es stellt ein in der Wärme bewegliches dunkles
Harz dar, das beim Erkalten dickflüssig wird.
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b. Schrittweise Kondensation mit zwei verschiedenen Aldehyden.
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:21,6 Gewichtsteile 1, 3-Phenylendiamin werden in ioo Volumteilen
Toluol unter Erwärmen gelöst und allmählich mit 15 Gewichtsteilen Butyraldehyd versetzt.
Unter starker Erwärmung findet die Kondensation statt, die sich durch Abspaltung
von Wasser zu erkennen gibt. Nach kurzem Erwärmen werden dann 25 Gewichtsteile a-Äthy
l-f-propy 1-acrolein hinzugefügt, worauf nochmals Wasserabspaltung stattfindet.
Nachdem noch einige Zeit erwärmt ist, gewinnt man das Kondensationsprodukt als ein
dunkelbraungelbes sprödes Harz, das sich gut pulvern läßt.
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Aus der amerikanischen Patentschrift 1676 838 ist es bekannt
geworden, Kondensationsprodukte aus Aminen und einem Gemisch zweier Aldehyde als
Vulkanisationsbeschleuniger zu verwenden. Beschrieben sind in dieser Patentschrift
jedoch lediglich Kondensationsprodukte aus Monoaminen und einem Gemisch zweier Aldehyde.
Bei der bekannten Vielseitigkeit des Reaktionsablaufs zwischen Aminen und Aldehyden
und der Verschiedenheit der hierbei erhältlichen Produkte kann aus obiger Patentschrift
in keiner Weise auf die wertvollen Beschleunigereigenschaften der vorliegenden Produkte,
welche aus i Mol eines aromatischen Diamins mit je i Mol zweier verschiedener Aldehyde,
die mehr als ein Kohlenstoffatom enthalten, geschlossen werden. In der amerikanischen
Patentschrift 1638 22o ist ferner beschrieben, daß es gelingt, die äußere
Form von Aminaldehydbeschleuniger n durch weitere Kondensation mit Formaldehyd zu
verbessern, die Beschleuniger gewissermaßen zu härten. Diesen Produkten gegenüber
zeigen die Produkte der vorliegenden Erfindung eine erheblich bessere Beschleunigerwirkung
und liefern außerdem Vulkanisate mit besseren Festigkeitseigenschaften.