DE672930C

DE672930C - Process for the production of porous rubber

Info

Publication number: DE672930C
Application number: DEA80454D
Authority: DE
Original assignee: American Hard Rubber Co
Current assignee: American Hard Rubber Co
Priority date: 1935-10-17
Filing date: 1936-09-09
Publication date: 1939-03-13

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung porösen Kautschuks. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird ein nicht wasserlöslicher poröser Füllstoff mit Benzin getränkt und danach mit einer die üblichen Vulkanisationsmittel enthaltenden Kautschukmischung vermengt; anschließend wird die Masse geformt und unter Wasserzusatz vulkanisiert. Die Verwendung von Benzin als Tränkungsfiüssigkeit hat den Nachteil, daß das mit der Kautschukmischung in Berührung kommende Benzin den Kautschuk löst; es besteht daher die Gefahr, daß die Kautschukteilchen bei der Vermengung mit dem porösen Füllstoff in dessen Poren eindringen und sie mehr oder weniger stark verschließen. Der Füllstoff und damit der nach dem bekannten Verfahren herzustellende Kautschuk verlieren dadurch ihre Porosität. Auf die Erhaltung einer solchen Porosität kommt es aber für sehr viele Verwendungszwecke des Kautschuks entscheidend an, beispielsweise dann, wenn der Kautschukkörper später als Trennplatte für Sammlerbatterien Verwendung finden soll.The invention relates to the production of porous rubber. In a known method of this type, a water-insoluble porous filler is impregnated with gasoline and then with one of the usual vulcanizing agents mixed containing rubber mixture; then the mass is shaped and vulcanized with the addition of water. The disadvantage of using gasoline as the impregnating liquid is that gasoline coming into contact with the rubber mixture dissolves the rubber; there is therefore a risk that the rubber particles when mixed with the porous filler penetrate into its pores and close them to a greater or lesser extent. The filler and thus the rubber to be produced by the known process thereby lose their porosity. However, it is important to maintain such a porosity decisive for many uses of the rubber, for example, if the rubber body is later to be used as a partition plate for collector batteries.

Erfindungsgemäß wird nun dieser Übelstand dadurch vermieden, daß der poröse Füllstoff vor der Vermengung mit der Kautschukmischung mit Wasser getränkt wird.According to the invention, this drawback is avoided in that the porous Filler is soaked with water before being mixed with the rubber mixture.

Das von dem Füllstoff aufgesaugte Wasser verhindert das Eindringen von Kautschukteilchen in die Füllstoffporen und verhütet auch, daß die Kautschukteilchen wie im Falle des bekannten Verfahrens fest am Füllstoff ankleben.The water absorbed by the filler prevents the penetration of rubber particles into the filler pores and also prevents the rubber particles from sticking to the filler, as in the case of the known method stick on.

Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen in ihrer Anwendung bei der Herstellung poröser Tafeln oder Platten beschrieben, wie sie z. B. als Filter oder Trennplatten bei Sammlerbatterien verwendet werden. Selbst- 4c verständlich ist das neue Verfahren aiber auch bei der Herstellung anderer poröser Körper der verschiedensten Formen anwendbar, die für andere Anwendungszwecke bestimmt sind.The following is a detailed description of the invention as it is applied to manufacture porous boards or plates described as they are, for. B. as a filter or partition plates Collector batteries are used. The new procedure is also self-evident in the manufacture of other porous bodies of various shapes applicable, the are intended for other purposes.

Bei der Herstellung tafel- oder plattenförmiger poröser Körper wird der poröse oder durchlässige Kautschuk in einem Kalander in die Tafelform überführt; die Tafel wird dann flach auf eine Metallplatte gelegt und so lange mit heißem Wasser bespritzt, bis nahezu die ganze in der Tafel enthaltene Luft durch Wasser ersetzt ist; anschließend wird die auf der Metallplatte liegende Tafel in Wasser vulkanisiert. Bei der Herstellung von Trennplatten für Sammlerbatterien oder anderer ., poröser Kautschukgegenstände können die gleichen porösen Ausgangsstoffe verwendet werden, die üblicherweise hierbei verarbeitetIn the production of tabular or plate-shaped porous bodies, the porous or permeable rubber converted into sheet form in a calender; the board then becomes Lay it flat on a metal plate and sprinkle with hot water until almost the all the air contained in the table is replaced by water; then the Metal plate lying plaque vulcanized in water. In the manufacture of partition plates for collector batteries or other., porous rubber objects can use the the same porous starting materials are used, which are usually processed here

Werden, wie beispielsweise feines Sägemehl, Bimsstein, fein gemahlenes Getreide u. dgl. Zweckmäßig wird aber fein gemahlenes hartes Kieselerdegel verwendet, und zwar entweder allein oder zusammen mit anderen porösen Stoffen, wie beispielsweise poröser Kautschukstaub, fein gemahlener Bimsstein, Diatomeenerde u. dgl. Das Kieselerdegel muß sehr fein zerkleinert sein und sollte zweckmäßig weniger als 12,7 kg pro 28,3 1 wiegen; denn je leichter das Kieselerdegel ist, um so größer wird die Porosität der Trennplatten sein.Are, such as fine sawdust, pumice stone, finely ground grain and the like. However, finely ground hard silica gel is expediently used, either alone or together with other porous materials, such as porous rubber dust, finely ground pumice stone, Diatomaceous earth and the like. The silica gel must be very finely ground and should be useful weigh less than 12.7 kg per 28.3 l; because the lighter the silica gel is, the more so the porosity of the partition plates will be greater.

Als Bindemittel, das die porösen Stoffe in Form einer Tafel, einer Platte oder eines anderen Körpers zusammenhalten soll, kann die übliche Hartkautschukmischung verwendet werden, die beim Vulkanisieren eine ähnliche Beschaffenheit erhält wie das bekannte Ebonit; eine derartige Hartkautschukmischung besteht aus Kautschuk beliebiger Form, beispielsweise in Form von smoked sheets, Plantagenoder Rohkautschuk oder wiedergewonnenem Kautschuk, der mit der erforderlichen Menge von Schwefel, Füllstoff, Erweichungsmitteln, Hartkautschukstaub bzw. -abfall und einem Beschleunigungsmittel gemischt ist. Auch Kautschukmilch kann allein oder in Verbindung mit den üblichen Füllmitteln als Bindemittel Verwendung finden.As a binder, the porous materials in the form of a board, a plate or a If the other body is to be held together, the usual hard rubber mixture can be used which, when vulcanized, have a similar texture to the well-known ebonite; Such a hard rubber mixture consists of rubber of any shape, for example in the form of smoked sheets, plantation or raw rubber or reclaimed rubber in the required quantity of sulfur, filler, emollients, hard rubber dust or waste and one Accelerator is mixed. Rubber milk can also be used alone or in combination find use with the usual fillers as binders.

Eine sehr brauchbare Trennplatte für Sammlerbatterien ist aus folgenden Bestandteilen hergestellt worden, die im wesentlichen in den angegebenen Mengenverhältnissen verarbeitet wurden:A very useful separator plate for collector batteries is made up of the following components have been produced, which are processed essentially in the specified proportions became:

Smoket sheet 45,4 kgSmoket sheet 45.4 kg

Schwefel 22,7 kgSulfur 22.7 kg

Stearinsäure 2,3 kgStearic acid 2.3 kg

Poröser Kautschukstaub .. 10,9 kgPorous rubber dust .. 10.9 kg

Kieselerdegel 102,5 kg.Silica gel 102.5 kg.

Der Kautschuk wird zunächst zerkleinert und gegebenenfalls unter Zusatz von Stearinsäure o. dgl. geknetet, bis er die nötige Plastizität erreicht hat. Der geknetete Kautschuk wird dann innig mit Schwefel vermengt, und zwar gegebenenfalls unter Beimischung eines der üblichen Beschleuniger.The rubber is first crushed and optionally with the addition of stearic acid or the like. Kneaded until it has reached the necessary plasticity. The kneaded rubber is then intimately mixed with sulfur, possibly with the addition of one the usual accelerator.

Vor dem Vermengen des Kieselerdegels und des porösen Kautschukstaubes, d. h. der Bruchstücke einer zerbrochenen oder schadhaften Trennplatte, mit der die üblichen Vulkanisationsmittel enthaltenden Kautschukmischung werden das Kieselerdegel und der Kautschukstaub mit 113 1 reinem Wasser angefeuchtet. Die verwendete Wassermenge beträgt zweckmäßig zwischen 80 und 120 °/₀ des Trockengewichts des Kieselerdegels und des porösen Kautschukstaubes. Dieses Anfeuchten des Kieselerdegels und des porösen Kautschukstaubes mit Wasser vor dem Vermengen mit der Kautschukmischung hat ein teilweises Einweichen bzw. Tränken zur Folge und dient einerseits dazu, die Fähigkeit des Kautschuks, Kieselerdegel und porösen Kautschukstaub aufzunehmen, zu steigern, anderseits dazu, die Porosität der Trennplatten zu erhöhen. Offenbar verhindert das Wasser, daß die Kautschukmischung die Poren des Kieselerdegels und des porösen Kautschukstaubs schließt. Außerdem wird verhindert, daß der Kautschuk zu fest an den Oberflächen der porösen Teilchen anhaftet; denn das Wasser dringt nicht nur in die Poren dieser Teilchen ein, sondern bleibt auch an ihren Oberflächen haften.Before mixing the silica gel and the porous rubber dust, ie the fragments of a broken or damaged partition plate, with the rubber mixture containing the usual vulcanizing agents, the silica gel and the rubber dust are moistened with 113 liters of pure water. The amount of water used is advantageously between 80 and 120 ° / ₀ of the dry weight of the Kieselerdegels and the porous rubber dust. This moistening of the silica gel and the porous rubber dust with water before mixing with the rubber mixture results in partial soaking or soaking and serves on the one hand to increase the ability of the rubber to absorb silica gel and porous rubber dust, on the other hand to increase the porosity of the Increase partition plates. Apparently, the water prevents the rubber mixture from closing the pores of the silica gel and the porous rubber dust. In addition, the rubber is prevented from adhering too tightly to the surfaces of the porous particles; because the water not only penetrates the pores of these particles, but also sticks to their surfaces.

Nachdem das Kieselerdegel und der poröse Kautschukstaub kräftig angefeuchtet und teilweise mit Wasser getränkt worden sind, werden sie in der üblichen Weise, beispielsweise durch Mahlen mit der Kautschukmischung vermengt; ist diese Vermengung so weit durchgeführt worden, daß die porösen Teilchen gleichmäßig in der ganzen Masse verteilt sind, so wird die Masse kalandert, in Formen gebracht oder in die Form von Tafeln oder anderen Gebilden gepreßt. Wenn auch die porösen Teilchen gleichmäßig in der ganzen Kautschukmischung verteilt sind, so ist doch aus den oben angegebenen Mengen-Verhältnissen der einzelnen Bestandteile zu ersehen, daß die Menge der Kautschukmischung nicht ausreicht, um die porösen Teilchen vollständig mit einer dünnen Kautschukschicht zu bedecken; infolgedessen be- rühren ein erheblicher Teil der porösen Teilchen einander unmittelbar, obwohl sie in der gesamten Masse durch die zwischen ihnen liegende Kautschukmischung zusammengehalten werden. Infolgedessen ist die Porosität des fertigen Gegenstandes erheblich größer als bei solchen Körpern, bei denen der Mengenanteil des Kautschuks ausreicht, um die porösen Teilchen vollständig zu bedecken.After the silica gel and the porous rubber dust are vigorously moistened and have been partially soaked with water, they are in the usual way, for example mixed with the rubber mixture by grinding; this mixing has been carried out so far that the porous Particles are evenly distributed in the whole mass, the mass is calendered, brought into shapes or pressed into the shape of tablets or other structures. if the porous particles are evenly distributed throughout the rubber mixture, so is from the proportions given above for the individual components see that the amount of rubber compound is insufficient to make the porous Completely covering particles with a thin layer of rubber; as a result, a considerable part of the porous particles stir one another directly, although they are in the entire mass held together by the rubber mixture lying between them will. As a result, the porosity of the finished article is considerably greater than that of those bodies in which the proportion of rubber is sufficient to make the porous To cover particles completely.

Kommt die Trennplatte bzw. der band- oder tafelförmige poröse Körper aus dem Kalander oder der Presse, so wird er in der üblichen Weise in einem Wasserbad vulkanisiert; vor dem Eintauchen in das Wasserbad wird er zweckmäßig mit heißem Wasser bespritzt, um die in den Poren und in dem Zwischenraum zwischen den porösen Teilchen und der Kautschukmischung eingeschlossene Luft zu verdrängen. Die Temperatur des aufgespritzten Wassers kann zwischen etwa 38⁰ und 99⁰ liegen und wird gewöhnlich etwa 82⁰ betragen. Ist die Luft in dem Körper im wesentlichen durch Wasser ersetzt worden, so daß das spezifische Gewicht des Körpers größer als dasjenige von Wasser ist, so wird der Körper in das Wasserbad eingetaucht und in Anwesenheit von Dämpfen vulkanisiert.If the separating plate or the belt-shaped or tabular porous body comes out of the calender or the press, it is vulcanized in the usual way in a water bath; before it is immersed in the water bath, it is expediently sprayed with hot water in order to displace the air trapped in the pores and in the space between the porous particles and the rubber mixture. The temperature of the sprayed water can be between about 38 ⁰ and 99 ^0, and is usually about 82 amount to ^0th When the air in the body has been substantially replaced by water so that the specific gravity of the body is greater than that of water, the body is immersed in the water bath and vulcanized in the presence of vapors.

Soll eine flache poröse Trennplatte für Sammlerbatterien hergestellt werden, so ist es zweckmäßig, die aus dem Kalander oder der Presse gelangende flache Tafel auf eine ebene, zweckmäßig aus Aluminium bestehende Metallplatte zu legen. Die etwa 1,2 m lange und beliebig dicke, zweckmäßig 10,2 bis 20,3 ^cm starke Tafel des porösen Materials wird glatt auf der Metallplatte ausgebreitet und auf dieser etwa 1 Minute lang mit heißem Wasser bespritzt; dies reicht gewöhnlich aus, um die Luft vollständig aus der Tafel zu verdrängen bzw. sie derart durch Wasser zu ersetzen, daß das spezifische Gewicht der Tafel größer als dasjenige von Wasser ist. Hierauf wird die vollgesaugte Tafel flach gegen die Metallplatte gedrückt, so daß die zwischen Tafel und Platte noch vorhandene Luft verdrängt wird. Die Tafel liegt dann vollständig flach auf der Metallplatte. Vorteilhaft wird die Tafel mit einer Bürste glatt auf die Platte gedruckt.If a flat, porous separating plate is to be produced for collector batteries, it is advisable to place the flat plate coming from the calender or the press onto a flat metal plate, suitably made of aluminum. The approximately 1.2 m long and arbitrarily thick, expediently 10.2 to 20.3 ^cm thick sheet of the porous material is spread out smoothly on the metal plate and sprayed with hot water on this for about 1 minute; this is usually sufficient to completely displace the air from the board or to replace it with water in such a way that the specific gravity of the board is greater than that of water. The soaked board is then pressed flat against the metal plate so that the air still present between the board and the plate is displaced. The board then lies completely flat on the metal plate. The board is advantageously printed smoothly onto the plate with a brush.

Nunmehr kann der tafel- oder streifenförmige poröse Körper in einem Wasserbad vulkanisiert werden. Zu diesem Zweck wird die Metallplatte mit der darauf liegenden Tafel in Wasser getaucht und der Einwirkung von Frischdampf ausgesetzt, der unter einem Druck von etwa 27 kg steht, was einer Temperatur von ungefähr 153° entspricht. Dieser Behandlung wird die Tafel ungefähr 4 Stunden lang ausgesetzt. Ist die Vulkanisierung" beendet, so besitzt die fertige poröse Tafel eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Reaktionen, insbesondere solchen, wie sie sich in den üblichen Sammlerbatterien abspielen. Eine etwa 1,3 mm dicke Trennplatte hat nach dem Kalandern einen Widerstand von etwa 0,35 Ohm auf den Ouadratzoll. Nachdem die Trennplatte durch Aufspritzen von heißem Wasser mit Wasser getränkt worden ist, hat sich der Widerstand des Streifens auf ungefähr 0,04 Ohm pro Ouadratzoll verringert.Now the tabular or strip-shaped porous bodies are vulcanized in a water bath. For this purpose, the Metal plate with the board on top immersed in water and the action of Exposed to live steam, which is under a pressure of about 27 kg, which is a temperature of approximately 153 °. This treatment lasts about 4 hours on the panel long exposed. When the vulcanization is finished, the finished product is porous Blackboard has a high resistance to chemical reactions, in particular such as they play in the usual collector batteries. One about 1.3mm thick separating plate has a resistance of about 0.35 ohms on the after calendering Ouadratzoll. After the partition plate by spraying hot water with water has been soaked, the resistance of the strip has been reduced to about 0.04 ohms per Ouadratzoll decreased.

Das Bespritzen der Trennplatte vor dem Vulkanisieren hat zur Folge, daß die Platten nach allen Richtungen hin erheblich aufgeschwemmt werden. Dies zeigt an, daß die Kautschukmischung, die die porösen Teilchen in der Platte zusammenhält, sich ausgedehnt hat und daß sich entweder in dem Kautschuk oder zwischen dem Kautschuk und den porösen Teilchen Zwischenräume gebildet haben. Es ist wichtig, daß sich die Platte bzw. der Streifen vor dem Eintauchen in das Vulkanisierungsbad vollständig mit Wasser vollgesogen hat, so daß in der Platte keine oder nahezu keine Luft mehr vorhanden ist; denn anderenfalls würde die Platte in dem Wasserbad schwimmen, was wieder zur Folge hätte, daß die Platte uneben wird, reißt und sich wirft, so daß sie für die praktische Verwendung unbrauchbar wird.The spraying of the separating plate before vulcanization has the consequence that the plates can be swelled up considerably in all directions. This indicates that the Rubber compound that holds the porous particles together in the plate expands and that is either in the rubber or between the rubber and the porous Particles have formed gaps. It is important that the plate or the Strip completely soaked with water before immersing it in the vulcanizing bath has so that no or almost no air is present in the plate; otherwise the plate would be in the water bath swim, which would again have the consequence that the plate becomes uneven, cracks and becomes throws so that it becomes unusable for practical use.

Hat der poröse Körper eine solche Form, daß er nicht kalandert oder gepreßt, sondern in einer Form gegossen werden muß, so muß er vor dem Vulkanisieren mehrere Stunden mit Wasser getränkt werden, damit er eine möglichst starke Porosität erhält. Die Zeitdauer, während der der gegossene poröse Körper vor dem Vulkanisieren im Wasser verbleiben muß, hängt natürlich von der Größe und der Form des Körpers ab; im allgemeinen wird es jedoch genügen, wenn die Tränkung etwa 8 Stunden dauert.Has the porous body such a shape that it is not calendered or pressed, but must be poured in a mold, it must be several hours before vulcanizing soaked with water so that it has the greatest possible porosity. The length of time while the cast porous body remains in the water before vulcanizing must, of course, depends on the size and shape of the body; in general, however, it will suffice if the impregnation takes about 8 hours.

Claims

Claim:

Process for the production of porous rubber, in which a water-insoluble porous filler impregnated with a liquid and then with one containing the usual vulcanizing agents Rubber mixture is mixed, whereupon the mass is shaped and with the addition of water is vulcanized, characterized in that the porous filler is prior to being mixed with the rubber mixture is soaked in water.