Einmischverfahren für Verstärkerfüllstoffe Durch Zusatz von hellen
Verstärkerfüllstoffen zu Kautschuk, Guttapercha, Balata, synthetischen Kautschuksorten
und kautschukähnlichen, nicht vulkanisierbaren Materialien, wie z. B. Polyisobutylen,
erreichte man bisher in vieler Hinsicht erwünschte bessere Eigenschaften der Fertigprodukte.
Im besonderen verwendete man hier Aluminiumhydroxyd, Calciumsilicat, Aluminiumsilicat
und Kieselsäure in hochdisperser Form. Der breiteren Verwendung dieser -Materialien
stand bisher die Schwierigkeit der gleichmäßigen Verteilung des Füllstoffes in Kautschuk
und der verhältnismäßig hohe Kraftverbrauch und Zeitaufwand beim Mischen entgegen.
Zur besseren Verteilung dieser schwer dispergierbaren Füllstoffe wurden in letzter
Zeit verschiedene hvdrophile Substanzen und Emu1-sionsweichmacher empfohlen. Es
ist auch bekannt, daß man durch gleichzeitige Zugabe von Nasser
beim Einmischen des Füllstoffes in den Kautschuk
unter Umständen eine bessere Verteilung erreichen
kann. In anderen Fällen ergab sich aber eine Ver-
schlechterung durch stärkeres Anhaften des ge-
preßten Füllstoffes an der Mischwalze oder an den
Kneterfliigelti.
Gemäß der Erfindung wurde nun festgestellt, daß
man gute Verteilung, wesentlich geringeren Kraft-
verbrauch und stark verkürzte Mischzeiten gegen-
über dem bisher üblichen Mischverfahren nach dem
im folgenden beschriebenen Mischverfahren für
diese Stoffe erzielen kann.
Der Füllstoff, z. B. Al-Hydroxyd, AI-Silicat,
Ca-Silicat, kolloidale Kieselsäure, wird mit Wasser
benetzt, so claß unter den Arbeitsbedingungen des
Mischens (Temperatur des Knetvorganges und Art
desselben eine steife Paste entsteht. Zu dieser wird
der inelir oder weniger zerkleinerte bzw. mechanisch
durch Kneten oder Rühren vbrgemischte Kautschukstoff oder kautschukähnliche
vulkanisierbare oder nichtvulkanisierbare Stoffe, z. B. Naturkautschuk, Guttapercha,
Balata, synthetische Kautschukarten, Polyisobutylen, zugegeben und intensiv bewegt,
bis eine homogene Masse entsteht. Aus dieser kann das darin enthaltene Wasser auf
verschiedene Art entfernt werden.Mixing process for reinforcing fillers By adding light-colored reinforcing fillers to rubber, gutta-percha, balata, synthetic rubbers and rubber-like, non-vulcanizable materials, such as. B. polyisobutylene, one achieved so far in many respects desired better properties of the finished products. In particular, aluminum hydroxide, calcium silicate, aluminum silicate and silicic acid in highly dispersed form were used here. The more widespread use of these materials has hitherto been opposed to the difficulty of uniformly distributing the filler in rubber and the relatively high expenditure of force and time involved in mixing. Various hydrophilic substances and emulsion plasticizers have recently been recommended for better distribution of these fillers, which are difficult to disperse. It is also known that by simultaneously adding wet when mixing the filler into the rubber
possibly achieve a better distribution
can. In other cases, however, there was an
deterioration due to stronger adhesion of the
pressed filler on the mixing roller or on the
Kneader Fliigelti.
According to the invention it has now been found that
good distribution, significantly lower force
consumption and greatly reduced mixing times compared to
over the previously customary mixing process according to the
Mixing procedure described below for
can achieve these substances.
The filler, e.g. B. Al hydroxide, Al silicate,
Ca-silicate, colloidal silica, is made with water
wetted, so class under the working conditions of
Mixing (temperature of the kneading process and type
this creates a stiff paste. This becomes
the inelir or less crushed or mechanically
rubber material or rubber-like vulcanisable or non-vulcanisable substances mixed by kneading or stirring, e.g. B. natural rubber, gutta-percha, balata, synthetic rubbers, polyisobutylene, added and agitated intensively until a homogeneous mass is formed. The water it contains can be removed from this in various ways.
Zur Erzielung einer optimalen Mischung wird die Arbeitstemperatur
und die Menge des zugesetzten Wassers. dem verwendeten Füllstoff, der Zusammensetzung
der Mischung an sich und den vorhandenen Maschinenverhältnissen angepaßt. Dabei
ist darauf zu achten, daß die Füllstoff-Wasser-Paste beim Mischen eine möglichst
hohe Viskosität hat, aber möglichst wenig krümelt. Man kann bei dem Verfahren eine
reine Füllstoff-Wasser-Paste verwenden oder dieser auch in bestimmten Fällen verschiedene
Stoffe, wie etwa Emulgier- oder Verdickungsmittel, oder einen Teil der übrigen Mischungsbestandteile
zusetzen.To achieve an optimal mixture, the working temperature
and the amount of water added. the filler used, the composition
adapted to the mixture itself and the existing machine conditions. Included
Care should be taken to ensure that the filler-water paste is as good as possible when mixing
has a high viscosity, but crumbles as little as possible. One can use a
Use pure filler-water paste or, in certain cases, different ones
Substances such as emulsifiers or thickeners, or some of the other components of the mixture
to add.
Um die erhaltene wasserhaltige Mischung zu trocknen (beim Arbeiten
im offenen Mischgefäß geht ein Teil des zugesetzten Wassers schon beim Mischprozeß
verloren), kann man sie z. B. auf einer Walze dünn ausziehen und nach üblichen Verfahren
trocknen oder bei einer Temperatur, die im allgemeinen höher ist als die verwendete
Mischtemperatur, in der gleichen oder einer anderen geeigneten Mischmaschine unter
mechanischer Bearbeitung das Wasser entfernen. Dabei darf eine je nach den Verhältnissen
verschiedene obere Temperaturgrenze zur Erzielung eines möglichst schnellen Trockenvorganges
bei geringem Kraftverbrauch nicht überschritten werden.To dry the obtained hydrous mixture (when working
Some of the added water goes into the open mixing vessel during the mixing process
lost), you can z. B. pull out thinly on a roller and according to conventional methods
dry or at a temperature generally higher than that used
Mixing temperature, in the same or another suitable mixing machine below
mechanical processing remove the water. One may, depending on the circumstances
various upper temperature limits to achieve the fastest possible drying process
are not exceeded with low power consumption.
Von den meisten der erwähnten Füllstoffe ist bekannt, daß z. B. durch
Anwendung von Preßdruck ihre kautschukaktiven Eigenschaften verschlechtert werden.
Neben den oben beschriebenen Vorteilen der guten Füllstoffverteilung, verringertem
Kraftverbrauch und verkürzten Mischzeiten hat das Verfahren nach der Erfindung den
Vorteil, daß durch die im Gegensatz zum üblichen Mischverfahren schonendere Behandlung
des Kautschuks und des Füllstoffs eine Qualitätsverbesserung des Fertigerzeugnisses
erzielt wird. Auch treten keine Nesterbildungen auf; im Gegensatz zu den bisherigen
Verfahren soll sich die Mischung totlaufen. Das Verfahren nach der Erfindung unterscheidet
sich von der üblichen Arbeitsweise dadurch, daB unter Verwendung verhältnismäßig
großer Wassermengen das Kautschukmaterial in die Füllstoffpaste eingemischt wird,
wobei diese die zusammenhängende Phase des Mischprozesses bildet, während üblicherweise
der Kautschuk die zusammenhängende Phase bildet und der Füllstoff ohne Verwendung
von Wasser oder mit verhältnismäßig geringen Wasserzusätzen dem Kautschuk zugesetzt
wird.Of most of the fillers mentioned it is known that e.g. B. by
Application of compression pressure deteriorates their rubber-active properties.
In addition to the advantages of good filler distribution described above, reduced
The method according to the invention has the power consumption and shortened mixing times
The advantage is that the treatment is gentler than the usual mixing process
the rubber and the filler improve the quality of the finished product
is achieved. There are also no nests; in contrast to the previous ones
The process is supposed to kill the mixture. The method according to the invention is different
differs from the usual way of working in that using proportionally
large amounts of water the rubber material is mixed into the filler paste,
this forms the continuous phase of the mixing process, while usually
the rubber forms the coherent phase and the filler without use
of water or with relatively small amounts of water added to the rubber
will.
In einer beispielsweisen Ausführungsform wird die Erfindung wie folgt
ausgeführt: Zu einem Teil eines Aluminiumsilicatfüllstoffes werden 1,5 Teile
Wasser gegeben und damit,gut vermischt. In einem üblichen Gummikneter wird bei einer
Temperatur der Masse von 65° bis 7o° grob zerkleinerter Kautschuk in diese eingemischt.
Nach dem Homogenisieren der Mischung wird bei 85° bis 9o° unter weiterem Kneten
das Wasser ausgetrieben. Eventuell können letzte Spuren von Wasser auf einer heißen
Mischwalze entfernt werden. Dann wird unter Zusatz der übrigen Mischungsbestandteile
in üblicher Art fertiggemischt.In an exemplary embodiment, the invention is carried out as follows: 1.5 parts of water are added to one part of an aluminum silicate filler and mixed well with it. In a conventional rubber kneader, coarsely crushed rubber is mixed into the mass at a temperature of 65 ° to 70 °. After the mixture has been homogenized, the water is expelled at 85 ° to 90 ° with further kneading. Eventually the last traces of water can be removed on a hot mixing roller. Then, with the addition of the other components of the mixture, the mixture is ready-mixed in the usual way.