DE831319C - Treibmittel zur Herstellung von Formstuecken mit poroeser bzw. schwammartiger Struktur - Google Patents

Description

• Treibmittel zur Herstellung von Formstücken mit poröser bzw. schwammartiger Struktur Die bisher zur Herstellung von Schaumstoffen verwandten Treibmittel waren sowohl anorgariiische wie organische Verbindungen. An anorganischen Treibmitteln ist besonders Natrium- und Ammoniumbicarbenat zu erwähnen. Die Tatsache, daß diese Stoffe in der Mischung der organ,ischen Ausgangsmaterialien unlöslich sind, erschwert ihre gleichmäßige Verteilung, wodurch eine regelmäßige Porenbildung verhindert wird. Zur Behebung dieser Schwierigkeiten :ist man dazu übergegangen, (las Bicarbonat mit einem in der Trägersubstanz löslichen 01 anzupasten (Rubber Age, 63, S. 5i9). An organischen Substanzen ist das Diazoaminobenzol zu erwähnen, das den Nachteil besitzt, bei einer verhältnismäßig geringen Gasausbeute 7ersetzungsprodukte zti hinterlassen, die die Trägersubstanz verfärben. Wie aus neueren amerikanischen Arbeiten hervorgeht, soll sich auch das Dinitrosopentamethylentetramin (Ind, Rubber World, 1947, 116, Nr. 3, 369), das durch Nitrosieren von Hexamethylentetramin erhalten wird, als Treibmittel bewähren., Gemäß Erfindung wurden nun solche Treibmittel benutzt, die ein oder mehrere Male die Gruppierung im 'Molekül enthalten. Verbindungen der genannten Art sind z. B. N itrosourethane und Nitrosoharnstoffe, die durch Nitrosieren von N-substituierten Urethanen bzw. Harnstoffen erhalten werden. Als einfachster Typ sei Nitrosomethylharnstoff genannt. Zur Erhöhung der Gasausbeute sind vor allem solche Nitrosourethane bevorzugt, die zweimal die Nitrosourethangruppierung im Molekül enthalten. Derartige Verbindungen erhält man beispielsweise durch Umsetzung von Alkylendialninen mit Chlorameisensäureester und nachfolgende Nitrosierung. Auch von Glykol-bis-chlorkohlensäureestern ausgehend, gelangt man durch Umsetzung mit Aminen und nachträgliche Behandlung mit salpetriger Säure zu Verbindungen des gleichen Typs.
• Die so erhältlichen Treibmittel sind teils fest, teils flüssig und geben die für Nitrosoverbindungen charakteristische Liebermannsche Reaktion. Sie werden den Trägersubstanzen oder deren Gemischelf mechanisch beigemischt unter Mitverwendung der gebräuchlichen Vulkanisationsbeschleuniger, Füllstoffe, Weichmacher oder auch anderer Treibmittel. Die Mischung wird dann auf solche Temperaturen erhitzt, bei denen eine Zersetzung der obenerwähnten Nitrosoverbindungen unter Gasentwicklung eintritt. Die zur Verwendung kommenden Mengen an Mono- und Dinitrosoverbindungen können je nach dem Verwendungszweck in weiten Grenzen schwanken, beispielsweise zwischen 1 bis 1o 0/0. Sie liegen meistens zwischen 1 bis 3%. Die Einmischung erfolgt in üblicher Weise in 'Mischapparaten oder auf der Walze.
• Geeignete Trägersubstanzen sind in erster Linie vulkanisierbare natürliche oder synthetische hochmolekulare Verbindungen. Weiterhin können auch niedermolekulare flüssige Verbindungen verwandt werden, die erst in der Hitze zu hochmolekularen Kunststoffen aushärten.
• Die neuen Treibmittel unterscheiden sich von den bisher bekannten vor allem dadurch, daß bei ihrer Zersetzung neben Stickstoff auch noch Kohlendioxyd entsteht und durch ihre alle bekannten Treibmittel weit übertreffende Blähwirkung. Das aus etwa gleichen Volumteilen Stickstoff und Kohlendioxyd bestehende Gasgemisch bedingt offenbar eine von den reinen Stickstoffabspaltern vollkommen abweichende Zellstruktur, die den aufgetriebenen Formstücken auf Kautschukbasis einen außerordentlich weichen Griff verleiht. Da derartige Nitrosoverbindungen in den üblichen organischen Lösungsmitteln sehr leicht löslich sind, ist auch die Löslichkeit in den organischen Trägersubstanzen sehr gut und damit eine außerordentlich gleichmäßige Porenverteilung gewährleistet. Die aufgetriebenen Produkte erleiden dabei keine Verfärbung und sind nahezu geruchlos. Die Zersetzungstemperaturen der verschieden-en Substanzen liegen zwischen Zoo bis 1.40', Temperaturen, bei denen sich die meisten Vulkanisationsvorgänge vollziehen. Daher eignen sich die neuen Treibmittel besonders zum Treiben vulkanisierbarer Stoffe, wie natürlicher oder künstlicher Kautschuk. sowie von Igelit, Polyesterisocyanatkautschuk usw., wobei Schwämme mit offenen Poren mit niedrigstem Raumgewicht (spezifischesGewicht =o,t und weniger) erhalten werden. Beispiel 1 In eine aus folgenden Komponenten zusammengesetzte Mischung mit 65 \'oltlmprozent Kautschukgehalt:

  1oo,o Gewichtsteile Kautschuk,

  10,0 - Zinkweiß,

  3,5 - Schwefel,

  18,0 - Mineralöl,

  80,0 - Kreide,

  1,5 - Dibenzothiazyldisulfid,

  3,0 - Stearinsäure,

  3,0 - kapillaraktives Fettsulfonat,

  wurden steigende Mengen Tetramethvlendinitrosodimethylurethall eingewalzt und nach einer Preßdauer von 35 Minuten bei 4 atü (151°) folgende Volumvergrößerung festgestellt:

  Tetramethvlendi11itrosodilnethylurethan

  Menge . `-oltlmvergrößerung

  0,2j5 300 0/0

  o, 5 50011/0

  1 7000/0

  2 11000/0

  5 18000/0

  Das getriebene Material besitzt eine feinporige Zellstruktur und zeichnet sich durch außerordentliche Weichheit aus, Das 7'etramethvlell(Iillitrosodimethvluretllan Fp. 87'. wird in an sich bekannter Weise durch Umsetzung von Tetrarnethylendiamin mit Chlorameisensäuremethvlester oder aus Tetramethylendiisocyanat und Nletllv1alkollol und nachfolgende Nitrosiertlllg erhalten.
• ßeisp-iel 2 I?.ine NIischtlng folgender Zusammensetzung:

  1oo,o Gewichtsteile helle Crepe,

  12,o - Zinkweiß,

  3,5 - Sch-,vefel,

  15,0 - Mineralöl,

  6o,o - Kreide,

  1,2 - llercaptollenzothiazol,

  3,0 - Stearinsäure,

  3,0 - l)initrosotlrethall,

  mit 3 Gewichtsteilen eines I)initrosouretllans, das durch Umsetzung von Äthylenglykoldichlorkohlensäureester mit '\lethylamin und anschließende Nitrosierung erhalten wurde. Fp. 4o', ergab bei der N'ulkanisation unter der Presse bei einer Heizdauer voll 20 ylinuten bei 1/z atii = I I I ° und 35 Minuten bei 3 atü =I43° eine Volumzunahme von goo%. Das getriebene Produkt besitzt offene Poren bei außerordentlich dünnen Zellwänden.
• Ähnlich verhalten sich Mischungen, denen man an Stelle der erwähnten Treibmittel folgende Dinitrosoverbindungen beimischt: gelbrotes 01. Das Produkt wird durch Umsetzung von Äthylendiamin mit Chlorameisensäureäthylester und nachfolgende Nitrosierung erhalten. F1>. 98°, durch \ itrosierung von Benzylharnstoff erhalten und gelbrotes 01, hergestellt durch Umsetzung von Diaminodipropylätlter mit Chlorameisensäuremethylester und nachfolgende Nitrosierung. 13eispiel3 Eine Mischung aus:

  loo.o Gewichtsteilen Butadien-Styrol-Misch-

  polymerisat Defo 25o,

  3..5 - Schwefel,

  t,5 - Dibenzothiazyldisulfid,

  110 - Diphenylguanidin,

  80,0 - Kreide,

  18,0 - Mineralöl,

  10,0 - Zinkweiß,

  3,0 - Stearinsäure,

  5,0 - Tetramethylendinitroso-

  dimethylurethan,

  vulkanisiert man 35 Minuten in der Presse bei 4 atii = 151° und 2,5 Stunden in Heißluft bei 135°. Man erzielt eine Volumzunahme von 16oo%. Beispiel 4 Eine Mischung aus:

  too,o Gewichtsteilen helle Crepe,

  3,5 - Schwefel,

  10,0 - Zinkweiß,

  1,5 - Dibenzothiazyldisulfid,

  18,0 - Mineralöl,

  80,0 - Kreide,

  3,0 - Stearinsäure,

  3.0 - A.dipinsäuredinitroso-

  dimethylamid,

  ergab bei der Vulkanisation unter der Presse bei einer Heizdauer von 35 Minuten bei 3 atü = I43° eine Volumzunahme von iooo%.
• Das Adipinsäuredinitrosodimethylamid Schmelzpunkt 93", wurde durch Umsetzung von Adipinsättrechlorid mit Methylamin und nachfolgende \ itrosierung erhalten.
• Beispiel s In eine Paste, die aus 5o Gewichtsteilen Poly-. vinylchlorid und 5o Gewichtsteilen Weichmacher besteht, werden auf einem geeigneten Mischaggregat 5 Gewichtsprozent Tetramethylendinitrosodimethylurethan eingemischt. Durch Erhitzen der Mischung auf 16o° in einer geschlossenen Form unter Druck und Abkühlen auf Raumtemperatur wird ein von feinsten Poren durchsetzter Leichtstoff erhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Treibmittel zur Herstellung von Formstücken mit poröser bzw. schwammartiger Struktur aus hochmolekularen natürlichen cxler synthetischen thermoplastischen oder härtbaren, weichen, harten oder gummielasti-. sehen Stoffen oder deren Gemischen, bestehend aus Nitrosoverbindungen, die die Gruppierung ein oder mehrere Male im Molekül enthalten.