DE837927C - Thermoplastische Massen - Google Patents

Description

• Thermoplastische Massen Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen con l#'orinkoinliositionen und insbesondere auf Kompositionen finit einem hohen Grad v041 Steiflieit. Zähigkeit und federnder Widerstandsfähigkeit infolge der Komlünation eines harzartigen unelastischen l'olyineren oder :Mischpolymeren eines 13utadiens finit natiirl-ichem Kautschuk oder künstlich Hergestelltem Kautschuk oder beiden.
• SI>eziell bezieht sich die Erfindung auf das thermolilastische Vulkanisationsprodukt des im \\esentlichen aus einem vulkanisierbaren Kautschtik, einem Vulkanisierungsmittel, das zur VttlkanisIerung des Kautschuks in einen weichen oder li:ill>liarten Gummizustand hinreicht, und einem harten. tinelastisclien Polymerisationsprodukt eines l@ut<idiciis bestehenden Gemisches. Solche harten harzartigen Polymere können u. a. hergestellt werden durch Polymerisieren oder Mischpolimerisieren des Butadiens, in Emulsion bis zu einem Punkt, hei dem der Kunstlate in trockenem Zustand einen harten, unelastischen, harzartigen Film bildet, z. B. gemäß dem Verfahren der Patentschrift 588 785. Ein Sauerstoff abspaltender Katalysator wird üblicherweise während der Polymerisation verwendet. Der Erweichungspunkt des Harzes kann in einem weiten Bereich variieren, z. B. 5.4 bis i21°, durch entsprechende Regelung des Polymerisationsgrades. Das, Harz, sei es nun ein Polymeres oder Mischpolymeres des Butadiens, "\-ird hier allgemein als unelastisches, harzartiges Polymerisati(->nsl)rodukt eines Butadiens angesprochen. Im folgenden wird eine bevorzugte Zusammensetzung veranschaulicht, wobei die Teile Gewichtsteile darstellen:

  Hartes, unelastisches, thermoplastisches,

  harzartiges Mischpolymeres von Buta-

  dien und Styrol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

  gummiartig elastisches Mischpolymeres von

  Butadien und Styrol (hergestellt nach dem

  Verfahren der Patentschrift 570 980) ... 40

  Zinkoxyd ............................ 3

  Stearinsäure .......... .............. I

  Benzothiazoldisulfid (Beschleuniger) ..... 1

  Schwefel ............................ I,5

  Die Mischung wird auf einem Gummimischwalzwerk in der gleichen Weise wie natürlicher Kautsv-huk gefertigt, wobei die Walzen der Mühle auf ungefähr 93° geheizt sind. Zunächst wird das harte, harzartige Mischpolymere auf einem heißen Walzwerk erhitzt, bis es, thermoplastisch geworden ist, und dann ein Mischpolymeres von Butadien lind Styrol (oder anderes Kautschukmaterial einschließlich natürlichem Kautschuk oder einem elastischen Mischpolymeren von Butadien und Acrylsäurenitril oder Polychloropren) langsam zugegeben, bis es vollständig eingemischt ist. Danach werden der Beschleuniger, ein Antioxydationsmittel und irgendein gewünschter Füllstoff innig eingemischt. Ferner wird der Schwefel eingemischt, wobei die Walzentemperatur auf ungefähr 52° vor Zugabe des Schwefels vermindert wird. Das Verfahren dauert insgesamt ungefähr 15 Minuten. Das Material ist dann für das Härten durch Hitze vorbereitet. Es kann gewünschtenfalls dann in Formen gebracht und zu irgendeiner gewünschten Gestalt geformt werden.
• Die Mischung wird einem Härten während 15 l\Iinuten oder länger unterworfen bei einer '\7ulkanisiertemperatur von ungefähr 93 bis 149°. Während dieser Stufe findet eine physikalischchemische Änderung statt, die das Material als Ganzes thermoplastische Eigenschaften annehmen läßt. Bei Temperaturen unterhalb der angezeigten Temperaturen, bei denen die Komposition lediglich heiß und unvollständig gehärtet ist, zerstückelt (las Material wie ein Radierkunstgummi, ist'weich und kann nicht durch Ziehen oder mittels Formen geformt werden.
• Das gehärtete, thermoplastische Material ist bei Raumtemperatur ein hartes, zähes, brettiges Material. Es hat eine Reihe interessanter Eigenschaften; so wird es bei Erhitzen auf ungefähr 104 bis 177° außerordentlich thermoplastisch und kann dann sehr leicht unter Benutzung von Formen zu allen gewünschten Gestalten und Größen gebracht werden. Wenn es dann abgekühlt wird, erhält es seine ursprüngliche Steifheit, Zähigkeit und Festigkeit wieder. Außerdem behält es seine Zähigkeit bzw. Festigkeit bei niedrigen Temperaturen, z. B. hei .4° unter Null. Es ist dann noch erheblich widerstandsfähig gegen Zerbrechen bei Stößen. Auch beginnt es nicht zu erweichen vor Erreichung von Temperaturen von ungefähr 71° und darüber. Das harte, brettige Material ist auch in hohem Maße gegen die Einwirkung von Gasolin und anderen Brenn s,toffen widerstandsfähig und erweicht und quillt nur in geringem Ausmaß.
• Das in Plattenform gehärtete Material besitzt beim Erhitzen einen weichen und plastischen Zustand, Eigenschaften ähnlich dem gewöhnlichen, weich vulkanisierten Gummi. Die erhitzten Platten können ohne Faltenbildung gezogen und über eine Form oder einen Gegenstand geformt werden. Ein leichter Zug während des Formvorganges verursacht eine Molekularänderung im Material, und beim Abkühlen des Materials vor Entfernen aus der Form wird diese Molekularänderung in dem endgültigen Gegenstand beibehalten, der erhöhte Zugfestigkeit, Stoßwiderstand, Ausgleich einer Deformation und einen hohen Grad von Biegsamkeit besitzt.
• Wenn eine flache Schicht mit den verbesserten physikalischen Eigenschaften zunächst in einer Plattenpresse auf eine vorbestimmte Dicke geformt und vulkanisiert ist, kann, sie gewünschtenfalls dann in einer heißen Plattenpresse auf eine geringere Dicke umgeformt und die Schicht vor Entfernen aus der Form gekühlt werden.
• Die oben als Beispiel angegebene Mischung ergibt ein hartes, brettiges Material mit folgenden Eigenschaften: ,

  spezifisches Gewicht . .. . . . . .. . 1,11 bis 1,12

  spezifisches Volumen ccm/g ... . 0,9

  Zerreißfestigkeit kg/cm2 ...... 14o bis 21o

  Dehnung (Prozent) . . . . . . . . . . Zoo bis 300

  Härte, Shore-Durometer ...... 80 bis 95

  Formungseigenschaften ...... thermoplastisch

  (kann umgeformt werden)

  Verbrennungsgeschwindigkeit. . wie Gummi

  Erweichungstemperatur ...... 71 bis 93°

  Formungstemperatur . . . . . . . . . 127 bis 149°

  Absorption während 24 Stunden.

  Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 bis 2%

  Gasolin, Octanzahl Zoo ....... o,5 bis 1%

  Die zähe, widerstandsfähige, thermoplastische Komposition kann in irgendeine für die Herstellung von verschiedenen Artikeln erwünschte Gestalt gebracht, kann geschichtet werden oder nicht und kann bei der Herstellung verschiedener Produkte Verwendung finden, z. B. zu elektrischen Isolierzwecken, Schuhkappen, Schüsseln, Neuheiten u. dgl.. Zum Beispiel kann die Masse zu Schichten gewünschter Dicke kalandriert und. auf die gewünschte Größe zugeschnitten werden. Von großer Bedeutung ist die Tatsache, daß das vulkanisierte. Material thermoplastisch gemacht und in diesem Zustand wie gewünscht geformt werden kann zur Herstellung verschiedener Artikel, die beim Kühlen außerordentlich fest sind.
• An Stelle der Verwendung von hartem, unelastischem harzartigem Mischpolymerisat von I,3-Butadien und Styrol können bei dem obigen Beispiel andere harte, thermoplastische Harzpolymere verwendet werden, die von, der Mischpolymerisation von Butadien und Acrylsäurenitril herstammen, oder harzartige I'olvm:r: von Chloropren oder Mischungen irgendwelcher dieser harten, unelastischen Polymeren. Die Mengen des Butadiens und Styrols oder Acrylnitrils zur Erzeugung des elastischen Materials sind die üblicherweise bei der Herstellung von künstlichem Kautschuk, Bunagummi, llycar und Cbemigum usw. verwendeten. Die Verhältnismenge des thermoplastischen Harzes zu den elastischen Polymeren und Mischpolymeren eines Butadiens kamr für die Zwecke der Erfindung von ungefähr gleichen Gewichtsteilen jedes dieser Stoffe bis zu 9o Teilen des Harzes zu io Teilen des elastischen Kautschuks oder der gummiähnlichen Komponente der Mischung variieren. Die Härte und Steifheit kann geändert werden durch Änderutig der Verhältnismenge des harten, Harzes zu dem Gummimaterial.
• Das härten der Mischung kann nach irgendeinem der bekannten Prozesse der Heißvulkanisation durchgeführt werden, insbesondere durch Daml)f, Luft oder auf andere Weise. Die Erhitzungstemheratur ist iil>licherweise eine Temperatur von ungefähr 93 his 1:I9° während 15 Minuten oder mehr, d. h. hinreichend, um während der Hä rtuttg in dem Material die thermoplastischen Eigenschaften hervorzubringen, was, nach Abkühlen des Materials ein hartes, zähes und hornähnliches Produkt ergibt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Harte, brettige, . thermoplastische Masse, bestehend aus dem Wärme- und Vulkanisierungsumwandlungsprodukt bei einer Temperatur von ungefähr 93 bis i49° eines Gemisches, das im wesentlichen besteht aus einem vulkanisierbaren, elastischen Kautschuk, einem Vulkanisierungs.mittel in hinreichender Menge, um diesen Kautschuk in einen weichen oder halbharten Zustand zu bringen, und einem normalerweise festen thermoplastischen, harten, unelastischen, harzartigen Polymerssationsprodukt, das von. der Polymerisation eines Materials herrührt, das Butadien und Styrol oder Acrylsäurenitril enthält, wobei die Gewichtsmengen des harten, harzartigen Produktes ioo bis goo%, bezogen auf den elastischen Gummi, betragen.
2. 2. Harte, brettige, thermoplastische Masse gemäß Anspruch i, bei der das Vulkanisiermittel Schwefel ist.