DE841358C

DE841358C - Verfahren zur Herstellung lagerfaehiger, form- und vulkanisierbarer poroeser Kautschukprodukte

Info

Publication number: DE841358C
Application number: DEP29048D
Authority: DE
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1944-11-30
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1952-06-16
Also published as: US2432221A; GB604001A; FR918094A

Description

Verfahren zur Herstellung lagerfähiger, form- und vulkanisierbarer poröser Kautschukprodukte Diese Erfindung bezieht sich auf Formmaterial zum Formen von Artikeln, die miteinander in Verbindung stehende Poren haben und in denen die äußere Phase aus Kautschuk oder kautschukähnlichen Materialien besteht, wie sie allgemein als synthetischer Kautschuk bekannt sind. Wo hier weiter unten der Ausdruck Kautschuk allein gebraucht wird, ist er so zu verstehen, daß es auch beabsichtigt ist, synthetischen Kautschuk mit einzuschließen. Die Erfindung im besonderen bezieht sich auf ein Material zum Formen, das für die Verwendung in zu formenden und vulkanisierenden Gegenständen geeignet ist, die eine besondere auslaugbare Füllstoffsubstanz enthalten, welche nach der Vulkanisation ausgelaugt wird, um die Gegenstände porös zu machen. In den bekannten Herstellungsarten von Kautschukerzeugnissen mit miteinander in Verbindung stehenden Poren ist. es unter anderem infolge der Schwierigkeit, eine Verbindung von vuIkanisierbarem Material und Füllstoff zu erhalten, welche dem Altern widersteht und die Kennzeichen einer gleichmäßigen Verteilung der Teilchen der Füllstoff substanz über eine beträchtliche Zeitspanne hinweg beibehält, üblich gewesen, Material fertigzustellen, das nur innerhalb einer kurzen Zeit nach der Herstellung verbraucht werden kann. Das Ergebnis war, daß vergleichsweise geringe Posten des Materials mit den daraus folgenden Nachteilen fertiggestellt wurden, so daB das Verfahren mehr Zeit verbraucht und deswegen kostspielig ist, und das Ergebnis sind geformte Gegenstände verschiedenartiger Stücke, die ihre besonderen Merkmale der Porosität und der strukturellen Festigkeit haben.
Die gegenwärtige Erfindung hat die Schaffung eines verbundenen, formbaren und vulkanisierbaren natürlichen oder synthetischen Kautschukmaterials und Füllstoffs zum Gegenstand, welche in großen Mengen bei einer gleichmäßigen Verteilung des Füllstoffs hergestellt werden können. Solches Material widersteht dem Altern und kann deshalb eine beträchtliche Zeitlang ohne Nachteil eingelagert sowie später für die Unterwerfung unter Form-und Vulkanisierarbeitsgänge zerteilt werden. Ein solches Material für Einlagerung und nachfolgende Behandlung wird gewöhnlich als lagerungsfähiges Ausgangsmaterial bezeichnet. Dieses sieht vor, daß aus einem besonderen Stück gemachte Gegenstände nach dem Auslaugen gleichmäßig porös sind und die gleiche strukturelle Beständigkeit haben, selbst wenn sie in weit auseinanderliegenden Zeitzwischenräumen geformt worden sind.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung Eines formbaren Ausgangsmaterials für Einlagerung und nachfolgende Unterwerfung desselben in Form- und Vulkanisierverfahren, bestehend aus einer äußeren Phase des vulkanisierbaren natürlichen oder synthetischen Kautschuks mit darin dispergierten Teilchen einer ausIaugbaren Füllstoffsubstanz, welche nach Form- und Vulkanisierarbeitsgängen ausgelaugt wird, um die geformte Masse porös zu machen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der auslaugbare. Füllstoff mit einer gerinnungsfähigen, flüssigen Mischung des unvulkanisierten Kautschuks gemischt wird, welchen man danach gerinnen läßt. Die Menge des auslaugbaren Füllstoffs ist eine solche, daß in einer aus dem Gerinne geformten Masse der Kautschuk von 26 bis 58 Volumprozent des Gesamtvolumens der geformten Masse bildet. Mit dem Ausdruck Gerinne ist der physikalische Zustand des Kautschuks in einer zusammenhängenden einförmigen, festen Kautschukstruktur gemeint, die beispielsweise von einer geformten Struktur unterschieden wird, die durch fest verbundene Teilchen gebildet wird. Die Erfindung sieht vor, daß ein solches Gerinne eine ununterbrochene netzartige Form hat, um die auslaugbare Füllstoffsubstanz in einem festen dispergierten Zustand zu halten.
Wo ein synthetischer Kautschuk verwandt wird, werden zufriedenstellende Ergebnisse durch die Verwendung eines vulkanisierbaren Mischpolymerisats aus Butadien und Acrylsäurenitril erlangt.
Der Füllstoff wird aus Substanzen gewählt, die zur erforderlichen Feinheit zerrieben werden können. Sie sind Kautschuk gegenüber widerstandsfähig, dementsprechend nicht zusammendrückbar, können durch formenden Druck oder durch Behandlungstemperaturen des Prozesses nicht angegriffen werden und durch den Kautschuk nicht angreifende Lösungsmittel ausgelaugt werden. Ein besonders geeigneter Füllstoff ist Natriumnitrat, aber es sind natürlich noch andere Stoffe für den Zweck verfügbar, z. B. Natriumcarbonat, Ammoniumsulfat und Polyvinylalkohol.
Das Formmaterial der Erfindung findet eine besondere Verwendung bei der Herstellung mikroporöser Gegenstände, in denen die Poren miteinander verbunden und dem unbewaffneten Auge nicht wahrnehmbar sind, sowie bei der Herstellung von Gegenständen, welche, wenn sie porös gemacht werden, beharrlich einen hohen Hundertsatz von Flüssigkeiten durch kapillare Tätigkeit in sich halten. Für ein mikroporöses Erzeugnis soll die Teilchengröße des Füllstoffs nicht größer sein als solche, welche durch ein Sieb von 41 Maschen auf den Zentimeter gehen.
Im allgemeinen erfordert die maximale Porosität in einem geformten und vulkanisierten Erzeugnis, das durch Auslaugen seines Füllstoffs hergestellt wurde, daß das gesamte indifferente und auslaugbare Material in dem Auslaugprozeß entfernt wird, daß die angewandte Menge des Füllstoffs die größtmögliche ist, die dem Kautschuk eingefügt werden kann, ohne die verbleibende vulkanisierte netzartige Form in einem unzusammenhängenden oder bröckligen Zustand zu lassen, und daß der Füllstoff durch den Kautschuk hindurch gleichmäßig verteilt wird. .
Die Hundertsätze der verschiedenen Bestandteile zum Herstellen eines Formmaterials müssen sorgfältig errechnet werden, so daß beim fertigen Erzeugnis der Füllstoff durch das Auslaugmittel erreichbar ist. Zu wenig Füllstoff ergibt, daß er durch den Kautschuk verstopft wird und nicht entfernt werden kann. Andererseits darf die Zusammensetzung nicht zuviel Füllstoff enthalten, da dann der Kautschuk unzusammenhängend wird und der Gegenstand nicht zusammenhält.
Gewisse volumexrische Proportionen müssen als Grundlage für die beste Struktur angesehen werden, weil bei physikalischer Betrachtung ein Formling mit einer netzartigen Form und einer maximalen Menge von festen Teilchen des Füllstoffs ein Problem der jeweiligen Volumverhältnisse zwischen Masse und Füllstoff darstellt. Das Volumen des Formmaterials: oder Füllstoffs kann im Form- und Vulkanisierverfahren abwechseln, und deshalb müssen die günstigsten Werte in den Verhältnissen des Volumens des geformten und vulkanisierten Enderzeugnisses liegen.
In einem typischen Beispiel der Herstellung eines Materials gemäß vorliegender Erfindung, welches die Höchstmenge des Füllstoffs enthält, in welchem Natriumnitrat als Füllstoff ausgewählt worden ist und in welchem der Kautschuk ein Mischpolymerisat von Butadien und Acrylsäurenitril ist, das in einem flüchtigen Lösungsmittel, wie Methyläthyl-, keton, aufgelöst wurde, werden zu roo g Kautschuk annähernd 570 g des fein verteilten Natriumnitrats hinzugefügt.
Die vollständige und gleichmäßige Dispersion der Füllstoffteilchen wird durch Schütteln der Mischung erreicht, wonach letztere zum Gerinnen gebracht wird, so daß das Erzeugnis eine gleichmäßige Dispersion des Füllstoffs in sich hat. Für die Auflösung des Kautschuks gibt es neben der Anwendung des sich verflüchtigenden Lösungsmittels auch die Möglichkeit, daß der Kautschuk in einem Lösungsmittel gelöst und aus ihm gefällt wird, wenn die Füllstoffsubstanz eingetragen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung lagerfähiger, form- und vulkanisierbarer poröser Kautschukprodukte aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk und auslaugbarem Füllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kautschuk mit dem Füllstoff in Form einer Dispersion oder Lösung in solchen Mengen mischt, daß der Kautschukanteil 26 bis 58 Volumprozent des Gesamtvolumens der vulkanisierten Masse beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk aus einem vulkanisierbaren Mischpolymerisat aus Butadien und Acrylsäurenitril besteht.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße der auslaugbaren Substanz nicht größer ist als solche, welche durch ein Sieb von 41 Maschen auf den Zentimeter gehen.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auslaugbare Substanz Natriumnitrat ist.