DE842260C

DE842260C - Verfahren zur Herstellung von zellartigem Weichgummi

Info

Publication number: DE842260C
Application number: DEB9335A
Authority: DE
Inventors: Leslie Giddens Brazier; George Monty Hamilton
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1937-08-27
Filing date: 1950-09-08
Publication date: 1952-06-26

Description

Verfahren zur Herstellung von zellartigem Weichgummi Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von weichem Gummi in Zellform durch das Verfahren der Ausdehnung infolge Gasentwicklung innerhalb der Gummiuiasse durch Erhitzen, wobei die Ausdehnung durch äußere Abstützung beschränkt wird. Der hier gebrauchte Ausdruck Zellform zeigt an, daß die Zellen geschlossen sind und der Gummi keine Schwammstruktur besitzt. Der Ausdruck weicher Gummi wird verwendet, um anzuzeigen, daß sich das Material in einem biegsamen und ausdehnungsfähigen Zustand und nicht in dem vergleichsweise steifen Zustand des Hartgummis befindet.
Die Herstellung von zellartigem Gummi mit geschlossenen Zellen kann nach zwei Verfahren ausgeführt werden. :lach dem einen wird der Gummikörper mit Gas unter sehr hohem Druck in einem vollständig geschlossenen Gefäß imprägniert, nach dem andern wird Gas in dem Gummikörper durch Wärmezersetzung eines Aufblähmittels erzeugt. Die Erfindung bezieht sich auf das letztere Verfahren.
Die Erfindung schafft ein verbessertes Herstellungsverfahren, welches durch Erhitzen in einer einzelnen Stufe ausgeführt wird, in welcher die Gaserzeugung und Vulkanisierung vollendet werden. Diese Hitzebehandlung wird ausgeführt, während der Gummikörper in einem druckfesten Behälter eingeschlossen ist, dessen Wände den Gummi von außen tragen und den Grad der Ausdehnung begrenzen. Demgemäß wird die Ausdehnung in zwei Stufen durchgeführt. In der ersten verläuft die Ausdehnung nur bis zu einem geringeren Grade, und während dieser Ausdehnung findet sowohl die gesamte Gasentwicklung wie auch die gesamte Vulkanisierung statt. Unter dem steigenden Druck des entwickelten Gases dehnt sich die Gummimischung zuerst aus, bis sie den Behälter ausfüllt, und dann steigt der Druck weiter, bis er am Ende des Erhitzens einen hohen Wert erreicht hat. Das ursprüngliche Volumen der Gummimischung für die erste Ausdehnungsstufe wird derart den Ausmessungen des Behälters angepaßt, daß der Gummikörper bei seinem Ausdehnen zur Füllung des Behälters nicht mehr als das Doppelte seines ursprünglichen Volumens annimmt. Hierdurch wird die Zellstruktur geschützt, da der hohe Druck, welcher dann innerhalb der Zellen in dem Gummi erzeugt wird, durch die Behälterwände aufgenommen wird. Wenn die anfängliche Ausdehnung auf mehr als das Doppelte des ursprünglichen Volumens durchgeführt würde, würde Gefahr des Reißens der Zellwände bestehen, so daß eine Schwammstruktur an Stelle einer Zellstruktur erzielt würde. Wenn diese Stufe der Hitzebehandlung vollendet ist, wird der Behälter gekühlt, dann geöffnet und der Gummi entfernt, worauf eine sofortige Ausdehnung mit einer erheblichen Vergrößerung des Volumens stattfindet. Durch dieses Verfahren wird Zellgummi von niedriger Dichte, etwa o,i5, leicht erhalten.
Vorzugsweise wird ein Stickstoff entwickelnder Körper als Blähmittel verwendet; besonders geeignet ist Diazoaminobenzol.
Die folgende Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung zylindrischer Körper aus weichem ausgedehntem Gummi wird als erläuterndes Beispiel zum besseren Verständnis der Erfindung gegeben.

Eine der nachstehenden Mischungen, in welchen die Bestandteile in Gewichtsprozenten der Gesamtmenge angegeben sind, wird zurechtgemacht

A. B. C.

Rohgummi (Smoked Sheet) .... 5o,o 5o,o So,o

Faktis .. .. . .. ....... ........ . io,o io,o io,o

Mineralgummi ........... .. ... 6,5 - -

Stearinsäure ................. 6,o 6,o 6,o

Zinkoxyd .................... 0,5 0,5 1,3

Tricresylphosphat ............. 5,0 - -

Talkum oder Talkumersatz .... io,o i5,o io,o

Schwefel..................... 1,5 1,5 1,5

Alterungsschutzmittel ......... o,5 0,5 0,5

Diazoaminobenzol ............ io,o io,o io,o

Fichtenteer .................. - 6,5 5,7

Paraffinwachs ................ - - 5,0

Das Vermischen wird auf Walzen bewirkt, welche während der Behandlung auf einem Temperaturbereich von 35 bis 40° gehalten werden.

Die Mischung wird durch eine übliche Spritzmaschine ausgepreßt. Zylinder und Kopf der Maschine werden auf etwa 30° und die Düse auf 45 bis 5o° gehalten. Der ausgestoßene Strang hat einen Durchmesser von etwa 4,2 bis 4,3 cm. Er wird getalkt und in Längen von etwa 40 cm geschnitten. Dann werden die Stücke mit einem üblichen Schmiermittel, z. B. Natriumlaurylsulfonat, bestrichen und in ein Rohr von einer Länge von etwa 45 cm und einem inneren Durchmesser von etwa 5 cm eingesetzt. Das Rohr wird innen ebenfalls mit einem Schmiermittel überzogen, bevor die Gummimischung eingesetzt wird. Auf das Rohr werden Hauben an den Enden aufgesetzt. Eine Anzahl von so gefüllten Rohren werden waagerecht in eine Vulkanisiervorrichtung gelegt und 45 Minuten lang mit gesättigtem Dampf von einem Druck von etwa 2,8 kg/ cmz behandelt. Die Temperaturerhöhung bei Beginn und das Abblasen am Ende werden so schnell wie möglich durchgeführt. Die Rohre werden dann durch äußere Anwendung von Wasser auf etwa 35° gekühlt und dann die Hauben entfernt. Wegen des inneren Drucks muß diese letzte Tätigkeit sorgsam ausgeführt werden, da der Gummi im Innern einen Druck von etwa 30 kg/cma und darüber ausübt, welcher gegebenenfalls die Hauben nach ihrem Abschrauben wegschleudern würde. Wenn eine Haube entfernt ist, wird der Gummi an diesem Ende des Behälters sofort herausgestoßen und dehnt sich sowohl im Durchmesser wie in der Länge aus. Aber der übrige Teil wird in dem Rohr infolge des Reibungswiderstandes der Wand auf den Gummi zurückgehalten, und die Anwendung beträchtlicher Kraft ist erforderlich, um ihn daraus zu entfernen. Diese Entfernung kann durch Anbringen einer besonderen Haube mit einem Rohr und Vereinigen mit dem anderen Rohrende wie dem, von welchem die Haube zuerst entfernt wurde, bewirkt werden. Dann kann durch Anwendung von hohem Wasserdruck durch das Rohr der ausgedehnte Gummi aus dem anderen Ende des Behälters gegen den Reibungswiderstand herausgedrückt werden. Statt dessen kann das Rohr in einen Schraubstock gespannt und der Gummi herausgezogen werden, indem man den Teil anfaßt, welcher bei der Ausdehnung nach der anfänglichen Druckentlastung herausgedrückt wurde.
Der so erhaltene Zylinder aus Zellgummi ist etwa 9 cm im Durchmesser und etwa 6o cm lang nach dem Kühlen.
Die Ausdehnung hat also in zwei Stufen stattgefunden. In der ersten vergrößert sich das Volumen nur um einen geringen Betrag, etwa das 1,5- bis 2fache. In der zweiten Stufe wird die Ausdehnung beträchtlich weiter geführt und erreicht etwa das 5- bis 6fache des ursprünglichen Volumens. Auf diese Weise wird ein weicher Gummi von geringer Dichte mit geschlossenen Zellen durch ein einfaches Verfahren und eine einfache Vorrichtung erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von zellartigem Weichgummi geringer Dichte durch Erzeugung eines Gases innerhalb des Gummikörpers durch Zersetzung eines Blähmittels darin, dadurch gekennzeichnet, daß ein ein Blähmittel enthaltender, unvulkanisierter Gummikörper zur vollständigen Vulkanisierung und Gasentwicklung in einem druckfesten Behälter von den ursprünglichen Ausmaßen des Rohlings entsprechenden Ausmaßen erhitzt und so eingeschlossen wird, daß beim Ausfüllen des Behälters nur ein geringerer Teil der Gesamtausdehnung dabei vor sich gehen kann, daß dann der Behälter gekühlt und darauf der Gummikörper daraus entfernt und dabei gleichzeitig auf atmosphärischen Druck gebracht wird,-worauf der größere Teil der Ausdehnung unter dem Druck des Gases innerhalb der Zellen stattfindet.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung in dem Behälter etwa das 1,5- bis 2 fache des ursprünglichen Volumens der Gummimischung beträgt und die Ausdehnung nach Entfernung aus dem Behälter bis zum 5- oder Mehrfachen des ursprünglichen Volumens vollendet wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 594436.