DE849751C - Verfahren zur Depolymerisation von Naturkautschuk - Google Patents

Description

• Verfahren zur Depolymerisation von Naturkautschuk Es ist bekannt, daß man Naturkautschuk durch Mastikation bzw. durch Mastikation in Gegenwart von Mastikationsmitteln, wie Thiophenolen oder Thionaphtholen, depolymerisieren kann, indem man den Kautschuk gegebenenfalls kürzere oder längere Zeiten in Knetern oder Banburymischern bearbeitet. Alle diese Verfahren beanspruchen aber, vor allem, wenn es sich darum handelt, weitgehend depolymerisierten Naturkautschuk herzustellen, lange Arbeitszeiten und dadurch auch einen hohen Energieaufwand. `'Weiterhin ist es schwierig, mit Hilfe dieser Verfahren den Naturkautschuk so weit zu depolymerisieren, daß man Typen von fast flüssigem Charakter erhält.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Naturkautschuk auf technisch einfache Weise und in kurzer Zeit weitgehend depolymerisiert werden kann, wenn man diesen bei Temperaturen über 16o° mit aromatischen Mononitroverbindungen behandelt. Diese Behandlung kann in Gegenwart der üblichen Kautschuklösungsmittel und gegebenenfalls unter Druck vorgenommen werden. Falls erforderlich, können die aromatischen Mononitroverbindungen bzw. die Kautschuklösungsmittel nach Beendigung der Depolymerisationsreaktion mit Wasserdampf abgetrieben oder bei verringertem Druck abdestilliert werden.
• Als aromatische Mononitroverbindungen kommen für die Durchführung des vorliegenden Verfahrens beispielsweise Nitrobenzol und Nitronaphthalin und deren Substitutionsprodukte in Frage; von diesen seien beispielsweise die Alkyltiitrobenzole, wie Nitrotoluol, und die Alkylnitronaphthaline genannt.
• Die zur einwandfreien Durchführung der Depolymerisation erforderliche Menge der aromatischen Mononitroverbindungen kann in weiten Grenzen variiert werden. Im allgemeinen erzielt man mit 5 % derselben, bezogen auf den Naturkautschuk, schon einen ausreichenden Abbau. Die Einmischung der aromatischen Nitroverbindungen in den Kautschuk kann im Kneter oder auf der Walze erfolgen. Man kann die Depolymerisation aber auch in einem normalen Rührwerkskessel vornehmen, wenn man größere Mengen anwendet als oben angegeben wurde, beispielsweise i -Gewichtsteil der aromatischen Mononitroverbindungen auf i Gewichtsteil Kautschuk, oder wenn so viel eines Kautschuklösungsmittels zugesetzt wird, daß nach erfolgter Depolymerisation eine im Kessel rührbare Lösung vorliegt.
• Als Kautschuklösungsmittel seien beispielsweise Deca- und Tetrahydronaphthalin, Benzol oder Chlorbenzol genannt, wobei man im Falle der niedriger siedenden vorteilhaft unter Druck arbeitet.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß in einem normalen mit Rückflußkühler versehenen Rührwerkskessel gleiche Teile Naturkautschuk und beispielsweise Nitrobenzol auf i8o° erwärmt werden. Schon nach etwa 15 bis 30 Minuten ist der Naturkautschuk so weit depolymerisiert und in Lösung gegangen, daß die gesamte Masse leicht rührbar wird. Die Temperatur des Reaktionsgemisches fällt bei Fortschreiten der Reaktion bis auf 15o° oder tiefer, weil das bei der Depolymerisationsreaktion entstehende Wasser im Gemisch mit dem Nitrobenzol zu sieden beginnt. Je nach dem gewünschten Depolymerisationsgrad des Kautschuks wird die Reaktionszeit kürzer oder länger gewählt. Falls ein lösungsmittelfreier depolymerisierter N aturkautschuk gewünscht wird, muß das N itrohenzol bzw. das Gemisch aus Nitrobenzol und dem gegebenenfalls angewandten Lösungsmittel unter schonenden Bedingungen entfernt werden. Das kann beispielsweise durch Einblasen von Wasserdampf oder aber durch Abtreiben der Lösungsmittel im Vakuum erfolgen, wobei im letzteren Fall die Temperatur zweckmäßigerweise nicht über i4o° gesteigert werden soll, da sonst die Gefahr besteht, daß wieder eine Molekülvergrößerung des depolymerisierten Naturkautschuks durch Cyclisierung bzw. Aufpolymerisation eintritt.
• Der nach dem neuen Verfahren hergestellte depolymerisierte Naturkautschuk kann für die verschiedensten Zwecke Anwendung finden. Insbesondere kann er den normalen Kautschukmischungen zum Weichmachen bzw. Spritzbarmachen zugesetzt werden. Weitgehend depolymerisierte Typen können als Hilfsmittel zur Herstellung von Kunststoffen und Lacken verwendet werden. Beispiel i 8 Gewichtsteile Crepe werden mit 8 Gewichtsteilen Nitrobenzol in einem mit Rückflußkühler ausgestatteten Rührwerkskessel auf 18o° erhitzt. Nach etwa 15 Minuten ist der Ansatz rührbar, wobei die Innentemperatur allmählich auf etwa i'So° fällt. Nach weiterem 3stündigem Erhitzen wird das Nitrobenzol bei 120° mit Wasserdampf abgetrieben. Der verbleibende depolymerisierte Naturkautschuk zeigt eine honigartige Konsistenz. Seine io/oige Lösung in Benzol zeigt eine relative Viskosität von 1,5, was nach F i c ke n t s c'h e r und Mark einem K-Wert von 43,5 entspricht. Gemäß folgender Rezeptur erhält man mit diesem Produkt auf Metall einen sehr elastischen, gut haftenden und porenfreien Überzug: ioo Gewichtsteile depolymerisierter Naturkautschuk, So Gewichtsteile Quarzmehl, 6o Gewichtsteile Zinkoxyd-Rotsiegel, 4o Gewichtsteile Schwefel, 5 Gewichtsteile Tetramethylthiuram.disulfid, io Gewichtsteile Titandioxyd, Heizzeit 6o bis 120 Minuten bei i4o°. Beispiel e Auf Walzen vormastizierter Naturkautschuk (smoked sheets) wird, wie im Beispiel i beschrieben, depolymerisiert. Das Nitrobenzol wird dann bei i2o° im Vakuum abdestilliert. Der isolierte Kautschuk zeigt in io/oiger Lösung eine relative Viskosität von 1,25 bzw. einen K-Wert von 30,3. Beispiel 3 8 Gewichtsteile Crepe werden in 7 Gewichtsteilen Tetrahydronaphthalin unter Zusatz von i Gewichtsteil Nitrobenzol bei igo° depolymerisiert. Die erhaltene Lösung wird dann zur Entfernung von N'erunreinigungen unter Druck filtriert, und anschließend wird gemäß Beispiel i oder 2 das Lösungsmittefgemisch abdestilliert. Zur Stabilisierung werden o,o8 Gewichtsteile Phenyl-ß-naphthylamin zugesetzt. Ähnliche Ergebnisse werden erzielt bei Einsatz von 2 Gewichtsteilen 2-N itronaphthalin an Stelle von i Gewichtsteil Nitrobenzol. Beispiel 4 40o Gewichtsteile vormastizierter Crepe werden in Gegenwart von 4 Gewichtsteilen Phenyl-ß-naphthylamin in 4oo Gewichtsteilen o-Nitrotultiol bei 17o° depolymerisiert. Man erhält so eine klare, dünn viskose Lösung von weitgehend abgebautem Kautschuk.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i.. Verfahren zur Depolymerisation von Naturkautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß Naturkautschuk bei Temperaturen über 16o° mit aromatischen Mononitroverbindungen gegebenenfalls in Gegenwart .der üblichen Kautschuklösungsmittel uni erforderlichenfalls unter Druck behandelt wird.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Nitrobenzol bzw. die mit ihm angewandten Kautschuklösungsmittel nach Beendigung der Depolymer@isationsreaktion mit Wasserdampf abgetrieben oder bei verringertem Druck abdestilliert werden.