DE892513C - Verfahren zum Vulkanisieren von kuenstlichem Kautschuk - Google Patents
Verfahren zum Vulkanisieren von kuenstlichem KautschukInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
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Description
(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 8. OKTOBER 1953
J 4535IVc
1
39b
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vulkanisieren vom künstlichem Kautschuk, insbesondere
von Mischpolymerisaten aus Butadien und Acrylnitril öder von (Polymeren des 2-Ohlofbutöadien-i,
3 durch geringe Zusätze von Borhydrid als Vulkanisationsmittel.
Kautschukähnliche Polymere von- 2-Chlorbutadien-r,
3 lassen sich allein durch Schwefel oder schwefelhaltige Vulkanisationsmittel nicht vulkanisieren,
doch können sie auf die Vulkanisation mit anderen Mitteln beschleunigend wirken.
Mischpolymere aus Butadien, z. B. Butadien-1, 3,
und Acrylnitril lassen sich mit Schwefel vulkanisieren. Unter Butadiene» sind z. B. zu verstehen
Butadien-1, 3 oder 2-Metfiylpentadien-;i', 3. In dlieseni
Polymerisaten kann das Acrylnitril in Mengen von z.B. 10 bis 90%, vorzugsweise 15 bis 60%,
des Gesamtgewichtes an Acrylnitril und Butadien enthalten sein.
Es wurde nun gefunden, daß sich diese beiden synthetischen kau tschukar tilgen Materialien mit
einer neuen Klasse von Verbindungen schon bei Temperaturen vulkanisieren lassen, die niedriger
sind als die bisher bei Verwendung der üblichen Vulkanisationsmittel benötigten, und daß durch die
Vulkanisation gemäß der Erfindung gewisse Vorteile zu erzielen sind, z. B. erhöhte Zugfestigkeit
und' Dehnung.
Gemäß der Erfindung wird eine kleine Menge, z. B. ο,Οιΐ bis 3 °/o, an Borhyd'rid in das Polymer
eingeführt. Unter Borhydride^ sind Verbindungen
zu verstehen, die Bor- und W.assenstoffatome enthalten.·,
wie z. B. Decaboram, Hexaboran, Pentaboran,
ebenso die Komplexe des Borhydrids, wie z. B. der Ammoniakkomplex eines Borhydrids, andere Komplexe von Borhydriden mit anderen
Stoffen, wie z. B. Komplexe vom Decalboran mit Hexamethylentetramin, Komplexe vom Decaboran
mit p, p'-Dia'minodiphenylmethian, organische Abkömmlinge
ides Borhydrids, z. B. Diphenyldecaboran, Dimethyldiboran.
Im Rahmen der Erfindung können auch andere
feste, flüssige usw. Borhydride ader deren Derivate verwendet werden.
Um eine optimale Wärmebeständigkeit zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Menge des als VuI-kanisationsbeschleuniger
zu verwendenden Borhydrids in 'dien oben angegebenen Grenzen zu halten.
Es lassen sich jedoch auch größere' Mengen anwenden.
Die Art der praktischem Durchführung kann auf
verschiedenen· Wegen geschehen. Die Bestandteile werden vorzugsweise auf Kautschukmischwialzen zu
einer homogenen Masse verarbeitet. Danach, wind
die Masse in· eine Form gebracht unid unter Druck,
z. B. vom 17 bis 105 kg/cm2, 10 bis 90 Minuten 'bei
ι ο», bis 150° behandelt. Diese Bedingungen können
im Hinblick auf das verwendete Polymer, den angewandten Katalysator, den angestrebten Verwendun'gszweck
usw. variiert werden.
Nachstehend sind einige Beispiele lediglich zuir
Erläuterung und nicht zur Beschränkung angegeben. Alle Teilangaben sind Gewichtsteile.
Ein Mischpolymerisat auis Butadien-1,3 und
Acrylsäurenitril, dessen Nitrilanteil 26% beträgt,' wird mit verschiedenen Mengen Decaboran vulkanisiert,
während eine Konitrollprobe mit 'den ü'bliehen
Schwefelvulkanisatiansmitteln zum Vergleich
vulkanisiert wird. Die Bestandteile werden auf Kautschukmischwalzen miteinander vermischt. Eine
typische Mischung ist wie folgt zusammengesetzt: ΐΌο Teile Mischpolymerisat aus Butadien und
Acrylsäurenitril, 415 Teile Ruß, 5 Teile Zinkoxyd, ι Teil Stearinsäure, 11,5 Teile Teer, 1,5 Teile Wachs
(Gleitmittel).
Zu dieser Mischung werden in einem Fall 0,5 Teile Deoaboran und 9,5 Teile calciniierter Ton
(um die Entflammbarkeit des Decaborans zu vermindern) gegeben. Zu einer anderen Probe wenden
an Stelle 'des Borhydrids die üblichen Schwefel enthaltenden Beschleuniger, z. B. aus 3' Teilen
Schwefel, 1,25 Teilen Dibenzothiazyldisulfid und 0,25 Teile DiphenylgiuaniMin, gegeben. Boirhyidrid
enthaltende Proben werden bei boio° gehärtet, während
die Schwefel enthaltenden Proben bei 1*50°
vulkanisiert werden. Die Druckverformung wird mit 35 kg/cm2 zu eimer Platte vorgenommen, deren
Eigenschaften geprüft wenden, können. In der Tabelle
I sind die Zugfestigkeiten und die prozentualen Dehnungen der verschiedenen Proben
aufgeführt.
Härtungs- beschleuniger |
Tempe ratur |
Minuten | Dehnung % . |
Zug festigkeit kg/cm3 |
BiO^u ] Schwefel- I beschleuniger I |
100 100 100 150 150 150 |
IO 40 80 IO 40 80 |
800 720 700 125 100 80 |
91 133 162 125 132 126 |
Bei s pi el 2
Verschiedene füllstofffireie Mischpolymerisate aus
Butadien-1, 3 und Acrylsäurenitril, mit verschiedenen Gehalten an Acrylsäurenitril, z.B. 18 %>, 26 °/o
und 35% 'des Gesamtgewichtes des Mischpolymerisates, wenden hergestellt. Diese Mischpolymerisate
werden· in der gleichen Weise, wie in Beispiel ι beschrieben, vulkanisiert, und zwar mit dem
Unterschied, daß eine Probe aus ϊοο Teilen des Mischpolymerisates, 0,1 Teil Decaboran und
1,9 Teilen oakimiertem Ton hergestellt wird. Im
anderen Fall werden auf 150 Teile des Mischpolymerisates
aus Butadien und Acrylnitril 4,5 Teile Schwefel, 1,9 Teile Dibenzothiazyldisulfid und
0,4 Teile Diphenylguanidin gegeben und die Mischung in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben,
bei· 1250 vulkanisiert. Die Bestandteile wenden auf einer Kautschukmischwalze zu homogenen
Platten, verarbeitet.und'bei 35 kg/cm2 'bei den
angegebenen Temperaturen zu Formplatten verpreßt, die der Prüfung unterworfen wenden
konnten. In der Tabelle II sind wiederum die prozentuale Dehnung und 'die Zugfestigkeiten der einzelnen
Proben angegeben.
Härtungs | Acryl- säurenitri] |
Härtungs zeit |
Dehnung |
beschleuniger | in | ||
% | Minuten | 7o | |
18 | IO | 290 | |
18 | 40 | 290 | |
18 | 80 | 300 | |
26 | IO | 600 | |
B H | 26 | 40 | 630 |
10 | 26 | 80 | 700 |
35 | IO | 850 | |
35 | 40 | 720 | |
35 | 80 | 590 | |
18 | IO | 490 | |
18 | 40 | 280 | |
18 | 80 | 300 | |
Schwefel beschleuniger |
26 26 26 |
IO 40 80 |
1000 280 140 |
35 | IO | 1200 | |
35 | 40 | 375 | |
35 | 80 | 200 |
Zug-
festigkeit
kg/cm2
18 24 26
33 46 46
49 59 50 21 30
21
34 29
15 34 32 18
Polymeres 2-Chlorbutadien-r, 3 wird mit Ruß als Füllstoff und entweder mit Magnesiumoxyd
und einem üblichen Söhwefelbeschleuniger oder Deoaboran als Härtunigsbesehleuniger vermischt.
Die Mischungen hatten foligenide Zusammenisetzung:
Polymeres i-Chlorbutadien-i, 3
Weichmacher aus einer öUöslichen Sulfonsäure und Paraffine! ....
Weichmacher aus einer öUöslichen Sulfonsäure und Paraffine! ....
Ruß
Antioxydans
MgO
ZnO
Benzothiazoldisulfid
Stearinsäure (Schmiermittel) .... Calcinierter Ton
B10H14
Probe 1 Teile
100 2
75 2
4 5
6,75 o,5
Probe 2 Teile
100
75
0,1
Die Proben, werden gemischt und verschiedene Zeiten 'bei i'So° gemäß den Anweisungen in Beispiel
ι und 2 gehärtet und wiederum die Dehnung und die Zugfestigkeit nach, verschiedenen Vulkanisationszeiten
'bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III wiedergegeben.
Probe Nr. |
Härtungszeit in Minuten (150°) |
Dehnung % |
Zugfestigkeit kg/cm.2 |
I 2 |
IO 40 8o IO 40 8o |
420 540 410 520 410 390 |
98 116 112 I30 I36 !S3 |
Im Rahmen der Erfindung können auch andere Modifikationsmittel, wie andere Füllstoffe, z. B.
Titandioxyd, Lithopone, Tone, Eisenoxyde, an^
dere Weichmacher, z. B. andere Kautschukarten oder Mischungen aus synthetischen und natürlichen
Kautschukarten, verwendet werden.
Die gemäß der Erfindung hergestellten Produkte eignen, sich für alle die Anwendungszwecke, für die
Butadien-Acrylsäurenitril- und Chlorbutadien-Kautschuke üblicherweise verwendet werden, also
z. B. für die elektrische Isolation, zum Umkleiden, als Schutzschicht u. dgl. Vorteilhaft ist die erhöhte
Zugfestigkeit, die durch die Anwendung der neuen Vulkanisationsbeschleuniger erzielbar ist. Weiterhin
ist von Vorteil, daß die Vulkanisationstemperatur der beiden Kautsehuktypen unter Kostenersparung
herabgesetzt wenden kann.
Die Borhydride sind besonders wirksam bei der Vulkanisation von Butadien-Acrylsäurenitril- und
2-Chloribiitadien'-i, 3-Kautschuken, sie lassen sich
aber auch bei anderen1 Kautschuken verwenden·, insbesondere
bei Butadien^Styrol-Kautschuken und natürlichen Kautschuken. Bei diesen zuletzt genannten
beiden Materialien ist jedoch der VuI-kaniisiationseffekt
unter den angegebenen Bedingungen nicht so ausgesprochen wie 'bei den erstgenannten
Materialien.
Claims (2)
1. Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschukmischungen,
insbesondere aus künstlichem Kautschuk, wie 2-Ghlorbutadien-i, 3 oder
Mischpolymerisaten· aus Butadien und Acrylsäurenitril, dadurch 'gekennzeichnet, daß 'dem
Kautschuk als Vulkanisationsmittel eine geringe Menge BorhydrM, vorzugsweise von Ο',οΐ
bis 3; Gewichtsprozent, zugesetzt wind.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,
daß als Borhydrid Decabonan verwendet wind.
5462 9.
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Family Applications (1)
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