DE892514C

DE892514C - Verfahren zur Herstellung von Schwammkautschuk

Info

Publication number: DE892514C
Application number: DEW3435A
Authority: DE
Original assignee: Wingfoot Corp
Current assignee: Wingfoot Corp
Priority date: 1950-05-12
Filing date: 1950-09-01
Publication date: 1953-10-08
Also published as: GB679421A; FR1026226A; US2598018A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung¹ von Schwaimmkautsdhuik au® Kauftsdiiuikmiich-. schaum. Dieser wird vor dler Vulkanisation mit Stabilisatoren und, Gelatinierungsimitteln, Besdhleunigern, Anitioxydlanitien und auch anderen Stoffen, z. B. Zinikoxyd!, versetzt. Es zeigt sich nun, dlaß bei der Herstellung vom Kautsdiukmi Ichschaum auf mechanischem Wege, beispielsweise durch Einschlagen von Luft, oder auf chemischem Wege, wie durch Zersetzung¹ von Wasiserstoffsuperoixyd, die Kautschukmilch) vor der Gelatinierung' dlie Neigung¹ ha,t, trotz des- Zuisatzesi vorn Stabilisatoren zusammenzufallen. Diese Neigung¹ wird nach dler vorliegendem Erfindung dluircfa den Zusatz von Salzen des Guanidine verhindert, wobei dieses Guanidin auch gleichzeitig" als Gelatinierungsimittel dient.

Es können dabei z. B.. dlie Guanidlinsailze der Salpeter säure, Schwefelsäure und! Salzsäure, auch die organischer Saurem verwendet warden. Unter den organischem Säuren sindi besonders: wertvoll die Salze der aliphatischen! Säuirera, inisbes'omdbre die mit ι bis 20 Kohlenstoffatomen, und¹ unter diesen: die gesättigtem aliphatischen Säuren. Besonders wertvoll sind die gesättigtem aliphiatisohen Säuren mit ι bis 6 Kohlenstoffatomen, von denen die Moinocarboinsäiuiren bevorzugt werdlen. Es können, aber auch die Guanidimsalze vooii aromatischen¹ und von alicycliischen Säuren verwendet werden. Besoodiere Beispiele sind¹ Kohlensäure, Essigsiäuire, Stearinisiäure, Caprinisäuire, Valerianisäuirei, Aorylsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Benzoesiäure, Ph/tihialsäure, Cyclopentanicarbonisäure, Cyclohexancarbonsäure und die Terpensäuren, wie Campher'säure.

Die Salze dies Guanidlinis könnien dfor Kautschuikmilch als Lösungen oder Dispersionen· zugesetzt werden. Es wurde gefunden¹, daß eine so geringe

Menge wie 0,0715 Gewichitspircizenit, bezogen auf dla.s Gewicht As behandelten! Kautschuks, sehr dlie Neigung dar Oberfläche vom Kautischufomilchschaum, zusammenzufallen!, verhindert. 1 % Guamidii-nisaiz kamm verwendet werden, und vorteilhafte Ergebnisse wurden erzielt, wenn 5 % verwendet wuiridieni. Da nur geringe Spuren von. Guamidini nötig sind, um das gewünschte Resultat hervorzubringen!, wäre es ujniwiirtschaftlieh, größere Mengea al« diese zu benutzen.

Die Salze des Guanidine können zur Kautschukmilch entweder vor, während oder nach dem Verschäumen! zugesetzt werden. Zinikoxyd, dials gewöhnlich als Dispersion so spät wie möglich zu der Mischung zugesetzt wird, kann; mit dlem gewünschten Guamiidinisaiz gemischt werden, oder das gewünschte Guianiidiinisalz kantn au dem einen! oder anderen! der für dlais Endprodukt nötigen Stoffe der Kautschukmilch zugesetzt worden.

Beispiel 1

Herstellung dier Kautschiukmilch

Aufgerahmte natürliche Kauitsidhiukmilich mit 60 °/o festen Stoff en würfe benuitzt, maichdem ihr Aimmoiniakgehadt vom 0,60 % auf 0,20 ⁰Io vermindert war. MischiStofFe 'wurden zur Kautschukmilch ■unter Rühren in folgendem! trockenen Mengen zugegeben!:

Kautschukmilch, berechnet als

tröckenier" Kautschuk 100 000 Teile

Ätfaylzimintsäuire · 1 000

Schwefel 0,5 -

Paraffin 1 000

Nachdem diese Stoffe zur Kautschukmilch zugegeben sindi, läßt man dlie erhaltene Mischung 16 Stunden lang ibei 25° stehen. Die Mischung wunde daran auf i8° abgekühlt, und' die folgenden Stoffe wurden unter Rühren zugesetzt:

Schwefel " 1750 Teile

Zmksalz dies Mercaptobenzthiazols. . 1500 Sym. Di~/?-maphthyl-p--phenylandi-

₄tj armim 1000 -

Kaliuimrizimiusölsaife S30 -

Kaliumölsäuiresieife 518 -

Die Gesamtmenge der festen Stoffe -der Kautschukmilchmisdhiung wurde auf 58% durch Zuga.be von Wasser vermindert.

B e i s P' i e 1> 2

Eine KaotsAukmi'lchmenge, die äquivalent mit 200 Teilen trockenem Kautschuk isifc, wurde mach Beispiel 1 hergestellt und im eine Schaiumkugel von 5,68 1 eingebracht ranid! mit Luft zum Schäumen! gebracht, wobei man einem DirafatsAaumschlager benutzte, so daü das Volumen der Mischung auf das Zwölffache des Ursprungsvolumens stieg, ίο g Zinkoxyd im Form eimer wäfirigen. Dispersion! wurden zu der verschäumten Kautschukmilch zugegeben und ι Minute lang eingemischt. 4 g Natriumsilioofluoirid in Farm einer wäßrigen Dispersion wurden dann unter Rühren wiährend 1 Minute zugesetzt. Die varsdhäiumte Kauitschukmilicihmischiung wurde dann: in eimern Ailuiminiumbehälter von 3., 18 cm Tiefe mit einem Rauminhalt vorn 2040 ecm eingegossen. Der Deckel dea Behälter® wurde glatt über die Oberfläche abgestrichen, -und die übersicihüssige versiöhäumte Kautsdhuicnui'lch wuirde entfernt. Nach

4 Minuteni beginnt die Oberfläche zusammenzufallen; es wurde auch bemerkt, idlaß duirch das ganze Volumen Eruptionen oder Blasen' ersidhiienen. Nach

5 Minuten war die Gelatiniferung beendet, und die Kautschukmilch bekam eine zähe gallertartige Struktur. Die gelatinierte Kautschukmilch! wurdie in nassem Daanpf bei izx° 12¹ Miniuteni lang vulkanisiert und 16 Stunden lang in einem Luifüofen bei 71⁰ getrockniet. Der erhaltene Schwam^m hatte eine sehr mangelhafte Struktur mit eimer losen oberflächlicheni Haut und einer Schiwartendicke von 1,7 cm.

Beispiel· 3

Eime Kauteahulcmilchmenge, die 200 Teilen. trockaneni Kautschuks äquivalent war; wurde entsprechend! Beispiel 1 hergestellt und im eine Schiauimkugel eingebracht. Eine io%>ige wäßrige Lösung von Guaniidininiitrat, die mit 0,2 Teilen Guanidinniitrat äquivalent war, wurde uoiiter leichtem Rühren zugesetzt, umd die Mischung wurde dann:· in der im Beispiel 2 angegebenen Weise zum Schäumen gebracht. Zinikoixyd und Natiriumsilicofluorid wuirdbm damn in derselben Menge und unter denselben Bedingungen! wie im Beispiel 2 zugesetzt. Nachdem die verschäüimte KauitsAukmilch in dien· Aluminiuimlbehalter eingegossen war und die Oberfläche glaitt abgestrichen war, trat die Gelatinierung der versidhäuimteni KaiutS'chiukmilch im einem Zeitraum vom 5 Minuten! ein. Keim Zusamimenifaill dar Oberfläche trat auf,, und keine Eruption oder Blasen erschienen ini 'dem Völum-em dies Schwammes. Der gelatinierte Schaum wurdie vulkanisiert und getrockniet entsprechend dem Bedingungen nach· Beispiel 2. Der erhaltene Schwamm hatte eine sehr gleichmäßige Struktur mit einer gutem dichten Haut und eimer Sehrwartendicke von 2,65 cm.

Β· e i s ρ i e 1 4

Ein Master von versehäuimiter Kautschukmilch wurde entsprechend Beispiel 3¹ hergestellti mit der Ausnahme, daß das Guanidinniitrat zu dar Dispersion des Zinkoxyds¹ zugesetzt war, d. h. eine ^% io°/oige wäßrige Lösung, die 0,2 Teile Guianidin,-nitrat emthältj wurde zu eimer Zinkotxyddispersioni, die 10 Teile Zinkoxyd enthält, zugesetzt¹, und diese Dispersion wurde darm zu; der verschäuimteni Kautschukmilch zugegebem unid in die Kautsichukmilch ι Minute lang eingerührt. Darauf wurde die NatriumsilicDfluoriddisperaion (4 Teile trocken) zugegeben). Der erhaltene Schaum gelatinierte in 5 Minuten!, und es wurde kein Zusammenfallen! dier Oberfläche bemerkt, auch keime Eruption oder Blasern erschienen im Volumen des] Schwammes. Nach dem Vulkanisieren und Trocknen, hatte der

erhaltene Schwamm eine sehr gleichmäßige Struktur und eine Schwartemdicke von 2,6 cm.

Beispiel 5

Ein Muster eines Schaumes wurde entsprechend Beispiel 4 hergestellt mit der Abänderung, daß 0,5 Teile Guanidinnirbrat als aine 2'5°/oige Dispersion des Salzes in Wasser zu einer Zinkoxy-ddispersion, die 10 g Zinikoxyd¹ enitlhält, zugesetzt wurde. Die Gelatinierung trat mach 5 Minuten ein, und esi wuirde kein Zusammenfallen dbr Oberfläche, keine Eruption und keine Blasen in dler ganzen Masse gefunden. NaA Vulkanisation! und Trocknen wuirde ein Schwamm erhalten mit einer gleichförmigen Kernstruktur einer gleichmäßig dichten Haut und einer Scfawartendlicke von 2,7 cm.

Beispiel· 6

Dieselben Bedingungen wurden wie in Beispiel 5 verwendet mit d'er Ausnahme, daß Guianiidlincairboniat an Stelle von Guaniidiinnitrait verwendbt wuirde. Es wurde kein Zusammenfallen der Oberfläche bemerkt, keine Eruption und Blasen. Ein Schwamm mit guter Struktur, gleichmäßiger Haut und einer Sdiwa,rtendicke vom 2,6 cm wurde 'hergestellt.

Beispiel· 7

Ein Schwamm wurde mach; Beispiel 6 hergestellt mit der Ausnahme, daß ein Drittel dler Menge der natürlichen] Kautschukmilch durch eine gleiche Menge von synthetischer Kautschukmilch ersetzt wuirde, die durch Polymerisation einer wäßrigen Emulsion einer Mischung, die 70 Teile Butadien-i, 3 und 30 Teile Styrol enthält, hergestellt war. Es. wurde keini Zusammenfalten der Oberfläche während der Gelatinierung bemerkt, auch keine !Blasen oder Eruptionen. Der erhaltene Schwamm hatte eine gurte Porenstiruktuir uindi eine dichte Haut.

Beispiel 8

Ein Muster eines Schiwammes wurde nach Beispiel 7 hergestellt mit dler Ausnahme, daß 2 Teile Guanidinnitrait als eine 25°/oiige Dispersion; des Salzes und Wasser zugegeben wurden zusammen mit dem Zinkoxyd. Die Gelaittinierungszeit wurde van 5 Minuten auf 2V2 Minuten herabgesetzt. Kein Zusammenfalten der Oberfläche wurde während der Gelatinierung bemerkt, auch keine Eruption oder Blasen. Der Schwamm hatte einie gleichmäßige Parenstruktur und besaß eine gute Haut.

B e i s p' i e l· 9

Ein Muster von Schwamm wuirdb nach, diem Bedingungen des Beispiels 4 hergestellt; mit der Ausnahme, daß ι Teil Guauiidimsulfiat als eine 5o°/oiige Dispersion des Salzes in Wasser zugegeben wuirdb zusammen mit Zinkoxyd. Die Zeit der Gelatinierung betrug 5 Minuten. Keim Zusammenfallen dler Oberfläche wurde während dler Gelatiinieirunig bemerkt, auch keine Eruption oder Blasen zeigten sich. Der Schwamm hatte eine gleichmäßige Poiremstruktuir und besaß eine gute Haut.

Bei s pi el 10

Ein Muster eines Schwämme» wurde mach Beispiel 4 hergestellt mit der Ausnahme, daß 1 Teil Guanidinaicetat als; eine 5o°/pige Dispersion dbs Salzes in Wasser zugegeben wuirdb zusammen mit Zinkoxyd. Die Zeit dar Gelatinierung betrug 5 Minuten. Keim Zusammenfallen während der Obierflächengelatiniierung wuirde bemerkt, auch keine Eruption oder Blasern. Der Schwamm hatte eine gleichmäßige Poiremstnuktuir und! besaß eine gute Haut.

In keinem der Muster von; Schwamm nach den vorhergehenden Beispielen wurdie irgendeine Spur von Flecken adbr Entfärbungen gefunden. Im allen Mustern' des erzeugten Schwammesi waren keine unerwünschten physikalischem Eigenschaften· in bezug auf die Zuigfälhigkeit, Belastungsfähigkeit oder Strammheit gefunden).

Es sei darauf hingewiesen, daß es für dem Sachverständigen klar ist, daß die int dbni Beispielen! angegebenen Einzelheiten vielen Abänderungen unterworfen werden können, ohne damit von diem Sinn der Erfindung abzuweichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Schwammkautschuk aus verschäumter natürlicher Kautschukmilch oider aus versidhäuttnten wäßrigen

_ Dispersionen vom natürlichem oder künstlichem. Kautschuk unter Zumischung üblicher¹ Füliundi Vuilkaniisiermiiittel und! gegebenenfalls eines Gelatinierungsmiittels, dadluireh gdcenraizeichnet, daß der Mischung vor idem VersAäumem das Guaniidinsalz einer Mineralsäure odbir einer organischen! Säure zugesetzt wird!.·

2. Ausiführangsfarim. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. ein Guaniidinisailz einer aliphatischen Säure zugesetzt wirdl, vorteilhaft einer Säure mit 1 bis 20 Kohlenstttffatomen.

3. Auisiführungsform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet., daß eine gesättigte aliphatische Säure mit 1 bi'Si 20 Kohlemstaffatameni verwendet wird.

4. Ausfühnungsfoinm nach· Anspruch 3, daduirch igeikennizeichnet, daß eine Säure mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere eine MOO0-carbonisäure, verwendet: wirdl.

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