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Thermoplastische Massen und deren Herstellung Die Erfindung bezieht
sich auf thermoplastische Formkompositionen, insbesondere auf zähe, hornige Kompositionen,
welche aus kautschukartigen Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisaten, gemischt
mit harzartigen Styrol-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisaten, hergestellt worden sind.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Elastomer-Harz-Kompositionen der vorerwähnten
Art, welche verbesserte Tieftemperatureigenschaften haben.
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Die Herstellung von zähen, hornigen Kompositionen aus kautschukartigen
Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisaten, gemischt mit harten, normalerweise
unelastischen polymeren Styrol-Acrylnitril-Harzen, und eine Beschreibung der sich
ergebenden Mischungen ist in der USA.-Patentschrift 2 439 2o2 zu finden. Diese zähen,
harten Kompositionen wurden für viele Verwendungszwecke als nützlich ermittelt;
wenn sie jedoch mit einem flüssigen, plastischen Plastifizierungsmittel hergestellt
werden, so sind sie nicht geeignet für Anwendungen, welche bei niedrigen Temperaturen
Widerstandsfähigkeit gegen Stoß benötigen, z. B. bei Temperaturen unterhalb des
Gefrierpunktes von Wasser, beispielsweise in der Gegend von -7° und darunter. Bei
solchen niedrigen Temperaturen läßt jeder scharfe Stoß die Gegenstände, welche aus
diesen Kompositionen geformt worden sind, zerbrechen oder zersplittern. Auch wenn
solche
zähen, hornigen Kompositionen unter sehr sorgfältig kontrollierten
Bedingungen hergestellt wurden, und zwar aus besonders dargestellten Ausgangsmaterialien,
so lagen die besten zu erhaltenden Kerbschlagwerte in der Größenordnung von 16,34
cmkg/cm Charpy-Kerbe bei -18°', und dieser Wert beträgt ungefähr 2o %- der Kerbschlagwerte
bei Zimmertemperatur.
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Das Charpy-Verfahren ist im BulletinD-256-43T beschrieben, welches
von der American Society for Testing Materials in Baltimore, Maryland, veröffentlicht
wurde.
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Im allgemeinen liegt die Lösung des Problems der schlechten physikalischen
Tieftemperatureigenschaften von thermoplastischen, harzigen Kompositionen bei niedriger
Temperatur in der Zugabe von Flüssigkeit hohen Siedepunktes als Plastifizierungsmittel.
Dies ist aber nur eine Teillösung, weil der Erweichungspunkt thermoplastischer Materialien
bei erhöhten Temperaturen dadurch reduziert wird, und zwar im direkten Verhältnis
zu der Reduktion des Zersplitterungspunktes. So werden diese Kompositionen für Anwendungen
unbefriedigend, wo sie bei Temperaturen über 71° hart bleiben sollen. Außerdem sind
flüssige Plastifizierungsmittel erheblich flüchtig, und nach einer verhältnismäßig
kurzen Zeit ist das Plastifizierungsmittel nicht mehr wirksam.
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Das Ziel der Erfindung ist, eine harte, zähe, thermoplastische Formkomposition
zu schaffen, und zwar der beschriebenen Art, welche im wesentlichen ihre besonderen
Stoßfestigkeiten in dem Temperaturbereich von - 18 bis - 23° ohne die Hilfe eines
flüssigen Plastifizierungsmittels beibehält. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist
es, dieses Ergebnis zu erreichen, ohne die Eigenschaften der Elastomer-Harz-Komposition
bei Zimmertemperatur und bei erhöhter Temperatur schädlich zu beeinflussen. Andere
Ziele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Folgenden.
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Beider Herstellung von harten, zähen und hornigen Elastomer-Harz-Kompositionen
gemäß der vorerwähnten USA.-Patentschrift hatte der Butadien-Acrylsäurenitril-Kautschulc
einen verhältnismäßig hohen Anteil an Acrylsäurenitril. Der Acrylsäurenitrilgehalt
des verwendeten synthetischen Kautschuks lag in der Größenordnung von 35 bis 48%,
der des Butadiens entsprechend zwischen 65 bis 52%.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß eben diese
Ziele dadurch erreicht werden können, daß man einen Teil der verhältnismäßig starken
Acrylsäurenitrilkomponente durch einen verhältnismäßig geringen Anteil an Acrylsäurenitril
ersetzt, d. h. ein kautschukartiges Mischpolymerisat von 18 bis .261/o, Acrylsäurenitril
und entsprechend von 82 bis 74% 1, 3-Butadien anwendet. Dies ergibt eine wesentlich
erhöhte Stoßfestigkeit bei Temperaturen der Größenordnung von -18 bis -23a.
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Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise zunächst
.den kautschukartigen Mischpolymerisaten ein in Toluol unlöslicher B-Gelgehalt von
mindestens 3o, aber weniger als 5o% erteilt. Durch ein Arbeiten in dieser Weise
wird das Aussehen der erhaltenen Elastomer-Harz-Komposition und ebenso ihre Festigkeit
wesentlich verbessert. Außerdem wird das Mischen und die Herstellung von Platten
aus der Elastomer-Harz-Komposition wesentlich vereinfacht.
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Die Erfindung besteht in einer harten, zähen, thermoplastischen, homogenen
Mischung aus: A einem kautschukartigen Mischpolymerisat von 35 bis 481/o Acrylsäurenitrilgehalt
und 65 bis 521/o 1; 3-Butadiengehalt, B einem kautschukartigen Mischpolymerisat
von 18 bis 26 %, Acrylsäurenitrilgehalt und 82, bis 74% 1, 3-Butadiengehalt und
C einem harten, normalerweise unelastischen, harzartigen, thermoplastischen Mischpolymerisat,
in der Hauptsache aus 5o bis 85 % Styrol und 5o bis 15 % Acrylsäurenitril.
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Die harten, zähen, thermoplastischen Kompositionen nach der Erfindung
enthalten 5o bis 9o Gewichtsprozent Styrol-Acrylsäurenitril-Harz, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Harzes, ferner kautschukähnliche Mischpolymerisate hohen und niedrigen
Acrylsäurenitrilgehaltes. Der Elastomergehalt der Komposition, welcher entsprechend
zwischen 5o und lo Gewichtsprozent des -Gesamtgewichtes der Kautschuk - Harz - Komposition
schwankt, wird hergestellt aus einer Mischung des Kautschuks mit hohem Acrylsäurenitrilgehalt
und des Kautschuks mit niedrigem Acrylsäurenitrilgehalt in einem Verhältnis von
1 : 3 bis 3 : 1. Mit anderen Worten: der synthetische Kautschuk niedrigen Acrylsäurenitrilgehaltes
kann 25 bis 75 % der synthetischen Kautschukkomponenten betragen. Wenn weniger als
2:5 0/a des Kautschuks mit niedrigem Acrylsäurenitrilgehalt verwendet werden, ist
die Wirkung auf die Stoßfestigkeit bei niedriger Temperatur zu gering, um beachtlich
zu sein. Wenn man versucht, mehr.als 75% des Kautschuks mit niedrigem Acrylsäurenitrilgehalt
zu verwenden, so wird die Mischbarkeit der kautschukartigen Masse mit dem Styrol-Acrylsäurenitril-Harz
verringert, und sie besitzt keine Homogenität.
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Die kautschukartigen Mischpolymeren von Butadien und Acrylsäurenitril,
welche bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangen, sind
wohlbekannte Handelsprodukte und werden in bekannter Weise hergestellt, -gewöhnlich
durch Emulsionspolymerisation, z. B. gemäß der USA.-Patentschrift 1 973 ooo. Das
harzartige Styrol-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat, welches gemäß der Erfindung
verwendet wird, ist gleichfalls ein wohlbekanntes Material; seine Herstellung ist
im einzelnen in der USA.-Patentschrift 2 439 2o2 beschrieben.
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Bei der Ausführung der Erfindung wird ein Styrol-Acrylsäurenitril-Harz
bevorzugt, welches eine spezifische Viskosität, gemessen in Dimethyl-Formämid, von
1 bis 2-- besitzt und einen Acrylsäurenitrilgehalt von 2o bis 30°/o und einen Styrolgehalt
von 8o bis 700/0- aufweist. Wenn die spezifische Viskosität und der Acrylsäurenitrilgehalt
des
Harzes über diese Werte steigen, so ist das Harr. härter und
spröder, «-as Elastorner-Harz-hompositionen ergibt, welche unerwünscht niedrige
Stoßwerte bei Temperaturen unter -7) besitzen. Harze, welche eine spezifische
Viskosität unter i,o und von o,5 bis i,o haben, können verwendet werden, ergeben
aber im allgemeinen Kompositionen, welche geringere Wärmevprforinungswerte besitzen
und nicht die gewünschte Festigkeit aufweisen.
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Ein harzartiges Styrol Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat mit einem
Acrylsäurenitrilgehalt von 2o bis 30% und einer spezifischen Viskosität von i,o
bis 2,o kann nach den Angaben der USA.-Patentschrift 2 439:2o:2 hergestellt werden.
Wie bekannt ist, bestimmen die Verhältnisse von Styrol und Acry lsäurenitril in
der monomeren Charge den Prozentgehalt an Acrylsäurenitril in dem fertiggestellten
Polymerisat. Der Gehalt an Acrylsäureilitril in dem fertiggestellten Polymerisat
ist ,iedoch nicht der gleiche wie in der Charge. Zum Beispiel ergibt eine 5o: 5o-Charge
einen Acrylsäurenitrilgehalt in dem Polymerisat in der Größenordnung von 45, während
eine Charge mit 15 % Acrylsäurenitril und 850/0 Sty rol ein Polymerisat ergibt,
das einen Acrylsäurenitrilgehalt in der Größenordnung von 12 bis 13% besitzt. Jeder
Fachmann kann schnell eine monomere Charge auswählen, welche ein Polymerisat ergibt,
das 2o bis 30% an gebundenem Acrylsäurenitril enthält. Was die spezifische Viskosität
betrifft, so wird diese von der Natur und der Menge des verwendeten 1lodifizierungsmittels
beeinflußt. Wenn die Menge des Modifizierungsmittels, z. B. Dodecylmercaptan, vergrößert
wird, so ergibt dies eine Verringerung der spezifischen Viskosität des Polymerisats.
So kann ein Fachmann schnell das @Iodifizierungsmittel und die von diesem anzuwendende
Menge auswählen, um ein Polymerisat zu erzeugen, welches eine spezifische Viskosität
innerhalb der. obigen Grenzen besitzt. Außerdem stehen im Handel verschiedene harzartige
Styrol-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisate zur Verfügung, und inan kann durch Standardverfahren
der Analyse aus diesen Harzen solche auswählen, welche den bevorzugten Acrylsäurenitrilgelialt
besitzen und die oben angegebene spezifische Viskosität aufweisen.
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In den meisten weitaus bevorzugten Fällen bei der Ausführung der Erfindung
wird ein harzartiges Styrol-Acrylsäurenitril-Misclipolymerisat benutzt, welches
2o bis 30% Acrylsäurenitril enthält und eine spezifische Viskosität voll i bis 2
hat. Dieses wird mit einer Mischung von kautschukartigen Blitadien-Acrylsäurenitril-1Zisclipolymerisaten
gemischt, welche einen Gehalt all in Tol_uol unlöslichem B-Gel voll mindestens 3o,
aber weniger als 5o % aufweist und aus im wesentlichen gleichen Teilen kautschukartiger
Butadieil Acrylsäurenitril-Mischpolymerisate, welche 35 bzw. 26% Acrylsäurenitril
enthalten, zusammengesetzt ist. Die Verhältnisanteile des harzartigen und des kautschukartigen
Mischpoly merisats sind dabei.derart, daß das harzartige L#Iischpolymerisat in einer
Menge von 6o bis 70'/o anwesend ist und die kautschukartigen Mischpolymerisate -.o
bis 30% betragen. Eine solche Komposition hat ausnehmend gute Widerstandsfähigkeit
gegen Stoß bei Temperaturen herunter bis zu-23°.
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Die bevorzugte Ausführungsweise, um den gewünschten in Toluol unlöslichen
B-Gelgehalt von mindestens 30, aber weniger als 5o % für die kautschukartigen Mischpolymerisate
zu erreichen, besteht darin, daß man diese kautschukartigen Mischpolymerisate bei
erhöhter Temperatur längere Zeit mastiziert. Temperaturen in der Größenordnung voll
138 bis 171° werden bei dieser Mastizierung allgemein angewandt, wobei Temperaturen
von 1d19 bis 16o° der Vorzug gegeben wird. Die Zeit der Mastizierung hängt von der
Temperatur ab, die verwendet wird, und beläuft sich im allgemeinen zwischen 3o bis
9o Minuten. Zwecks Erreichung eines in Toluol unlöslichen B-Gelgelialtes bis zu
30% werden grundsätzlich 3o bis 6o 1,Tinuten bei 1d.9 bis 16o° benötigt, während
die Erreichung eines in Toluol unlöslichen B-Gelgehaltes von ungefähr 45 0/a eine
Mastizierzeit von ungefähr 9o Minuten bei 1.I9 bis 16o° erfordert. Die Mastizierung
kann in einem Banburymischer ausgeführt werden oder auf einem offenen Mischwalzwerk
der üblichen Art. Das heißeMastizieren erzeugt das. was man unter B-Gel verstellt
und welches den Anteil des behandelten Kautschuks darstellt, der unlöslich in Toluol
oder Benzol ist. B-Gel kann nicht in ein lösliches Gel, sei es durch heiße oder
kalte Mastizierung, umgewandelt werden. Bei Ausführung der vorliegenden ;Erfindung
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das unlösliche B-Gel in dem angewandten kautschukartigen
Mischpolymerisat bis zu 30 und weniger als 5o% zu bilden. Wenn die polymeren
synthetischen Kautschuke mit dem Harz vermischt werden, ohne daß in ihnen zuerst
der Gelgehalt in der erwähnten Art gebildet worden ist, so wird die erhaltene Komposition
vom Kalander in sehr rauhen Platten abreißen.
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Der Prozentgehalt an in Toluol unlöslichem B-Gel bei den verwendeten
Elastomeren gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Standardverfahren bestimmt
werden, z. B. durch Extrahieren eines o,2 g starken Musters des mastizierten 1,
3-Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisats in Toluol bei Zimmertemperatur während
mindestens 24 Stunden, Trocknen des Musters über einem Dampfbad und Bestimmung der
Menge des unlöslichen Gels. Der B-Gelgehalt ist das Gewichtsverhältnis des unlöslichen,
getrockneten Musters zu dem Gewicht des ursprünglichen Musters.
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Während der in Toluol unlösliche B-Gelgehalt durch Mastizieren der
beiden kautschukartigen Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisate, und zwar getrennt
gebildet wird, kann man es vorziehen, die M;4stizierung nach vorangegangener Mischung
der kautschukartigen Mischpolymerisate durchzuführen. Dieses hat den Vorteil der
Einfachheit, und außerdem kann die erhaltene heiße kautschukartige Mischung der
Mischpolymerisate
direkt mit dem harzartigen Mischpolymerisat vermischt
werden, während bei vorangegangener getrennter Gelisierung der kautschukartigen
Mischpolymerisate es nötig sein würde, zwei Mastiziervorrichtungen zu verwenden
oder das kautschukartige Polymerisat, welches zuerst mastiziert worden ist, zu dem
Zeitpunkt der Zugabe zu den anderen Mischpolymerisaten wieder zu erhitzen. Außerdem
wird die Leistungsfähigkeit der Anlage wesentlich erhöht, wenn man die kautschukartigen
Mischpolymerisate zusammen mastiziert.
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Während oder nach dem Ende der Mastizierung der kautschukartigen Polymerisate
ist es zweckmäßig, einen Wärmestabilisator zuzugeben und innig mit den kautschukartigen
Polymerisaten zu vermischen, um die Geschwindigkeit der Gelatinierung zu steuern
und zu verhindern, daß die Gelatinierung die Zahl von 5o% an in Toluol unlöslichem
Gel erreicht. Der bevorzugte Wärmestabilisator ist eine Mischung von Mono- und Diheptyldiphenylaminen.
Andere Wärmestabilisatoren können angewendet werden, z. !B.. 2,5 ditert.--Butyl-p-kresol
und Phenyl-ß-naphthylamin. Während man den Wärmestabilisator den kautschukartigen
Mischpolymerisaten vor der Mastizierung zugeben kann (in diesem Fall dient er dazu,
die zu schnelle Bildung des in Toluol unlöslichen Gelgehaltes zu verhindern), ist
es häufig vorzuziehen, ihn gegen Ende der Mastizierungsperiode einzuarbeiten, z.
B. bei einem Punkt, welcher genügend vor dem Ende der Mastizierung liegt, um eine
innige, homogene Mischung zu gewährleisten. Die Menge des angewandten Wärmestabilisators
kann innerhalb weiter Grenzen variieren, z. B. zwischen o,5 und io %, bezogen auf
die kautschukartigen Polymerisate, aber es ist häufig vorzuziehen, i bis 21/o anzuwenden.
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Die vorgelatinierten kautschukartigen Polymerisate und das harzartige
Styrol-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat können miteinander in jeder beliebigen
Weise vermischt werden, wodurch sich die Bildung einer innigen, homogenen Mischung
ergibt. Dies kann z. B. in einem Banburymischer oder einem Mischwalzwerk oder in
einer anderen Mischvorrichtung erfolgen. Wenn die Menge des harzartigen Polymerisats
vergrößert wird, so steigt die Härte, Zähigkeit und Zugfestigkeit der erhaltenen
Komposition. Die homogene Mischung wird in der üblichen Weise in eine fortlaufende
dünne Platte auf einem üblichen Kautschukkalander ausgezogen, worauf mehrere Lagen
der dünnen kalandrierten Platte zu einer Platte von genügender Stärke dubliert werden,
indem man sie Hitze und Druck unterwirft, z. B. in einer hydraulischen Presse mit
Drücken in der Größenordnung von 14 bis 70 kg/cm2 und bei einer Plattentemperatur
von 149 bis i680. Die Platten der Presse werden dann gekühlt, um die Temperatur
der Komposition auf ungefähr 66 bis 820 herunterzubringen, worauf sie von der Presse
entfernt wird. Statt in einer Plattenpresse zu formen, können die kalandrierten
Platten nebeneinandergestellt und unter mechanischem Druck in einer Kammer mit Frischdampf
erhitzt und anschließend gekühlt werden.
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Das Harz und die kautschukartigen Polymerisate werden gewöhnlich bei
einer Temperatur zugegeben, welche in derselben Größenordnung liegt wie diejenige,
welche bei der Vorgelatinierung der kautschukartigen Mischpolymerisate zur Anwendung
gelangt, obwohl dies nicht unbedingt wesentlich ist, wenn ein Hitzestabilisator,
wie oben beschrieben, hinzugefügt wird, weil ein solcher Hitzestabilisator die Bildung
des Gelgehaltes während der Zugabe des Harzes zu den kautschukartigen Mischpolymerisaten
verhindert, auch wenn eine solche Zugabe bei Temperaturen über i710 durchgeführt
wird.
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Bei der Zusammensetzung der Elastomer-Harz-Mischung gemäß der vorliegenden
Erfindung werden zusätzliche Bestandteile, wie z. B. färbende Stoffe, Füller und,
falls gewünscht, Vulkanisationsmittel für die kautschukartigen Polymerisate zugegeben.
Vorzugsweise werden keine Vulkanisationsmittel verwendet, weil dann der Abfall wieder
verwendet werden kann. Wenn man eine Vulkanisation anwenden will, so wird als Vulkanisator
gewöhnlich Schwefel in einer Menge verwendet, die genügt, um den Elastomergehalt
der Mischung bis zu einem weichvulkanisierten Zustand zu vulkanisieren, als ob er
allein vulkanisiert worden wäre.
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Zu den Kompositionen gemäß der vorliegenden Erfindung können auch
Plastifizierungsmittel gegeben werden, wie Dibutylsebacat oderDioctylphthalat. Zum
Beispiel verbessern 5 Teile Dibutylsebacat je Zoo Teile Elastomer-Harz-Mischung
die Tieftemperaturstoßwiderstandsfähigkeit der Kompositionen gemäß der Erfindung;
jedoch, wie oben angegeben, wird die strukturelle Festigkeit des sich ergebenden
Materials bei Temperaturen über 71'
ungünstig beeinflußt. Aus diesem Grund
bevorzugt man, solche flüssigen Plastifizierungsmittel im allgemeinen nicht zu benutzen.
Eine der charakteristischen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ist, daß die
Verwendung solcher Plastifizierungsmittel mit den ihnen anhängenden Nachteilen völlig
überflüssig wird. Beispiele i bis io 4o Teile Butadien - Acrylsäurenitril - Kautschuk-MischpoJymerisat
(vgl. Zusammensetzung gemäß Tabelle) werden ungefähr go Minuten bei 149 bis i6o°
in einem Banburymischer mastiziert, um den in Toluol unlöslichen B-Gelgehalt auf
etwa 45% zu bringen und den Kautschuk zu erweichen. 5 Minuten vor dem Ende des Mastizierens
wurden o,8 Teile einer Mischung von Mono- und Diheptyldiphenylaminen dem Kautschuk
zugegeben, um die weitere Bildung von in Toluol unlöslichem B-Gel darin während
der folgenden Behandlungsoperation zu vermeiden. 7o Teile polymeres Styrol-Acrylsäurenitril-Harz,
enthaltend 27,6 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril von einer spezifischen Viskosität
von 1,78, wurden in denBanburymischer zusammen
mit dem Acrylsäurenitril-Kautschuk
gegeben. Diese Materialien wurden dann bei Temperaturen von 14.9 bis 16o° gemischt.
Nach dieser Mischperiode wurde eine homogeneElastomer-Harz-Komposition erhalten.
Diese wurde herausgenommen und dann zu einer fortlaufenden dünnen Platte kalandriert,
worauf mehrere Platten zu einer 3,r8 mm dicken Platte in einer hydraulischen Presse
mit Plattentemperaturen von 16o° geformt wurden.
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Die folgende Tabelle I gibt die Daten für das Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat
an, welches angewandt wurde, und zwar zusammen mit den Charpy-Kerbe-Stoßwerten bei
verschiedenen Temperaturen, ferner die Zugfestigkeit und endlich die Dehnbarkeit
der erhaltenen Mischung. Wie schon früher ausgeführt wurde, ist das Charpy-Verfahren
im Bulletin D-256-43 T beschrieben, welches von der American Society for Testing
Materials in Baltimore, Maryland, veröffentlicht wurde.
| Tabelle I |
| Beispiel Nr. 3 4 5 7 8 I 9 I 10 |
| Styrol-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat |
| (39°!'o Acrylsäurenitril).....:............ 7o 7o 70 70 70
70 70 70 70 70 |
| Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat |
| (35 0;1o Acrylsäurenitril) .................. 40 25
20 10 - 30 25 - 30 30 |
| Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat |
| (26 (';'o Acrylsäurenitril) ..................
- 15 20 30 40 - - - 1o 1o |
| Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat |
| (18 0,'o Acrylsäurenitril) .................. - - -
- - 10 15 40 - - |
| Dibutylsebacat........................... - - - - -
- - - - 5 |
| Charpy-Kerbschlagwerte cmkg/cm Kerbe |
| - - bei 27............ 79,o 71,g 76,8 61,5 65,9 86,8
76,8 55,6 71,3 76,8 |
| _ _ _ 40 ........... 87,1 81,1 83,9 70,3 58,8
1o8,9 78,4 46,8 - 87,7 |
| _ _ _ -70 .......... 59,g 86,6 8g,9 75,5 55,0 1o6,8 8o,1 35,4
78,4 92,6 |
| _ _ _ -12. .......... 27,3 83,3 85,0 70,8 39,2 100,8
81,2 22,3 76,2 g2,6 |
| _ _ _ -18. .......... 16,3 87,1 78,4 79,0 25,1
1o9,2 66,4 9,3 67,5 89,9 |
| _ _ _ -230 .......... 4,g 53,9 735 65,8 17,4 ' 5,99
5,99 6,5 24,5 70,8 |
| Zugfestigkeit kg'cm° ...................... Zog 167
188 205 264 168 170 228 - - |
| Dehnbarkeit (9,/o) ......................... 71 68 61
37 27 76 65 1g - - |
Aus Tabelle I ersieht man, daß der Gebrauch von 1o Teilen des Kautschuks mit niedrigem
Acrylsäurenitrilgehalt mit 3o Teilen des Kautschuks mit hohem (3514) Acrylsäurenitrilgehalt
die Tieftemperaturcharakteristiken des Kautschuks beachtlich verbessert, wobei die
Verwendung von 2o Teilen eine bemerkenswerte Verbesserung bedingt, und bei 3,o Teilen
beginnt der Stoßwert wieder abzufallen. Es ist festzustellen, daß die Komposition,
welche 2o Teile des Kautschuks mit niedrigem Acrylsäurenitrilgehalt enthält, eine
Stoßwiderstandsfestigkeit bei - 12° hat, die von der gleichen Größenordnung ist
wie die Stoßwiderstandsfestigkeit bei Zimmertemperatur. Man sieht auch, daß der
26o/oige Acryisäurenitril-Kautschuk die größere Verbesserung der Stoßfestigkeit
bei -23° zeigt, obwohl der 18o/oige Acrylsäurenitril-Kautschuk eine bemerkenswerte
Verbesserung in der Tieftemperaturstoßfestigkeit bei -18° ergibt. Ein Vergleich
von Beispiel 1o mit Beispiel 9 zeigt, daß die Verbesserung der Tieftemperaturstoßwiderstandsfestigkeit
sich aus der Verwendung eines Plastifizierungsmittels ergibt. Die Beispiele 1, 5
und 8, bei welchen nur ein einziges Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat verwendet
wird, fallen nicht in denUmfang der vorliegenden Erfindung und sind nur zu Vergleichszwecken
erwähnt. " -Beispiel 11 Das folgende Beispiel zeigt eine Ausführungsform der Erfindung,
wobei die kautschukartigen Mischpolymeren kein B-Gel enthalten.
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Das obenerwähnte Beispiel 3 wird nochmals ausgeführt, jedoch die kautschukartigen
Polymerisate nicht mastiziert, um ihnen einen B;Gelgehalt vor der Vermischung mit
dem harzartigen Styrol-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat zu verleihen. Die sich
ergebende Elastomer-Harz-Mischung hat nach dem Kalandrieren und Dublieren auf die
oben beschriebene Art zwecks Bildung einer Platte von 3,18 mm die folgenden Charpy-Kerbschlagwerte
in cmkg/cm Kerbe:
| Temperaturen Werte |
| 270 16,2 |
| 4° 16,o |
| - 7° 17,0 |
| _i20 16,2 |
| -18o 15,0 |
Die Zugfestigkeit liegt bei 18o kg/cm2 und die Dehnbarkeit bei ungefähr 7o '/o.
Die
folgende Tabelle II zeigt in Wiederholung die unteren und oberen Grenzen für jedes
verwendete Ausgangsmaterial in 'den Elastomer-Haxz-Kompositionen gemäß der Erfindung.
| Tabelle II |
| Anteile der Monomeren Anteile in Elastomer- |
| - I in den Mischpolymerisaten I Harz-Kompositionen |
| Harz..................................... Styrol 85 bis 50
Acrylsäurenitril 15 50 5o bis 90 |
| Kautschuk mit hohem Acrylsäurenitrilgehalt { Äu@aäurenitril
65 35 - 48 } 75 bis 25 50 - zo |
| Kautschuk mit niedrigem Acrylsäurenitrilgehalt Butadien 82
- 741 25 - 75` |
| Acrylsäurenitril 18 - 26j |
In dieser Beschreibung sind alle Prozentanteile, Verhältnisse und Teile in Gewichten
angegeben.
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Zum Begriff der spezifischen Viskosität wird auf Kurt H. Meyer, »Die
hochpolymeren Verbindungen« (19q.0), Leipzig, Akademische Verlagsgesellschaft, S.
21/22, verwiesen.