DE893405C - Verfahren zum Verteilen von Fuellstoffen in Kautschuk-Mischungen, die Mischpolymerisate aus Butadien und Styrol enthalten, und zum Verbessern ihrer Spritzfaehigkeit - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verteilen von Füllstoffen in Kautschuk-Mischungen, die Mischpolymerisate aus Butaclien und Styrol enthalten, und zum Verbessern ihrer Spritzfähigkeit Es ist bekannt, in Natur- und synthetischen Kautschuk Fettsäuren einzumischen. Am gebräuchlichsten war die Anwendung von Stearinsäure. Diese wurde allerdings nur in geringer Dosierung zugesetzt, etwa z bis 3°/o. Es ist weiterhin bekannt, Verseifungserzeugnisse von Fettsäure, die durch vollständige oder partielle Verseifung mit Alkalien, Erdalkalien oder Metallen der zweiten Gruppe des Periodischen Systems, wie z. B. Zink, hergestellt sind, einzumischen. Diese Zusatzstoffe bewirken eine Erleichterung der Herstellung der Mischungen, da sie die Plastizierung günstig beeinflussen und den Kautschuk leichter aufnahmefähig für die Füllstoffe machen. Durch diese Eigenschaften wird auch eine bessere Verteilung der Füllstoffe erreicht, so daß die mechanischen Werte, wie z. B. die Zerreißfestigkeit, verbessert werden. Durch Zusatz dieser Substanzen wird auch die weitere Verarbeitbarkeit der rohen Mischung, wie Spritzbarkeit und Kalandrierfähigkeit, bedeutend verbessert.
• Gegenstand einer älteren Erfindung ist -bereits ein Verfahren, nach dem diese Wirkungen wesentlich gesteigert werden, wenn nicht die fertigen Verseifungserzeugnisse der Kautschukmischung zugesetzt werden, sondern wenn die einzelnen Komponenten nur mechanisch gemischt werden und diese Mischung in das Mischpolymerisat eingearbeitet wird. Die günstige Wirkung hierbei ist wohl darauf zurückzuführen, daß der Verseifungsvorgang erst bei der Vulkanisation auftritt.
• Es wurde neuerdings gefunden, daß man zu überraschend guten Ergebnissen gelangt, wenn man zu den obenerwähnten Verseifungsprodukten bzw. den rnechänisclleri Gemischen. von Fettsäuren und den oben angeführten Alkalien, Erdalkalien oder Metallen oder auch nur Fettsäuren als solchen wasserlösliche Silicate zusetzt. Bei dem Zusatz von wasserlöslichen Silicaten, z. B. Wasserglas, ist zu beachten, daß noch genügende Mengen freier Fettsäuren vorhanden sein müssen, um mit den Silicaten reagieren zu können.
• Einen ganz besonders günstigen Effekt erhält man, wenn man die Reaktion zwischen den Fettsäuren und dem Silicat erst beim Einmischen oder bei der Vulkanisation eintreten läßt, was dadurch bewirkt wird, daß das Zumischen des Wasserglases in der Kälte vorgenommen wird. Der hierbei beobachtete besonders günstige Effekt ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß die bei der Vulkanisation frei werdende Kieselsäure besonders fein verteilt ist und dadurch die besonders hohe Festigkeit der Vulkanisate bewirkt.
• In manchen Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, besonders - wenn hohe Festigkeitswerte angestrebt werden, den erfindungsgemäß hergestellten Verteiler und Spritzbarrnacher solchen Mischungen zuzusetzen, die noch geringe Mengen Schwefel enthalten. Beispiele 1. In 35 kg Kaliumsilicat (29'° Be, 21,6 0/a Si 02, 8,58 0/0 K2 O) werden 7 kg K.OH gelöst. Diese Mischung wird portionsweise bei 230 unter ständigem Rühren in Zoo kg synth. Fettsäuren aus Fischer-Gatsch mit einem Siedepunkt von 26o bis 320' (bei 3 mm Hg) eingetragen. Zu der homogenen Mischung werden 7 kg Schwefel eingesiebt und bis zur homogenen Verteilung weiter gerührt. 3 kg der so hergestellten Mischung werden in 5o kg einer Prüfmischung, die zu 5o "/o aus einem Mischpolymerisat von Butadien und Styrol und zu 5o % aus Füllstoffen, Beschleunigern usw. besteht, eingemischt. Das Vulkanisat zeigte folgende Werte:

  Zerreißfestigkeit ...... 169 kg/cm2

  Dehnung . . . . . . . . . . . . . 635 0/T

  Elastizität ........... 19

  Defo-Härte ........... 29°o

  Defo-Elastizität ....... 22

  Die Prüfmischung selbst ohne Zusatz des Verteilers hatte eine

  Festigkeit von . . . . . . . . 130 kg/cm'

  Dehnung von . . . . . . . . 630 0/0

  Elastizität von ...... , 17

  Defo-Härte von ...... . 3700

  Defo-Elastizität von . . 32

  Eine Vergleichsmischung, der an Stelle der erfindungsgemäß hergestellten Mischung eine bisher übliche Zinkseife aus den gleichen Fettsäuren eingemischt wird, ergab folgende Werte:

  Zerreißfestigkeit ...... 148kg/cm2

  Dehnung . , . . . . . . . . . 612 °/o

  Elastizität ........... 17

  Defo-Härte ... ....... . 3250

  Defo-Elastizität ...... 28

  z. Braunkohlen-Schwelparaffin wird in bekannter Weise mit Luft oxydiert und aus den dabei hergestellten Fettsäuren durch Destillation im Vakuum von 4 mm, eine Fettsäurefraktion herausgeschnitten, die zwischen 24o und 31o°' übergeht. 1o kg dieser Fettsäure werden bei 11ö°' mit 38o g frischgefälltem Zinkhydroxyd unter Rühren so lange behandelt, bis Verseifung eingetreten ist. Zu diesem partiellen Verseifungsprodukt werden 1,4 kg Natronwasserglas eingerührt. Von dem so erhaltenen Produkt wurden 8 kg in 5o kg der unter Beispiel 1 beschriebenen Prüfmischung eingearbeitet. Das Vulkanisat zeigte eine

  Zerreißfestigkeit von .. 162kg/cm2

  Dehnung von : .. . . . . . . . 655 0/0

  Elastizität von . . . . . . . 18

  Defo-Härte von ....... 2500

  Defo-Elastizität von ... 22

  Als Vergleich wurden in dieselbe Prüfmischung 16% einer Zink-Magnesiumseife der gleichen Fettsäure eingemischt. Das Vulkanisat hatte eine

  Zerreißfestigkeit von . . 141 kg/cm2

  Dehnung von . . . . . . . . . 64590

  Elastizität von . . . . . . . 17

  Defo-Härte von ....... 2850

  Defo-Elastizität von . -. 27

  3. Zu 50 kg der in Beispiel 1 aufgeführten Prüfmischung werden 1°% des in Beispiel 1 angegebenen erfindungsgemäßen Produktes zugesetzt. Gegenüber der gleichen Prüfmischung, jedoch mit Zusatz von 1°% eines Spritzbarmachers, der-statt des Kaliumsilicates Zinkseife enthielt, bei sonst gleicher Zusammensetzung, wurde beim Spritzen eine 14o/oige Leistungssteigerung erzielt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Verteilen von Füllstoffen in Kautschukmischungen, die Mischpolymerisate aus Butadien und Styrol enthalten, und zum Verbessern ihrer Spritzfähigkeit mittels Fettsäuren, deren partiellen Verseifungsprodukte oder deren seifenbildenden Komponenten bei An- oder Abwesenheit von Schwefel in Mengen, die größer als zur Vulkanisation erforderlich sind, dadurch gekennzeichnet, d@aß den Kautschukmischungen vor der Vulkanisation wasserlösliche Silicate, z. B. Wasserglas, zugesetzt werden.