DE898960C - Verfahren zur Herstellung von Kunstkautschukprodukten - Google Patents

Description

• Verfahren zur H'erstellung.von Kunstkautschukprodukten Bei der Verarbeitung von Kautschuk zu Kautschukmischungen ;setzt man diesen vielfach Stearinsäure in unterschiedlichen Mengen zu. Die Stearinsäure wirkt dabei besonders bei Verwendung größerer Mengen als schmiermittel; andererseits dient sie, auch bei Anwendung in kleineren Mengen, als Aktivator, insbesondere für Ruß und oleophobe-Füllstoffe. Ihre Wirkung ist dabei wahrscheinlich dadurch, daß sie infolge ihrer polaren Eigenschaften sich an den Füllstoffteilchen orientiert anlagert und eine hervorragende Benetzung zwischen Füllstoff und Kautschuk vermittelt, zu erklären. Dieser Einfluß kommt dabei in einer besseren Homogenisierung der Mischungen, in einer Erleichterung der Verformbarkeit und einer beträchtlichen Steigerungder physikalisehen Eigenschaften-der damit hergestellten Vulkanisate zum Ausdruck. Bei der Herstellung von solchen aus. Kunstkautschuk und Gemischen von Kunst- und Naturkautschuk hat man dieses Verfahren zum Teil übernommen.
• Es wurde nun gefunden, daß man in ähnlicher Weise bei der Herstellung von Kunstkautschukprodükten.sowie deren Zwischen- und Rohprodukten zu dem als Basis -dienenden Kunstkautschuk oder einem sonstigen Kautschüknac'hfolgestoff oder zu den diese Stoffe enthaltenden Mischungen die aus Mineralölen stammenden, rohen Naphthensäuren oder Naphthensäuredestillate zusetzen kann. Diese können nicht nur die Stearinsäure vollwertig ersetzen, sondern bieten dieser gegenüber mehrere Vorteile. So hat. man es bei der Verschiedenartigkeit der einzelnen Naphthensäurearten in der Hand, jeweils solche oder Gemische von solchen auszuwählen, die sich für den besonderen Fabrikationszweck am besten eignen. Die Auswahlmöglichkeit ist dadurch gegeben, daß das Verhältnis von Kohlenwasserstoffanteil zum Säureanteil in den Naphthensäuremolekülen innerhalb ,der weitesten Grenzen variabel ist. Dementsprechend gibt es Naphthensäuren, die verhältnismäßig nie-drigmolekular sind und deren Säurezahl ungefähr in :der Höhe der bisher verwendeten Stearinsäure liegt. Es gibt aber auch Naphthensäuren, deren Kohlen-Wasserstoffanteil außerordentlich groß ist. Im ersteren Falle ist die Wirkung :der Naphthensäure direkt mit derjenigen der Stearinsäure vergleichbar, im letzteren Falle wirkt sie durch -den großen Kohlernwasserstoffanteil gleichzeitig in bevorzugtem Maße als Weichmacher. Man hat also dabei die starke weichmachende und die aktivierende Gruppe innerhalb der gleichen Substanz und kann diese obendrein durch die entsprechende Auswahl den jeweiligen Bedürfnissen anpassen.
• Neben dieser stark plastizierenden Wirkung, die sich beispielsweise in einer wesentlichen Erleichterung der Verar'beitbarkeit auf der Walze vieler Kautschukmischungen äußert, zeigen die Naphthensäuren bei den Emulsionspolymerisaten des. Butadiens oder bei den Mischpolymerisaten des Butad.iens mit Vinylverbindungen, wie Styrol oder Acrylisäurenitril auch eine die Beschaffenheit der Fertigprodukte verbessernde Wirkung. Gerade diese besonders bewährten Kunstkautschukarten zeigen im Gegensatz zu Naturkautschuk, von dem sie ,sich auch durch den Aufbau der Grundmoleküle unterscheiden, nach der durch Polymerisation erfolgten Bildung -von Makromolekülen in beachtlichem iAusmaße Neigung zur Zyklisierung. Daraus erklärt sich auch das unterschiedliche Verhalten dieser Polymerisate gegenüber Naturkautschuk in den verschiedenen Stufen ,der Verarbeitung.
• 'Es ist schon bekanntgeworden, zu Dimethylbutadien Naphthensäure lediglich in Wasser- bzw. alkalilöslicher Form, d. h. als Alkalisalz, zuzusetzen. Es soll also,das Natriumnaphthenat in geringen Mengen als Hilfsmittel zur Herstellung von stabilen, homogenen wäßrigen Emulsionen dienen; die besonderen Verteile, die die Naphthensäure bzw. ihre Zink- usw. Salze als Schmiermittel und Aktivatoren für Kunstkautschukmischungen besitzen, sind dabei nicht erkannt worden. Das Dimethylbutadien bzw. seine Polymeren oder seine gemischten Reduktionsprodukte müssen in ihrer Fähigkeit zur Rmulsionsbildung verbesse'rt werden, um überhaupt verarbeitet werden zu können.
• Es ist auch bekanntgeworden, _ zur besseren Einarbeitung eines Alterungsschutzmittels in eine aus Natriumbutadienpolymerisat bestehende Vermischung Naphthensäure als Weichmacher zuzusetzen. Abgesehen davon, daß auch hier der Zusatz -der Naphthensäure zu einem besonderen Zweck erfolgt, handelt es sich um einen synthetischen Kautschuk, der von den Emulsionspolymerisaten und Mischpolymerisaten grundlegend. verschieden ist.
• Gerade die als Säuren von substituierten, cyclischen und polycyclischen Kohlenwasserstoffeh bekannten Naphthensäuren haben sich nun bei der Verarbeitung der verschiedenen Kunstkautschuksorten als besonders wirksam erwiesen. VorzugsweiGe bei Naphthensäuren mit mittleren und hohen Siedepunkten kommt dabei ihr ,durch ,den anhaftenden cyclischen oder polycyclischen Kohlenwasserstoffrest besonders hohes Quellungs- und Erweichungsvermögen für den Kunstkautschuk wirksam zur Geltung. Bei Verwendung solcher Naphthensäuren mit kleiner Säurezahl und großem organischen setzt man diese, um auch die gleiche aktivierende Wirkung wie bei niedrigsiedenden zu erzielen, in entsprechend größeren Mengen zu.
• Die Naphthensäuren besitzen einen unangenehmen intensiven Geruch. Da es vor allem die niedrigsiedenden Anteile sind, die :diese Eigenschaft aufweisen, gelingt es, falls eine Geruchsverbesserung für dieHerstellung,derKautschu'k<varen gewünscht wird, diese in vielen Fällen schon durch die zuvor erläuterteAbtrennung der niedrigsiedendenAnteile aus ,den Naphthensäuregemischen zu erreichen. Aber auch eine Behandlung mit Formaldehyd oder Polymeren desselben oder Formaldehyd abspaltenden Substanzen oder mit nitrosen Gasen führt zu dem gewünschten Ziele. Auch einfach Salzbildung oder Behandlung mit überhitztem Dampf kann schon eine wesentliche Verbesserung hervorrufen. Da je nach Provenienz die Naphthensäuren ein verschiedenartiges Verhalten gegen eine kräftige chemische oder physikalische Einwirkung zeigen, muß die geruchsverbessernde Behandlung jeweils dem vorhandenen Rohprodukt angepaßt werden.
• Die beanspruchten Naphthensäurenkönnen sinngemäß bereits den in Form von wäßrigen Dispersionen vorli@agendenGrundstoffen zugesetzt werden.
• Es ist ferner möglich, die Naphthens.äuren ganz allgemein in Form ihrer Salze, z. B. Zink- oder Bleisalze, oder anteilweise als Salze zu verwenden; diese Salze zeigen eine gute Aktivatorwir'kung, stellen außerdem ein vorzügliches Alterungsschutzmittel dar und lassen @veiter, da sie im Gegensatz zu den freien Säuren nicht flüchtig sind, eine wesentliche Geruchsverbesserung erkennen.
• Da die Naphthensäuren und die als Hilfsmittel für die Kunstkautschukverärbeitung schon bekannten Nebenprodukte :der Mineralölindustrie, wie die mit selektiven Lösungsmitteln gewinnbaren Extrakte aus Erdölen und deren Destillate und die -durch Neutralisation und Destillation der Säureteersubstanzen gewinnbaren Körper, in bezug auf ihren Kohlenwasserstoffanteil ähnlich gebaut sind, besteht ohne weiteres die Möglichkeit, diese kombiniert zu verarbeiten. Man kann also außer durch die Auswahl der zur Verwendung gelangenden Naphthensäuren auch noch das Gemisch von Naphthensäuren mixt den erwähnten ihnen artverwandten Hilfsmitteln weitgehend den jeweiligen Erfordernissen anpassen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Kunstkautschukfertig- oder -zwischenprodukten, gekennzeichnet durch den Zusatz von aus Mineralölen stammenden rohen Naphthensäuren oder Naphthensäuredestillaten oder deren wasserunlöslichen Salzen, insbesondere deren Zink-und Bleisalzen, zu den Emulsionspolymerisaten des Butadiens oder den Mischpolymerisaten des Butadiens mit Vinylverbindungen, wie Acrylsäurenitril oder Styrol, oder .diese enthaltenden Mischungen. a. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch den Zusatz von rohen Naphthensäuren oder Naphthensäuredestillaten mit vorzugsweise mittleren und höheren Siedepunkten. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, d.aß die rohen Naphthensäuren oder Naphthensäuredestillate vor ihrer Verwendung einer geruchsverbessernden Behandlung mit Formaldehyd oder Polymeren desselben oder Formaldehyd abspaltenden Substanzen, mit Halogenen oder solche abspaltenden Substanzen oder mit n.i,trosen Gasen oder mit Salzbildnern unterzogen werden. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rohen Naphthensäuren oder deren Destillate oder deren wasserunlösliche Salze in Verbindung mit .den mit selektiven Lösungsmitteln gewinnbaren Extrakten aus Erdölen oder deren Destillaten oder den durch Neutralisation und Destillation der Säureteere gewinnbaren Kohlenwasserstoffgemischen verwendet werden. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 336 075, 389 109, 484 088; Y u r e v s k i i und S c h i t o v , Chemical Abstracts 1936, Spalte 698 2 ; T'schenokov, Chemisches Zentralblatt 1934, I, S. 1568.