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Kautschukfüllstoff Dem Naturkautschuk und im besonderen Maße dem Kunstkautschuk
werden Weichmacher und Füllstoffe zugesetzt, um die physikalischen Eigenschaften
der rohen Mischung und des Vulkanisates zu verbessern. Als Weichmacher kommen in
großem Umfang Öle der verschiedensten Herkunft in Frage, als Füllstoff im wesentlichen
Ruß. In letzter Geit sind zur Herstellung sogenannter weißer Mischungen Füllstoffe
verwendet worden, die auf der Basis Ton bzw. Tonerde oder Kieselsäure beruhen. Im
besonderen haben diese weißen :Mischungen Bedeutung bei der Herstellung von Sohlen
aus vulkanisiertem Kautschuk, die keine Schmutzstreifen auf dem Fußboden erzeugen.
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Bei der Raffination von Mineralölen und svnthetischen Ölen aller Art
sowie daraus hergestellten Destillaten muß in den meisten Fällen eine abschließende
Behandlung mit Bleicherde zur Erzielung farbbeständiger Fertigprodukte vorgenommen
werden. In der Bleicherde bleibt nach dem Abfiltrieren des Öles noch etwa
25 bis 6o °,1o Öl je nach Viskosität des Öles und den gewählten Filtrationsbedingungen
zurück. Das Öl wird teilweise durch Extraktion wiedergewonnen. Da jedoch durch die
absorptive Wirkung der Bleicherde vorzugsweise die ungesättigten Verbindungen und
harzartigen Bestandteile des Öles zurückgehalten werden, kann das aus der Bleicherde
extrahierte Öl nur minderwertigen Verwendungszwecken zuzeführt werden.
Es
wurde- nun gefunden, daß man mit gutem Erfolg bei der Herstellung von Naturkautschuk
und Kunstkautschuk enthaltenden Gegenständen Mischungen, die ölhaltige, verbrauchte
Bleicherde als aktiven weichmachenden Füllstoff enthalten, einsetzen kann. Der durchschnittliche
Ölgehalt von etwa 40 °/, einer Bleicherde, wie sie bei der Raffination von mineralischen,
tierischen oder pflanzlichen Ölen anfällt, bewegt sich oft in - einer Größenordnung,
die dem Verhältnis von Weichmacher und Füllstoff in den gängigen rohen Mischungen
entspricht. Gegebenenfalls kann durch Zusatz von weiteren Weichmachern das Verhältnis
auf das gewünschte Maß eingestellt werden. Da die aktivierende Wirkung der Bleicherde
vielfach nicht ausreicht, kann die Aktivität des Füllstoffes durch Zugabe von weiteren
Füllstoffen variiert und eingestellt werden. Das in der Bleicherde vorhandene Öl,
das vorzugsweise aus ungesättigten harzartigen Bestandteilen besteht, hat für die
weichmachende Wirkung im Kautschuk besondere Vorteile. Infolge des starken Anteils
an ungesättigten Verbindungen ist das Öl zur Anlagerung von Schwefel und damit zur
Brückenbildung mit dem Kautschukmolekül befähigt. Je nachdem, ob Öle hoher oder
niedriger Viskosität mit der Bleicherde behandelt worden sind, wird das in der Bleicherde
zurückgebliebene Öl die Eigenschaften der rohen Mischung und des Vulkanisates verändern.
Stammt die Bleicherde aus der Raffination von niedrigviskosen Ölen, so werden die
plastizierenden und elastizierenden Eigenschaften des Öles im Vordergrund stehen.
Stammt die Bleicherde aus der Behandlung hochviskoser Öle, so werden strammere Vulkanisate
mit höherer Reißfestigkeit und Kerbzähigkeit erhalten werden.
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Besondere Effekte ergeben sich bei der Verwendung von Bleicherden,
die aus der Aufarbeitung von vegetabilischen oder tierischen Ölen stammen. Die darin
enthaltenen Öle beteiligen sich in besonderem Maße an der Vulkanisation (faktisähnlicher
Effekt), und es ist möglich, die Eigenschaften des Vulkanisates weitgehend zu beeinflussen.
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Da das in der Bleicherde enthaltene Öl sich an der Vulkanisation mindestens
zu einem Teil beteiligt, war die sonst übliche Dosierung der Schwefel- und Beschleunigermenge
von etwa 2,5 °/o Schwefel und 1,2 °, Mercaptobenzothiazol-2-sulfendiäthylamid, bezogen
auf Kautschuk, nicht ausreichend. Bei diesen Zusätzen, die sonst vollkommen durchgebildete
Vulkanisate liefern, konnte bei der Verwendung der ölhaltigen, verbrauchten Bleicherde
als weichmachenden Füllstoff selbst bei einer Vulkanisationszeit von ioo Minuten
bei i38° bei einer 6 mm dicken Platte überhaupt nicht von einer Vulkanisation gesprochen
werden. Eine Vulkanisation wurde erst bei Erhöhung des Schwefelzusatzes auf 5 bis
io % und des Beschleunigerzusatzes auf 2,5 bis 5 °/o in vollkommen befriedigendem
Maße erreicht.
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Beispiele Die ölhaltige verbrauchte Bleicherde stammt aus der Raffination
eines rumänischen Schmieröles; Ölgehalt 39,5 °/o. Beispiel i Zusammensetzung der
Mischung Butadien-Styrol-Mischpolymerisat (Defo 6-8oo) . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . ioo Teile verbrauchte ölhaltige Bleicherde . . . . . . . . 33
Teile das sind ölfreie Bleicherde ..... 2o Teile Öl . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 13 Teile Zinkoxyd ............................. 5,o Teile Schwefel
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,o Teile Mercaptobenzothiazol-2-sulfendiäthylamid
2,5 Teile Die kautschuktechnischen Werte des Vulkanisates wurden als Mittelwerte
der drei optimalen Vulkanisationsstufen (3o bis 50 Minuten Heizdauer bei
i38°) ermittelt.
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Reißfestigkeit ... . . . . . . . . . .. . . . .. ... 27,5 kg/cm2 Bruchdehnung
..................... 250 % Modulus ioo °/o . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 14 kg/cm' Shorehärte ......................... 52 Kerbzähigkeit . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 kg/cm Beispiel z Zusammensetzung der Mischung
Butadien-Styrol-Mischpolymerisat (Defo 6-8oo) . . . . .. . . . . . . . . . . . .
. . . . . ioo Teile verbrauchte ölhaltige Bleicherde . . . . . . . . . 83 Teile
das sind ölfreie Bleicherde ..... 5o Teile Ö1 ................... 33 Teile
Zinkoxyd ... ". . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5,0 Teile Schwefel . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 5,o Teile Mercaptobenzothiazol-2-sulfendiäthylamid 2,5 Teile Kautschuktechnische
Werte des Vulkanisates Reißfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 29 kg/cm2 Bruchdehnung ..................... 500 °/o Modulus ioo °/o . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 6 kg/cm2 Shorehärte ......................... 38 Kerbzähigkeit
....... . ...... . ....... io kg/cm Beispiel 3 Zusammensetzung der Mischung
Butadien-Styrol-Mischpolymerisat (Defo 6-8oo) . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . ioo Teile verbrauchte ölhaltige Bleicherde . . . . . . . . 83 Teile
das sind ölfreie Bleicherde ..... 5o Teile Öl . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 33 Teile Zinkoxyd ............................. 5,o Teile Schwefel ...
. .. . .... . . . . .... . . .. .... . . . 7,5 Teile Mercaptobenzothiazol-2-sulfendiäthylamid
3,5 Teile Kautschuktechnische Werte des Vulkanisates Reißfestigkeit . . ... . .
. ... . . .. . .. . . . . 31 kg/cm2 Bruchdehnung ......... ......... 470 % Modulus
ioo °/o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 kg/cm2 Shorehärte .................
. ....... 39 Kerbzähigkeit ...................... ii kg/cm
Beispiel
4 Zusammensetzung der Mischung Butadien-Styrol-Mischpolymerisat (Defo 6-8oo) . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zoo Teile verbrauchte ölhaltige Bleicherde
. . . . . . . . 83 Teile das sind ölfreie Bleicherde ..... 5o Teile Öl .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Teile Zinkoxyd ..............................
5 Teile Schwefel . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . .. . . . .. . . 1o Teile
Mercaptobenzothiazol-2-sulfendiäthylamid. . 5 Teile Kautschuktechnische Werte des
Vulkanisates Reißfestigkeit ... . . . . .. . . . . . .. .. . . . . 3o kg/cm2 Bruchdehnung
..................... 430 o/o Modulus ........................... 12 kg/cm2 Shorehärte
......................... 44 Kerbzähigkeit ...................... 9 kg/cm