DE909255C - Verfahren zur Herstellung von Kautschuk-Russ-Mischungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kautschuk-Ruß-Mischungen Gegenstand des Patents gor 7o6 ist ein Verfahren, nach dem durch eine chemische und /oder mechanische Behandlung des Rußes vor dem Einmischen in Kautschuk hochelastische Vulkanisate mit gleichzeitig verbesserter Zerreiß- und Abriebfestigkeit hergestellt werden können. Diese Vulkanisate zeichnen sich ferner durch einen hohen elektrischen Widerstand aus.
• Die Beispiele für eine chemische Behandlung des Rußes nach dem Hauptpatent beschränkten sich im wesentlichen auf eine oxydative Behandlung mit verschiedenen Oxydationsmitteln unter eventueller Einschaltung von Mahlprozessen oder Ultraschall.
• Die zusätzliche Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen von Kautschukmischungen, bei dem der Ruß vor dem Einmischen in Kautschuk mit Stoffen behandelt wird, die mit Graphit reagieren, wie Alkalimetalle, Halogene, Schwefel und Eisenchlorid. Damit wird die vollständige Dispergierung der Einzelteilchen dieser Stoffe im Kautschuk erreicht.
• Es ist von Untersuchungen an Graphit bekannt, daß diese Stoffe nicht nur mit den Rundatomen des Schichtgitters reagieren, sondern auch zwischen die Schichtebenen eingelagert werden. Dadurch wird im Falle des Rußes eine Auflockerung oder Lösung des Zusammenhaltes der einzelnen Rußteilchen in der Kette bewirkt. Darüber hinaus kann sogar eine Aufspaltung der Einzelteilchen beobachtet werden.
• Bei der nach dem Patent goZ 7o6 hergestellten Bußmischung wird der Ruß im wesentlichen nur durch oxydative Maßnahmen abgebaut. Dadurch entstehen Ruße mit saurem Charakter, die den Vulkanisationseinsatz verzögern und so als natürliche Verzögerer wirken. Diese Wirkung liegt bei der nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Rußmischung nicht vor. Da es aber in vielen Fällen wünschenswert ist, schwach verzögernde Kautschukmischungen zu verarbeiten, werden gemäß vorliegender Erfindung durch Kombination der oxydativen Behandlung mit dem oben angeführten Verfahren Ruße mit jedem gewünschten Säuregrad hergestellt.
• Für eine solche Behandlung des Rußes kommen außer Sauerstoff unter anderem folgende Stoffe in Betracht: Alkalimetalle, Halogene, Schwefel und Eisenchlorid. Die Umsetzung des Rußes mit diesen Chemikalien erfolgt zweckmäßigerweise in einem Drehrohrofen bei erhöhter Temperatur. Sie kann durch Mahlprozesse oder Ultraschall unterstützt werden. je nach dem gewünschten Effekt kann man wenige Prozent bis zu io °/o und mehr der genannten Stoffe zusetzen. Der so behandelte Ruß kann in üblicher Weise in Kautschuk eingemischt und die Mischung nach Zusatz der üblichen Vulkanisationsmittel vulkanisiert werden. Die Vulkanisate zeigen erheblich verbesserte Elastizität und Kältebeständigkeit bei Festigkeits- und Abriebeigenschaften, die denen eines Vulkanisates mit unbehandeltem Ruß mindestens gleich sind. Die Vulkanisate haben einen hohen elektrischen Widerstand.
• Im folgenden werden für das erfindungsgemäße Verfahren einige Beispiele gegeben: Beispiel i 5oo g deutscher Aktivruß werden 24 Stunden bei Raumtemperatur einer Bromatmosphäre ausgesetzt. Nach Entfernung des Bromüberschusses im Vakuum bei 8o0 beträgt die Gewichtszunahme 12 °!p. In einer üblichen Autolaufflächenmischung ergibt dieser Ruß gegenüber einem unbehandelten folgende Werte:

  Elektrischer tj a - 104 Rückprallelastizität in °@'"

  Wirkwiderstand in

  k !? bei o,i ZZHz bei o,i MHz bei 2o0 1000

  Mit Brom behandelt .............. iioo 250 49 64

  Unbehandelt ...................... <40 >48oo 38 52

  Beispiel 2 i kg deutscher Aktivruß wird in einem Drehrohrofen mit 50 g Schwefel i Stunde auf 300° erhitzt. Die Luft wird vorher durch Kohlensäure verdrängt. In einer üblichen Autolaufflächenmischung mit 5o °/o Ruß auf Kautschuk ergeben sich folgende Werte im Vergleich mit einem unbehandelten Ruß

  Elektrischer Zerreiß-

  tg # 1o' Rückprallelastizität

  Wirkwiderstand in festiakeit in

  k d2 bei o,i MHz bei o,1 MHz kg / cm= bei 2o' 100°

  Mit 5 0/, S behandelt . . . . . . . 6oo 465 259 44 61

  Unbehandelt . . . . . . . . . . . . . . . . <40 >4800 225 38 52

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von Kautschukmischungen nach Patent goi 7o6, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Verwendung kommende Ruß vor dem Einmischen in Kautschuk mit Stoffen behandelt ist, die mit Graphit reagieren, wie Alkalimetalle, Halogene, Schwefel und Eisenchlorid.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Ruß vor dem Einmischen in Kautschuk mit oxydativen Abbaumitteln behandelt wurde.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Ruß zusätzlich einem Mahlprozeß unterworfen oder mit Ultraschall behandelt wurde.