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Verfahren zur Herstellung von Mischungen aus Kautschuk bzw. kautschukartigen
Stoffen
Es ist bekannt. zur Herstellung von für die Erzeugung von Kautschukwaren
geeigneten Mischungen aus Kautschuk bzw. kautschukartigen Stoffen Zusatzstoffe zu
verwenden, die aus Säureteeren der Mineralölindustrie gewonnen werden, indem man
die nach der Abtrennung von Schwefelsäure aus obengenannten Abfallsäuren zurückbleibenden
organischen Anteile einer Destillation unterwirft und die dabei anfallenden Destillate
dann zumischt Jn der Regel bestehen die bei der Raffination von Mineralölen anfallenden
Abfallsäuren - je nach der Arbeitsweise vährend der Raffination, der Einwirkungszeit
und dem Konzentrationsgrad der Schwefelsäure - aus einem Gemisch von sulfurierten,
oxydierten sowie polymerisierten Kohlenwasserstoffen. Durch die in früheren Verfahren
vorgeschlagene Destillation verbleiben die Sulfurierungsprodukte teilweise in dem
Destillationsrückstand, teilweise svird auch im NTerlauf der Destillation die Sulfogruppe
abgespalten, so daß das Destillat aus nicht sulfurierten Kohlenwasserstoffgemischen
besteht. Das Fehlen ron Sulfogruppen in dem für Kautschuk zur Verwendung kommenden
Zusatzstoff ist wesentlich, weil sonst die Möglichkeit besteht. daß im Verlauf der
Einarbeitung in den Kautschuk durch die dabei augewendeten Temperaturen (z. ß. bei
der Vulkanisation) eine Abspaltung der Sulfogruppe stattfindet
unter
Reduktion derselben zu 5 2 oder Schwefel.
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Diese abgespaltenen Produkte würden dann z. B. die Vullianisation
außerordentlich stören.
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Es ist bekannt, daß man aus den organischen Produkten der Abfallsäure,
wie sie aus den Säureteeren der ASineralölindustrie gewonnen werden können, Heizöle
herstellen kann, indem man diese organischen Produkte nach Abtrennung von der wäßrigen
Säureschicht einer Temperatur von 260 bis 3IoO aussetzt. Durch diese Erhitzung werden
die sauerstoff- und schwefelhaltigen Bestandteile zersetzt.
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Es wurde nun gefunden, daß solche sauerstoff-und schwefelfreient
Produkte, die auf Temperaturen zwischen 200 und 3500 erhitzt wurden, als Zusatzstoffe
für Kautschuk und kautschukartige Stoffe außerordentlich geeignet sind, da sie ausgezeichnete
plastifizierende und weichmachende Eigenschaften besitzen.
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Diese bitumenartigen Produkte sind chemisch charakterisierbar als
höhermolekulare, schwach ungesättigte Kohlenwasserstoffgemische, die sich von den
gewöhnlichen Erdölkohlenwasserstoffen durch ihre Löslichkeit in Aceton und vor allem
in konzentrierter Schwefelsäure unterscheiden. Sie geben bei der Behandlung mit
konzentrierter Salpetersäure Xitroprodukte und bei der Behandlung mit konzentrierter
Schwefelsäure eine Art Säureteer.
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Durch Erhitzen mit Schwefel bilden sie Polymerisationsprodukte, wobei
die Schwefelaufnahmefähigkeit dieser Kohlervasserstoffe höher ist als diejenige
des Iiautschul;s, so daß man den Mischungen mit Kautschuk verhältnismäßig große
Mengen an Schwefel einverleiben kann, ohne daß es zu einer Übervulkanisation oder
zu einem Ausblühen von Schwefel aus den Vulkanisaten kommt, was bekanntlich bei
Hartkautschukwaren u. a. die elektrischen Eigenschaften ungünstig beeinflußt.
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Der zusätzliche Schwefel wird von den zu verwendenden Kohlenwasserstoffen
schon bei geringer Erwärmung aufgenommen. Nach der Vulkanisation liegt der Schwefel
dann in gebundener Form vor.
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Wird zur Gewinnung des Zusatzstoffes eine Abfallsäure verwendet,
die keine bei der Vulkanisationstemperatur sich abspaltende Sulfogruppe enthält,
so kann man selbstverständlich die so gewonnenen organischen Anteile, nachdem man
sie durch gründliches Waschen oder andere Maßnahmen von freier Schwefelsäure restlos
befreit hat, sofort verwenden.
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Erfindungsgemäß können auch solche Abfallsäuren als Zusatzstoff für
Kautschuk verwendet werden, die nur wenig freie Schwefelsäure enthalten und welche
zu deren Entfernung bei Temperaturen zwischen 200 und 3500 mit Stoffen behandelt
wurden, die einen hohen Gehalt an Aromaten bzw. an mit Schwefelsäure zur Harzbildung
neigenden ungesättigten Kohlenwasserstoffen enthalten, wie sie z. B. durch Ausziehen
von Erdölen oder deren Fraktionen mit flüssiger, schwefliger Säure oder ähnlich
wirkenden Zusatzstoffen erhalten werden. Die zugesetzten aromatenhaftigen Stoffe
setzen sich dabei mit der noch vorhandenen freien Schwefelsäure um, und es verbleibt
ein vollkommen neutrales, b,i!tum,enartiges Reaktionsprodukt.
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Die beschriebenen Zusatzstoffe stellen zähkonsistente bis springharte,
bitumenartige Produkte dar, deren Einarbeitung in den Kautschuk bisweilen Schwierigkeiten
macht. Unter Umständen empfiehlt es sich, die Zusatzstoffe durch Beimischung von
Mineralölen oder anderen üblichen ÄVeichmachern auf eine für die Einarbeitung erwünschte
Zähflüssigkeit einzustellen. Als Lösungsmittel eignen sich insbesondere die bei
der Behandlung von Mineralölen mit selektiven Lösungsmitteln, wie z. B. Sogs, Furfurol,
Phenol u. a. m. anfallenden Extrakte, die man vorher durch Destillation auf die
gewünschte Zähflüssigkeit einstellen kann. Geeignet sind natürlich auch die Destillationsprodukte,
die man bei der Destillation der organischen Anteile von Abfallsäuren erhält. Die
erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoffgemische sind also ähnlich wie Kautschuk vulkanisierbar
und können infolgedessen verschiedenartigsten Kautschukmischungen, ohne deren Eigenschaften,
insbesondere die mechanischen, wesentlich zu verändern und ohne daß die aus solchen
Mischungen hergestellten Erzeugnisse in ihrer Oualität verschlechtert würden, zugesetzt
werden. Sie stellen infolgedessen nicht nur einen Weichmacher und Plastifikator
dar, sondern auch ein Kautschukstreckmittel, das aber darüber hinaus in den Kautschukmischungen
eine ganze Reihe wertvoller Wirkungen erzielen läßt.
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Es lassen sich in manchen Fällen Mischungen mit den erwähnten Kohlenwasserstoffen
von 8o 0/0 und gegebenenfalls sogar melhr bezogen auf Kautschnk - verwenden. Infolge
ihrer ausgezeichneten dispergierenden Wirkung erzielt man wesentliche oualitätsverbesserungen
auch bei rußhaltigen Mischungen.
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Gute Erfahrungen wurden auch gemacht bei den sogenannten lederharten
Vulkanisaten, z. B. bei Sohlenplatten, Dichtungsringen und technischem Material
für Schuhsohlen. Auch bezüglich der Alterung von Kautschukmischungen erwies sich
ein Zusatz als vorteilhaft.
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Die Produkte können in vulkanisiertem und unvulkanisiertem Zustande
verarbeitet werden. Im unvulkanisierten Zustande verwendet, erhöhen sie die Klebkraft
der Kautschukmischungen und wirken dem Eintrocknen entgegen, so daß sie sich vorzüglich
zur Herstellung von Verschluß- und Isolierband eignen. Im vulkanisierten Zustand
können sie zur Erzeugung von Preßbelägen und gehärteten Asbestgeweben u. dgl. dienen.
Durch Zugabe von Aufhellungsstoffen, z. B. weißen Pigmentfarhen, wie z. B. Titanweiß,
kann der Farbton der ursp rüngti chen Mischung weitgehend aufgehellt werden. Die
Beschaffenheit der aus den Mischungen gemäß der Erfindung erzielten Erzeugnisse
kann man selbstverständlich durch Auswahl der Kohlenwasserstoffe entsprechend ihrer
Viskosität, durch entsprechende Wahl der sonstigen Zusatzstoffe, wie z.B. Hartkautschukstaub,
Ruß, Kaolin, Schwerspat, Kieselsäure, »Weißruß« usw., ferner durch
Veränderung
der Kautschukmenge sowie der Vulkanisationsbedingungen weitgehend variieren.
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Statt mit Naturkautschuk können die genannten Kohlenwasserstoffe
auch mit auf synthetischem Wege hergestellten Kautschukarten, z. B. den Polymerisaten
und Mischpolymerisaten des Butadiens. z. 1,. mit Styrol und Acrylnitril. den Polymerisaten
des Chlorbutadiens und anderen kautschukähnlichen Stoffen, z. z. 1,. dem Polyisobutylen.
verarbeitet werden, in denen sie ähnliche Wirkungen hervorbingen wie in Naturkautschukmischungen.
Bei der Verarbeitung von synthetischen Produkten kommt die Weichmacherwirkung der
erfindungsgemäß zu verarbeitenden Kohlenwasserstoffe besonders zur Geltung, da durch
diese besonders die Verarbeitung schwer mastizierbarer Kautschuksorten, so z. 1;.
der auf kalter Walze mastizierbaren Kunstkautschuke. wesentlich erleichtert wird.
Bei der Verarbeitung von Kunstkautschuksorten, die den heutigen hohen Anforderungen
nicht mehr völlig entsprechen. können durch die erfindungsgemäßen Zusätze beanstandete
Mängel, wie z. B. vorschnelles Altern und Sprödwerden, hintangehalten werden.
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Günstige Ergebnisse bezüglich Weichmachung, Plastifikation und Qualitätsverbesserung
erhält man bei der Verarbeitung von Regeneraten oder deren Mischungen mit Natur-
und Kunstkautschuk.
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Andere Anwendungsgebiete, in denen die erfindungsgemäßen Mischungen
Verwendung finden können, sind z. B. die Herstellung von Kunstmassen. wie Linoleum.
Öltuch und die Kunstlederindustrie. überhaupt alle Gebiete. in denen die Herstellung
von elastischen. isolierenden und imprägnierenden Erzeugnissen eine Rolle spielt.