DE945187C

DE945187C - Verfahren zur Herstellung von gegenueber Loesungsmitteln widerstandsfaehigen Kautschukerzeugnissen

Info

Publication number: DE945187C
Application number: DES25227A
Authority: DE
Inventors: Ernest Walter James Beaven; Peter Gordon Croft-White; Philip James Garner
Original assignee: Shell Refining and Marketing Co Ltd
Current assignee: Shell Refining and Marketing Co Ltd
Priority date: 1950-10-18
Filing date: 1951-10-18
Publication date: 1956-07-12
Also published as: GB703406A; FR1043957A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf gegenüber Lösungsmitteln widerstandsfähige Kautschukerzeugnisse, die zur Behandlung von polaren Lösungsmitteln, wie Ketonen oder Alkoholen, geeignet sind und mit solchen ohne Beschädigung in Berührung gebracht werden können. Polare Lösungsmittel lösen häufig eine oder mehrere Komponenten in vulkanisierten Kautschukmischungen, so daß einerseits rasch eine Schädigung der aus einer Kautschukmasse hergestellten Erzeugnisse sowie andererseits eine Verfärbung des Lösungsmittels eintritt. Das hauptsächlichste Ziel der vorliegenden Erfindung

ist die Vermeidung solcher Schädigungen und Verfärbungen durch Schaffung eines Kautschukerzeugnisses, welches gegenüber der lösenden Wirkung polarer Lösungsmittel widerstandsfähig ist.

Gemäß der Erfindung werden Kautschukerzeugnisse hergestellt, die zur Behandlung von polaren Lösungsmitteln geeignet sind oder mit solchen in Berührung gebracht werden können, z. B. Schläuche, Packungen, Dichtungsscheiben, Pumpendiaphragmen oder Auskleidungen für Behälter. Die Erzeugnisse oder ihre mit dem Lösungsmittel in Berührung kommenden Flächen werden herge-

stellt, indem man, vorzugsweise unter Druck, eine Masse vulkanisiert, welche die folgenden Bestandteile enthält:

Erstens einen nicht polaren Kautschuk, zweitens einen anorganischen Füllstoff, drittens ein Peroxydvulkanisiermittel.

Natürlicher Kautschuk ist der am leichtesten zugängliche nicht polare Kautschuk. Es können aber auch synthetische Kautschuke, wie z. B. ein Mischpolymerisat aus Isobutylen und einem Dien, z. B. Butadien oder Isopren, oder ein Mischpolymerisat aus Butadien und Styrol verwendet werden. Hierzu zählen nicht die Polysiloxane, da diese zwar kautschukartige Stoffe, nicht aber synthetischer Kautschuk im hergebrachten Sinne sind.

BevorzugteanorganischeFüllstoffesind Schlämmkreide, d. h. Calciumcarbonat, Calciumsilikat und Kieselgur.

Bevorzugte Peroxydvulkanisiermittel sind tert-Butylperbenzoat, i, i-Bis-(tert.-butylperoxy)-3> 3> S-trimethylcyclohexan und· 2, 2-Bis-(tert.-butylperoxy) -butan.

Die ausschlaggebenden Gesichtspunkte für die Wahl des Peroxydvulkanisiermittels sind folgende ;

Erstens nicht zu niedrige Flüchtigkeit, da sonst der \^rerlust an Peroxyd während des JVIastizierens zu groß ist; zweitens thermische Zersetzung, welche freie Radikale mit solcher Geschwindigkeit erzeugt, daß die Vulkanisation in entsprechendem Ausmaß während einer Zeitdauer und einer Temperatur verläuft, welche der Zeit und der Temperatur bei üblichen Vulkanisierprozessen nahekommen, z. B. 30 bis 45 Minuten bei 140⁰.

Durch Vulkanisation unter Druck erhält man ein Kautschukerzeugnis mit geringerer Porosität als bei einem Erzeugnis, das ohne Druckvulkanisation hergestellt worden ist. Die Vulkanisation unter Druck wird also vorgezogen, da sie die Gesamtfläche des Kautschukerzeugnisses, das mit dem Lösungsmittel in Berührung kommt, verringert.

Wenn nach der Erfindung ein Schlauch zur Behandlung von Lösungsmitteln in großen Mengen hergestellt wird, erzeugt man vorzugsweise die innere Schicht des Schlauches aus der das Peroxydvulkanisiermittel enthaltenen Mischung und formt den Hauptkörper des Schlauches aus Kautschuk, der in üblicher Weise mit Gewebeverstärkung vulkanisiert und mit einer Schutzhülle versehen worden ist.

Eine andere Arbeitsweise zur Herstellung eines Kautschukerzeugnisses gemäß der Erfindung, wenn man nicht eine peroxydhaltige Vukanisierungsmischung zur Erzeugung der gesamten Kautschukmasse des fertigen Erzeugnisses verwenden will, besteht darin, daß man gleichzeitig sich berührende Schichten oder Anteile aus Mischungen vulkanisiert, von welchen mindestens eine Schicht oder ein Anteil aus der peroxydhaltigen Vulkanisiermischung und mindestens eine Schicht oder ein Anteil aus einer üblichen Vulkanisiermischung besteht.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele noch näher erläutert.

Beispiel ι

Durch Vermischen der nachstehend angegebenen Bestandteile wurde eine Vulkanisiermischung hergestellt :
Geräucherte Felle

oder heller Krepp 100 Ge,wichtsteile

Calciumcarbonat

(Schlämmkreide) 100

tert.-Butylperbenzoat 2

Dieses Gemisch wurde zwecks Bildung der inneren Auskleidung eines Schlauches gespritzt und in einem Autoklav unter einem Dampfdruck von 2,8 at während 45 Minuten bei 140⁰ vulkanisiert. Ein diese Innenschicht enthaltender Schlauch wurde nach der bekannten Arbeitsweise hergestellt.

Der so hergestellte Schlauch war für die Behänd- ■ lung von Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, sek.-Butylalkohol und Methylisobutylcarbinol ohne Beschädigung verwendbar, wobei sich ergab, daß er auch praktisch keine Farbe an eine Probe dieser verschiedenen Lösungsmittel abgab, welche während 48 Stunden in dem Schlauch verblieben. Bei Verwendung eines Kautschukschlauches, welcher eine Auskleidung aus einer üblichen vulkanisierbaren Mischung aufwies, ergab sich bei einem ähnlichen Test nach 24 Stunden eine ausgesprochene Braunfärbung der Lösungsmittel.

Beispiel 2

Es wurde eine vulkanisierbare Mischung durch Vermischen der folgenden Komponenten hergestellt:
Geräucherte Felle 100 Gewichtsteile

Calciumsilikatfüllstoff 40

100 tert.-Butylperbenzoat'........ 2

Diese Masse wurde zur Herstellung unter Auskleidung für einen Schlauch gemäß Beispiel 1 verwendet, wobei im Unterschied zu diesem Beispiel der Druck beim Vulkanisieren 52,5 at, die Temperatur I3o°.und die Vulkanisierdauer 60 Minuten betrug.

Dieser Schlauch ergab im wesentlichen die gleichen Resultate wie der im Beispiel 1 beschriebene, wenn er mit den Lösungsmitteln gemäß Beispiel ι 48 Stunden geprüft wurde.

Es ergab sich, daß die vulkanisierte Masse die folgenden mechanischen Eigenschaften aufwies:

Reißfestigkeit 212 kg/cm²

Reißdehnung 610%.

Spannung bei 300% Dehnung 49 kg/cm²

Beispiel 3

Es wurde eine vulkanisierbare Mischung durch Vermischen der folgenden Komponenten hergestellt:

Geräucherte Felle 100 Gewichtsteile

Calciumsilikatfüllstoff . 40

2, 2-Bis-(tert.-butylperoxy)-butan 2

Diese Mischung wurde zur Herstellung der Auskleidung eines Schlauches durch Vulkanisieren in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise verwendet.

Wenn der so erhaltene Schlauch während 48 Stunden den oben beschriebenen Prüfungen unterworfen wurde, ergaben sich die gleichen Resultate wie bei dem Schlauch gemäß Beispiel 1.

Die vulkanisierte Mischung hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften:

Reißfestigkeit 217 kg/cm²

Reißdehnung 610%

Spannung bei 300 %■ Dehnung 49 kg/cm²

Beispiel 4

Es wurde eine vulkanisierbare Mischung durch Vermischen der folgenden Bestandteile hergestellt:

Geräucherte Felle 100 Gewichtsteile

Calciumsilikatfüllstoff 40

i, i-Bis-(tert.-butylperoxy)-

3, 3, 5-trimethylcyclohexan 2

Diese Masse wurde zur Herstellung der Auskleidung eines Schlauches durch Vulkanisieren in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise verwendet.

Wenn der Schlauch den im Beispiel 1 beschriebenen Prüfungen während 48 Stunden unterworfen wurde, ergaben sich die gleichen Resultate wei bei dem Schlauch nach Beispiel 1.

Die vulkanisierte Mischung hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften:

Reißfestigkeit 210 kg/cm²

Reißdehnung 600%

Spannung bei 300% Dehnung 40,6 kg/cm²

Wenn es erforderlich ist, der vulkanisierbaren Mischung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Antioxydationsmittel einzuverleiben, muß dafür gesorgt werden, daß keine Antioxydationsmittel verwendet werden, welche mit dem Peroxydvulkanisiermittel reagieren. Eine solche Umsetzung führt häufig zur Bildung eines vulkanisierten Gemisches mit ungünstigen physikalischen Eigenschaften, welches außerdem gefärbte Verbindungen enthält, die in polaren Lösungsmitteln löslich sind.

Als Antioxydationsmittel bei der Herstellung von Kautschukerzeugnissen nach der vorliegenden Erfindung sind Alkylphenole, wie 2, 6-ditert.-Butyl-4-methylphenol, und ähnliche Verbindungen brauchbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Kautschukerzeugnissen, welche gegen polare Lösungsmittel widerstandsfähig sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die mit den Lösungsmitteln in Berührung kommenden Flächen durch Vulkanisieren einer Mischung hergestellt sind, welche einen nicht polaren Kautschuk, einen anorgani ■ sehen Füllstoff und ein Peroxydvulkanisiermittel enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Peroxydvulkanisiermittel 2,2-Bis-(tert.-butylperoxy)-butan verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Peroxydvulkanisiermittel i, i-Bis-(tert.-butyloxy)-3, 3, 5-trimethylcyclohexan verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vulkanisation unter Druck ausgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vulkanisierbare Masse ein Antioxydationsmittel enthält, welches mit dem Peroxydvulkanisiermittel nicht reagiert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Antioxydationsmittel 2, 6-ditert.-Butyl"4-methylphenol verwendet wird.

Angezogene Druckschriften:

USA.-Patentschriften Nr.-2 448 565, 2521 528; Kautschuk, Bd. 7 (1931), S. 202 bis 204 und 219

bis 224;

Davis und Blake, Chemistry and Technology

of Rubber, 1937, S. 278, Absatz 5.