DE957976C - Verfahren zur Vulkanisation von Kautschuk - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 14. FEBRUAR 1957

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 39b GRUPPE 8 INTERNAT. KLASSE C08c; d

C 9128 IVb139b

Dr. Walter Franke, Marl (Kr.Recklinghausen),

Dr. Richard Kraft, Mari (Kr.Recklinghausen),

SMpL^ng. Walter Ploi, Marl (Kr. Recklinghausen,

und Dr. Rudolf Hormuth, Marl (Kr. Recklinghausen)

^^_ sind als Erfinder genannt worden

Chemische Werke Hüls Aktiengesellschaft, Marl (Kr. Recklinghausen)

Verfahren zur Vulkanisation von Kautschuk

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 3. April 1954 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 26. Juli 1956 Patenterteilung bekanntgemacht am 24. Januar 1957

Es ist bekannt, daß man bei der Vulkanisation von Kautschuk Vulkanisationsbeschleuniger zusetzen muß. Die gebräuchlichsten der bekannten Vulkanisationsbeschleuniger leiten sich vom Mercaptobenzthiazol mit der charakteristischen Gruppierung
— N,

ab. Es sind jedoch auch zahlreiche andere Verbindungen, unter anderem auch Alkylderivate des Thioharnstoffs vorgeschlagen worden.

Es wurde nun gefunden, daß man natürlichen oder synthetischen Kautschuk vorteilhafter vulkanisieren

kann, wenn man als Vulkanisationsbeschleuniger Mercaptopyrimidine der Formel

= IT

verwendet, in der R₁ und R₂ Wasserstoff oder einen niedrigen Alkylrest und R₃ Wasserstoff, einen gegebenenfalls über Heteroatome gebundenen orga-

nischen Rest oder einen salzartig gebundenen Rest bedeuten. Die Mercaptopyrimidine, insbesondere das Mercaptomethylpyrimidin, sind neuerdings in sehr einfacher Weise mit praktisch quantitativer Ausbeute aus den Acetalen, vor allem dem Dimethylacetal des Acetessigaldehyds durch Umsetzung mit Thioharnstoff zugänglich geworden. Bei der Wahl anderer Ausgangsstoffe kann man auf dem gleichen Wege auch Mercaptopyrimidine erhalten, in denen

ίο die Reste R₁ und R₂ beide Methylgruppen sind. Diese Mercaptoalkylpyrimidine lassen sich dann durch Austausch des am Schwefel befindlichen Wasserstoffs durch andere Reste leicht abwandeln. So kann man beispielsweise die Nitrophenylgruppe, Dinitrophenylgruppe, die Oxyphenylgruppe, ferner Acylgruppen, -NH—R-Gruppen einführen. Von guter Wirksamkeit als Vulkanisationsbeschleuniger sind auch die Disulfide, die man durch Oxydation der Mercaptoverbindung mit Persulfat oder Chlor, und die PoIysulfide, die man beispielsweise aus dem Na-SaIz der Mercaptoverbindung und S₂Cl₈ in einfacher Weise erhält. Da der am Schwefel befindliche Wasserstoff der Mercaptopyrimidine schwach sauer reagiert, kann man durch Umsetzung mit Metallhalogeniden auch Salze, wie z. B. das Zinksalz, ferner Salze mit organischen Basen, wie Cyclohexylamin, Diäthylamin, Morpholin, Piperidin, Äthylendiamin, Phenylendiamin, erhalten, die ebenfalls vorzügliche Vulkanisationsbeschleuniger sind. Schließlich lassen sich die Mercapto- pyrimidine mit Verbindungen, wie Formaldehyd und p-Phenylendiamin, mit Formaldehyd und Toluidinen usw. zu Produkten kondensieren, die ebenfalls als Vulkanisationsbeschleuniger verwendbar sind.

Die Mercaptopyrimidine der beschriebenen Art gehören im allgemeinen zum Typ der Semi-Ultrabeschleuniger. Sie eignen sich sowohl für Naturkautschuk als auch für die verschiedensten synthetischen Kautschukarten. Sie verleihen den Vulkanisaten ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, die durch die Auswahl der verwendeten Beschleuniger und ihre Menge sowie durch Abwandlung der Vulkanisationsbedingungen nach Wunsch verändert werden können. Bei dieser Abwandlung Hat man um so mehr Spielraum, als die Mercaptopyrimidine auch in Mischung mit anderen bekannten Vulkanisationsbeschleunigern ausgezeichnet wirksam sind. Im allgemeinen können die Mercaptopyrimidine in geringeren Mengen eingesetzt werden, als sie bei den bekannten Vulkanisationsbeschleunigern erforderlich sind. Hervorzuheben ist weiterhin der ausgezeichnete Plateaueffekt sowie die Alterungsbeständigkeit, die den Vulkanisaten. verliehen wird. Der »verzögerte Einsatz« ist meist deutlich ausgeprägt.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Er-

findung, gleichzeitig lassen sie die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Beschleuniger über die bisher bekannten Beschleuniger erkennen, ohne daß in diesen Beispielen eine Beschränkung liegen soll.

Beispiel 1

Zu einer Mischung von 50 Gewichtsteilen Crepe hell, 50 Gewichtsteilen Smoked sheets, 10 Gewichtsteilen Zinkoxyd, 3 Gewichtsteilen Schwefel und i,5 Gewichtsteilen Stearinsäure werden 0,8 Gewichtsteile des Cyclohexylaminsalzes des 2 Mercapto- 4-methylpyrimidins als Vulkanisationsbeschleuniger zugegeben und dann bei 134⁰ 35 Minuten vulkanisiert. Das Vulkanisat besitzt eine Zerreißfestigkeit von 248 kg/cm² bei einer Dehnung von 790°/₀. Die Alterung nach Bierer-Davies bei 6o° ergibt nach 9 Tagen noch eine Zerreißfestigkeit von 212 kg/cm² bei einer Dehnung von 740%.

Beispiel 2

Zu 114,5 Gewichtsteüen der im Beispiel 1 verwendeten Mischung werden 0,8 Gewichtsteile des Umsetzungsproduktes aus 2-Mercapto-4-methylpyrimidin, Formaldehyd und p-Phenylendiamin als Vulkanisationsbeschleuniger zugegeben. Man vulkanisiert 35 Minuten, bei 134⁰ und erhält ein Vulkanisat mit einer Zerreißfestigkeit von 218 kg/cm² und einer Dehnung von 810%.

Beispiel 3

Zu 114,5 Gewichtsteüen der im Beispiel 1 verwendeten Mischung werden 0,8 Gewichtsteile 2-Mercapto-4-methylpyrimidin als Vulkanisationsbeschleuniger zugegeben. Dann wird 35 Minuten bei 134⁰ vulkanisiert. Das erhaltene Vulkanisat besitzt eine Zerreißfestigkeit von 155 kg/cm² bei einer Dehnung von 875%. Erhitzt man 30 Minuten auf iio°, tritt noch keine Vulkanisation ein.

Beispiel 4

Zu 114,5 Gewichtsteüen der im Beispiel 1 verwendeten Mischung werden 0,8 Gewichtsteüe Disulfid des 4,6-Dimethyl-2-mercaptopyrimidins zugegeben. Nach der 35 Minuten dauernden Vulkanisation bei 134° besitzt das erhaltene Vulkanisat eine Zerreißfestigkeit von 112 kg/cm² bei einer Dehnung von 745%·

Beispiel 5

Verwendet man unter sonst gleichen Arbeitsbedingungen als Vulkanisationsbeschleuniger 0,8 Gewichtsteüe des Zinksalzes des 2-Mercapto-4-methylpyrimidins, so erhält man ein Vulkanisat, das eine Zerreißfestigkeit von 228 kg/cm² bei einer Dehnung von 870% besitzt.

Beispiel 6

Verwendet man unter sonst gleichen Bedingungen als Vulkanisationsbeschleuniger 0,8 Gewichtsteüe des Diäthylaminsalzes des 2-Mercapto-4-methylpyrimidins, so erhält man ein Vulkanisat mit einer Zerreißfestigkeit von 301 kg/cm² bei einer Dehnung von 770%·

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Vulkanisation von natürlichem oder synthetischem Kautschuk, dadurch gekenn-

   zeichnet, daß man als Vulkanisationsbeschleuniger Mercaptopyrimidine der Formel

   C — S — R3

   R,

   verwendet, in-der R₁ und R₂ Wasserstoff oder einen niedrigen Alkylrest und R₃ Wasserstoff, einen gegebenenfalls über Heteroatome gebundenen organischen Rest oder einen salzartig gebundenen Rest bedeuten.

   © 609576/536 7.56 (609 797 2. 57)