DE973837C

DE973837C - Verfahren zur Herstellung von Kautschukvulkanisaten

Info

Publication number: DE973837C
Application number: DEP33232A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Kern; Willy Dr Lautsch
Original assignee: Rhein Chemie Rheinau GmbH; Rhein Chemie GmbH
Current assignee: Rhein Chemie Rheinau GmbH; Rhein Chemie GmbH
Priority date: 1949-02-04
Filing date: 1949-02-04
Publication date: 1960-06-23

Description

Verfahren zur Herstellung von Kautschukvulkanisaten Es ist bekannt, den zur Herstellung von Kautschukvulkanisaten dienenden Kautschukmischungen an Stelle der Stearinsäure Zinkstearat zuzusetzen. Dieses Zinkstearat wurde gemäß einem anderen Vorschlag später durch Zinksalze von Paraffinoxydationsprodukten ersetzt.
Bei diesen bekannten Verfahren dienen die Zinksalze als Erweicher oder Aktivatoren für die Vulkanisationsbeschleuniger, und zwar bei solchen Kautschukmischungen, die als Füllstoff Gasruß enthalten.
Es wurde nun die überraschende Feststellung gemacht, daß man durch Zusatz einer Mischung aus 15 Teilen Zinkoleat, 80 Teilen Tonerdegel bzw. aktivem Zinkoxyd und bis zu 20 Teilen Wasser zu 100 Teilen Kautschuk oder seinen Gemischen zu Produkten gelangt, die gegenüber den entsprechenden Vulkanisaten ohne Zinksalze wesentlich verbesserte physikalische Eigenschaften aufweisen.
Der Zusatz von Zinkoleat in der beanspruchten Mischung bedingt eine Steigerung der Kerbzähigkeitswerte um ein Vielfaches. Ebenso werden die Zerreißfestigkeit und die Ausreißfestigkeit der gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Vulkanisate bedeutend verbessert.
Diese Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der Vulkanisate hängt nicht nur von der Art und Menge des zugesetzten Zinksalzes, sondern in gewisser Hinsicht auch von der Art und Beschaffenheit des Füllstoffes ab.
In allen Fällen übt das Zinkoleat eine starke Dispergierwirkung auf diese Füllstoffe aus, wodurch deren Einmischen erleichtert und gleichzeitig der hierzu erforderliche Energiebedarf, den die Walze oder der Kneter zum Durchmischen erfordern, herabgesetzt wird.
Die Verarbeitung der Kautschukmischung unter Verwendung des Zinkoleats wird erfindungsgemäß ferner weiter dadurch erleichtert, daß man der Kautschukmischung noch Wasser zusetzt. Die Zugabe des Wassers bewirkt eine Hydratisierung der Füll- stoffteilchen, die dann unter Vermittlung der sauerstoffhaltigen hydrophilen Seifengruppe mit dem hydrophoben Seifenrest in dem Kautschuk verankert werden.
Der Zusatz von Wasser bedingt ferner auch bei hohen Füllstoffgehalten in vielen Fällen einen Transparenzeffekt, dessen maximale Größe an eine den jeweiligen Ansätzen entsprechende Wassermenge gebunden ist.
Der günstige Einfluß, den das Zinkoleat gemäß der Erfindung bei der Verarbeitung der Füllstoffe enthaltenden Kautschukmischungen ausübt, wird an Hand der nachstehenden Ausführungsbeispiele erläutert.
Beispiel I Ein Ansatz, bestehend aus: Crepe hell ............................. 100 Zinkoxyd als Beschleunigeraktivator .... 2,5 Weißöl 1 Schwefel .............................. 2,8 Mercaptobenzothiazoldisulfid I, I . .......... 1,1 Diphenylguanidin ....................... 0,3 Tonerdegl .............................. 80 gibt unter den nachstehenden Bedingungen Vulkanisate mit folgenden physikalischen Eigenschaften:

Heizzeit Modul

Zerreiß- Kerb- Ausreiß-

Minnten

festigkeit zähigkeit festigkeit

3 atü 300% 500%

10 90 6o - 4,0 15

15 84 61 - 4,8 16

Setzt man dem vorgenannten Ansatz 15 Teile Zinkoleat zu, so erhält man Vulkanisate mit folgenden Eigenschaftswerten:

Heizzeit Zerreiß- Modul Kerb- Ausreiß-

Minuten

festigkeit zähigkeit festigkeit

3 atü 300% 500%

10 176 55 145 36 48

15 180 62 148 38 52

Wie der Vergleich der Vulkanisate mit und ohne Zinkoleat erkennen läßt, bewirkt der Zusatz von Zinkoleat eine Erhöhung der Kerbzähigkeit um den nahezu Iofachen Betrag. Die Reißfestigkeit wird verdoppelt und die Ausreißfestigkeit mehr als verdreifacht.

Beispiel 2 Wird bei dem Ansatz gemäß Beispiel I neben dem Zinkoleat in der dort angegebenen Menge noch Wasser in verschiedenen Mengenverhältnissen zugesetzt, so erhält man Vulkanisate mit nachstehenden Eigenschaftswerten.

Heiz- Zer- Aus-

Kerb-

Wasser zeit reiß- Modul reiß-

zähig-

Minuten festig- festig-

keit

% 3 atü keit 300% 500% keit

5 15 193 42 III 43 49

10 10 I57 46 116 40 44

I5 I59 46 116 43 40

20 10 205 35 99 38 46

15 206 44 118 41 49

Während die wasserfreie Mischung (Beispiel I) nach dem Vulkanisieren keine Transparenz zeigt, werden durch den Zusatz von Wasser transparente Vulkanisate erhalten. Bei den angegebenen Ansätzen wird schon durch den Zusatz von 5% Wasser eine optimale Transparenz erzielt.

Beispiel 3 Wird gemäß dem im Beispiel I angeführten Ansatz an Stelle von Tonerdegel aktives Zinkoxyd in der gleichen Menge verwendet unter Beibehaltung eines Zusatzes von I5 Teilen Zinkoleat und wahlweisem Zusatz von o bzw. 1001o Wasser, so werden Vulkanisate mit den nachstehenden physikalischen Eigenschaften erhalten.

Wasser Zerreiß- Kerb- Austeiß-

Minuten

festigkeit zähigkeit festigkeit

% 3 atü 300% 500%

Zinkoxyd aktiv ....... 10 10 207 17 38 20,3 36

Die mit Wasserzusatz hergestellten Vulkanisate zeigen wieder eine gute Transparenz.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von weiße oder helle Verstärkerfüllstoffe enthaltenden Kautschukvulkanisaten, die aus natürlichem, synthetischem oder Regeneratkautschuk oder deren Mischungen bestehen, unter Verwendung von Zinksalzen von ungesättigten oder gesättigten Fettsäuren, Harzsäuren, Naphthensäuren, Säuren aus der Paraffinoxydation oder Gemischen dieser, gegebenenfalls unter Hinzufügung von Wasser auf der Walze oder im Kneter, dadurch gekennzeichnet, daß auf 100 Teile Kautschuk eine Mischung aus 15 Teilen Zinkoleat und 80 Teilen Tonerdegel bzw. aktivem Zinkoxyd und bis zu 20 Teilen Wasser zugesetzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 769 66I ; britische Patentschrift Nr. I96 924; USA.-Patentschrift Nr. 2 049 785.