FR2494705A1 - POLYMER (POLYSULFIDE) RUBBER TREATING COMPOSITIONS AND RUBBER MIXING METHOD - Google Patents
POLYMER (POLYSULFIDE) RUBBER TREATING COMPOSITIONS AND RUBBER MIXING METHOD Download PDFInfo
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UNE COMPOSITION DE TRAITEMENT DE CAOUTCHOUC DE POLY(POLYSULFURE). SELON L'INVENTION, ELLE CONTIENT UN COMPOSE POLYMERIQUE DE FORMULE (CF DESSIN DANS BOPI) DANS LAQUELLE: N EST COMPRIS ENTRE 1,5 ET 4, M EST COMPRIS ENTRE 3 ET 200, R EST UN RADICAL ALIPHATIQUE DIVALENT AYANT DE L'ORDRE DE 2 A 10 ATOMES DE CARBONE, CE RADICAL POUVANT EVENTUELLEMENT COMPRENDRE UNE OU PLUSIEURS LIAISONS ETHERS; ET A ET B SONT INDIVIDUELLEMENT MERCAPTO, MERCAPTOALCOYLE, MERCAPTOALCOXYALCOYLE, HYDROXYALCOYLE, HYDROXY OU HYDROXYALCOXYALCOYLE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'INDUSTRIE DU CAOUTCHOUC.THE INVENTION RELATES TO A POLY RUBBER TREATMENT COMPOSITION (POLYSULFIDE). ACCORDING TO THE INVENTION, IT CONTAINS A POLYMERIC COMPOUND OF THE FORMULA (CF DRAWING IN BOPI) IN WHICH: N IS BETWEEN 1.5 AND 4, M IS BETWEEN 3 AND 200, R IS AN ALIPHATIC DIVALENT RADICAL IN ORDER FROM 2 TO 10 CARBON ATOMS, THIS RADICAL MAY POSSIBLY INCLUDE ONE OR MORE ETHER LINKS; AND A AND B ARE INDIVIDUALLY MERCAPTO, MERCAPTOALCOYL, MERCAPTOALCOXYALCOYL, HYDROXYALCOYL, HYDROXY OR HYDROXYALCOXYALCOYL. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO THE RUBBER INDUSTRY.
Description
I Le caoutchouc naturel brut a généralement une viscosité assez élevée etThe raw natural rubber generally has a fairly high viscosity and
par conséquent, il ne se mélange pas facilement et rapidement aux nombreux additifs utilisés pendant son traitement. Pour faciliter l'addition de ces additifs, le caoutchouc est habituellement amolli en le therefore, it does not mix easily and quickly with the many additives used during its treatment. To facilitate the addition of these additives, the rubber is usually softened by
soumettant à une étape préliminaire appelée mastication. submitting to a preliminary stage called chewing.
Pendant la mastication, le caoutchouc est placé dans un mélangeur tel que le mélangeur Banbury, et il est soumis à la chaleur et éventuellement à un agent peptisant, During mastication, the rubber is placed in a mixer such as the Banbury mixer, and is subjected to heat and possibly to a peptizing agent,
par exemple, tel que du dixylyl disulfure, du pentachloro- for example, such as dixylyl disulfide, pentachloro
phényl disulfure ou du dibenzamido-diphényldisulfure tout en étant mélangé pendant plusieurs minutes. Le mélange résultant est alors déchargé, mis en feuille sur un laminoir, et refroidi. Le caoutchouc amolli est alors phenyl disulfide or dibenzamido-diphenyldisulfide while being mixed for several minutes. The resulting mixture is then discharged, put on a sheet on a rolling mill, and cooled. The softened rubber is then
mélangé aux ingrédients nécessaires. mixed with the necessary ingredients.
Bien que quelque peu efficaces pour le traitement du caoutchouc, ces procédés traditionnels présentent un certain nombre d'inconvénients inhérents. Par exemple, les agents peptisants traditionnels ne peuvent être mélangés penidant l'étape de mastication, ce qui a pour résultat un processus à plusieurs étapes. La nécessité d'une étape séparée de mastication augmente fortement la consommation d'énergie, le temps et le prix du processus, et également la complexité de l'équipement requis pour la mise en oeuvre Although somewhat effective in the treatment of rubber, these traditional methods have a number of inherent disadvantages. For example, traditional peptizing agents can not be mixed together during the chewing step, resulting in a multi-step process. The need for a separate chewing stage greatly increases the energy consumption, time and cost of the process, and also the complexity of the equipment required for implementation
du processus.of the process.
De plus, du fait de leur teneur relativement faible en disulfure, les agents peptisants selon l'art antérieur sont également souvent très inefficaces. L'inefficacité a pour premier résultat une augmentation des temps de mélange et des températures de mélange ce qui, à son tour, a pour résultat des résultats inconsistants du mélange, une diminution de la capacité de l'équipement de mélange et une augmentation du danger de prévulcanisation du caoutchouc pendant son mélange. Comme autre résultat, les In addition, because of their relatively low disulfide content, the peptizing agents according to the prior art are also often very inefficient. The inefficiency first results in an increase in mixing times and mixing temperatures which, in turn, results in inconsistent mixing results, a decrease in the mixing equipment capacity and an increase in the hazard. of prevulcanization of the rubber during its mixing. As another result,
propriétés physiques du caoutchouc, comme ses caractéris- physical properties of rubber, as well as its characteristics
tiques d'écoulement, de mélange et d'extrusion sont flow, mixing and extrusion ticks are
affectées de façon néfaste.affected adversely.
Quand des agents peptisants traditionnels réagissent avec le caoutchouc, le sous-produit résultant est souvent un mercaptan de poids moléculaire. Ce sous-produit affecte When traditional peptizing agents react with rubber, the resulting byproduct is often a molecular weight mercaptan. This by-product affects
de façon néfaste les propriétés physiques du caoutchouc. adversely affect the physical properties of the rubber.
Il est par conséquent nécessaire de trouver une composition de traitement ainsi qu'un processus pour utiliser une telle composition1permettant d'éviter les inconvénients associés au traitement traditionnel du caoutchouc. La présente invention a par conséquent pour objet une composition de traitement du caoutchouc et un processus pour utiliser cette composition pour le traitement de compositions de caoutchouc éliminant la nécessité d'une étape séparée de mastication, permettant ainsi aux étapes de mastication et de mélange d'être combinées en une It is therefore necessary to find a treatment composition and a process for using such a composition to avoid the disadvantages associated with traditional rubber processing. It is therefore an object of the present invention to provide a rubber treatment composition and a process for using the composition for the treatment of rubber compositions eliminating the need for a separate chewing step, thereby allowing the chewing and mixing steps to take place. to be combined into one
opération continue.continuous operation.
La présente invention a pour autre objet une composition et un processus à utiliser pour mélanger des caoutchoucs naturel et synthétique, permettant des temps plus courts de mélange, l'utilisation de moins d'énergie, des températures plus faibles de mélange et de dépôt, en donnant de meilleures propriétés d'écoulement et physiques, de meilleures caractéristiques de mélange et d'extrusion et de meilleures caractéristiques physiques de ce It is another object of the present invention to provide a composition and process for mixing natural and synthetic rubbers, allowing for shorter mixing times, lower energy use, lower mixing and deposition temperatures, giving better flow and physical properties, better mixing and extrusion characteristics and better physical characteristics of this
caoutchouc.rubber.
La présente invention a également pour autre objet de nouvelles compositions de traitement de caoutchouc facilitant le mélange des composés de caoutchouc avec des caoutchoucs naturels et synthétiques en ce qui concerne les conditions de temps, l'agencement du barême pour l'addition des divers ingrédients du mélange et la possibilité d'un travail ininterrompu avec le composé mélangé grâce à des températures plus basses et plus sûres de dépôt sans affecter de façon néfaste les propriétés physiques de ces composés de caoutchouc. D'autres objets et avantages de l'invention deviendront mieux apparents It is another object of the present invention to provide novel rubber treatment compositions which facilitate mixing of the rubber compounds with natural and synthetic rubbers with respect to the weather conditions, arranging the scale for the addition of the various ingredients of the rubber. mixing and the possibility of uninterrupted work with the compound compound through lower and safer deposit temperatures without adversely affecting the physical properties of these rubber compounds. Other objects and advantages of the invention will become more apparent
à la lecture de la description qui suit. upon reading the following description.
Selon l'invention, on a maintenant trouvé que ces objectifs et d'autres encore pouvaient être atteints en utilisant un agent de mélange formé d'un composé de poly(disulfure) ou poly(polysulfure) aliphatique en une quantité suffisante pour rompre le caoutchouc naturel ou synthétique. De tels composés sont souvent appelés According to the invention, it has now been found that these and other objectives can be achieved by using a blending agent of a poly (disulfide) or poly (polysulfide) aliphatic compound in an amount sufficient to break the rubber. natural or synthetic. Such compounds are often called
"di- ou polysulfures polymériques aliphatiques ". "aliphatic polymeric di- or polysulfides".
Un composant essentiel de la composition de An essential component of the composition of
traitement selon l'invention est un composé de poly(di- according to the invention is a compound of poly (di-
sulfure) ou poly(polysulfure) aliphatique qui produit un résidu polymérique lors de sa réaction avec le caoutchouc, et o le rapport pondéral du carbone au soufre est compris entre environ 1,9 à 1 et environ 0,19 à 1. De tels composés peuvent être représentés par la formule: A Sn-R-mB dans laquelle: n est compris entre 1,5 et 4; m est compris entre 3 et 200; R est un radical aliphatique divalent ayant de l'ordre de 2 à 10 atomes de carbone et, éventuellement, une ou plusieurs liaisons éthers, ou bien une petite proportion des groupes R peut être trivalente; A et B sont individuellement mercapto, mercaptoalcoyle, mercaptoalcoxyalcoyle, hydroxy, hydroxyalcoyle ou hydroxyalcoxyalcoyle. Dans un mode de sulfide) or aliphatic poly (polysulfide) which produces a polymeric residue upon reaction with the rubber, and o the weight ratio of carbon to sulfur is between about 1.9 to 1 and about 0.19 to 1. Such compounds can be represented by the formula: A Sn-R-mB wherein: n is between 1.5 and 4; m is from 3 to 200; R is a divalent aliphatic radical of the order of 2 to 10 carbon atoms and optionally one or more ether linkages, or a small proportion of the R groups may be trivalent; A and B are individually mercapto, mercaptoalkyl, mercaptoalkoxyalkyl, hydroxy, hydroxyalkyl or hydroxyalkoxyalkyl. In a mode of
réalisation préféré de l'invention, - preferred embodiment of the invention,
n est compris entre 1,9 et 2,1 m est compris entre 3 et 30 R est un fragment alcoylène ayant de l'ordre de 2 à 6 atomes de carbone comme, par exemple, de l'éthylène, du propylène, de l'hexaméthylène, du 1,1diméthyléthylène, et analogues; ou un fragment alcoylène ayant jusqu'à environ deux liaisons éthers, comme éthylèneoxyéthylène, éthylèneoxyméthylèneoxyéthylène, et analogues; et A et B sont individuellement mercapto ou mercaptoalcoxyalcoyle. On peut citer, comme exemples de composés dans le cadre de la formule ci-dessus, poly(dithioéthylène), poly(tétrathioéthylène), poly(trithiohexaméthylène), n is between 1.9 and 2.1 m is between 3 and 30 R is an alkylene moiety having on the order of 2 to 6 carbon atoms such as, for example, ethylene, propylene, propylene, hexamethylene, 1,1-dimethylethylene, and the like; or an alkylene moiety having up to about two ether bonds, such as ethyleneoxyethylene, ethyleneoxymethyleneoxyethylene, and the like; and A and B are individually mercapto or mercaptoalkoxyalkyl. Examples of compounds within the scope of the above formula are poly (dithioethylene), poly (tetrathioethylene), poly (trithiohexamethylene),
poly(oxyéthylènedithioéthylène), poly(oxyméthylèneoxy- poly (oxyethylenedithioethylene), poly (oxymethyleneoxy)
éthylènedithioéthylène), et analogues. Les composés de poly(polysylfure) utiles pour entreprendre la présente invention peuvent être obtenus de sources commerciales, ou préparés selon des procédés connus. Par exemple, de tels composés peuvent être préparés selon les procédés de préparation décrits dans "Vanderbilt Rubber Handbook", ethylenedithioethylene), and the like. Poly (polysulfide) compounds useful in carrying out the present invention can be obtained from commercial sources, or prepared according to known methods. For example, such compounds can be prepared according to the preparation methods described in "Vanderbilt Rubber Handbook",
R. T. Vanderbilt Company, édition 1978 aux pages 201-8. R. T. Vanderbilt Company, 1978 edition, pages 201-8.
En plus du composant essentiel, la composition de traitement selon l'invention contient d'autres ingrédients facultatifs pour convertir le polysulfure en une forme mieux adaptée comme une poudre ou une pate, ou pour faciliter l'introduction de la composition dans le caoutchouc naturel ou synthétique. Un tel ingrédient peut In addition to the essential component, the treatment composition according to the invention contains other optional ingredients for converting the polysulfide to a more suitable form such as a powder or paste, or to facilitate the introduction of the composition into the natural rubber or synthetic. Such an ingredient can
être un agent absorbant minéral finement subdivisé. be a finely divided inorganic absorbent.
L'expression "agent absorbant minéral" utilisée dans la The term "mineral absorbing agent" used in the
présente description, indique toute substance minérale present description, indicates any mineral substance
inorganique particulaire, sur la surface externe de particulate inorganic material on the outer surface of
laquelle peut être absorbée la composition de poly(poly- which can be absorbed the composition of poly (poly-
sulfure). On peut citer comme exemplesde telles substances, sulfide). Examples of such substances include
les argiles naturelles et synthétiques. natural and synthetic clays.
Comme on le sait, les argiles minérales sont les silicates hydratés d'aluminium, de fer ou de magnésium et peuvent contenir d'autres particules minérales. Les argiles naturelles typiques que l'on peut employer selon l'invention sont la kaolinite, la montmorillonite, l'illite, la clorite et l'attapulgite, et comprennent la china-clay, le kaolin, l'argile plastique, l'argile réfractaire, l'argile à silex, l'argile diaspore, la mullite, la bentonite et analogues. On peut également employer des matériaux de silice synthétique et d'argile de silicate, ainsi que la diatomite. Par exemple, des tamis moléculaires synthétiques, comme des tamis moléculaires 13A peuvent être employés si on le souhaite. La dimension de maille As is known, mineral clays are hydrated silicates of aluminum, iron or magnesium and may contain other mineral particles. The typical natural clays that can be used according to the invention are kaolinite, montmorillonite, illite, clorite and attapulgite, and include china clay, kaolin clay, plastic clay, clay refractory, flint clay, diaspore clay, mullite, bentonite and the like. Synthetic silica and silicate clay materials as well as diatomite can also be used. For example, synthetic molecular sieves such as 13A molecular sieves may be employed if desired. The mesh dimension
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du minéral absorbant particulaire pour une utilisation selon l'invention n'est pas critique. La dimension des mailles est généralement comprise entre 80 et 400+, avec une dimension préférée de 100 mailles ou moins, selon la norme américaine. On peut citer comme autres de ces matériaux, les hydrocarbures, les composés d'hydroxy éthers, avec des groupeshydroxyles alcooliques et glycoliques, des particulate absorbent mineral for use according to the invention is not critical. The mesh size is generally between 80 and 400+, with a preferred size of 100 mesh or less, according to the American standard. Other materials which may be mentioned include hydrocarbons, hydroxy ether compounds, with alcoholic and glycolic hydroxyl groups,
sulfonamides, des cires et des paraffines. Plus particu- sulfonamides, waxes and paraffins. More specifically
lièrement, ces matériaux additionnels peuvent comprendre: (a) de 0% à environ 20% de sulfonamides choisis firstly, these additional materials may comprise: (a) from 0% to about 20% of selected sulfonamides
dans le groupe des dérivés N-alcoyle d'acides aryl- in the group of N-alkyl derivatives of aryl
sulfoniques; (b) de l'ordre de 0% à environ 20% de composés choisis dans le groupe consistant en alkylphénoxy éthers d'éthylène glycols ou polyglycols o le groupe alcoyle contient de l'ordre de 6 à environ 12 atomes de carbone et le groupe polyglycol contient de l'ordre de 2 à environ 6 groupes oxyéthylènes; (c) de l'ordre de 0% à environ 20% de cires d'origine animale ou végétale; et sulfonic; (b) in the range of 0% to about 20% of compounds selected from the group consisting of alkylphenoxy ethers of ethylene glycols or polyglycols wherein the alkyl group contains from about 6 to about 12 carbon atoms and the group polyglycol contains from about 2 to about 6 oxyethylene groups; (c) from about 0% to about 20% of waxes of animal or vegetable origin; and
(d) de l'ordre de 0% à environ 20% d'hydro- (d) from about 0% to about 20% hydro-
carbures choisis dans le groupe consistant en huile carbides selected from the group consisting of
minérale et cires minérales.mineral and mineral waxes.
On peut citer comme exemples des sulfonamides indiqués en (a), N-éthyl-ptoluènesulfonamide, Examples that may be mentioned are the sulfonamides indicated in (a), N-ethyl-ptoluenesulphonamide,
N-méthylbenzènesulfonamide, et N-butyl-2,4-xylène- N-methylbenzenesulfonamide, and N-butyl-2,4-xylene-
sulfonamide. On peut citer comme hydroxy éthers typiques de (b) ci-dessus que l'on peut utiliser dans les compositions selon l'invention, octylphénoxyhexaéthylène glycol, dodécylphénoxytriéthylène glycol, nonylphénoxytétraéthylène sulfonamide. As hydroxy ethers typical of (b) above may be mentioned that can be used in the compositions according to the invention, octylphenoxyhexaethylene glycol, dodecylphenoxytriethylene glycol, nonylphenoxytetraethylene
glycol et nonylphénoxydiéthylène glycol. glycol and nonylphenoxydiethylene glycol.
Parmi les cires indiquées en (c) ci-dessus, on peut citer la cire de Carnauba, la lanoline et l'huile Among the waxes indicated in (c) above, mention may be made of carnauba wax, lanolin and oil
de jujube.of jujube.
On peut citer comme exemples des hydrocarbures indiqués en (b), le pétrolatum, l'huile minérale et la Examples of the hydrocarbons indicated in (b), petrolatum, mineral oil and
cire de paraffine.paraffin wax.
Il faut noter que les compositions selon l'inven- It should be noted that the compositions according to the invention
tion ne sont pas limitées aux matériaux supplémentaires ou additionnels ci-dessus et que tout produit chimique semblable suffira. Tous les ingrédients peuvent être de qualité technique et peuvent contenir des quantités are not limited to additional or additional materials above and that any similar chemical will suffice. All ingredients can be of technical quality and may contain quantities
variables de matéraiux en rapport, sous-produits et autres. variables of related materials, by-products and others.
Les rapports pondéraux des additifs facultatifs ne sont pas critiques et dépendent de facteurs tels que la compatibilité des additifs individuels, les désirs du formulateur, la disponibilité des additifs individuels et autres facteurs qui seront apparents à ceux qui sont The weight ratios of the optional additives are not critical and depend on such factors as the compatibility of the individual additives, the desires of the formulator, the availability of the individual additives and other factors that will be apparent to those who are
compétents dans la technique du mélange des élastomères. competent in the art of mixing elastomers.
Une formulation préférée pour des auxiliaires de traitement équilibrésselon l'invention contient les pourcentages pondéraux approximatifs qui suivent des composés qui sont typiques de leur classe: (a) 100% à 25% d'un composé de poly(polysulfure) de formule A4Sn-R.mSn-A A preferred formulation for balanced processing aids according to the invention contains the following approximate weight percentages of compounds which are typical of their class: (a) 100% to 25% of a poly (polysulfide) compound of formula A4Sn-R .mSn-A
o A, R, n et m sont tels que définis ci- o A, R, n and m are as defined above
dessus; (b) 0%o à 15% de lanoline;above; (b) 0% to 15% lanolin;
(c) 0% à 15% de tétraéthylène glycol mononomyl- (c) 0% to 15% of tetraethylene glycol mononomyl
phénoléther; (d) 0% à 15% de pétrolatum; phenol ether; (d) 0% to 15% petrolatum;
(e) 0% à 65% de minéral absorbant. (e) 0% to 65% absorbent mineral.
Les compositions selon l'invention sont générale- The compositions according to the invention are generally
ment ajoutées au caoutchouc au début du cycle de mélange. added to the rubber at the beginning of the mixing cycle.
Les additifs habituels, comme les pigments, charges, agents vulcanisants et autres, peuvent alors être ajoutés et The usual additives, such as pigments, fillers, vulcanizing agents and others, can then be added and
tout le mélange être accompli en une opération. all the mixture to be accomplished in one operation.
L'auxiliaire de traitement selon l'invention est employé en quantités faibles mais efficaces. Il est généralement ajouté de façon que la quantité du poly(polysulfure) soit comprise entre environ 0,2% et environ 5% et de préférence entre environ 0,5% et environ 1,5%, et le poids total de la composition (tous les composants) est compris entre environ 0,2 et environ 10, de préférence entre environ 0,5 et 3, tous étant des pourcentages pondéraux basés sur le poids total du The processing aid according to the invention is employed in small but effective amounts. It is generally added so that the amount of the poly (polysulfide) is from about 0.2% to about 5% and preferably from about 0.5% to about 1.5%, and the total weight of the composition ( all components) is from about 0.2 to about 10, preferably from about 0.5 to 3, all being weight percentages based on the total weight of
matériau de caoutchouc.rubber material.
Les auxiliaires de traitement selon l'invention peuvent être employés pour le mélange de tout type de caoutchouc naturel ou synthétique ou leurs mélanges. On peut citer comme caoutchoucs que l'on peut utiliser avec l'agent de rupture selon l'invention, les caoutchoucs naturels, le caoutchouc de styrène-butadiène, lecaoutchouc d'éthylène-propylène, le caoutchouc de butadiène, le caoutchouc de butadiène-acrylonitrile, le caoutchouc d'épichlorohydrine, le caoutchouc acrylique, le caoutchouc néoprène, le caoutchouc chloroprène, le caoutchouc butyle, des polymères séquences de styrène et de butadiène et caoutchoucs synthétiques et naturels analogues. Le The processing aids according to the invention can be used for mixing any type of natural or synthetic rubber or mixtures thereof. Suitable rubbers which may be used with the breaking agent according to the invention are natural rubbers, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, butadiene rubber, butadiene rubber and the like. acrylonitrile, epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, neoprene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, block polymers of styrene and butadiene, and synthetic and natural rubber analogues. The
caoutchouc peut être vierge ou régénéré. rubber can be virgin or regenerated.
Les exemples qui suivent sont présentés pour mieux décrire la présente invention ainsi que ses avantages. The following examples are presented to better describe the present invention as well as its advantages.
EXEMPLE IEXAMPLE I
On a préparé les compositions de caoutchouc du tableau I en mélangeant les divers ingrédients dans un mélangeur interne à la façon traditionnelle. Le soufre et l'accélérateur de la composition 2 n'ont pu être ajoutés dans le mélangeur du fait des hautes températures, et ont par conséquent été ajoutés dans une seconde étape The rubber compositions of Table I were prepared by mixing the various ingredients in an internal mixer in the conventional manner. The sulfur and the accelerator of the composition 2 could not be added to the mixer because of the high temperatures, and were therefore added in a second step
sur un laminoir à deux cylindres.on a two-roll mill.
Après dépôt, les compositions ont été durcies dans un After deposition, the compositions were cured in a
moule de 15,24 x 15,24 x 0,254 cm et diverses caracté- mold of 15.24 x 15.24 x 0.254 cm and various
ristiques physiques ont été évaluées. Physical data were evaluated.
TABLEAU ITABLE I
Ingrédients Composition No1 Composition No2 Feuilles fumées striées N 4 , 0 parties ,0 parties Noir de carbone N-110 Goudron de pin Acide stéarique Oxyde de zinc Polymère de disulfure* Ingredients Composition No1 Composition No2 Smoked flakes N 4, 0 parts, 0 parts Carbon black N-110 Pine tar Stearic acid Zinc oxide Disulfide polymer *
N-cyclohexyl-2-N-cyclohexyl-2-
benzothiozolesulfènamide Soufre ,0 4,5 4,5 4,5 ,0 4,5 4,5 4,5 1,62 0,5 2, 6 0,5 2,6 * Le polymère de disulfure avait la structure approximative HS(C2H40CH20C2H4SS)5C2H40CH202H4SH o un nombre fractionné d'unités entre parenthèses est trivalent. Les données de ces expériences sont résumées au tableau II comme suit: Benzothiozolesulfenamide Sulfur, 0 4.5 4.5 4.5, 0 4.5 4.5 4.5 1.62 0.5 2, 6 0.5 2.6 * The disulfide polymer had the approximate structure HS ( C2H40CH20C2H4SS) 5C2H40CH202H4SH o a fractional number of units in parentheses is trivalent. The data of these experiments are summarized in Table II as follows:
TABLEAU IITABLE II
Composition et résultats Propriétés 1 2 Temps de mélange (minutes) 9 14 Température du produit au dépôt (OC) 124 157 Tirage d'ampérage final 43 68 Prévulcanisation à 160WC (minutes) 10 6 % durcissement à 1600C (minutes) 14 9 Viscosité (ML4 à 1000C) 54 70 Qualité de la dispersion très bonne moyenne Capacité d'une seule passe oui non Résistance à la traction (105 Pa) 296 289,5 Module à 300% (105 Pa) 138 136,5 Allongement (%) 580 530 Dureté (Shore A) 67 64 Résistance à la déchirure matrice C (105 Pa) 14,82 14,48 Comme cela est apparent par les données du Composition and Results Properties 1 2 Mixing Time (minutes) 9 14 Product Temperature at Deposition (OC) 124 157 Final Amperage Draw 43 68 Pre-Cured at 160WC (minutes) 10 6% cured at 1600C (minutes) 14 9 Viscosity ( ML4 to 1000C) 54 70 Dispersion quality very good average Single pass capacity yes no Tensile strength (105 Pa) 296 289.5 300% (105 Pa) module 138 136,5 Elongation (%) 580 530 Hardness (Shore A) 67 64 Tear resistance matrix C (105 Pa) 14.82 14.48 As is apparent from the data of the
tableau II, l'utilisation de la composition selon l'inven- Table II, the use of the composition according to the invention
tion permet un mélange plus rapide, nécessite moins de puissance, et rompt le caoutchouc à une viscosité Mooney bien plus faible. Les données montrent également que les propriétés physiques du produit durci sont aussi bonnes This allows faster mixing, requires less power, and breaks the rubber at a much lower Mooney viscosity. The data also show that the physical properties of the cured product are also good
ou meilleures que celles du témoin o la nouvelle composi- or better than those of the witness where the new
tion n'était pas utilisée.was not used.
EXEMPLE IIEXAMPLE II
Les compositions de caoutchouc synthétique indiquées au tableau III ont été préparées dans un mélangeur interne. Pour la composition 4, le soufre et l'accélérateur n'ont pu être ajoutés dans le mélangeur du fait de la haute température, et ont par conséquent été ajoutés sur un laminoir à deux cylindres à une seconde étape. Les compositions ont été durcies et évaluées comme The synthetic rubber compositions shown in Table III were prepared in an internal mixer. For composition 4, the sulfur and accelerator could not be added to the mixer due to the high temperature, and were therefore added to a two-roll mill at a second stage. The compositions were hardened and evaluated as
à l'exemple I.in example I.
TABLEAU IIITABLE III
Composition Composition Ingrédient N 3 NI 4 SBR type 1500 100,0 100,0 Noir de carbone N-100 50,0 50,0 Oxyde de zinc 2,5 2,5 Huile naphténique 10,0 10,0 Laurate de Zinc 1,5 1,5 Composition Composition Ingredient N 3 NI 4 SBR Type 1500 100.0 100.0 Carbon Black N-100 50.0 50.0 Zinc Oxide 2.5 2.5 Naphthalene Oil 10.0 10.0 Zinc Laurate 1, 5 1.5
Polymère de disulfure * 1,67 --Polymer of disulfide * 1,67 -
N-tert-butyl-2-N-tert-butyl-2-
benzothiozolesulfénamide 1,25 1,25 Soufre 1,75 1,75 * Comme à l'exemple I. Benzothiozolesulfenamide 1.25 1.25 Sulfur 1.75 1.75 * As in Example I.
SBR: caoutchouc de styrène-butadiène. SBR: styrene-butadiene rubber.
Les données de ces expériences sont résumées au tableau IV comme suit: I1 The data from these experiments are summarized in Table IV as follows: I1
TABLEAU IVTABLE IV
Propriétés Composition et résultats Properties Composition and results
3 -43 -4
Temps de mélange (minutes) 8 13 Température du produit au dépôt (OC) 121 151, 5 Tirage d'ampérage final 57 70 Prépulvérisation à 1600C (minutes) 6 5 % durcissement à 1600C (minutes) 11 12 Viscosité (ML4 à 1000C) 55 69 Qualité de la dispersion très bonne moyenne Capacité d'une seule passe oui non Résistance à la traction ( 105 Pa) 233 233,7 Module à 300% (10i Pa) 109 110,3 Allongement (%) 540 550 Dureté (Shore A) 55 58 Résistance à la déchirure, matrice C (105 Pa) 12,75 13,79 Comme cela est apparent sur le tableau IV, l'utilisation de la composition selon l'invention permet des diminutions sensibles des temps de mélange et des températures de dépôt, et offre d'autres effets bénéfiques lors du mélange d'un caoutchouc synthétique. Comme cela est également apparent, ces résultats bénéfiques sont obtenus sans affecter de façon néfaste les caractéristiques du Mixing time (minutes) 8 13 Deposition product temperature (OC) 121 151, 5 Final amperage draw 57 70 Prepulverisation at 1600C (minutes) 6 5% hardening at 1600C (minutes) 11 12 Viscosity (ML4 at 1000C) 55 69 Dispersion quality very good average Single pass capacity yes no Tensile strength (105 Pa) 233 233.7 300% modulus (10i Pa) 109 110.3 Elongation (%) 540 550 Hardness (Shore) A) 55 58 Tear resistance, matrix C (105 Pa) 12.75 13.79 As is apparent from Table IV, the use of the composition according to the invention allows significant decreases in mixing times and deposition temperatures, and offers other beneficial effects when mixing a synthetic rubber. As is also apparent, these beneficial results are achieved without adversely affecting the characteristics of the
caoutchouc.rubber.
EXEMPLE IIIEXAMPLE III
Divers modes de réalisation de l'invention, contenant un minéral absorbant ont été préparés. Ces compositions ont été employées pour une utilisation pour le traitement de caoutchoucs synthétiques et naturels. La composition résultante et le pourcentage pondéral des divers ingrédients sont indiqués au tableau V. Various embodiments of the invention containing an absorbent mineral have been prepared. These compositions have been used for use in the treatment of synthetic and natural rubbers. The resulting composition and percent weight of the various ingredients are shown in Table V.
TABLEAU VTABLE V
Ingrédient CompositionsIngredient Compositions
A B C D EA B C D E
Argile broyée non renforçante Argile broyée renforçante Polymère de disulfure* Lanoline Pétrolatum N-éthyltoluènesulfonamide Nonylphénoxytétraéthylène glycol Non-reinforcing crushed clay Reinforced crushed clay Disulfide polymer * Lanolin Petrolatum N-ethyltoluenesulfonamide Nonylphenoxytetraethylene glycol
37 53 53 53 5337 53 53 53 53
24,7 - - - -24.7 - - - -
24,3 42 42 42 4224.3 42 42 42 42
- - 5- - 5
- - 5- - 5
- - - - 5- - - - 5
* Comme à l'exemple N I On a préparé cinq compositions naturel, 5, 6, 7, 8 et 9 en utilisant de caoutchouc 1,62 parties des produits A, B, C, D et E respectivement, à la formule de l'exemple I, composition 1. La composition témoin 10 As in Example 1N, five natural compositions 5, 6, 7, 8 and 9 were prepared using 1.62 parts of the products A, B, C, D and E, respectively, with the formula of Example I, Composition 1. The Control Composition
a également été préparée comme à l'exemple I, composition 2. was also prepared as in Example I, Composition 2.
Les caractéristiques de mélange de ces compositions sont The mixing characteristics of these compositions are
indiquées au tableau VI.Table VI.
PropriétéProperty
TABLEAU VITABLE VI
Compositions de caoutchouc naturel et résultats Natural rubber compositions and results
6 76 7
Temps de mélange (minutes) Température du produit au dépôt (OC) Tirage d'ampérage final (OC) Viscosité (ML4 à 100WC) Mixing time (minutes) Product temperature at the deposit (OC) Final amperage draw (OC) Viscosity (ML4 at 100WC)
8 9 108 9 10
9 8 11 11 10 149 8 11 11 10 14
118,4 112,7 121118.4 112.7 121
124 121124 121
57 30 52 52 49 6857 30 52 52 49 68
48 63 60 60 7048 63 60 60 70
Qualité de la dispersion tb exc. tb Quality of dispersion tb exc. tb
tb tb moyen-tb average tb
ne Capacité d'une seule passe oui oui oui oui oui non only one pass capacity yes yes yes yes yes no
tb = très bonne; exc. = excellente. tb = very good; exc. = excellent.
EXEMPLE VIEXAMPLE VI
En employant des processus et semblables à ceux de l'exemple II, on des formules a préparé cinq compositions de caoutchouc synthétique 11, 12, 13, 14 et en employant les produits A, B, C, D et E. Une composition supplémentaire, la composition témoin NI 16 a été préparée en employant le processus de l'exemple II, composition 4. Les caractéristiques de mélange de ces Using procedures similar to those of Example II, formulas prepared five synthetic rubber compositions 11, 12, 13, 14 and employing the products A, B, C, D and E. An additional composition, the NI 16 control composition was prepared using the procedure of Example II, Composition 4. The blending characteristics of these
compositions sont résumées au tableau VII. compositions are summarized in Table VII.
TABLEAU VIITABLE VII
Propriété Compositions de caoutchouc svnthétiaue et résultats Temps de mélange (minutes) Property Synthetic Rubber Compositions and Results Mix Time (minutes)
11 12 1311 12 13
14 15 1614 15 16
9 8 11 9 8 139 8 11 9 8 13
Température du produit au dépÈt ( C) Tirage d'ampérage final ( C) Viscosité (ML4 à 100 C) Qualité de la dispersion Product temperature at run-off (C) Final amperage draw (C) Viscosity (ML4 at 100 C) Dispersion quality
118,5 114,4118.5 to 114.4
57 4257 42
49 4849 48
tb exc.tb exc.
121 121121 121
121 151,5121 151.5
51 52 52 7051 52 52 70
61 60 55 6961 60 55 69
tb tb tb moyen-tb tb tb medium-
ne Capacité d'une seule passe oui oui oui oui oui non only one pass capacity yes yes yes yes yes no
tb = très bonne; exc.=excellente.tb = very good; exc. = excellent.
Comme cela est apparent à la lecture de ce qui précède, les compositions selon l'invention permettent d'éliminer la nécessité d'une opération séparée de mastication, en consommant moins d'énergie pour rompre le caoutchouc et mélanger tous les ingrédients. La présente invention donne également de meilleurs temps de mélange, une meilleure dispersion des additifs et de plus faibles As apparent from the foregoing, the compositions of the invention eliminate the need for a separate chewing operation, consuming less energy to break the rubber and mix all the ingredients. The present invention also provides better mixing times, better dispersion of additives and lower
températures de mélange lors du mélange de caoutchouc. mixing temperatures when mixing rubber.
De plus, les nouvelles compositions selon l'invention permettent aux étapes de mastication et de mélange d'être combinées en une opération continue, parce que les temps de mélange sont plus courts et que les températures de In addition, the new compositions according to the invention allow the mastication and mixing steps to be combined in a continuous operation, because the mixing times are shorter and the
mélange sont plus faibles.mixture are weaker.
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-
1981
- 1981-10-22 GB GB8131915A patent/GB2087898A/en not_active Withdrawn
- 1981-11-20 FR FR8121820A patent/FR2494705A1/en not_active Withdrawn
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