PL23199B1 - Sposób wytwarzania gumy, uodpornionej na starzenie sie. - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób uodporniania gumy.Wiadomo, ze mozna powstrzymac do pewnego stopnia psucie sie przedmiotów gumowych, powodowane dzialaniem swia¬ tla, ciepla lub tlenu, przez obróbke gumy przed lub tez po wulkanizacji pewnemi substancjami, znanemi jako srodki, uod¬ porniajace gume przeciwko starzeniu sie i przeciwdzialajace jej utlenianiu.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu uodporniania gumy przeciwko starzeniu sie, polegajacego na uzyciu srodków, zapobie¬ gajacych utlenianiu sie gumy, które, zmie¬ szane z guma, najlepiej przed wulkaniza¬ cja, nadaja jej wielka odpornosc na ze¬ rwanie i pekanie, zwlaszcza gdy przedmiot gumowy jest naciskany gwaltownie, np. o- pona samochodowa podczas jazdy.Odpornosc na starzenie sie wulkanizo¬ wanego produktu gumowego mozna latwo okreslic przez poddawanie kawalków wul¬ kanizowanej gumy w kolbie dzialaniu tle¬ nu pod zwiekszonem cisnieniem i w pod¬ wyzszonej temperaturze. Tak obrobione próbki gumy i próbki sitarej gumy poddaje sie badaniu i próbom, poczem dane tych badan porównywa sie ze soba. Psucie sie gumy przy tej obróbce utleniajacej wyka¬ zuje, w jakim stopniu dana guma jest od¬ porna na starzenie, to jest w jakim stopniu normalnie uleglaby zepsuciu po pewnym okresie czasu. Takie badanie gumy jest znane pod nazwa próby Bierer-Davis'a na starzenie sie.Odpornosc na zginanie i zerwanie przedmiotów z wulkanizowanej gumy moz¬ na okreslic na maszynie zginajacej, jak podano przez L. V. Cooper'a w Analytical Edltion of Industrial and Engineering Che-.httstey, tom 2; 394; " str. 391 Nr 4, 1930 r., ... "| <*% W mysl WyfialazKu nin|ejsze,go srodki nadkjAce sie do uzytku*jafco srodki prze ciwutleniajace lub przeciwstarzejace, otrzy muje sie przez obróbke produktu reakcj ketonu, np. acetonu, z amina aromatyczna, najlepiej nieposiadajaca grup podsta*wio nych, równoleglych do grupy aminowej np. z anilina, silnym kwasem, najlepiej mocnym nieutleniajacym kwasem mineral¬ nym, np. kwasiem solnym, Srodkami wedlug wynalazku mozna po¬ wlekac powierzchnie wulkanizowanej gu¬ my, lecz lepiej jest mieszac je z guma przed wulkanizacja. Stwierdzono, ze nada¬ ja one wulkanizowanej gumie wyjatkowe wlasciwosci niestarzenia sie i odpornosc na rozerwanie oraz pekanie.Przyklad. 100 czesci wagowych pro¬ duktu, otrzymanego przez reakcje acetonu z anilina i zawierajacego 2.2.4-trójmetylo- dwuhydrochinoline (Reddelien and Thurm, Berichte der deutschen chemischen Ge- sellschaft, tom 65, str. 1511 — 1521, rocz¬ nik 1932), poddano dzialaniu 55 czesci wa¬ gowych stezonego kwasu solnego i ogrze¬ wano w ciagu 20 godzin w temperaturze zasadniczo 85 -^ 90°C. Najpierw otrzyma¬ ny krystaliczny, podobny do soli produkt zmienil sie na bezksztaltna mase, która po oziebieniu utworzyla kruche cialo stale.Materjal, otrzymany w ten sposób, bedacy w rzeczywistosci kwasem, zobojetniono przed zmieszaniem z guma. Uskuteczniono to przez wlozenie produktu do roztworu benzolu i sody zracej. Po zobojetnieniu oddzielono warstwe alkaliczna od rozpu¬ szczalnika, który zawieral rozpuszczony w nim materjal. Po usunieciu rozpuszczalni¬ ka otrzymany kruchy produkt staly, które¬ go temperatura topnienia wahala sie w gra- nicach 100 — 118°C, zmieszano z miesza¬ nina gumowa tak, iz wytworzyla sie mie¬ szanina, zawierajaca 100 czesci ciemnej gumy w plytkach, 50 ,, sadzy, 5 ,, tlenku cynku, 3 ,, siarki, 2 ,, smoly sosnowej (zywicznej), 3 „ kytrasu stearynowego, 0,8 ,, tiobenzoanu benzotioazylu, 0,2 ,. dwufenyloguanidyny. 1 ,, wyzej opisanego srodka prze- ciwuitleniaj acego.Po zwulkanizowaniu mieszaniny, otrzy¬ manej w ten sposób, czesc jej poddano starzeniu sie w kolbie tlenowej w ciagu 96 godzin w temperaturze 70°C, przyczem ci¬ snienie tlenu wynosilo 21 kg na 1 cm2.Charakterystyki natezenia i wspólczynni¬ ków poddawanych starzeniu i niepodda- wanych starzeniu produktów gumy wulka¬ nizowanej sa nastepujace: Czas trakto¬ wania minut 75 " 90 91 105 1 Cisnienie pa- 1 ry kg/cm2 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 Godziny sta¬ rzenia 0 96 0 96 0 96 Wspólczynnik elastycznosci w kg/cm2 przy wydluzeniu. 300% 149.04 134.98 152.55 136.57 155.36 135.68 500% 293.85 — 298.42 — 305.10 i — Natezenie na zlamanie w kg/cm2 293.85 180.96 298.42 183.13 305.10 195.08 Ostateczne wydluzenie % 500 370 500 420 500 460 1Dane, przytoczone w tabeli, wskazu¬ ja, ze produkty wedlug wynalazku posia¬ daja bardzo pozadane wlasciwosci. Nadto materjaly, z któremi zmieszano te pro¬ dukty, okazaly sie w znacznym stopniu od¬ porne na pekanie wskutek zginania. Mate¬ rjaly gumowe, zawierajace te produkty, okazaly sie szczególnie cenne ze wzgledu na swa odpornosc na rozciaganie i rozry¬ wanie po dlugim przeciagu czasu (po ze¬ starzeniu sie). Naprzyklad; czesci trakto¬ wanego produktu gumowego poddawano w ciagu trzech dni starzeniu sie w piecu Geer'a w temperaturze 70°C, a nastepnie zginano w sposób wyzej opisany. Materja¬ ly, do których prodtlktów tych dodano, okazaly sie bardzo odporne na zginanie i rozrywanie i znacznie przewyzszajace pod tym wzgledem mieszaniny gumowe, zawie¬ rajace nietraktowana 2.2.4-trójmetylodwu- hydrochinoline.Zamiast kwasu solnego mozna stosowac np. kwas siarkowy. Mozna równiez zmie¬ niac czas ogrzewania.Produkty przeciwutleniajace wedlug wynalazku sa odporne na szkodliwe dzia¬ lanie swiatla. Tak np. 1 czesc produktu reakcji, zawierajacego 100 czesci 2.2.4- trójmetylodwuhydrochinoliny i 55 czesci wagowych stezonego kwasu solnego, doda¬ no do bialej gumy, zawierajacej 100 czesci gumy bialej, 60 ,, tlenku cynku, 20 „ litoponu, 2 ,, siarki, 0,25 ,, parafiny, 0,825 ,, tiobenzoanu benzotioazylu, 0,675 „ ftalami dwufenyloguanidy- ny.Mieszanine, otrzymana w ten sposób, poddawano^ wulkanizacji w ciagu 30, 45 i 60 minut pod cisnieniem pary wodnej 1,4 kg/cm2. Czesci wulkanizowanego produk¬ tu gumowego, wystawione na dzialanie promieni ultrafioletowych, wysylanych rteciowym lukiem swietlnym i trzymanych w odleglosci 22,85 cm od pasków gumo¬ wych w ciagu 30 godzin, wykazaly przy koncu próby nieznaczne odbarwienie. W ten sposób udowodniono, ze materjaly te posiadaja dodatkowa zalete i daja sie zastosowac w odbarwianych swiatlem mie¬ szaninach, w których nie mozna uzyc wiek¬ szosci znanych w handlu srodków prze- ciwuetleniajacych wskutek ich dzialania odbarwiajacego.Wyzej opisane przyklady wskazuja, ze materjaly gumowe, zawierajace male ilosci materjalów przeciwutleniajacych wedlug wynalazku, posiadaja znaczna odpornosc na szkodliwe dzialanie ciepla, utleniania i zginania.Rozumie sie, ze wynalazek niniejszy nie ogranicza sie do skladu gumy, podanego wyzej, sa to bowiem tylko przyklady skla¬ du mieszanin, zawierajacych srodki prze¬ ciwko utlenianiu i starzeniu sie wedlug wynalazku. Srodki przeciwutleniajace i uodporniajace na dzialanie czasu mozna stosowac w polaczeniu ze srodkami wulka¬ nizujacemi, innemi od wyzej opisanych, stwierdzono bowiem, ze wynalazek mozna wogóle stosowac przy wytwarzaniu czystej gumy lub jej mieszanin najrozmaitszego charakteru. Oprócz tego stwierdzono, ze przy dodawaniu srodków wedlug wynalaz¬ ku do mieszanin guniowyeh, zawieraja¬ cych inne przyspieszacze wulkanizacji, niz podano powyzej, dane co do odpornosci i inne wspólczynniki rozmaitych zwiazków gumowych moga sie róznic od siebie, lecz wszystkie te mieszaniny posiadaja poza¬ dane wlasciwosci, spowodowane obecnoscia srodków wedlug wynalazku.Srodków przeciwutleniajacych wedlug wynalazku mozna dodawac do gumy po zmieleniu ich, albo tez mozna ich dodawac do mleka gumowego przed skrzepnieciem, albo wreszcie mozna je nakaladac na po¬ wierzchnie masy gumy surowej lub wulka¬ nizowanej. — 3 —Wyraz „guma", uzyty w niniejszym o- jako srodka przeciwutleniajacego dodaje pisie i zastrzezeniach, obejmuje kauczuk sie produktu, otrzymanego przez trakto- naturalny lub syntetyczny, bailate, guta- wanie 2.2.4-trójmetylodwuhydroehinoliny perke, izomery gumowe i podobne produk- silnym nieutleniajacym kwasem mineral- ty, zmieszane lub niezmieszane z materja- nym. lami wypelnia jacemi, pigmentami i sród- 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien- kami, przyspieszajacemi wulkanizacje. ny tern, ze jako kwas stosuje sie stezony kwas solny lub siarkowy. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe. The Rubber Service

1. Sposób wytwarzania gumy, uodpor- , ( Laboratories Company. nionej na starzenie sie, przez mieszanie z Zastepca: Inz. S. Pawlikowski, guma srodka przeciwutleniajacego przed rzecznik patentowy, lub po wulkanizacji, znamienny tern, ze Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawd. PL