PL85144B1 - - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 31.12.1976 85144 MKP C08c 17/16 C08d 13/16 Int. Cl2.C08J 5/12 Twórca wynalazku: Uprawniony z patentu: Deutsche Gold — und Silber — Scheideanstalt vormalljs Roesisler, Frarikifurt n/Meinem (Republika Federalna Niemiec) Sposób laczenia z niepreparowanymi tkaninami wlókienniczymi dajacych sie wulkanizowac mieszanek z naturalnego lub syntetycznego kauczuku Wynalazek dotyczy sposobu laczenia mieszanek z naturalnego lulb syntetycznego kauczuku z nie- preparowanymi, tkaninami, ze sztucznych wlókien poliamidowych, jak nylon lub perlon, rayon lub poliestry.Przedimioty z kauczuku, które sa narazone na znaczne naprezenia dynamiczne, jak opony samo¬ chodowe, przenosniki tasmowe, pasy napedowe, na ogól sa wzmacniane przez tkaniny w postaci kor¬ du luib tkaniny krzyzowej. Istotne jest, azeby warstwa kauczukowa mozliwie silnie przyczepia¬ la sie do tkaniny wzmacniajacej, taik w przypad¬ ku tkanin naturalnych jak z wlókien sztucznych, z poliestrów (Trevina) czy z poliamidów (nylon i perlon).Znane jest polepszenie przyczepnosci przez pre¬ parowanie tkaniny za pomoca lateksu kauczuko¬ wego i produktu kondensacji fenolu z formalde¬ hydem, przy czym jako fenol stosuje sie prze¬ waznie rezorcyne. Powyzszy sklafdnik zywico-{twór¬ czy wchodzi w reakcje z jednej strony z funkcyj¬ nymi grupami tkaniny, z drugiej zas ze sprzezo¬ nym ukladem elastomerów, co zapewnia przy¬ czepnosc naniesionej warstwy gumowej do tkaniny.Jezeli elastomer, czyli kauczuk naturalny czy syntetyczny, zazwyczaj z dodatkiem sadzy jako napelniacza, zmiesza sie z rezorcyna i szesciome- tylenoczteroiamina, która wystepuje jako zródlo formaldehydu, podczas wulkanizacji wytwarza sie zywica co powoduje przyczepianie sie warstwy gu- my do preparowanej lub niepreparowanej tka¬ niny. Tego rodzaju wiazanie jest jednak zbyt sla- be przy stalym stosowaniu Wysokich naprezen dy¬ namicznych i zdarza sie, ze warstwa gumy .odstaje od warstwy tkaniny.Stosowanie diodlafoków sklajdhilków zyiwico4wór- czych takich jak wielofunkcyjne fenole i szescio- metylenoczteroamina w celu podwyzszenia przy¬ czepnosci mieszanin kauczukowych do tkanin opi¬ sane jest w czechoslowackim opisie patentowym nr 110439.Znane jest równiez dodawanie w tym celu do mieszanin kauczukowych wypelniaczy, miedzy in¬ nymi kwasu krzemowego, z opisów patentowych RFN nr 914321, 953010, 1078320.Wszystkie te sposoby jednak nie sa zadawala¬ jace. Spelniaja one pewna role jedynie w wyro¬ bach podlegajacych dzialaniu sil sciskajacych, rozciagajacych i w pewnym stopniu scinajacych, ale przy stalym elastycznym wyginaniu i silnych naprezeniach dynamicznych, osiagana przyczep¬ nosc jest zbyt niska.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze na podloze Wlókiennicze nanosi sie i nastepnie wul¬ kanizuje, mieszanki dajace sie wulkanizowac, z naltfuiralnego lub syntetycznego kauczuku, zawie¬ rajace zdolne do tworzenia zywic fenole i/lub ami¬ ny i aldehydy oraz subtelnie rozdrobnione, stra¬ cone lub wytworzone na drodze termicznej kwasy krzemowe o powierzchni wlasciwej 30—400 m^yfe 85 14485144 3 (BET) oraz sredniej Wielkosci czastek pierwot¬ nych 10—400 mu, same, lub zmieszanie z sadza, w ilosciach 10^100 czesci wagowych, w przeliczeniu na 100 czesci wagowych kauczuiku oraz dodatko¬ wo tlenek olowiawy w ilosci 2—3 czesci wago¬ wych w przeliczeniu na 100 czesci wagowych kau¬ czuku.Stracony kwas krzemowy moze byc otrzymany zarówno przez stracanie kwasem ze szkla wodne¬ go, w formie bezpostaciowej, jak i na drodze ter¬ micznej w postaci mialkiego prcszku.Korzystna forma wykonania sposobu wedlug wynalazku jest zastosowanie przedmieszki, a mia¬ nowicie zmieszanie sikladmilków zywiico-twóirczych z.kwasem krzemowym przez zmielenie lub nanie- F.sienie ajdsorpc$ij[ne'". sklaidlniikia zywioo-twórczego na. jkiwas krzemowy, ai. nastepnie wgniiatanie otrzyma- nej przedmiejszlkii do kauczuku oraz poddanie ca- losci^wulkanizacji. Sposobem takim uzyskuje sie zwlaszcza"* lepsze rozprowadzenie w mieszance re¬ zorcyny; która dosyc trudno sie rozprowadza, przez co równiez uzyskuje sie podwyzszenie przy¬ czepnosci elastomeru do tkaniny.Sposobem' wedlug wynalazku, mianowicie sto¬ sujac mieszanki zawierajace oprócz znanych do¬ datków tlenek olowiawy, uzyskuje sie znaczne po¬ lepszenie przyczepnosci elastomeru do tkaniny.Uzyskana przyczepnosc -sprawia, ze otrzylmane wyroby sa wytrzymale nawet na bardzo duze i dlugotrwale naprezenia dynamiczne i wyginanie.Podane w przykladach czesci oznaczaja czesci wagowe.W przykladzie I zilustrowano wplyw dodatku kwasu krzemowego jako wypelniacza na wspól¬ czynnik przyczepnosci w porównaniu do dodatku sadzy, w przykladach II—VII przedstawiono po¬ lepszenie przyczepnosci uzyskiwane dzieki dodat¬ kowi tlenku olowiawegó do mieszanek. W przyk¬ ladach III—VII zilustrowano dodatkowo korzystny wplyw zastosowania przedmieszek.Przyklad I. Jako surowiec zastosowano kau¬ czuk naturalny, do którego, poza innymi skladni¬ kami, dodawano jako wypelniacz albo sadze ga¬ zowa (perelkowiana) albo aktywny kwas krzemo¬ wy. Mieszalniki te nastepnie wulkanizowano. Skla¬ dy mieszanek, warunki wuilkanikacji oraz otrzyma¬ ne wyniki zestawiono w tabeli I.Wspólczynniki przyczepnosci przy zastosowaniu ikiwasu krzieimcweigoi wskazuja wyrazny wzrost.Zwlaszcza przy tkaninach z wlókien poliamido- 29 wych osiagaja one wartosc wiejoej niz dwukrotnie wyzsza cd wartosci wspólczynnika przy sadzy.Wzrcizit ten oznacza dla wszystkich wyiobów glu- ffmawycih poddawanych podwyzszonyim naprezeniom id-ynsimiicznyim, podwyzszona trwalosc i niezawiodL- mcsc eikspilioiaitacji.Przyklad II. Jako surowiec zastosowano kauczuk maturalny i syntetyczny, z dodatkiem sa¬ dzy i/lub 'kwasu krzemowego jako wypelniacza.Mieszanki te po dodianiu skladników zywicujacych i tlenku olowiawego wulkanizowano. Sklady mie¬ szanek, warunki wulkanizacji i otrzymane wyniki zestawiono w tabeli II i III.Tabela I 50 Skladniki Kauczuk naturalny Wypelniacz Tlenek cyniku Kwas stearynowy Rezorcyna Szesciometylenoczteroamina Fenyl©-13 -inafityloamina Siarka Dwusiarczek merkaptobenzo- tiazolu Przyspieszacz sulfamidowy Vulcazdit MOZ (Benzotiazolo- -2-sulfionoimorfolid) Wysokoczasteczkowy .aroma¬ tyczny zmiekczacz Naftolen Z.D (mieszanina nienasyconych, wysokoczasteczkowyeh weglo¬ wodorów) Mieszan¬ ka z sadza 100 2,5 2,5 1,5 1,5 2,5 — 1,0 Temperatura'i czas wulkanizacji: 145c Wspólezynnik przyczepnosci (kg/3 cm) do nieimpregnowanego wlókna: poliestrowego: Trevira poliamidowego: nylon poliamidowego: perlon Mieszan¬ ka z sadza 2,4 7,0 6,5 Mieszan¬ ka z kwasem krzemo¬ wym 100 3 2,5 2,5 2,5 1,5 2,3 .— — / ,0 }C, 40' Mieszan¬ ka z krze¬ mionka 2,8 16,0 ,085144 Tabela II Skladniki Mieszan kia Mieszanka bez dodatku Pbo Sadza 1 Si02 Mieszainka z dodaltkiem Pbo Si02 Sadizai + Si02 Kauczuk naturalny • Kwas stearynowy Rezorcyna Fenylo- (3-naftyloamina Wysokoczasteczkowy aromiaftyczny zmiekcziacz Naftolem ZjD Siarka Szesciometylenoczteroaniin a Przyspieszacz sulfamidowy Yulcazit MOZ Dwufeny 1oguamidyna Tlenek cynku Tlenek oiowiawy Aktywna sadza OK3 (sadza gazowa, sperelkowana) Aktywny kwas krzemowy stracony Ultrasdl VN3 100 3 2,5 1,0 7,0 2,5 1,5 1,0 ,0 45,0 — 100 3 1,0 7,0 2,5 1,5 1,0 0,8 ,0 — 45,0 100 3 2,5 1,0 7,0 2,5 1,5 1,0 7,0 3,0 — ,0 100 3 2,5 1,0 7,0 2,5 1,5 ' 1,0 8,0 2,0 ,0 ,0 100 3 2,5 1,0 7,0 2,5 1,5 1,0 8,0 2,0 ,0 ,0 Wulkanizacja: 407l45°C Wspólczynnik przyczepnosci: (kg/3 cm) - do wlókien poiliamidowych (nylon) 11^6 21,1 25,8 26i,3 26,0 do wlókien poliestrowych . 11,6 21,1 25,8 16,3 26,0 Tabela III Skladniki Mieszainka Mieszanka bez dodiaitku Pbo Sadza Si02 Mieszanka z dodatkiem Pbo SiQ2 Sadiza + SiG2 Rau czuk styrenoburtadienowy Buma Hiils Kwas .stearynowy Rezorcyna Fenylo-6-naftyloamina Wysokoczaisteczk owy aromaltyczny zmiekczlacz Naftolem Z|D Siarka SzesciometylenoczteToaimina Przyspieszacz sulfamidowy Vulcaziit MOZ Dwufenyloiguanidyina Tlenek cynku Tlenek clowiawy Sadza aktywna CK3 Aktywny kwas krzemowy stracany Ultrasil VN3 00 3 2,5 1,0 7,0 2,5 1,5 1,2 — ,0 — 45,0 100 3 2,5 1,0 7,0 2,5 1,5 1,2 1,0 ,0 — — 100 3 2,5 1,0 7,0 2,5 1,5 1,2 — 7,0 3,0 — 100 3 2,5 1,0 7,0 2,5 1,5 1,2 — 8,0 2,0 ,0 100 3 2,5 1,0 7,0 2,5 1,5 1,2 — 8,0 2,0 ,0 — 45,0 45,0 15,0 25,0 Wulkanizacja: 407l45°C Wspólczynnik przyczepnosci: (kg/3 cm) do- nieiirrnptreigin'0/wiamych wlókien poliestrowych wlókien poliiafmidowych (nylon) ,2 9,5 18,3 19,0 ,6 ,1 21,2 ,9 21,7 ,3 Przyklady III—VII przedstawiaja dodatkowo ko¬ rzystny wplyw zastosowania przedmieszki rezor¬ cyny z aktywnym kwasem krzemowym. Przy wy¬ twarzaniu przedmieszek stosowano nastepujace proporcje: 00 Rezorcyna* Akjtyiwny kwas krzemowy Czesci wagowe ,, ,, ,, ,, ,, ,, 1 1 2 3 1 1 17 85 144 8 Jako tkanine stosowano miepreparowane wlókna poliamidowe, jako elastomer kauczuk naturalny.Jak wykazuja przeprowadzone próby, ze przed¬ mieszki umozliwiaja lepsze rozprowadzenie rezor¬ cyny w elastomerach, naiwet w przypadkach sto¬ sowania systemu -mieszania niekorzystnego dla roz¬ prowadzania skladników, np. na walcach zamiast na zgniatarkach. Ziastosowianie przedmieszek poz¬ wala na dalszy wzrost wsipólczyniników przyczep¬ nosci wulkanizatów do tkanin.W (tablicy IV zestawiono sklady mieszanek, wa¬ runki wulkanizacji oraz uzyskane wyniki, obejmu¬ jace przyklady III—VII.Przedmieszki w wymienionych przykladach wy¬ twarzano nasitepuijaco: w przykladzie III—(15 cze¬ sci kwasu krzemowego i 3 czesci rezorcyny zmie¬ szano osobno w zagniatarce i uzyskany produkt Jak wspomniano powyzej, rezorcyne rozpuszczo¬ na w odpowiednim rozpuszczalniku, jak w tolu¬ enie, mozna nanosic bezposrednio na kwas krze¬ mowy, wystepujacy w charakterze nosnika, przy czym nastepuje adsorpcyjne wiazanie. Po wysu¬ szeniu, przy którym regeneruje sie rozpuszczalnik, sciety kwas krzemowy w postaci proszku rozpro¬ wadza, sie w mieszaninie kauczukowej wyzej wy¬ mienionym sposobem na walcach lub w zagnia- tiarce.Analogicznie jak rezorcyne mozna i drugi sklad¬ nik zy,wiic'0'-lbwórczyi, szesciometylefroczteiroiajmiine be¬ daca zródlem aldehydu, wmieszac do elastomeru razem z aktywnym 'kwasem krzemowym w odpo¬ wiednim stosunku ilosciowym, albo naniesc na wmieszano do kauczuku, w przykladach II—IV sporzadzono przedmieszki rezorcyny i kwasu krze¬ mowego wedlug podanych proporcji, a nastepnie wgniatano do kauczuku na walcach przy jedno¬ czesnym uzupelnianiu kwasem 'krzemowym do o- siagniecia ogólnej ilosci 18 czesci wagowych.Zastosowano tu celowo najniekorzystniejsze wa¬ runki rozprowadzania miesraanki rezorcyna — kwas krzemowy, tj. zagniatarke. Pomimo tego przyczepnosc wzrastala z wartosci 38 kg/3 cm sze¬ rokosci tasmy dla przypadku bez przedmieszki do wartosci 55—62 kg/3 cm szerokosci tasmy dla przypadku z przedmieszka.Wspólczynniki przyczepnosci oznaczano podda¬ jac próbom na zrywarce 3 cm tasme wulkanizatu i mierzac zastosowana sile. kwas krzemowy aidsorpcyjnie w wodnym roztwo¬ rze. Osiaga sie wtedy lepsze i latwiejsze rozpro¬ wadzenie. Po wprowadzeniu pierwszego skladnika dodaje sie odpowiednia dalsza ilosc kwasu krze¬ mowego, do osiagniecia razem 18 czesci wago¬ wych, w odniesieniu do 100 czesci wagowych kau¬ czuku; ewentualnie dodaje sie sadze aktywna jako dalszy wypelniacz. Jak wiadomo, przyczepnosc do tkaniny, polepsza sie wskutek wewnetrznego kon¬ taktu grup silaniolowych na powierzchni kwasu krzemowego z funkcyjnymi grupami elastomerów. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie p ia t e n t owe Sposób laczenia z nieprepairowanymi tkaninami 15 lica II 100 3 1 1 1 2 30 8 2 15 3 38 55 Tablica IV Skladniki Przyklad II IV V VI VII Kauczuk naturalny Kwas stearynowy Fenylo-B-niaitylioamina Wysokoczasteczkowy aromatyczny zmiekczacz Naitolen ZD Sulfamidowy przyspieszacz Vulcazit MOZ Sziesciiometylenoczteroamina Siarka Sadza aktywna Corax G Tlenek cynku * Tlenek olowiawy Aktywny kwas krzemowy Ulitrasil VN3 rezorcyna rezorcyna: kwas krzemowy 1:5 1:1 2:1 3:1 100 3 1 7 1 1,6 2,5 30 8 2 15 3 — — — — 100 3 1 7 1 1,6 2,5 30 8 2 — — 18 — — — 100 3 1 7 1 1,6 2,5 30 8 2 12 — — 6 — — 100 3 1 7 1 1,6 2,5 30 8 2 13,5 — — — 4,5 — 100 3 1 7 1 1,6 2,5 30 8 2 14 — — — — 4 Wulkaniziacjia: 407l45°C 12 3 4 5 Wspólczynnik przyczepnosci: (kg/3 cm) do wlókien z niepreparoiwanego poliamidu 38 60 55 62 5685 144 9 10 wlókienniczymi dajacych sie wulkanizowac mie¬ szanek z naturalnego lub syntetycznego kauczuku, zawierajacych zdolne do tworzenia- zywic fenole i/lub aminy i aldehydy oraz subtelnie rozdrobnio¬ ne, stracane lub wytworzone na drodze termicz¬ nej kwasy krzemowe o powierzchni wlasciwej 50—400 m2/g (BET) oraz sredniej wielkosci czastek pierwotoych 10—400 mu, same lub zmieszane z sadza, w ilosciach 10—10'0 czesci wagowych w przeliczeniu na 100 czesci wagowych kauczuku, za pomoca naniesienia mieszanek na podloze wló¬ kiennicze i nastepna wulkanizacje, znamienny tym, ze s-tosuje sie mieszanki kauczukowe zawiera¬ jace dodatkowo tlenek olowiawy w ilosci 2—3 czesci wagowych w przeliczeniu na 100 ozesci wagowych kauczuku. 585 144 Errata Tabela II, lam 5 i 6 Jest: Wspólczynnik przyczepnosci: (kg/3 cm) do wlókien poliamidowych (nylon) 11,6 21,1 25,8 26,3 26,0 do wlókien poiliestrowyeh 11,6 21,1 2,5,8 16,3 26,0 Powinno byc: Wspólczynnik przyczepnosci: (kg/3 cm) do wlókien poliestrowych 11,6 21,1 25,8 26,3 26,0 do wlókien poliamidowych (nylon) 10,8 20,6 35,2 35,7 34,1 Cena 10 zl PZG Koszalin D-1085 Naklad: 110 egz. PL