DE1041930B

DE1041930B - Verfahren zur Herstellung eines Verstaerkerfuellstoffes auf der Basis hydratisierterKieselsaeure

Info

Publication number: DE1041930B
Application number: DEC8050A
Authority: DE
Inventors: Franklin Strain
Original assignee: Columbia Southern Chemical Corp
Current assignee: Columbia Southern Chemical Corp
Priority date: 1952-08-15
Filing date: 1953-08-17
Publication date: 1958-10-30
Also published as: FR1090566A; GB759611A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines neuartigen Füllstoffs, der sich zur Verstärkung von Kautschuk eignet.

Es ist bekannt, daß Kieselsäure in feinteiligem Zustand einen wirksamen Verstärkerfüllstoff für Kautschuk darstellt. Die Verstärkerwirkung äußert sich gewöhnlich in einer Zunahme der Zug- und Einreißfestigkeit der Kautschukmischung. Jedoch weisen mit Kieselsäure verstärkte Mischungen gewöhnlich eine weit geringere Abriebfestigkeit auf als entsprechende mit bestem Ruß verstärkte Mischungen. Deshalb wird Kieselsäure selten für Reifenlaufflächen und solche Stellen, die eine hohe Abnutzungsfestigkeit erfordern, verwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung einer neuartigen Kieselsäure, die bei Verarbeitung mit Kautschuk zu Erzeugnissen mit erhöhter Abriebfestigkeit führt. Eine derartige Kieselsäure wird durch Umsetzung einer speziellen Kieselsäure mit einer kleinen Menge (0,25 bis 15 Gewichtsprozent) eines ungesättigten Silanols oder eines zu einem solchen Silanol hydrolysierbaren Gemisches erzielt.

Es ist bereits bekannt, SiO₂, das vorzugsweise durch Verbrennen einer Siliciumverbindung, insbesondere SiIiciumtetrachlorid erhalten wird, mit Halogensilanen umzusetzen, wobei diese gleichzeitig hydrolysiert werden. Aus dieser bekannten Umsetzung war jedoch nicht vorauszusehen, daß man bei Verwendung einer Kieselsäure mit bestimmten Eigenschaften bezüglich ihres Wassergehalts, ihrer Oberfläche und ihrer Teilchengröße und Behandlung mit ungesättigten Silanolen bzw. zu solchen Silanolen hydrolysierbaren Gemischen eine Kieselsäure erhalten wurde, die bei ihrer Verarbeitung mit Kautschuk diesem eine erhöhte Abriebfestigkeit verleiht.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendende Kieselsäure soll eine feinteüige hydratisierte Kieselsäure sein, die gebundenes Wasser entsprechend der Zusammensetzung

H₂O-(SiO₂),;

enthält, wobei χ eine Zahl (einschließlich Bruchzahlen) zwischen 3 und 85 darstellt. Die Oberfläche dieser Kieselsäure soll bei etwa 50 bis 200 qm je Gramm und ihre kleinste Teilchengröße durchschnittlich unter 0,1 (vorzugsweise bei etwa 0,07 bis 0,04) Mikron liegen. Ihr SiO₂-Gehalt auf vollkommen wasserfreier Basis (frei sowohl von gebundenem wie freiem Wasser) soll wenigstens 85 Gewichtsprozent betragen. Ferner soll sie vorzugsweise weniger als 2, insbesondere weniger als 1 Gewichtsprozent Na₂O enthalten, während ihr Gehalt an einem oder mehreren Erdalkalimetalloxyden (Calcium, Barium, Strontium oder Magnesium), Aluminium oder Zink bis etwa 6 Gewichtsprozent betragen kann. Die Gesamtmenge dieser Oxyde übersteigt jedoch selten etwa 1 Mol je 100 Mol SiO₂.

Verfahren zur Herstellung

eines Verstärkerfüllstoffes

auf der Basis hydratisierter Kieselsäure

Anmelder:

Columbia-Southern Chemical Corporation, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Beil, Rechtsanwalt,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. August 1952

Franklin Strain, Baberton, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Für das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich eine Reihe von Silanolen der allgemeinen Formel

R_mSi(OH)„

worin R ein mit dem Siliciumatom durch Kohlenstoff verbundener ungesättigter substituierter oder nicht substituierter Kohlenwasserstoffrest ist, und m und η kleine ganze Zahlen, nicht kleiner als 1 und nicht größer als 3 sind, deren Summe 4 beträgt. Beispiele für derartige Kohlenwasserstoffreste sind der Vinyl-, Allyl-, Crotyl-, Propargy-, Cyclohexenyl- und Butadienylrest usw. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn R ein ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit bis zu etwa 8 Kohlenstoffatomen ist.
Verbindungen, die zur Herstellung von Silanolen hydrolysiert werden können, sind die Chlorsilane und andere Halogensilane mit der Struktur R_mSiX_w, ferner Alkoxysilane der Formel RtOSi(OR₁)K und Aminosilane der Formel RmSi(NH₂)_B usw. wobei X Halogen ist und R sowie m und η der obigen Definition entsprechen.

Bei den erfindungsgemäß verwendbaren Halogensilanen der Zusammensetzung R₇^ Si Ii_n ist X vorzugsweise Chlor. Typische Halogensilane dieser Art sind Allyltrichlorsüan, Diallyldichlorsilan, Vinyltrichlorsilan, Triallylchlorsilan und entsprechende Verbindungen, in denen der Kohlenwasserstoffrest z.B. ein Vinylphenyl-, Vinylphenyläthyl-, Methallyl-, Crotyl-, 2-Chlorallyl- oder Butadienylrest ist. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse verwendet man vorteilhaft ein Halogensilan, das sich zusammen mit Kautschuk vulkanisieren läßt.

809 660/289

3 4

Zu den erfindungsgemäß verwendbaren Alkoxysilanen hitzen im Laborofen auf 105° C entfernt wird. Unter dem gehören Diallyldiäthoxysilan, Allyltriäthoxysilan, Allyl- »gebundenen Wasser« ist diejenige Wassermenge zu vertriphenoxysilan, Allaltriamyloxysilan und ähnliche Ver- stehen, die durch Erhitzen des Füllstoffes auf Entbindungen, die ungesättigte, mit dem Silicium über ein flammungstemperatur, z.B. auf 1000 bis 1200°C, bis zur Kohlenstoffatom verbundene Kohlenwasserstoffreste oder 5 völligen Entwässerung ausgetrieben wird, abzüglich der deren Halogenderivate enthalten. Menge des freien Wassers.

Unter die Aminosilane fallen Allyltris-(methylamino)- Die Menge an gebundenem und freiem Wasser hängt

silan, Diallyldiaminosilan, Triallylaminosilan, Dicrotyl- dabei von der Temperatur ab, bei der die verwendete

diaminosilan usw. " Kieselsäure nach dem Fällen getrocknet wurde. Wurde

Es erwies sich als vorteilhaft, die Kieselsäure vor dem io die gefällte Kieselsäure bei verhältnismäßig niedriger Vermischen mit dem Kautschuk mit dem Silan umzu- Temperatur, z.B. bei 100 bis 150°C, getrocknet, dann setzen. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen. enthält sie gebundenes Wasser im Verhältnis von etwa Nach einer brauchbaren Methode wird die Kieselsäure 3 bis 9 Mol (gewöhnlich etwa 6 Mol) SiO₂ je Mol gein trockenem Zustand (gewöhnlich etwas Hydratwasser bundenes Wasser, und etwa 2 bis 10% freies Wasser, enthaltend) in einer Kugelmühle gemahlen, wobei man 15 bezogen auf das Gewicht der Kieselsäure,
ein Gas, wie Stickstoff, das mit Silan gesättigt ist, Kautschukgemische mit sehr hohem Abnutzungswährend des Mahlvorgangs durch die Trommel leitet widerstand werden bei Verwendung von Kieselsäure-(Dampfverfahren). Nach einer anderen Methode kann füllstoffen erhalten, die zur Verminderung der in ihnen das Silan in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Benzol enthaltenen Wassermenge calciniert oder sonstwie ge- oder Xylol gelöst und die Lösung langsam der zuvor 20 trocknet wurden. Dabei wurde gefunden, daß es durch getrockneten, mehr oder weniger Hydratwasser enthal- Erhitzen der ausgefällten Kieselsäure auf gewöhnlich tenden Kieselsäure bis zur Bildung einer Aufschlämmung über 400° C für eine bestimmte Zeit und durch Unterzugegeben werden (Lösungsverfahren). Diese Aufschläm- brechung des Erhitzens, bevor das Produkt mehr als mung wird dann auf ein Filter gebracht und der Filter- S Gewichtsprozent kristalline Kieselsäure enthält, möglich rückstand bei geeigneter Temperatur, gewöhnlich zwischen 25 ist, einen noch hochwertigeren Füllstoff zu erhalten. Mit 100 und 125° C, an der Luft getrocknet. seinem Gehalt an gebundenem Wasser hat dieser die

Nach einem weiteren Verfahren kann eine kleine Menge Zusammensetzung H₂O (Si O₂) χ, wobei χ eine Zahl (einKieselsäure mit einem verhältnismäßig großen Teil Silan schließlich ganzer und Bruchzahlen) zwischen 15 und 85, vermischt werden, so daß eine Mischung mit einem Silan- gewöhnlich unter 50, darstellt.

gehalt von 20 oder mehr Gewichtsprozent entsteht. Diese 30 Der zulässige Temperaturbereich und die Dauer des

hochkonzentrierte Mischung kann dann durch Mahlen Erhitzens, die erforderlich sind, um an gebundenem

oder auf andere Art mit unbehandelter Kieselsäure ver- Wasser auf diesen Wert zu verringern, hängen von der

mengt werden. Art des behandelten Füllstoffs ab. Im allgemeinen kann

Im Laufe der Behandlung findet eine Reaktion statt. sich die zulässige Temperatur zwischen 400 und 800° C

Wird z.B. ein Halogensilan verwendet, so wird, wahr- 35 bewegen.

scheinlich als Ergebnis der Reaktion des Halogensilane Gefällte Kieselsäure mit den obengenannten Eigenmit freiem und/oder gebundenem Wasser, Halogenwasser- schäften kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt stoff frei. In gleicher Weise reagieren Alkoxysilane, indem werden, z.B. nach den in den französischen Patentsie den dem Alkoxyrest zugrunde liegenden Alkohol Schriften 1 064 230 und 1 084 312 beschriebenen Verbilden. Hierdurch entsteht aus dem Halogen-bzw. Alkoxy- 40 fahren. Die nach diesen Verfahren hergestellten nicht silan ein Silanol, das anschließend mit den Hydroxyl- calcinierten Kieselsäuren eignen sich ebenso wie die nach gruppen der Kieselsäure unter Anlagerung der ent- dem Verfahren der französischen Patentschrift 1 095 958 sprechenden Silanoxygruppe reagieren kann. Diese hergestellte calcinierte Kieselsäure für die erfindungs-Gruppen haben die Formel R_mSiO_K, worin R, m und η gemäßen Zwecke.

die oben angegebene Bedeutung haben. Ferner können 45 Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße

andere Reaktionen, die noch nicht in vollem Umfang Verfahren,

übersehbar sind eintreten. Beispiel 1

Die auf die beschriebene Weise behandelte Kieselsäure "

hat eine beträchtlich geringere Wasseraufnahmefähigkeit In einen 49,11 fassenden Säureballon wurden 2,27 kg

als das unbehandelte Produkt. 50 Kieselsäure gegeben, die man auf die folgende Weise

Die Umsetzung kann vollständig oder unvollständig hergestellt hatte.

verlaufen. Falls man nicht erwärmt oder das Halogen Ein 901 fassender Autoklav, der mit einer Heiz- und durch Hydrolyse entfernt, verbleibt bei Verwendung von Kühlschlange, Rührwerk und Metallthermometer ver-Halogensilanen gewöhnlich etwas Halogen im fertigen sehen war, wurde mit 481 einer Lösung beschickt, die je Produkt. Zur Austreibung sämtlichen Halogenwasser- 55 Liter 20 g Natriumchlorid und eine solche Menge Natriumstoffes kann die Umsetzung durch Erhitzen, z.B. auf silicat enthielt, daß je Liter Lösung 20,3 g Na₂O und 100⁰C und darüber, vervollständigt werden. etwa 68 g SiO₂ vorhanden waren. Durch den Boden

Die Oberfläche der behandelten Kieselsäure kann nach wurde unterhalb des Flüssigkeitsspiegels und etwa

der Brunnauer-Emmet-Teiller-Methode bestimmt werden 2,5 cm unter der Rührwerksmitte praktisch reines

(Journal American Chemical Society, Bd. 60,1938,S. 309). 60 Kohlendioxyd eingeleitet, während man die Temperatur

Die wie vorstehend angegeben behandelte Kieselsäure auf 25° C hielt.

scheint bei starker Vergrößerung aus Flocken oder Zu- Das Kohlendioxyd wurde der Lösung mit solcher Ge-

sammenballungen einzelner Kieselsäureteilchen zu be- schwindigkeit zugeführt, daß die theoretisch erforderliche stehen. Diese Flocken stellen ein stark poröses und sehr Menge CO₂ innerhalb von 4 Stunden eingeleitet war. Die lose verbundenes Gemenge dar, das vergrößert einem 65 Kohlensäureeinleitung wurde dann noch 5 Stunden mit

Bündel Trauben ähnelt. derselben Geschwindigkeit fortgesetzt, so daß ein25°/₀iger

Wasser ist in dieser Kieselsäure in zweierlei Form, als Überschuß an CO₂ über die zur Herstellung des Carbonats ^gebundenes« und »freies« Wasser, anwesend. Der Aus- erforderliche Menge vorhanden war.

druck .!'freies Wasser« bezeichnet dabei dasjenige Wasser, Nach 5stündiger Kohlensäurebehandlung wurde der

das aus dem Kieselsäurefüllstoff durch 24stündiges Er- 70 Aufschlämmung eine Probe (in der nachstehenden

Tabelle mit A bezeichnet) entnommen, der Füllstoff filtriert, zweimal mit Wasser gewaschen, erneut aufgeschlämmt und der p_H-Wert dieser Aufschlämmung mit Salzsäure auf 7,3 eingestellt. Danach wurde der Füllstoff so lange gewaschen, bis das Filtrat im wesentlichen von Chlorid frei war.

Die im Kessel zurückgebliebene Aufschlämmung wurde 1 Stunde gekocht, worauf zwei Proben der gekochten Aufschlämmung entnommen wurden. Eine dieser Proben (in der nachstehenden Tabelle mit B bezeichnet) wurde lediglich mit Wasser gewaschen, während die andere (Probe C) erneut aufgeschlämmt und der p_H-Wert der Aufschlämmung mit Salzsäure auf 7,2 eingestellt wurde. Der angesäuerte Füllstoff wurde danach mit Wasser praktisch chloridfrei gewaschen.

Die im Kessel zurückgebliebene Aufschlämmung wurde weitere 2 Stunden unter Rühren unter Kohlendioxyd gehalten, wobei der Kohlendioxyddruck zwischen etwa 0,14 und 0,35 kg/cm² lag. Durch diese CO₂-Behandlung der Aufschlämmung unter Druck wurde ihr p_H-Wert etwas herabgesetzt. Eine Probe der auf diese Weise behandelten Aufschlämmung (Probe D) wurde abfiltriert und mit Leitungswasser gewaschen.

Sämtliche Proben A bis D wurden bei 105⁰C in einem Laboratoriumsofen getrocknet und fein gepulvert. Ihre Oberflächen waren wie folgt

Die folgende Tabelle gibt die Überzugswerte an: Tabelle I

Probe Nr.	Oberfläche (cm² je g)
A B C D	337 122 138 127

	Überzugs mittel	Aus-	Gewichts zunahme	Kontrolle	.		Kontrolle		.	% Überzugsmittel	gefunden als
Probe Nr.		gangs- ge- wicht	g	Vinyl-SiClg	68,0	56,0	Vinyl-SiCl₃	68,0		zugesetzt als	RSiCl₃
	g	Dampfverfahren	33 JJ	8,6	8,0	RSiCl₃
		JJ JJ	281,1	—.
219	AlIyI-SiCl₃	28,5	:—		1,54
217	Lösungsverfahren	3,0	.—
220	0,38	5,2
224	10,9	0,3
225	1,25
		, .
222		1,9
221	3,0

Der die Kieselsäure enthaltende Ballon wurde geschüttelt.

Eine Reihe der so hergestellten Füllstoffe wurde mit der folgenden Zusammensetzung verarbeitet:

Gewichtsteile

GR-S 100,0

Zinkoxyd 5,0

Schwefel 3,0

Di-o-tolyl-guanidin 2,5

3-Anüinmethyl-2(3)-benzothiazoläthion 1,0

Füllstoff 58,5

Aus diesen Mischungen wurden vulkanisierte Kautschukbereifungen angefertigt, deren Abnutzungsgrad mit den physikalischen Normal-Prüfverfahren ermittelt wurde:

TabeUe II

Probe Nr.

Verfahren

% H₅O Summe der Prüfungsergebnisse

Durchschnitt
liche Abnutzung
in cm³ je
Umdrehungen

Festigkeit

Vulkanisierung
bei 45°C

Minuten
90

15 Minuten Vulkanisierung

Modul 500 »/„

Zugfestig keit

Eiweiß-

festig-

keit

219 Kontrolle .

217 Vinyl-SiCLj

220 Vinyl-SiClg

224 Vinyl-SiCLj

225 AEyI-SiCl₃

222 Kontrolle .

221 Vinyl-SiClg

Dampfverfahren

3,0
0,3
10,9
1,25

3,0

Lösungsverfahren

5,61

5,66 5,53 4,42

5,50 5,08 5,55

4,6
5,7
3,65
4,25

6,25
4,55

68

72
68
73
69

68
69

71
70
74
72

71
72

1530

1600 1500 2440 1900

1720 1690

1940

2410 2210 2550 2300

1940 2430

180

200 190 230 230

200 230

Andere typische Kautschukmischungen, denen die neuartigen, überzogenen Kieselsäuren einverleibt werden können, sind folgende:

GR-S (CM-30) Gewichtsteile

GR-S 100,0

Zinkoxyd 5,0

Schwefel 3,0

Di-o-tolylguanidin 2,5

2-Mercapto-thiazolin 1,0

Füllstoff 58,5

Naturkautschuk _n ■ ,. , ., ,™,r H^s Gewichtsteile (OM-Io)

Naturkautschuk 100,0

Zinkoxyd « 5,0

Schwefel 3,0

Stearinsäure 3,0

Phenyl-/S-naphthylamin 1,0

Benzothiazyldisulfid 0,8

Di-o-tolyl-guanidin 1,0

Füllstoff 58,5

Höchste Festigkeit und größte Abriebbeständigkeit der Vulkanisate werden erreicht, wenn man für das erfindungsgemäße Verfahren ein ungesättigtes Halogensilan, das ein oder mehrere Äthylenreste enthält, verwendet, z.B. Vinyl- oder Allyltrichlorsilan. Die besten Ergebnisse werden erzielt bei Verwendung polymerisierbarer Halogensilane. So können an Stelle von Vinyltrichlorsilan in den obigen Beispielen p-Vinylphenyltrichlorsilan und p-Vinylphenyläthyl-trichlorsilan verwendet werden.

IO

Beispiel 2

Ein 15121 fassender, mit Gummi ausgekleideter Behälter, der mit einem motorbetriebenen Turbo-Rührwerk ausgestattet war, wurde mit 10 2601 einer Silicatlösung beschickt, die durch Zusatz von heißem konzentrierten Natriumsilicat zu Salzwasser im Verhältnis 1:4 hergestellt worden war. Die Natriumsilicatlösung enthielt je Liter 20,3 g Na₂O, die Salzlösung 17,4 g NaCl. Nach dem Mischen wurde die erhaltene Lösung durch Erhitzen mit Frischdampf auf eine Temperatur von 30° C gebracht und dann durch Hindurchleiten eines Gases, in dem 40% CO₂ enthalten waren, unter Ausfällung von Kieselsäure mit CO₂ gesättigt. Das Gas wurde durch ein Rohr von 5 cm Durchmesser in den unteren Teil des Behälters eingeleitet und gelangte direkt unterhalb der as Flügelschraube des Rührwerks in die Lösung. Die Zuleitungsgeschwindigkeit war so groß, daß die theoretische Menge CO₂ innerhalb 3¹J₂ Stunden eingeführt war. Dabei wurde die Lösung ständig gerührt.

Nach 4¹/₂stündiger Gaseinleitung wurde die Be-Schickung durch Einblasen von Frischdampf zum Sieden erhitzt. Die Temperatur der Lösung wurde in der Minute um etwa 1°C erhöht und die Lösung nach dem Erreichen des Siedepunktes noch 1 Stunde gekocht. Während des Erhitzens und Kochens wurde das Gas mit verminderter Geschwindigkeit weiter eingeführt,

Nachdem man die Aufschlämmung über Nacht stehengelassen hatte, wurde sie zu einer Waschvorrichtung mit einer Filterfläche von etwa 1 ■ 1 m gepumpt, wo sie filtriert und der erhaltene Filterkuchen unter Entfernung des Salzes und des Alkalis ausgewaschen wurde. Die der Waschvorrichtung zugeführte Aufschlämmung wurde durch Dampfschlangen warmgehalten und heißes Kondensat als Waschmittel verwendet. Der gewaschene Filterkuchen wurde erneut aufgeschlämmt, nochmals filtriert, anschließend wieder aufgeschlämmt und schließlich zurück in den Ausfällbehälter geleitet, in dem das vorhandene Alkali mit 10 n-HCL bis zur Verminderung des Na₂O-Gehaltes auf 0,5 g je Liter neutralisiert wurde. Der Salzgehalt der neutralisierten Aufschlämmung betrug 4,0 g NaCl je Liter und der p_H-Wert 7,2. Die Aufschlämmung enthielt je Liter 52 g Feststoffe.

Danach wurde die Aufschlämmung auf ein Vakuumfilter (0,6 · 1,2 m) gepumpt und filtriert. Der Filterkuchen wurde in eine dampfbeheizte Trockentrommel mit einer Trockenfläche von 0,9 · 7,6 m gegeben und bis auf einen Flüssigkeitsgehalt von 4 bis 6% getrocknet; danach wurde das getrocknete Gut in einer Feinmühle feinst gemahlen.

Die auf diese Weise hergestellte Kieselsäure wurde 16 Stunden bei 105° C getrocknet, dann sofort in einen Glasballon gebracht, der mit einem Gaszuführungsrohr versehen war, das bis auf 5 cm Entfernung vom Boden in den Glasballon ragte. Der Ballon wurde liegend in Umdrehung versetzt. Während der Umdrehung wurde Stickstoff durch Vinyltrichlorsilan geleitet und der mit diesem Süan beladene Gasstrom in das Zuführungsrohr geleitet. Das Verfahren wurde so lange fortgesetzt, bis die gewünschte Menge Vinyltrichlorsilan eingeführt war.

Das entstandene Produkt wurde in Wasser aufgeschlämmt und praktisch chlorfrei gewaschen.

Auf diese Weise wurden unter Verwendung von Vinyltrichlorsilan in Mengen von 3, 10,9 und 12 Gewichtsprozent, bezogen auf die Kieselsäure, drei verschiedene Produkte hergestent. Diese wurden sowohl in GR-S als auch in Naturkautschuk eingearbeitet und die Gemische nach der Vulkanisation auf ihren Abnutzungswiderstand geprüft. Diejenigen Kautschukmischungen, in denen die erwähnte neuartige Kieselsäure enthalten war, erwiesen sich wesentlich widerstandsfähiger gegen Abnutzung als die, die unbehandelte Kieselsäure enthalten.

In gleicher Weise kann man die Kieselsäure mit anderen obenerwähnten Silanen überziehen. Durch Weglassen des Aufschlämmens der behandelten Kieselsäure mit Wasser kann das obige Verfahren auch modifiziert werden. In diesem Fall wird die Kieselsäure gewöhnlich auf z.B. 100 bis 300°C erhitzt, bis ihr Chloridgehalt im wesentlichen entfernt ist.

Die auf die angegebene Weise überzogene Kieselsäure kann neben den bereits angegebenen Kautschukarten mit anderen herkömmlichen synthetischen Kautschukarten verarbeitet werden, z.B. mit Butadienacrylnitril-Mischpolymeren, die durch Mischpolymerisation von 40 bis 90 Gewichtsprozent Butadien mit 60 bis 10 Gewichtsprozent Acrylnitril erhalten werden, ferner mit Neopren-Kautschuk, Isobutylen-Polymeren und Isobutylen-Mischpolymeren mit 0,01 bis 4 Gewichtsprozent Isopren (bezogen auf das Isobutylengewicht) sowie anderen Elastomeren, die durch Polymerisation von Butadien-1,3, Isopren, Piperylen, 2,3-Dimethylbutadien, 2-Chlorbutadien-1,3 oder anderen vergleichbaren polymerisierbaren Gemischen allein oder zusammen mit einer oder mehreren organischen monomeren Äthylenderivaten einschließlich Acrylnitril, Vinylchlorid, Vinylacetat, Styrol, Methylmethacrylat, Methyl-a-chloracrylat, Methylacrylat u. dgl. erhalten wurden.

Im allgemeinen bewegt sich die in solche Kautschukarten einverleibte Kieselsäuremenge im Bereich von 5 bis 40 Raumteilen auf 100 Raumteile Kautschuk.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Verstärkerfüllstoffes auf der Basis hydratisierter Kieselsäure, der insbesondere als Füllstoff für Kautschukgemische verwendet werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ungesättigtes Silanol oder eine zu einem solchen Silanol hydrolysierbare Verbindung, vorzugsweise ein ungesättigtes Halogensilan, mit feinzerteilter hydratisierter Kieselsäure umsetzt, die mindestens 85 °/<> wasserfreies SiO₂ und gebundenes Wasser entsprechend der Formel H₂O- (SiOg)₃; enthält, worin χ eine Zahl von 3 bis 85 bedeutet, deren Gesamtoberfläche 50 bis 200 m²/g beträgt und. deren Teilchengröße durchschnittlich unter 0,1 liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als ungesättigtes Halogensilan Vinyltrichlorsilan verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 567 316;
französische Patentschrift Nr. 949 783.