DE1004372B

DE1004372B - Treibmittel zur Herstellung von Schaumkoerpern

Info

Publication number: DE1004372B
Application number: DEP13863A
Authority: DE
Inventors: Mack F Fuller; Don R Kuespert; Joseph F Walker
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1953-02-12
Filing date: 1955-03-29
Publication date: 1957-03-14
Also published as: FR1130071A; US2754276A; GB768769A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung des Gegenstandes der Hauptpatentanmeldung P 12 336 IVb/ 39 b, und zwar ein Treibmittel zur Herstellung von Schaum-Körpern aus Elastomeren u. dgl. unter Verwendung von Dinitrosopentamethylentetrainin und einem Polyalkohol.

Das Dinitrosopentamethylentetramin hat sich zwar zur Herstellung von Schaumkörpern aus künstlichem oder natürlichem Kautschuk, Kunststoffen und Kunstharzen als sehr brauchbar erwiesen. Indessen erteilt es den Schaumkörpern häufig einen unerwünschten, strengen Geruch, •4er von den bei der Zersetzung des Dinitrosopentamethylentetramins in Gegenwart von sauren Beschleunigern frei werdenden Aminen herrührt. Es ist deshalb vorgeschlagen worden, nicht saure Aktivatoren, wie Harnstoff oder Diäthylenglykol, zu verwenden. Harnstoff ergibt zwar keinen Amingeruch, jedoch zerfällt er bei der Vulkanisationstemperatur unter Ammoniakentwicklung. Das Ammoniak diffundiert ziemlich schnell aus den Zellen d;es Schaumkörpers, so daß diese zusammenfallen oder schrumpfen, weil der innere Gasdruck nachläßt. Im übrigen ist der Ammoniakgeruch ebenfalls unangenehm. Es ist weiter von Nachteil, daß der gepulverte Harnstoff leicht zusammenklumpt, was einer homogenen Einmischung hinderlich ist.

Auch bei Verwendung von Diäthylenglykol oder ahnliehen mehrwertigen Alkoholen als Beschleuniger wird der Geruch nach den Zersetzungsprodukten des Dinitrosopentamethylentetramins nicht auf ein erträgliches Maß ausgeschaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaumkörper unter Verwendung von Dinitrosopentamethylentetramin als Treibmittel herzustellen, die praktisch frei von jeglichen unerwünschten Gerüchen sind.

Es wurde gefunden, daß man derart geruchlose Schaumkörper aus Elastomeren, Kunststoffen, Kunstharzen u. dgl. herstellen kann, wenn man als Treibmittel Dinitrosopentamethylentetramin im Gemisch mit einem mehrwertigen Alkohol und Melamin verwendet.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Schaumkörpern aus Elastomeren u. dgl., das sich dadurch auszeichnet, daß man das Elastomere mit Dinitrosopentamethylentetramin, einem mehrwertigen Alkohol und Melamin mischt und die Mischung, beispielsweise in einem geschlossenen System, so weit erhitzt, daß sich das Dinitrosopentamethylentetramin zersetzt und das Elastomere aufgebläht wird. Melamin ist bekanntlich das 2, 4, 6-TriaminO-i, 3, 5-triazin.

In den folgenden Beispielen ist die Erfindung näher erläutert, wobei die Mengenangaben Gewichtsmengen bedeuten. _ . . , _Λ Beispiel 1 _Teüe

Butadien-Styrol-Mischpolymerisat aus 75 °/_a
, Butadien, 23,5 % Styrol und 1,5 % Heptyl-
^; diphenylamin ; 100,0

Treibmittel zur Herstellung von Schaumkörpern

Zusatz zur Patentanmeldung P 12336 IVb/39b

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours & Company, Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. G. Knoth, Patentanwalt, Hamburg-Wellingsbüttel, Up de Worth 24

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 7. Juli 19-54

Mack F. Fuller, Woodbury, N. J., Don R. Kuespert, Akron, Ohio,

und Joseph F. Walker, Niagara Falls, N. Y. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

Teile 2, 2'-Methylen-bis(4-methyl-6-tert.-butyl-

phenol) ... l,0⁽

Schwefel 3,5

Vaseline 3,0

Zinkoxyd 5,0'

Weichmacher : 10,0

Tonerde 60,0'

Titandioxyd 10,0

90% Zink-Merkaptobenzothiazol in 10%

inertem Kohlenwasserstoff 0,75

Diorthotolylguanidin 0,25

Melamin 4,68

Dinitrosopentamethylentetramin 4,0

Diäthylenglykol 5,0

wurden auf der Walze zu einer homogenen Mischung verarbeitet und aus der Platte eine Scheibe ausgeschnitten, die in eine 6,3 mm tiefe Form von 76 mm Durchmesser paßte, die Scheibe hineingelegt, die Form mit einem Deckel geschlossen, in eine hydraulische Presse gebracht und Minuten mit Dampf von 4,2 kg/cm^a erhitzt. Dann wurde der Druck abgelassen. Beim öffnen der Form quoll der Schaumkörper heraus, der ein feines Zeügefüge aufwies,, von schwacher Färbung war und keinerlei unerwünschten Geruch hatte. Seine Dichte betrug 0,254 g/cnr⁵.

609 839/43»

Beispiel 2

An Stelle von 5 Teilen Diäthylenglykol nach Beispiel 1 wurden 5 Teile Äthylenglykol verwendet. Der erhaltene Schaumkörper zeigte die gleichen physikalischen Eigenschäften wie das nach Beispiel 1 erhaltene Erzeugnis".

Beispiel 3

Eine Mischung nach Beispiel 1, in der der Diäthylenglykol durch 5 Teile Propylenglykol ersetzt waren, ergab ebenfalls ein Erzeugnis mit den physikalischen Eigenschaften des Erzeugnisses nach Beispiel 1.

Tonerde 60,0

Calciumsilikathydrat 20,0

90% Zink-Merkaptobenzothiazol in 10% inertem Kohlenwasserstoff

Diorthotolylguanidin

Dinitrosopentarnethylentetramin

Melamin

Diäthylenglykol

Beispiel 4

Teile Die Mischung wurde wie im Beispiel 1 behandelt, nur daß die Erhitzungsdauer 5 Minuten betrug. Das erhaltene Schaumerzeugnis war kremfarben und frei von unangenehmem Geruch. Es hatte ein feines, gleichförmiges ZeIlgefüge und eine Dichte von 0,243.

2-Chlorbutadien-(l, 3)Polymerisat

mit Thiuramdisulfid stabilisiert 100,0

2, 2'-Methylen-bis(4-methyl-6-tert.-butyl-

phenol) 2,0

Vaseline 3,0

Zinkoxyd 5,0

Weichmacher 10,0

Schlämmkreide 50,0

Titandioxyd 10,0

Magnesiumoxyd 4,0

Dinitrosopentamethylentetramin 3,2

Melamin - 4,53

Diäthylenglykol , 5,0

wurden wie nach Beispiel 1 zu einer Mischung verarbeitet und in der Form erhitzt, nur daß das Heizen 6 statt Minuten dauerte. Der erhaltene Schaumkörper war kremfarben, frei von unerwünschtem Geruch und von feiner, gleichförmiger Zellstruktur. Die Dichte betrug 0,288.

Beispiel 7

Teile

35

Beispiel 5

Teile

2-Chlorbutadien-(l, 3)Polymerisat

mit Thiuramdisulfid stabilisiert ... 100

2, 2'-Methylen-bis(4-methyl-6-tert.-butyl-

phenol) ., 2

Vaseline 3

Zinkoxyd 5

Weichmacher * 10

Schlämmkreide 50

Titandioxyd 10

40 Butadien-Styrol-Mischpolymerisat mit 75 % Butadien, 23,5 % Styrolund 1,5 %Heptyl-

diphenylamin 100,0'

Styrol-Butadien-Mischpolymerisatmit hohem

Styrolgehalt 20,0

2, 2' - Methylen - bis (4 -methyl-6 - tert.-butyl-

phenol) 1,0

Schwefel 3,0

Vaseline 3,0

Zinkoxyd ■ 5,0

Weichmacher .-. 10,0

Tonerde ..:: 60,0

Calciumsilikathydrat .. .·. 20,0

90% Zink-Merkaptobenzothiazol in 10%

inertem Kohlenwasserstoff 0,75

Diorthotolylguanidin 0,25

Dinitrosopentamethylentetramin 3,2

Melamin .....' 8,0

Glycerin 5,0

Die Mischung wurde nach Beispiel 1 behandelt, jedoch wurde nur 5 Minuten geheizt. Das Schaumerzeugnis hatte eine helle Farbe und zeigte keinen unerwünschten Geruch. Es hatte ein feines, gleichförmiges Zellgefüge und eine Dichte von 0,261.

Beispiel 8

45 Teile

Magnesiumoxyd
Dinitrosopentamethylentetramin

Melamin

Diäthylen-glykol

10

Die Mischung wurde nach Beispiel 1 behandelt. Das Schaumerzeugnis war kremfarben und frei von unerwünschtem Geruch. Es hatte ein feines, gleichförmiges Zellgefüge und eine Dichte von 0,249.

55

Beispiel 6

Teile

60

Butadien-Styrol-Mischpolymerisat aus 75 % Butadien, 23,5 % Styrol und 1,5 %Heptyl-

diphenylamin 100,0

Styrol-Butadien-Mischpolymerisatmithohem

Styrolgehalt 20,0

2,2'-Methylen-bis(4-methyl-6-tert.-butyl-

phenol) 1,0

Schwefel 3,0

Vaseline 3,0

Zinkoxyd 5,0

Weichmacher 10,0

2-Chlorbutadien-(l, 3)Polymerisat, frei von Schwefel und schwefelentwickelnden

Stoffen 100

Styrol-Butadien-Mischpolymerisat mit

hohem Styrolgehalt 20

Vaseline 2

Zinkoxyd 5

Weichmacher 20

Tonerde 80

Magnesiumoxyd 4

Calciumsilikathydrat 15

Dinitrosopentamethylentetramin 2

Melamin 5

Diäthylenglykol 5

Die Mischung wurde wie nach Beispiel 1 behandelt, jedoch wurde sie 6 Minuten mit Dampf von 5,6 kg/cm² geheizt. Das erhaltene Schaumerzeugnis war von grauweißer Farbe, von feinem Zellgefüge und frei von unerwünschtem Geruch. Seine Dichte betrug 0,254.

Beispiel 9

Teüe

Pale Crepe Plantagenkautschuk 100,0

2, 2'-Methylen-bis(4-methyl-6-tert.-butylphenol) 1,0

Teile

Schwefel 3,5

Vaseline 3,0

Zinkoxyd 2,0

Weichmacher 10,0

Tonerde 65,0

Titandioxyd 10,0

Zinkstearat

Benzothiazyldisulfid

Dinitrosopentamethylentetramin

Melamin

Diäthylenglykol

Beispiel 11

Teile

Butadien-Styrol-Mischpolymerisat mit 75 % Butadien, 23,5 °/₀ Styrol undl,5 %Heptyl-

diphenylamin 100,0

Schlämmkreide 50,0

Diäthylenglykol 6,7

Vaseline 3,0

Zinkoxyd 5,0

90% Zink-Merkaptobenzothiazol in 10%

inertem Kohlenwasserstoff 0,88

Diorthotolylguanidin 0,24

Schwefel 3,5

Dinitrosopentamethylentetramin 5,6

Diese Mischung, die kein Melamin enthielt, wurde ebenfalls nach Beispiel 1 behandelt. Der erhaltene Schaumkörper war weiß und feinzellig, hatte aber einen unangenehmen fischigen Geruch.

Beispiel 12

Teile

diphenylamin 100,0

Diphenylamin 1,0

Schwefel 2,5

Vaseline 1,5

Zinkoxyd 5,0

Teile

Weichmacher 10,0

Tonerde 40,0

Kieselgur 30,0

Magnesiumoxyd

Diorthotolylguanidin

Benzothiazyldisulfid

Dinitrosopentamethylentetramin Melamin

Die Mischung wurde nach Beispiel 1 behandelt, nur daß •die Erhitzungsdauer von 4 auf 5 Minuten erhöht wurde. Der erhaltene Schaumkörper war von sehr heller Kremfarbe, von feinem Zellgefüge und frei von unerwünschtem •Geruch. Die Dichte war 0,246.

Beispiel 10

Teüe

Butadien-Styrol-Mischpolymeres mit 75% Butadien, 23,5 % Styrol und 1,5 %Heptyl-

diphenylamin 100,0

Diphenylamin 1,0

Schwefel 2,5

Vaseline 1,5

Zinkoxyd 5,0

Weichmacher 10,0

Tonerde 40,0

Kieselgur 30,0

Magnesiumoxyd 5,0

Diorthotolylguanidin 0,5

Benzothiazyldisulfid 1,5

Dinitrosopentamethylentetramin 4,0

Melamin 5,0

Diäthylenglykol 8,0

Die Mischung wurde nach Beispiel 1 behandelt. Der Schaumkörper war hellgelbbraun, feinzellig und frei von ■unerwünschtem Geruch. Die Dichte betrug 0,294.

Die Mischung wurde nach Beispiel 1 behandelt, nur daß das Erhitzen 8 Minuten durchgeführt wurde. Das Schaumerzeugnis war graugelb und hatte eine Dichte von 0,586. Die Volumenzunahme war sehr gering.

Beispiel 13

Teile

Butadien-Styrol-Mischpolymerisat aus 75 % Butadien, 23,5% Styrol und 1,5% Hep-

tyldiphenylamin 100,0

Diphenylamin 1,0

Schwefel 2,5

Vaseline 1,5

Zinkoxyd 5,0

Weichmacher 10,0

Tonerde 40,0

Kieselgur 30,0

Magnesiumoxyd 5,0

Diorthotolylguanidin 0,5

Benzothiazyldisulfid 1,5

Dinitrosopentamethylentetramin 4,0

Die Mischung wurde nach Beispiel 1 behandelt, mit dem

Unterschied, daß die Heizdauer 9,5 Minuten betrug. Das Schaumerzeugnis hatte eine Dichte von 0,547 und war nur mäßig aufgebläht. Es wies einen strengen, unangenehmen Geruch auf.

Beispiel 14

Teile

Pale Crepe Plantagenkautschuk 100,0

2,2'- Methylen -bis (4 - methyl - 6 - tert.-butyl-

phenol) 1,0

Schwefel 3,5

Vaseline 3,0

Zinkoxyd 2,0

Weichmacher 10,0

Tonerde 65,0

Titandioxyd 10,0

Zinkstearat 5,0

Benzothiazyldisulfid 8,0

Dinitrosopentamethylentetramin 3,2

Melamin 8,0

Die Mischung wurde wie im Beispiel 1 behandelt, nur daß die Heizung 6,5 Minuten durchgeführt wurde. Das Erzeugnis war runzlig und hatte eine Dichte von 0,416.

Zur Erzielung eines feinen Zellgefüges ist es wichtig,

daß die Mischungsbestandteile in geringer Teilchengröße homogen in der Mischung dispergiert sind. Deshalb ist es zweckmäßig, das Melamin vor dem Einmischen auf eine solche Feinheit zu vermählen, daß es ein Sieb DIN 0,074 (DIN 1171) passiert.

Aus den Beispielen 12 und 14, die im Gegensatz zu den Beispielen 10 und 9 ohne Zusatz von mehrwertigen Alkoholen durchgeführt sind, ist zu ersehen, daß das Erzeugnis ohne die aktivierende Wirkung der mehrwertigen Alkohole ziemlich dicht und die Aufblähung nur gering war. Aus den Beispielen 11 und 13, bei denen die Mischungen kein Melamin enthielten, ist zu erkennen, daß die Erzeug-

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nisse ohne den erfindungsgemäßen Melaminzusatz einen strengen und unangenehmen Amingeruch aufweisen. In der Mischung nach Beispiel 13 fehlt außerdem der beschleunigende mehrwertige Alkohol. Die Erzeugnisse weisen nicht nur einen strengen Geruch auf, sondern sind auch nur mäßig aufgebläht.

Die in den Beispielen aufgeführten Mengenangaben können weitgehend abgewandelt werden, jedoch hat sich zur Erzielung hochwertiger Erzeugnisse ein Verhältnis von Melamin zum Dinitrosopentamethylentetramin von etwa to 0,75:1 und ein Verhältnis des Alkoholaktivators zum Elastomerenvonetwa5bisl0:100 als vorteilhaft erwiesen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Schaumkörper aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk oder anderen Elastomeren u. dgl. von feinem gleichförmigen Zellgefüge herzustellen, die völlig frei von unerwünschtem oder tadelhaftem Geruch sind.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Treibmittel zur Herstellung von Schaumkörpern aus Elastomeren, Kunststoffen, Kunstharzen od. dgl. nach Hauptpatentanmeldung P 12 336 IVb / 39 b, dadurch gekennzeichnet, daß es neben Dinitrosopentamethylentetramin und einem mehrwertigen Alkohol Melamin enthält.

© 609 839/439 3.57