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DE1148067B - Process for the production of homogeneous rubber-silica mixtures - Google Patents

Process for the production of homogeneous rubber-silica mixtures

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Publication number
DE1148067B
DE1148067B DEC22161A DEC0022161A DE1148067B DE 1148067 B DE1148067 B DE 1148067B DE C22161 A DEC22161 A DE C22161A DE C0022161 A DEC0022161 A DE C0022161A DE 1148067 B DE1148067 B DE 1148067B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
silica
rubber
acid
minutes
cream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEC22161A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Guenter Maass
Dr Frederico Engel
Dr Paul Bernemann
Dr Harald Bluemel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels AG
Original Assignee
Chemische Werke Huels AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to NL133870D priority Critical patent/NL133870C/xx
Priority to NL268274D priority patent/NL268274A/xx
Application filed by Chemische Werke Huels AG filed Critical Chemische Werke Huels AG
Priority to DEC22161A priority patent/DE1148067B/en
Priority to DEC22325A priority patent/DE1204404B/en
Priority claimed from DEC22964A external-priority patent/DE1204405B/en
Priority to FR870515A priority patent/FR1301083A/en
Priority to GB2952361A priority patent/GB924699A/en
Publication of DE1148067B publication Critical patent/DE1148067B/en
Priority to US00296755A priority patent/US3849363A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • C08J3/21Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
    • C08J3/215Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase at least one additive being also premixed with a liquid phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Es ist bereits bekannt, daß man Mischungen aus Kautschuk und Kieselsäure durch gemeinsames Fällen von wäßrigen Kautschukdispersionen und Wasserglaslösungen bzw. Kieselsäuresolen herstellen kann, indem man die Kautschukdispersion mit Wasserglas vermischt und mit Ammoniumsulfat, eventuell unter Zusatz von Kochsalz oder Alkohol, fällt oder die Kautschukdispersion mit einem Kieselsäuresol mischt und unter Zusatz von Säuren fällt. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß man nur Mischungen mit einem geringen Kieselsäuregehalt von weniger als 10 Vo erhält, denen man nachträglich noch weitere Füllstoffe, z.B. Kolloid—Kaolin oder aktiven Gasruß, zumischen muß, und daß die Kieselsäure nicht in hochaktiver Form ausgefällt wird.It is already known that mixtures of rubber and silica can be mixed together Produce cases of aqueous rubber dispersions and water glass solutions or silica sols by mixing the rubber dispersion with water glass and adding ammonium sulfate, possibly with the addition of common salt or alcohol, or the rubber dispersion with a silica sol mixes and falls with the addition of acids. These methods have the disadvantage that you can only Mixtures with a low silica content of less than 10 Vo are obtained which are subsequently obtained still other fillers, e.g. colloid kaolin or active carbon black, must be added, and that the silica is not precipitated in a highly active form.

Es wurde gefunden, daß man homogene Kautschuk-Kieselsäure-Mischungen durch gemeinsames Fällen von Synthese-Kautschuklatices und Alkalisilikatlösungen in Gegenwart von neutralen Elektrolyten mit Säuren und anschließendes Filtrieren, Waschen und Trocknen vorteilhaft herstellen kann, wenn man eine rahmbare Kautschukdispersion, die einen nur im alkalischen Bereich beständigen Emulgator enthält, mit der gewünschten Menge Alkalisilikatlösung und einer solchen Menge wäßriger neutraler Elektrolytlösung versetzt, daß die Elektrolytkonzentration zwischen 30 und 80 g/l, vorzugsweise zwischen 40 und 60 g/l, im erhaltenen Rahm beträgt, anschließend diesen Rahm bei Temperaturen zwischen 15 und 30° C unter intensivem Rühren innerhalb von 10 bis 180 Minuten gleichmäßig mit Säure bis zu einem pjrWert zwischen 9 und 7 versetzt, wobei die Elektrolytkonzentration bei kürzeren Säurezugabezeiten an der oberen Grenze des oben angegebenen Bereiches liegen muß, anschließend das Reaktionsgemisch gegebenenfalls 10 bis 120 Minuten auf 80 bis 100° C erhitzt und gegebenenfalls durch weitere Zugabe von Säure auf einen pH-Wert von 3 bis 2 einstellt.It has been found that homogeneous rubber-silica mixtures can advantageously be produced by joint precipitation of synthetic rubber latices and alkali metal silicate solutions in the presence of neutral electrolytes with acids and subsequent filtering, washing and drying if a creamable rubber dispersion which is only alkaline Contains area stable emulsifier, mixed with the desired amount of alkali silicate solution and such an amount of aqueous neutral electrolyte solution that the electrolyte concentration between 30 and 80 g / l, preferably between 40 and 60 g / l, in the cream obtained, then this cream at temperatures between 15 and 30 ° C with vigorous stirring within 10 to 180 minutes evenly mixed with acid up to a p jr value between 9 and 7, the electrolyte concentration must be at the upper limit of the above range for shorter acid addition times, then the reaction mixture if necessary s heated for 10 to 120 minutes at 80 to 100 ° C and optionally by further addition of acid to a pH value of 3 is adjusted to the second

Unter diesen Bedingungen können Kautschuk-Kieselsäure-Mischungen mit beliebigen Gehalten an hochaktiver Kieselsäure hergestellt werden. Das Verhältnis 100 Teile Kautschuk zu 100 Teilen Kieselsäure z. B. kann ohne weiteres erreicht werden. Es läßt sich durch Schlämmen in Wasser beweisen, daß selbst bei diesem Verhältnis der Kautschuk vollkommen gleichmäßig mit Kieselsäure durchsetzt ist.Under these conditions, rubber-silica mixtures with any content can be used highly active silica can be produced. The ratio of 100 parts of rubber to 100 parts of silica z. B. can easily be achieved. It can be proved by soaking in water that even with this ratio the rubber is completely evenly interspersed with silica.

Bevorzugt sind beispielsweise Dispersionen aus Mischpolymerisaten von Diolefinen, wie Butadien, und Monoolefinen, wie Styrol, Acrylsäurenitril, Acrylsäureester und Methacrylsäureester oder Vinylpyridin. For example, dispersions of copolymers of diolefins, such as butadiene, and monoolefins such as styrene, acrylonitrile, acrylic acid esters and methacrylic acid esters or vinyl pyridine.

Verfahren zur Herstellung
homogener Kautschuk-Kieselsäuremischungen
Method of manufacture
homogeneous rubber-silica mixtures

Anmelder:Applicant:

Chemische Werke Hüls Aktiengesellschaft,
Marl (Kr. Recklinghausen)
Chemical works Hüls Aktiengesellschaft,
Marl (district of Recklinghausen)

Dr. Günter Maaß, Dr. Frederico Engel,Dr. Günter Maaß, Dr. Frederico Engel,

Marl (Kr. Recklinghausen),
Dr. Paul Bernemann, Haltern (Westf.),
Marl (district of Recklinghausen),
Dr. Paul Bernemann, Haltern (Westphalia),

und Dr. Harald Blümel,and Dr. Harald Blümel,

Hamm bei Marl (Kr. Recklinghausen),Hamm near Marl (Kr. Recklinghausen),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Die erste Voraussetzung für dieses Verfahren ist der Einsatz einer Kautschukdispersion, die mit Elektrolyten einen stabilen Rahm zu bilden vermag. Als Rahm wird in diesem Falle der Zustand der Kautschukdispersion bezeichnet, bei dem die Primärteilchen zwar schon zu großen Aggregaten agglomeriert, aber noch unfühlbar fein sind. Er stellt demnach in der Teilchengröße einen Zwischenzustand zwischen der Kautschukdispersion und einem Koagulat dar und ist weiterhin durch die mangelnde Neigung zu einer weiteren Koagulation gekennzeichnet. Unter Rahm wird hierbei die Gesamtmischung aus Kautschukdispersion und Elektrolyt ohne Abtrennung eines Serums verstanden.The first requirement for this process is the use of a rubber dispersion that contains Electrolytes are able to form a stable cream. The cream in this case is the state of Rubber dispersion in which the primary particles agglomerate to form large aggregates, but are still imperceptibly fine. Accordingly, it represents an intermediate state in terms of particle size between the rubber dispersion and a coagulate and is still due to the lack Marked tendency to further coagulation. The total mixture is under the cream understood from rubber dispersion and electrolyte without separation of a serum.

Die Dauer der Stabilität eines Rahms hängt von der Menge an zugesetztem Salz ab. Eine brauchbare Kautschukdispersion muß beim Zusatz der zur Fällung der Kieselsäure benötigten Salzmenge und der Salzmenge, die durch die Neutralisation des Alkaligehaltes des Wasserglases während der Fällung entsteht, so lange stabil bleiben, wie bei der Herstellung der Kautschuk-Kieselsäure-Mischung die Fällung der Kieselsäure dauert. Das entspricht dem Zeitraum vom Ansetzen des Rahmes bis zur Erreichung des ungefähren Neutralpunktes (pH 7 bis 9).The duration of the stability of a cream depends on the amount of salt added. A usable rubber dispersion must remain stable with the addition of the amount of salt required for the precipitation of the silica and the amount of salt that is formed by the neutralization of the alkali content of the waterglass during the precipitation as long as the precipitation of the silica takes during the preparation of the rubber-silica mixture . This corresponds to the period from the preparation of the cream until reaching the approximate neutral point (p H 7 to 9).

Zur Prüfung einer Kautschukdispersion auf ihre Fähigkeit zur Bildung eines stabilen Rahmes legt man die Bedingungen, die bei der Herstellung der Kautschuk-Kieselsäure-Mischung eingehalten wer-To test a rubber dispersion for its ability to form a stable frame the conditions that are adhered to during the production of the rubber-silica mixture

309 578/287309 578/287

3 43 4

den soll, zugrunde. Es soll beispielsweise aus einer an fettsauren Salzen zwischen 25 und 99 Teilen der Kautschukdispersion mit einem Feststoffgehalt von gesamten Emulgatormenge variieren kann.
19% und einer Wasserglaslösung mit einem Kiesel- Für das Gelingen einer Fällung sind weiterhin die Säuregehalt von 26,1% und einem Alkaligehalt von Konzentrationen in der Ausgangssuspension sowie 8.25% eine Mischung hergestellt werden, die etwa 5 die Fälldauer (Säurezugabezeit) bis zum Erreichen 33% Kieselsäure enthält; die Fällung soll in Gegen- des ungefähren Neutralpunktes und die Fällwart von 50 g Natriumchlorid je Liter Rahm in temperatur maßgebend. Konzentrationen, Fällzeiten 10 Minuten bei Zimmertemperatur bis zum pH 8 mit und Temperaturen, die außerhalb des angegebenen 1,5 η-Salzsäure erfolgen. Aus diesen Daten lassen Bereiches liegen, führen nicht zu einheitlichen sich die Testbedingungen wie folgt errechnen: io Kautschuk-Kieselsäure-Mischungen. Erfindungsgemäß
the should, based on. It should be able to vary, for example, from a fatty acid salt between 25 and 99 parts of the rubber dispersion with a solids content of the total amount of emulsifier.
19% and a water glass solution with a silica. For the success of a precipitation, the acid content of 26.1% and an alkali content of concentrations in the starting suspension and 8.25% must be prepared a mixture that takes about 5 the duration of the precipitation (acid addition time) until it is reached Contains 33% silica; the precipitation should be around the approximate neutral point and the precipitation rate of 50 g sodium chloride per liter cream in temperature. Concentrations Fällzeiten 10 minutes at room temperature to p H 8 with and temperatures, take place outside the specified 1.5 η-hydrochloric acid. The test conditions are not uniform and can be calculated as follows from these data: io rubber-silica mixtures. According to the invention

-, -^ η r. tr- , " i j r,n rv π sc& die Fälltemperatur zwischen 15 und 30° C liegen, -, - ^ η r. tr- , "ij r, n rv π , ι sc & the falling temperature are between 15 and 30 ° C,

1. Fur 15 g Kautschuk werden 78,9 g Kautschuk- die Fälldauer ^^ 10 und 180 Minuten. Die1. For 15 g of rubber, 78.9 g of rubber - the felling time ^^ 10 and 180 minutes. the

dispersion benotigt. Elektrolytkonzentration und die Fälldauer sind beidispersion required. Electrolyte concentration and the duration of the felling are at

2. Für 7,5 g Kieselsäure (entsprechend 33% Kiesel- konstanten Kautschuk- und Kieselsäurekonzentratiosäure in der Mischung) werden 21,3 ml Wasser- ig nen voneinander in dem Sinne abhängig, daß bei glas benötigt. niedrigen Elektrolytkonzentrationen längere Fäll-2. For 7.5 g of silica (corresponding to 33% silica-constant rubber and silica concentrate acid in the mixture), 21.3 ml of aqueous properties are required, depending on one another in the sense that glass is required. low electrolyte concentrations, prolonged precipitation

3. Bei der Neutralisation entstehen aus dem zeiten eingehalten werden müssen. Es ist jedoch er-Alkaligehalt des Wasserglases 4,4 g Natrium- forderlich, bei längeren Säurezugabezeiten auch chlorid. niedrige Elektrolytkonzentrationen zu wählen, obwohl3. During the neutralization, the times must be adhered to. However, it is er alkaline of the water glass 4.4 g sodium is required, with longer acid addition times also chloride. Choose low electrolyte levels, though

4. Zur Einstellung des Rahmes auf 50 g Natrium- 20 dies im sinne obiger Abhängigkeit getan werden chlorid je Liter werden 28,0 ml 20%ige Na- kann· Bei deQ erfindungsgemäß einzuhaltenden Fälltriumchloridlösung = 6,4 g Natriumchlorid be- zeiten zwischen 10 und 180 Minuten liegen die entnötigt, sprechenden Elektrolytkonzentrationen zwischen 30Chloride 4. In order to set the cream to 50 g sodium 20 this in mind, it obi g per liter depending done to 28.0 ml of 20% Na · In DEQ can be observed according to the invention Fälltriumchloridlösung = 6.4 g sodium chloride loading times between 10 and 180 minutes the drained, speaking electrolyte concentrations are between 30

c tv ο- ™ „„ v. * ·· * ^ cn ^i ι c „ e„i„ und 80 g/l, vorzugsweise zwischen 40 und 60 g/l, d. h.c tv ο- ™ "" v. * ·· * ^ cn ^ i ι c "e" i "and 80 g / l, preferably between 40 and 60 g / l, ie

5. Die Sauremenge betragt etwa 50 ml 1,5 n-aalz- n , . A·.,. b. —..,, .^n τ-τ ι * ι -τ·*
säure & s ' as z. B. bei 10 Minuten Fallzeit 60 g Elektrolyt je Liter,
5. The amount of acid is about 50 ml 1.5 n-aalz- n,. A ·.,. b . - .. ,,. ^ N τ-τ ι * ι -τ · *
acid &s' as z. B. with a 10 minute fall time 60 g electrolyte per liter,

bei 180 Minuten 40 g Elektrolyt je Liter, wenn eineat 180 minutes 40 g of electrolyte per liter, if one

Die Flüssigkeitsmengen von 2, 4 und 5 ergeben Mischung mit einem Kautschuk-Kieselsäure-Verhältzusammen 99,3 ml, der Gesamtsalzgehalt als Summe nis von 100:50 bei einer Kautschukkonzentration von 3 und 4 beträgt 10,8 g Natriumchlorid. In einem zwischen 100 und 150 g/l und eine Kieselsäurekon-250-ml-Becherglas werden nun 78,9 g Kautschuk- 30 zentration zwischen 50 und 75 g/l gefällt werden soll, dispersion vorgelegt, innerhalb von einer Minute mit Wie bereits erwähnt, kann aber auch durchaus z. B. 10,8 g Natriumchlorid, gelöst in 99,3 ml Wasser, die Fälldauer 60 Minuten bei einer Elektrolytkonzenunter intensivem Rühren versetzt und 10 Minuten tration von 60 g/l betragen. (Unter »Kautschukrühren gelassen. Nach dieser Zeit muß der Rahm konzentration« wird hier und im folgenden stets der noch stabil sein, d. h., es dürfen keine fühlbaren An- 35 Feststoffgehalt der Kautschukdispersion, umgerechnet teile in der Suspension vorhanden sein bzw. es muß auf die im Rahm vor der Säurezugabe herrschende die gesamte Suspension ein Sieb mit einer Maschen- Verdünnung, verstanden; die in Form von Wasserglas weite von 0,5 mm (Din 12) glatt passieren. vorliegende Kieselsäurekomponente wird als »Kiesel-The liquid amounts of 2, 4 and 5 make a mixture with a rubber-silica ratio combined 99.3 ml, the total salt content as a sum of 100:50 with a rubber concentration of 3 and 4 is 10.8 g of sodium chloride. In a 100 to 150 g / l and a 250 ml silica cone beaker 78.9 g of rubber at a concentration between 50 and 75 g / l are now to be precipitated, dispersion submitted, within one minute with As already mentioned, but can also be z. B. 10.8 g of sodium chloride, dissolved in 99.3 ml of water, the precipitation time is 60 minutes with an electrolyte concentration below added vigorous stirring and 10 minutes tration of 60 g / l. (Under »Rubber Stirring calmly. After this time, the cream must be concentrated here and in the following still be stable, d. This means that there must be no noticeable solids content of the rubber dispersion, converted parts of the suspension must be present or it must be the same as in the cream before the addition of acid the entire suspension understood a sieve with a mesh dilution; those in the form of water glass pass a width of 0.5 mm (Din 12) smoothly. present silica component is called »silica

Die Kautschukdispersion muß außerdem einen säurekonzentration« berechnet.)The rubber dispersion must also have an acid concentration «calculated.)

Emulgator enthalten, der nur im alkalischen 40 Die Kautschuk- und Kieselsäurekonzentrationen imContain emulsifier which is only available in alkaline 40 The rubber and silica concentrations in the

Pn-Bereich beständig ist und der durch Neutrali- Rahm sind von folgenden drei Komponenten ab-Pn area is stable and the neutrali cream is separated from the following three components

sation, d. h. durch Säurezugabe, bis zum pH 7 inaktiv hängig:sation, ie, by adding acid, up to p H 7 inactive pending:

wird und seine Emulgierfähigkeit verliert. Zu dieser 1. dem gewünschten Kautschuk-Kieselsäure-Ver-and loses its ability to emulsify. To this 1. the desired rubber-silica composition

Emulgatorengruppe gehören vor allen Dingen die hältnis in der Mischung,Emulsifier group includes above all the ratio in the mixture,

Alkalisalze der Fettsäuren, insbesondere Salze der 45 2 dem Feststoffgehalt der einzusetzenden Kau-Alkali salts of fatty acids, in particular salts of the 45 2 the solids content of the chewing to be used

Carbonsäuren mit 15 bis 18 C-Atomen, z. B. tschukdispersion undCarboxylic acids with 15 to 18 carbon atoms, e.g. B. Tschukdispersion and

Palmitate, Stearate und Oleate und Gemische der- „ , „. , .. , . .. , „. ,Palmitates, stearates and oleates and mixtures of the ",". , ..,. .., ". ,

selben, wie sie z.B. bei der Paraffinoxydation an- 3" der Kieselsaurekonzentration des Wasserglases.the same as, for example, in the case of paraffin oxidation at 3 "of the silica concentration in the water glass.

fallen, insbesondere die Kaliumsalze. Die zwar eben- Da diese drei Variablen sehr großen Schwankunfalls zu der Gruppe der im alkalischen pH-Bereich 50 gen unterworfen sein können, lassen sich keine allbeständigen Emulgatoren gehörenden Salze von dis- gemein gültigen Regeln aufstellen. Bei den allgemein proportionierten Harzsäuren sind wegen ihrer Elek- üblichen Feststoffgehalten der Kautschukdispersion trolytempfindlichkeit praktisch nicht geeignet. Sie zwischen 20 und 30% und dem handelsüblichen lassen nur bei äußerst geringen Salzkonzentrationen Kieselsäuregehalt des Wasserglases zwischen 25 und eine Rahmbildung zu und kommen deswegen für 55 28% werden Kautschukkonzentrationen zwischen Mischungen mit hohen Kieselsäuregehalten nicht in 50 und 200 g/l und die je nach dem in der Mischung Frage. Ganz besonders geeignet ist jedoch die An- gewünschten Kautschuk-Kieselsäure-Verhältnis entwesenheit eines Gemisches aus fettsauren Salzen und sprechende Kieselsäurekonzentration bevorzugt, z. B. harzsauren Salzen als Emulgatoren, wobei der Anteil bei einem Kautschuk-Kieselsäure-Verhältnisfall, especially the potassium salts. Although likewise Since these three variables huge farce accident may be subject gen to the group of p in the alkaline range H 50, no allbeständigen emulsifiers belonging salts can of dis- common accepted rules up. In the case of the generally proportioned resin acids, because of their usual electrolyte solids content of the rubber dispersion, trolyte sensitivity is practically unsuitable. Between 20 and 30% and the commercially available ones, the silica content of the water glass between 25 and 35 can only be formed in the case of extremely low salt concentrations and that is why rubber concentrations between mixtures with high silica contents are not in 50 and 200 g / l, depending on that in the mix question. Very particularly suitable, however, is the desired rubber / silica ratio, without a mixture of fatty acid salts and a suitable silica concentration, e.g. B. resin acid salts as emulsifiers, the proportion at a rubber-silica ratio

von 100:30 = 150 g Kautschuk und 45 g Kieselsäure je Literfrom 100: 30 = 150 g rubber and 45 g silica per liter

oder 120 g Kautschuk und 36 g Kieselsäure je Liter,
von 100 :40 = 150 g Kautschuk und 60 g Kieselsäure je Liter
or 120 g rubber and 36 g silica per liter,
of 100: 40 = 150 g rubber and 60 g silica per liter

oder 120 g Kautschuk und 48 g Kieselsäure je Liter.or 120 g rubber and 48 g silica per liter.

Je mehr sich das Verhältnis Kautschuk zu Kiesel- nähert, um so höher wird, wenn man eine erhebliche säure in der !gewünschten Mischung dem Wert 1 zusätzliche Verdünnung des Rahmes mit WasserThe closer the ratio of rubber to silica approaches, the higher it becomes if you have a considerable one acid in the desired mixture to the value 1 additional dilution of the cream with water

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vermeiden will, die verständlicherweise einen höheren Eine Mischung, die gemäß den obigen Bedingun-Elektrolyteinsatz pro Mischungseinheit erfordert, die gen hergestellt ist und in der die Kieselsäure in opti-Kieselsäurekonzentration. Es wurde nun gefunden, maler Verteilung enthalten ist, läßt sich bereits aus daß die Elektrolytkonzentration auch mit der Kiesel- der Beschaffenheit der Fällungssuspension nach Einsäurekonzentration im Rahmen variiert werden kann, 5 stellen des pH-Wertes 2 bis 3 an der Form und der d. h., bei hohen Kieselsäurekonzentrationen kann die Größe der Teilchen erkennen. Die Teilchen sind an-Elektrolytkonzentration ohne Verlängerung der Fäll- nähernd kugelige Gebilde. Mit steigendem Kieseldauer herabgesetzt werden, ohne die Homogenität Säuregehalt der Mischung sinkt der Teilchendurchder Kautschuk-Kieselsäure-Mischung zu verschlech- messer von z. B. 0,1 bis 3 mm bei einem Kieselsaurerem, ίο gehalt von 10% auf 1 bis 3 μ bei einem Gehalt vonA mixture which, according to the above conditions, requires the use of electrolyte per unit of mixture, which is produced and in which the silica is in an optimal silica concentration. It has now been found, painter distribution is contained, can already be made that the electrolyte concentration may also be varied with the silica of the nature of the precipitation suspension after Einsäurekonzentration in the frame, 5 represent the p H -value 2 to 3 in the form and that , at high silica concentrations can recognize the size of the particles. The particles are at electrolyte concentration without lengthening the precipitation - almost spherical structures. The acid content of the mixture decreases with increasing silica duration without the homogeneity. B. 0.1 to 3 mm for a silicic acid, ίο content of 10% to 1 to 3 μ at a content of

Um diese Verhältnisse zu verdeutlichen, seien fol- 30% Kieselsäure. Infolge der geringen TeilchengrößeTo make these relationships clear, let 30% silica be used. Due to the small particle size

gende Beispiele angeführt: muß das Produkt zweckmäßig auf einer Nutsche,The following examples are given: must the product expediently be placed on a suction

Es soll eine Mischung mit einem Kautschuk- einem Drehfilter, einer Zentrifuge oder ähnlichen zurIt should be mixed with a rubber filter, a rotary filter, a centrifuge or similar

Kieselsäure-Verhältnis von 100:100 hergestellt wer- Filtration feinster Stoffe geeigneten Apparaturen fil-Silica ratio of 100: 100 can be made Filtration of the finest substances using suitable equipment.

den. Es können nun die Konzentrationen im Rahmen 15 triert werden. Die Waschung kann entweder durchthe. The concentrations can now be trated within 15. The ablution can either by

wie folgt eingestellt werden: wiederholtes Suspendieren in kaltem oder temperier-can be set as follows: repeated suspension in cold or tempered

a) 90 g Kautschuk ie Liter tem Wasser oder direkt auf dem Filter erfolgen. Das 90 g Kieselsäure je Liter, Produkt wird bei Temperaturen zwischen 60 und 50 g Natriumchlorid je Liter, 120° C getrocknet.a) 90 g rubber ie liter water system or directly on the filter. The 90 g of silica per liter of product is dried at temperatures between 60 and 50 g of sodium chloride per liter at 120.degree.

Fälldauer bis pH 8 · 15 Minuten; 2° Die Herstellung der Mischungen kann auch konti-Felling time up to p H 8 · 15 minutes; 2 ° The production of the mixtures can also be carried out continuously

b) wenn der Feststoffgehalt der Kautschukdispersion nuierHch durchgeführt werden indem die Suspension _„ „rial,Kt. eme Reihe von Gefäßen durchlauft, in denen die em-b) when the solid content of the rubber dispersion nuierHch be carried out by passing the suspension _ "" r i al, Kt. a series of vessels in which the em-

Co Oi.ld.UUL· 1 », η 1 τη..« 1 · , · 1Co Oi.ld.UUL · 1 », η 1 τη ..« 1 ·, · 1

mn tr <. ι. 1 · τ ·<. zelnen Stuten der Fallung hintereinander vorgenom-mn tr <. ι. 1 · τ · <. individual mares of the fall one after the other.

120 g Kautschuk je Liter, men werden.120 g of rubber per liter are needed.

8 J ' 25 Als Rohstoffe für die Kieselsäure kommen Alkali- 8 J '25 The raw materials for the silica are alkali

Fälldauer bis pH 8 :15 Minuten;Felling time up to pH 8: 15 minutes;

c) jede höhere Elektrolytkonzentration, solange die Hegt im Wasserglas im allgemeinen bei 1:3,3, jedochc) any higher electrolyte concentration as long as the value in the water glass is generally 1: 3.3, however

Rahmungsbeständigkeit der Kautschukdispersion sind aUe übrigen möglichen Verhältnisse ohne Einfluß.The framing resistance of the rubber dispersion has no effect other than the other possible conditions.

es erlaubt, ist möglich: 3<J Unter neutralen Elektrolyten sind die Salze star-it is allowed, is possible: 3 <J Under neutral electrolytes, the salts are rigid

90 g Kautschuk je Liter, ker Säuren und starker Laugen zu verstehen, z. B.90 g of rubber per liter, to understand ker acids and strong alkalis, z. B.

90 g Kieselsäure je Liter, Natriumchlorid, Natriumsulfat, Kaliumchlorid und90 g of silica per liter, sodium chloride, sodium sulfate, potassium chloride and

60 g Natriumchlorid je Liter, Kaliumsulfat. Als Säuren können beliebige starke60 g sodium chloride per liter, potassium sulfate. Any strong acids can be used as acids

Fälldauer bis pH 8 :15 Minuten. Säuren eingesetzt werden, z. B. die Mineralsäuren,Precipitation time to p H 8: 15 minutes. Acids are used, e.g. B. the mineral acids,

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß Kau- 35 Schwefelsäure und Salzsäure, niedere Carbonsäuren,In summary it can be said that masticatory 35 sulfuric acid and hydrochloric acid, lower carboxylic acids,

tschuk-, Kieselsäure- und Elektrolytkonzentration so- wie Ameisensäure und Essigsäure, oder auch Surfo-chuk, silica and electrolyte concentration as well as formic acid and acetic acid, or surfo-

wie die Fälldauer (Säurezugabezeit) voneinander ab- säuren.like the duration of the precipitation (acid addition time) acidify from one another.

hängig sind, jedoch ist die Abhängigkeit zwischen der Wie aus den Beispielen hervorgeht, weisen die er-are dependent, however, the dependency between the As can be seen from the examples, the

Kieselsäurekonzentration und der Elektrolytkonzen- findungsgemäß hergestellten Mischungen gegenüber tration bzw. der Kieselsäurekonzentration und der 40 auf andere Weise hergestellten Mischungen aus Kau-Säurezugabezeit nicht so groß wie die Abhängigkeit tschuk und hellem Füllstoff in den daraus hergestellzwischen Elektrolytkonzentration und Säurezugabe- ten Vulkanisaten die Vorteile höherer Elastizität bei zeit. Dabei gibt es für jede Konzentration bzw. für die Raum- und höherer Temperatur, höherer Festigkeiten Säurezugabezeit eine untere Grenze, die nicht über- bei gleichen Bruchdehnungen sowie höherer Moduli schritten werden darf, wenn eine homogene Mischung 45 und damit besserer Verschleißfestigkeiten auf, wobei von Kautschuk und Kieselsäure erreicht werden soll. die Mischungsplastizitäten sehr ähnlich liegen. Femer Die obere Grenze wird durch die Konzentrationen der wird im Vergleich mit einer auf dem üblichen Wege Ausgangsstoffe, die Löslichkeit des Elektrolyten und hergestellten, z. B. durch Mischen von Füllstoff und die Rechnungsbeständigkeit der Kautschukdispersion Kautschuk auf einem Walzwerk oder in einem Innenbestimmt. 50 mischer hergestellten Mischung zur Erzielung gleicher Es ist wesentlich, daß die Säure in einem gleich- Vulkanisationszustände weniger Vulkanisiennittelverförmigen Strom dem Rahm zugefügt wird und daß braucht bzw. ist die Möglichkeit gegeben, zur Erzieörtliche Übersäuerungen an der Einlaufstelle vermie- lung gleicher Eigenschaften kostensparend mehr Verden werden. Dies kann am zweckmäßigsten durch ein arbeitungs oder Strecköl einzusetzen. Eindüsen bzw. Versprühen der Säure erreicht werden, 55 Aus den Mischungen hergestellte Kautschukartikel, wenn gleichzeitig das Reaktionsgemisch intensiv und wie Dichtungen und Profile, Besohlungsmaterial und gleichmäßig gerührt wird. Der Rührer kann bekann- Schuhwerk, zellige Artikel und Spielwaren, zeigen ter Art sein, z. B. Hoesch-, Anker- oder Propeller- durch die obenerwähnten Eigenschaftsverbesserungen rührer. bessere Gebrauchseigenschaften und längere Haltbar-Ist das Reaktionsgemisch mit der Säure auf ein pH 60 keit gegenüber durch Verwendung von auf übliche von 9 bis 7 eingestellt, soll es zweckmäßig eine ge- Weise hergestellten Vormischungen oder Mischungen wisse Zeit erhitzt werden. Dabei wird entweder direkt angefertigten Artikeln. Es ist insbesondere in langer durch Einblasen von Wasserdampf oder indirekt auf andauernden periodischen Wechselbeanspruchungen Temperaturen zwischen 80 und 100° C aufgeheizt ausgesetzten Artikeln, wie Bereifungen und Teilen und das Gemisch 10 Minuten bis 2 Stunden bei dieser 65 hiervon, Puffern und Federungselementen aller Art Temperatur belassen. Anschließend kann — auf ein- sowie Förderbändern, Keilriemen, Luftfederungen, mal oder allmählich — weitere Säure bis zum pg möglich, die besseren Elastizitätseigenschaften und von 3 bis 2 zugesetzt werden. damit niedrigeren Hysteresiswerte sowie den zumSilica concentration and the electrolyte concentration according to the invention compared to tration or the silica concentration and the mixtures of masticatory acid addition time produced in other ways are not as great as the dependency on chuk and light filler in the electrolyte concentration and acid added vulcanizates produced from them, the advantages of higher elasticity with time. There is a lower limit for each concentration or for the room temperature and higher temperature, higher strength acid addition time, which must not be exceeded with the same elongation at break and higher moduli if a homogeneous mixture 45 and thus better wear resistance, whereby from Rubber and silica should be achieved. the mixing plasticities are very similar. Furthermore, the upper limit is determined by the concentrations of the starting materials, the solubility of the electrolyte and produced, e.g. B. determined by mixing filler and the invoice stability of the rubber dispersion rubber on a rolling mill or in an indoor. It is essential that the acid is added to the cream in a uniform flow in the form of vulcanization agents, and that requires or is given the possibility of avoiding the same properties at the point of entry in order to reduce costs will. The best way to do this is to use a working oil or an extender oil. The acid can be injected or sprayed, 55 Rubber articles produced from the mixtures, if the reaction mixture is stirred intensively and uniformly like seals and profiles, sole material at the same time. The stirrer can be known footwear, cellular articles and toys, show ter type, z. B. Hoesch, anchor or propeller stirrer through the aforementioned property improvements. better performance characteristics and longer preservation-60 ness compared to set the reaction mixture with the acid to a p H by using the usual 9-7, it should be appropriate an overall manner premixes prepared or mixtures certain time to be heated. In doing so, either directly manufactured articles. In particular, in articles such as tires and parts and the mixture, buffers and suspension elements of all kinds, which are exposed to temperatures between 80 and 100 ° C for a long time by blowing in water vapor or indirectly to continuous periodic alternating stresses, the mixture is left at this temperature for 10 minutes to 2 hours . Then - on single and conveyor belts, V-belts, air suspension, sometimes or gradually - further acid up to pg possible, the better elastic properties and from 3 to 2 can be added. thus lower hysteresis values as well as the

Teil auch hierdurch bedingten erhöhten Verschleißwiderstand technisch zu nutzen. Vor allem bei Kraftfahrzeugreifenherstelleni ergibt sich dadurch die Möglichkeit, beliebig gefärbte Reifen, deren sichtbare Teile, wie Seitenwand und Lauffläche, vollständig oder zum Teil hellgefärbte Mischungen enthalten, mit erheblich besseren Leistungen anzufertigen, als dies bisher unter Verwendung von Mischungen üblicher Herstellungsweise möglich war.Part of the increased wear resistance caused by this to be used technically. Especially in the manufacture of motor vehicle tires This makes it possible to completely color tires and their visible parts, such as the sidewall and tread or partly light-colored mixtures contain, with considerably better performance than this was previously possible using mixtures of conventional production methods.

Beispiel 1example 1

774 g einer Synthese-Kautschukdispersion mit einem Feststoffgehalt von 19,4%, der Feststoff, bestehend aus 76 Teilen Butadien und 24 Teilen Styrol, der 8,2% Kaliumstearat, bezogen auf den Feststoff als Emulgator, enthält, werden mit 281 g Natronwasserglas, Dichte = 1,348, SiO2-Gehalt = 26,1%, vermischt und anschließend innerhalb einer Minute unter Rühren mit 321 g einer 2Q%igen Kochsalzlösung versetzt. Anschließend werden in 10 Minuten bei 20 bis 22° C 350 ml 1,5 η-Schwefelsäure bis zum Ph 8 eingedüst. Der Ansatz wird in 15 Minuten auf 90° C aufgeheizt und 10 Minuten auf 90° C gehalten. Sodann wird mit 190 ml 1,5 η-Schwefelsäure auf pn 3 eingestellt. Das Produkt wird dekantierend gewaschen und bei 800C getrocknet. Kieselsäuregehalt: 30,8%, H2O-Gehalt: 2«/o.774 g of a synthetic rubber dispersion with a solids content of 19.4%, the solid, consisting of 76 parts of butadiene and 24 parts of styrene, which contains 8.2% potassium stearate, based on the solids as an emulsifier, are mixed with 281 g of soda waterglass, Density = 1.348, SiO 2 content = 26.1%, mixed and then mixed with 321 g of a 2Q% saline solution within one minute while stirring. Then 350 ml of 1.5 η-sulfuric acid are injected up to Ph 8 in 10 minutes at 20 to 22 ° C. The batch is heated to 90 ° C. in 15 minutes and held at 90 ° C. for 10 minutes. It is then adjusted to pn 3 with 190 ml of 1.5 η-sulfuric acid. The product is washed by decantation and dried at 80 0 C. Silica content: 30.8%, H 2 O content: 2%.

Beispiel 2 beschrieben, mit einem Feststoffgehalt von 16,9% werden in einem 300-l-V2A-Rührgefäß, das mit einem hochtourigen Propellerrührer und einem Dampfmantel ausgerüstet ist, mit 26,9 kg Wasserglas und anschließend innerhalb von 5 Minuten mit 41,5 kg 20%iger Kochsalzlösung gerahmt versetzt. Die Konzentrationen in diesem Rahm betragen dann: 100 g Kautschuk, 49,75 g SiO2 und 60 g Natriumchlorid je Liter.Example 2 is described, with a solids content of 16.9%, in a 300 l V2A stirred vessel equipped with a high-speed propeller stirrer and a steam jacket, with 26.9 kg of water glass and then within 5 minutes with 41.5 kg of 20% saline solution framed. The concentrations in this cream are then: 100 g rubber, 49.75 g SiO 2 and 60 g sodium chloride per liter.

ίο Bei 200C werden 321 1,5 η-Schwefelsäure über drei Schlickdüsen gleichmäßig unter kräftigem Rühren eingedüst. Der pH-Wert der Suspension beträgt dann etwa 8. Die Suspension wird auf 90° C aufgeheizt und 30 Minuten bei 90° C gehalten. Anschließend wird der Ansatz mit 21 1 1,5 η-Schwefelsäure auf pH 2 eingestellt, das feinteilige Produkt auf einem Drehfilter abfiltriert und durch dreimaliges Suspendieren in heißem Wasser und Filtrieren auf dem Drehfilter von den Salzen befreit. Der Filterschlamm wird im Um-ίο At 20 0 C, 321 1.5 η-sulfuric acid are injected evenly through three mud nozzles while stirring vigorously. The pH value of the suspension is then about 8. The suspension is heated to 90 ° C and held for 30 minutes at 90 ° C. Subsequently, the batch with 21 1 1.5 η-sulfuric acid is adjusted to p H 2, the finely divided product is filtered off on a rotary filter and released by three times suspending in hot water and filtering on the rotary filter of the salts. The filter sludge is

ao luftschrank bei 80° C bis auf eine Restfeuchtigkeit von 2%, ermittelt durch Trocknung bei 140° C, getrocknet. Der Kieselsäuregehalt des Gemisches beträgt 32,4%.ao air cabinet at 80 ° C except for a residual moisture of 2%, determined by drying at 140 ° C, dried. The silica content of the mixture is 32.4%.

Auf einem Laborwalzwerk 400/250 mm, Friktion 1:1,15, Kühlwassertemperatur 50° C, werden die Mischungen A, B und C (Tabelle 1) nach den folgenden Rezepten hergestellt:On a laboratory roller mill 400/250 mm, friction 1: 1.15, cooling water temperature 50 ° C, the Mixtures A, B and C (Table 1) according to the following Recipes made:

Beispiel 2Example 2 Tabelle 1Table 1

661 g einer Synthese-Kautschukdispersion aus 76 Teilen Butadien und 24 Teilen Styrol mit einem Feststofigehalt von 22,7% und mit 8% Emulgator, bezogen auf Feststoff, wobei der Emulgator aus einem Gemisch von 50 Teilen disproportionierter Harzsäure und 50 Teilen eines Gemisches der Kaliumsalze von Fettsäuren mit 15 bis 18 C-Atomen besteht, werden mit 186 ml Wasser verdünnt, mit 285 g Natronwasserglas, Dichte = 1,35, SiO2-Gehalt = 26,3 %, verrührt und anschließend in einer Minute mit 256,8 g 20%iger Kochsalzlösung versetzt. Die Konzentrationen in diesem Rahm betragen:661 g of a synthetic rubber dispersion of 76 parts of butadiene and 24 parts of styrene with a solids content of 22.7% and with 8% emulsifier, based on solids, the emulsifier being made from a mixture of 50 parts of disproportionated resin acid and 50 parts of a mixture of the potassium salts consists of fatty acids with 15 to 18 carbon atoms, are diluted with 186 ml of water , stirred with 285 g of soda waterglass, density = 1.35, SiO 2 content = 26.3%, and then mixed with 256.8 g in one minute 20% saline solution added. The concentrations in this cream are:

116,8 g Kautschuk je Liter,
58,4 g Kieselsäure je Liter,
40 g Natriumchlorid je Liter.
116.8 g rubber per liter,
58.4 g silica per liter,
40 g sodium chloride per liter.

Der Rahm wird in 33 Minuten mit 350 ml I,5n-Schwefelsäurebeil8 bis 220C unter intensivem Rühren auf pH 8 eingestellt, die Suspension in 15 Minuten auf 90° C aufgeheizt und 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Sodann wird mit 170 ml 1,5 η-Schwefelsäure auf pH 3 eingestellt, filtriert, gewaschen und bei 80° C getrocknet. Kieselsäuregehalt des Gemisches: 31,9%; Wassergehalt: etwa 2%.The cream is set in 33 minutes by 350 ml I, 5n-Schwefelsäurebeil8 to 22 0 C with vigorous stirring to p H 8, heated the suspension in 15 minutes to 90 ° C and held for 10 minutes at this temperature. The pH is then adjusted to H 3 with 170 ml of 1.5 η-sulfuric acid, filtered, washed and dried at 80.degree. Silica content of the mixture: 31.9%; Water content: about 2%.

Beispiel 3
82 kg einer Synthese-Kautschukdispersion, wie im
Example 3
82 kg of a synthetic rubber dispersion, as in

Kautschuk-Kieselsäure-Mischung nach Beispiel 3Rubber-silica mixture according to Example 3

Styrol-Butadien-Kalt-Styrene butadiene cold

kautschuk rubber

Kieselsäurefüllstoff,
hochaktiv
Silica filler,
highly active

Stearinsäure Stearic acid

Zinkoxyd Zinc oxide

Amingemisch Amine mixture

Äthylenglykol Ethylene glycol

Schwefel sulfur

N-Cyclohexyl-N-cyclohexyl-

2-benzothiazylsulfenamid2-benzothiazylsulfenamide

AA. BB. 150150 - - 100100 5050 22 22 55 55 2,52.5 2,52.5 2,52.5 2,52.5 22 22 1,51.5 33

100100

50
2
50
2

Die Mengenangaben sind hierbei in Gewichtsteilen zu verstehen. Die Mischzeiteinsparung der Mischung A gegenüber B und C kann je nach Art der Mischfolge zwischen 50 und 25 % betragen. Aus den abgelagerten Fertigmischungen werden Prüfklappen bei 150° C vulkanisiert, aus denen ringförmige Prüfkörper gestanzt werden. Die Prüfung ergibt folgende Werte:The quantitative data are to be understood here in parts by weight. The mixing time saving of mixture A compared to B and C can be between 50 and 25%, depending on the type of mixing sequence. From the seasoned Ready-mix test flaps are vulcanized at 150 ° C, from which ring-shaped test specimens are punched will. The test gives the following values:

TabelleTabel

VuI-kanisations- VuI canalization

zeit
(Minuten)
Time
(Minutes)

Festigkeit
(kg/cm2)
strength
(kg / cm 2 )

Dehnung
(Vo)
strain
(Vo)

Modul
100 Vo/300»Ό
module
100 Vo / 300 »Ό

(kg/citf)(kg / citf)

Härtehardness

22°C/75°C22 ° C / 75 ° C

(Shore)(Shore)

Elastizitätelasticity

22°C/75°C22 ° C / 75 ° C

(Vo)(Vo)

Bleibende
Dehnung
Permanent
strain

C/o)C / o)

Mooney-Plastizität Mooney plasticity

(M 1-4)(M 1-4)

1515th 155155 410410 33/12333/123 73/6973/69 40/5840/58 2222nd 3030th 159159 435435 37/12137/121 73/7073/70 40/5840/58 2323 6060 148148 435435 36/11336/113 73/6973/69 38/5738/57 2121 120120 150150 475475 32/10432/104 72/6872/68 38/5738/57 1717th

9090

Tabelle II (Fortsetzung)Table II (continued)

VuI-kanisations- VuI canalization

zeit
(Minuten)
Time
(Minutes)

Festigkeit
(kg/cm2)
strength
(kg / cm 2 )

Dehnungstrain

Modul
100 «/ο/300 »/ο
module
100 «/ ο / 300» / ο

(kg'cms) Härte(kg'cms) hardness

22°C/75°C22 ° C / 75 ° C

(Shore)(Shore)

Elastizitätelasticity

22°C/75°C22 ° C / 75 ° C

Bleibende DehnungPermanent stretch

Mooney-Plastizität Mooney plasticity

(M 1-4)(M 1-4)

1515th 111111 455455 19/4419/44 66/6566/65 33/5333/53 1414th 3030th 108108 440440 22/4522/45 69/6569/65 33/5333/53 1111 6060 111111 450450 22/4422/44 69/6569/65 33/5333/53 1010 120120 108108 475475 19/3919/39 67/6367/63 33/5133/51 99 1515th 206206 685685 11/2511/25 C
65/60
C.
65/60
33/4733/47 2020th
3030th 159159 630630 12/2612/26 63/6063/60 33/5033/50 1616 6060 165165 650650 9/259/25 61/6061/60 33/5033/50 1414th 120120 164164 660660 9/239/23 60/6060/60 33/4933/49 1111

7171

7474

Aus den Daten der Tabelle 2 geht hervor, daß auch mit der im Rezept B zur Vulkanisation der einen handelsüblichen hochaktiven Verstärkerfüllstoff enthaltenden Mischung angewandten Schwefel-Beschleunigermenge eine Modul- und Elastizitätserhöhung nicht in dem Ausmaß, wie sie in A stattgefunden hat, erreicht werden kann. Da eine weitere Erhöhung der Schwefel-Beschleunigermenge die deutlich erkennbare Verminderung der Reißfestigkeit in B weiter verschlechtert, ist es sehr wahrscheinlich, daß durch Vulkanisationsvarianten eine A ähnliche Datenkombination nicht zu erreichen ist. Die in C angewandte gleiche Schwefel-Beschleunigermenge wie in A bringt zwar eine — grundsätzlich auch für die Mischung A bei entsprechender Reduktion erreichbare — deutliche Verbesserung der Festigkeits-Dehnungseigenschaften, jedoch liegen die Moduli bereits in einem uninteressanten Bereich, und die Elastizitäten sind gegenüber A noch weiter abgesunken.From the data in Table 2 it can be seen that with the one in recipe B for vulcanization commercial highly active reinforcing filler-containing mixture applied sulfur accelerator amount an increase in modulus and elasticity not to the extent that it took place in A, can be reached. Since a further increase in the amount of sulfur accelerator is clearly noticeable If the tear strength in B deteriorates further, it is very likely that this is due to vulcanization variants a data combination similar to A cannot be achieved. The same amount of sulfur accelerator used in C as in A brings about a significant one, which can in principle also be achieved for mixture A with a corresponding reduction Improvement of the strength-elongation properties, but the moduli are already in an uninteresting position Area, and the elasticities have decreased even further compared to A.

Unter den gleichen Mischbedingungen werden die Rezepte D und E (Tabelle 3) verglichen, wobei die im Prinzip gleichen Feststellungen wie oben gelten. Die Vergleichswerte sind in Tabelle 4 zusamao mengefaßt.Recipes D and E (Table 3) are compared under the same mixing conditions, with which in principle apply the same statements as above. The comparative values are summarized in Table 4 summed up.

Tabelle 3Table 3

Kieselsäuremischung nach Beispiel 3 150 —Silica mixture according to Example 3 150 -

Styrol-Butadien-Kaltkautschuk — 100 Kieselsäurefüllstoff, hochaktiv,Styrene-butadiene cold rubber - 100 silica filler, highly active,

handelsüblich — 50commercially available - 50

Stearinsäure 1 1Stearic acid 1 1

Zinkoxyd 3 3Zinc oxide 3 3

Schwefel 2 2Sulfur 2 2

Zinksalz des 2-Merkaptobenzo-Zinc salt of the 2-mercaptobenzo

thiazols 1,75 1,75thiazoles 1.75 1.75

Diphenylguanidin 1,75 1,75Diphenylguanidine 1.75 1.75

Hexamethylentetramin 1 1Hexamethylenetetramine 1 1

Die Prüfkörper werden bei 150° C vulkanisiert.The test specimens are vulcanized at 150 ° C.

TabelleTabel

VuI-kanisations- VuI canalization

zeit
(Minuten)
Time
(Minutes)

Festigkeit
(kg/cm2)
strength
(kg / cm 2 )

Dehnung
(Vo)
strain
(Vo)

Modul
lOO°/o/3OO°/o
module
100 ° / o / 3OO ° / o

(kg/cm2) Härte(kg / cm 2 ) hardness

22°C/75°C22 ° C / 75 ° C

(Shore)(Shore)

Elastizität
22°C/75°C
elasticity
22 ° C / 75 ° C

Bleibende DehnungPermanent stretch

Mooney-Plastizität Mooney plasticity

der Mischungthe mix

1515th

3030th

6060

120120

197
182
177
160
197
182
177
160

510
445
450
400
510
445
450
400

39/129
40/134
40/132
40/133
39/129
40/134
40/132
40/133

71/68
73/68
73/70
73/70
71/68
73/68
73/70
73/70

43/55
43/57
43/57
43/57
43/55
43/57
43/57
43/57

21 18 17 1121 18 17 11

9393

1515th 154154 740740 3030th 168168 670670 6060 178178 665665 120120 156156 640640

9/24
9/34
9/37
15/35 65/64
67/65
70/67
70/58
9/24
9/34
9/37
15/35 65/64
67/65
70/67
70/58

38/48
38/48
38/49
39/48
38/48
38/48
38/49
39/48

18 17 17 1418 17 17 14

103103

Beispiel 4Example 4

In einem 4-1-Becherglas werden 436 g einer Synthese-Kautschukdispersion mit einem Feststoffgehalt von 22,7% und einem Emulgator, wie im Beispiel 2 beschrieben, vorgelegt und nacheinander unter intensivem Rühren mit 165,5 ml Wasser, 380,5 g eines Wasserglases mit 26% SiO2-Gehalt und 247,5 g 20%iger Kochsalzlösung versetzt. Mit einer Dosierpumpe werden bei 20 bis 25° C in 16 Minuten 510 ml einer 1,5 η-Schwefelsäure durch eine Schlickdüse eingedüst. Der danach erreichte pH-Wert beträgt 7. Die Suspension wird auf 9O0C aufgeheizt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Dann wird in 6 Mi-436 g of a synthetic rubber dispersion with a solids content of 22.7% and an emulsifier, as described in Example 2, are placed in a 4-1 beaker and, one after the other, with 165.5 ml of water, 380.5 g of one Water glass with 26% SiO 2 content and 247.5 g of 20% sodium chloride solution are added. With a metering pump at 20 to 25 ° C in 16 minutes 510 ml of 1.5 η-sulfuric acid are injected through a mud nozzle. The then reached pH value is 7. The suspension is heated to 9O 0 C and held for 30 minutes at this temperature. Then in 6 minutes

309 578/287309 578/287

nuten mit 160 ml 1,5 η-Schwefelsäure auf pH 3 eingestellt. Der feinpulvrige Niederschlag wird auf einer Nutsche abgesaugt, dekantierend gewaschen und Stunden bei 80° C getrocknet. Die Mischung enthält 50% Kieselsäure.utes with 160 ml of 1,5-η sulfuric acid to p H adjusted. 3 The fine powdery precipitate is filtered off with suction on a suction filter, washed by decanting and dried at 80 ° C. for hours. The mixture contains 50% silica.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH:PATENT CLAIM: Verfahren zur Herstellung homogener Kautschuk-Kieselsäure-Mischungen durch gemeinsame Fällung von Synthese-Kautschukdispersionen und Alkalisilikatlösungen in Gegenwart von neutralen Elektrolyten mit Säuren und anschließendes Filtrieren, Waschen und Trocknen, dadurch gekenn zeichnet, daß man eine rahmbare Kautschukdispersion, die einen nur im alkalischen Bereich beständigen Emulgator enthält, mit der ge-Process for the production of homogeneous rubber-silica mixtures by co-precipitation of synthetic rubber dispersions and alkali silicate solutions in the presence of neutral electrolytes with acids and subsequent filtering, washing and drying, characterized in that a creamable rubber dispersion which is only resistant in the alkaline range is obtained Contains emulsifier, with the wünschten Menge Alkalisilikatlösung und einer solchen Menge wäßriger neutraler Elektrolytlösung versetzt, daß die Elektrolytkonzentration zwischen 30 und 80 g/l, vorzugsweise zwischen 40 und 60 g/l, im erhaltenen Rahm beträgt, anschließend diesen Rahm bei Temperaturen zwischen 15 und 30° C unter intensivem Rühren innerhalb von 10 bis 180 Minuten gleichmäßig mit Säure bis zu einem pH-Wert zwischen 9 und 7 versetzt, wobei die Elektrolytkonzentration bei kürzeren Säurezugabezeiten an der oberen Grenze des oben angegebenen Bereiches liegen muß, anschließend das Reaktionsgemisch gegebenenfalls 10 bis 120 Minuten auf 80 bis 100° C erhitzt und gegebenenfalls durch weitere Zugabe von Säure auf einen pH-Wert von 3 bis 2 einstellt.desired amount of alkali silicate solution and such an amount of aqueous neutral electrolyte solution added that the electrolyte concentration between 30 and 80 g / l, preferably between 40 and 60 g / l, in the cream obtained, then this cream at temperatures between 15 and 30 ° C under intensive stirring was added over 10 to 180 minutes evenly with acid to a pH value 9-7, wherein the electrolyte concentration must be at shorter acid addition times at the upper limit of the above range, then the reaction mixture optionally 10 to 120 minutes at 80 heated to 100 ° C and optionally by further addition of acid to a pH value of 3 is adjusted to the second 1 309 578/287 4.631 309 578/287 4.63
DEC22161A 1960-08-17 1960-08-17 Process for the production of homogeneous rubber-silica mixtures Pending DE1148067B (en)

Priority Applications (7)

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NL133870D NL133870C (en) 1960-08-17
NL268274D NL268274A (en) 1960-08-17
DEC22161A DE1148067B (en) 1960-08-17 1960-08-17 Process for the production of homogeneous rubber-silica mixtures
DEC22325A DE1204404B (en) 1960-08-17 1960-09-12 Process for the production of homogeneous rubber-silica mixtures
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