DE449903C - Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Vulkanisieren von Kautschuk und hat die Aufgabe, die Dauer des Vulkanisierverfahrens abzukürzen.

Erwärmt man das nach der bekannten Reaktion zwischen Dicyandiamid, Anilinchlorhydrat und Ätznatron oder Ätzkali erhältliche a-Phenylbiguanid

-NHC₆H₅

NH

bei gewöhnlichem oder auch unter höherem Druck in verdünnter wässeriger Lösung mit Zinkoxyd, so erhält man eine zinkhaltige Verbindung, die nach dem Trocknen ein weißes Pulver bildet, welches unlöslich in kaltem und sehr wenig löslich in warmem Wasser ist, löslich aber in kochendem, absolutem Alkohol. Der Schmelzpunkt der Zinkverbindung liegt viel höher als der des a-Phenylbiguanids. Dieses schmilzt bei 145°, während die neue Verbindung erst bei etwa 190⁰ schmilzt.

Die Analyse des Stoffes ergibt einen Zink;· gehalt von 15,60 Prozent. Es handelt sich also um ein Zinksalz des a-Phenylbiguanids,

NHC₆H₅ C₆H₆NH

N-Zn-N =

NH

NH

NH,

HN

C

das bisher noch nicht bekannt war.

Die Verbindung kann auch durch doppelte Umsetzung des a-Phenylbiguanids oder sieines Carbonate oder Carbamats mit einem Alkalioder Ammonjuimzinkat in wässeriger Lösung erhalten werden, oder durch Erhitzen einer wässerigen Lösung von a-Phenylbiguanid bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck mit Zinkhydrat. Bei dieser Reaktion muß auf je 2 Mol. α-Phenylbiguanid oder seine Salze ι Mol. der Zinkverbindung verwendet werden.

Wenn, man mit kleineren Zinkrnengen arbeitet, so erhält man schlechtere Ausbeuten, und bei größeren Mengen ist das getrocknete Enderzeugnis durch Zinkoxyd verunreinigt und infolgedessen nur teilweise in siedendem absoluten Alkohol lösbar.

Diese neue Zinkverbindung vermag, in die zu vulkanisierende Kautschukmasse eingemischt, die Vulkanisation; zu beschleunigen. ίο Da sie einen, äußerst kräftagen Beschleuniger bildet, kommt man mit einer verhältnismäßig kleinen Menge aus. Die unter Verwendung von Zink-a-phenylbiguanid erzeugten Vulkanisate ,sind den mit den bekannten Beschleunigern hergestellten Produkten mindestens ebenbürtig, wenn nicht überlegen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, a-Phenylbiguanid zum Vulkanisieren von Kautschuk zu verwenden. Von diesem unterscheidet sich das gemäß der Erfindung verwendete Zink-a-phenylbiguanid in folgenden Punkten: i. Der Schmelzpunkt des Zink-a-phenylbiguanids liegt in der Nähe von 190°, während a-Phenylbiguanid bei etwa 140⁰ schmilzt. Demnach kann die Kautschukmischung ohne jede Gefahr des Vorvulkanjsierens oder Heißwerdens hergestellt werden, welche Erscheinung leicht eintritt, wenn a-Phenylbiguanid ohne<dienötigen Vorsichtsmaßregeln verwendet wird. 2. Zink-a-phenylbiguanid ist in Wasser,, selbst in kochendem Wasser, vollständig unlöslich, während das α-Phmylbiguanjd sich sehr leicht, sogar in kaltem Wasser, löst. Werden demnach sehr dünne Gegenstände in unmittelbarer Berührung mit Dampf vulkanisiert (z. B. Luftschläuche für Reifen, Blätter zur Herstellung elastischer Fäden u. dgl.), so treten bei Benutzung von a-Phenylbiguanid als Beschleuniger erhebliche Störungen dadurch auf, daß die Teile, die in Berührung mit Wasser gelangen, weniger vulkanisiert werden als die inneren Teile. Dieser Mangel wird völlig vermieden durch die Anwendung des Zinka-phenylboguanids.

3. Das a-Phenylbiguanid ist eine. Base, die sehr leicht Kohlendioxyd aus der Luft aufnimmt und das entsprechende, ebenfallswasserlösliche Carbonat bildet, das ein weniger kräftiger Beschleunigier ist und -Heißwerden verursacht. Das a-Phenylbiguanid ist also beinahe stets durch sein Carbonat verunreiaägt und daher in seiner Wirkung in der Kautschukmischung nicht beständig, so daß Schwankungen in der Beschleunigungswirkung unvermeidlich sind. Zink-a-phenylbiguanid dagegen ist eine neutrale Verbindung, die insbesondere gegenüber Kohlensäure sehr beständig ist, so daß die obenerwähnten Mangel sich nicht zeigen.

4. Bei gleichen Mengenverhältnissen und bei Gleichheit der sonstigen Arbeitsbedingungen erweist sich Zink-a-phenylbiguanid als dem a-Phenylbiguanid überlegener Beschleuniger, wenn der angewendete Kautschuk in höherem Maße sauer ist als Para und smoked Sheet, also z. B. bei der Verarbeitung von Abfallkautschuk oder minderer KJautschukqualitäten.

j. Bei völligem Fehlen von Zinkoxyd ist Zink-a-phenylbiguanid gleichfalls dem a-Phenylbiguanjd überlegen. Vulkanisiert man eine Mischung von 92 Teilen smoked Sheet, 4 Teilen Schwefel und 4 Teilen Zink-a-phenylbiguanid 20 Minuten bei 4 Atm. Dampfdruck, so erhält man Gegenstände von stärkerer Zerreißfestigkeit und Dehnung, als wenn man in gleicher Weise ein Gemaisch behandelt, das statt der 4 Teile Zink-a-phenylbiguanid 4 Teile a-Phenylbiguanid enthält.

6. Zink-a-phenylbiiguanid ermöglicht die Erzeugung normalen Hartkautschuks in geringerer Zeit als a-Phenylbiguanid. Vulkanisiert man eine Mischung von 66 Teilen smoked Sheet, 32 Teilen Schwefel und 2 Teilen Zinka-phenylbiguanid I³J₄₁ Stunden lang in der Form bei 5 Atm. Dampfdruck, so erhält man -glänzendschwarze Hartkautschukgegenstände, während die mit dem gleichen Gewicht von «-■phenylbiguanid unter gleichen Verhältnissen erzielten Produkte eine matte stumpfschwarze go Oberfläche aufweisen.

7. Endlich unterscheidet ,sich das Zinka-phenylbiguanid in seiner Beschleunigungswirkung wesentlich von dem bekanntlich ebenfalls beschleunigend wirkenden Zinksalzen der MkylxanthOgensanren und Dkhipcarbaminsäureri, die die Kautechukvulkanisation bei niederen Temperaturen und sogar bei gewöhnlicher Außentemperatur ^ermöglichen, also, zu der..Gruppe der sogenannten Ultrabeschleuniger gehören. Demgegenüber; liegt bei Zinka-phenylbiguanid die Temperatur", -bei der eine Vulkanisierung -tnoglich ist, stets über 120⁶.

Die Wirkung der neuen. Zinkverbindung beginnt also bei eimer- -Temperatur, die höher liegt als die normalerweise während des Mischprozesses erreichbaren Temperaturen. Man vermeidet auf diese "Weise die Gefahr, daß die Vulkanisierung bereits wahrend des Mischvorganges einsetzt. ~

Beispiele·

1. 86 Teile smoked Sheet, 10 Teile Zinkoxyd, 2 Teile Schwefel und 2 Teile Zinka-phenylbiguanid werden sorgfältig gemischt und unter 'einem Druck von 3 kg/qcm vulkanisiert. Man erhält ein vollkommen vulkanisiertes Erzeugnis in 20 Miauten.

2. 86 Teile smoked Sheet, 10 Teile Zink· oxyd, 7 Teile Schwefel-und 3 Teile Zinka-phenylbigtianid werden in gleicher Weise wie unter 1 .-Verarbeitret und ergeben in 5 Mi-

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nuten ein vollkommen vulkanisiertes Erzeugnis.

3. 90 Teile smoked Sheet, 8 Teile Schwefel und 2 Teile Zink-a-phenylbiguanid ergeben unter den gleichen Bedingungen in 2,5 Minuten ein vollkommen vulkanisiertes Erzeugnis.

4. 60 Teile smoked Sheet, 6 Teile Zinkoxyd, 30 Teile Schwefel und 4 Teile Zink-a-phenylbiguanid ergeben in i¹/» Stunde einen vorzüglichen Hartkautschuk.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk unter Verwendung eines Vulkanisiermittels, eines Beschleunigers, sowie gegebenenfalls von Metalloxyden, wie Zinkoxyd, Magnasiumoxyd oder -hydroxyd, Bleioxyd oder Calciumhydroxyd, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zink-a-phenylbiguanid als Vulkanisationsbeschleuniger.