DE558891C - Kautschukzusatzstoffe - Google Patents

Description

• Kautschukzusatzstoffe Es ist bekannt, dem Kautschuk vor der Vulkanisation Teerpeche zuzusetzen, doch finden diese Produkte, meist Steinkohlenteerpeche, nur in geringem Umfange und auch nur in billigen Kautschukwaren Verwendung.
• Es wurde nun gefunden, daß man aus den durch schonende Schwelung von Braunkohlen erhältlichen Teeren, wie sie z. B. beim Blasen von heißen, inerten Gasen oder Dämpfen durch diezu schwelende Brennstoffschicht oder durch Schwelung in dünnen Schichten (die ähnlich den Verfahren der Patentschrift 462 834 oder 466 342 durchgeführt werden kann) erhalten werden können, feste Produkte gewinnen kann, die sich mit Vorteil als Zusatzstoffe bei der Verarbeitung von Kautschuk oder von Polymerisationsprodukten derButadienkohlenwasserstoffe verwenden lassen.
• Diese Produkte kann man aus den genannten Teeren in der Weise gewinnen, daß man aus den Teeren durch Destillation mit oder ohne Anwendung von Vakuum, gegebenenfalls in Gegenwart von Gasen oder Dämpfen, die leichtflüchtigen Teile entfernt. Man kann z. B. in der Weise arbeiten, daß man den Gasraum der Vorlage mit der Destillierblase durch eine in die zu destillierende Flüssigkeit führende Leitung verbindet und während der Destillation mittels einer in die Leitung eingeschalteten Gasförderpumpe die in der Apparatur befindlichen Gase in die Flüssigkeit zurüekführt. Durch geeignete Wahl der Bedingungen, wie Temperatur, Druck, Destillationsgeschwindigkeit, Verwendung bestimmter Gase und Dämpfe usw., kann man die Eigenschaften des nach der Destillation verbleibenden Rückstandes in weiten Grenzen variieren. Man erhält z. B. aus Teeren der schonenden Schwelung von Braunkohlen durch Destillation in einem Vakuum von 30 mm einen Rückstand, der gut pulverisierbar ist, sich vorzüglich mit Kautschuk verwalzen läßt und selbst bei Zusatz größerer Mengen die Festigkeitswerte der Vulkanisationsprodukte nicht beeinträchtigt.
• Die nach der erwähnten Destillation verbleibenden festen Teerrückstände können auch noch einer Nachbehandlung zwecks Erhöhung des Schmelzpunktes unterworfen werden; die Nachbehandlung kann z. B. in einem Erhitzen, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Behandlung mit sauerstoff- oder schwefelhaltigen Gasen oder Dämpfen, Schwefel, Phthalsäureanhydrid, Zinkoxyd oder anderen kondensierend wirkenden Zusätzen, bestehen. Auch durch Extraktion mit geeigneten Lösungsmitteln kann man aus den genannten Teeren die wertvollen Kautschukzusatzstoffe gewinnen. So liefert z. B. die Extraktion solcher durch schonende Schwelung von Braunkohlen gewonnener Teere mit Aceton einen nicht löslichen Rückstand von wachsartiger Beschaffenheit, der für sich oder nach Destillation oder sonst geeigneter Nachbehandlung als Kautschukzusatzstoff brauchbar ist.
• Die genannten Zusatzstoffe verleihen den Vulkanisaten ausgezeichnete Festigkeitseigenschaften und sind auch vorzüglich geeignet, wichtige Kautschukfüllstoffe, wie Ruß, Weichmachungsm.ittel usw., ganz oder teilweise zu ersetzen. Das ist mit anderen Teerprodukten, z. B. mit Asphalten oder Pechen, die vorzugsweise als Streckmittel oder als in kleinen Mengen anzuwendende Erweicher angesehen werden müssen, nicht möglich. Beispiel i Ein durch Dünnschichtschwelung gewonnener Teer wird finit >Aceton extrahiert, -worauf man den Rückstand mit nassem Wässerdarrtpf nach dem Verfahren des Patents 39; 332 im Vakuum von etwa 3o mm unter Wärmezufuhr behandelt, bis die Temperatur des Destillationsgutes etwa 3400 beträgt. Der so behandelte Rückstand ist eine feste, braunschwarze Masse.
• 2o Teile dieser Masse werden mit 8o Teilen Kautschuk (Smoked Sheets), 2 Teilen Wollfett, 4 Teilen Stearinsäure, 5 Teilen Zinkoxyd, 3 Teilen Schwefel, i Teil eines Kondensationsproduktes aus Aldol und a-Naphthylamin, 4o Teilen amerikanischem Gasruß und 1,2 Teilen eines Vulkanisationsbeschleunigers vermischt und 15 Minuten lang bei 14i ° vulkanisiert. Die Bruchfestigkeit des Vulkanisationsproduktes liegt 33 °/o, die Bruchdehnung 23 % über den Festigkeitswerten einer Vergleichsmischung, die mit der gleichen Gewichtsmenge handelsüblichen Mineral-Rubbers an Stelle der obigen Masse bei sonst gleichen Bedingungen .erhalten wird. Beispiele 50o Teile eines Braunkohlenteeres, der durch Behandeln von Braunkohle mit heißen, inerten Gasen gewonnen wurde, werden im Vakuum von 30 mm bis zur Endtemperatur von 340' destilliert. Der Rückstand wird nach dem Erkalten pulverisiert.
• 15 Teile dieses Produktes werden mit ioo Teilen Kautschuk (Smoked Sheets), 2 Teilen Wollfett, . Teilen Stearinsäure, 5 Teilen Zinkoxyd, 3 Teilen Schwefel, i Teil eines Kondensationsproduktes aus Aldol und a-Naphthylamin, 25 Teilen amerikanischem Gasruß und 1,2 Teilen eines Vulkanisationsbeschleunigers vermischt und 15 Minuten lang bei 1410 vulkanisiert. Die Bruchfestigkeit des Vulkanisationsproduktes liegt 13 °/o und die Bruchdehnung i8 % über den Festigkeitswerten einer Vergleichsmischung, bei der das hier verwendete Teerprodukt durch die gleiche Gewichtsmenge amerikanischen Gasrußes ersetzt ist. Auch bei anderen Vulkanisationstemperaturen und -zeiten ist die Steigerung der Festigkeitswerte durch den Zusatz des Teerproduktes bedeutend. Beispiel 3 ioo Teile eines. Dickteeres, der bei der fraktionierten Kondensation der Produkte aus einer bei tiefer Temperatur in dünnen Lagen durchgeführten Braunkohlenschwelung erhalten worden ist, werden mit 15o Teilen Aceton in der Wärme verrührt. Die durch Abkühlen sich abscheidende feste Masse wird - in der Filterpresse vom flüssigen Anteil getrennt. Der Preßrückstand wird zwecks Trocknung bei ioo bis i20° umgeschmolzen.
• io Teile dieses Produktes werden mit ioo Teilen eines aus Butadien in Gegenwart von Natrium erhaltenen Polymerisationsproduktes, 7 Teilen Stearinsäure, 7o Teilen Gasruß, i Teil eines Kondensationsproduktes von Aldol mit a-Naphthylamin, 1,5 Teilen Schwefel und 1,8 Teilen eines Vulkanisationsbeschleunigers vermischt, worauf man die Mischung 3o bis 9o Minuten lang bei etwa 141' vulkanisiert. Das erhaltene Produkt zeigt Festigkeitswerte, die erheblich über den Werten liegen, die ohne Zugabe des obengenannten Produktes erreicht werden. Hervorzuheben ist der gute Plateaueffekt bei Vulkanisationszeiten zwischen 30 und 9o Minuten. Beispie14 io Teile des in Beispiel 3 genannten Teerpraduktes werden mit ioo Teilen eines durch Polymerisation von Butadien in emulgierter Form erhaltenen Polymerisationsproduktes, 6 Teilen Stearinsäure, 5. Teilen Zinkoxyd, 2 Teilen Schwefel, .5o Teilen Gasruß und i Teil eines Vulkanisationsbeschleunigers vermischt, worauf man die Mischung 3o bis i20 Minuten lang bei etwa 141' vulkanisiert. Die Vulkanisationsprodukte zeigen erheblich bessere Festigkeitswerte als Produkte, die aus Mischungen sonst gleicher Zusammensetzung, jedoch ohne Mitverwendung des obengenannten Teerproduktes erhalten werden; sie weisen einen ausgezeichneten Plateaueffekt auf. Beispiels 43o Gewichtsteile eines durch Dünnschichtschwelung gewonnenen Braunkohlenteers werden im Vakuum von 6o mm bis 380' (im Destillationsrückstand gemessen) destilliert. In ioo Gewichtsteile des so erhaltenen Rückstandes wird bei 300° Schwefeldioxyd 7 Stunden lang unter Rühren eingeleitet,. wobei zwischen der 2. und 3. Stunde und zwischen der 5. und 6. Stunde je 3 Gewichtsteile Schwefel eingetragen werden. 5 Teile dieses erhaltenen Produktes werden mit roo Teilen eines aus Butadien in Gegenwart von Natrium erhaltenen Polymerisationsproduktes, 7 Teilen Stearinsäure, 7o Teilen Gasruß, r Teil eines Kondensationspraduktes von Aldol mit a-Naphthylamin, 1,5 Teilen Schwefel und 1,5 Teilen dicyclohexylamindithiocarbaminsaurem Dicyclohexylamin vermisclit, worauf die :Mischung 9o Minuten lang bei 141 ' vulkanisiert wird. Das erhaltene Produkt zeigt eine Bruchfestigkeit, die 5o °/a, und eine Bruchdehnung, die 33 °%o über den Werten liegt, die ohne Zugabe des obengenannten Braunkohlenteerproduktes erreicht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kautschukzusatzstoffe, gekennzeichnet durch die Verwendung der festen Produkte, die aus den durch schonende Schwelung von Braunkohlen erhältlichen Teeren durch Abtrennung leichtflüchtiger Anteile und eventuell nach einer Nachbehandlung zwecks Erhöhung des Schmelzpunktes erhalten werden.