DE601231C - Alterungsschutzmittel fuer vulkanisierten Kautschuk oder vulkanisierte Kautschukmischungen - Google Patents

Description

• Alterungsschutzmittel für vulkanisierten Kautschuk oder vulkanisierte Kautschukmischungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung vulkanisierter Kautschukgegenstände und auf diese letzteren selbst. Sie erstreckt sich im besonderen auf ein Verfahren zum Vulkanisieren von Kautschuk, bei dem einer zurVulkanisation bestimmten Kautschukmischung eine Verbindung der nachstehend beschriebenen Art zugegeben wird, durch die dem vulkanisierten Kautschukartikel die Oxydation oder das Altern verhindernde Eigenschaften verliehen werden.
• Erfindungsgemäß wird eine neue Art von die Oxydation verhindernden Mitteln verwendet, welche aus einem Reaktionsprodukt eines Aminodiphenyls und einer aromatischen Hydroxylverbindung bestehen.
• Es ist bereits bekannt, Kondensationsprodukte verschiedener primärer aromatischer Amine mit P'henolen alsAlterungsschutzmittel zu verwenden. Vergleichsversuche haben ergeben, daß die Kondensationsprodukte nach der Erfindung eine bessere Wirkung zeigen. Beispiel z Im wesentlichen molekulare Mengen von p-Aminodiphenyl und ß-Naphthol werden in einen geeigneten Behälter eingebracht und in -Gegenwart einer kleinen Menge Jod als Katalysator so lange erhitzt, bis die Reaktion durchgeführt ist, d. h. 3 bis 5 Stunden bei einer Temperatur von annähernd r8o bis 2oo°. Das so erhaltene Reaktionsprodukt wird durch aufeinanderfolgendes Waschen mit einer schwach alkalischen Lösung, z. B. einer 5°/oigen Natriumhydroxydlösung, mit einer schwachen Salzsäurelösung und mit Wasser und darauf weiter durch Kochen mit einem organischen Lösungsmittel (Äthylalkohol) gereinigt (F. etwa z25 bis r28°). Mit dem Produkt wurde folgende Mischung angesetzt: roo Teile Smoked-Sheet-Kautschuk, 4o Teile Ruß, to Teile Zinkoxyd, 2 Teile einer Mischung aus Mineralöl und Kolophonium, 3,25 Teile Schwefel, r Teil Diphenylguanidin, z Teil des Reaktionsproduktes von p-Aminodiphenyl und ß-Naphthol. ' Die Masse wurde dann vulkanisiert, indem die Platten des Materials in üblicher Weise in einer Presse während verschiedener Zeit auf r42° (Dampfdruck 2,8r kg/cm2) Überdruck -erhitzt wurden. Teile des so behandelten Materials wurden darauf einer künstliehen Alterung ausgesetzt, indem die Proben des Materials in einer Sauerstoffbombe 39 Stunden auf 70° bei einem Sauerstoffdruck von 21,1 kg/cm2 erhitzt wurden. Beim Prüfen des gealterten und nichtgealterten Materials ergaben sich folgende Resultate:

  Tabelle I

  Behandlungs- Elastizitätsmodul Bruch- Äußerste

  dauer Alterung in kg/cm2 Festigkeit Dehnung

  bei 14a° in Stunden bei einer Dehnung von

  3000/0 500 1 /o kg/c-, 0/0

  3o Min. ..... 0 54,2 152 237 670

  30 Min. ..... 39 72,6 164 211 62o

  6o Min. ..... 0 97,4 224 302 630

  6o Min. ..... 39 104,8 2o8 239 590

  go Min. ...... 0 112,5 253 316 6oo

  go Min. ..... 39 119,3 222 230 515

  Das Reaktionsprodukt von p-Aminodiphenyl und ß-Naphthol ergab auch in Abwesenheit von Füllstoffen ebenfalls gute Alterung, z. B, in folgender Probe: ioo Teile heller Kreppkautschuk, 5 Teile Zinkoxyd, 3,5 Teile Schwefel, 0,75 Teile Diphenylguanidin, i Teil des Reaktionsproduktes aus p-Aminodiphenyl und ß-Naphthol.
• Der Kautschuk wurde durch Erhitzen in einer Presse in bekannter Weise in verschiedenen Zeiten bei einem Druck von 2,81 lcg/cm' Überdruck vulkanisiert. Teile des in der beschriebenenWeise behandelten Materials wurden darauf in der Sauerstoffbombe 39 Stunden bei einer Temperatur von 70' und unter einem Druck von 21,1 kg/cm@ künstlich gealtert. Aus Tabelle II sind die beim Prüfen des gealterten und urgealterten Materials erhaltenen Resultate ersichtlich.

  Tabelle II

  Behandlungs- Elastizitätsmodul Bruch- Äußerste

  dauer Alterung in kg/cm2 festigkeit Dehnung

  bei a,81 kg/cm2 in Stunden bei Dehnungen von

  Dampfüb=rdruck 30011/0 5oo°i0 7oo°/o in kg/cm2 0/0

  15 Min...... . 0 7,5 1g 68 200 885

  15 Min...... 39 10,4 29 108 222 835

  30 Min...... 0 11,3 32 135 246 805

  30 Min...... 39 16,2 50 184 246 76o

  45 Min...... 0 16,2 50 198 258 750

  45 Min...... 39 19,4 69 247 251 705

  Aus Tabelle I und II ergibt sich, daß das Reaktionsprodukt von p-Aminodiphenyl und ß-Naphthol sowohl in reinem Kautschuk oder Deckenmischungen gut wirkt, da die Deckenmischung eine ganz geringe Verschlechterung zeigt, während die reine Kautschukmischung praktisch keine Verschlechterung der Dehnungseigenschaften o. dgl. zeigt, selbst wenn sie 39 Stunden lang in der Sauerstoffbombe gealtert wurde.
• Beispiel e Ein weiteres Alterungsschutzmittel besteht aus einem Reaktionsprodukt von p-Aminodiphenyl oder einem Satz desselben und a-Naphthol, wie man es durch Erhitzen von molekularen Mengen von p-Aminodiphenylhydrochlorid und a-Naphthol unter Verwendung eines gexingen üb.erschusses des letzteren in Gegenwart einer geringen Menge von Jod als Katalysator erhält, bis die Reaktion durchgeführt ist, d. h. innerhalb von 3 bis 4 Stunden bei einer Temperatur von etwa Zoo bis 24o°. Das so .erhaltene Produkt wurde nacheinander mit einem schwachen Alkali (wäßrige 50/0ige Natriumhydroxydlösung), einer schwach sauren Lösung (io0/0ige Salzsäurelösung) und zuletzt mit Wasser gewaschen. Man erhält ein Harz, das zu folgender Mischung gegeben wurde: ioo Teile Smoked-Sheet-Kautschuk, 4o Teile Ruß, 1o Teile Zinkoxyd, 2 Teile einer Mischung aus Mineralöl und Kolophonium, 3,25 Teile Schwefel, i Teil Diphenylguanidin, i Teil des Reaktionsproduktes von p-Aminodiphenylhydrochlo@rid und a-Naphthol.
• Das Material wurde in üblicher Weise in der Presse bei etwa 14o° (2,8i kg/cm°Dampfüberdruck) vulkanisiert. Teile der go Minuten lang behandelten Masse wurden in einer Sauerstoffbombe a4 Stunden bei- 7o° und unter einem Druck von 21,i kg/cm2 Sauerstoff erhitzt. Die bei der Prüfung des dem Alterungsprozeß unterzogenen und nichtunterzogenen Materials erzielten Resultate sind folgende

  Tabelle III

  Elastizitätsmodul Bruch- Äußerste

  Behandlungs- Alterung in kg/cm2 festigkeit Dehnung

  dauen in Stunden bei Dehnungen von

  300o/' 50001" kg% cm2 1141

  go Min. ..... o 122 28= 350 62o-

  go Min. ..... 24 121 .22o 238 530

  Aus der Tabelle geht hervor, daß die Mischung in bemerkenswertem Maße ihre Elastizität, Festigkeit u. dgl. beim künstlichen Alterungsprozeß in der Sauerstoffbombe beibehalten hat.
• Als weitere Beispiele für die Verwendung als geeignete Alterungsschutzmittel seien die analog erhaltenen Kondensationsprodukte aus p-Aminodiphenyi und Phenol oder ß, ß-Dioxydinaphthylmethan, aus o-Aminodiphenyl und a-Naphthol sowie das aus i Mol 2, 4-Diamino-4'-phenyldiphenylamin mit 2 Mol a-Naphthol erhaltene Kondensationsprodukt genannt.
• Bei allen erwähnten Beispielen wurde Diphenylguanidin als Beschleuniger verwendet, ,-eil es bekanntlich schlecht alternde Vulkanisate gibt. Es können natürlich andere Beschleuniger verwendet werden, wobei man Mischungen mit anderen physikalischen Eigenschaften erhält, ohne daß die beschriebenen Ergebnisse hierdurch berührt werden.
• Die vorher aufgeführten verschiedenen Beispiele sind nur zur Erläuterung gedacht und sollen den Schutzumfang der Erfindung keineswegs beschränken. Es können andere Verbindungsbestandteile einschließlich Beschleunigern und andere Mengen von Bestandteilen als die in den verschiedenen Beispielen angeführten bei der Herstellung der verschiedenen Sorten vulkanisierter Kautschukartikel Verwendung finden.

Claims (2)

1. PATrNTANSPRÜCi3E: -i. Verfahren zur Vulkanisation von Kautschuk unter Verwendung eines Alterungsschutzmittels, gekennzeichnet durch die Verwendung des Kondensationsproduktes aus einem Aminodiphenyl, z. B. p-Aminodiphenyl, und einer aromatischen Hydroxylv erbindung, z. B. ß-Naphthol, als Alterungsschutzmittel.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung eines aus molekularen Mengen des Aminodiphenyls und der aromatischen Hydroxylverbindung erhaltenen Kondensationsproduktes als Alterungsschutzmittel.