DE931499C

DE931499C - Verfahren zum Plastizieren von synthetischem Kautschuk

Info

Publication number: DE931499C
Application number: DEF8062A
Authority: DE
Inventors: Guido Dr Fromandi; Paul Dr Schneider
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1952-01-04
Filing date: 1952-01-04
Publication date: 1955-08-11

Description

Verfahren zum Plastizieren von synthetischem Kautschuk Die Mastikation von Kautschuk kann bekanntlich durch geringe Mengen von Plastiziermitteln, zu denen aromatische Thiophenole sowie deren Zinksalze und Disulfide gehören, katalytisch ibeschleunigt werden. Diese Beschleunigung wird mit steigender Temperatur wesentlich erhöht. Daher erhitzt man den Kautschuk bei der technischen Anwendung dieser Mittel meistens auf Temperaturen oberhalb 1200.
Synthetische Kautschuke, zu denen Schwermetallsalze, wie z. B. Eisensalze, entweder während der Herstellung oder nach der Polymerisation gegeben wurden, verhalten sich bei der Mastikation mit Plastiziermitteln anders als Naturkautschuk oder Polymerisate, die frei von diesen Schwermetallsalzen sind. Die Mastikation in der Wärme führt bei den schwermetallhaltigen synthetischen Kautschuken vorübergehend zu der gewünschten Verkleinerung der Moleküle, jedoch im weiteren Verlauf wird die Depolymerisation von einer Verhärtung überlagert, die von der Art des Plastiziermittels abhängt und für die Praxis unerwünscht ist, weil sie zu schwierig verarbeftbaren Produkten mit geringer Plastizität führt.
Es wurde nun gefunden, daß sich diese unerwünschte Verhärtung durch Zugabe von aromatischen Polyoxyverbindnngen vermeiden läßt.
Dieser Befund bildet die Grundlage für das vorliegende Verfahren, nach dem dem betreffenden synthetischen Kautschuk zu Beginn der Mastikation gleichzeitig mit dem Plastiziermittel aromatische Polyoxyverbindungen zugesetzt werden.
Verbindungen dieser Art sind z. B. Brenzkatechin, Resorcin, Hydrochinon und seine Substitutionsprodukte, Dioxynaphthaline und ihre Substitutionsprodukte, Pyrogallol, Oxyhydrochinon und Dioxyanthrachinone. Als besonders wirksam für den genannten Zweck erweisen sich Hydrochinon und I, 3-Dioxynaphthalin.
Die Dosierung dieser Mittel ist abhängig von der Menge des angewandten Plastiziermittels. Für die meisten Anwendungsbereiche liegt die Grenze bei der zweifachen Menge des Plastiziermittels.
Vorzugsweise werden 5 bis 60%, bezogen auf das angewandte Plastiziermittel, eingesetzt.
Die Anwendung der genannten aromatischen Polyoxyverbindungen bietet infolge ihrer die Alterung hemmenden Wirkung einen weiteren Vorteil sowohl für den mastizierten synthetischen Kautschuk als auch für dessen Vulkanisate.
Es ist bekannt, aromatische Polyoxyverbindungen bei der Vulkanisation von synthetischem Kautschuk zuzugeben, um die Kerbfestigkeit und Strukturfestigkeit zu verbessern. Es ist aber nichts darüber bekannt, daß aromatische Polyoxyverbindungen die vor der Vulkanisation vorzunehmende Plastizierung von synthetischem Kautschuk beschleunigen und deshalb mit deren Zusatz bei der Plastizierung in Gegenwart von Plastiziermitteln eine erleichterte Plastizierung möglich ist.
Beispiel I In einem auf 1500 erhitzten Innenkneter mit einem Fassungsvermögen von 51 wurden 2000 g eines Copolymerisates aus 70 Teilen Butadien und 30 Teilen Styrol, das eine Plastizität von 2900 Defograden zeigt und Idem nach der Herstellung 0,10 Teile Eisenlinoleat (auf Festsubstanz bezogen) zur wäßrigen Dispersion hinzugefügt wurden, mit 30 g Pentachlorthiophenol vermischt.

Nach den in der Tabelle angegebenen Zeiten wurden Proben aus dem Kneter entnommen, deren -Plastizität in Defograden gemessen wurde. Bereits nach einer kurzen Mastikationszeit macht sich ein starkes Ansteigen des De-fogrades bemerkbar (Kontrollversuch). Werden jedoch dem Pentachlorthiophenol vor Beginn der Mastikation 7,5 g Hydrochinon (I) oder 7,5 g Resorcin (2) oder 7,5 g Brenzkatechin (3) usw. hinzugefügt, so wird die Verhärtung weitgehend verhindert und die Mastikation außerdem noch erheblich beschleunigt.

Be- Defograde nach

zeichnung 5 Min. 15Min. 25Min.

Kontroll-

versuch - I650 I850 2100

1 7,5 g Hydrochinon 650 200 240

2 7,5 g Resorcin IIOO 650 750

3 7,5 g Brenzkatechin I300 IIOO 875

4 7,5 g Tetrachlor-

hydrochinon 700 400 325

5 7,5 g 2, 5-Dialkyl-

hydrochinon 825 250 340

6 7,5 g I, 3-Dioxy-

naphthalin 725 220 I50

7 7,5 g 2, 3-Dichlor-

I, 4-dioxy-

naphthalin I400 825 400

Beispiel 2 Werden an Stelle des im Beispiel 1 genannten Pentachlorthiophenols 40 g 2,4,5-Trichlorthiophenol verwendet, so tritt unter den Versuchsbedingungen des Beispiels 1 eine Verhärtung ein, die aber durch die Zugabe von 12 g Hydrochinon vermieden werden kann.

2,4,5-Trichlor- Defograde nach

Hydrochinon

thiophenol

5min. 15Min. 25Min.

40 g - 1900 1350 1650

40 g 15g 1750 1200 925

Beispiel 3 Verwendet man an Stelle des im Beispiel 1 genannten Pentachlorthiophenols 40 g einer 36,50loigen Lösung von Xylylmercaptan in Paraffinöl, so erhält man unter den gleichen Bedingungen die folgenden Plastizitäten. Durch den Zusatz von Hydrochinon wir,d nicht nur die Verhärtung zurückgedrängt. sondern auch eine wesentliche Beschleunigung der Mastikation erzielt.

36,5%ige Lösung

Defograde nach

des Hydrochinon

Xylymercaptans 5 Min. 15Min. 25Min.

40 g - 975 775 1050

40 g 12 g 750 525 425

Beispiel 4 Werden in der im Beispiel 1 genannten Apparatur 2000 g eines Copolymerisates aus Butadien und Styrol, das bei Temperaturen wenig oberhalb des Gefrierpunktes in Gegenwart von Eisensalzen gewonnen wurde, mit 30 g 0,0'-Benzamidodiphenyldisulfid mastiziert, so tritt nach 25 Minuten langer Mastikation bei 150° eine Verhärtung ein. Durch die Zugabe von Hydrochinon wird die Geschwindigkeit der Mastikation gesteigert und die Verhärtung vollständig eliminiert.

o,o'-Benzamido- Defograde

Hydrochinon

diphenyldisulfid

5 Min. 15Min. 25Min.

30g g 700 375 525

30g 6g 625 300 225

Beispiel 5 Verwendet man an Stelle, des im Beispiel 4 genannten synthetischen Kautschuks ein Copolymerisat aus Butadien und Acrylsäurenitril, dem 0,3 Gewichtsteile Eisenoleat hinzugefügt wurde, so tritt bei der Mastikation mit 40 g Pentachlorthiophenol eine Verhärtung ein, ldie -mit dem eisenfreien Polymerisat aber nicht beobachtet wird Durch die Zugabe von 15 g Hydrochinon zum Pentachlorthiophenol erhält man durch die Mastikation fast die gleichen Plastizitäten wie bei dem schwermetallfreien Polymerisat.

Pentachlor- Defograde nach

Eisenoleat Hydrochinon

thiophenol 5Min. 15Min. 25Min.

40 g - - 1600 1000 825

40 g 0,3 g - 1850 1900 2250

40 g 0,3 g I5 g I700 1150 900

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Plastizieren von synthetisches Kautschuk in Gegenwart von Plastiziermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kautschuk zu Beginn der Mastikation gleichzeitig mit dem Plastiziermittel aromatische Polyoxyverbindungen zugesetzt werden.

Angezogene Druckschriften: Schwedische Patenschrift Nr. 124 557.