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Sté.: J. R. G e 1 g z S. A. , à B à 1 e (Suisse). Procédé pour l'abaissement de la viscosité dans les solutions de caoutchouc ou de substances similaires au caout- chouc.
Les solutions de caoutchouc de viscosité basse et de concentrationstechniquement utilisables s'obtiennent diaprés les procédés connus en préparant par mastication le caoutchouc à la dissolution ou en soumettant le ca,outchoi non-prétraité à une action chimique avant ou pendant sa dissolution. Dans ce dernier cas, on a par exemple proposé des agents d'oxydation, tels que l'oxygène de l'air, des peroxydes organiques, tels que le peroxyde de benzoyle, ou d'autres substances, telles que les produits de saponification de l'oxychlorure de phosphore ou des chlorures d'acides organiques ou inorganiques.
Tous ces procédés ne permettent pas encore un travail satisfaisant; ils exigent soit beaucoup de temps, soit des températures plus élevées, soit de grandes quantités en substances
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Or, on a trouvé un procédé qui se distingue avan- des procédés connus et qui se caractérise par l'addition d'acides sulfiniques avant, pendant ou après la dissolution de caoutchouc brut (caoutchouc non-mastiqué) ou de substances similaires au caoutchouc dans les solvants usuels.
Avec cette substance additionnelle, de légères quantités de celle-ci, par exemple de 0,1 à 3,5 pour cent par rapportau poids du caoutchouc, suffisent pour réaliser, en très peu de temps et à des températures modérément élevées, des dissolutions claires à incolores, à viscosité abaissée, qui, au point de vue de la concentration et de la viscosité, ne pouvaient être obtenues jusqu'à présent avec ces conditions de réaction. Le degré de la viscosité est directement dépendant de la quantité de l'acide suif inique ajoutée; on a par là un simple moyen d'ajuster la viscosité au degré voulu.
Comme on n'emploie .que de très petites quantités d'acide sulfinique, il se présente encore le grand avantage que le produit final n'est contaminé que très légèrement par les faibles pourcentages en substance additionnelle.
Pour démontrer le progrès obtenu, on citera les résultats d'expériences suivants:
Une solution de caoutchouc à 2 pour cent dans du tétrachlorure de carbone possède, à température ordinaire, une viscosité de 8640 centipoise (centipoise désigné par cp. dans la suite). Si l'on mélange cette solution avec
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3,3 pour cent d'acide'toluenesuif inique à 75 % (calculé ici comme dans la suite sur le poids du caoutchouc), la viscosité tombe à environ 1/2000 de sa valeur originale,
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clest-à-dirt à 4,5 cp... ¯ Une solution de la concentration double de la
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précédente (4 pour cent) dans le même solvant n'est pas coulable; la viscosité est plus grande que 100. 000 cp..
Par une addition de 3,3 pour cent d'acide toluènesulfinique à 75 %, la masse épaisse se liquéfie; sa viscosité sera de 26,5 cp..
Si l'on augmente la teneur en caoutchouc, on peut obtenir avec des acides sulfiniques des solutions telles qu'elles ne pouvaient être obtenues jusqu'à présent dans le tétrachlorure de carbone, même en se servant des procédés actuels ad hoc ou en ajoutant les moyens actuellement en usage; par exemple, une solution de 9,1 pour cent de caoutchouc dans ce solvant accuse avec une addition de 4 à 5 pour cent d'acide toluènesulfinique, une viscosité de 1000 cp., sans que toutefois la limite supérieure soit par là atteinte.
Avec d'autres solvants il est possible, comme l'on sait, de réaliser plus facilement des solutions à concentrations plus élevées, qui possèdent une viscosité plus basse. Ceci est illustré par ce qui suit:
Composition: 6,25 pour cent de caoutchouc avec une addition de 1,5 % d'acide tolunesul- finique à 100 pour cent en concentra.- tion de 75 pour cent.
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<tb>
<tb>
Solvant <SEP> Viscosité <SEP> en <SEP> cp.
<tb> tétrachlorure <SEP> de <SEP> carbone <SEP> 390
<tb> ortho-dichlorobenzène <SEP> 59
<tb> chlorobenzéne <SEP> 14
<tb> xylène <SEP> 12,6
<tb> toluène <SEP> 9
<tb> benzène <SEP> 7,7.
<tb>
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A titre de comparaison on indiquera qu'une solution à 5 pour cent de caoutchouc dans du benzène sans aucune addition possède une viscosité de 16.600 cp..
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Au lieu de l'acide para-toluènesulfinique on peut aussi enployer d'autres acides sulfiniques aliphatiques ou aromatiques, individuellement ou en mélange, tels que par exemple les acides éthanesulfinique, benzènesulfinique,
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xylènesulfinique, cyménesulfinique, nitrobenzénesulfinique, nitrochlorobenzénesulfinique etc.. Le choix de l'acide sulfinique à employer dépend aussi de sa solubilité dans les solvants ou mélanges de solvants utilisés..
Les exemples suivants illustrent le nouveau procédé, les parties étant en poids:
E x e m p l e 1).
10 parties de crêpe et 0,35 parties d'acide paratoluènesulfinique à 75 % sont mélangées, en remuant, pendant 3 heures, à environ 50 0, avec 150 parties de tétrachlorure de carbone. La viscosité absolue est de 80 cp., mesurée dans le viscosimètre de Hoppler à 20 C..
Si, d'après le procédé sus-mentionné, on traite par exemple 20 parties de crèpe avec 0,6 parties- d' acide
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paxa-tolubnesulfinique à 75 % dans 150 parties de tétra- chlorure de carbone, on réussit à produire sans autres dessolutions avec une teneur de caoutchouc de plus de 10 pour cent.
La quantité d'acide sulfinique ajoutée peut cepen- dant aussi être inférieure: on obtient par exemple une t solution de 250 cp. si l'on mélange, en remuant, à 80 C., 10 parties de crêpe avec 0,05 parties d'acide para- toluènesulfinique à 75 % dans 150 parties de chlorobenzène.
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Dans tous les cas, le caoutchouc peut être introd@ sous agitation soit dans le solvant simultanément avec l'acide sulfinique, soit dans la solution ou suspension de l'acide sulfinique dans le solvant employé.
E x e m p l e 2).
10 parties de crêpe et 150 parties de tétrachlorur de carbone sont intermélangées pendant une heure à environ 50 C.; puis on y ajoute 0,35 parties d'acide para-tolune- sulfinique et agite pendant deux autres heures, la masse hautement visqueuse se transformant en une solution très fluide. La viscosité est de 79 cp..
E x e m p l e 3).
10 parties de crêpe sont traitées avec 0,35 parties d'acide benzènesulfinique à 70 % dans 150 parties de tétrachlorure de carbone, comme décrit dans l'exemple 1). La viscosité est de 110 cp..
Suivant la méthode décrite dans l'exemple 1), on peut aussi réduire la viscosité dans des solutions de balata dans le benzène, le tétrachlorure de carbone etc. par des additions d'acides sulfiniques.
Le procédé décrit convient particulièrement bien pour la confection de solutions de caoutchouc servant à la production de produits de transformation de caoutchouc.