<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de fabrication de produits utilisés dans l'industrie des articles de caoutchouc et dans les branches de production analogues.
Il est connu et usuel d'employer des huiles minérales et analogues., telles que l'huile de vaseline de paraffine, etc.... dans des mélanges de caoutchouc pour les assouplir.
La nature de ces produits ne les rend pas aptes à la vulcanisation et pour cette raison leurs quantités ne peu- vent être que faibles, car des teneurs plus fortes auraient produit d'unepart des effets d'assouplissement trop forts pour l'usage, et d'une autre part l'exsudation de ces produits de la masse vulcanisée.
Des recherches scientifiques ont établi que les gou- drons acides de l'industrie des huiles minérales contiennent, à coté des éléments connus jusqu'à présent, également un grou /-
<Desc/Clms Page number 2>
pe d'hydrocarbures inconnus ou de leurs constituants qui, après leur extraction sous une forme appropriée, sont appa- rentés au caoutchouc au point de vue de leurs propriétés chi- miques et plus spécialement sont aptes à la vulcanisation d'une façon analogue au caoutchouc.
Un a réussi dernièrement de dégager ces hydrocarbures du genre nouveau dont les constituants se retrouvent dans tous les goudrons acides de l'industrie des huiles minérales indépendamment de leur provenance. Ce groupe du genre nou- veau comprend les hydrocarbures fortement polymères et fai- blement désaturés, dont la composition analytique (C=90%, H-10%) ainsi que les propriétés chimiques et physiques indiquent qu'il s'agit d'un groupe déterminé d'hydrocarbures nouveaux très compliqués au point de vue de structure.
.6'obtention de ces hydrocarbures du genre nouveau peut être réalisée par exemple par neutralisation précise ou en excès de goudrons acides, cette opération étant suivie d'un isolement avec précautions par distillation dans le vide ou par extraction à l'aide de solvants organiques ou par la com- binaison de ces deux procédés.
Il s'agit surtout d'-obtenir ces hydrocarbures ainsi que leurs dérivés en partant des gou- drons acides de l'industrie des huiles minérales, mais en principe on pourrait également obtenir le produit à employer également par une autre voie, par exemple par synthèseo n'objet de l'invention consiste à appliquer ces hydro- carbures aux besoins des insdustries du caoutchouc et con- nexes. Ces hydrocarbures fortement polymères et désaturés, dont la formule générale est (p3 H4)n, se rapprochent du caoutchouc au point de vue de composition et propriétés.
De vastes séries d'expériences ont abouti à la constatation que dans l'application conforme à l'invention ces substances constituent un produit auxiliaire très précieux pour l'indus- trie du caoutchouc et permettant d'atteindre des effets les plus différents.
@
<Desc/Clms Page number 3>
Ces hydrocarbures en combinaison avec le caoutchouc res- semblent tellement au caoutchouc ordinaire qu'ils peuvent être incorporés en grandes quantités dans les mélanges de caoutchouc les plus différents, si bien que l'on obtient des articles de caoutchouc dont les propriétés mécaniques ne sont que très peu inférieures à celles des mélanges de caoutchouc purs: ils constituent donc des moyens de tension du caoutchouc supérieurs à tout autre produit.
Dans les mélanges de caoutchouc dur, l'addition de ces nouveaux hydrocarbures aboutit à une aug- mentation sensible de la résistance ainsi qu'à une amélioration des produits au point de vue de leur teinte noire et du bril- lanto Même les mélanges contenant 50% et dans certains cas beaucoup plus ( par rapport au caoutchouc brut) de ces nou- veaux hydrocarbures peuvent trouver une application pratique.
Les qualités particulièrement bonnes sont obtenues avec des mélanges à teneur de noir de fumée et des produits vulcanisés dits' durs comme le cuir"o Dans la fabrication de plaques de semelles, l'application des hydrocarbures mentionnés procure une amélioration considérable de qualité par rapport aux mé- langes usuels, notamment au point de vue de résistance de rup- ture plus forts et de perte de rodage plus faible.
D'applica- tion des produits conformes à l'invention dans les mélanges à teneur de hoir de fumée procure un effet particulièrement avantageux de rendre possible, en dehors du remplacement des éléments de caoutchouc plus grands, d'incorporer dans les mé- langes une plus grande quantité de noir de fumée que dans les mélanges de caoutchouc purs ; le noir de fumée améliore la résistance, et cette augmentation de quantité est possible grâce au pouvoir de disposition plus élevé de ces hydrocar- bures.
Sous la forme non vulcanisée ces nouveaux hydrocarbures convenablement dosés augmentent la force de collage des mélan- ges de caoutchouc et agissent contre la dessiccation. Grâce à ces propriétés, ils forment au point de vue qualitatif et quantitatif un élément constituant le plus important dans la
<Desc/Clms Page number 4>
fabrication de bandes collantes, de rubans isolants,etc...En raison de la propriété des hydrocarbures applicables conformé- ment à l'invention de devenir visqueux à l'état non vulcanisé lors d'une faible élévation de température, ils forment un ex- cellent produit pour fabrication de garnitures de freins, de la toile d'amiante durcie etc...
me procédé de fabrication consis- te simplement à imbiber par exemple la toile d'amiante à durcir d'une solution de soufre et de susbtance additionnelles conve- nables dans les hydrocarbures mentionnés et à procéder ensuite à un échauffement dans les conditions de vulcanisation.
Les hydrocarbures en question, émulsionnés d'une manière convenable, peuvent également être employés avec un meilleur résultat dans des mélanges de latex. duâce à leur aptitude à la vulcanisation, on peut les uti- liser en très grandes quantités, les effets d'assouplissement par dosage convenable de souffre pouvant être réglée de toute manière désirée. Pour résliser ce but, le souffre additionnel peut être incorporé dans l'huile pouvant être appliquée confor- m'ment à l'invention, soit avant l'opération de mélange, de pré- férence à chaud, soit directement amené au mélange à vulcaniser.
Tenant compte de cette propriété on réussit facilement à faire disparaître après la vulcanisation l'effet d'assouplissement désiré pendant l'opération de mélange. li s'est révélé que non seulement ces produits applica- bles conformément à l'invention peuvent être envisagés comme des moyens de dissolution, de gonflement et de dispersion du caoutchouc, mais qu'ils forpent en eux-mêmes des substances analogues à des solutions de caoutchouc.
Les hydrocarbures conformes à l'invention représentent des résines plus ou moins liquides. pouvoir d'absorption de souffre de ces hydrocarbures dépasse très sensiblement celui du caoutchouc, si bien qu'on réussit d'incorporer dans les mélanges des quantités de soufre relativement importantes, sans qu'il se produise une hyper-vul- canisation nuisible ou une exsudation de soufre de la substan-
<Desc/Clms Page number 5>
ce vulcanisée, cedernier phénomène influençant d'une façon défa- vorable les propriétés électriques, en particulier dans les ar- ticles en caoutchouc dur.o
Etant donné que le pouvoir de liaison du soufre dans cer- +.,
aines conditions est plus fort que celui du caoutchouc les produits en question représentent également un moyen de régé- nération d'un genre nouveau, donnant la possibilité de régéné- rer les produits vulcanisés dans une plus ample mesure que jusqu'à présent. Etant donné qu'il s'agit ici d'un produit ad- ditionnel apparenté au caoutchouc, il n'est pas nécessaire d'éliminer ultérieurement ce produit qui peut être traité en- semble avec la substance régénérée. Les susbtances régénérées fabriquées à l'aide de ces hydrocarbures nouveaux ont une grande ductibilité et peuvent être, après une nouvelle addition de soufre, traitées soit seulement, soit mélangées avec du ca- outchouc brut pour les transformer en articles de caoutchouc n neufs.
.Par chauffage du caoutchouc dur avec ces hydrocarbures on réussit également de fabriquer une subtanece régénérée plas- tique
Les hydrocarbures applicables conformément à l'invention ont le pouvoir d'absorption du soufre lors d'un échauffement faible. Aux températures de vulcanisation habituelles, en parti- culier 180-190 , le soufre est absorbé sous la forme liée chi- miquement.
'application conforme à l'invention de ces produits nou- veaux dans les mélanges de caoutchouc assure en même temps une excellente protection contre le vieillissement, de sorte qu'également les substances vulcanisées à forte teneur de sou- fre lié ne se comportent pas mal vis-à-vis du phénomène de vieillissement comme c'est le cas dans les mélanges de caout- chouc purs fortement sulfurés. malgré la teinte propre des huiles applicables conformé- ment à l'invention, la teinte des mélanges de caoutchouc clairs
<Desc/Clms Page number 6>
n'est pas modifiée trop fort si la teneur de substance ajoutée n'est as trop élevée.
En ajoutant une quantité accrue de ma- tière colorantes blanches ( blanc de titane) on peut varier la teinte dans de très larges limites par rapport à la couleur du mélange primitifLa qualité de produits obtenus peut être va- tiée dans de larges limites par séle tion des huiles d'après leur viscosité, par emploi de matières rectifiées ou brutes, par réglage des proportions de mélange entre le caoutchouc et les produits ajoutés, par variation des conditions de vulcanisation par addition de matières de remplissage appropriées telles que la poudre de caoutchouc dur, le noir de fumée, le caolin, la' barytine, l'acide silicique,etc... il est important qu'il n'est pas toujours nécessaire d'em- ployer du caoutch¯uc naturel de haute qualité, mais qu'il est également possible de traiter des produits de qualité moindre.
L'application conforme à l'invention des produits envisagés s'étend aussi au caoutchouc synthétique ainsi qu'à d'autres matières équivalentes du caoutchouc. Les espèces synthètiques chères de caoutchouc peuvent être traitées sur des bases écono- miques en les traitent avec les matières décrites. On peut également réaliser pratiquement le traitement des caoutchoucs synthétiques de moindre valeur au point de vue qualité, par exemple des caoutchoucs méthyliques qui se sont introduits à titre provisoire en usage pendant la guerre mondiale, puisque laplupart des défauts qui ont grevé ces produits, par exemple de vieillissement prématuré et la friabilité, ont été atténuéso
Les exemples de réalisation ci-après donnent au point de vue sur le domaine d'applications.
Exemples de réalisation -----------------------
1) Mélange de caoutchouc souple: Smoked 39, produit conforme à l'invention 10, vulcanite F 0,30, soufre 1,13,acide stéari- que 0,57, craie 44, ZnO 5, le tout homogénéisé d'unemanière connue, donne un mélange forissnat après une vulcanisation de @
<Desc/Clms Page number 7>
20 minutes à 2 atmosphères une plaquede caoutchouc souple dont la charge de rupture; est de 95kg par cm2.
2) Mélange de caoutchouc dur : Brauner Crêpe 28, produit conforme à l'invention 25, soufre 19,poudre de caoutchouc dur 1 ZnO 1, vulcanisation de 60 minutes à 4 atmosphères; on obtient de caoutchouc dur de meilleure qualitéo
3) Mélange à teneur de substance régénérée : Smoked 15,8 substances régénérées provenant de tapis de voitures 31,4,hy- drocarbures conformes à l'invention 15,7 soufre 2,3, vulcacite Mereapto 0,33, acide stéarique 1, craie 30,6, ZnO 3 ; ce mélange après une: vulcanisation de 20 minutes à 2 atmosphères, donne uneplaque de caoutchouc noire.
4) Exemple de régénération: Déchets de tapis de voitures avec 10% de produit conforme à l'invention et 6% de potasse, donnent après régénération une substance de très bonne plasti- cité. b) 50 parties de déchets de caoutchouc dur avec 80 parties d'hydrocarbures conformesà l'invention, après un chauffage de deux heures à 185 , donnent du,caoutchouc dur complètement serré.
6) Mélange poru plaques de semelles: Smoked 37,15 Vulcanisa DM 0,44, vulcanite D 0,11, produit conforme à l'invention 9,40, soufre 1,7, noir de fumée de gaz 46,2 ZnO b; on obtient un mé- lange qui, après un chauffage de 20 minutes à 4 atmosphères fournit une plaque de semelle de meilleure qualitéo
EMI7.1
'f) élange pour plaques idéales: Srroked 34,6;ïulcnite 0 D soufre 6,6, poudre de caoutchouc dur 28,9 produit conforme à l'invention 26,6, ZnO,3; vulcanisation de 60 minutes à 4 at- mosphères ; ce mélange fournit une plaque idéale traitée ulté- rieurement pour fabriquer les bagues de joints et analogues.
8) imprégnation de sangles de freins: Produit conforme à l'invention 1250 et soufre 80, dissous'à chaud et homogénéisés avec une solution de 20 Smoked dans 150 hydrocarbures confor-
<Desc/Clms Page number 8>
mes à l'invention, dans une solution pour imprégnation qui confère la plus grande dureté aux sangles d'amiante imbibée de cette solution, et après vulcanisation.
9) 100 parties d'une huile applicable conformément à l'invention, additionnées progressivement de 12 parties de chlorure de soufre et lavées après la réaction avec l'eau puis désséchéeset fondues, donnent, après la dissolution dans un solvant organique, un vernis noir.
10) Caoutchouc méthylique 50, hydrocarbures conformes à l'invention 20, soufre 3, oxyde ce magnésium 5, oxyde de zinc 5, caolin 17; ce mélange, après une vulcanisation de 40 minutes à 2 atmosphères, fournit une plaque de caoutchouc souple
11) 70 parties d'un produit de polymérisation acrylique homogénéisé avec lu parties d'oxyde de zinc et 20 parties d'hydrocarbures cpnformes à l'invention, donne une masse fa- cilement moulable pour les besoins de l'industrie des câbles.
-Les exemples de réalisation précédehts montrent succes- sivemant l'application des produits conformes à l'invention à la fabrication de caoutchouc souple, de la substance régé- nérée, du caoutchouc dur comne le cuir, des plaques de joints, du caoutchouc dur, du caoutchouc pour freins et à la production du vernis.
Cependant, l'invention comprend également l'applica- tion des hydrocarbures mentionnés d'une manière analogue dans les industries des câbles, du linoléum, dans la pro- duction de substances artificielles, de bandes collantes ou isolantes,etc......
Les manipulations dans lesquelles les hydrocarbures désaturés conformes à l'invention peuvent trouver applica- tion comprennent la dispersion, l'assouplissement, la ré- génération, la dissolution, l'étirage, la plastific ation et tous autres domaines ou les produits applicables conformé- ment à l'invention apparaissent appropriés en raison de
<Desc/Clms Page number 9>
leurs propriétés chimiques( analogie au caoutchouc, affinité au soufre).
Les hydrocarbures ne sont donc pas seulement em- ployés comme moyens d'étirage, mais trouvent également des applications purement qualitativeso
L'invention comprend donc l'application des hydrocarbures mentionnés sous la forme d'huile ou résines liquides ou plus ou moins solides, de dérivées sulfurées ou d'autres produits de transformation , dans les industrues du caoutchouc, du li- noléum, de la toile huilée, du cuir artificiel et dans les branches deproduction analogues relatives à la fabrication de masses élastiques, de produits d'imprégnation ou d'isolement et analogues.