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AGENT ASSOUPLISSANT DU CAOUTCHOUC ET COMPOSITION DE CAOUTCHOUC AINST OBTENUE. "
L'invention concerne de nouvelles substances assouplissantes à utiliser dans le travail du caoutchouc, ainsi que les compositions de caoutchouc ainsi obtenues.
Le mot "caoutchouc" doit être considéré comme désignant le caoutchouc naturel sous toutes ses diverses formes brutes et de récupération9 ainsi que les divers caoutchoucs synthétiques, c'est-à-dire les polymères analogues au caoutchouc du type qui se vulcanise par le soufre. Des exem- ples des polymères synthétiques analogues au caoutchouc de cette catégorie sont des produits d'homoplymérisation du butadiène, et ceux de ses homo- logues et dérivés, tels que par exemple le méthyl butadiène, diméthyl butadiène, pentadiène et chloroprène (caoutchouc synthétique de néoprène) ainsi que les copolymères tels que ceux qu'on obtient à partir du buta- diène, de ses homologues et dérivés, avec d'autres composés organiques non saturés.
Parmi ceux-ci on peut citer les acétylènes tels que le vi- nylacétylène, les oléfines telles que l'isobutylène,qui se copolymérise avec le butadiène en formant le caoutchouc synthétique de butyle, les vi- nyles, tels que le chlorure de vinyle, l'acide acrylique, l'acrylonitrile (qui se polymérise avec le butadiène en formant le caoutchouc synthétique Buna N), l'acide méthacrylique et le styrène qui se polymérise avec le bu- tadiène en formant le caoutchouc synthétique Buna S, ainsi que les esters vinyliques et divers aldéhydes,cétones et éthers non saturés, tels que l'acroléine,la méthyl isopropényl cétone, et le vinyl éthyl éther.'. Les sortes de caoutchoucs précités, c'est-à-dire le caoutchouc naturel ainsi que les divers caoutchoucs synthétiques,
peuvent être définis sous le nom de "polymères analogues au caoutchouc d'au moins un composé choisi parmi ceux du groupe formé par les dioléfines conjuguées et le chloroprene".
On prépare des compositions de caoutchouc d'un type suscepti- ble de se vulcaniser., en mélangeant avec le caoutchouc brut'plusieurs autres
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substances. Mais l'état physique de ces caoutchoucs est généralement de na- ture à ne permettre d'effectuer ce mélange qu'en mastiquant le caoutchouc dans un broyeur ou dans un mélangeur, jusqu'à ce qu'il devienne plastique.
Cette opération de masticage donne normalement lieu au dégagement d'une grande quantité de chaleur, d'où il résulte que la composition risque de se vulcaniser prématurément. Mais on peut notablement diminuer la quantité de chaleur dégagée de cette manière en ajoutant au caoutchouc en cours de masticage une ou plusieurs huiles, graisses, paraffines, goudrons, etc., qui possèdent une certaine affinité pour le caoutchouc et ont pour effet de le faire gonfler et ramollir en accélérant ainsi l'action mécanique du mélangeur.
L'efficacité des agents assouplissants précités varie entre des limites étendues d'une substance à une autre, les unes ayant princi- palement pour effet de diminuer la quantité de chaleur dégagée au cours de l'opération de mélange, tandis que d'autres rendent le mélange collant en augmentant ainsi son homogénéité et le rendant d'une manière générale plus facile à travailler.
D'autres encore ont pour effet de retarder nota- blement le dessèchement du caoutchouc brut et par suite d'atténuer sa tendance à se vulcaniser à la température normale du travail du caout- chouc sans exercer aucune influence sur la vitesse de vulcanisation à la température plus élevée de cette opération ultérieure. Quelques-uns de ces agents assouplissants possèdent jusqu'à un certain point plus d'une de ces qualités, mais le nombre de ceux qui sont suffisamment complets pour pou- voir être considérés comme des assouplissants convenant à toutes les ap- plications est extrêmement limité.
Un de ces agents est le goudron de pin qui est particulièrement avantageux à employer avec les diverses sortes de caoutchoucs pour pneumatiques, ainsi qu'avec d'autres compositions de caoutchouc 'convenant à d'autres applications et un des objets de l'invention consiste dans une substance économique provenant du pétrole, qui possède toutes les qualités avantageuses du goudron de pin et peut servir à le rem- placer en totalité ou en partie.
Or, il a été découvert qu'une composition contenant environ 15 % à 60 % d'acides naphténiques et au moins 15 % de résidus de pétrole de la composition indiquée plus loin, le complément de la composition consistant en principe en une huile neutre, constitue un excellent agent assouplissant à utiliser avec le caoutchouc naturel ainsi qu'avec les caoutchoucs syn- thétiques. Cette composition a non seulement pour effet de ramollir la masse et de la rendre collante dans les conditions voulues, mais encore de diminuer son dessèchement et de permettre de le mélanger d'une manière effi- cace à la température normale de cette opération. La durée Mooney de dessè- chement de cette composition est longue et son élasticité de récupération ou "nerf" est satisfaisante.
Les produits vulcanisés préparés à partir des compositions de caoutchouc contenant l'agent assouplissant suivant l'in- vention se caractérisent par un module d'allongement normal et une résis- tance au déchirement relativement forte. Bref les compositions non vulcani- sées ou vulcanisées préparées avec l'agent assouplissant d'acide naphténi- que et de résidu de pétrole suivant l'invention possèdent toutes les qua- lités avantageuses de celles qui contiennent du goudron de pin et à certains points de vue leur sont même supérieures.
Les acides naphténiques employés suivant l'invention sont des composés du type obtenu par acidification de l'extrait alcalin des huiles de pétrole brutes,ou de leurs distillats. Le mélange d'acides ainsi obtenu peut être utilisé tel que, et dans ce cas il contient normalement de 20 à 40 % en poids environ d'une huile neutre, ou bien on peut lui faire subir d'abord une opération de raffinage préalable pour réduire sa teneur en huile et/ou éliminer les éléments acides à points d'ébullition plus bas.
Quoique la structure des divers acides naphténiques qui constituent ces mélanges ne puisse pas être définie complètement, on peut dire que les acides à points d'ébullition relativement bas sont d'une manière générale des dé- rivés monocarboxyliques alkylés de cyclopentane et de cyclohexane, qui con- tiennent de 8 à 12 atomes de carbone dans la molécule, tandis que les acides
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à points d'ébullition plus élevés,qui sont généralement aussi de la caté- gorie monocarboxylique, sont de nature polycyclique et contiennent jusqu'à 30 atomes de carbone dans la moléculeo Les mélanges d'acides naphténiques qui servent de préférence à préparer les agents assouplissants du caout- chouc suivant l'invention, sont ceux dont l'indice d'acidité moyen est compris entre environ 100 et 250,
la mesure étant basée sur le produit exempt d'huileo L'indice d'acidité désigne le nombre de milligrammes d'hydroxyde de potassium nécessaires à la neutralisation d'un gramme d'a- cide naphténique.
Les résdus de pétrole qu'on combine avec les acides naphténiques pour former les agents assouplissants suivant l'invention sont des hydrocar- bures aromatiques et naphténiques de poids moléculaire élevé, qui peuvent ou non contenir du soufre et qu'on obtient sous forme de résidus et d'ex- traits dans les opérations qui consistent à éliminer des huiles brutes les produits légers et les diverses fractions d'huile lubrifiante. Ces produits comprennent aussi les divers asphaltes résiduels,soit.tels quels soit sous forme d'émulsions ou de solutions liquides avec un distillat d'huile, ainsi que les extraits liquides obtenus en traitant l'huile par des agents du type de l'anhydride sulfureux, furfura, phénol, propane, crésol, etc.
La visco- sité de ces résidus de pétrole vaire à partir d'environ 10 centipoises à 98,8 C jusqu'à celle des compositions asphaltiques plus ou moins solides qui se ramollissent à une température d'environ 38 à 93 C et leur poids spécifi- que (d20/4) varie d'environ 0,9 à 1,05. Leur point d'ébullition initial est d'au moins 149 C sous une pression de 1 mm de mercure.
Pour préparer les agents d'assouplissement suivant l'invention, on peut employer ces divers résidus de pétrole seuls ou en combinaisons.
Par exemple, on a obtenu d'excellents résultats dans les caoutchoucs avec un mélange se composant d'acides naphténiques non raffinés et d'un résidu du type asphaltique et, éventuellement, d'une huile neutre ou volatile. On a également obtenu des résultats satisfaisants en combinant l'acide naphté- nique avec une solution d'un résidu asphaltique dans un extrait de Duosol, Edeleanu, ou furfural. Il est possible également de supprimer complètement le composant asphaltique et d'obtenir cependant un agent assouplissant du caoutchouc de qualité satisfaisante, en choisissant à titre de résidu'de pétrole un ou plusieurs des extraits précités de Duosol, Edeleanu ou fur- fural en combinaison avec le mélange d'acide naphténique. Cependant, il yaut mieux de ne pas supprimer complètement le résidu asphaltique de la composition assouplissante.
Les composants acide naphténique et résidu de pétrole de l'as- souplissant peuvent être ajoutés au caoutchouc séparément ou sous forme de composition préparée 'd'avance. Mais dans tous les cas il est impor- tant que la teneur totale en acide naphténique de l'assouplissant ne dépasse pas environ 60 %, étant donné qu'une proportion plus forte fait augmenter, d'une manière fâcheuse le module du produit vulcanisé final, c'est-à-dire que les pièces vulcanisées deviennent plus rigides et qu'un effort plus considérable est nécessaire pour les étirer à un degré d'éti- rage déterminé.
D'autre part, la teneur en acide naphténique de l'assou- plissant ne doit pas être inférieure à environ 15 %, étant donné que le produit se dessèche ainsi plus rapidement, devient en même temps moins collant et d'une manière générale plus difficile à travailler. Les pro- portions à choisir de préférence des éléments de l'assouplissant sont de 20 à 40 % en poids d'acides naphténiques et de 60 à 80 % en poids du ré- sidu de pétrole, avec une huile neutre quelconque, (c'est-à-dire huile vo- latile ou distillable) présente.
A ce propos, il y a lieu de remarquer que la proportion d'huile neutre qui constitue souvent une base ou un solvant de l'acide naphténique, de l'asphalte ou autre résidu de pétrole, peut atteindre environ 50 % du poids total de l'assouplissant sans exercer d'influence nuisible pourvu que la composition contienne au moins 15 % environ du résidu de pétrole outre sa teneur en acide naphténique. Les divers pourcentages indiqués pour les composants acide naphténique et résidu du pétrole des assouplissants
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se rapportent aux produits "exempts d'huile".
D'après les indications du paragraphe qui précède, on constate avec surprise que les variations des propriétés du caoutchouc ne sont pas linéai- res lorsqu'on fait varier les proportions des composants acide naphténique et résidu de pétrole, c'est-à-dire que la longue durée de dessèchement Mooney et le pouvoir collant d'un caoutchouc assoupli seulement par l'acide naphté- nique (ou par l'acide naphténique et l'huile neutre) se conserve presque com- plètement dans un mélange contenant 30 % d'acides naphténiques avec 70 % de résidu de pétrole et l'huile neutre quelconque, tandis qu'en même temps le module du produit vulcanisé diminue et redevient normal par rapport à la valeur élevée anormale qu'il prend lorsqu'on supprime le résidu de pétrole.
Pour travailler le caoutchouc avec l'assouplissement, on ajoute au caoutchouc les composants de l'assouplissant, soit séparément, soit sous forme de liquide ou semi-liquide préparé d'avance, puis on mélange intime- ment les éléments pour obtenir une masse possédant la plasticité et le pou- voir collant voulus et on introduit ensuite normalement les autres substances de mélange dans le produit. Le mélange ainsi obtenu subit ensuite les opéra- tions de moulage et de vulcanisation qu'on désire. La proportion de l'assou- plissant peut varier entre des limites étendues, suivant la nature de ce pro- duit d'addition, ainsi que celle du caoutchouc et des autres éléments de mélange.
Mais on obtient des résultats satisfaisants avec une proportion d'en- viron 2 à 20 parties de la composition assouplissante pour 100 parties de caoutchouc et de préférence 5 à 10 parties de l'assouplissant pour 100 par- ties de caoutchouc.
En respectant les limites des proportions indiquées ci-dessus, on peut incorporer avantageusement à un polymère quelconque organique, ana- logue au caoutchouc, susceptible de se vulcaniser par l'action du soufre, un ou plusieurs des divers mélanges d'acides naphténiques et des résidus de pétrole connuso Ainsi qu'il a déjà été dit, cette catégorie de composés comprend non seulement les divers caoutchoucs naturels, mais encore les caoutchoucs synthétiques,
préparés en totalité ou en partie à partir des dioléfines conjuguées ou du chloroprèneo On peut aussi employer des com- binaisons des caoutchoucs naturels et synthétiqueso
Les nouvelles compositions vulcanisables suivant l'invention sont des mélanges homologues d'un ou plusieurs des agents assouplissants .précités avec un ou plusieurs caoutchoucs ou plusieurs polymères analogues au caoutchouc, du type vulcanisable par l'action du soufre, et avec ou sans autres éléments de mélange du caoutchouc, ainsi qu'on le verra plus loin. Ces mélanges peuvent être préparés par un procédé connu quelconque, par exemple par mélange sur un laminoir ou dans un mélangeur Banbury.
Les caoutchoucs bruts sont parfois utilisés sous forme d'une émulsion dans l'eau ou un autre liquide, comme dans le cas du latex de caoutchouc naturel.
-Les compositions assouplissantes suivant l'invention peuvent être introdui- tes dans ces émulsions, soit telles quelles, soit sous forme d'autres émul- sions, puis on précipite la masse et on la travaille d'-une manière connue.
Outre l'agent assouplissant, la composition vulcanisable con- tient normalement d'autres produits d'addition dont l'un est nécessaire- ment l'agent de vulcanisation. Des agents appropriés de cette nature sont le soufre, chlorure de soufre, thiocyanate de soufre, polysulfure de thiuram, et autres polysulfures organiques ou inorganiques, les peroxydes organiques et inorganiques, les composés halogènes et les composés azotés tels que les nitrobenzènes.
La composition peut contenir des accélérateurs où accélérateurs- activants de vulcanisation, en particulier lorsque les composés sulfurés sont des éléments de la composition. Des exemples des accélérateurs sont le disulfure de tétraméthyl thiuram, le dibutyl diithiocarbamate de zinc, monosulfure de tétraméthyl thiuram, tétrasulfure de dipentaméthylène-thiu- ram, mercapto benzothiazol, hexaméthylène tétramine, aldéhyde-ammoniaque, diphényl-guanidine, diphénylthiourée, disulfure de benzo thiazyl, pentamé- thylène di-thiocarbamate de pipéridinium, di-o-tolyl-guanidine et diméthyl-
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dithiocarbamate de plomb. Les oxydes métalliques tels que l'oxyde de zinc et les oxydes de plomb sont souvent ajoutés à la composition à titre d'ac- célérateurs-activants.
Quoique les agents assouplissants suivant l'invention exercent une action plastifiante ainsi qu'assouplissante et augmentent le pouvoir collant, il peut être également avantageux dans certains cas d'ajouter des plastifiants additionnels dont le phtalate de dibutyle, phtalate de dioctyle, phosphate de tricrésyle,, triacétine tétraline, résines de cumar, factice assouplissant, lustrant de laine (woolgloss), acide stéarique et acide lauri- que sont des exemplesoLe goudron de pin lui-même peut former une portion atteignant 50 % du poids de la composition de l'agent assouplissant.
Après avoir préparé le caoutchouc en le mélangeant avec les subs- tances précitées,on vulcanise le mélange en le traitant à température élevée de préférence supérieure à 100 C pendant une.durée variant de quelques minutes à une ou plusieurs heures. Les meilleurs traitements de vulcanisation sont ceux qui s'effectuent à une température de 125 à 175 C pendant 15 à 45 mi- nutes.
On peut préparer des compositions suivant l'invention qui sont susceptibles de servir à peu près à toutes les applications des autres com- positions analogues au caoutchouc. Des exemples qui se présentent tout de suite à l'esprit sont les enveloppes et chambres à air des pneumatiques, les revêtements des planchers, les enveloppes de ballons, les parapluies, les vêtements imperméables, les couvertures de tables, les capotes, les sacs à vêtements, les isolants électriques, les courroies de friction, les tuyaux flexibles de manutention des substances aqueuses, des produits pétroliers et des peintures, les revêtements intérieurs et extérieurs des réservoirs à essence auto-étanches, les garnitures, courroies, les semelles et talons de chaussures, les tabliers, les gants, les articles de sport, tels que les balles en caoutchouc,
les costumes et bonnets de bain et les articles divers.
Diverses formes de réalisation spéciales de l'invention sont dé- crites en détail dans les exemples 1 à 4 donnés ci-après, concernant chacun une masse de caoutchouc naturel pour carcasse de pneumatique, préparée dans un laminoir à caoutchouc à deux cylindres en mélangeant 10 parties d'un as- souplissant avec une composition de caoutchouc se composant de 80 parties de feuille fumée, 10 parties de crêpe brun laminé, 20 parties de bandage de récupération totale et 25 parties de noir de carbone, puis en mélangeant à la composition par broyage 1 partie d'acide stéarique, 5 parties doxyde de zinc, 0,8 partie de mercaptobenzothiazol, 2,75 parties de soufre et 0,5 par- tie de Santoflex B,
qui est un produit de la réaction de l'acétone avec le p-aminodiphényleo Puis on a vulcanisé un lot de chacune de ces masses pen- dant 20 minutes à la température de vulcanisation ordinaire de 145 C, et un autre lot de cette masse pendant la même durée à la température de vulca- nisation anormalement basse de 126 C.La résistance à la traction des échan- tillons vulcanisés à cette basse température était relativement forte et par suite ils ont été considérés comme possédant un pouvoir de dessèchement extrê- mement élevé,
Exemple 1- L'agent assouplissant servant à préparer la masse de caoutchouc du paragraphe précité contenait 10 parties de goudron de pin or- dinaireo Ainsi qu'on le verra d'après les chiffres du tableau 1 donné à la suite de l'exemple 4,
le pouvoir collant de cette composition ainsi que sa durée de dessèchement Mooney à 121 C pendant 14 minutes sont satisfaisantso Une autre preuve de l'absence de pouvoir de dessèchement de ce produit ré- sulte de ce que la résistance à la traction de l'échantillon vulcanisé à 126 C de 120,9 kg/cm2 est relativement faible.
Exemple 2 - On a mélangé la masse de caoutchouc précitée avec 10 parties d'un assouplissant consistant uniquement en extrait de "Duosol" obtenu en traitant un distillat d'huile par le phénol et le propane, puis en éliminant le phénol par distillation de l'extrait ainsi obtenuo Les pro- priétés physiques de l'extrait de Dusol servant d'assouplissant du caout- chouc sont les suivantes
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EMI6.1
<tb> Poids <SEP> spécifique <SEP> d <SEP> 20/4 <SEP> ' <SEP> 1,02 <SEP>
<tb>
<tb> Viscosité <SEP> à <SEP> 98,8 C, <SEP> centipoises <SEP> 32Point <SEP> d'éclair <SEP> C <SEP> 246
<tb>
<tb> Point <SEP> d'ébullition <SEP> initial <SEP> C <SEP> (1 <SEP> mm <SEP> Hg) <SEP> 229
<tb>
Ainsi qu'on le verra sur le tableau 1, le produit préparé avec cet assouplissant se dessèche très vite, son pouvoir de dessèchement Mooney étant de 10,
5 minutes seulement et sa résistance à la traction de 173,6 kg/ cm2 après vulcanisation à 126 C est relativement forte.
Exemple 3 - L'assouplissant se compose dans cet exemple de 5 par- ties de l'extrait de Duosol de l'exemple 2 et 5 parties d'un mélange d'acide naphténique obtenu en acidifiant un extrait alcalin de pétrole et contenant 27,6 % d'huile neutre, l'indice d'acidité du mélange d'acide naphténique étant de 1460 Cet indice mesuré dans l'acide exempt d'huile serait de 202. La te- neur totale en acide naphténique de l'assouplissant basée sur le produit exempt d'huile est de 36,2 %. Pour préparer la masse de caoutchouc, on ajoute d'abord l'extrait de Duosol, puis on malaxe l'acide naphténique dans le mé- lange.
Ainsi que l'indique le tableau 1, le pouvoir de dessèchement de ce produit d'une durée Mooney de 16 minutes est satisfaisant et la résistance à la traction de l'échantillon vulcanisé à 126 C est faible. A ce propos, les propriétés de l'échantillon sont très supérieures à celles de la masse de l'exemple 2, et même supérieures à celle du caoutchouc mélangé avec le goudron de pin, qui est l'assouplissant couramment adopté dans l'industrie.
En même temps le pouvoir collant du produit est satisfaisant et il se tra- vaille et se traite très facilement.
Exemple 4 - On prépare la masse de la même manière que dans l'exem- ple 2 sauf qu'on augmente la proportion de l'extrait de Duosol à 7,5 parties et qu'on diminue celle de l'acide naphténique à 2,5 parties, la teneur glo- bale en acide naphténique du mélange étant ainsi de 18,1 % basée sur le pro- duit exempt d'huile. Ainsi qu'on le verra sur le tableau 1 cette diminution de la teneur en acide naphténique fait notablement augmenter le pouvoir de dessèchement du produit, quoique les conditions soient encore nettement meilleures que celles du caoutchouc assoupli en l'absence complète d'acide naphténique (exemple 2).
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Tableau 1.
Influence exercée par les assouplissants d'acide naphténique et de résidu de pétrole sur les propriétés physiques d'une masse de caoutchouc naturel pour carcasse de pneumatique.
EMI7.1
<tb>
Produit <SEP> des <SEP> exemples <SEP> Exemple <SEP> 1 <SEP> Exemple <SEP> 2 <SEP> Exemple <SEP> 3 <SEP> Exemple <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> suivants <SEP> 1005 <SEP> de <SEP> 100% <SEP> d'ex- <SEP> 36,2% <SEP> d'a- <SEP> 18,1% <SEP> d'acide
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> goudron <SEP> trait <SEP> de <SEP> cide <SEP> napho <SEP> naphténique
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> pin <SEP> Duosol <SEP> 13,8% <SEP> d'hui- <SEP> 6,9% <SEP> d'huile
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> le <SEP> neutre, <SEP> neutre, <SEP> 75%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 50% <SEP> d'extrait <SEP> d'extrait <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> Duosol <SEP> Duosol.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
A. <SEP> Non <SEP> vulcanisé
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pouvoir <SEP> collant <SEP> excellent <SEP> excellent <SEP> excellent <SEP> excellent
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> de <SEP> dessè-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> chement <SEP> Mooney,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> min. <SEP> à <SEP> 121 C. <SEP> 14 <SEP> 10,5 <SEP> 16 <SEP> 13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> B.
<SEP> Vulcanisé, <SEP> 20 <SEP> min,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 145
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résiste <SEP> à <SEP> la <SEP> trac-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> tion <SEP> kg/cm2 <SEP> 171,8 <SEP> 158,5 <SEP> 194,7 <SEP> 171,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> à
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> la <SEP> rupture <SEP> 715 <SEP> 790 <SEP> 750 <SEP> 705
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Effort <SEP> (module)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 300 <SEP> % <SEP> d'allon-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> gement <SEP> kg/cm2 <SEP> 14,0 <SEP> 14,0 <SEP> 20,3 <SEP> 147,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> C, <SEP> Vulcanisé, <SEP> 20 <SEP> mino
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 126 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résisto <SEP> à <SEP> la <SEP> trac-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> tion, <SEP> kg/cm2 <SEP> 120,9 <SEP> 173,6 <SEP> 117,3 <SEP> 151,1
<tb>
La masse de caoutchouc des exemples 5 à 12,
qui indiquent éga- lement de quelle manière l'invention s'applique dans la pratique, consiste en une masse de caoutchouc naturel pour bande de roulement de pneumatique préparée dans un laminoir à caoutchouc à deux cylindres en mélangeant 10 par- ties d'un assouplissant avec une composition de caoutchouc se composant de 100 parties de feuille fumée en mélange avec 50 parties de noir de carbone, puis en introduisant dans la masse plastique ainsi obtenue par broyage, 1 partie de mercaptobenzothiazol, 1 partie de phényl bêta naphtylamine, 5 parties d'oxyde de zinc, 4 parties d'acide stéarique et 3 parties de soufre.
On vulcanise un lot de cette masse pendant 30 minutes à la température de vulcanisation ordinaire de 145 c, et un autre lot pendant la même durée à la température de vulcanisation relativement basse de 126 Go Comme dans le cas du caoutchouc de carcasse des exemples 1 à 4, la résistance à la traction des échantillons vulcanisés à cette basse température est rela- tivement forte et par suite ils ont été considérés comme possédant un pou- voir de dessèchement excessif.
Exemple 5 - L'agent assouplissant de cet exemple consiste en 10 parties de goudron de pin et le pouvoir collant ainsi que la durée Mooney de dessèchement de la masse de caoutchouc assouplie ainsi préparée sont satis- faisantso Une autre preuve de l'absence de pouvoir de dessèchement de ce pro- duit résulte de ce que la résistance à la traction de l'échantillon vulcani- sé à 126 c est relativement faible.
Exemple 6 - L'assouplissant de cet exemple consiste en 10 parties de la composition d'acide naphténique de l'exemple 3, contenant 27,6% d'une huile neutre, dont l'indice d'acidité est égal à 146 et l'indice d'acidité calculé du produit exempt d'huile est égal à 2020 Quoique le pouvoir collant et le pouvoir de dessèchement de la masse préparée avec cet assouplissant soient excellents, le produit vulcanisé est considéré comme ne donnant pas
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satisfaction à cause de son module anormalement excessif.
Exemple 7 - On mélange le caoutchouc de cet exemple avec 5 parties de la composition d'acide naphténique de l'exemple 3 et 5 parties de résidu asphaltique de pétrole. Ce résidu contenant 30 % d'une huile neutre qui sert de solvant à l'asphalte a les propriétés physiques suivantes :
EMI8.1
<tb> Poids <SEP> spécifique <SEP> à <SEP> d <SEP> 20/4 <SEP> 0,89
<tb>
<tb> Viscosité <SEP> à <SEP> 37,7 C <SEP> en <SEP> centipoises <SEP> 3540
<tb>
<tb> Point <SEP> d'éclair <SEP> C <SEP> 232
<tb>
<tb>
<tb> Point <SEP> d'ébullition <SEP> initial <SEP> (1 <SEP> mm <SEP> Hg) C <SEP> 150
<tb>
Ainsi qu'il ressort des chiffres du tableau 2, ce produit possè- de des caractéristiques générales d'assouplissant excellentes, sa durée de dessèchement Mooney est longue, son pouvoir collant est satisfaisant,
il est facile à travailler et le produit vulcanisé a un module normal.
Exemple 8 - On prépare la masse de'caoutchouc de cet exemple avec 2,5 parties de la composition d'acide naphténique de l'exemple 3 et 7,5 parties d'une solution d'asphalte de l'exemple 7, la teneur totale en acide naphténique de l'assouplissant étant ainsi de 18,1 % basée sur le produit exempt d'huile. L'action exercée par cet assouplissant est en gé- néral la même que celle de l'assouplissant à 50/50 d'acide naphténique et d'asphalte de l'exemple 7, quoique la durée de dessèchement paraisse dimi- nuer dans une certaine mesure.
Exemple 9 - L'assouplissant servant à préparer la masse de cet exemple consiste en 10 parties de la composition asphaltique de l'exemple 7.
Il ressort des chiffres du tableau 2 que les propriétés physiques de cette masse ne donnent généralement pas satisfaction, car son pouvoir collant ne remplit pas les conditions industrielles, pas plus qu'elle ne se travaille facilement, et elle se dessèche relativement vite.
Exemple 10 - On prépare la masse de caoutchouc de cet exemple avec 10 parties d'une solution à 60 % dans une huile neutre de base d'un résidu asphaltique de pétrole, la solution ayant les propriétés physiques suivantes :
EMI8.2
<tb> Poids <SEP> spécifique <SEP> d <SEP> 20/4 <SEP> 1
<tb>
<tb> Viscosité <SEP> à <SEP> 37,7 G <SEP> en <SEP> centipoises <SEP> 12000
<tb>
<tb> Viscosité <SEP> à <SEP> 98,8 C <SEP> en <SEP> centipoises <SEP> 58
<tb>
<tb> Point <SEP> d'éclair <SEP> , <SEP> C <SEP> 207
<tb> Point <SEP> d'ébullition <SEP> initial <SEP> (1 <SEP> mm <SEP> Hg) C <SEP> 171
<tb>
Comme la masse de l'exemple précédent le pouvoir collant de la masse du présent exemple est insuffisant.
De plus elle se dessèche très rapidement ainsi qu'il ressort de sa courte durée de dessèchement Mooney et de la résistance à la traction extrêmement forte de 128,3 kg/cm2 du produit vulcanisé à 126 C.
Exemple 11 - On prépare la masse avec 7,5 parties de la solution asphaltique de l'exemple précédent, et 2,5 parties de la composition d'a- cide naphténique de l'exemple 3, la teneur totale de l'assouplissant en acide naphténique étant de 18,1% basée sur le produit exempt d'huile. Ainsi qu'il ressort des chiffres du tableau 2, l'addition de cette quantité même relativement faible d'acide naphténique a suffi pour faire reprendre au mé- lange son pouvoir collant normal et pour améliorer en même temps notablement ses caractéristiques de dessèchement.
Exemple 12 - La masse a été préparée de la même manière que dans l'exemple précédent sauf que la proportion de la solution d'acide naphténique était de 5 parties et celle de la solution asphaltique de 5 parties, la te- neur de l'assouplissant en acide naphténique étant ainsi de 36,2 %, basée sur le produit exempt d'huile. On voit d'après les chiffres du tableau 2 que la
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masse préparée avec cet assouplissant donne satisfaction à tous les points de vue, son pouvoir collant est satisfaisant, elle se travaille parfaite- ment et se dessèche très peuo
Tableau 2.
Influence exercée par les assouplissants d'acide naphténique et de résidu de pétrole sur les propriétés physiques d'une masse de caoutchouc naturel pour bandes de roulement de pneumatiques.
EMI9.1
<tb>
Produit <SEP> des <SEP> exemples <SEP> Exemple <SEP> 5 <SEP> Exemple <SEP> 6 <SEP> Exemple <SEP> 7 <SEP> Exemple <SEP> 8 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> suivants <SEP> 100% <SEP> de <SEP> 72,4% <SEP> acide <SEP> 36,2% <SEP> ac. <SEP> 18,1% <SEP> acide
<tb>
<tb>
<tb> goudron <SEP> naphténi- <SEP> napht.35% <SEP> napht.52,5%
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> pin <SEP> que,27,6% <SEP> asphalte <SEP> asphalte
<tb>
<tb>
<tb> huile <SEP> 28,9% <SEP> h. <SEP> 18,1% <SEP> huile
<tb>
<tb>
<tb> neutre <SEP> neutre <SEP> neutre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A. <SEP> Non <SEP> vulcanisé
<tb>
<tb>
<tb> Pouvoir <SEP> collant <SEP> bon <SEP> bon <SEP> bon <SEP> bon
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> de <SEP> dessèche-
<tb>
<tb>
<tb> ment <SEP> Mooney <SEP> min.121 C <SEP> 48 <SEP> 48,5 <SEP> 54 <SEP> 52
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> B.
<SEP> Vulcanisé,20 <SEP> min.
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 145
<tb>
<tb> Résisto <SEP> à <SEP> la <SEP> trac.
<tb>
<tb>
<tb> kg/cm2 <SEP> 246,0 <SEP> 259,4 <SEP> 269,6 <SEP> 279,0
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> à
<tb>
<tb>
<tb> la <SEP> rupture <SEP> 65 <SEP> 0 <SEP> 550 <SEP> 665 <SEP> 670
<tb>
<tb>
<tb> Effort <SEP> (module) <SEP> à
<tb>
<tb>
<tb> 3005 <SEP> d'allongement
<tb>
<tb>
<tb> kg/cm2 <SEP> 66,0 <SEP> 99, <SEP> 8 <SEP> 71, <SEP> 0 <SEP> 71,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> C.
<SEP> Vulcanisé, <SEP> 30 <SEP> min.
<tb>
<tb> à <SEP> 126 G
<tb>
<tb>
<tb> Résista <SEP> à <SEP> la <SEP> tract.
<tb>
<tb>
<tb> kg/cm2 <SEP> 31,6 <SEP> 20,0 <SEP> 47,1 <SEP> 50,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Produit <SEP> des <SEP> exemples <SEP> Exemple <SEP> 9 <SEP> Exemple <SEP> 10 <SEP> Exemple <SEP> 11 <SEP> Exemple <SEP> 12
<tb>
<tb>
<tb> suivants <SEP> 70% <SEP> asphal- <SEP> 60% <SEP> as- <SEP> 18,1% <SEP> acide <SEP> 36,2% <SEP> acide
<tb>
<tb>
<tb> te, <SEP> 305 <SEP> ho <SEP> phalte <SEP> napht.45% <SEP> napht.305
<tb>
<tb>
<tb> neutre <SEP> 40% <SEP> ho <SEP> asphalte, <SEP> asphalte
<tb>
<tb>
<tb> neutre <SEP> 36,9% <SEP> h. <SEP> 33,8%,, <SEP> huile
<tb>
<tb> neutre <SEP> neutre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A.
<SEP> Non <SEP> vulcanisé
<tb>
<tb>
<tb> Pouvoir <SEP> collant <SEP> assez <SEP> bon <SEP> assez <SEP> bon <SEP> bon <SEP> bon
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> de <SEP> dessè-
<tb>
<tb>
<tb> chement <SEP> Mooney
<tb>
<tb>
<tb> mino <SEP> à <SEP> 121 C <SEP> 44 <SEP> 44 <SEP> 45 <SEP> 51
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> B. <SEP> Vulcanisé, <SEP> 30 <SEP> mino
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 145 C
<tb>
<tb> Résistoà <SEP> la <SEP> tracto
<tb>
<tb>
<tb> kg/cm2 <SEP> 261,5 <SEP> 263,2 <SEP> 273,1 <SEP> 266,0
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> à <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb> rupture <SEP> 690 <SEP> 680 <SEP> 665 <SEP> 665
<tb>
<tb>
<tb> Effort <SEP> (module) <SEP> à
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 300% <SEP> d'allongement,
<tb>
<tb>
<tb> kg/cm2 <SEP> 61,1 <SEP> 73,8 <SEP> 75,9 <SEP> 74,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> C.
<SEP> Vulcanisé, <SEP> 30 <SEP> mino
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 126 C
<tb>
<tb> Résist.à <SEP> la <SEP> tracto
<tb>
<tb>
<tb> kg/cm2 <SEP> 57,2 <SEP> 128,2 <SEP> 109,3 <SEP> 46,7
<tb>
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