DD211575B1 - Verfahren zur devulkanisation von altgummi - Google Patents
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Description
Hierzu 1 Seite Zeichnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Devulkanisation von Altgummi, wie er allgemein in der Gummiindustrie und beim Anwenden der Gummierzeugnisse anfällt.
Bekannt ist die thermisch-oxydative Regenerierung von Altgummi bei Temperaturen zwischen 150-200°C und dem Einfluß von Luftsauerstoff. Dieses Verfahren wird seit langem technisch genutzt.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß neben der Devulkanisation auch eine erhebliche Depolymerisation der
Kautschukmoleküle stattfindet. Der energetische Aufwand des Gesamtverfahrens ist sehr hoch.
Neuere Verfahren zur Devulkanisation von Altgummi basieren auf der Anwendung von Mikrowellenenergie für das Zerbrechen der S-S-Bindungen (Elastomerics, Jan. 1981), S. 13-16).
Es werden Temperaturen zwischen 260-3500C erreicht. Das Verfahren eignet sich deshalb besser für die Replastizierung
gesättigter Elastomere.
Bekannt ist ein weiteres Verfahren zur Devulkanisation, nach welchem grob gemahlene Gummikrümel mit Fettsäure und Alkali gewalzt werden und in eine wäßrige Emulsion überführt werden. Ein trockenes feinteiliges Gummipulver entsteht durch
Koagulieren mit Säure und Entfernen des Wassers (Rubber Chemistry Technology, Bd. 53, S. 1215-1225).
Technisch läßt sich dieser Prozeß nur sehr aufwendig gestalten.
Weitere Verfahren zur Devulkanisation laufen auf eine reduktive Schwefelbrückenspaltung hinaus. Diese Reaktionen verlaufen bei geringeren Temperaturen unter Schonung der Polymerkette des Kautschuks.
In der DD-PS 148 500 ist ein derartiges Verfahren beschrieben. Als Reduktionsmittel werden in diesem Verfahren Fe++-Ionen und Phenylhydrazin oder Diphenylguamidin eingesetzt. Die eingesetzten Reduktionsmittel sind selbst stark toxisch, insbesondere Phenylhydrazin, als Nebenprodukt kann Benzen entstehen.
Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Devulkanisation von Altgummi unter Verwendung von leicht verfügbaren nichttoxischen Mitteln.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Devulkanisation von Altgummi durch Schwefelbrückenspaltung zu entwickeln
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem eine Replastizierung durch Einwirkung von Thiazolylsulfenamidbeschleunigern aus der Gummiindustrie, insbesondere N-Cyclohexyl^-mercaptobenzothiazolylsulfenamid und N-Diethyl-benzthiazylsulfenamid oder von äquivalenten Substanzen in neutralem Medium vorgenommen wird. Die äquivalente Substanz kann ein äquimolares Gemisch aus Mercaptobenzothiazol und Amin, insbesondere Diphenylguanidin oder Di-o-Tolylbiquamid sein.
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Gemäß Erfindung erfolgt die Replastizierung durch Einwirkung von Thiazolylsulfenamidbeschleunigem aus der Gummiindustrie, insbesondere N-Cyclohexyl^-mercaptobenzothiazolyl-sulfenamid und N-Diethylbenzthiazylsulfenamid oder von äquivalenten Substanzen, wie z. B. ein äquimolares Gemisch aus Mercapto-benzothiazol und Amin, insbesondere Diphenylguamidin und Di-o-Tolylbiquamid in neutralem Medium
Der Reaktionsablauf stellt sich wie folgt dar:
Gu-S-S-Gu +
Ebenso gilt:
Gu-S-S-Gu +
-^ Gu-S-S-
.CH1
Gu~s~N
C2H5
Als Reaktionsprodukte entstehen eingemischtes Disulfid und ein Sulfenamid. Der Vorteil dieser Reaktion ist es, daß keine oxydationsempfindlichen Mercaptanverbindungen auftreten.
Am praktischen Laboransatz sollen die Effekte der erfindungsgemäßen Lösung dargelegt werden.
500g Altgummimehl mit einer Korngröße bis zu 1,2 mm werden mit 30g N-Cyclohexyl^-mercaptobenzothiazolyl-sulfenamid in 3I Ethanol 3Std. unter Rückflußkühler gekocht. Anschließend wird das Produkt abfiltriert und mit Ethanol gewaschen und ,getrocknet
Folgende Quellungswerte in Benzendampf bei 550C über 5Std. werden erreicht:
Sulfenamid/500g Altgummi 9
Einwaage g
Benzenaufnahme g
30 g Sulfenamid 60 g Sulfenamid
lOOgSulfenamid
1,98 2,12 2,15
0,17 0,18 0,23
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren unter Inertgasatmosphäre durchgeführt wird, läßt sich ein thermisch-oxydativer Abbau von C-C-Doppelbindungen des elastomeren Raumgitters vollständig vermeiden. Hier erfolgt eine Devulkanisation ausschließlich
über Sulfidaustauschreaktionen.
500g Altgummimehl mit einer Korngröße bis zu 1,2 mm werden mit 30g N-Cyclohexyl^-mercaptobenzothiazyl-sulfenamid in 31 Ethanol gegeben. Der Ethylalkohol ist zuvor zwecks Entfernung von gelöstem Sauerstoff 2 h mit Argon oder Stickstoff reinst zu
spülen.
Anschließend wird unter Beibehaltung der Inertgasatmosphäre 3h unter Rückfluß gekocht, das Produkt abfiltriert, mit Ethanol
gewaschen und getrocknet.
Bezogen auf konkrete Anwendungstestmischungen werden folgende Werte erreicht:
Anwendungstestmischungen I Il III
Altgummi/Sulfenamid (Luftatmosphäre) Altgummi/Sulfenamid (Inertgasatmosphäre) bekanntes Regenerat (oxid) Weichmacher SE Zinkoxid Sulfenax Schwefel Stearinsäure
300 g 37 g
6g
2.4 g
4.5 g
9g
337 g
6g
2.4 g
4.5 g 9g
Altgummi/Sulfenamid I Il
bekanntes Regenerat (Oxid) III
Festigkeit (kp/cm2) Bruchdehnung (%) Elastizität (%) Abrieb (mm3)
| 58 | 35 |
| 138 | 192 |
| 40 | 46 |
| 203 | 153 |
Die höhere Restelastizität und Abriebbeständigkeit des über Disulfidaustausch replastizierten Altgummimehls beim Wiedereinsatz in Anwendungstestmischungen lassen erkennen, daß die Elastomerketten weitgehend geschont werden und ein nicht oxydativer Prozeß vorliegt.
Es sind demzufolge gegenüber dem bekannten thermisch-oxydativen Regenerat höhere Verschnittsätze mit Frischmischungen möglich, wie das beigefügte Diagramm zeigt.
Claims (2)
1. Verfahren zur Devulkanisation von Altgummi, gekennzeichnet dadurch, daß durch Einwirkung von Thiazolylsulfenamidbeschleunigem aus der Gummiindustrie eine Replastizierung infolge
Disulfidaustausch im neutralen Medium vorgenommen wird.
Disulfidaustausch im neutralen Medium vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein äquimolares Gemisch aus
Mercaptobenzothiazol und einem Amin, insbesondere Diphenylguamidin oder Di-o
Tholylbiguamid, verwendet wird.
Mercaptobenzothiazol und einem Amin, insbesondere Diphenylguamidin oder Di-o
Tholylbiguamid, verwendet wird.
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| DD211575A1 DD211575A1 (de) | 1984-07-18 |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CA2137199A1 (en) * | 1993-12-06 | 1995-06-07 | James F. Fisher | Process for regeneration of rubber |
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1983
- 1983-01-31 DD DD83247589A patent/DD211575B1/de not_active IP Right Cessation
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