DD275697A1

DD275697A1 - Verfahren zur vulkanisation von schlaeuchen aus hochmolekularen, biologisch wirksamen polymerwerkstoffen

Info

Publication number: DD275697A1
Application number: DD32003188A
Authority: DD
Inventors: Konrad Giessmann; Gerhard Merkmann; Rolf Sourisseau; Wilfried Mertens; Manfred Raetzsch; Adolf Heger; Bernd Ihme; Helmut Dorschner; Herbert Knoll; Siegfried Borgmann; Werner Schunk; Hans-Peter Kloecking
Original assignee: Thueringen Gummiwerke Veb
Priority date: 1988-09-22
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1990-01-31

Abstract

Die Erfindung hat ein Verfahren zur Vulkanisation von Schlaeuchen aus hochmolekularen, biologisch wirksamen Polymerwerkstoffen mit Elektronenstrahlen zum Inhalt. Durch die Zumischung eines mit biologisch wirksamen Substanzen beladenen Molekularsiebes und den Einsatz eines Volldornes aus Metall bei der Strahlenvernetzung wird ein gleichmaessiger Vernetzungszustand erreicht, ohne die biologische Wirksamkeit der aktiven Substanz zu beeintraechtigen. Mit dem erfindungsgemaessen Verfahren besteht die Moeglichkeit der kontinuierlichen Herstellung der Schlaeuche. Das Vulkanisationsverfahren findet Anwendung in der kunststoff- und kautschukverarbeitenden Industrie.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vulkanisation von hochmolekularen Werkstoffen, die for Schläuche mit spezifischen Eigenschaften, insbesondere mit biologischer Wirksamkeit, eingesetzt werden. Die Erfindung wird in der kunststoff- und kautschukverarbeitenden Industrie angewendet. Charakteristik des bekannten Standes der Technik Die Herstellung von Erzeugnissen aus hochmolekularen, biologisch wirksamen Werkstoffen mittels klassischer thermischer Vulkanisation ist bekannt (DD-PS 252381, DD-PS 252382, DD-PS 252838). Da die einzusetzenden biologisch wirksamen Substanzen thermisch instabil sind, kann die Vulkanisation nur mit maximal 60°C erfolgen und nicht in dem sonst üblichen Temperaturbereich der thermischen Vulkanisation. Dies bedingt eine lange Vulkanisationszeit von 80 bis 100h, was einen

rationellen Produktionsprozeß verhindert.

Ein zusätzlicher Nachteil besteht darin, daß durch den Einsatz von Vulkanisationsbuschleunigern eine toxische Wirkung der Erzeugnisse hervorgerufen werden kann. Ein anderes Vulkanisationsverfahren zur Vernetzung von Kautschuk ist die Strahlenvulkanisation, die auch umfangroich in der Fach-Patentliteratur behandelt wurde und wird. Jedccii nach Meinungen von Fachexperten wird sich die Strahlenvulkanisation

in der Gummiindustrie nicht durchsetzen können, da es viele Einschränkungen und Schwierigkeiten bei der Anwendung, wie z. B.

der hohe Aufwand, verbunden mit großen Kosten und Eigenschaftsverschlechterung der Gummierzeugnisse auftritt, wie in

Gummi, Kautschuk und Kunststoffe von 1976, S. 532 beschrieben ist. Die Anwendung der Elektronenstrahlvernetzung wird in der Literatur vor allem für Reifen aus verschiedenen Kautschukarten,

elektrische Isolierungen, elektrische Leiter u.a. untersucht (Kautschuk, Gummi und Kunststoffe 1984 S.864ff.).

Aus der DE-OS 3603738 ist bekannt, Naturkautschuklatex mit Hilfe ionisierender Strahlung strahlenchemisch zu vernetzen. Dazu

wird eine Energiedosis eingesetzt, die zu einer Erwärmung des Materials führt.

Unter den derzeitigen Bedingungen der Strahlenvulkanisation, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, ist es nicht möglich, Schläuche aus hochmolekularen biologisch wirksamen Polymerwerkstoffen auf diese Weise herzustellen, da durch

energiereiche Strahlung die Wirksamkeit der biologischen Substanz abgebaut wird. Also müssen Bedingungen gefunden werden, die trotzdem die Wirksamkeit der biologischen Substanz erhalten.

Zieltier Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Vulkanisation von Schläuchen aus hochmolekularen, biologisch wirksamen Polymerwerkstoffen zu entwickeln, welches die Qualität der Schläuche verbessert und durch erhebliche Zeiteinsparung die Vulkanisation rationell gestaltet.

Darlegung des Wesons der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vulkanisationsverfahren für Schläuche aus hochmolekularen, biologisch wirksamen Polymerwerkstoffen zu entwickeln, bei dem weder durch thermische noch durch strahlungschemische Einflüsse auf die Schläuche die Wirksamkeit der biologisch aktiven Substanz abgebaut wird und eine dauerhafte Einlagerung der biologisch

aktiven Substanz erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die biologisch wirksame Substanz vor der Zumischung zum Schlauchwerkstoff an ein Molekularsieb gebunden wird und die gesamte Mischung anschließend auf einen Volldorn aus Metall

extrudiert wird.

Überraschenderwelse führten diese technologischen Schritte zu einem vernachlässigbaren kleinen Abbau der Wirksamkeit der

biologisch aktiven Substanz.

Die Strahlenvulkanisation erfolgt mit dem für hochpolymere Werkstoffe üblichen Verfahren und Energiedosen, wobei der Metallvolldorn im Schlauch verbleibt. Außerdem entfällt ein technologischer Schritt bei der Herstellung eines Schlauches mit biologisch wirksamer Substanz, indem

durch die Strahlenvernetzung gleichzeitig die Sterilisation der Schläuche erfolgt.

Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Verträglichkeit der Schläuche verbessert wurde, da keine Vulkanisationsmittel erfordorlish sind, die durch ihren Einsatz im klassischen Vulkanisationsverfahren toxische Eigenschaften

des Schlauchmaterials hervorrufen. Die ggf. einzusetzenden Aktivatoren boi der Strahlenvulkanisation zur weiteren

Temperaturerniedrigung verursachen keine toxischen Eigenschaften des Vulkanisates. Durch den Einsatz eines Molsiebes und eines Volldomes aus Metall wird ein gleichmäßiges Vernetzungszustand des hoch-

polymeren, biologisch wirksamen Schlauches Ober die gesamte Länge garantiert, ohne die biologische Wirksamkeit zu beeinträchtigen.

Durcli das erfindungsgemäße Verfahren wird die Möglichkeit geschaffen, die Schläuche mit biologisch aktiven Substanzen auch

in kontinuierlicher Verfahrensweise zu vulkanisieren.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Vulkanisationsverfahren in einem Ausführungsbeispiel näher erklärt.

Ausfuhrungsbeispiel	Pale Crepe	63,37 Masseanteile in %	Elektronenstrahlung
Werkstoff	Molekularsieb'-Addukt	2,64 Masseanteile in %	10OkGy
Kreide	17,85 Masseanteile in %	20 s
Stearinsäure	1,37 Masseanteile in %	06mm
SpezialparaffinRB	1,26 Masseanteile in %
Antioxydant 4	1,37 Masseanteüe in%
Zinkoxid	3,48 Masseanteile in %
Titandioxid	1,80 Masseanteüe in %
Faktis R17	6,76 Masseanteile in %
	100,00 Masseanteile in %
	* als Trägermaterial (Or hochmolekular·, biologisch wirksame Subotaruen
	Technologische Parameter:
Strahlungsart:
Strahlungsdosis:
Bestrahlungsdauer:
Metalldorn (Vollmaterial):

Prüfergebnisstt: Biologische Aktivität nach Inkubation an Kautschukmaterial in Humanzitratpiasma.

Inkubationszeit	Istzustand	<%)	Thrombfnzelt	•	-	Strahlungsver	(%)
	Injoktions-	100	konventionelle			netzung M 5/	185
	verfahren	100	Vulkanisation		(%)	polyanionische	213
	Heparin	100	M 5/polyanio-	121	Verbindung-	233
		100	nischeVerbindg.	133	Addukt	246
	(S)	100	Addukt	140	(S)	260
(min)	14	100	(S)	160	26	280
0	15	100	17	180	32	313
30	15	20	193	35
6Q	15	21	207	37
120	15	24		39
180	15	27	42
240	15	29	47
300		31

Der Nachweis der biologischen Aktivität nach Inkubation von Kautschr.kmaterial in Humanzitratpiasma wird wie folgt geführt: Definierte Gummischeiben (100mm 0; 250mg) werden in 4ml Humanzitratpiasma bei 37⁰C inkubiert und in Abhängigkeit von

der Inkubationszeit das Ausmaß der Thromblnzeit bestimmt.

Dazu werden aus dem Gesamtansatz jeweils 2ml Plasma mit 0,2ml Tris-Puffer (0,15mol/l) und 0,1 ml Thrombin (SNJH-E/ml)

versetzt und die Zeit bis zur Gewinnung gemessen (Gerät KZM-W .Schwelle 30").

Im Ergebnis der Prüfung wurde festgestellt, daß das strahlenvernetzte Kautschukmaterial gegenüber dem konventionell

vulkanisierten Material im Plasma eine wesentliche Verlängerung der Thrombinzeit bewirkt. Ein weiterer Vorteil des strahlungsvernetzten Biomaterials besteht darin, daß die notwendige Strahlungssterilisation der Schläuche nach dem konventionellen Vulkanisationsprozeß entfällt.

Claims

1. Verfahren zur Vulkanisation von Schläuchen aus hochmolekularen, biologisch wirksamen Polymerwerkstoffen, hergestellt nach üblichen Mischverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung vor der Strahlenvulkanisation ein mit biologisch wirksamer Substanz beladenes Molekularsieb oder Schichtsilikat zugesetzt wird und anschließend der hochmolekulare Werkstoff auf einen Volldorn aus Metall extrudiert und strahlenvernetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenvulkanisationsdosis 40 bis 12OkGy, vorzugsweise 10OkGy, bei mehrseitiger Bestrahlung beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Strahlungsvernetzung Aktivatoren, wie Triallylcyanivat, Trimethylpropantrimethacrylat, wobei der Anteil 0,5 bis 20 Masseanteile in %, bezogen auf die Gesamtmischung, beträgt, der hochmolekularen Mischung beigemischt werden.