DD289896A7 - Kautschukmischung zur herstellung von hoechstdruckschlaeuchen - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird eine Kautschukmischung zur Herstellung haftfester Hoechstdruckschlauchdecken aus einem Chloroprenkautschuk und einem Geflecht aus vermessingtem Stahldraht, die bei der Fertigung von Hoechstdruckschlaeuchen nach dem Bleimantelverfahren Anwendung findet. Gemaesz der Aufgabe und des Zieles der Erfindung wird eine Kautschukmischung beschrieben, mit der es durch den Zusatz eines Sulfenamidbeschleunigers mit verzoegertem Vulkanisationseinsatz und einer erhoehten Schwefeldosierung moeglich ist, die Haftung zwischen dem CR-Werkstoff und dem Geflecht aus vermessingtem Stahldraht erheblich zu verbessern und somit eine konstante Qualitaet der Hoechstdruckschlaeuche zu gewaehrleisten.{Kautschukmischung; Chloroprenmischung; vermessingter Stahldraht; Hoechstdruckschlaeuche; Bleimantelverfahren; verzoegertes Vulkanisationssystem; erhoehter Schwefelanteil}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Dio Erfindung wird in der elastverarbeitenden Industrie bei der Herstellung von Höchstdruckschläuchen, die aus einem ChloroprenworKstoff und vermossingtem Stahldraht bestehen und nach dem Bleimantolverfahren gefertigt werden, angewandt.

Charakteristik des bekannten Standes dor Technik

Während zur Herstellung von Gummi-Metall-Formteilen mit gutem Erfolg organische Haftvermittler für die Bindung von Gummi an Metall vtrwendet werden und die früher übliche „Messing Bindung", die sich als Haftvermittler einer meist galvanisch niedergeschlagenen Mossingschicht bestimmter Zusammensetzung bedient, weitgehend verdrängt worden ist, wird zur Bindung von Gummi an strangförmigon Materialien wie Stalilclraht und Stahlcord, z. B. zur Herstellung von Höchstdruckschläuchen immer noch vormessingter Stahldraht eingesetzt. Eines der Probleme dieser Höchstdruckschlauchherstellung stellt immer wieder das Erreichen der optimalen Gummi-Messing-Adhäsionen, die ständig neu in der Literatur diskutiert werden, dar.

S. Buchau veröffentlichte in den 50ziger Jahren Arbeiten in „Gummimetallbindung" (Gosby Lockwood und Son, London 1959), diu den Adhäsionsmechanismus aufklären sollten.

In den siobziger Jahren untersuchte man den Aufbau der galvanischen Messingschicht, insbesondere die Abhängigkeit der Adhäsionen von der Messingoberflächenzusammenß-atzung (W.E.Wenning, Inst, of Rubber Ind., Europ. Kautschukkonferenz

In der OE PS 309053 wird auf verschiedene technische Lösungen hingewiesen, die es ermöglichen sollen, oine gute Haftung vpn Gummi auf Messing zu erzielen, wobei Schwierigkeiten gesehen werden, wenn höhere Anforderungen an den Gummi bezüglich Temperatur-und Alterungsbeständigkeit gestellt werden.

Weiterhin ist bekannt, daß sich durch Zusatz von herzbildenden Substanzen, wio Resorcin und formaldehydabspalte ,den Verbindungen, wie Hexamethylentetramin sowie sauren Füllstoffen, wie gefällter Kieselsäure zu unvulkanisierten Kautschu!<mischungen sogenannte Haftmischungen herstellen lassen, die eine Haftverbesserung an textlien Geweben u'.d Drähten aus vermessingten Stahl ergeben. Aber auch dieses Verfahren erfordert die Herstellung speziell zusammengesetzter Kautschukmischungen, wobei zu beachten ist, daß die haftvermittolnden Verbindungen die Eigenschaften der Rohmischungen und der Vulkanisate verändern.

Weiterhin sind Versuche bekannt, strangförmige Materialien wie Stahldraht mit organischen Haftvermittlern zu beschichten. Die dabei bezüglich der Eigenschaften eines solchen beschichteten Materials zu erstellenden Anforderungen bedingen einen hohen technisch-technologischen Aufwand. Das Problem der Haftung zwischen vermessingtem Stahldraht und einem Chloroprenwerkstoff wurde nach dem Stand der Technik bisher nicht zufriedenstellend gelöst. Die Folge ist, daß z.B. bei der Herstellung von Höchstdruckschläuchen nach dom Bleimantelverfahren häufig hohe Qualitätsverluste aufgrund ungenügender Haftung zwischen Schlauchdecke und Stahldrahtgeflecht zu verzeichnen sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Kautschukmischungen zur Herstellung von Höchstdruckschläuchen zu entwickeln, die eine gleichmäßig hohe Qualität hinsichtlich des Haftfestigkeitsniveau zwischi η Gummiwerkstoff und vermessingtem Stahldraht bei der industriellen Fertigung nach dem Bleimantelverfahren gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kautschukmischung zu entwickeln, die es ermöglicht, das Haftfestigkeitsniveau zwischen einem Chloropren-Schlauchdeckenwerkstoff (CR-Werkstoff) und einem Geflecht aus vermessingtom Stahldraht bei der Hersteilung von Höchstdruckschläuchen nach dem Bleimantelverfahren zu erhöhen, ohne die sonstigen Eigenschaften des Vulkanisates negativ zu beeinflussen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einer für die Schlauchdeckenherstellung üblichen CR-Mischung ein Sulfenamidbeschleuniger mit verzögertem Vulkanisationseinsatz zugesetzt und der Schwefelanteil in der Mischung von 0,5 auf 1,0 bis 3,0, vorzugsweise 1,5 Masseanteilen in % wesentlich erhöht wird. Eine Zusammensetzung der Messingschicht mit 65% Cu und 35% Zn erwies sich dabei als optimal.

Durch die erfindungsgemäßo Kautschukmischung mit verzögertem Vulkanisationssystem und erhöhtem Schwefeleinsatz konnte eine gezielte Dicke und Morphologie der für die Haftfestigkeit verantwortlichen Cu₂S-ScIiIChI und somit ein hohes HaWestlgkelteniveau zwischen CR-Mlechung der Schlauchdecke und dem vermeesingten Stahldrahtgeflecht erreicht werden. Zur Vorbesserung der physikalischen Haftung wurde die Mischung erfindungsgemäß auf eine Vulkanisathärte zwischen 68 und 78ShA eingestellt. Dj beim Bleimantelverfahren mit hohen Preßdrücken gearbeitet wird, hat eine Erhöhung der Viskosität der Kautschukmischung Im Stahldrahtgeflecht eine Erhöhung de» Adhäsionen zur Folge.

Ausführungsbelsplel Mlschungszucnmmonsotzungen:

Konventionelle

Mischung

Masseantoilein%

orfindungsgomäße Mischung Masseanteile in %

Baypren210	-	Konventionelle	42,0	3,0	erfindungsgenvjße
BayprenHO	35,0	Mischung	-	20,0	Mischung
Buna eis 132	2,0	5,0
Acetylenruß	15,0	6,0
Kaolin	22,0	6,0
Kiesc'säurefüllstoff	6,0	3,0
Chlorparaffin	11.0	1,0
Antimontrioxid	2,0	1,5
Stearinsäure	0,5	1,0
Spezialparaffin	0,5	0,5
ASMPBN	0,4	2,5
ASM 4010 NA	0,4	0,4
Magnesiumoxid	1,5	4,0
DolavonEW960	0,5	0,1
Dibutylphthalat	-	0,5
VulkazitD	0,3	_
VulkazitMOR	-	1,5
ThiuramMS	0,4	2,0
Schwefel	0,5	100,0
Zinkoxid	2,0
	100,0
Prufergebnisse:
- rheologlsch-vulkametrlsche Kennwerte

M_LWbei100^oC t₂ bei 150°C t.» bei 150⁰C M_L

(ME)

(min)

(min)

(RE)

(RE)

(min"¹)

52

4,3 18,5 12 58

0,708 60

74

7,4 40,0 18 78

0,249 84

- physikalisch-mechanische Kennwerte: (Vulkanisation 30min bei 150⁰C)

M₃₀₀

(MPa)

(MPa)

(MPa)

(⁰ShA)

(Nmrrr¹)

5,2 8,9

11,5 464

82

12,1

3,4 6,4

11,1 518

73

23,0

Erzeugnisprüfung:

Haftfestigkeitsprüfung nach Fachbereichsstandard 17716/01 - Druckschläuche für Hydraulikanlagen Der Sollwortbereich für alle Hydraulikschlauchdimensionen beträgt = <K)Ncm~\

Schlauchkennwerto HaftfestipkeitsbereichlNcrrT¹)

Konventionelle erfindungsgomiißo

Mischung Mischung

25 64

NW10 27 80

NW12 27 98

NW 20 29 94

NW 25 30 100

Wie aus der Erzeugnisprüfung ersichtlich ist, wird mit der erfindungsgemäßen Mischung eine bedeutend höhere Haftfestigkeit erreicht, als mit der herkömmlichen Mischung.

Claims (2)

1. Kautschukmischung zur Herstellung von Höchstdruckschläuchen nach dom Bleimantelverfahren, deren Schlauchdecken aus einem Geflecht aus vermessingtem Stahldraht und einer elastomeren Decke aus einem CR-Werkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß einer für die Schlauchdeckenherstellung üblichen Chloroprene-Kautschukmischung ein Sulfenamidbeschleuniger mit verzögertem Vulkanisationseinsatz zugesetzt und der Schwefelanteil iader Mischung von 0,5 auf 1-3 Masseanteile in % wesentlich erhöht wird.

2. Kautschukmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefelanteil in der Mischung 1,5 Masseanteile in % beträgt.