DE865657C

DE865657C - Verfahren zur Herstellung von kautschukartigen Polymerisaten

Info

Publication number: DE865657C
Application number: DEF3351D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Bock; Otto Dr Schmauss
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1942-04-01
Filing date: 1942-04-01
Publication date: 1953-02-05

Description

Verfahren zur Herstellung von kautschukartigen Polymerisaten Es wurde gefunden, daß man wertvolle kautschukartige Massen erhält, wenn man Butadienkohlenwasserstoffe in wäßriger Emulsion mit solchen Acrylsäure-oder Methacrylsäureestern niederer aliphatischer Alkohole zusammen polymerisiert, welche im Esterrest eine Cyangruppe enthalten. Solche Ester sind z. B. die Cyanmethylester (I), die ß-Cyanäthyl- (II) und a-Cayanäthylester(III) der Acryl- und Methacrylsäure: (R = H oder CH,).
Die Polymerisation wird vorzugsweise unter Verwendung neutraler oder saurer Emulgatoren durchgeführt, wobei in bekannter Weise Aktivatoren, Regler und Stabilisierungsmittel verwendet werden können. Der Vorteil der erhältlichen Mischpolymerisate gegenüber den verschiedenartigsten vorbekannten Mischpolymerisaten besteht darin, daß sie eine ganz besonders gute Verarbeitbarkeit mit einer guten Quellbeständigkeit der Vulkanisate gegen Kohlenwasserstoffe und Öle vereinigen. Da sie auch bei hohem Cyanestergehalt noch ausgesprochen kautschukartigen Charakter haben, kann man die Ölfestigkeit steigern, ohne daß man hierdurch in anderer Beziehung wesentliche Nachteile in Kauf zu nehmen braucht. In der Frage der Vergrbeitbarkeit-zeigen die Mischpolymerisate gemäß Erfindung ein so hohes Niveau, daß man es sich erlauben kann, auch unter solchen Bedingungen zu arbeiten, unter denen an sich die Neigung zur Cyclisierung ansteigt. So kann man die Ausbeute wesentlich höher treiben, als dies sonst üblich ist.
Die genannten Cyanester können auch gleichzeitig mit anderen polymerisierbaren Verbindungen und mit den Kautschukkohlenwasserstoffen zusammen polymerisiert werden. Beispiel 1 Eine Mischung aus 5o Gewichtsteilen Butadien. und 5o Gewichtsteilen Acrylsäurecyanmethylester wird mit einer Lösung von 3,5 Gewichtsteilen eines Sulfonats eines höheren aliphatischen Kohlenwasserstoffs als Emulgator in 145 Gewichtsteilen Wasser unter Zusatz von 0,5 Gewichtsteilen Kaliumpersulfat 2 Tage bei 3o bis 35° und 2 Tage bei 45 bis 50° in der Schüttelmaschine geschüttelt. Man erhält danach einen Latex, der nach Zugabe eines Anticyclisierungsmittels in üblicher Weise aufgearbeitet wird. Das in 75- bis 85°/oiger Ausbeute anfallende Mischpolymerisat läßt sich nach dem Abpressen und Trocknen auf der Walze wie Naturkautschuk verarbeiten.
Eine Walzenmischung, die sich aus folgenden Bestandteilen zusammensetzt: Zoo Gewichtsteile Mischpolymerisat, 5 Gewichtsteile Braunkohlenteerdestillat, 40 Gewichtsteile Ruß, 2 Gewichtsteile Stearinsäure, 5 Gewichtsteile Zinkoxyd, 1 Gewichtsteil Schwefel, 1,8 Gewichtsteile Benzothiazyl-2-sulfendiäthylamid, wird bei 2,1 atü 6o Minuten lang vulkanisiert: Man erhält-folgende Prüfwerte, wobei F: Festigkeit in kg/cm2, D : Dehnung in Prozent; b1. D.: bleibende Dehnung in Prozent EZ": Elastizität bei 2o° in Prozent E?0: Elastizität bei 7o' in Prozent, und H: Härte in °Shore bedeuten.

I I I I 1 g I Struktur-1 Rohfell-

F- D bl. D F2° E° festigkeit Defo-Wert

215I 530 I 1o I 51 1 53 1 73I 18 I unter looo

Die Quellung dieser Vülkanisate nach 48stündiger Lagerung in Benzin bei 50° beträgt 2,1 °/o, in Benzol g10/0.
Führt man die Polymerisation bis zu höheren Ausbeuten durch, so wird die Quellbeständigkeit in der Regel noch weiter verbessert. Dasselbe gilt für die Elastizität der Vulkanisate. Andererseits werden die sonstigen guten technischen Werte nicht wesentlich beeinträchtigt. Insbesondere gilt dies für die Verarbeitbarkeit, welche durch den Defo-Wert des Rohfelles ausgedrückt wird. So zeigt ein Produkt bei einer Ausbeute bis zu 97 °/o unter vergleichbaren Bedingungen eine Benzolquellung bis zu 44 °/o, während die übrigen Werte im wesentlichen unverändert bleiben.
Verschiebt man bei obigem Polymerisationsansatz das Mengenverhältnis zugunsten des Cyanesters, so erhält man Produkte, die ebenfalls noch ausgesprochen kautschukartig sind und eine noch bessere Quellbeständigkeit besitzen. Bei einer Verringerung des Cyanestergehaltes z. B. aus einer Mischung von 75 Gewichtsteilen Butadien und 25 Gewichtsteilen Acrylsäurecyanmethylester entsteht ein qualitativ sehr hochwertiges Mischpolymerisat mit noch besseren Zerreißwerten, das in Benzol immer noch eine Quellbeständigkeit von etwa 150 aufweist.
Ähnliche Resultate werden erhalten, wenn man im obigen Beispiel den Acrylsäurecyanmethylester durch den entsprechenden ß-Cyanäthylester oder den entsprechenden Propylester ersetzt. Polymerisiert man diese Mischungen bis zu Ausbeuten von 66 bis 70 °/o, so erhält man Mischpolymerisate mit einem Cyanestergehalt von etwa 47 bis 50 0/0. .
Ferner erhält man ähnliche Resultate mit den entsprechenden Methacrylsäurecyanestern. Beispiel 2 Eine Mischung aus 6o Teilen Butadien, 25 Teilen Acrylnitril und 2o Teilen Acrylsäurecyanmethylester werden nach Beispiel i in Gegenwart von o,2 Teilen Diisopropylxanthogendisulfid 3 bis 4 Tage bei 25° polymerisiert. Nach Aufarbeitung des erhaltenen Latex erhält man in 6o bis 7o%iger Ausbeute ein gut verarbeitbares Mischpolymerisat, das bei Vulkanisation nach Beispiels Vulkanisate von ausgezeichneten Prüfwerten liefert

Struktur- (Quellung Quellung

F D bl. D 1E2° IF@° ß festigkeit I in Benzin I in Benzol

279 [ 82o 1 23 122148172I 35 I 13 % I 1250/0 .

Dieses Produkt wie die übrigen Produkte eignen sich auch zum Verschnitt mit anderen quellbeständigen kautschukartigen Polymerisaten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung kautschukartiger Polymerisate, dadurch gekennzeichnet, daß man Butadienkohlenwasserstoffe im Gemisch mit solchen Acrylsäure- oder Methacrylsäureestern niederer aliphatischer Alkohole, welche im Esterrest eine Cyangruppe enthalten, und gegebenenfalls mit anderen polymerisierbaren Verbindungen in wäßriger Emulsion polymerisiert.