141094. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kaucsuk keverékekhez való töltőanyagok előállítására

Megjelent" 1952. évi március hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 141094. SZÁM. 39 b, /—//. OSZTÁLY. — B-15869. ALAPSZÁM. Eljárás kaucsuk keverékekhez való töltőanyagok előállítására. Svit, národni podnik, (azelőtt Bata a. s.) Gottwaldow. A bejelentés napja: 1943. április 16. Németországi elsőbbsége: 1942. április 17. Ismeretes, hogy a kaucsuk és hasonló anyagok töltőanyagai a vulkanizátumok minőségét csupán akkor javítják, ha a szemcséknek meghatározott nagyságuk és alakjuk van. Emellett szükséges a töltőanyagoknak a kaucsukkal szemben megfelelő affimitásuk legyen. Az ilyen feltéteteknek, eddig csupán a meghatározott módon előállított korom felelt meg, mely „Carbon-Black" név alatt ismeretes. A gumigyártásban alkalmazott egyéb ásványi töltőanyagok tulajdonságaik tekintetében az ilyen kormot nem érik el, amint ezt a „Magnesia Carbonica" példája is mutatja. Különösen az utóbbi időben arra törekedtek, hogy az ásványi töltőanyagok tulajdonságait különböző rendszabályok segítségével megjavítsák. Ekként például a töltőanyagokat kapilláraktív vegyületekkel, mint szerves savakkal vagy ezek sóival itatták át, vagy természetes szilikátok kolloid frakcióit al.. kalmazták. Végül az amorf szilikátoknak, kicsapott kovasavnak vagy fémoxidoknak a vulkanizálásra kifejtett késleltető hatását ásványi eredetű gyorsítók, különösen alkáli- vagy alkáliföldfémek hidroxidjainak, oxidjainak, vagy karbonátjainak beadagolásával egyenlítették ki. Az összes ilyen -szerek azonban csupán kevéssé váltak bei és a termékek az aktív szénkórom tulajdonságait nem érik el. A találmány értelmében természetes, valamint mesterségesen előállított szilikátokból oly. aktív töltőanyagokat állíthatunk elő, melyek fizikai tulajdonságaik következtében a kaucsuk vulkanizálását oly mértékben javítják, hogy a fent említett koromfajtát egyes esetekben felül is múlják. A találmány értelmében a természetes vagy mesterséges, kristályos vagy amorf szilikátokat hőkezelésnek vetjük alá és a hőkezelt szilikátokat a szükséges finomságra őröljük. A hőkezelés előtt a szilikátokat adott esetben fajtázhatjuk, illetve istápolhatjuk; ez a rendszabály azonban nem feltétlenül szükséges. A. találmány szerinti hőkezelés abban áll, hogy az aprított vagy porított anyagot 30 perctől 3 óráig terjedő ideig 500—1000 C°-ra hevítjük. Az alkalmazott hőmérséklet és a hevítés időtartama az alkalmazott szilikátok fajtájától tügg. Ezzel a hőkezeléssel mind a kristályos, mind pedig az amorf szilikátoknál ugyanazt az eredményt érjük el, ámbár minidkét esetben különböző reakciós mechanizmusról van szó. A kristályos szilikátoknál hőkezelés közben először kristályvíz szabadul fel, majd a szilikát az egyik módosulatból a másikba alakul át, mimellett az amorf, kolloid szilikátoknál először a kolloldosan, illetve vegyileg kötött víz szabadul fel, majd kristályosodási központok keletkeznek és a kristályok felnövekednek. A hevítést mindkét esetben megfelelő kristálynagyság elérésekor, meg kell szakítanunk. A kristályok legelőnyösebb nagysága mintegy 0,01—0,05 p. A találmány szerinti töltőanyagot lehűlés után könnyen a szükséges finomságra őrölhetjük, mivel a nagyobb részecskék is a hőkezelés következtében a finom szekunder szerkezetet kapták. Az őrölt töltőanyagok eme finom és egyenletes szerkezete hozza létre a töltőanyagoknak a kaucsuk, vagy egyéb kaucsukszerű anyagok iránti affinitását, melynek következtében a „Carbon-Black" elnevezésű korommal legalább egyenértékű eredményeket érhetünk el. /. Példa. \ Természetes alumíniumszilikátot, mely 49,7% SiOa-t, 36,5% AUOs-t, és 10,8% vizet tartalmazott, egy óráig 600 C°-ra izzítottunk, majd golyósmalomban őröltük és 10000 szemű szitán átszitáltuk. Ezután következő keveréket készítettünk : 100 rész természetes kaucsuk, 3 „ kén, 5 „ ZnO, 1 „ vulkanizálási gyorsító, 40 „ szilikát töltőanyag. Az egyébként szokásos módon, elkészített keveréket sajtóban 10 percig 140 C°-on vulkanizáltuk. szakítási szilárdság" 201 kg/cm2 nyúlás 600%.