Verfahren zur Herstellung einer Lösung von Kautschuk oder kautschukähnlichen Stoffen. Kautschuklösungen voll niedriger Visko sität und technisch verwendbaren Konzen trationen werden nach bisher bekannten Verfahren erzielt, indem man Kautschuk durch Mastizieren zum Lösen vorbereitet, oder indem man den nicht vorbehandelten Kautschuk vor oder während der Auflösung chemisch beeinfiusst. Dazu sind beispielsweise vorgeschlagen worden Oxydationsmittel, wie Luftsauerstoff, organische Peroxyde, wie Benzoylperoxyd, oder andere Stoffe,
wie Ver- seifungsprodukte des Phosphoroxychlorids oder organische und anorganische Säure chloride. Alle diese Verfahren arbeiten aber noch nicht zufriedenstellend ; sie erfordern teils viel Zeit, teils höhere Temperaturen, teils grosse Mengen an Zusatzstoffen usw.
Es wurde null ein Verfahren gefunden, darin bestehend, Kautschuk oder kautschuk ähnliche Stoffe und mindestens ein Lösungs mittel zwecks Verminderung der Viskosität mit einer Sulfinsäure zu vermischen, das vor den bisher bekannten grosse Vorteile aufweist. Es gelingt damit, durch geringe Mengen an Sulfinsäure, z. B. 0,1-3,b /o vom Kautschuk gewicht in sehr kurzer Zeit und bei mässig hohen Temperaturen Auflösungen zu erzielen, die in bezug auf Konzentration und Visko sität bis heute unter diesen Reaktionsbedin gungen nicht herstellbar waren.
Die Grösse der Viskosität ist direkt abhängig von der Menge der zugesetzten Sulfinsäure, dadurch hat man ein bequemes Mittel in der Hand, die Viskosität beliebig einzustellen. Da nur sehr geringe Mengen an Sulfinsäure ge braucht werden, ergibt sich weiter der grosse Vorteil, dass die Endprodukte durch die kleinen Beträge an Zusatzstoffen nur sehr wenig verunreinigt werden.
Zum Beweis des erreichten Fortschrittes mögen folgende Versuchsergebnisse dienen Eine 2 o/oige Kautsehuklösung in Tetra chlorkohlenstoff besitzt bei gewöhnlieher Temperatur eine Viskosität von 8640 Centi- poise (Centipoise in der Folge mit cp be zeichnet).
Versetzt man diese Lösung mit 3 ,3 % an 75 0%iger Toluolsulfinsäure (hier und im folgenden immer berechnet auf das Kautschukgewicht), so fällt die Viskosität auf ungefähr '/2ooo, nämlich 4,5 cp.
Eine doppelt so starke Kautschuklösung (4 0%) mit gleichem Lösungsmittel ist nicht mehr giessbar; Viskosität > 100 000 cp. Durch Zugabe von 3,3 % an 75 %iger To- luolsulfinsäure verflüssigt sich die dicke Masse; ihre- Viskosität bestimmt sich zu 26,5 cp.
Steigert man den Kautschukgehalt weiter, so lassen sich mit Sulfinsäuren Lösungen erzielen, wie sie bis heute, auch unter An wendung irgend eines Verfahrens oder unter Zusatz. von irgend einem der bisher bekannt gewordenen Mittel, in Tetrachlorkohlenstoff nicht hergestellt werden konnten.
Beispiels- weise besitzt eine Lösung von 9,1 % Kaut- schuk in diesem Lösungsmittel mit 4-5 % zugesetzter Toluolsulfinsäure, eine Viskosität von 1000 cp. Damit ist jedoch die obere Grenze noch nicht erreicht.
In andern Lösungsmitteln lassen sich leicht höhere Konzentrationen erreichen, die niedriger viskos sind, wie folgende Zusam menstellung beweist Ansatz: 6,25 Teile Kautschuk in 100 Teilen Lösung, Zusatz 2,0 % Toluolsulfin- säure (75 %ig) berechnet auf Kautschuk
EMI0002.0058
Lösungsmittel <SEP> Viskosität <SEP> in <SEP> 'cp.
<tb> Tetrachlorkohlenstoff <SEP> 390
<tb> o-Dichlorbenzol <SEP> 59
<tb> Chlorbenzol <SEP> 14
<tb> Xylol <SEP> 12,
6
<tb> Toluol <SEP> 9
<tb> Benzol <SEP> 7,7. Zum Vergleich diene die .Angabe, dass eine 5 0/öige Auflösung von Kautschuk in Benzol ohne jeden Zusatzstoff eine Viskosi tät von<B>16600</B> cp besitzt.
Ausser der p-Toluolsulfinsäure lassen sich andere, aliphatische und aromatische Sulfin- säuren einzeln oder in Gemischen verwenden; beispielsweise Äthan-, Benzol-, Xylol-, Cymol-, Nitrobenzol- und Nitrochlorbenzolsulfinsäure, u. a. m. Die Auswahl der jeweils zur Ver wendung kommenden Sulfinsäure wird auch mitbestimmt durch ihre Löslichkeit in den angewandten Lösungsmitteln oder Gemischen.
<I>Beispiel 1:</I> 10 Teile Crepe und 0,35 Teile p-Toluol- sulfinsäure von 75 % werden mit 150 Teilen Tetrachlorkohlenstoff 3 Stunden bei<B>50'</B> ver rührt. Die absolute Viskosität beträgt 80 -cp. gemessen im Höppler-Viskosimeter bei 20'.
Wenn man nach dem obigen Verfahren z. B. 20 Teile Crepe mit 0,6 Teilen p-Toluol- sulfinsäure von 75 % in 150 Teilen Tetra- chlorkohlenstoff behandelt, gelingt es ohne weiteres;
Lösungen mit über 10 % Kaut- schukgehalt herzustellen.
Der Zusatz an Sulfinsäure kann aber auch geringer sein : z. B. erhält man eine Lösung von 250 ep., wenn man 10 Teile Crepe mit 0,05 Teilen p-Toluolsulfinsäure von 75 % in 150 Teilen. Chlorbenzol bei 80 0 verrührt.
In allen Fällen kann der Kautschuk entweder gleichzeitig mit der Sulfinsäure im Lösungsmittel verrührt oder in die Lesung bezw. Suspension der Sulfinsäure im LUsungs- mittel eingetragen werden. <I>Beispiel 2:</I> 10 Teile Crepe und 150 Teile Tetrachlor- kohlenstoff werden 1 Stunde bei 50 0 gerührt; dann werden 0,35 Teile p-Toluolsulfinsäure zugesetzt und weitere 2 Stunden gerührt, wobei die hochviskose Masse in eine dünn flüssige Lösung übergeht.
Die Viskosität beträgt 79 cp. <I>Beispiel 3:</I> 10 Teile Crepe werden mit 0,35 Teilen Benzolsulfinsäure von 70 % in 150 Teilen TetrachlorkohlenstofF, wie in Beispiel 1 be schrieben, behandelt. Die Viskosität beträgt 110 ep.
Nach der in Beispiel 1 beschriebener. .Methode lässt sich auch in Lösungen von Balata in Benzol, Tetrachlorkoblenstoff usw. die Viskosität durch Zusätze von Sulfinsäuren herabsetzen.
Das Verfahren eignet sich ganz besonders gut bei der Herstellung von Kautschukum- wandiungsprodukten.