DE557269C - Verfahren zum Verdicken von Kautschukmilch - Google Patents

Description

Man hat bisher kautschukhaltige Gele aus Kautschuklösungen hergestellt, indem man den Kautschuk vulkanisierte, während er sich in Lösung befindet, und dadurch ein irreversibles Gel von elastischer Struktur erhalten. Ein anderes Beispiel eines Kautschukgels ist das aus Kautschukmilch erhaltene Koagulat. Dieses ist ebenfalls irreversibel, d. h. es kann unmittelbar nicht wieder in Kautschukmilch umgewandelt werden.

Die Erfindung betrifft die Gewinnung einer reversiblen Form von Kautschukgel, bei der die charakteristische Gelstruktur vorhanden ist, während gleichzeitig die Kautschukteilchen im Gel keinerlei Koagulierung zeigen.

Demgemäß besteht einer der Zwecke der

Erfindung darin, ein reversibles Gel von unkoaguliertem Kautschuk herzustellen, das in Wasser oder anderen Nichtlösungsmitteln dis-

ao pergierbar ist. Weiter bezweckt dieErfindung, ein solches Gel durch Verwendung einer sehr geringen Menge desjenigen Mittels herzustellen, das die Überführung in den Gelzustand bewirkt. Außerdem wird bezweckt, Kautschukmilch zu verdicken, so daß sie große Mengen von Zusatzstoffen in Suspension zu halten vermag und dabei gleichzeitig große mechanische Beständigkeit besitzt. Nach dem vorliegenden Verfahren gelingt es ferner, Kautschukmilch verschiedener Konzentration und mit wechselndem Gehalt von Zusatzmitteln eine gleichförmige Bearbeitungskonsistenz zu verleihen.

Gemäß der Erfindung wird die Kautschukmilch dadurch verdickt, daß sie mit geringen Mengen von Kieselsäurehydrosol versetzt und bis zur Gelbildung sich selbst überlassen wird. Man kann dabei von einer alkalischen oder einer sauren Kautschukmilch ausgehen und entweder ein saures oder ein alkalisches Hydrosol benutzen; ersteres wird einer sauren und letzteres einer alkalischen, beispielsweise mit Ammoniak konservierten Kautschukmilch zugesetzt.

Anstatt der Kautschukmilch ein vorher gebildetes Kieselsäurehydrosol zuzusetzen, kann man es auch in der sauren oder alkalischen Kautschukmilch aus den entsprechenden Mengen Alkalisilikat durch Einwirkung eines hydrosolbildenden Reagens, wie 'z. B. verdünnter Borsäure, Essigsäure o. dgl., entstehen lassen, wobei bei alkalischer Kautschukmilch zuerst das Alkalisilikat, bei saurer zuerst die Säure zugesetzt werden kann.

Der Zusatz von Alkalisilikaten zu Kautschukmilch ist bekannt; jedoch wurden dabei bisher große Mengen des Silikats benutzt, und es fand keinerlei Einwirkung eines hy-

drosolbildenden · Mittels statt. Die bei dem bekannten Verfahren erzielte Verdickung rührt von der Anwesenheit einer großen Menge Natriumionen her, die eine Aussalzung der Schutzkörper in der Kautschukmilch verursachen, die durch den Zusatz von Ammoniak verhindert wird.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Kieselsäure zu Kautschukmilch zuzusetzen. ίο Dabei handelt es sich aber nicht um ein Hydrosol, sondern die Kieselsäure wurde als ein durch die Gesamtmenge der Kautschukmilch verteiltes Füllmittel benutzt nud mußte daher in größeren Mengen verwendet werden. Eine Gelbildung läßt sich weder bei diesem Verfahren noch bei dem vorher erwähnten beobachten.

Dagegen tritt bei dem vorliegenden Verfahren die Bildung eines wahren reversiblen ao Gels ein, das die im nachstehenden angeführten vorteilhaften Eigenschaften hat.

Wenn die Erfindung auch nicht auf irgendein besonderes Verfahren zur vorherigen Herstellung des Kieselsäurehydrosols beschränkt ist, so ist es doch erwünscht, das Sol so herzustellen, daß es innerhalb einer Zeit von 30 Sekunden bis 48 Stunden Gelbildung ergibt.

Zur Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung sei angegeben, daß man zu 5 ecm einer Natriumsilikatlösung vom spezifischen Gewicht 1,2 100 ecm mit Ammoniak konservierte Kautschukmilch zusetzt, deren Gesamtgehalt an festen Stoffen 36°/₀ beträgt. In dieses Gemisch werden dann schnell 10 ecm 6°/₀iger Borsäure eingerührt. Das Gemisch bindet in wenigen Minuten zu einem beständigen reversiblen Gel ab, und dieses Gel kann mit sehr zufriedenstellenden Ergebnissen beim Aufstreichen, Überziehen und bei anderen Arbeitsverfahren benutzt werden. Statt der angegebenen Mengenverhältnisse kann man 20 ecm Natriumsilikatlösung benutzen und nachher 19 ecm Essigsätire einrühren. Die Gelbildung findet-wiederum in wenigen Minuten statt.

Zur Erläuterung der Erfindung in ihrer Anwendung auf konzentriertere Kautschukmilch dient folgendes Beispiel: Zu 100 ecm 5°°/oig^er Kautschukmilch werden 5 ecm einer ² 5 °/oig^en Natriumsilikatlösung zugesetzt. Darauf werden 1 bis 5 ecm. einer 2 ο o/o igen Lösung von Ammoniumoleat kräftig in die Kautschukmilch eingerührt. Im Lauf e von etwa 15 Minuten wird ein dickes, umkehrbares Gel erhalten.

Das Kieselsäurehydrosol kann auch vorher gebildet und alsdann der Kautschukmilch zugesetzt werden. Beispielsweise werden zu 60 ecm einer Natriumsilikatlösung vom spezifischen Gewicht 1,2 25 ecm 7°/₀iger Essigsäure zugesetzt. Hierdurch bildet sich ein klares Kieselsäurehydrosol nach der alkalischen Seite der Neutralität hin. Zu diesem Hydrosol gibt man nun 130 ecm einer 30°/₀igen mit Ammoniak konservierten Kautschukmilch, rührt gründlich durch und läßt stehen. Ein reversibles Gel bildet sich in etwa S Minuten.

Ähnliche Ergebnisse kann man durch Verwendung des sauren Hydrosols erhalten. Zu 60 ecm 7°/_oiger Essigsäure werden 32 ecm Natriumsilikatlösung vom spezifischen Gewicht 1,2 zugesetzt und gründlich eingerührt. Das so erhaltene klare, flüssige Hydrosol wird dann zu 100 ecm unkoagulierter saurer Kautschukmilch hinzugefügt. Die Gelbildung tritt in etwa 5 Minuten ein.

Das Verfahren findet gleicherweise Anwendung auf natürliche, künstliche oder vulkanisierte Kautschukmilch, ohne Rücksicht auf ihre Konzentration und den Gehalt an Zusatzstoffen, Vulkanisierungsmitteln usw. Die Erscheinung der Gelbildung kann bei jeder Zusammensetzung der Kautschukmilch erhalten werden ohne Rücksicht auf Konsistenz. Die Kautschukmilch kann auch teilweise koaguliert sein.

Die Hydrosole können aus einer beliebig konzentrierten Lösung irgendeines geeigneten go Silikats, wie Natrium oder Kaliumsilikat, bzw. aus dem gewöhnlichen Wasserglas des Handels hergestellt werden. Zur Bildung des Hydrosols kann man entsprechende Mengen irgendeiner Säure verwenden, z. B. Essigsäure, Borsäure, Zitronensäure, Benzoesäure, Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, sofern sie nur bei der benutzten Verdünnung einen Wert zwischen p//₄ und p//₆ hat oder einen solchen, bei dem keine Koagulierung eintritt. Die so verwendbaren Stoffe umfassen auch solche Stoffe, wie die Salze höherer Fettsäuren, z. B. Ammoniumoleat oder Ammoniumstearat oder deren Äquivalente.

Der Prozentsatz an Hydrosol, der in die Kautschukmilch eingeführt werden kann, kann innnerhalb weiter Grenzen wechseln. 100 ecm Kautschukmilch können mit 1,5 bis ecm einer 25°/₀igen Natriumsilikatlösung versetzt werden. Die Menge an fettsaurem Salz kann zwischen 0,1 und 11,5 Teilen auf Teile Kautschukmilch wechseln, und das Salz kann in Konzentrationen bis zu 5o⁰/₀ zugesetzt werden. DieMenge der der Kautschukmilch zugesetzten Stoffe hängt natürlich von der gewünschten Viskosität oder Konsistenz des Produkts ab, und ebenso richtet sich die Auswahl der geeignetsten Menge nach den Verwendungszwecken, für die die Zusammensetzung bestimmt ist.' Es wird sich häufig iao ergeben, daß die alkalischen Gele zum Aufstreichen und Überziehen vorzuziehen sind,

während die unmittelbare Herstellung von Gegenständen durch Formen usw. häufig . besser unter Verwendung von sauren Gelen ausgeführt werden kann. Viele gemäß der Erfindung hergestellte Gele haben die Eigenschaft, ihren Kautschuk schnell auf einem Filterkörper oder einer Matrize oder auf anderen Formen eventuell durch Elektrophorese niederzuschlagen.

ίο Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, daß man die Viskosität einer Kautschukmilchmischung durch Zusatz sehr geringer Mengen des Kieselsäuregels regeln kann, beispielsweise derart, daß die Mischung nicht aus einer Form oder Röhre oder aus einem Gewebe oder einer Matrize abfließt, sondern an der Stelle verbleibt, wo sie abgesetzt worden ist.

Das so erhaltene reversible Kautschukgel hat eine wahre Gelstruktur, wie man durch Untersuchung unter dem Mikroskop erkennen oder aus der Tatsache entnehmen kann, daß das Gel, wenn man es aus seinem Behältnis herausnimmt, eine starre Form annimmt und beim Anschlagen einen Ton gibt. Die Kautschukteilchen im Gel werden hinsichlich ihres Aggregationszustandes nicht verändert. Wenn diese Teilchen kürz vor der Gelbildung vollständig unkoaguliert waren, so sind sie auch nach der Gelbildung vollständig unkoaguliert. Waren sie vor der Gelbildung aggregiert, so zeigen sie annähernd denselben Grad der Aggregation im Gel. Hieraus ist ersichtlich, daß ein weiterer großer Vorteil der Erfindung darin liegt, daß die Kautschukmilchmischung durch die einfache Gelbildung für lange Zeiträume beständig gemacht werden und, da dieses Gel reversibel ist, zur Verarbeitung wieder in Wasser dispergiert werden kann. Die erwünschte Gelbildung kann mit außerordentlich geringen Mengen von Hydrosol (z. B. ι °/o) erzielt werden, jedoch wird natürlich mit steigenden Mengen an Hydrosol auch die Starrheit des Gels vermehrt. Das Verfahren kann mit Vorteil benutzt werden, um Kautschukmilch besser transportabel zu machen, indem man sie in der Nähe eines Gewinnungsortes konzentriert, danach dann mit einem kleinen Prozentsatz des Kieselsäurehydrosols behandelt, die Mischung in Gel übergehen läßt und letzteres in gewöhnlichen hölzernen Behältern verpackt. Natürlich darf man das Gut nicht so lagern, daß die in der Kautschukmilch zurückbleibende Feuchtigkeit ausgetrieben wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι . Verfahren zum Verdicken von Kautschukmilch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmilch mit geringen Mengen von Kieselsäurehydrosol versetzt und bis zur Gelbildung sich selbst überlassen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kieselsäurehydrosol aus den entsprechenden Mengen Alkalisilikat durch Einwirkung eines hydrosolbildenden Reagens, wie z. B. verdünnter Borsäure, in der — sauren oder alkalischen — Kautschukmilch entstehen läßt.