CN1336396A - 振动阻尼硅氧烷组合物 - Google Patents

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Abstract

一种具有优良振动阻尼性能和良好贮存稳定性的振动阻尼硅氧烷组合物,含有(A)硅油、(B)碳酸钙粉末、(C)不同于粉末(B)的、具有平均颗粒尺寸20－200μm的固体无机材料粉末,和(D)脂肪酸或脂肪酸衍生物。

Description

振动阻尼硅氧烷组合物
本发明涉及振动阻尼硅氧烷组合物，特别是具有优良的贮存稳定性的振动阻尼硅氧烷组合物。
含硅油和固体粉末的振动阻力组合物是已知的。例如，含硅油和固体粉末如二氧化硅粉末、玻璃粉末或硅氧烷树脂粉末的振动阻力组合物公开于日本专利申请公开昭63-308241(特开)中。含硅油和有机树脂粉末如具有玻璃转化点在使用温度范围内的丙烯酸树脂公开于日本专利申请公开昭63-308242(特开)中。然而，这些振动阻力组合物具有不良贮存稳定性或当长时间贮存时导致油分离。
因此，本发明的一个目的是提供一种振动阻尼硅氧烷组合物，该组合物提供优良的振动阻尼和贮存稳定性。
从下面的描述中本发明的这些和其它特征变得显而易见。
本发明涉及一种振动阻尼硅氧烷组合物，包括：
(A)100重量份硅油，
(B)10-300重量份碳酸钙粉末，
(C)1-300重量份不同于用于(B)的粉末的、具有平均颗粒尺寸20-200μm的固体无机材料粉末，和
(D)0.1-20重量份脂肪酸或脂肪酸衍生物。
硅油组分(A)为在室温下为液体的有机聚硅氧烷，它起到用于分散组分(B)和(C)的固体粉末的介质的作用。在这些有机聚硅氧烷中可键合至硅原子的有机基团可为烷基如甲基、乙基和丙基；链烯基如乙烯基、烯丙基和丁烯基；芳基如苯基和甲苯基；和卤代烷基如3，3，3-三氟丙基。此外，还可存在少量羟基或烷氧基如甲氧基和乙氧基。然而，烷基、特别是甲基是最优选的，这是因为这些组合物具有可以忽略的粘度对温度的依赖性低和良好的贮存稳定性。
有机聚硅氧烷分子结构可以是线性、具有一些支化的线性、支化的、或环状的。优选线性结构。在优选的实施方案中，在25℃的动态粘度应是100-1,000,000mm2/s，更优选500-500,000mm2/s。这是因为当粘度低于100mm2/s时，组分(B)和(C)的固体粉末不能容易保持分散状态；而高于1,000,000mm2/s，加工能力变差，且难以将组分(B)和(C)的固体粉末均匀分散在组分(A)中。适宜用作组分(A)的硅油是三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、硅烷醇封端的二甲基聚硅氧烷和三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷/甲基苯基硅氧烷共聚物。
组分(B)的碳酸钙粉末改进组合物的振动阻力。组分(B)的例子为重质碳酸钙粉末和轻质碳酸钙粉末。重质碳酸钙粉末又称为粉末碳酸钙，并通过对白色石灰石机械粉碎和分级生产。重质碳酸钙粉末可以商品名如WHITON P-30购自Toyo Fine Chemicals和NANOX#30购自Maruo Calcium。其表面已用组分(D)处理的重质碳酸钙粉末具有在组分(A)中的突出的分散稳定性。
轻质碳酸钙粉末(又称为沉淀碳酸钙)可通过将细石灰石与CO2反应制备的轻质碳酸钙浆料脱水和干燥生产。轻质碳酸钙粉末可以商品名如HAKUENKA CC购自Shiraishi Calcium和CALFINE 200购自Maruo Calcium。其表面已用组分(D)处理的轻质碳酸钙粉末具有在组分(A)中的突出的分散稳定性。
组分(B)的碳酸钙粉末应具有平均颗粒尺寸0.01-300μm，特别是0.01-100μm。其形态可为球形、圆片或无定形。作为组合物的组分包括的组分(B)的量为每100重量份组分(A)10-300重量份，优选20-250重量份。这是因为用量低于10重量份时由组合物提供的振动阻力降低，而用量超过300重量份时加工更困难。
组分(C)的固体无机材料粉末起到进一步改进组合物的振动阻力的性能。组分(C)包括除碳酸钙粉末外的具有平均颗粒尺寸20-200μm且在温度低于200℃下不液化的任何细粉无机材料。其形态可为球形、平面或无定形。一些例子是玻璃珠、粘土、硅藻土和石英粉。可包括的组分(C)的量为每100重量份组分(A)1-300重量份，优选1-100重量份。这是因为当组分(C)的用量低于1重量份时组合物的振动阻力性能降低，而当用量超过300重量份时加工变得更困难。
组分(B)的碳酸钙粉末和组分(C)的固体无机粉末应具有不同的平均颗粒尺寸，这样组分(B)的平均颗粒尺寸与组分(C)的平均颗粒尺寸之差为至少10μm。因此优选使用具有平均颗粒尺寸0.01-30μm的碳酸钙粉末作为组分(B)，和具有平均颗粒尺寸40-200μm的球形无机粉末，最优选球形玻璃珠作为组分(C)。组分(B)和组分(C)的总重量应为每100重量份组分(A)21-450重量份。
组分(D)的脂肪酸或脂肪酸衍生物起到改进组合物贮存稳定性的作用。组分(D)的一些例子为脂肪酸如癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、蜡酸、二十二烷酸、桐酸和花生烯酸，以及这些脂肪酸的碱金属盐、碱土金属盐和金属盐。C6-13脂肪酸或其衍生物是特别优选的。可包括的组分(D)的量为每100重量份组分(A)0.1至20重量份，优选0.1至18重量份。这是因为当用量低于0.1重量份时组合物的贮存稳定性降低，而当用量超过20重量份时振动阻力性能降低。
除了组分(A)至(D)外，该组合物可非必要地包括有机树脂粉末如丙烯酸树脂粉末、氟树脂粉末、和苯酚树脂粉末；抗氧剂；腐蚀抑制剂；阻燃剂；颜料和染料。
本发明的组合物应以粘性糊料形式使用或在室温下为半固体。它可通过将组分组分(A)至(D)均化制备。可使用的混合装置包括配混装置如球磨机、振动磨、捏合混合器、螺杆挤出机、桨叶混合器、螺条混合机、班伯里混合器、Ross混合器、Henschel混合器、流动喷射混合器、Hobart混合器或辊混合器。可将该组合物在其混合期间在温度30-200℃下加热。
本发明的组合物具有优良的振动阻力和贮存稳定性，且对于其振动阻力性能具有可忽略的温度依赖性。可将该组合物密封于弹性包装物如橡胶袋子或橡胶管中，并在光盘播放器、光盘转换器、小磁盘播放器、汽车导航装置或其它暴露于温度明显变化下的电和电子装置中用作缓冲元件。
实施例
下面的实施例更详细说明本发明。在实施例中的粘度和动态粘度测量值在25℃下测得。该振动阻力组合物的振动阻力通过在-20℃、25℃和60℃下测量其损耗正切(tanδ)测定。其tanδ测量值通过用由Rheometric Scientific制造的DYNAMIC ANALYZER Model RDA 700的平板方法测得。这些测量条件包括使用20mm平板直径、10kHz频率、20％应变和厚度1mm的样品。由该结果计算与在25℃下的tanδ的比例(tanδ/tanδ(25℃))
实施例1
在混合器中，加入100g在其两个末端都用三甲基甲硅烷氧基封端的、具有粘度7000mm2/s的二甲基聚硅氧烷；190g具有平均颗粒尺寸20μm的无定形重质碳酸钙；34g具有平均颗粒尺寸80-110μm的球形玻璃珠；和17g硬脂酸锌。将该物质在150rpm下捏合2小时，同时每30分钟将其从混合器壁刮下。测量所得振动阻力组合物的振动阻力性能，并在表1中给出。将该组合物放入桶中并贮存2个月，甚至在2个月后，无油飘浮到表面上，证明贮存稳定性良好。
实施例2
在混合器中，加入100g在其两个末端都用三甲基甲硅烷氧基封端的、具有粘度7000mm2/s的二甲基聚硅氧烷；190g其表面用高级脂肪酸处理的、并具有平均颗粒尺寸4.3μm和BET比表面积3.4m2/g的重质碳酸钙；34g具有平均颗粒尺寸80-110μm的球形玻璃珠；和17g硬脂酸锌。将该物质在150rpm下捏合2小时，同时每30分钟将其从混合器壁刮下。测量该组合物的振动阻力性能，结果在表1中给出。将该组合物放入桶中并贮存2个月，甚至在2个月后发现无油飘浮到表面上，证明贮存稳定性良好。
实施例3
在混合器中，加入100g在其两个末端都用三甲基甲硅烷氧基封端的、具有粘度7000mm2/s的二甲基聚硅氧烷；190g其表面用高级脂肪酸处理的、并具有平均颗粒尺寸0.12μm(由其BET比表面积18m2/g计算)的轻质碳酸钙；34g具有平均颗粒尺寸80-110μm的球形玻璃珠；和10g硬脂酸锌。将该物质在150rpm下捏合2小时，同时每30分钟将其从混合器壁刮下，由此生产振动阻力硅氧烷组合物。测量该组合物的振动阻力性能，结果在表1中给出。将该组合物放入桶中并贮存2个月，甚至在2个月后无油飘浮到表面上，证明贮存稳定性良好。
比较例1
按照实施例1制备振动阻力硅氧烷组合物，但省去34g球形玻璃珠。测量该对比组合物的振动阻力性能，结果在表1中给出。
比较例2
按照实施例1制备振动阻力硅氧烷组合物，但省去17g硬脂酸锌。将该组合物放入桶中并贮存2个月，2个月后油飘浮到表面上，证明对比组合物的贮存稳定性差。
表1
在25℃下的振动阻力(tanδ)     振动阻力(tanδ/tanδ(25℃))
   -20℃     60℃
  实施例1     12.5     0.47     1.3
  实施例2     13.1     0.47     1.4
  实施例3     11.0     0.50     1.1
  比较例1     9.2     0.43     1.7
本发明含组分(A)至(D)的振动阻力硅氧烷组合物具有优良的贮存稳定性和振动阻力性能，并具有低的温度依赖振动阻力性能
可在不离开本发明基本特性下对这里描述的化合物、组合物和方法进行限定。这里具体说明的本发明实施方案仅是示例性的，而不用于对所附权利要求定义的范围进行限制。

Claims (6)

1.一种振动阻尼硅氧烷组合物，包括：
(A)100重量份硅油，
(B)10-300重量份碳酸钙粉末，
(C)1-300重量份不同于用于粉末(B)的、具有平均颗粒尺寸20-200μm的固体无机材料粉末，和
(D)0.1-20重量份脂肪酸或脂肪酸衍生物。
2.根据权利要求1的振动阻尼硅氧烷组合物，其中组分(B)为重质碳酸钙粉末。
3.根据权利要求1的振动阻尼硅氧烷组合物，其中组分(B)为轻质碳酸钙粉末。
4.根据权利要求1的振动阻尼硅氧烷组合物，其中组分(B)的表面用组分(D)处理。
5.根据权利要求1的振动阻尼硅氧烷组合物，其中组分(C)为玻璃珠。
6.根据权利要求1的振动阻尼硅氧烷组合物，其中组分(B)的平均颗粒尺寸与组分(C)的平均颗粒尺寸之差为至少10μm。
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