CS217854B1

CS217854B1 - Nekorozívní jednosložkový silikonový tmel

Info

Publication number: CS217854B1
Application number: CS45481A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Zadak; Vlastimil Dvorak; Dagmar Pechova
Original assignee: Zdenek Zadak; Vlastimil Dvorak; Dagmar Pechova
Priority date: 1981-01-22
Filing date: 1981-01-22
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Vynález se týká jednosložkového silikonového tmelu sestávajícího s alfa,- omega-polydimethylsiloxandiolu, silikonového oleje, kongánzaSního produktu dimethyldichloreilanu a dlfenyldlchlorsilanu, jemně mletého vápence, stabilizátoru tepelného rozkladu, pyrefienního SiO2 a oximového derivátu polysiloxanu.

Description

Předmětem vynálezu je nekorozívní jednosložkový silikonový tmel se zvýšenou adhezí k různým kovovým i nekovovým materiálům a některým plastům.

*

Jsou známý různé formulace jednosložkových silikonových tmelů, které lze rozdělit například podle použitého vulkanizaěního Sinidia na kyselé, bazické a neutrální. U kyselého vulkanizaěního systému, kde je použito acetoxysilanů, vzniká po jejich hydrolýze vodou kyselina octová. Ta reaguje v některých případech s povrchem substrátu a tak dochází k narušení spoje a ztrátě adheze. Další nevýhodou je i ostrý zápach kyseliny octové.

Bazické systémy používají jako vulkanizaění Sinidia sloučeniny typu RSiXp kde R je alkyl nebo aryl aX je funkční skupina typu substituovaného aminu například -NHR nebo -NHC-R.

Výhodou těchto systémů je dosažení velmi dobré adheze substrátu. Nevýhodou bazických vulkanizaSních systémů je pro některé podkladové materiály korozfvníccharakter bazických zplodin vulkanizaění reakce a obvykle nepříjemný zápach po aminech.

Uvedené nedostatky odstraňuje jednosložkový neutrální silikonový tmel, podle tohoto vynálezu, skládající se z 40 až 45 % hmotnostních alfa,omega-polydimethylsiloxandiolu (viskozita 28 až 45 Pas), 5 až 10 % hmotnostních i methylsilikonového oleje o složení (CH^^SiO//Si(CH₃)₂O/_nSi(CH₃)₃, kde n je 100 až 300, o viskozitě 0,2 až 0,5 Pas nebo methylfenylsilikonového oleje o složení (CH₃)₃SiO/Si(CH₃)₂O/_x/Si(C₆H₅)₂O/ySi(CH₃)₃, kde x:y » 8:2 a viskozita je 0,1 až 0,2 Pas, 2 až 4 % hmotnatních plastifikátoru, kterým je kondenzaSní produkt dimethyl a difenylsilandiolů, vzniklých hydrolýzou směsi dimethyl- a difenyldichlorsilanu v molárním poměru 1:1 (viskozita 5 až 10 Pas), 35 až 42 % hmotnostních jemně mletého vápence o obsahu Sáetic s průměrem meněím než 10 /im minimálně 90 % hmotnostních,

0,5 až 1,0 % hmotnostních stabilizátoru tepelného rozkladu s výhodou kysličníku železitého, 2 až 4 % hmotnostních pyrogenního kysličníku křemičitého o specifickém povrchu 150 až 200 m²/g, 6 až 20 % hmotnostních ozimového derivátu polysiloxanu.

Výhodou jednosložkového neutrálního silikonového tmelu podle vynálezu proti kyselým a bazickým systémům je vyloučení vzniku kyselých nebo bazických splodin vulkanizaění reakce a tím prodloužení životnosti a zvýšení pevnosti tmeleného spoje. Uvedené výhody jsou uvedeny v příkladu č. 4.

Podle ČSN 03 8145 byla provedena ve SVÚOM Praha korozní zkouška silikonového tmelu podle vynálezu. Ňa základě výsledků zkoušek bylo zjištěno, že tmel podle vynálezu na rozdíl od tmelu 8 kyselým vulkanizačním systémem neurychluje korozi substrátu. Výsledky zkoušek jsou uvedeny v příkladu č. 3.

Další výhodou jednosložkového neutrálního silikonového tmelu podle vynálezu je rozšíření možnosti aplikace pro více druhů materiálů. V příkladu č. 4 jsou v tabulce uvedeny výsledky měření adheze jednosložkového silikonového tmelu podle vynálezu ve srovnání s jednosložkovým silikonovým tmelem s kyselým vulkanizačním činidlem o obchodním názvu Lukopren S 9410. Z porovnání výsledků měření vyplývá, že při použiti tmelu podle vynálezu je pevnost přeplátovanáho spoje při zachování kohezního lomu u materiálů nerez, obkledačka rub a sklo vyšší než při použití tmelu s kyselým vulkanizačním systémem. Při použití jednosložkováho silikonového tmelu podle vynálezu došlo na přéplátovaném spoji u materiálu hliník, zinek, plexy a dřevo k lomu plně kohezního, zatímco při použití jednosložkového silikonového tmelu 8 kyselým vulkanizačním systémem došlo u jmenovaných materiálů k lomu plně adheznímu.

U materiálů cín, PVC-novodur vykazuje přeplátovaný spoj při trhací zkoušce částečný podíl kohezního lomu při použití tmelu podle vynálezu, zatímco jednosložkový silikonový tmel β kyselým vulkanizačním systémem vykazuje lom plně adhezní.

Přídavkem stabilizátoru termického rozkladu, z výhodou kysličníku železitáho, se dosáhne zlepšení tepelná odolnosti vulkanisátu tmelu vyrobeného podle tohoto vynálezu, vis příklad č. 5.

Příklady provedení

Přikladl

Na planetovém mísiči se postupně homogenizuje 76,5 hmotnostních dílů alfa,omega-polydimethylsiloxandiolu o viskositě 30 Pas, 10 hmotnostních dílů methylsillkonového oleje (CH^)jSiO/SiCCHjJgO/jjSiCCHj)^, kde n je 100 až 300, o viskozitě 0,5 Pas, 5,0 hmotnostních dílů plastifikátoru o viskozitě 8,0 Pas, kterým je kondenzační produkt dimethyl- a difenylsilandlolů vzniklých hydrolýzou směsi dimethyl- a difenyldichlorsilanu v molámím poměru 1:1 o viskozitě 5 až 10 Pas, 68,5 hmotnostních dílů jemně mletého vápence o obsahu částic meněích než 10 pt& 93 % hmotnostních, 1,0 hmotnostních dílů železité černi, 6,5 hmotnostních dílů pyrogenního SiOg (specifický povrch 160 m²/g), 16,5 hmotnostních dílů oximového derivátu ethylsilikétu 40 s obsahem oximových skupin 53 % hmotnostních.

Zhomogenizevaná pasta se za míchání zevakuuje a naplní do hermeticky uzavřených obalů.

Příklad 2

a) Na laboratorní planetové míchačce se zhomogenizuje 1 hmotnostní díl titanové běloby a 1,5 hmotnostních dílů alfa,omega-polydimethylsiloxandiolu o viskozitě 30 Pas. Směs se dvakrát přetře na laboratorním trojválci.

b) Na planetovém mísiči se postupně homogenizuje 75 hmotnostních dílů polydimethylsiloxandiolu o viskozitě 30 Pas, 5 hmotnostních dílů plastifikátoru o viskozitě 8,0 Pas o složení jako v příkladu 1, 10 hmotnostních dílů methylfenylsiloxanového oleje (CH^jSiO/ kde x:y = 8:2 o viskozitě 0,2 Pas, 0,04 hmotnostních dílů dibutylcíndilaurátu, 68 hmotnostních dílů jemně mletého vápence o obsahu částic meněích než 10 ^um 95 % hmotnostních, 2,5 hmotnostních dílů směsi podle bodu a), 6,0 hmotnostních dílů pyrogenního SiOg o specifickém povrchu 150 m²/g, 16,5 hmotnostních dílů oximového derivátu ethylsilikétu 40 s obsahem oximových skupin 53 % hmotnostních, připraveného podle Ca. AO č. 169 272.

Zhomogenizovaná pasta se ze míchání zevakuuje a naplní do hermeticky uzavřených obalů.

Příklad 3

Jednosložkový silikonový tmel podle vynálezu byl použit jako těsnicí tmel optického hranolu. Tmelené materiály byly sklo - ocelolitina.

Byly provedeny tyto zkoušky:

a) Zkouška velkým teplem cyklická podle 56 ČSN 03 8823

b) Zkouška mrazem podle AB 40/72 ČSN 03 8821

Po provedení zkoušek bylo zjištěno, že těsnicí tmel podle vynálezu vykazoval dobrou přilnavost jak k odlitku, tak i k hranolu. Nebyly zjištěny žádné stopy po vniknutí vody.

V žádném případě nedošlo ke korozívnímu napadení. Uvedeným zkouškám vzorky vyhověly.

c) Podle ČSN 03 8145 byla provedena korozní zkouška silikonového jednosložkového tmelu podle vynálezu. Na základě výsledku zkoušky bylo konstantováno, že jednosložkový silikonový tmel podle vynálezu na rozdíl od tmelu s kyselým vulkanizačním systémem neurychluje korozi substrátu.

i

Příklad 4

Jednosložkový neutrální silikonový tmel připravený podle příkladu 1 byl aplikován jako spojovací materiál pro nerez, hliník, zinek, cín , PVC-novodur, polyetylén, gumová podlahovina, plexi, osinkocement, obkládaSka rub, sklo s dřevo. Tytéž materiály byly rovněž spojeny jednosložkovým silikonovým tmelem s kyselým vulkanizaSnlm systémem o obchodním názvu Lukopren S 9410. Výsledky měřená adheze jednosložkového neutrálního silikonového tmelu podle vynálezu a jednosložkového silikonového tmelu s kyselým Sinidlem k různým materiálům jsou uvedeny v ,následující tabulce:

silikonový jednosložkový tmel

Spojovaný materiál s neutrálním vulkanizaSním Sinidlem podle vynálezu

MPa lom % s kyselým vulkanizaSním činidlem Lukopren S 9410

MPa lom %

nerez	1,02	K 100	0,94	K	100
hliník	1.53	K 100	0,58	A	100
zinek	1,33	K 100	0,8	A	100
cín	1,63	K 40	0,68	A	100
PVC - novodur	0,7’	K 20	0,41	A	100
polyetylén	0,10	A 100	0,13	A	100
gumová podlahovina	0,12	. A 100	0,5	A	100
plexi	1,64	K 100	0,61	A	100
osinkocement	0,98	K 100	0,95	A	100
obkládaSka rub	1,47	K 100	1,22	K	100
sklo	1,55	K 100	1,03	K'100
dřevo	1,30	K 100	0,67	A	100

Poznámka: A - adhezní lom ..... í*'* '

K - koheznl lom

Síselný index u písmene A nebo K znaSí procentický podíl plochy s příslušným lo mem

Adheze jednosložkového neutrálního silikonového tmele podle tohoto vynálezu na různé materiály ve srovnání s výrobky firem Rhone, Poulehc a Dow Corning je uvedena v následující tabulce:

číslo	materiál	jednosložkový neutrální silikonový tmel podle vynálezu	neutrální 2 530 Blanc Réf TP 10 (Rhone Poulenc)	Silastic 738 RTV kyselý typ Dow Corning
MPa	lom	MPa	lom	MPa	lom'
1	nerez	1,02	'K 100	1,31	K 100	0,46	K 80
2	měň	0,9	K 100	-	-	-	-
3	hliník	1,53	K 100	1,28	K 100	0,46	K 50
4	zinek	1,33	K 100	1,06	K 100	0,48	K 70
5	cín	1,63	K 40	1.21	K 100	0,38	K 55
6	mosez	1,25	K 100	0,52	K 100	-	-
7 .	PVC - novodur	0,71	K 20	1,19	K 100	0,47	A 100
8	polyetylén	0,18	A 100	0,36	K 15	0,16	A 100
9	gumoVá podlahovina	0,12	A 100	0,04	Á 100	0,09	A 100

číslo	materiál	jednosložkový neutrální silikonový tmel po-i dle vynálezu	neutrální 2 530 Blane Héf TP 10 (Shone Pouleno)	Silastie 738 MV kyselý typ Dow Corning
		MPa lom	MPa lom	MPa lom

10	plexi	1,64	K 100	1,30	K 100	0,44	A 100
11	osinkocement	0,98	K 100	0,94	A 100	0,77	K 15
12	obkladačka-ruh	1,47	K 100	0,85	A 100	0,42	K 10
13	sklo	1,55	K 100	1,18	K 100	0,43	K 70
14	dřevo měkké	1,03	K 100	0,68	K 30	0,28	A 100
15	dřevo tvrdé	1,33	K 100	0,67	A 100	0,40	K 70
16	dřevo měkké
	lakované	1,28	Κ 100	-	-	-	-
17	dřevo tvrdé
	lakované	1,32	K 100	-	-	-	-

Poznámka: A - adhezní lom K - kohezní lom

Adheze na výše uvedená materiály byla provedena na vzorcích šířky 2,5 cm s přeplátováním 1 cm. Povrch spoje byl před lepením odmaštěn perchlorethylenem (týká seneporézních povrchů). Slepená vzorky byly (3 ks od každého materiálu) trhány po 2 měsících. Získané výsledky jsou aritmetickými průměry ze 3 naměřených hodnot. *

Ze získaných výsledků vyplývá, že Lukopren S 9780 - jednosložkový silikonový tmel podle Vynálezu, má všeobecně velmi dobrou adhezi ke kovovým povrchům, sklu, keramice, osinkocementu a z plastických hmot k organickému sklu. Velmi dobrou adhezi však vykazuje i ke dřevu jakož i 1c jeho lakové úpravě syntetickým lakem venkovním S 1 002.

Přestože srovnávané silikonové jednosložkové kaučuky firem Shone - Pouleno a Dow Corning nejsou shodných fyzikálně mechanických vlastností, výsledky ukázaly, Ž? Lukopren S 9780 se jim v adhezi k materiálům zcela vyrovná.

Příklad 5

Termomechanické analýze byl podroben polyurethanový tmel, akrylátový tmel disperzní, thiokolový tmel jednosložkový a jednosložkový silikonový tmel podle vynálezu. Výsledky této analýzy poskytly informace o jejich tepelné stálosti. Zkoušky byly prováděny na přístroji Derivatograf, typ 3427, výrobce MOM Budapest. Dilatometrioké úpravy aparatury přístroje bylo využito k záznamu elasticity v závislosti na teplotě. Zkušební tělíska ve tvaru válečku o průměru 10 mm a výšce 10 mm byla stlačena působením hmotnosti 1 g ve směru výšky válečku a zaznamenány délkové změny ve směru stlačení při roustoucí teplotě (1 °C/6 s). U všech elastických tmelů došlo zprvu ke kladným délkovým změnám proti směru stlačení. Ze srovnání výsledků-termomechanické analýzy je patrno, že ke ztrátě elasticity a postupnému zborcení tělíska dochází u jednosložkového silikonového tmelu podle vynálezu při teplotě vyšší než u ostatních druhů tmelů.

Claims

předmět vynálezu

1. Nekorozívní jednosložkový silikonový tmel, vyznačující se tím, že se skládá z 40 až 45 % hmotnostních alfa,omega-polydimethylsiloxandiolu o viskozitě 28 až 45 Pas, 5 až 10 % hmotnostních methylsilikonováho oleje o složení (CHjJjSiO/SKCH^JgO/^KCH^lj» kde n je 100 až 300 a viskozita 0,2 až 0,8 Pas nebo methylfenylsilikonového oleje o složení (CH^^SiO/SKCH^gO/jc/SiCCgHjJgO/ySHCH^)^, kde x:y = 8:2 a viskozita je v rozmezí 0,1 až 0,2 Pas, 2 až 4 % hmotnostních plastifikátoru, kterým je kondenzační produkt dimethyl- a difenylailandiolů vzniklých hydrolýzou směsi dimethyl- a difenyldichlorsilanu v molárním poměru 1:1 o viskozitě 5 až 10 Pas, 35 až 42 % hmotnostních jemně mletého vápence o obsahu částic s průměrem meněím než 10 ^um minimálně 90 % hmotnostních, 0,5 až 1,0 % hmotnostních stabilizátoru tepelného rozkladu s výhodou kysličníku železitého, 2 až 4 % hmotnostních pyrogennlho kysličníku křemičitého o specifickém povrchu 150 až 200 m^/g,

6 až 20 % hmotnostních ozimového derivátu ethylsilikátu 40 β obsahem ozimových skupin 53 % hmotnostních.
2. Nekorozívní jednosložkový silikonový tmel podle bodu 1, vyznačený tím, že tmel navíc obsahuje 0,1 % hmotnostních dibutylcíndllaurátu.