DE102011080142A1 - Composite material, shaped article, electronic device with a shaped article, and method for the production of a shaped article - Google Patents

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Abstract

Ein Kompositwerkstoff umfasst eine siliziumorganische Matrix und ein Zeolith, welches in der siliziumorganischen Matrix eingebettet ist. Ein Formkörper, umfassend den Kompositwerkstoff, wobei der Formkörper aus dem Kompositwerkstoff geformt und verfestigt ist. Ein elektronisches Gerät 1, insbesondere ein Messgerät mit einem Relativdrucksensor 3, weist mindestens ein Gehäuse 2 mit mindestens einem Innenraum 4 auf, welcher eine elektronische Schaltung 9 enthält, wobei das Gerät 1 mindestens einen Gaspfad 6 aufweist, über welchen Wasserdampf in das Gehäuse 2 gelangen kann, wobei das Gerät 1, insbesondere in dem Innenraum mindestens einen solchen Formkörper 8 aufweist, wodurch eine elektronische Schaltung 9 in dem Innenraum vor Feuchte geschützt wird.A composite material comprises an organosilicon matrix and a zeolite embedded in the organosilicon matrix. A molded article comprising the composite material, wherein the molded article is molded and solidified from the composite material. An electronic device 1, in particular a measuring device with a relative pressure sensor 3, has at least one housing 2 with at least one interior 4, which contains an electronic circuit 9, wherein the device 1 has at least one gas path 6, via which water vapor enter the housing 2 can, wherein the device 1, in particular in the interior of at least one such shaped body 8, whereby an electronic circuit 9 is protected in the interior from moisture.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompositwerkstoff, einen Formkörper mit bzw. aus einem solchen Kompositwerkstoff, ein elektronisches Gerät mit einem solchen Formkörper und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkörpers.The present invention relates to a composite material, a molded article with or from such a composite material, an electronic device with such a shaped article and a method for producing such a shaped article.

Elektronische Geräte weisen häufig bauartbedingt ein Gehäuse auf, in welches Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf eindringen kann. Kondensation dieses Wasserdampfs auf Schaltungskomponenten im Innern des Gehäuses, kann zur Beeinträchtigung bzw. zum Ausfall von Geräten führen. Es ist daher erforderlich, dieses zu langfristig verhindern.Electronic devices often have a housing due to design, in which moisture can penetrate in the form of water vapor. Condensation of this water vapor on circuit components inside the housing can lead to the impairment or failure of devices. It is therefore necessary to prevent this in the long term.

Hierzu ist es bekannt, Feuchtefilter in Gehäuseöffnungen vorzusehen, oder Adsorber im Gehäuse anzuordnen. Die beschriebenen Adsorber erweisen sich aber für den langfristigen Einsatz insbesondere unter Temperaturwechseln als nicht zufriedenstellend. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen.For this purpose, it is known to provide moisture filter in housing openings, or to arrange adsorber in the housing. However, the described adsorbers prove to be unsatisfactory for long-term use, especially with temperature changes. It is therefore the object of the present invention to remedy this situation.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Kompositwerkstoff gemäß Anspruch 1, den Formkörper gemäß Anspruch 7, das elektronische Gerät gemäß Anspruch 9 und das Verfahren gemäß Anspruch 13.The object is achieved by the composite material according to claim 1, the molding according to claim 7, the electronic device according to claim 9 and the method according to claim 13.

Der erfindungsgemäße Kompositwerkstoff umfasst eine siliziumorganische Matrix und ein Zeolith, welcher in der siliziumorganischen Matrix eingebettet ist.The composite material according to the invention comprises an organosilicon matrix and a zeolite which is embedded in the organosilicon matrix.

Die siliziumorganische Matrix kann beispielsweise mittels eines der beiden folgenden Systeme präpariert werden:

  • • Erstens aus einem Gemisch reaktiver, thermoplastischer bzw. flüssiger siliziumbasierter, organischer Reaktionsharze (z. B. Silikonharze), das sich thermoplastisch formen lässt und anschließend bei Temperaturen zwischen beispielsweise etwa 80°C und etwa 200°C chemisch vernetzt (System 1).
  • • Zweitens aus einem Gemisch reaktiver, thermoplastischer bzw. flüssiger siliziumbasierter, organischer Reaktionsharze (z. B. Silikonharze), das sich bei Temperaturen zwischen 0°C und 50°C formen lässt und anschließend bei Temperaturen zwischen beispielsweise etwa 80°C und etwa 200°C chemisch vernetzt (System 2).
The organosilicon matrix can be prepared, for example, by means of one of the following two systems:
  • Firstly, a mixture of reactive, thermoplastic or liquid silicon-based organic reaction resins (eg silicone resins), which can be molded thermoplastically and then chemically crosslinked at temperatures between, for example, about 80 ° C. and about 200 ° C. (system 1).
  • Secondly, a mixture of reactive, thermoplastic or liquid silicon-based, organic reaction resins (eg silicone resins), which can be molded at temperatures between 0 ° C and 50 ° C and then at temperatures between, for example, about 80 ° C and about 200 ° C chemically crosslinked (system 2).

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Kompositwerkstoff so modifiziert werden, dass das Slilikonharz Poren enthält, wie im folgenden erläutert wird.According to a development of the invention, the composite material can be modified so that the silicone resin contains pores, as will be explained below.

Für beide der vorgenannten Systeme:

  • • Die Porenbildung erfolgt durch teilweise Zersetzung der siliziumorganischen Matrix und Verdampfung der Zersetzungsprodukte durch Erhitzen auf Temperaturen von > 300°C.
  • • Weiterhin können die porenbildenden Komponenten einerseits hochtemperaturbeständige Komponenten sein, die bei Temperaturen bis beispielsweise 600°C nicht schmelzen, wobei die Komponente aus dem fertigen Kompositwerkstoff mittels eines Lösungsmittels herausgelöst werden kann. Geeignete Komponenten sind beispielsweise wasserlösliche Salze wie Natriumchlorid oder Kaliumsulfat.
  • • Weiterhin können auch solche porenbildenden Komponenten verwendet werden, die in einem Temperaturbereich von 200°C bis 600°C bzw. 700°C schmelzen und verdampfen bzw. sublimieren und durch Verdampfen oder Sublimieren aus dem Kompositgefüge entfernt werden. Geeignete porenbildende Komponenten hierfür sind beispielsweise Naphthalin, Phthalsäureanhydrid, Anthrachinon, Wachs, Paraffin usw.
  • • Weiterhin können auch solche porenbildenden Komponenten verwendet werden, die sich in einem Temperaturbereich von 200°C bis 600°C bzw. 700°C thermisch zersetzen und dadurch aus dem Kompositgefüge entfernt werden, hierzu sind beispielsweise Ammoniumoxalat, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumchlorid, Phenolharz, Cellulose, Kunststoffe in Partikel- bzw. Faserform beispielsweise Polymethylmethacrylat (PMMA), Naturfasern, Holzmehl, Proteine in Partikelform, und Kohlehydrate in Partikelform geeignet.
For both of the aforementioned systems:
  • • Pore formation occurs by partial decomposition of the organosilicon matrix and evaporation of the decomposition products by heating to temperatures of> 300 ° C.
  • Furthermore, the pore-forming components may on the one hand be high-temperature-resistant components which do not melt at temperatures up to, for example, 600 ° C., whereby the component can be dissolved out of the finished composite material by means of a solvent. Suitable components are, for example, water-soluble salts, such as sodium chloride or potassium sulfate.
  • Furthermore, it is also possible to use those pore-forming components which melt and evaporate or sublimate in a temperature range from 200 ° C. to 600 ° C. or 700 ° C. and are removed from the composite structure by evaporation or sublimation. Suitable pore-forming components for this purpose are, for example, naphthalene, phthalic anhydride, anthraquinone, wax, paraffin, etc.
  • Furthermore, it is also possible to use those pore-forming components which decompose thermally in a temperature range from 200 ° C. to 600 ° C. or 700 ° C. and are thereby removed from the composite structure; for example, ammonium oxalate, ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium chloride, phenolic resin , Cellulose, plastics in particle or fiber form, for example polymethyl methacrylate (PMMA), natural fibers, wood flour, proteins in particle form, and carbohydrates in particulate form.

Für das System 2:For system 2:

  • • Poren können durch schäumende Zusätze gebildet werden, die im Temperaturbereich von 80°C bis 200°C ein großes Gasvolumen durch Zersetzen der Zusätze erzeugen, hierzu sind beispielsweise Peroxoverbindungen und Azoverbindungen geeignet.• Pores can be formed by foaming additives that generate a large volume of gas in the temperature range of 80 ° C to 200 ° C by decomposing the additives, for this example, peroxo compounds and azo compounds are suitable.
  • • Poren können weiterhin durch schäumende Zusätze gebildet werden, die im Temperaturbereich von 80°C bis 200°C ein großes Gasvolumen durch Verdampfen der Zusätze erzeugen, hierzu sind beispielsweise Wasser und niedermolekulare Alkohole geeignet.• Pores can be further formed by foaming additives that produce a large volume of gas in the temperature range of 80 ° C to 200 ° C by evaporation of the additives, this example, water and low molecular weight alcohols are suitable.
  • • Poren können außerdem durch gaserzeugende Reaktionen zwischen Si-H-Gruppen und OH-Gruppen der Alkohole oder organischen Substanzen mit Karboxyl-Gruppen gebildet werden, die im Temperaturbereich von 20°C bis 120°C ein großes Gasvolumen des Wasserstoffs in Form geschlossener feiner Blasen bildet; hierzu sind beispielsweise Propanol oder Benzylalkohol in geringer Menge geeignet.Pores can also be formed by gas-generating reactions between Si-H groups and OH groups of the alcohols or organic substances with carboxyl groups, which in the temperature range of 20 ° C to 120 ° C, a large volume of gas of hydrogen in the form of closed fine bubbles forms; Propanol or benzyl alcohol, for example, are suitable in small quantities for this purpose.

Die Herstellung des Kompositwerkstoffs mit dem ersten System, umfasst das Mischen der Komponenten, also der Silikonharze, der Zeolithe und ggf. der porenbildenden Komponenten und deren thermoplastische Granulierung. Danach folgt eine duroplastische Formgebung, beispielsweise Spritzguss oder Warmpressen, mit einer Vernetzung zu einem Körper fester Abmessungen, bzw. thermoplastische Extrusion mit anschließender Vernetzung. Es kann sich eine Erwärmung auf Temperaturen zwischen beispielsweise 200°C und 600°C bzw. 700°C anschließen, insbesondere zur Erzeugung einer offenen Porosität in der siliziumorganischen Kompositmatrix, wobei die Erwärmung je nach den verwendeten Substanzen in Luft oder inerten Atmosphären wie Stickstoff oder Argon erfolgen kann. The preparation of the composite material with the first system comprises the mixing of the components, ie the silicone resins, the zeolites and optionally the pore-forming components and their thermoplastic granulation. This is followed by a thermoset molding, for example injection molding or hot pressing, with a crosslinking to a solid body, or thermoplastic extrusion followed by crosslinking. It may be followed by heating to temperatures between, for example, 200 ° C and 600 ° C and 700 ° C, in particular to produce an open porosity in the organosilicon composite matrix, wherein the heating depending on the substances used in air or inert atmospheres such as nitrogen or Argon can be done.

Die Herstellung des Kompositwerkstoffs mit dem zweiten System, umfasst das Mischen der Komponenten, also der Silikonharze, der Zeolithe und ggf. der porenbildenden Komponenten zu einer Paste bzw. einem Schlicker. Es schließt die Beschichtung eines Substrats mit der Paste oder dem Schlicker oder die Formgebung der Paste bzw. des Schlickers an, beispielsweise durch Gießen, Extrusion, Nasspressen oder „tage casting”, gefolgt von einer thermischen Vernetzung, ggf. mit Schaumbildung, falls schaumbildende Komponenten zugesetzt waren, zu einem Körper fester Abmessungen; es kann sich eine Erwärmung auf Temperaturen zwischen beispielsweise 200°C und 600°C bzw. 700°C, insbesondere zur Erzeugung einer offenen Porosität in der siliziumorganischen Kompositmatrix anschließen, wobei die Erwärmung je nach den verwendeten Substanzen in Luft, oder inerten Atmosphären wie Stickstoff oder Argon erfolgen kann.The preparation of the composite material with the second system comprises mixing the components, that is to say the silicone resins, the zeolites and optionally the pore-forming components to form a paste or a slip. It involves coating a substrate with the paste or slurry or shaping the paste or slurry, for example, by casting, extrusion, wet pressing or "day casting," followed by thermal crosslinking, optionally with foaming if foam forming components were added to a body of fixed dimensions; It may be followed by heating to temperatures between, for example, 200 ° C and 600 ° C and 700 ° C, in particular to produce an open porosity in the organosilicon composite matrix, the heating depending on the substances used in air, or inert atmospheres such as nitrogen or argon can take place.

Bei beiden Systemen ist ggf. noch eine Nachbehandlung erforderlich, um zugesetzte porenbildende Komponenten bzw. deren Zersetzungsprodukte auszutreiben.In both systems, an aftertreatment may be necessary to expel the added pore-forming components or their decomposition products.

Bei beiden Systemen wird durch die Porosität gegenüber der reinen Diffusion des Wasserdampfes durch die Silikonmatrix ein besserer Austausch zwischen dem in der Matrix eingebetteten Zeolith mit der Atmosphäre und damit ein Wasserentzug aus der Atmosphäre erleichtert. Ein günstiges Maß für die Porosität hängt insbesondere von dem Mischungsverhältnis zwischen Zeolith und siliziumorganischer Matrix ab. Je größer der Anteil an siliziumorganischer Matrix, desto mehr Porenbildung muss erfolgen, um den Austausch zwischen dem Zeolith und der Atmosphäre zu ermöglichen. Eine Untergrenze für den Anteil der siliziumorganischen Matrix ergibt sich aus der Forderung nach der mechanischen Stabilität des aus dem Kompositwerkstoff zu formenden Formkörpers.In both systems, the porosity over the pure diffusion of water vapor through the silicone matrix facilitates a better exchange between the zeolite embedded in the matrix and the atmosphere, and thus dehydration from the atmosphere. A favorable measure of the porosity depends in particular on the mixing ratio between zeolite and organosilicon matrix. The larger the content of organosilicon matrix, the more pore formation must take place in order to allow the exchange between the zeolite and the atmosphere. A lower limit for the proportion of the organosilicon matrix results from the requirement for the mechanical stability of the molding to be molded from the composite material.

Die genannten Verfahren erzeugen zwei Arten von Porosität, je nach Porenvernetzung. Die 3D-vernetzten Poren bilden offene, schwammartige Porosität P(O). Nicht vernetzte Poren bilden geschlossene Porosität P(G). Die Gesamtporosität ist eine Summe der beiden Porositäten P = P(O) + P(G). Für Wasseradsorption ist die offene Porosität bevorzugt, da sie ein Zugang für die Wassermoleküle zum Zeolith ermöglicht. Die geschlossene Porosität ist unerwünscht, da sie das Wasseraufnahmevermögen des Kompositwerkstoffs senkt jedoch ohne Verbesserung der Wasseraufnahmekinetik. Das Verhältnis zwischen P(O) und P(G) lässt sich durch Art der Porenbildung, die Zusammensetzung des Kompositwerkstoffs und den Fertigungsprozess steuern. Sofern die porenbildenden Prozesse mit Flüssigphase zu geschlossener Porosität führen, sollte diese durch weitere Porosierungsmaßnahmen, beispielsweise thermische Nachbehandlung zu offenen Poren gewandelt werden. Die porenbildenden Zerlegungsprozesse in festen und gepressten Körpern mit viel Ausgasung verursachen überwiegend eine offene Porosität.The processes mentioned produce two types of porosity, depending on pore crosslinking. The 3D-crosslinked pores form open, sponge-like porosity P (O). Non-crosslinked pores form closed porosity P (G). The total porosity is a sum of the two porosities P = P (O) + P (G). For water adsorption, open porosity is preferred because it allows access for the water molecules to the zeolite. The closed porosity is undesirable because it lowers the water absorption capacity of the composite without improving the water absorption kinetics. The relationship between P (O) and P (G) can be controlled by the type of pore formation, the composition of the composite, and the manufacturing process. If the pore-forming processes with liquid phase lead to closed porosity, this should be converted into open pores by further poration measures, for example thermal aftertreatment. The pore-forming decomposition processes in solid and pressed bodies with high outgassing predominantly cause an open porosity.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung beträgt der Anteil des Zeoliths an dem Kompositwerkstoff nicht weniger als 30 Vol.-%, insbesondere nicht weniger als 50 Vol.-% und bevorzugt nicht weniger als 60 Vol.-% und weiter bevorzugt nicht weniger als 65 Vol.-%.According to one embodiment of the invention, the proportion of zeolite in the composite material is not less than 30 vol .-%, in particular not less than 50 vol .-% and preferably not less than 60 vol .-% and more preferably not less than 65 vol. -%.

Der erfindungsgemäße Formkörper umfasst einen erfindungsgemäßen Kompositwerkstoff, aus dem er geformt und verfestigt ist.The shaped body according to the invention comprises a composite material according to the invention from which it is shaped and solidified.

Das erfindungsgemäße elektronische Gerät, welches insbesondere ein Messgerät sein kann, weist mindestens ein Gehäuse mit mindestens einem Innenraum, welcher eine elektronische Schaltung enthält, wobei das Gerät mindestens einen Gaspfad aufweist, über welchen Wasserdampf in das Gehäuse gelangen kann, wobei das Gerät erfindungsgemäß mindestens einen erfindungsgemäßen Formkörper aufweist, wobei der Formkörper insbesondere in dem Innenraum angeordnet sein kann.The electronic device according to the invention, which may be in particular a measuring device, has at least one housing with at least one interior, which contains an electronic circuit, wherein the device has at least one gas path through which water vapor can enter the housing, the device according to the invention at least one Shaped body according to the invention, wherein the shaped body can be arranged in particular in the interior.

Das elektronische Gerät kann erfindungsgemäß insbesondere ein Messgerät sein. Solche Messgeräte können insbesondere Messgeräte der industriellen Prozessmesstechnik sein. Derartige Messgeräte, weisen gewöhnlich einen Sensor und eine elektronische Schaltung auf, welche die Signale des Sensors aufbereitet und zur Ausgabe an einer Anzeige oder an ein Leitsystem bereitstellt. Solche Messgeräte können insbesondere Messgeräte für Druck, Füllstand, Durchfluss, Temperatur, pH, und andere Analyseparameter umfassen.According to the invention, the electronic device can be in particular a measuring device. Such measuring devices may in particular be measuring devices of industrial process measuring technology. Such gauges typically include a sensor and electronic circuitry which conditions the signals of the sensor and provides for output to a display or to a guidance system. Such gauges may include, in particular, pressure, level, flow, temperature, pH, and other analytical parameters.

Feuchteprobleme können bei diesen Messgeräten an beliebigen Stellen auftreten, insbesondere die Elektronik und das Sensorelement sind vor Feuchteeinflüssen zu schützen.Moisture problems can occur at any point in these measuring devices, in particular the electronics and the sensor element are to be protected against the effects of moisture.

Unter den Druckmessgeräten sind solche mit einem Relativdrucksensor zum Messen der Differenz zwischen einem Mediendruck und einem Atmosphärendruck in der Umgebung des Sensors von besonderem Interesse, da solche Geräte einen Atmosphärendruckpfad aufweisen, um den Relativdrucksensor mit dem Atmosphärendruck zu beaufschlagen, wodurch Feuchtigkeit in das innere des Gerätes gelangen kann. Deshalb ist es vorteilhaft, den Atmosphärendruckpfad durch den Formkörper zu führen. Among the pressure gauges, those having a relative pressure sensor for measuring the difference between a fluid pressure and an atmospheric pressure in the vicinity of the sensor are of particular interest because such devices have an atmospheric pressure path to pressurize the relative pressure sensor with atmospheric pressure, thereby introducing moisture into the interior of the device can get. Therefore, it is advantageous to guide the atmospheric pressure path through the molded body.

Allgemein ist die Erfindung auch für jegliche elektronische Geräte relevant, die insbesondere hochohmige Schaltungen unter Einfluss von Feuchtigkeit und Kondensatbildung aufweisen. Solche Geräte sind beispielsweise Hydrophone, Ultraschallwandler, Mikrophone, bzw. Elektretmikrophone, Beschleunigungssensoren, piezoelektrische Kraftmesssensoren und Aktuatoren, jegliche kapazitive Wandler usw.In general, the invention is also relevant to any electronic devices that have in particular high-impedance circuits under the influence of moisture and condensation. Such devices are, for example, hydrophones, ultrasonic transducers, microphones, or electret microphones, acceleration sensors, piezoelectric force measuring sensors and actuators, any capacitive transducers, etc.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung beträgt das Volumen des Formkörpers nicht weniger als 20%, vorzugsweise nicht weniger als 40% und besonders bevorzugt nicht weniger als 50% des freien Volumens des Innenraums.According to one embodiment of the invention, the volume of the molding is not less than 20%, preferably not less than 40% and particularly preferably not less than 50% of the free volume of the interior.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Formkörpers umfasst:

  • • Herstellen einer Dispersion, welche thermoplastische und/oder flüssige Silikonharze zum Bilden einer siliziumorganischen Matrix und Zeolith enthält;
  • • Formgebung aus der Dispersion; und
  • • Verfestigen des Formkörpers, insbesondere durch Polymerisierung.
The process according to the invention for producing a shaped body according to the invention comprises:
  • • preparing a dispersion containing thermoplastic and / or liquid silicone resins to form an organosilicon matrix and zeolite;
  • • shaping from the dispersion; and
  • Solidifying the shaped body, in particular by polymerisation.

In einer Weiterbildung des Verfahrens enthält die Dispersion weiterhin porenbildende Komponenten, wobei eine Porenbildung durch eine Umwandlung der porenbildenden Komponenten, während des Verfestigens und/oder nach dem Verfestigen des Formkörpers erfolgt.In a further development of the method, the dispersion further contains pore-forming components, wherein a pore formation takes place by a conversion of the pore-forming components, during the solidification and / or after the solidification of the shaped body.

In einer Weiterbildung des Verfahrens werden die umgewandelten porenbildenden Komponenten bei und/oder nach der Porenbildung ausgetrieben.In a development of the method, the converted pore-forming components are expelled during and / or after pore formation.

Die Erfindung wird nun anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:The invention will now be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings. It shows:

1: Einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Erfindungsgemäßen elektronischen Gerätes, welches einen Relativdruckmessumformer umfasst. 1 : A longitudinal section through an embodiment of an inventive electronic device, which comprises a relative pressure transducer.

Zunächst werden Beispiele für den Kompositwerkstoff und für daraus hergestellte Formkörper gegeben:First, examples of the composite material and molded articles made therefrom are given:

Beispiel 1:Example 1:

  • Zusammensetzung: 50 Vol.-% Zeolith NaA, 50 Vol.-% eines Gemischs eines thermoplastischen Silikonharzes und geringer Anteile flüssiger Silikonharze wobei insbesondere 10% bis 20% des Silikonharzes in flüssiger Form vorliegt, 1% Vernetzungskatalysator bezogen auf den Silikonharzgehalt.Composition: 50% by volume of zeolite NaA, 50% by volume of a mixture of a thermoplastic silicone resin and small amounts of liquid silicone resins, in particular 10% to 20% of the silicone resin being in liquid form, 1% of crosslinking catalyst based on the silicone resin content.
  • Aufbereitung: Kneten aller Komponenten bei etwa 80°C.Preparation: Knead all components at about 80 ° C.
  • Formgebung: Extrudieren eines Hohlzylinders (Länge 5 cm, Außendurchmesser 2 cm, Innendurchmesser 1,4 cm).Shaping: Extruding a hollow cylinder (length 5 cm, outer diameter 2 cm, inner diameter 1.4 cm).
  • Thermische Nachbehandlung bei 600°C im Stickstoff.Thermal aftertreatment at 600 ° C in nitrogen.

Beispiel 2:Example 2:

  • Zusammensetzung: 40 Vol.-% Zeolith NaA, 10 Vol.-% NaCl, 50 Vol.-% eines Gemischs eines thermoplastischen Silikonharzes und geringer Anteile flüssiger Silikonharze, wobei insbesondere 10% bis 20% des Silikonharzes in flüssiger Form vorliegt, 1% Vernetzungskatalysator bezogen auf den Silikonharzgehalt.Composition: 40% by volume of zeolite NaA, 10% by volume of NaCl, 50% by volume of a mixture of a thermoplastic silicone resin and small amounts of liquid silicone resins, in particular 10% to 20% of the silicone resin being in liquid form, 1% of crosslinking catalyst based on the silicone resin content.
  • Aufbereitung: Kneten aller Komponenten bei etwa 80°C.Preparation: Knead all components at about 80 ° C.
  • Formgebung: Duroplastischer Spritzguss eines Hohlzylinders (Länge 5 cm, Außendurchmesser 2 cm, Innendurchmesser 1,4 cm).Shaping: Duroplastic injection molding of a hollow cylinder (length 5 cm, outer diameter 2 cm, inner diameter 1.4 cm).
  • Thermische Nachbehandlung bei 600°C in Stickstoff.Thermal aftertreatment at 600 ° C in nitrogen.
  • Weitere Nachbehandlung: Auswaschen von NaCl bei 100°C in Wasser, anschließende Trocknung bei 600°C in Luft.Further aftertreatment: Wash out NaCl at 100 ° C. in water, then dry at 600 ° C. in air.

Beispiel 3:Example 3:

  • Zusammensetzung: 50 Vol.-% Zeolith NaA, 50 Vol.-% eines Gemischs eines thermoplastischen Silikonharzes und großer Anteile flüssiger Silikonharze, wobei insbesondere 40% bis 60% des Silikonharzes in flüssiger Form vorliegt, 1% Vernetzungskatalysator bezogen auf den Silikonharzgehalt.Composition: 50% by volume of zeolite NaA, 50% by volume of a mixture of a thermoplastic silicone resin and large proportions of liquid silicone resins, wherein in particular 40% to 60% of the silicone resin is in liquid form, 1% of crosslinking catalyst based on the silicone resin content.
  • Aufbereitung: Verrühren aller Komponenten zu einer homogenen Paste bei Raumtemperatur.Preparation: Stir all components into a homogeneous paste at room temperature.
  • Formgebung: Gießen eines Hohlzylinders (Länge 5 cm, Außendurchmesser 2 cm, Innendurchmesser 1,4 cm).Shaping: casting a hollow cylinder (length 5 cm, outer diameter 2 cm, inner diameter 1.4 cm).
  • Thermische Nachbehandlung bei 200°C an Luft und anschließend 600°C in Stickstoff.Thermal aftertreatment at 200 ° C in air and then 600 ° C in nitrogen.

Das in 1 dargestellte elektronische Gerät ist ein Relativdruckmessumformer 1. Der Relativdruckmessumformer 1 umfasst ein Gehäuse 2 und einen Relativdrucksensor 3, welcher in dem Gehäuse angeordnet und über eine Gehäuseöffnung 4 mit einem Mediendruck beaufschlagbar ist. Durch einen Innenraum 4 des Gehäuses erstreckt sich ein Referenzluftpfad 6, der einen Schlauch 7 aufweisen kann, wobei der Referenzluftpfad durch einen erfindungsgemäßen Formkörper 8 verläuft, der in dem Innenraum 4 angeordnet ist. Der Innenraum 4 enthält weiterhin eine Versorungs- und Verarbeitungsschaltung 9 zur Versorgung des Relativdrucksensors 3 und Verarbeitung von Signalen des Relativdrucksensors, und zur Ausgabe eines Signals, welches den Relativdruck repräsentiert, an ein Leitsystem. Der Formkörper 8 nimmt mindesten 40% des freien Volumens des Innenraums 4 ein, und ist somit in der Lage, über die Referenzluft oder Spalte zwischen Baugruppen eindringende Feuchtigkeit zu adsorbieren, und damit eine Kondensation von Wasser auf der Verarbeitungsschaltung 9 über einen Zeitraum von Jahren zu verhindern.This in 1 illustrated electronic device is a relative pressure transmitter 1 , The relative pressure transmitter 1 includes a housing 2 and a relative pressure sensor 3 which is arranged in the housing and via a housing opening 4 can be acted upon with a media print. Through an interior 4 the housing extends a reference air path 6 who has a hose 7 can, wherein the reference air path through a molded body according to the invention 8th runs in the interior 4 is arranged. The interior 4 also contains a supply and processing circuit 9 for supplying the relative pressure sensor 3 and processing signals of the relative pressure sensor, and outputting a signal representing the relative pressure to a control system. The molded body 8th occupies at least 40% of the free volume of the interior 4 and thus is able to adsorb moisture entering the assemblies through the reference air or gaps, and thus condensation of water on the processing circuitry 9 over a period of years.

Claims (15)

Kompositwerkstoff, umfassend eine siliziumorganische Matrix; und ein Zeolith, welches in der siliziumorganischen Matrix eingebettet ist.Composite material comprising an organosilicon matrix; and a zeolite embedded in the organosilicon matrix. Kompositwerkstoff, nach Anspruch 1, wobei der Anteil des Zeoliths an dem Kompositwerkstoff nicht weniger als 30 Vol.-%, insbesondere nicht weniger als 50 Vol.-% und bevorzugt nicht weniger als 60 Vol.-% und weiter bevorzugt nicht weniger als 65 Vol.-% beträgt.The composite material according to claim 1, wherein the proportion of the zeolite in the composite material is not less than 30% by volume, more preferably not less than 50% by volume, and preferably not less than 60% by volume and more preferably not less than 65% by volume .-% is. Kompositwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zeolith ein Zeolith des Typs A, insbesondere ein Zeolith 4A oder 3A umfasst.Composite material according to claim 1 or 2, wherein the zeolite comprises a zeolite of type A, in particular a zeolite 4A or 3A. Kompositwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die siliziumorganische Matrix polymerisierte thermoplastische und flüssige Silikonharze aufweist.Composite material according to one of the preceding claims, wherein the organosilicon matrix comprises polymerized thermoplastic and liquid silicone resins. Kompositwerkstoff nach Anspruch 4, wobei der Anteil der polymerisierten thermoplastischen Silikonharze nicht weniger als 40 Vol.-% vorzugsweise nicht weniger als 60 Vol.-% und besonders bevorzugt nicht weniger als 80% Vol.-% der siliziumorganischen Matrix beträgt.A composite material according to claim 4, wherein the proportion of the polymerized thermoplastic silicone resins is not less than 40% by volume, preferably not less than 60% by volume and more preferably not less than 80% by volume of the organosilicon matrix. Kompositwerkstoff nach Anspruch 4, wobei der Anteil der polymerisierten flüssigen Silikonharze nicht weniger als 30 Vol.-% vorzugsweise nicht weniger 40 Vol.-% des Materials der siliziumorganischen Matrix und nicht mehr als 70 Vol.-%, vorzugsweise nicht mehr als 60 Vol.-% des Materials der siliziumorganischen Matrix beträgt.The composite material according to claim 4, wherein the proportion of the polymerized liquid silicone resins is not less than 30% by volume, preferably not less than 40% by volume of the material of the organosilicon matrix and not more than 70% by volume, preferably not more than 60% by volume. -% of the material of the organosilicon matrix. Formkörper, umfassend einen Kompositwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Formkörper aus dem Kompositwerkstoff geformt und verfestigt ist.A molded article comprising a composite material according to any one of the preceding claims, wherein the molded article is molded and solidified from the composite material. Formkörper nach Anspruch 7, wobei die siliziumorganische Matrix eine Porosität aufweist, die durch eine porenbildende Komponente erzielt wurde.Shaped body according to claim 7, wherein the organosilicon matrix has a porosity which has been achieved by a pore-forming component. Elektronisches Gerät (1), insbesondere Messgerät, welches mindestens ein Gehäuse (2) mit mindestens einem Innenraum (4) aufweist, welcher eine elektronische Schaltung (9) enthält, wobei das Gerät mindestens einen Gaspfad (6) aufweist, über welchen Wasserdampf in das Gehäuse (2) gelangen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät mindestens einen Formkörper (8) nach Anspruch 7 oder 8 aufweist.Electronic device ( 1 ), in particular measuring device, which has at least one housing ( 2 ) with at least one interior ( 4 ) having an electronic circuit ( 9 ), the device having at least one gas path ( 6 ), over which water vapor in the housing ( 2 ), characterized in that the device has at least one shaped body ( 8th ) according to claim 7 or 8. Elektronisches Gerät nach Anspruch 9, wobei der Formkörper (8) in dem Innenraum (4) angeordnet ist.Electronic device according to claim 9, wherein the shaped body ( 8th ) in the interior ( 4 ) is arranged. Elektronisches Gerät (1) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Gerät (1) einen Relativdrucksensor (3) zum Messen der Differenz zwischen einem Mediendruck und einem Atmosphärendruck in der Umgebung des Sensors aufweist, wobei das Gerät einen Atmosphärendruckpfad (6) aufweist, um den Relativdrucksensor (3) mit dem Atmosphärendruck zu beaufschlagen, wobei der Atmosphärendruckpfad insbesondere durch den Formkörper (8) verläuft.Electronic device ( 1 ) according to claim 9 or 10, wherein the device ( 1 ) a relative pressure sensor ( 3 ) for measuring the difference between a fluid pressure and an atmospheric pressure in the environment of the sensor, the device having an atmospheric pressure path ( 6 ) to the relative pressure sensor ( 3 ) to act upon the atmospheric pressure, wherein the atmospheric pressure path in particular by the shaped body ( 8th ) runs. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Volumen des Formkörpers nicht weniger als 20%, vorzugsweise nicht weniger als 40% und besonders bevorzugt nicht weniger als 60% des freien Volumens des Innenraums beträgt.An electronic apparatus according to any one of claims 10 to 12, wherein the volume of the molded article is not less than 20%, preferably not less than 40%, and more preferably not less than 60% of the free volume of the internal space. Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers, insbesondere nach Anspruch 7 oder 8, umfassend: Herstellen einer Dispersion, welche thermoplastische und/oder flüssige Silikonharze zum Bilden einer siliziumorganischen Matrix und Zeolith, enthält; Formgebung aus der Dispersion; und Verfestigen des Formkörpers, insbesondere durch Polymerisierung.A method for producing a shaped article, in particular according to claim 7 or 8, comprising: Preparing a dispersion containing thermoplastic and / or liquid silicone resins for forming an organosilicon matrix and zeolite; Shaping from the dispersion; and Solidification of the molding, in particular by polymerization. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Dispersion weiterhin porenbildende Komponenten enthält, wobei eine Porenbildung durch eine Umwandlung der porenbildenden Komponenten, während des Verfestigens und/oder nach dem Verfestigen des Formkörpers erfolgt.The method of claim 13, wherein the dispersion further contains pore-forming components, wherein a pore formation by a conversion of the pore-forming components, during the solidification and / or after the solidification of the shaped body takes place. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Dispersion weiterhin porenbildende Komponenten enthält, wobei die umgewandelte porenbildende Komponente bei und/oder nach der Porenbildung ausgetrieben wird.The method of claim 13, wherein the dispersion further contains pore-forming components, wherein the converted pore-forming Component is expelled at and / or after pore formation.
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