DE102012015571A1

DE102012015571A1 - Dual funktionelle lineare Siloxane, durch stufenweise ansteigendes Polymerisationswachstum entstehende Polymere, und Verfahren zum Herstellen dieser Polymere

Info

Publication number: DE102012015571A1
Application number: DE102012015571A
Authority: DE
Inventors: Barry C. Arkles; Jonathan D. GOFF
Original assignee: Gelest Technologies Inc
Current assignee: Gelest Inc
Priority date: 2011-08-12
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2013-02-14
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: JP6596709B2; JP2018031016A; JP2015180725A; JP6251898B2; JP2013064110A; DE102012015571B4; JP2017036454A; US8952118B2; JP5771855B2; US20130041098A1

Abstract

Vorgeschlagen werden lineare Siloxanpolymere mit geringen Viskositäten, präzisen Molekulargewichten und zwei verschiedenen Polymerendgruppen. Bevorzugte Viskositäten sind größer als 5 cSt und kleiner als 20.000 cSt, und die bevorzugten funktionellen Gruppen an den Polymerenden sind eine Wasserstoff- und eine Vinylgruppe, wobei jede an ein Siliziumatom gebunden ist. Verfahren zum Herstellen solcher Siloxanpolymere sind ebenfalls beschrieben. Bei Anwesenheit von Katalysatoren, wie beispielsweise Pt°-Komplexe, werden die Siloxane einem stufenweisen Polymerisationswachstum ausgesetzt zur Bildung von Elastomeren bei Temperaturen unter 150°.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US Provisional Patentanmeldung Nr. 61/522,999, eingereicht am 12. August 2011, wobei deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
Sämtliche elektrische, optische und mechanische Vorrichtungen tendieren dazu kleinere Dimensionen aufzuweisen und weisen eine erhöhte Sensitivität gegenüber thermischen und mechanischen Belastungen während Hochgeschwindigkeitsfertigungsprozessen auf. Nach der Fertigung, müssen diese Vorrichtungen oftmals gegenüber der sie umgebenden Atmosphäre geschützt werden, neben dem weiterhin andauernden Schutz vor thermischen und mechanischen Belastungen. Bei Raumtemperatur vulkanisierende (RTV) Silikone haben traditionell eine signifikante Rolle bei dem Schutz von Komponenten gespielt. Wünschenswerte Verbesserungen der Eigenschaften von RTV-Silikonen, welche insbesondere bei kleineren Geometrien signifikant sind, würden eine Verringerung der Viskosität der Silikonprepolymere, ein schnelles Aushärten bei niedrigen Temperaturen und gesteigerte mechanische Eigenschaften beinhalten.
Bei Raumtemperatur vulkanisierende Silikonelastomere sind dokumentiert in einer signifikanten Anzahl von Schriften. (Siehe beispielsweise E. Warrick et al., Rubber Chem. Tech., 52(3):437 (1979) und O. Dolgov et al., „Organosilicon Liquid Rubbers," Int'l Poly.Sci. & Techn., Monograph#1, RAPRA (1975)). Insbesondere härten RTV Silikone unter Beifügung von Vinyl typischerweise mittels einer nullwertigen Platin-katalysierten Vernetzungsreaktion zwischen einem telechelischen vinylfunktionellen Silikon und einem Methylhydrosiloxan-Dimethylsiloxan-Copolymer.
Der Stand der Technik beschreibt keine Beispiele von Silikonelastomeren, welche eine im Wesentlichen lineare Struktur aufweisen, welche von einem Verläufer mit geringem molekularen Gewicht stammen. Dies ist nicht überraschend, wenn man betrachtet, dass lineare Polydimethysiloxane mit einem Molekulargewicht größer als 400.000 Dalton eher noch ein flüssiges Verhalten als das Verhalten eines Elastomers aufweisen, und dessen ungeachtet Viskositäten größer als 10.000.000 cSt aufweisen. Die meisten kommerziellen Silikone werden durch eine Gleichgewichtspolymerisation hergestellt und sind polydispers (PDIs (Mw/Mn) bei hohen molekularen Gewichten nahe 3) und einem Anteil > als 5% restlicher niedermolekularer zyklischer und linearer Siloxane.
Demzufolge wurde das stufenweise ansteigende Polymerisationswachstum von Monomeren als Strategie zur Bildung von Silikonelastomeren nicht alleine verfolgt. „Stufenweise ansteigendes Polymerisationswachstum von Monomeren” bezieht sich auf einen Typ eines Polymerisations-Mechanismus, bei welchem dual-funktionelle Polymere reagieren, zunächst zu Dimeren, dann Trimeren, und eventuell zu langkettigen Polymeren. Synthetische Polymere, welche durch stufenförmig ansteigendes Polymerisationswachstum hergestellt sind, beinhalten Polyamide und Polyurethane. Aufgrund des Wesens des Polymerisations-Mechanismus, ist eine hohe Reaktionsrate erforderlich, um ein hohes Molekulargewicht zu erreichen.
Monovinyl endende Siloxane, welche durch lebende anionische ringöffnende Polymerisation (AROP) hergestellt werden, sind in DE 44 36 076 beschrieben, aber dadurch, dass diese Polymere mit Alkoxysilanen enden, ist ein stufenförmig ansteigendes Polymerisationswachstum nicht möglich. Shintani et al., Polymer Bulletin, 37:705–710 (1996) beschreibt die Synthese einer Serie von dual funktionellen Monomeren und Oligomeren durch eine Abbaureaktion von Organolithiumreagenzien mit zyklischen Siloxanen und einem Abschrecken mit einem Chlorosilan. Der Begriff „Oligomer” kann derart verstanden werden, dass damit ein Molekül bezeichnet ist, welches einige Monomereinheiten beinhaltet (oλiγoζ, oder Oligos, was griechisch ist, bedeutet „einige”), nominell in einem Bereich von 2 bis 6. Monovinyl, Monohydrid endende Oligomere mit 3 Monomereinheiten (4 Siliziumatomen) sind hergestellt durch Shintani et al. und selbständig reagierend in Anwesenheit verschiedener Katalysatoren.
Das höchste Mn, welches von Shintani erzielt wurde, waren 5400 Daltons, was einer geringfügig viskosen Flüssigkeit entspricht, mit einer Viskosität von 50 bis 100 cSt. Die Unfähigkeit hohe Molekulargewichte zu erreichen, könnte darin liegen, dass niedrig molekulargewichtige Materialien eine signifikante Wahrscheinlichkeit aufweisen, zyklische Spezies zu bilden, speziell niedrig molekulargewichtige zyklische Spezies. Alternativ oder zusätzlich, führt der Verlust selbst eines geringen Teils eines Hydridendes, möglicherweise aufgrund von Oxidation oder Reaktion mit Wasser, zu einer Umwandlung dieser Monomere zu Spezies mit Kettenende. Es ist ebenfalls möglich, dass Shintani nicht dazu fähig war, die hohen erforderlichen Reinheitsgrade für ein stufenweise ansteigendes Polymerisationswachstum zu erreichen, weil seine Monomerausbeute gering war, möglicherweise ein Hinweis auf reaktive Nebenprodukte. Ein effektives stufenweise ansteigendes Polymerisationwachstum erfordert exakt ein Substitutionsverhältnis von 1:1 von Vinyl und Hydrid innerhalb eines Moleküls, ohne jegliche Verunreinigung oder Nebenproduktreaktion, welche die Möglichkeit zur Bildung von hoch molekulargewichtigen Polymeren hemmen oder unterbinden würde.
Ein stufenweise ansteigendes Polymerisationswachstum von Silikonen von zwei Monomeren ist eine Methodik, in welcher ein telechelisches Hydrid endendes Siloxan mit einem telechelischen Vinyl endenden Siloxan zur Reaktion gebracht wird in Anwesenheit eines Pt°-Katalysators, wie von M. Grundlan et al., Polymer, 44:981 (2003) beispielhaft erläutert. Diese Systeme ergeben verlängerte Kettenpolymere, welche hochdispers sind. Grunlan beschreibt Molekulargewichte im Bereich von 14.000 bis 20.000 mit PDIs im Bereich von 1,5 bis 3.
In jedem Fall, gibt es wenig vorbekanntes Material, welches erwarten lässt, dass Polydimethylsiloxane mit hohem Molekulargewicht elastomerische Eigenschaften aufweisen. Nicht querverbundene Silikone haben Molekulargewichte, welche 500.000 überschreiten, sind kommerziell verfügbar und sind bezeichnet als Silikongummi. Obgleich quervernetzt, verhält sich Gummi nicht wie Elastomere.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein lineares Siloxanpolymer, welches eine ungesättigte Endgruppe und eine hydride Endgruppe aufweist, wobei das Siloxanpolymer einen Polymerisationsgrad größer als 6 hat, und wobei das Verhältnis der ungesättigten Endgruppe zu der hydriden Endgruppe im Wesentlichen 1:1 ist.
Ein Verfahren zur Bildung eines Monovinyl-Monohydrid endenden Siloxanpolymers mit einem Polymerisationsgrad größer als 6, umfasst die Reaktion einer Alkyl- oder Aryl Lithium Komponente mit Trivinyltrimethylcyclotrisiloxan zur Bildung von Lithium Vinylalkylmethylsilanolat oder Lithium Vinylalkylmethylsilanolat, gefolgt von einer Reaktion mit einem gestreckten Cyclotrisiloxan und endend mit einem ein Hydrid beinhaltendes Chlorosilan.
Ein Verfahren zur Bildung eines monoungesättigten-monohydrid endenden Siloxanpolymers mit einem Polymerisationsgrad größer als 6, umfasst die Reaktion einer Alkyl- oder Aryl-Lithium Komponente mit Tetramethylcyclotetrasiloxan zur Bildung von Lithium Alkylmethylhydrogensilanolat oder Lithium Arylmethylhydrogensilanolat, gefolgt von einer Reaktion mit einem gestreckten Cyclotrisiloxan und endend mit einem Alkyl- oder Aryl-Methylchloroqsilan mit einer ungesättigten funktionellen Gruppe.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft dual funktionale niedrig – bis gemäßigt – molekulargewichtige Siloxanpolymere, umfassend eine funktionelle Hydridendgruppe und eine ungesättigte funktionelle Endgruppe. Die funktionelle Hydridgruppe und die ungesättigte funktionelle Gruppe sind jeweils verbunden mit einem anderen Siliziumatom an entgegengesetzten Enden des linearen Siloxanpolymers. Diese Materialien sind Flüssigkeiten mit Viskositäten im Bereich von etwa 5 bis etwa 20.000 cSt und geringen Polydispersitäten. Der Begriff „geringe Polydispersität” kann derart verstanden werden, dass damit eine Polydispersität kleiner als 1,6, vorzugsweise kleiner als 1,4, höchst vorzugsweise kleiner als 1,2, bezeichnet wird. Der Polymerisationsgrad der Siloxane ist bevorzugt größer als 6, vorzugsweise 6 bis etwa 1000, höchst vorzugsweise etwa 10 bis etwa 200. Wesentlich ist, dass die dual funktionellen Materialien ein Verhältnis von im Wesentlichen 1:1 der ungesättigten Endgruppe zur hydriden Endgruppe innerhalb jedes Polymermoleküls aufweisen. Der Begriff „im Wesentlichen 1:1” bedeutet, dass das Verhältnis innerhalb etwa 5% von 1:1, vorzugsweise innerhalb etwa 3% von 1:1, liegt. Das Verhältnis von ungesättigter Endgruppe zur hydriden Endgruppe kann geschätzt werden, basierend auf einer Kombination von ¹H NMR, GPC, oder stufenweise ansteigenden Polymerisationswachstumsdaten. Die effektivste Methode zum Erreichen dieses 1:1-Verhältnisses ist die Methode der „lebenden” anionischen ringöffnenden Polymerisation („living” AROP), was unten stehend beschrieben ist.
Die ungesättigte funktionelle Gruppe ist vorzugsweise nicht begrenzt, und kann beispielsweise eine Vinyl-, Styryl-, Allyl-, Methallyl-, Hexenyl-, oder Octenylgruppe sein. Eine bevorzugte ungesättigte funktionelle Gruppe ist die Vinylgruppe. Die Siloxanhauptkette kann beispielsweise ein Dialkylsiloxan sein, abgeleitet aus einem Cyclotrisiloxan, wie beispielsweise Dimethylsiloxan, Ethylmethylsiloxan, Diethylsiloxan, Dimethylsilylethylsiloxan, Trifluoropropylmethylsiloxan oder aromatisch substituierte Siloxane, wie beispielsweise Diphenylsiloxan oder Phenylmethylsiloxan. Andere Möglichkeiten, welche in Siloxan-Hydrocarbon Copolymeren resultieren und konsistent mit „living” AROP sind, beinhalten 2,2,5,5,-Tetramethyl-2,5-Disila-1-Oxacyclopentan und verbundene gestreckte Ringsysteme. Ein bevorzugtes Siloxanpolymer hat eine Dimethylsiloxanhauptkette und eine Vinylgruppe als ungesättigte funktionelle Gruppe, wie in Formel (I) gezeigt:
Die monoungesättigten-monohydrid endenden Siloxane gemäß der Erfindung sind stabile, nicht brennbare Flüssigkeiten mit gemäßigter Viskosität, welche durch Gießen, Pumpen oder Spritzen transferiert werden können. Die Siloxane gemäß der Erfindung können verbunden sein mit unterschiedlichen Verstärkungsadditiven und thixotropen und nicht-thixotropen Füllstoffen, einschließlich amorphem Siliziumdioxid (pyrogene Kieselsäure/fumed silica). Erfindungsgemäße monovinylphenyl endende Siloxane sind vorteilhaft aufgrund der Fähigkeit die optischen Eigenschaften (Brechungsindex) und die thermischen Eigenschaften zu steuern.
Es ist ebenfalls möglich Monovinylhydrid endende Siloxane als Startmaterialien für die Herstellung von komplexeren Siloxanen zu verwenden, wie beispielsweise solche mit Norbornen, substituierten Norbornen und Oxynorbornenen-Enden durch eine Diels-Alder Reaktion der Vinylgruppe mit Dienen, wie beispielsweise Cyclopentadien, Methylcyclopentadien und Furan. Solche Materialien sind sehr attraktiv aufgrund Ihrer Fähigkeit eine Vinylgruppe zu verdecken. Besonders, wenn ein Siloxan, wie beispielsweise Monomethylnorbornenylmonohydrid endendes Polydimethylsiloxan auf Temperaturen größer als etwa 150°C erhitzt wird, durchläuft es eine entgegengesetzte Diels-Adler-Reaktion, wobei Methylcyclopentadien als flüchtiges Nebenprodukt freigesetzt wird, unter erneuter Bildung eines vinyl endenden Siloxans. Dies ist bedeutsam, weil die Norbornen substituierten Siloxane bei Raumtemperaturen nicht aktiv sind mit Platinkatalysatoren. Daher ist es möglich, ein System zu erstellen, welches ein Siloxan und einen Katalysator beinhaltet und das Material bei Raumtemperatur lagert; ein Erwärmen des Materials führt zu der Bildung eines Elastomers, ohne dass das Hinzufügen eines Katalysators zum Zeitpunkt der Benutzung erforderlich ist.
Die Monovinyl-monohydrid endenden Siloxane, welche die Formel (I) aufweisen, können hergestellt werden durch lebende anionische ringöffnende Polymerisation (AROP). Prinzipiell kann die Reaktion durchgeführt werden durch ein Auslösen der Ringöffnungspolymerisation des Hexamethylcyclotrisiloxans (D3) mit Vinyl Lithium und Beenden mit Dimethylchlorosilan (Reaktion (A) und (B) unten), oder durch Starten einer D3 Polymerisation mit Lithium Dimethylhydrogensilanolat und anschließendem Beenden mit Vinyldimethylchlorosilan.
Analoge Reaktionen können zum Herstellen von Siloxanpolymeren verwendet werden, welche andere Hauptketten oder andere ungesättigte funktionelle Gruppen im Endbereich aufweisen.
Die Erfindung betrifft demzufolge auch ein Verfahren zum Synthetisieren von monoungesättigten monohydrid endenden linearen Siloxanen mit einem Polymerisationsgrad größer als 6 und einer geringen Polydispersität. Wie vorstehend erläutert, kann der Ausdruck „geringe Polydispersität” derart verstanden werden, dass damit eine Polydispersität kleiner als etwa 1,6, vorzugsweise kleiner als etwa 1,4, höchst vorzugsweise kleiner als etwa 1,2, bezeichnet ist.
Ein Verfahren zum Synthetisieren von Monovinyl-Monohydrid endenden Siloxanpolymeren gemäß der Erfindung beinhaltet eine Reaktion von Alkyl- oder Aryl-Lithium (wie beispielsweise Methyllithium, Butyllithium oder Phenyllithium) mit Trivinyltrimethylcyclotrisiloxan zur Bildung von Lithium Vinylalkylmethylsilanolat oder Lithium Vinylarylmethylsilanolat, gefolgt von einer Reaktion mit gestrecktem zyklischen Siloxan und mit einem Beenden der Polymerisation mit hydrid-enthaltendem Chlorosilan. Ein bevorzugtes gestrecktes zyklisches Siloxan ist Hexamethylcyclotrisiloxan; andere beispielhafte gestreckte Komponenten beinhalten, ohne Begrenzung, (3,3,3-Trifluorpropyl)Methylcyclotrisiloxan, 2,2,5,5-Tetramethyl-2,5-Disal-1-Oxacyclopentan, Triphenyltrimethylcyclotrisiloxan und Hexaphenylcyclotrisiloxan. Geeignete Hydrid-enthaltende Chlorosilane sind beispielsweise Dimethylchlorosilan, Phenylmethylchlorosilan, Diphenylchlorosilan, und Diisopropylchlorosilan; Dimethylchlorosilan ist gegenwärtig bevorzugt. Mittels dieser Methode, kann eine Vielzahl von Siloxanpolymeren hergestellt werden, umfassend Dimethylsiloxane, Trifluoropropylmethylsiloxane, Dimethylsilylethylsiloxane, Phenylmethylsiloxane, und Diphenylsiloxane.
Ein zweites Verfahren gemäß der Erfindung zum Synthetisieren von Monoungesättigten-monohydrid endenden Siloxanpolymeren beinhaltet die Reaktion von Alkyl- oder Aryl-Lithium (wie beispielsweise Methyllithium, Butyllithium oder Phenyllithium) mit Tetramethylcyclotetrasiloxan zur Bildung von Lithium Methylalcylhydrogensilanolat oder Lithium Methylarylhydrogensilanolat, gefolgt von einer Reaktion mit einem gestreckten zyklischen Siloxan und mit einem Beenden der Polymerisation durch Alkyl- oder Aryl-Methylchlorosilan, welches eine ungesättigte funktionelle Gruppe aufweist, wie Vinyl oder Allyl. Ein bevorzugtes gestrecktes zyklisches Siloxan ist Hexamethylcyclotrisiloxan; andere beispielhafte gestreckte Verbindungen umfassen, ohne Beschränkung, (3,3,3-Trifluoropropyl)Methylcyclotrisiloxan; 2,2,5,5-Tetramethyl-2,5-Disal-1-Oxacyclpentan; Triphenyltrimethylcyclotrisiloxan; und Hexaphenylcyclotrisiloxan. Mittels dieser Methode, kann eine Anzahl von Siloxanpolymeren hergestellt werden, umfassend Dimethylsiloxane, Trifluoropropylmethylsiloxane, Dimethylsilylethylsiloxane, Phenylmethylsiloxane und Diphenylsiloxane.
Dieses synthetische Vorgehen ist attraktiv, da es eine „one-pot” Synthese ist, die keiner Isolierung und Reinigung von Zwischenprodukten bedarf. Entsprechende Reaktionsbedingungen für die „living” AROP anionische ringöffnende Polymerisation können mittels Routineexperimenten festgelegt werden und/oder sind im Stand der Technik bekannt, um Ketten-Verwicklungen, Kettenrisse und Rückverbindungen (back-biting) verbunden mit einer Neuverzweigung von Siloxanbindungen zu vermeiden. Entsprechende Hinweise stehen auch in dem US-Patent Nr. 7,799,888 von Arkles et al., dessen Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird.
Es wird vermutet, dass die Fähigkeit Siloxanpolymere mit einem Polymerisationsgrad größer als 6 herzustellen, was bislang nicht erreicht wurde, in den spezifischen in der Polymerisationsreaktion durchgeführten Schritten besteht. Anionische „living” AROP gemäß dem Standard besteht aus drei unterschiedliche Schritten: Initiieren, Wachsen und Beenden. Initiieren erfolgt, wenn Organolithium Reagenz mit zyklischem Siloxan reagiert. Das Wachstum der linearen Siloxankette wird erzielt durch das Hinzufügen von polarem aprotischen beschleunigenden Lösungsmittel zu der Polymerisationsmischung. Der beendende Schritt findet statt, wenn ein Chlorosilan hinzugefügt wird zur Reaktion mit einem Lithium Siloxanolatkettenende. Das Wachstum der linearen Siloxanketten erfolgt innerhalb eines spezifischen Zeitrahmens, wenn die Wachstumsrate des zyklischen Siloxanmonomers schneller ist als die unerwünschten Verkettungsnebenreaktionen, wie Verkettung und back-biting. Das Beenden muss innerhalb dieses spezifischen Zeitrahmens erfolgen, um Siloxane mit einem Verhältnis von im Wesentlichen 1:1 von Vinyl zu Hydrid und einer geringen Polydispersität zu erhalten. Jenseits dieses Zeitrahmens beginnen die Nebenreaktionen der Neuverzweigung zu überwiegen, resultierend in Siloxanpolymeren, welche Siloxanen aus einer Gleichgewichtspolymerisation ähneln mit niedermolekular gewichtigen Verunreinigungen. Vorbekannte Versuche wie nach dem Verfahren von Shintani beinhalten keinen Wachstumsschritt während der Synthese, wodurch die Fähigkeit, einen Polymersiationsgrad größer als 6 zu erzielen, verhindert wird. Zusätzlich wird der Reaktionsmischung kein standardisierter Beschleuniger hinzugefügt und die Zeitrahmen der AROP-Schritte sind überhöht (1 Tag), was zu Umverzweigungsmechanismen (redistribution) führt, und wodurch sich erklärt, weshalb die Di- und Tetrasiloxane mit geringer Ausbeute gewonnen wurden. Dieses Vorgehen ist nicht geeignet, um Siloxane mit einem Polymerisationsgrad größer als 6 herzustellen mit einem Verhältnis von im Wesentlichen 1:1 der funktionalen Endgruppen, wie bei der gegenwärtigen Erfindung.
Schließlich bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen von Elastomeren aus den erfindungsgemäßen Siloxanen, und auf Elastomere, welche hierdurch hergestellt werden. Das Verfahren umfasst das Katalysieren von verbundenen oder unverbundenen Siloxanen mit einem Pt°-Katalysator, wie beispielsweise dem bevorzugten Karstedt-Katalysator. in einer bevorzugten Ausführungsform wird die Reaktion bei Temperaturen nicht größer als etwa 150° durchgeführt. Ein stufenförmig ansteigendes Polymerisationswachstum basiert auf einer anfänglichen Hydrosilylierung. Innerhalb weniger Minuten oder Stunden, abhängig von der Temperatur, gibt es einen bemerkenswerten Anstieg der Viskosität, gefolgt von einer Änderung des Verhaltens von einer Flüssigkeit zu einem Feststoff mit elastomerischen Eigenschaften. In einigen Fällen, hat das resultierende Silikonelastomer keine offensichtliche Quervernetzung, was bedeutet, dass das Elastomer linear ist. Die Zudosierung von amorphem Siliziumdioxid (fumed silica) oder anderen Füllstoffen oder Verstärkungsmitteln zu den Elastomeren liefert eine erhöhte mechanische Festigkeit. Die Verwendung von erfindungsgemäßen monoungesättigten monohydrid endenden Siloxanen mit geringer Polydispersität und ausreichendem Molekulargewicht verringert die Wahrscheinlichkeit einer Zyklisierung infolge einer Hydrosilylierungsreaktion während der Bildung der Elastomere.
Ohne an die Theorie gebunden zu sein wird vermutet, dass das erzielte elastomerische Verhalten in dem stufenweise ansteigenden Polymerisationswachstum von monoungesättigten-monohydrid-endenden Polyalkylsiloxanen, wie oben stehend beschrieben, durch Eliminierung der niedermolekulargewichtigen Spezies in dieser Nichtgleichgewichtspolymerisation und durch Bildung eines Polymers mit mutmaßlichen Molekulargewichten größer als 100.000 Daltons begründet ist. Andere mitwirkende Faktoren können die Anwesenheit von Ethansegmenten (gebildet aus der Hydrosilylierung von Vinylgruppen) in der Hauptkette sein und die Polydispersität, welche kleiner ist als die von Silikongummis, welche gewöhnlich eine Polydispersität von drei oder größer aufweisen.
Die Erfindung wird nun beschrieben anhand der nachfolgenden, nicht beschränkenden Beispiele.
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
Dieses Beispiel bildet die Vorgehensweise nach, welche von Shintani et al., Polymer Bulletin; 37:705–710 (1996) beschrieben wird. 20 g Vinyltetramethyldisiloxan werden gemischt mit 3 bis 4 Tropfen (~0.1 g) eines Karstedt Katalysators (siehe Beispiel 1 des US-Patents Nr. 3,715,334), beinhaltend ungefähr 2 Gew.-% Platin. Innerhalb von 3 Minuten wurde eine exotherme Reaktion beobachtet und die Viskosität stieg an. Die Mischung wurde für vier Stunden bei 50°C gehalten. Die Viskosität der Mischung stieg von ungefähr 1 cSt auf ungefähr 50 cSt an. Nach dieser Zeit wurde kein weiterer Anstieg der Viskosität beobachtet.
Beispiel 2: Synthese von Monovinyl-Monohydrid-endendem Polydimethylsiloxan (DP = 200)
Ein 5 l Vierhalskolben, ausgestattet mit einem hängenden Rührer, einem Gefäßthermometer, einem Rückflusskühler und einem weiteren Trichter, wurde mit Stickstoff beaufschlagt und gefüllt mit 6,9 g (0,027 Mol) Trivinyltrimethylcyclotrisiloxan und 110 g Hexan und dann 30 min mit Stickstoff besprüht. N-Butyl-Lithium (30 ml von 2,61 M in einer Hexanlösung) wurde der Reaktionsmischung über einen zusätzlichen Trichter über 10 min zugefügt, mit einer exothermen Reaktion von 7°C. Die Mischung wurde eine Stunde gerührt, wobei während dieser Zeit der Verbrauch von mehr als 95% des Trivinyltrimethylcyclotrisiloxan beobachtet wurde. Eine Lösung von 1158 g (5,2 Mol) Hexamethylcyclotrisiloxan in 700 g Hexan wurde bei 20°C zu der Reaktionsmischung hinzugefügt, gefolgt von einer schnellen Zugabe von 145 g Dimethylformamid (DMF). Eine schwache exotherme Reaktion wurde beobachtet, die Gefäßtemperatur stieg von 20°C auf 28°C an und die Mischung wurde für 1 h gerührt.
Die „capping”-Reaktion wurde vervollständigt durch die Zugabe von 7,7 g (0,081 Mol) Dimethylchlorosilan über 15 min. Eine exotherme Reaktion wurde beobachtet. Die Mischung änderte sich von einem klaren zu einem trüben Zustand und wurde für weitere 14 h gerührt. Wasser (300 g) wurde der Reaktionsmischung unter Rühren und Schütteln für 90 Minuten zugefügt. Der Inhalt des Kolbens wurde getrennt in wässrige und nicht-wässrige Schichten in einem Scheidetrichter. Die wässrige Schicht wurde verworfen und die organische Phase wurde einmal mit entionisiertem Wasser gewaschen, einmal mit einer 5%-igen Natriumbicarbonatlösung, und noch einmal mit entionisiertem Wasser. Die letzte Wäsche mit Wasser, welche die organische Phase kontaktierte, blieb neutral (pH 7 bis 8). Letztlich wurde die organische Schicht über anhydrischem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert, zu einem Rotationsverdampfer transferiert und unter 5 mm Hg Druck zu einer maximalen Gefäßtemperatur von 100° gestrippt. Das resultierende Öl (942 g) hatte eine Dichte von 0,960 g/ml und eine Viskosität von 290 cSt. Die GPC-Daten (Polystyren Standard ohne Korrelation):
Mn: 13.000; Mw/Mn: 1.20.
Beispiel 3: Synthese von Monovinvl-Monohydrid-endendem Polvdimethvlsiloxan (DP = 50)
Ein 5 l-Vierhalskolben ausgestattet mit hängendem Rührer, Gefäßthermometer, Rücklaufkühler, Wasserbad, und zusätzlichem Trichter, wurde gespült mit Stickstoff und gefüllt mit 39,6 g (0,15 Mol) Trivinyltrimethylcyclotrisiloxan und 100 g Hexan und danach besprüht mit Stickstoff für 30 min. Methyllithium (140 ml) von 3,22 M in Diethoxymethan-Lösung) wurde zu der Reaktionsmischung hinzugefügt über einen zusätzlichen Trichter über 15 min. Nachdem eine exotherme Reaktion von 5°C beobachtet wurde, wurde ein Kühlbad verwendet, um die Temperatur während der Methyllithiumzugabe unterhalb von 40°C zu halten. Die Mischung wurde 1 Stunde lang gerührt, während welcher Zeit ein Verbrauch von mehr als 95% des Trivinyltrimethylcyclotrisiloxan beobachtet wurde. Am Ende dieser Zeitperiode, wurde das Kühlbad erwärmt und die Temperatur der Reaktionsmischung nahm erneut 25° an. Darauffolgend wurde eine Lösung von 1671 g (7,5 Mol) Hexamethylcyclotrisiloxan in 1025 g Hexan hinzugefügt, gefolgt von einer schnellen Zugabe von 186 g Dimethylformamid (DMF). Eine schwache exotherme Reaktion wurde beobachtet, die Gefäßtemperatur stieg von 24° auf 33° an und die Mischung wurde für 1 h gerührt.
Die Capping-Reaktion wurde vervollständigt durch die Zugabe von 45 g (0,47 Mol) Dimethylchlorosilan über 15 min. Eine exotherme Reaktion wurde beobachtet. Die Mischung änderte sich von einem klaren zu einem trüben Aussehen und wurde für weitere 17 h gerührt. Wasser (500 g) wurde zu der Reaktionsmischung unter Rühren und Schütteln für 90 min hinzugefügt. Der Inhalt des Kolbens wurde aufgetrennt in wässrige und nicht wässrige Schichten in einem Scheidetrichter. Die wässrige Schicht wurde verworfen und die organische Phaser wurde einmal mit entionisiertem Wasser gewaschen, einmal mit einer 5%-igen Natriumbicarbonatlösung, und noch einmal mit entionisiertem Wasser. Die letzte Wasserwäsche, welche die organische Phase kontaktierte, blieb neutral (pH 7 bis 8). Die organische Schicht wurde über anhydrischem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert, zu einem rotierendem Verdampfer transferiert, und gestrippt. unter 5 mm Hg Druck zu einer maximalen Gefäßtemperatur von 100°C. Das resultierende Öl (1732 g) hatte eine Dichte von 0,960 g/ml und eine Viskosität von 49 cSt. Die GPC Daten (Polystyren Standard ohne Korrelation): Mn: 4370; Mw/Mn: 1.20.
Beispiel 4: Synthese von Monovinyl-Monohydrid-endendem Polydimethylsiloxan (DP = 10)
Ein 5 l Vierhalskolben, ausgestattet mit hängendem Rührer, Gefäßthermometer, Rücklaufkühler, Wasserbad und zusätzlichem Trichter, wurde gespült mit Stickstoff und gefüllt mit 141,4 g (0,547 Mol) Trivinyltrimethylcyclotrisiloxan und 80 g Hexan und anschließend mit Stickstoff für 30 min besprüht. Methyllithium (500 ml von 3.22M Diethoxymethanlösung) wurde der Reaktionsmischung beigefügt über einen zusätzlichen Trichter für 45 min. Nachdem eine exotherme Reaktion von 5°C beobachtet wurde, wurde ein Kühlbad verwendet, um die Temperatur während der Methyllithiumzugabe unterhalb von 40°C zu halten. Die Mischung wurde für 1,5 h gerührt, während welcher Zeit ein Verbrauch von mehr als 95% des Trivinyltrimethylcyclotrisiloxan beobachtet wurde. Am Ende dieser Zeitperiode, wurde das Kühlbad erwärmt und die Temperatur der Reaktionsmischung nahm wieder 25°C an. Darauf folgend wurde eine Lösung von 1202.5 g (5.40 Mol) von Hexamethylcyclotrisiloxan in 736 g Hexan hinzugefügt, gefolgt von einer schnellen Zugabe von 380 g Dimethylformamid (DMF). Eine schwache exotherme Reaktion wurde beobachtet, die Gefäßtemperatur stieg von 26°C auf 31°C an und die Mischung wurde für 1 h gerührt.
Die Capping-Reaktion wurde vervollständigt durch die Zugabe von 155 g (1.64 Mol) Dimethylchlorosilan über 15 min. Eine exotherme Reaktion wurde beobachtet. Die Mischung änderte ihr Aussehen von klar zu trüb und wurde für zusätzliche 18 h gerührt. Wasser (500 g) wurde der Reaktionsmischung unter Rühren und Schütteln für 90 min hinzugefügt. Der Inhalt des Kolbens wurde aufgetrennt in wässrige und nicht-wässrige Schichten in einem Scheidetrichter. Die wässrige Schicht wurde verworfen und die organische Phase wurde einmal mit entionisiertem Wasser gewaschen, einmal mit einer 5%-igen Natriumbicarbonatlösung und einer mehr mit entionisiertem Wasser. Die letzte Wasserwäsche, welche die organische Phase kontaktierte, blieb neutral (pH 7 bis 8). Die organische Schicht wurde über anhydrischem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert, zu einem umlaufenden Verdampfer transferiert und unter 3 mm Hg Druck zu einer maximalen Gefäßtemperatur von 100°C gestript. Das resultierende Öl (1304 g) hatte eine Dichte von 0.93 g/ml und eine Viskosität von 8.4 cSt. GPC-Daten (Polystyrene Standard ohne Korrelation): Mn: 1170; Mw/Mn: 1.38.
Beispiel 5: Synthese von Monovinylmethyl-Monohydridbutylmethylendendem Polydimethylsiloxan (DP = 20)
Ein 5 l Vierhalskolben ausgestattet mit hängendem Rührer, Gefäßthermometer, Rücklaufkühler, Wasserbad und zusätzlichem Trichter wurde gespült mit Stickstoff und gefüllt mit 23.7 g (0.099 Mol) Tetramethylcyclotetrasiloxan und 100 g Hexan und wird dann für 30 min mit Stickstoff besprüht. Die Reaktionsmischung wurde auf 0°C gekühlt mit einem Eiswasserkühlbad. N-Butyllithium (150 ml von 2.61 M in Hexan Lösung) wurde der Reaktionsmischung über einen zusätzlichen Trichter über 15 min beigefügt. Eis wurde dem Kühlbad während der N-Butyllithium Zugabe hinzugefügt, um die exotherme Reaktion zu kontrollieren, und um die Gefäßtemperatur unterhalb 5°C zu halten. Die Mischung wurde für 1 h gerührt, während welcher Zeit ein Verbrauch von mehr als 95% des Tetramethylcyclotetrasiloxan beobachtet wurde. Am Ende dieser Zeitperiode wurde das Kühlbad erwärmt und die Temperatur der Reaktionsmischung stieg wieder auf 20°C an. Anschließend wurde eine Lösung von 580 g (2.6 Mol) Hexamethylcyclotrisiloxan in 300 g Hexan zugefügt, gefolgt von einer schnellen Zugabe von 310 g Tetrahydrofuran (THF). Eine leichte exotherme Reaktion wurde beobachtet, und die Reaktionsmischung wurde mit einem Heizmantel auf 40°C erwärmt und für 3 h gerührt.
Die Reaktion wurde vervollständigt durch die Zugabe von 75.4 g (0.41 Mol) von Vinylphenylmethylchlorosilan über 25 min. Eine exotherme Reaktion wurde beobachtet und der Heizmantel wurde entfernt. Das Aussehen der Mischung änderte sich von klar zu trüb und wurde für zusätzliche 16 h gerührt. Wasser (200 g) wurde der Reaktionsmischung unter Rühren und Schütteln für 90 min zugefügt. Der Inhalt des Kolbens wurde aufgetrennt in wässrige oder nicht-wässrige Schichten in einem Scheidetrichter. Die wässrige Schicht wurde verworfen und die organische Phase wurde einmal mit entionisiertem Wasser gewaschen, einmal mit einer 5%-igen Natriumbicarbonatlösung und einmal mehr mit entionisiertem Wasser. Die letzte Wasserwäsche, welche die organische Phase kontaktierte, blieb neutral (pH 7–8). Die organische Schicht wurde über anhydrischem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert, zu einem umlaufenden Verdampfer transferiert und unter 5 mm Hg Druck zu einer maximalen Gefäßtemperatur von 100°C gestript. Das resultierende Öl (596 g) hatte eine Dichte von 0.960 g/ml und eine Viskosität von 20 cSt. GPC Daten (Polystyren Standard ohne Korrelation): Mn: 1650; Mw/Mn: 1.30.
Beispiel 6: Synthese von Monoallyl-Monohydrid-endendem Polydimethylsiloxan (DP = 50)
Ein 5 l Vierhalskoben, ausgestattet mit hängendem Rührer, Gefäßthermometer, Rücklaufkühler, Wasserbad und zusätzlichem Trichter, wurde gespült mit Stickstoff und gefüllt mit 15.8 g (0.066 Mol) Tetramethylcyclotetrasiloxan und 255 g von Hexan, und dann mit Stickstof für 30 Minuten besprüht. Die Reaktionsmischung wurde auf 0°C mit einem Eiswasserkühlbad gekühlt. N-Butyllithium (100 ml von 2.61 M in Hexan Lösung) wurde der Reaktionsmischung über einen zusätzlichen Trichter über 30 min hinzugefügt. Eis wurde dem Kühlbad während der N-Butyllithiumzugabe hinzugefügt, um die exotherme Reaktion zu kontrollieren und um die Gefäßtemperatur unterhalb 5°C zu halten. Die Mischung wurde für eine Stunde gerührt, während welcher Zeit ein Verbrauch von mehr als 95% des Tetramethylcyclotetrasiloxan beobachtet wurde. Am Ende dieser Zeitperiode wurde das Kühlbad ersetzt durch einen Wärmemantel und eine Lösung von 966 g (4.3 Mol) Hexamethylcyclotrisiloxan in 404 g Hexan wurde hinzugefügt, gefolgt von einer raschen Zugabe von 106 g Dimethylformamid (DMF). Eine schwache exotherme Reaktion wurde beobachtet, und die Reaktionsmischung wurde mittels eines Wärmemantels auf 45°C erwärmt und für eine Stunde gerührt.
Die Capping-Reaktion wurde vervollständigt durch die Zugabe von 39.9 g (0.30 Mol) von Allyldimethylchlorosilan über 40 Minuten. Eine exotherme Reaktion wurde beobachtet und der Wärmemantel wurde entfernt. Das Aussehen der Mischung ändert sich von klar zu trüb und wurde für zusätzliche 18 Stunden gerührt. Wasser (200 g) wurde der Reaktionsmischung unter Rühren und Schütteln für 90 Minuten zugefügt. Der Inhalt des Kolbens wurde aufgetrennt in wässrige und nicht-wässrige Schichten in einem Scheidetrichter. Die wässrige Schicht wurde verworfen und die organische Phase wurde einmal mit entionisiertem Wasser gewaschen, einmal mit einer 5%-igen Natriumbicarbonat-Lösung und einmal mehr mit entionisiertem Wasser. Die letzte Wasserwäsche, welche die organische Phase kontaktierte, blieb neutral (pH: 7–8). Die organische Schicht wurde über anhydrischem Natriumsulfat getrocknet, gefiltert, zu einem umlaufenden Verdampfer transferiert und unter 5 mm Hg Druck zu einer maximalen Gefäßtemperatur von 100°C gestript. Das resultierende Öl (880 g) hatte eine Dichte von 0.960 g/ml und eine Viskosität von 69 cSt. GPC Daten (Polystyren Standard ohne Korrelaation): Mn: 4630, Mw/Mn: 1.58.
Beispiel 7: Synthese von Monomethylnorbornenyl-Monohydrid-endendem Polydimethylsiloxan (DP = 50)
Ein 1 l Vierhalskoben, ausgestattet mit hängenden Rührer, Gefäßthermometer, Rücklaufkühler, und Wärmemantel, wurde beaufschlagt mit 278 g Monovinyl-Monohydrid-endendem Polydimethylsiloxan (DP = 50), wie in Beispiel 3 beschrieben, und 11 g (0.068 Mol) Methyldicyclopentandien. Die Reaktionsmischung wurde gerührt und erwärmt auf 190°C für 6 h unter einer Stickstoffschicht. Die Reaktionsmischung wurde auf 100°C abgekühlt und unter 0.6 mm Hg Druck gestript. Das resultierende Öl (279 g) hatte eine Dichte von 0.960 g/ml und eine Viskosität von 48 cSt. GPC Daten (Polystyren Standard ohne Korrelation): Mn: 4260; Mw/Mn: 1.30.
Beispiel 8: Bildung eines Elastomers aus Monovinyl-Monohydrid-endendem Polvdimethylsiloxan
20 g Monovinyl-Monohydrid-endendes Polydimethyldisiloxan (DP = 50), wie beschrieben in Beispiel 3, wurde mit 3 bis 4 Tropfen (~0.1 g) eines Karstedt Katalysators, umfassend 2 Gew.-% Platin, gemischt. Innerhalb von 3 Minuten wurde eine exotherme Reaktion beobachtet. Die Mischung wurde bei einer Temperatur von 50°C gehalten. Innerhalb von 20 Minuten bildete sich ein klarer, zäher elastomerischer Körper. Messungen des Molekulargewichts während des Aushärtungsprozesses bevor das Elastomer zu steif (intractable) wurde, wurden durchgeführt durch Abschrecken kleiner Teile der Reaktionsmischung mit einem Hydrosilylierungskatalysatorgift. Ein Molekulargewicht größer als 200.000 Daltons wurde gemessen für die unvollständige Polymerisation. Rheologische Messungen der Aushärtung bei 50°C bei 0,5% Beanspruchung und 1 Hz zeigten tan δ nach 5 bis 6 Minuten.
Beispiel 9 Bildung von Elastomer aus Monovinyl-Monohydrid-endendem Polydimethylsiloxan, angereichert mit 10 Gew.-% HMDZ behandeltem amorphem Siliziumdioxid (fumed silica)
20 g Monovinyl-Monohydrid-endendes Polydimethylsiloxan (DP = 50) wie in Beispiel 3 beschrieben, wurde gemischt mit 2 g Hexamethyldisilazan behandeltem amorphem Silica mit einer Oberfläche von 150 bis 200 m²/g. Die Viskosität der Mischung war ~100 cSt. Nach dem Mischen mit 2 bis 4 Tropfen (~0,1 g) eines Karstedt Katalysators, welcher 2 Gew.-% Platin umfasst, wurde innerhalb von 3 Minuten eine exotherme Reaktion beobachtet. Die Mischung wurde bei 50°C in einem Ofen für etwa 30 Minuten gehalten. Ein lichtdurchlässiger, widerstandsfähiger Elastomerkörper wurde ausgebildet.
Beispiel 10: Bildung eines Elastomers aus Monovinyl-Monohydrid-endendem Polydimethylsiloxan, angereichert mit 30 Gew.-% HMDZ amorphem Siliziumdioxid (fumed silica)
20 g Monovinyl-Monohydrid-endendes Polydimethylsiloxan (DP = 50), wie in Beispiel 3 beschrieben, wurden mit 8.5 g Hexamethyldisilazan behandeltem amorphem Siliziumdioxid mit einer Oberfläche von 150–200 m²/g gemischt. Die Viskosität der Mischung war ~10.000 cSt. Nach Vermischung mit 3 bis Tropfen (~0.1 g) eines Karstedt Katalysators, umfassend 2 Gew.-% Platin, wurde innerhalb von 3 Minuten eine exotherme Reaktion beobachtet. Die Mischung wurde bei 50°C in einem Ofen für 30 Minuten gehalten. Ein lichtdurchlässiger, widerstandsfähiger Elastomerkörper wurde gebildet.
Beispiel 11: Bildung eines Elastomers aus Monovinyiphenyl-Monohydridendendem PDMS
20 g Monovinyiphenyl-Monohydrid-endendes Polydimethylsiloxan (DP = 20) (wie in Beispiel 5 beschrieben) wurden mit 3 bis 4 Tropfen (~0,1 g) eines Karstedt Katalysators, umfassend 2 Gew.-% Platin, gemischt. Innerhalb von 3 Minuten wurde eine exotherme Reaktion beobachtet. Die Mischung wurde bei 50°C gehalten. Innerhalb von 20 Minuten bildete sich ein klarer, widerstandsfähiger Elastomerkörper.
Beispiel 12: Bildung eines Elastomers aus Monomethylnorbornenyl-Monohydrid Polydimethylsiloxan
20 g von Monomethylnorbornenyl-Monohydrid-endendem Polydimethylsiloxan (DP = 50), wie in Beispiel 7 beschrieben, wurden mit 3 bis 4 Tropfen (~0.1 g) eines Karstedt Katalysators, umfassend 2 Gew.-% Platin, gemischt. Die Viskosität stieg von 48 cSt auf 130 cSt an über 12 Stunden bei Raumtemperatur, und blieb anschließend über 60 Stunden unverändert. Die Mischung wurde auf 190°C erwärmt unter 1 mm Hg Druck. Innerhalb von 4 Stunden wurde ein klares Silikon mit elastomerischen Eigenschaften erzeugt.
Von denjenigen, die fachkundig sind, wird erkannt werden, dass zu den oben beschriebenen Ausführungen Alternativen verwendet werden können, ohne von dem eigentlichen erfindungsgemäßen Konzept abweichen zu müssen. Es versteht sich daher, dass diese Erfindung nicht auf die speziellen beschriebenen Beispiele beschränkt ist, vielmehr ist beabsichtigt, Modifikationen mit abzudecken, welche innerhalb des Rahmens der gegenwärtigen Erfindung liegen, wie mittels der beigefügten Ansprüche definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4436076 [0006]
US 7799888 [0022]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

E. Warrick et al., Rubber Chem. Tech., 52(3):437 (1979) und O. Dolgov et al., „Organosilicon Liquid Rubbers,” Int'l Poly.Sci. & Techn., Monograph#1, RAPRA (1975) [0003]
Shintani et al., Polymer Bulletin, 37:705–710 (1996) [0006]
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Shintani et al., Polymer Bulletin; 37:705–710 (1996) [0027]

Claims

Lineares Siloxanpolymer, umfassend eine ungesättigte Endgruppe und eine Hydridendgruppe, wobei das Siloxanpolymer einen Polymerisationsgrad größer als 6 hat, und wobei das Verhältnis der ungesättigten Endgruppen zu den Hydridendgruppen im Wesentlichen bei 1:1 liegt.
Siloxanpolymer nach Anspruch 1, wobei der Polymerisationsgrad 6 bis etwa 1000 ist.
Siloxanpolymer nach Anspruch 2, wobei der Polymerisationsgrad etwa 10 bis etwa 200 ist.
Siloxanpolymer nach Anspruch 1, wobei die ungesättigte Gruppe ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Vinyl, Styryl, Allyl, Methallyl, Hexenyl und Octenyl.
Siloxanpolymer nach Anspruch 1, wobei die Siloxanhauptkette ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Diphenylsiloxan, Phenylmethylsiloxan, Trifluoropropylmethylsiloxan, Dimethylsilylethylsiloxan und Alkylmethylsiloxan.
Siloxanpolymer nach Anspruch 5, wobei die Siloxanhauptkette Dimethylsiloxan und die ungesättigte Gruppe Vinyl ist.
Siloxanpolymer nach Anspruch 1, wobei das Polymer eine Viskosität von etwa 5 bis etwa 20.000 cSt hat.
Siloxanpolymer nach Anspruch 1, wobei das Polymer eine Polydispersität kleiner als etwa 1,6 aufweist.
Verfahren zur Bildung eines Siloxanpolymers mit einer Monovinyl-Monohydridendgruppe mit einem Polymerisationsgrad größer als 6, umfassend eine Reaktion einer Alkyl- oder Aryl Lithium Verbindung mit Trivinyltrimethylcyclotrisiloxan zur Bildung von Lithium Vinylalkylmethylsilanolat oder Lithium Vinylarylmethylsilanolat, gefolgt von einer Reaktion mit gestrecktem Cyclotrisiloxan und endend mit einem Hydrid-enthaltenden Chlorosilan.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Alkyl- oder Aryl Lithium Verbindung aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Methyllithium, Butyllithium und Phenyllithium umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das gestreckte Cyclotrisiloxan aus einer Gruppe ausgewählt ist, umfassend Hexamethylcyclotrisiloxan, (3,3,3-Trifluoropropyl)Methylcyclotrisiloxan, 2,2,5,5-Tetramethyl-2,5-disal-1-Oxacyclopentan, Triphenyltrimethylcylotrisiloxan, und Hexaphenylcyclotrisiloxan.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Monovinylmonohydrid endende Siloxanpolymer eine Polydispersität kleiner als etwa 1,6 aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Hydrid enthaltende Chlorosilan aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Dimethylchlorosilan, Phenylmethylchlorosilan, Diphenylchlorosilan und Diisopropylchlorosilan umfasst.
Verfahren zur Bildung eines monoungesättigten-Monohydrid-endenden Siloxanpolymers, welches einen Polymerisationsgrad größer als 6 aufweist, umfassend eine Reaktion einer Alkyl oder Aryl Lithium Verbindung mit Tetramethylcyclotetrasiloxan zur Bildung von Lithium Alkylmethylhydrogensilanolat oder Lithium Arylmethylhydrogensilanolat, gefolgt von einer Reaktion mit einem gestreckten Cyclotrisiloxan und endend mit einem Alkyl- oder Aryl-Methylchlorosilan mit einer ungesättigten funktionellen Gruppe.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die ungesättigte funktionelle Gruppe Vinyl oder Allyl ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Alkyl- oder Aryl-Lithium Verbindung aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Methyllithium, Butyllithium und Phenyllithium umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das gestreckte Cyclotrisiloxan aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Hexamethylcyclotrisiloxan, (3,3,3-Trifluoropropyl)Methylcyclotrisiloxan, 2,2,5,5-Tetramethyl-2,5-disal-1-Oxacylopentan, Triphenyltrimethylcyclotrisiloxan, und Hexaphenylcyclotrisiloxan umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das monoungesättigte-Monohydridendende Siloxanpolymer eine Polydispersität kleiner als etwa 1,6 aufweist.
Elastomerprodukt, welches aus einem linearen Siloxanpolymer nach Anspruch 1 gebildet ist.
Elastomerprodukt nach Anspruch 19, wobei das lineare Siloxanpolymer ein Monovinyl-Monohydrid-endendes Polysiloxan ist.
Elastomerprodukt nach Anspruch 19, wobei das Produkt gebildet ist durch Hydrosilylierung mit einem stufenförmigen Polymerisationswachstum des linearen Siloxanpolymers.
Elastomerprodukt nach Anspruch 19, wobei das lineare Siloxanpolymer nicht verbunden oder verbunden ist mit einem Verstärkungsmittel oder einem Füllstoff.
Elastomerprodukt nach Anspruch 19, wobei das Produkt keine offensichtliche Vernetzung aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Elastomerprodukts aus linearem Siloxanpolymer nach Anspruch 1, umfassend eine Reaktion des Siloxanpolymers mit einem Pt°-Katalysator.
Verfahren nach Anspruch 24, weiterhin umfassend die Verbindung des Siloxanpolymers mit einem Füllstoff oder einem Verstärkungsmittel vor der Reaktion mit dem Pt°-Katalysator.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei der Füllstoff amorphes Siliziumdioxid ist.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei das lineare Siloxanpolymer ein Monovinyl-Monohydrid-endendes Polydimethylsiloxan ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Reaktion mit dem Katalysator bei einer Temperatur nicht höher als etwa 150°C durchgeführt wird.