DE1131880B - Organopolysiloxanmassen, die wasserhaltige Kieselsaeurefuellstoffe enthalten - Google Patents

Description

• Organopolysiloxanmassen, die wasserhaltige Kieselsäurefüllstoffe enthalten Es ist bekannt, feindisperse Kieselsäure als Füllstoff zu Organopolysiloxanmassen, die zu Elastomeren gehärtet werden, zu verwenden. Man unterscheidet je nach Herstellungsart zwei Gruppen von Kieselsäurefüllstoffen ; die eine Gruppe wird durch Fällung, zumeist aus wäßriger Phase, gewonnen, die andere Gruppe auf pyrogenem Wege. Gefällte Kieselsäuren weisen auf Grund ihrer Herstellungsbedingungen im allgemeinen einen höheren Wassergehalt auf als pyrogen gewonnene Produkte. Beiden Arten ist jedoch gemeinsam, daß ein Teil des Wassergehaltes in Form von siliciumgebundenen OH-Gruppen vorliegt, der Hauptteil des Wassers aber physikalisch gebunden ist.
• Gegenstand der Erfindung sind Organopolysiloxanmassen, die durch Hitze zu elastischen Formkörpern gehärtet werden und die Organopolysiloxane, übliche Katalysatoren und wasserhaltige Kieselsäurefüllstoffe enthalten, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Gesamtwassergehalt der verwendeten Kieselsäurefüllstoffe mindestens zu 85, D/o in Form von an das Silicium der Füllstoff gebundenen OH-Gruppen vorliegt.
• Diese Massen und die daraus erhaltenen » Vulkanisate « zeigen verbesserte Eigenschaften. So erwies sich, daß mit relativ steigender Menge der Silanolgruppen im Füllstoff die Verhärtungstendenz ungehärteter, füllstoffhaltiger Mischungen abnimmt und die in die Organopolysiloxanmasse maximal einmischbare FüllstoSmenge zunimmt. Dauber hinaus ergaben » Vulkanisate », die unter Verwendung von Kieselsäurefüllstoffen mit einem Gesamtwassergehalt, der mindestens zu 85 °/o in Form von siliciumgebundenen O H-Gruppen vorliegt, hergestellt wurden, bessere Alterungsbeständigkeit in Heißluft als solche, die unter Verwendung von Kieselsäurefüllstoffen mit einem Gesamtwassergehalt, der weniger als zu 85°/o in Form von siliciumgebundenen OH-Gruppen vorliegt.
• Es zeigte sich weiter, daß bei Mischungen, die unter Verwendung von Kieselsäurefüllstoffen mit einem an Silicium gebundenen O H-Gruppengehalt von weniger als 8510/o. des Gesamtwassers hergestellt wurden, eine Kompensation des fehlenden OH-Gehaltes durch Zugabe anderer OH-haltiger Substanzen ohne Einfluß auf den beschriebenen Effekt blieb. Die allgemeinen Eigenschaften von Organopolysiloxanmassen und deren ausgehärteter Produkte kann zwar durch den Zusatz anderer OH-haltiger Stoffe verbessert werden, die Dberlegenheit von Kieselsäurefüllstoffen mit einem Gesamtwassergehalt der mindestens zu 85°/o in Form von silicium- gebundenen OH-Gruppen vorliegt, bleibt jedoch erhalten.
• Zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Füllstoffe, auf die hier kein Schutz beansprucht wird, können die handelsublichen feindispersen Kieselsäuren verwendet werden, indem man diesen in bekannter Weise das adsorbierte Wasser bis zum Erreichen des erfindungsgemäß definierten Verhältnisses entzieht. Beispielsweise kann das durch eine thermische Behandlung, wie aus der Kolloid-Zeitschrift, Bd. 169 (1960), S. 8 bis 13, zu entnehmen, erfolgen. Die Bestimmung der Silanol-und Wassergehalte läßt sich nach einem Analysenverfahren durchführen, das in der Kolloid-Zeitschrift, Bd. 169 (1960), S. 18 bis 28, eingehend beschrieben ist.
• Das erfindungsgemäße Verfahren soll an Hand nachstehender Beispiele erläutert werden : Beispiele 1 bis 4 Eine Organopolysiloxanmasse wurde aus 100 Gewichtsteilen eines linearen Polydimethylsiloxans mit einem Molekulargewicht von über 350 000 und 30 Gewichtsteilen einer der nachstehenden Kieselsäurefüllstoffe hergestellt. Nach 2tägiger bzw. 4wöchiger Lagerung der Masse bei Raumtemperatur wurde die Zeit bestimmt, die notwendig war, um jeweils 300 g der Mischungen auf einem Laborwalzwerk zu einem weichen Fell mit geschlossener Oberflache und glatten Rändern auszuwalzen (Replastizierzeit) :

  KieseIsäurefilUstoS

  A B I C D

  Siliciumgebundenes

  O H in °/o des Ge-

  samtwasser-

  gehaltes.... 95 85 25 0 *)

  Replastizierzeit

  nach 2 Tagen in

  Minuten.. 1 1 3 nicht

  Replastizierzeit mischbar

  nach 4 Wochen in

  Minuten. 2 2 8

  *) FüllstoffD wurde durch Beladung von FUllstoff C mit Polymethylhydrogensiloxan hergestellt, wobei sowohl das Wasser als auch die siliciumgebundenen OH-Gruppen durch Umsetzung mit dem Polymethylhydrogensiloxan abgebunden wurden.
• Den vorstehenden Mischungen A, B und C wurden dann 0, 6% 2, 4-Dichlorbenzoylperoxyd zugemischt, anschließend in der üblichen Weise 15 Minuten bei 110° C in einer Vulkanisierpresse gehärtet und schließlich 15 Stunden bei 200° C in der für Siliconmassen gebräuchlichen Weise in Heißluft nachgehärtet. Die » Vulkanisate « zeigten daraufhin folgende mechanische Eigenschaften :

  Mischung

  A I B {C

  Zerreißfestigkeit (kg/cm2) .. 55 47 90

  Bruchdehnung (%) .. . 350 315 440

  Härte (Shore A).. 47 48 65

  Stoßelastizität ("/o)....... 49 49 40

  Compression Set (°/o) *).. 22 22 44

  *) ASTM D 395-53 T, Methode B (22 Stunden/175° C, 30 °lo Verformung).
• Nach Alterung von 1 bzw. 2 Tagen in Heißluft bei 275° C wurden für die obigen Formteile folgende mechanische Werte gefunden :

  A B C

  1 Tag 2 Tage 1 Tag 2 Tage 1 Tag 2 Tage

  Zerreißfestigkeit (kg/cm2) 40 27 38 7 22

  Bruchdehnung (°/o).. 440 280 395 20 150 zerstört

  Härte (Shore A) .. . .. 31 45 29 74 61

  Stoßelastizität (°/o).. 24 47 26 62 31

  Beispiele 5 und 6 In diesen Beispielen wurden auf 100 Gewichtsteile des oben angegebenen Polydimethylsiloxans 35 Gewichtsteile der nachstehenden Füllstoffe und 5 Gewichtsteile Diphenylsilandiol eingesetzt. Die » Vulkanisation « und » Nachvulkanisation « geschahen wie unter 1 bis 4 beschrieben. An den erhaltenen Formteilen wurde folgende mechanische Werte ermittelt :

  Mischung

  A I B I C

  Zerreißfestigkeit (kg/cm2).. 75 68 90

  Bruchdehnung (%) . . 635 580 600

  Härte (Shore A)...... 46 48 60

  Stoßelastizität ("/o)....... 26 29 26

  Compression Set ("/o).... 20 21 48

  Nach Alterung von 2 bzw. 4 Tagen in Heißluft bei 275° C ergaben die obigen Formteile folgende mechanische Werte :

  A B C

  2 Tage 4 Tage 2 Tage 4 Tage 4 Tage 2 Tage

  Zerreißfestigkeit (kg/cm2) .. . 48 46 44 35 46 35

  Bruchdehnung (°/o)... 500 380 430 150 110 30

  Härte (Shore A).... 37 49 46 72 75 86

  Stoßelastizität (°/o)... 20 30 24 57 49 58

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Organopolysiloxanmassen, die durch Hitze zu elastischen Formkörpern gehärtet werden und die Organopolysiloxane, übliche Katalysatoren und wasserhaltige Kieselsäurefüllstoffe enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtwassergehalt der verwendeten Kieselsäurefüllstoffe mindestens zu 85"/o. in Form von an das Silicium der Füllstoffe gebundenen OH-Gruppen vorliegt.