DE1141450B

DE1141450B - Verfahren zum Aushaerten von Organopolysiloxan-Formmassen

Info

Publication number: DE1141450B
Application number: DES71445A
Authority: DE
Inventors: Louis Frederic Ceyzeriat
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1960-01-25
Filing date: 1960-11-28
Publication date: 1962-12-20

Description

Verfahren zum Aushärten von Organopolysiloxan-Formmassen Es wurden bereits verschiedene Verfahren zum Härten von Diorganopolysiloxan-Formmassen vorgeschlagen. Nach diesen Verfahren mischt man im allgemeinen vor der Verwendung zwei Massen, von denen die eine die Organopolysiloxanverbindung, gegebenenfalls Füllstoffe und einen Vernetzer enthält.
Die andere Masse enthält einen Beschleuniger, der häufig ein organisches Blei- oder Zinnderivat oder ein Amin ist.
In der deutschen Patentschrift 1 019 462 wird beispielsweise die Verwendung von Kieselsäureestern als Härter und die Verwendung von Zinnsalzen als Beschleuniger beschrieben.
Bei diesen Verfahren sind die Härtezeiten nach Vermischen der oben beschriebenen Massen im allgemeinen sehr wechselnd und häufig eher lange, in der Größenordnung von einigen Stunden.
Wenn man ein sehr rasches Festwerden, beispielsweise in weniger als 10 Minuten, wünscht, wie dies für zahlreiche Anwendungszwecke, z. B. beim Überziehen und bei gewissen Formarbeiten, der Fall ist, so ist es erforderlich, besonders aktive Füllstoffe (Zinkoxyd) oder Härter, wie beispielsweise Triäthoxysilan und Methylhydrogenpolysiloxane, zu verwenden.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden zum raschen Aushärten von Formmassen, die Diorganopolysiloxane mit linearen, endständige Hydroxylgruppen tragenden Ketten, einen Kieselsäureester der Formel Si(OR')4, worin R' = Alkylrest bedeutet, gegebenenfalls einen oder mehrere inerte Füllstoffe, sowie ein organisches Zinnderivat als Beschleuniger enthalten, bei Zimmertemperatur zu Formteilen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man Formmassen aushärtet, die zusätzlich eine Chloressigsäure als Beschleuniger in einer Menge von 0,01 bis 50lot bezogen auf die Gesamtmasse, enthalten.
Die Aushärtung erfolgt in einigen Minuten bei Zimmertemperatur, d. h. bei etwa 15 bis 30°C.
Die in den erfindungsgemäß zu verwendenden Massen anwesenden Diorganopolysiloxane sind lineare Verbindungen, die endständige Hydroxylgruppen aufweisen. Man stellt sie durch Hydrolyse von difunktionellen Diorganosilanen der Formel R2SiX2 her, die soweit als möglich von mono- oder trifunktionellen Derivaten frei sind. (In der Formel bedeutet R irgendeinen einwertigen Kohlenwasserstoffrest.) Die Viskosität der Diorganopolysiloxane kann zwischen 500 und 500 000 cSt bei 25° C betragen. Vorzugsweise verwendet man solche, die eine Viskosität zwischen 2000 und 50 000 cSt haben.
Die Füllstoffe sind feinverteilte Festsubstanzen, wie beispielsweise die verschiedenen Formen von Kieselerden, Aluminiumoxyd, Titandioxyd, Kohlenstoff.
Die als Härter )>Vernetzungsmittel« verwendeten Organosilane sind Ester der Kieselsäure der Formel Si (OR')4 und Kondensationsprodukte, die aus der Hydrolyse dieser Ester entstehen. In dieser Formel bedeutet R' einen Alkylrest, wie beispielsweise Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylrest.
Die verwendeten organischen Zinnderivate sind Salze des Dialkylzinns mit organischen ein- oder mehrbasischen Carbonsäuren. Solche Salze sind Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndibenzoat, Dibutylzinnadipat und Dibutylzinndi-(2-äthylhexanoat).
Für gewisse Anwendungszwecke kann es vorteilhaft sein, eine verhältnismäßig flüssige Masse zu haben.
In diesem Falle setzt man den Teilmischungen ein organisches Lösungsmittel zu.
Die zum erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Massen können zahlreiche Anwendungszwecke haben.
Es sei genannt Kleben verschiedener Stücke (Silikonelastomere, Metalle, Holz u. dgl.), Dichten, Ummanteln verschiedener Gegenstände, Überziehen, Schützen verschiedener Träger, Herstellen geformter Gegenstände.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 087 350 ist es zwar schon bekannt, eine Chloressigsäure Organosiloxanmassen zuzusetzen, jedoch handelt es sich hierbei um Massen, die ein Organopolysiloxan und ein alkalisches Vulkanisationsmittel enthalten, das durch den sauren Zusatz während der Lagerzeit neutralisiert wird. Derartige lagerbeständige Massen benötigen aber zum Härten erhöhte Temperaturen.
Im Gegensatz dazu wird es durch das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, die Massen in ganz kurzer Zeit und ohne jegliche Wärmezufuhr in Elastomere umzuwandeln.
Herstellung der Ausgangssubstanz, auf die hier kein Schutz beansprucht wird Man stellt ein Dimethylpolysiloxanöl her, indem man 5000 Teile Oktamethylcyclotetrasiloxan (F. = 17,5"C) mit 5 Teilen einer wäßrigen 100/0eigen Kaliumhydroxydlösung 31/2 Stunden unter Stickstoff auf 150"C erhitzt. Man erhält ein Ö1, dessen Viskosität in der Wärme 31 000 cSt beträgt. Man setzt in 3 Stunden und 40 Minuten in kleinen Anteilen 16,5 Teile Wasser zu. Die Viskosität der Flüssigkeit beträgt dann 1730 cSt bei 150"C. Man läßt 15 Stunden abkühlen und neutralisiert dann das Kaliumhydroxyd durch Verrühren mit 50 Teilen durch Fällung gewonnene Kieselsäure. Die erhaltene Flüssigkeit, deren Viskosität 13 400 cSt bei 25"C beträgt, wird dann unter einem Stickstoffstrom auf etwa 195 bis 200"C erhitzt, um flüchtige Produkte zu entfernen. Am Ausgang des Wasserkühlers gewinnt man 655 Teile Flüssigkeit, während in dem Erhitzungsgefäß 4345 Teile eines Öls mit einer Viskosität von 21 000 cSt bei 25"C zurückbleiben, dessen Prozentsatz an Hydroxylgruppen 0,15 Gewichtsprozent beträgt.
Beispiel Man mischt bei einer Temperatur von 20"C in einem Mischer 100 Teile Dimethylpolysiloxanöl, das, wie eben beschrieben, hergestellt wurde, 25 Teile Diatomeenerde und 5 Teile durch Brennen hergestellte Kieselsäure. Man erhitzt anschließend 2 Stunden bei 135 bis 140"C, wobei man die flüchtigen Produkte durch einen Stickstoffstrom abführt. Man erhält so eine Masse (A).
Man überführt 50 Teile dieser Masse (A) in eine Apparatur mit Rührer, wobei man Vorsichtsmaßnahmen trifft, um die Einwirkung von Feuchtigkeit zu verhindern. Man setzt 2,5 Teile Äthylorthosilikat und 0,25 Teile Chromoxyd als Farbstoff zu. Man rührt das Gemisch 15 Stunden und gibt die erhaltene Masse (B) in ein geschlossenes Gefäß.
Andererseits vermengt man bei 20"C 50 Teile der Masse (A) mit 0,25Teilen Trichloressigsäure und 0,25 Teilen Dibutylzinndilaurat. Nach 20minutigem Rühren entfernt man die erhaltene Masse (C) aus der Apparatur und bewahrt sie unter Feuchtigkeitsausschluß auf.
Man vermischt auf einer Glasplatte 10 Teile der Masse (B) mit 10 Teilen der Masse (C) 45 Sekunden, bringt die erhaltene Mischung dann in eine Metallform ein und läßt an der Zimmerluft stehen.
Nach 3 Minuten ist die Masse nicht mehr klebrig.
1 Minute später läßt sich der Formteil leicht aus der Form heben.
Wenn man eine Masse (C) verwendet, die keine Trichloressigsäure enthält, muß man 21/2 Stunden warten, bis die Masse verfestigt ist.
Außerdem ist eine Masse (C) ohne Dibutylzinndilaurat nach 2 Stunden nicht hart.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum raschen Aushärten von Formmassen, die Diorganopolysiloxane mit linearen, endständige Hydroxylgruppen tragenden Ketten, einen Kieselsäureester der Formel Si(OR')4, worin R' = Alkylrest bedeutet, gegebenenfalls einen oder mehrere inerte Füllstoffe, sowie ein organisches Zinnderivat als Beschleuniger enthalten, bei Zimmertemperatur zu Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß man Formmassen aushärtet, die zusätzlich eine Chloressigsäure als Beschleuniger in einer Menge von 0,01 bis SO/o, bezogen auf die Gesamtmasse, enthalten.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1 019 462; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 087 350.