DE1144918B - Verfahren zum Herstellen von elastomeren Formteilen durch Hitzehaerten von Organopolysiloxan-Formmassen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen von elastomeren Formteilen durch Hitzehärten von Organopolysiloxan-Formmassen In der Technik sind modifizierte Organopolysiloxane, die mit kieselsäurehaltigen Füllstoffen von sehr hoher Oberfiächengröße gefüllt und die in elastomere Formteile umwandelbar sind - auch solche. die Vinylgruppen enthalten, bekannt. Während jedoch solche Materialien auf vielen Anwendungsgebieten hervorragend brauchbar sind, besteht ein Bedürfnis für Werkstoffe dieser Art, die verbesserte physikalische Eigenschaften besitzen, um sie geeigneter für Dichtungen, Rohrleitungen, Isolierungen oder Stoßdämpfer zu machen.
• Vorgeschlagen wurde bereits ein Verfahren zur Herstellung eines Füllstoffe enthaltenden )>Silikonkautschuks«, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die mechanische Verarbeitung und Härtung der in an sich bekannter Weise unter Wärmebehandlung in den kautschukelastisch festen Zustand überführbaren Organopolysiloxanmassen in Gegenwart von 1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gemisch, von solchen Organosiliciumverbindungen bzw. deren niedermolekularen linearen Kondensationsprodukten vorgenommen wird, die mindestens eine sauerstoffhaltige Gruppe, in welcher der Sauerstoff mit nur einer Valenz an Silicium gebunden ist, enthalten.
• Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von elastomeren Formteilen durch Hitzehärten von Organopolysiloxyan-Formmassen, die Alkylarylvinylpolysiloxane, übliche Füllstoffe, bis zu 401o - bezogen auf die Gesamtmasse - Diphenylsilandiol sowie organische Peroxyde enthalten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man diese Organopolysiloxan-Formmassen im ungehärteten Zustand 1 1/2 bis 5 Stunden einem scherenden und schmierenden Mischvorgang bei einer Temperatur von 140 bis 180"C unterwirft.
• Die Alkylarylvinylsiliconelastomermassen nach der Erfindung leiten sich in bekannter Weise von verschiedenen Organosiloxanen mit einem Verhältnis von 1,98 bis 2,05 organischen Gruppen je Siliciumatom ab. Obgleich als Alkylgruppe Methyl bevorzugt ist, kann sie auch aus anderen niederen Alkylgruppen, z. B. Äthyl, Propyl usw., bestehen. Ebenso kann die Arylgruppe außer aus Phenyl auch aus Xylyl, Benzyl, Tolyl, Chlorphenyl usw. bestehen. Obgleich es aus Gründen der Bequemlichkeit und der leichten Erreichbarkeit des Materials zweckmäßig ist, das Alkylarylvinylsiliconmaterial aus verschiedenen Tetrameren zuzubereiten, kann man es auch aus Trimeren, Pentameren, Hexameren u. dgl. gewinnen.
• Im allgemeinen umfaßt die Arylgruppe etwa 2 bis 200/,, die Vinylgruppe etwa 0,05 bis 20/o und die Alkylgruppe etwa 78 bis 980/o des gesamten Gewichtes an organischen Gruppen.
• Im Vergleichsversuch und im Beispiel sind alle Teile Gewichtsteile.
• Vergleichsversuch (Stand der Technik) Methylphenylvinylpolysiloxan wurde in einer Menge von 100 Teilen auf eine Zweiwalzenkautschukmühle der üblichen Art zusammen mit 4 Teilen Dipheny silandiol gegeben. Dort wurden hierzu bei laufender Mühle 40 Teile feinverteilte Kieselsäure im Verlauf eines Zeitraumes von etwa 2 1/2 Stunden zugesetzt, um ein glattes und vollständiges Verschneiden des Füllstoffes mit dem Polymergemisch sicherzustellen.
• Das verbundene Material wurde auf Zimmertemperatur abkühlen gelassen, und 1 Teile bis-(2,4-Dichlorbenzoyl)-peroxyd wurde während des Mischens auf einer Kautschukmühle zugesetzt.
• Alle Proben wurden hier zwischen Stahlplatten 10 Minuten bei 120"C unter Druck gehärtet. Wenn weiter in einem Ofen an offener Luft bei den in der Tabelle angegebenen Temperaturen ausgehärtet wurde, ergaben sich die dort angeführten physikalischen Eigenschaften.
• Beispiel Der Vergleichsversuch wurde wiederholt, doch wurde das Material erfindungsgemäß bei 150"C durchgeknetet,. statt vermahlen zu werden. Das Vulkanisiermittel wurde wie vorher nach der Abkühlung auf einer Kautschukmühle zugesetzt. Wenn das Material in die Form flacher Bögen bei einer Temperatur von etwa 120"C während 10 Minuten übergeführt und im Ofen gehärtet wurde, wie in der Tabelle angegeben, wurden die aufgeführten physikalischen Eigenschaften erzielt.

  ver-

  gleichs- Beispiel

  Bedingung versuch geknetet

  gemahlen bei 1500 C

  Ofenhärtung (1 Stunde bei 15(3 C)

  Shore A Härte . . . 58 56

  Zerreißfestigkeit, kg/cm .. . 85,78 131,12

  Dehnung, 0/o . . . 520 730

  Rißbildung, kg/cm.. . 32,14 36,61

  Ofenhärtung

  (+24 Stunden bei 250°C)

  Shore A Härte . . 70 70

  Zerreißfestigkeit, kg/cm2 ... . 40,42 36,56

  Dehnung, 0/«. . 230 180

  Rißbildung, kg/cm.. . 14,29 14,29

  Kompressionseatz, 36 37

  (22 Stunden bei 1770° C)

  Mastizierzeit in Sekunden

  nach 3 Tagen Alterung ... 145 31

  nach 14 Tagen Alterung ... 155 139

  Die »Mastizierzeit« wurde wie folgt gemessen: Es wurde eine Laboratoriumsdifferenzialmühle mit zwei Walzen von etwa 7,5 # 20 cm verwendet, bei der das Geschwindigkeitsverhältnis 1,4 1 betrug und die schnellere Walze mit einer Geschwindigkeit von 60 Umdrehungen je Minute umlief. Der Walzenmühlenspalt wurde so eingestellt, daß ein 3/,« mm dicker Lötzinnklpmpen bei einer Temperatur von ungefähr 21 bis 32° C hindurchging. Zur Prüfung wurden 30 g der zu prüfenden Masse in kleinen Stücken auf die Spitze der Walze gegeben, um sie hindurchgehen zu lassen. Häufig war ein vorläufiger Durchgang bei einer etwas weiteren Einstellung erforderlich, um die Probendicke herabzusetzen. Wenn die ganze Masse einmal durch den Schlitz gegangen war, begann die Zeitmessung. Um die »Bank« der Masse in Bewegung zu halten, war es bisweilen notwendig, die Mühle für einen kurzen Augenblick geringfügig zu öffnen und dann wieder auf die festgelegte 3/l0-mm-Einstellung zurückzukehren. Als die Masse plastisch wurde und vollständig die Breite der schnelleren Walze in Form eines zusammenhängenden festen Filmes bedeckte, war die Prüfung beendet und die Mastizierzeit ermittelt.
• Für den )>Kompressionssatztest« wurden Scheiben aus den geformten und warm behandelten Blättern geschnitten und auf etwa 12 mm Höhe aufeinandergelegt. Dieser Stapel wurde dann auf 750/« seiner Dicke zwischen Stahlplatten 22 Stunden lang bei der angegebenen Temperatur zusammengepreßt, dann auf Zimmertemperatur abgekühlt und vom Druck entlastet. Die Dicke des sich ergebenden Stapels wurde 30 Minuten später gemessen und diese Dicke als Maß des Kompressionssatzes genommen. Ein 100%iger Kompressionssatz bedeutet, daß der Stapel sich nicht wieder erholt hatte, während ein Kompressionswert von 00/o bedeutet, daß der Stapel nach der Druckentlastung auf seine ursprüngliche Dicke zurückgekehrt war. Besonders günstige Ergebnisse werden mit Formmassen erzielt, die zusätzlich Dimethylcyclopinacoxysilan, das die Struktur hat, enthalten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen von elastomeren Formteilen durch Hitzehärten von Organopolysiloxan-Formmassen, die Alkylarylvinylpolysiloxane, übliche Füllstoffe, bis zu 4 «/« - bezogen auf die Gesamtmasse -Diphenylsilandiol sowie organische Peroxyde enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Organopolysiloxan-Formmassen im ungehärteten Zustand 11/2 bis 5 Stunden einem scherenden und schmierenden Mischvorgang bei einer Temperatur von 140 bis 180"C unterwirft.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Organopolysiloxan-Formmassen zusätzlich Dimethylcyclopinacoxysilan enthalten.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1 003 441, 1 077 425.