DE1183679B

DE1183679B - Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren

Info

Publication number: DE1183679B
Application number: DEF39663A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Kniege
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1963-05-04
Filing date: 1963-05-04
Publication date: 1964-12-17

Description

Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren Die Erfindung betrifft die bekannte Vernetzung von Diorganosiloxanpolymeren zu Elastomeren in der Wärme und in Gegenwart von organischen Peroxyden.
Um eine solche Vernetzung zu erzielen, sind zahlreiche Verfahren bekannt, insbesondere ist bereits eine Anzahl von Peroxyden dazu venvendet worden und zwar sowohl Dialkyl- und Diacyl- als auch Alkyl-Acyl-Perbxyde. Gebräuchliche sind beispielsweise: Di-tert.7butylperoxyd, tert.-Butylcumylperoxyd, Dicumylperoxyd, auch 2,5-Di-(tert.-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan, ferner Dibenzoylperoxyd Bis - (2,4 - dichlorbenzoyl) - peroxyd oder schließlich tert.-B utylperoxyacetat.
Das als Vernetzer gewählte Peroxyd beeinflußt sowohl das Herstellungsverfahren als auch die Eigenschaften der elastomeren Produkte. Zwar ist die Hitzebeständigkeit der Organopolysiloxanelastomeren dann nur in geringerem Maße von der Art des verwendeten Peroxyds abhängig, solange das heiße Produkt der freien Luft ausgesetzt ist. Erfolgt jedoch die Erhitzung in geschlossenen Systemen, d. h. unter solchen Bedingungen, daß der Luftsauerstoff nicht oder nur unbedeutend auf die Elastomeren einwirken kann, so wird die Beständigkeit sehr stark von der Art des Peroxyds beeinflußt. Peroxyde, die Acylgruppen enthalten, ergeben Elastomere, die unter den letzterwähnten Bedingungen deutlich weniger beständig sind als mit Alkylperoxyden hergestellte. Bei bestimmten Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren sind jedoch Peroxyde mit Acylgruppen unentbehrlich, da nur diese die in manchen Fällen notwendige niedrige Zersetzungstemperatur um 100"C aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren durch Wärmebehandlung geformter Gemische, die aus hochmolekularen Diorganosiloxanpolymeren, üblichen Füllstoffen und Peroxysäure-tert.-butylestern, gegebenenfalls auch bekannten Weichmachern, Farl> stoffen und Verarbeitungshilfsmitteln bestehen, unter Vernetzung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Peroxysäure-tert.-butylester solche der allmeinen Formel worin n mindestens 7 beträgt, verwendet.
Die erfindungsgemäß verwendeten Peroxyde ermöglichen die Vernetzung bereits von 90°C an, er- geben aber zugleich ausgezeichnet auch in geschlossenen Systemen beständige Elastomere. Darüber hinaus erhält man damit besonders helle und transparente Produkte, wenn man dafür sorgt, daß die den Organopolysiloxanen zugefügten Füllstoffe und Hilfsmittel ähnliche Brechungsindizes wie jene aufweisen.
Beispiel 100 Gewichtsteile Polydiorganosiloxan mit einer Viskosität zwischen 106 und 107 cSt (200C), das in bekannter Weise durch alkalische Polymerisation eines Gemisches von 99,75 Gewichtsprozent Octamethylcyclotetrasiloxan und 0,25 Gewichtsprozent Tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxan hergestellt worden ist, mischt man zunächst mit 30 Gewichtsteilen eines handelsüblichen, durch Flammenhydrolyse gewonnenen feindispersen Kieselsäurelüllstoffs und weiterhin mit 0,5 Gewichtsteilen tert.-Butylperoctoat.
Von dem so erhaltenen Gemisch bestimmt man das Anvulkanisationsverhalten mit dem Scherscheiben-Plastometer nach Mooney gemäß DIN 53524 bei 100"C. Es ergibt sich eine Anvulkanisationsdauer t., von 3 Minuten.
Lagert man eine 10 mm dicke Platte des beschriebenen Gemisches ohne Pressen oder Druck 2 Stunden lang in Luft von 200dz, so enthält das dabei entstandene Elastomere keinerlei Poren.
Zur Prüfung der Hitzebeständigkeit verfährt man folgendermaßen: Man bringt in herkömmlicher Weise das Gemisch für 8 Minuten bei 150"C in eine Vulkanisierpresse zwecks Vorvernetzung und behandelt es anschließend fertig durch 2 Stunden dauerndes Lagern in Luft von 2000C. Das so erhaltene Elastomere zeigt nahezu wasserhelles Aussehen. Man stanzt daraus zehn Normstäbe I gemäß DIN 53504.
An fünf dieser Prüfkörper mißt man ohne weitere Behandlung die Zugfestigkeit nach der DIN-Vorschrift zu 72 kg/cm2.
Die übrigen fünf Prüfkörper bringt man in ein Reagenzglas, das man zuschmilzt und 8 Tage lang bei 200 C lagert. Hierdurch wird eine Alterung im geschlossenen System in extremer Form nachgebildet. Die Bestimmung der Zugfestigkeit nach dieser Hitzebehandlung ergibt noch 60 kg/cm2.
Verwendet man zum Vergleich an Stelle des tert.-Butylperoctoats die gleiche Menge tert.-Butylcumylperoxid so beobachtet man nach DIN 53524 bei 100'C selbst in 30 Minuten noch keine Anvulkanisation. Bei 2 Stunden langer Behandlung in Luft von 200 C ergibt sich ein gelbstichiges Produkt, das gleichmäßig verteilte Blasen enthält.
Verwendet man zum weiteren Vergleich an Stelle des tert.-Butylperoctoats die gleiche Menge Bis-(2.4-dichlorbenzoyl)-peroxyd, so erhält man ein gelbstichiges Elastomeres, das zwar in ungealtertem Zustand eine Zugfestigkeit von 76 kg cm2 nach DIN 53504 ergibt bei der beschriebenen Hitzebehandlung im geschlossenen System aber zerstört wird.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäß zu wählenden Peroxyds vereinigt man also die Vorteile der besseren Wirksamkeit der Acylperoxyde mit dem Vorteil der Unschädlichkeit der Kohlenwasserstoffperoxyde im Fertigprodukt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren durch Wärmebehandlung geformter Gemische, die aus hochmolekularen Diorganosiloxanpolymeren, üblichen Füllstoffen und Peroxysäure-tert.-butylestern, gegebenenfalls auch bekannten Weichmachern, Farbstoffen und Verarbeitungshilfsmitteln bestehen, unter Vernetzung, dadurch gekennzeichnet, daß man als Peroxysäure-tert.-butylester solche der allgemeinen Formel worin n mindestens 7 beträgt, verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1128 651.