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Bei Raumtemperatur durchführbares Verfahren zur Herstellung von elastomeren
Zell-, Schwamm- oder Schaumkörpern aus linearen Organopolysiloxanen Gegenstand der
Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen Silikonschaumkörpern
bei Raumtemperatur.
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Man hat bereits verschiedene Methoden zum Verschäumen von polymeren
Stoffen bei Raumtemperatur ausgearbeitet, bei denen keine Treibgase eingeführt,
sondern unter Gasentwicklung reagierende Stoffgemische zugesetzt werden.
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Vor dieser Erfindung wurden bereits Versuche angestellt, geeignete
Polysiloxanschaumstoffe bei Raumtemperatur herzustellen. Diese früheren Versuche
scheiterten, da es nicht möglich war, einen Stoff herzustellen, der bei Raumtemperatur
gleichzeitig schäumt und geliert. Demzufolge blieben die Versuche entweder wegen
der Tatsache, daß die Gasentwicklung für eine richtige Schaumbildung nicht ausreichte,
oder dadurch, daß das Polymere während des Schaumbildens nicht gelierte, so daß
der Schaum in sich zusammenfiel, wenn die Gasentwicklung aufhörte, ohne Erfolg.
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Es ist bekannt, kalthärtbare lineare Organopolysiloxane vorzugsweise
difunktionelle Diorganopolysiloxane, unter Zusatz von vernetzend wirkenden, SiH-gruppenhaltigen
organischenSiliciumverbindungen in Gegenwart von in der Kälte wirksamen Kondensationskatalysatoren,
wie Dibutylzinndilaurat, bei Raumtemperatur zu verschäumen. Als Nachteil wirkt die
zu geringe Schaumkraft, da der Wasserstoff ausschließlich von den Hydroxylgruppen
des Organopolysiloxans und vom Wasserstoff des H-Siloxans geliefert wird. Das H-Siloxan
hätte mehr Wasserstoff liefern können, jedoch braucht es eine äquivalente oder größere
Menge positiven Wasserstoffs, als es die Hydroxylgruppen des Polymeren zu liefern
vermögen.
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Gemäß einem weiteren Verfahren werden als Hydroxyllieferanten zusätzlich
gesättigte Silanole oder niedermolekulare hydroxylendblockierte, gesättigte Siloxane
mitverwendet. Durch die hierbei eintretende größere Wasserstoffentwicklung werden
leichtere Schaumstoffe erhalten, doch läßt die Feinheit der Schaumporen und die
Gleichmäßigkeit der Schaum struktur zu wünschen übrig; man erhält einen dichten
Schaumstoff - meist einer Dichte von 0,3 bis 0,4 -und von ungleichmäßiger Struktur.
Auch die Weichheit der Schaumstoffe ist ungenügend.
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Wünschenswert war somit ein Verfahren, durch das sowohl die Feinporigkeit
als auch die Gleichmäßigkeit der Schaumstruktur verbessert und gleichzeitig die
Schaumstoffe weicher gemacht werden.
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Der Erfinder hat nun gefunden, daß Organopolysiloxanelastomerschaumstoffe
der gewünschten Art bei Raumtemperatur auf einfache Weise durch Ver-
wendung bestimmter,
nachstehend beschriebener Zusatzstoffe hergestellt werden können und daß durch diese
Zusatzstoffe die erforderliche Schaumbildung und genügend schnelle Härtung des Elastomeren
erreicht wird und keine schädliche Wirkung auf die Wärmestabilität des verschäumten
Produktes eintritt.
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Gegenstand der Erfindung ist ein bei Raumtemperatur durchführbares
Verfahren zur Herstellung von elastomeren Zell-, Schwamm- oder Schaumkörpern aus
linearen, in den endständigen Einheiten siliciumgebundene Hydroxylgruppen enthaltenden
Diorganopolysiloxanen der allgemeinen Formel H(OSiRnOH, gegebenenfalls enthaltend
Einheiten der Formel - SiHRO - (R = Alkyl- oder Arylrest, n = 100 bis 5000), siliciumgebundene
Wasserstoffatome aufweisenden Organosiliciumverbindungen, Organosilanolen oder niedrigviskosen
Organosiloxanolen und Kondensationskatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß als
Organosilanole oder niedrigviskose Organosiloxanole ungesättigte Organosilanole
bzw. ungesättigte niedrigviskose Organosiloxanole verwendet werden.
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Die erfindungsgemäße Verschäumung unterscheidet sich somit von den
vorbekannten durch die Benutzung von ungesättigten Silanolen oder ungesättigten
Siloxanolen; durch diese wird, wie unerwarteterweise gefunden wurde, eine völlig
gleichmäßige Schaumstruktur erzielt.
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Es ist zwar auch bekannt, gegebenenfalls H-Siloxaneinheiten sowie
Si-gebundene Hydroxyl- und Alkenylreste enthaltende Organopolysiloxane mit einem
R: Si-Verhältnis von 1,0 bis 1,8: 1 mit Hilfe von Organosilanolen oder -siloxanolen,
Ammoniumhydroxyden
oder -salzen sowie weiteren Katalysatoren bei
Raumtemperatur zu verschäumen; hierbei werden jedoch keine gummielastischen Schaumstoffe,
sondern nur harzartige Hartschaumstoffe erhalten. Demgegenüber werden nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren elastomere Weichschaumstoffe gewonnen.
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Die Diorganopolysiloxankomponenten stellen die zur Kalthärtung von
Silikonen üblicherweise benutzten linearen, OH-endblockierten Diorganopolysiloxane
dar, und zwar solche mit einer Viskosität von etwa 50 bis 150 000 cSt, vorzugsweise
100 bis 100 000 cSt, insbesondere 250 bis 20 000 cSt, und der durchschnittlichen
allgemeinen Formel H-(O-SiR2)n-OH die gegebenenfalls Einheiten der Formel
enthalten können (R = Alkyl- und/oder Arylrest, n = 100 bis 5000, vorzugsweise 250
bis 800).
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Derartige homopolymere und mischpolymere Siloxane sind in den deutschen
Auslegeschriften 1058254 und 1 094 451 beschrieben. In der Regel werden Dimethylpolysiloxane
angewandt.
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Die Diorganopolysiloxankomponente liegt im erfindungsgemäßen Verfahren
meist zu etwa 20 bis 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise 30 bis 50 Gewichtsprozent,
vor.
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Die SiH-haltigen Organosiliciumverbindungen können vorzugsweise entsprechende
beständige Organowasserstoffsilane, insbesondere aber Organowasserstoffpolysiloxane
sein. Derartige SiH-Verbindungen sind in der deutschen Auslegeschrift 1 058 254
angegeben. Vorzugsweise werden niedrigviskose, ölige Organowasserstoffpolysiloxane
der allgemeinen Formel RmHSiO3 - m 2 (m = mehr als 0 und weniger als 2) mit einer
Viskosität von vorzugsweise 3 bis 250 cSt benutzt. Derartige H-Siloxane können mit
den OH-endblockierten Diorganopolysiloxanen auch als Mischpolymerisate angewandt
werden, wie sie in der USA.-Patentschrift 3 070 555 beschrieben sind.
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Anwendbar sind gleichfalls SiH-haltige Kieselsäureprodukte, wie sie
z. B. durch Hydrolyse von Siliciumchloroform gewonnen worden oder durch Begasung
oder Tränkung von Kieselsäuren mit Siliciumchloroform oder Organowasserstoffsilanen
bzw. -siloxanen erhalten worden und in der österreichischen Patentschrift 205 743
beschrieben sind.
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Die SiH-Verbindungen werden in Mengen von etwa 0,5 bis 50 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der im Verfahren
eingesetzten Massen, angewandt.
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Die Silanole bzw. niedrigviskosen Siloxanole sind im Gegensatz zu
denen in der USA.-Patentschrift 3 070 555 angeführten Silanolen und Siloxanolen
durch solche mit ungesättigten Gruppen, wie z. B.
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Vinyl-, Allyl- oder Propenylreste, ersetzt. Bevorzugt wird Vinylmethylsilandiol
bzw. das Gemisch seiner siloxanartigen Kondensationsprodukte bis zu 100 Si-Atomen
im Molekül; derartige niedrigviskose Vinyl-
methylpolysiloxanole weisen die allgemeine
Formel
(n = 1 bis 100) und eine Viskosität von vorzugsweise 50 bis 100 cSt auf.
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Ferner können vor allem zur Anwendung gelangen: Vinylphenylsilandiol,
Vinyl-ß-phenyläthylsilandiol, Allylmethylsilandiol, Vinylsilantriol oder Allylsilantriol
bzw. deren niedrigviskosen siloxanartigen Kondensationsprodukte, weiterhin Diphenylvinylsilanol,
Dimethylvinylsilanol, Divinylmethylsilanol oder ähnliche monofunktionelle Silanole,
ferner ölige Block-Mischpolymerisate dieser Silanole bzw. Siloxanole mit zwei-und
mehrwertigen organischen Alkoholen, z. B.
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Glykol, Polyglykole, Glycerin oder Pentaerythrit, wobei das Verhältnis
Silanol bzw. Siloxanol zu Alkohol in weiten Grenzen schwanken kann; bevorzugt werden
Mischpolymerisate der Zusammensetzung 60: 40.
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Die ungesättigten Silanole und solche niedrigviskosen Siloxanole
werden in einer Menge von etwa 10 bis 75 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 40
Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der im Verfahren eingesetzten Massen,
angewandt.
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Als Katalysatorkomponente dienen vorzugsweise organische Zinn(II)-verbindungen,
vor allem Zinn(Il)-acylate, deren Säurerest 4 bis 10 C-Atome, vorzugsweise 6 bis
8 C-Atome, aufweist; bevorzugt werden Zinn(II)-n-octoat oder Zinn(II)-isobutyrat.
Ferner sind unter Umständen auch anwendbar: Zinn(II)-seifen, wie Zinndiricinoleat,
Zinndioleat, Zinndistearat, Zinndilinoleat, Zinndinaphthenat, Zinndibenzoat, Zinndinaphthoat
oder Zinndilaurat.
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Die Katalysatoren werden in Mengen von etwa 0,5 bis 15 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der im Verfahren
eingesetzten Massen, eingesetzt.
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Das dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegende Härtungssystem
ist in der deutschen Auslegeschrift 1 058 254 sowie z. B. in der österreichischen
Patentschrift 205 743 beschrieben.
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Wie zusätzlich festgestellt wurde, lassen sich die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Produkte durch Zusatz von geeigneten Weichmachern wesentlich
derart verbessern, daß im Bedarfsfall auch sehr weiche Schaumstoffe erhalten werden,
wie dies bisher nicht möglich war. Überraschenderweise ergeben vor allem mittelviskose
endblockierte Organopolysiloxane eine günstige weichmachende Wirkung.
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Versuche ergaben, daß außer den einfachen alkoxyendblockierten Organopolysiloxanen
(alkoxy = methoxy-, äthoxy- oder butoxy usw.) zwei Gruppen von endblockierten Organopolysiloxanölen
vor allem in Betracht kommen: a) Flüssige trialkylsilylendblockierte Dialkylpolysiloxane
der allgemeinen Formel
(R und R' = Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest, die
teilweise auch durch
Vinylreste ersetzt werden können, vorzugsweise CH3, n = 2 bis 5000, vorzugsweise
250 bis 800; Viskosität von etwa 15 bis 25 000 cSt, vorzugsweise 50 bis 5000 cSt).
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Der Einsatz derartiger Siloxanöle in kalthärtbaren Silikonen ist
z. B. in der französischen Patentschrift 1 247 170 beschrieben. b) Flüssige trialkoxysilylendblockierte
Dialkylpolysiloxane der allgemeinen Formel
(R = Alkyl-, Aralkyl-, in geringem Ausmaße auch Phenylrest, R' = beliebiger einwertiger,
gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest; n = 2 bis 5000; Viskosität
in den Grenzen von etwa 15 bis 35 000 cSt, vorzugsweise 50 bis 5000 cSt).
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Die Herstellung derartiger Siloxanöle ist in der belgischen Patentschrift
640 350 beschrieben.
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Die endblockierten Organopolysiloxanöle werden in Mengen von etwa
5 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Verfahrensmassen, verwendet. Es ist unerwartet, daß die öligen
alkoxyendblockierten Polysiloxane bei Benutzung in den genannten Mengen nicht als
Vernetzer wirken.
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Als Siloxanöle werden vorzugsweise trimethylsilyl-oder triäthylsilylendblockierte
Dimethylpolysiloxane, ferner auch triphenylsilylendblockierte Dimethylpolysiloxane,
die zusätzlich Methylvinylsiloxaneinheiten enthalten können, verwendet.
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Als alkoxyendblockierte Siloxane benutzt man vorzugsweise trimethoxy-,
triäthoxy-, trimethoxyäthoxy- oder tri-n-butoxysilylendblockierte Dimethylpolysiloxanöle.
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Die Verschäumung nach den erfindungsgemäßen Verfahren, in dem zusätzlich
Füllstoffe, Farbstoffe und andere übliche Zusatzmittel mitverwendet werden können,
erfolgt bei Raumtemperatur nach bekannten Methoden unter Anwendung bewährter physikalischer
und apparativer Hilfsmittel. Verwiesen sei beispielsweise auf die in der USA.-Patentschrift
3 070 555 beschriebenen Arbeitsweisen.
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Die Dichte der Schaumstoffe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann weitgehend reguliert werden; so können Schaumstoffe einer Dichte von 0,1 bis
0,2 erhalten werden, die sich durch einen besonders weichen Griff, einen geringen
Druckverformungsrest, Feinporigkeit und Porengleichmäßigkeit sowie durch Hitze-,
Kälte-und Hydrolysefestigkeit und Verwitterungsbeständigkeit auszeichnen.
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Beispiel 1 60 Gewichtsteile hydroxylendblockiertes Dimethylpolysiloxan
mit einer Viskosität von 1000 cSt, 10 Gewichtsteile Methylwasserstoffpolysiloxan
und 40 Gewichtsteile Vinylmethylsilandiol bzw. dessen Kondensationsprodukte bis
n = 10 sowie 20 Gewichtsteile Diatomeenerde wurden sorgfältig gemischt und anschließend
5 Gewichtsprozent Zinn(II)-octoat eingerührt. Die Masse begann sofort beim Einrühren
des Katalysators zu schäumen und war nach 5 Minuten zu einem elastischen, weißen,
feinporigen Schaum-
gebilde mit einem spezifischen Gewicht von 0,15 g/cm3 erstarrt,
das nach 14tägiger Lagerung bei 150"C nichts von seiner Elastizität eingebüßt hatte.
Die durchschnittliche Porengröße betrug etwa 0,05 bis 0,2 mm.
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Wurden an Stelle von Vinylmethylsilandiol 40 Gewichtsteile eines
niedermolekularen hydroxylendblokkierten Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität
von 20 cSt verwendet, so war die Dichte des erhaltenen Schaumgummis 0,4 g/cm3 und
die durchschnittliche Porengröße 0,2 bis 0,6 mm.
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Beispiel 2 Der im Beispiel 1 genannten Mischung wurden vor dem Einrühren
des Zinn(II)-octoats 10 Gewichtsprozent tributoxysilylendblockiertes Dimethylpolysiloxan
einer Viskosität von etwa 10 000 cSt zugesetzt.
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Der so erhaltene Schaumgummi war wesentlich weicher und elastischer
im Griff als ein unter gleichen Bedingungen, aber ohne Weichmacher hergestelltes
Produkt.
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Beispiel 3 60 Gewichtsteile Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität
von 1000 cSt, 50 Gewichtsteile Phenylvinylsilandiol bzw. dessen Kondensationsprodukte
bis n = 10, 10 Gewichtsteile Methylwasserstoffpolysiloxan und 20 Gewichtsteile trimethylsilylendblockiertes
Silikonöl mit einer Viskosität von 35 cSt sowie 40 Gewichtsteile Quarzmehl wurden
homogen vermischt und sodann 4 Gewichtsprozent Zinn(II)-octoat eingerührt. Die aufschäumende
Mischung wurde in ein mit Aluminiumfolie umschlossenes Elektrobauelement eingegossen.
Nach 10 Minuten wurden die Wände entfernt. Das Bauelement war von einem weißen,
elastischen, besonders weichen und gleichmäßigen Silikonschaumstoff ausgefüllt,
dessen Oberfläche eine glatte Haut bildete.
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Bei Verwendung von 20 Gewichtsteilen Äthanol an Stelle von 50 Gewichtsteilen
Phenylvinylsilandiol bzw. dessen Kondensationsprodukte bis n = 10 bildete sich ein
grobporiger, ungleichmäßiger Schaumstoff, dessen Oberfläche durch zahlreiche große
Blasen durchbrochen war.
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Beispiel 4 Es wurden folgende zwei Mischungen bereitet: Mischung
1 100 Gewichtsteile Dimethylpolysiloxan mit 20000 cSt wurden mit 20 Gewichtsteilen
Diphenylvinylsilanol und 10 Gewichtsteilen Methylwasserstoffpolysiloxan sowie 50
Gewichtsteilen Kieselkreide zu einer streichbaren Masse verknetet.
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Mischung 2 100 Gewichtsteile Dimethylpolysiloxan mit 20000 cSt wurden
mit 5 Gewichtsteilen Zinn(II)-octoat, 50 Gewichtsteilen Kieselkreide und 0,1 Gewichtsteil
eines anorganischen Farbpigments zu einer streichbaren, stark gefärbten Masse verarbeitet.
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Je 10 Gewichtsteile dieser beiden Mischungen wurden bis zur gleichmäßigen
Verteilung der Farbe vermischt und anschließend in eine U-förmige Metallschiene
gestrichen. Nach 20 Minuten konnten moosgummiartige Streifen von großer Festigkeit
mit einem spezifischen Gewicht von 0,6 g/cm3 und äußerst
gleichmäßigen
und feinporigen Strukturen aus der Schiene entfernt werden.
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Beispiel 5 Der im Beispiel 4 genannten Mischung 2 wurden 50 Gewichtsprozent
eines Dimethylpolysiloxanöls zugesetzt, dessen Endblockierung teils durch Triphenylsilyl-,
teils durch Dimethylvinylsilylreste bewirkt war und das eine Viskosität von etwa
20000 cSt aufwies.
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Außerdem wurden weitere 10 Gewichtsteile Kieselkreide sowie 5 Gewichtsteile
Zinn(I1)-octoat eingearbeitet. Nach homogener Verarbeitung mit der Masse 1 aus Beispiel
4 im Verhältnis 1: 1 wurde die Mischung in U-förmige Metallschienen eingestrichen.
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Nach etwa 20 Minuten konnten Schaumstreifen herausgenommen werden,
die sich wegen ihrer hohen Festigkeit und geringen Shorehärte vorzüglich für Fenster-
oder Türdichtungen-eignen.
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Beispiel 6 Eine Mischung aus 100 Gewichtsteilen Methylpolysiloxan
von 2500 cSt, 40 Gewichtsteilen Vinyl-ß-phenyläthylsilandiol- bzw. dessen Kondensationsprodukte
bis n = 10 und 10 Gewichtsteilen Methylwasserstoffpolysiloxan wurde ohne Zusatz
von Füllstoffen durch Zusatz von 10 Gewichtsprozent Zinn(II)-octoat bei Raumtemperatur
geschäumt. Bereits nach 5 Minuten konnte aus dem Gefäß ein elastischer, weißer feinporiger
Schaumstoff entfernt werden, dessen spezifisches Gewicht um 0,12 g/cm3 betrug und
der nach 7tägiger Lagerung bei 2500 C keine nennenswerte Einbuße seiner Elastizität
erlitt.
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Beispiel 7 Eine Mischung, bestehend aus 100 Gewichtsteilen Dimethylpolysiloxan
von 5000 cSt, 40 Gewichtsteilen eines Polymerisates, das durch Block-Mischpolymerisation
von polymerem Vinylmethylsilandiol (n = 5) und Glykol im Molverhältnis 10: 1 gewonnen
war, 15 Gewichtsteilen Methylwasserstoffpolysiloxan und 40 Gewichtsteilen Gipspulver,
wurde nach Zusatz von 1,5 Gewichtsprozent Zinn(Il)-octoat als Katalysator in eine
5 cm breite Form gegossen, deren Wände mit einer grundierten Glasseidengaze bespannt
waren.
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Nach 10 Minuten wurde die Form geöffnet und ein Silikonschaumgummiblock
entnommen, der ein spezifisches Gewicht von 0,25 g/cm3 hatte und mechanisch äußerst
stabil war, so daß er als Isolierung um ein Rohr gelegt werden konnte. Die Verwendung
von Carbonsäuren (Essig-, Isobutter- oder Malonsäure usw.) gemäß der USA.-Patentschrift
3 070 555 an Stelle des Block-Mischpolymeren ergab grobporige, ungleichmäßige und
schwere Schaumstoffe, die beim Umbiegen zwischen den Glasseidelagen brachen.
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Beispiel 8 40 Gewichtsteile Dimethylpolysiloxan einer Viskosität
von etwa 80000 cSt wurden mit 20 Gewichtsteilen triäthoxysilylendblockiertem Dimethylpolysiloxan
einer Viskosität von 250 cSt sowie mit 20 Teilen feinem Quarzmehl vermischt. In
diese Masse wurden 30 Gewichtsteile Methylvinylsilandiol, 10 Gewichtsteile Methylwasserstoffpolysiloxan
sowie 50/, Zinn(II)-isobutyrat, berechnet auf die Gesamtmenge, eingerührt.
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Bereits nach wenigen Minuten erhielt man ein sehr
weiches, feinporiges
Vulkanisat mit einer Dichte von 0,5 g/cm8, das sich durch gute Kerbzähigkeit auszeichnete.
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Beispiel 9 Es wurde für die folgenden Beispiele eine Grundmasse bereitet
bestehend aus: 10 Gewichtsteilen eines linearen Dimethylpolysiloxans mit endständigen
Hydroxylgruppen, das eine Viskosität von etwa 20000 cSt aufweist, 25 Gewichtsteilen
eines linearen Dimethylpolysiloxans mit endständigen Hydroxylgruppen, das eine Viskosität
von etwa 500 cSt aufweist, 5 Gewichtsteilen eines Füllstoffes, z. B. geglühte Kieselgur.
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15 g dieser Grundmasse wurden mit 8 g eines niedermolekularen a,w-Dihydroxymethylvinilp
olysiloxans mit einer Viskosität von etwa 30 cSt versetzt.
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Anschließend wurden 2 g Methylhydrogenpolysiloxan mit Trimethylsilylendresten,
das eine Viskosität von 30 cSt aufweist (H-Siloxan), und 2 g Zinn(Il)-octoat eingerührt
und die Masse schäumen gelassen. Nach etwa 3 Minuten war die Masse zu einem elastischen,
sehr feinporigen Gebilde mit einem spezifischen Gewicht von 0,12 g/ccm erstarrt.
Die an einer Schnittfläche zutage tretende Struktur war samtartig weich, die einzelnen
Poren mit dem freien Auge nicht erkennbar.
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Beispiel 10 15 g Grundmasse aus Beispiel 9 wurden mit 8 g Phenylvinylsiloxan
mit endständigen Hydroxylgruppen und einer Viskosität von etwa 30 cSt versetzt.
Beim Aufschäumen, wie im Beispiel 9 angegeben, erhielt man nach 3 Minuten einen
feinporigen, gleichmäßigen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,14 g/ccm.
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Beispiel 11 15 g der Grundmasse gemäß Beispiel 9 wurden 4 g 1000/,dem
Äthylalkohol und 4 g Vinylmethylsiloxan mit endständigen Hydroxylgruppen, das eine
Viskosität von 30 cSt aufweist, zugesetzt. Beim Aufschäumen gemäß Beispiel 9 erhielt
man einen sehr feinporigen, gleichmäßigen Schaumstoff mit einem spezifischen Gewicht
von 0,10 g/ccm.
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Vergleichsversuche Nachstehend werden zwecks Vergleichs der gemäß
den vorstehenden Beispielen erhaltenen Produkte mit den nach vorbekannten Verfahren
gewinnbaren elastomeren Silikonschaumstoffen folgende Versuche wiedergegeben: Versuch
a) 15 g der Grundmischung aus Beispiel 9 wurden mit 4 g Dimethylpolysiloxan mit
endständigen Hydroxylgruppen, das eine Viskosität von 30 cSt aufweist, versetzt
und wie im Beispiel 9 durch Zugabe von 2 g H-Siloxan und 2 g Zinn(It)-octoat aufgeschäumt.
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Man erhielt nach etwa 2 Minuten ein Schaumgebilde mit gleichmäßigen,
deutlich sichtbaren groben Poren und einem spezifischen Gewicht von 0,18 g/ccm.
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Versuch b) 15 g der Grundmasse aus Beispiel 9 wurden mit 4 g 1000/,dem
Äthylalkohol versetzt und wie im Beispiel 9 aufgeschäumt. Nach 5 Minuten war der
Schaum
erstarrt und wies eine Dichte von 0,20 g/ccm auf. Die Poren
waren ungleichmäßig und groß (vgl. hierzu Beispiel 11).
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Versuch c) 15 g Grundmasse aus Beispiel 9 wurden mit 2 g n-Butanol
versetzt und wie im Beispiel 9 aufgeschäumt.
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Nach etwa 6 Minuten war der Schaum erstarrt und wies bei ungleichmäßiger
Poren struktur eine Dichte von 0,25 g/ccm auf.
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Versuch d) Bei einem Ansatz entsprechend dem Versuch b) wurden an
Stelle des Äthylalkohols 4 g Glycerin mit einer Dichte von 1,255 g/ccm verwendet.
Das erhaltene Schaumgebilde war ungleichmäßig und grobporig und wies eine Dichte
von 0,42 g/ccm auf.
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Versuch e) 15 g Grundmasse aus Beispiel 9 wurden mit 8 g Phenylmethylpolysiloxan
mit endständigen Hydroxylgruppen und einer Viskosität von etwa 40 cSt versetzt.
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Nach 3 Minuten erhielt man ein ungleichmäßiges, grobporiges Schaumgebilde
mit einer Dichte von 0,18 g/ccm.
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Versuch f) Bei einem Ansatz entsprechend dem Versuch b) wurden an
Stelle des Äthylalkohols 4 g Eisessig verwendet. Die Schaummasse erstarrte über
Nacht zu einem grobporigen, elastomeren Schaumstoff mit einem spezifischen Gewicht
von 0,50 g/ccm.
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Versuch g) 15 g Grundmasse aus Beispiel 9 wurden mit 4 g Äthylenglykol
versetzt und durch Zugabe von 2 g H-Siloxan und 2 g Zinn(II)-octoat aufgeschäumt.
Der Schaum vulkanisierte im Verlauf von 4 Minuten zu einem sehr grobporigen Gebilde
mit einer Dichte von 0,40 g/ccm.
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Aus obigen Beispielen und Vergleichsversuchen ist Nachstehendes erkennbar:
Die Schwierigkeit beim Herstellen elastomerer Schaumstoffe besteht darin, daß infolge
der großen Reaktionsfähigkeit der bifunktionellen Siloxane die Reaktionen, die zur
Treibgasentwicklung und zur Vernetzung (Vulkanisation) führen, so schnell vor sich
gehen, daß meist keine sehr hohen Treibgrade erreicht
werden können. Werden Verbindungen
zugesetzt, welche die Reaktion bremsen, z. B. Wasser, Alkohol, Glykol oder niedermolekulare
Organosiloxane mit gesättigten aliphatischen oder mit aromatischen Resten am Siliciumatom,
so wird in erster Linie die Vernetzungsreaktion gebremst, während die das Treibgas
liefernde Reaktion zwischen den Hydroxylgruppen der zugesetzten verzögernden Verbindung
mit dem H-Siloxan kaum verlangsamt wird. Das führt zwangläufig zu grobporigen oder
ungleichmäßigen Schaumstoffen.
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Überraschenderweise regelt aber der Zusatz von niedermolekularen ol,w-Dihydroxypolysiloxanen,
die einen ungesättigten aliphatischen Rest am Siliciumatom tragen, oder deren monomere
Verbindungen, z. B. Vinylmethylsilandiol oder oc,co-Dihydroxyvinylmethylpolysiloxan,
im erfindungsgemäßen Verfahren die Vernetzungsreaktion und die das Treibgas liefernde
Reaktion derart, daß außerordentlich leichte und gleichzeitig sehr feinporige elastomere
Schaumgebilde erhalten werden.