DE1745572B1 - Verfahren zur herstellung von organopolysiloxanelastomeren - Google Patents

Verfahren zur herstellung von organopolysiloxanelastomeren

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DE1745572B1
DE1745572B1 DE19681745572 DE1745572A DE1745572B1 DE 1745572 B1 DE1745572 B1 DE 1745572B1 DE 19681745572 DE19681745572 DE 19681745572 DE 1745572 A DE1745572 A DE 1745572A DE 1745572 B1 DE1745572 B1 DE 1745572B1
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Siegfried Dipl-Chem D Nitzsche
Hermann Dr Triem
Karl-Heinrich Dr Wegehaupt
Manfred Dr Wick
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Wacker Chemie AG
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Description

  • Die vorstehend beschriebenen Nachteile einer in großem Maßstab durchgeführten Mischhydrolyse, insbesondere deren mangelnde Flexibilität, sind mit Äquilibrierungsverfahren nicht verbunden. Die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Mischpolymerisaten aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten durch Äquilibrierung lie- fern jedoch Produkte, die ihrerseits Elastomere ergeben, die beträchtlich schlechtere mechanische Eigenschaften, z. B. erheblich niedrigere Shorehärte und erheblich niedrigere Elastizität, besitzen als Elastomere aus durch Mischhydrolyse hergestellten Mischpolymerisaten aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten mit gleichem durchschnittlichem Verhältnis der verschiedenen Siloxaneinheiten.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Nachteile einer in großem Maßstab durchgeführten Mischhydrolyse vermieden und trotzdem Organopolysiloxanelastomere mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren durch Vernetzung von durch Äquilibrierung hergestellten hochmolekularen Mischpolymerisaten aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten sowie gegebenenfalls weiteren Siloxaneinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß als hochmolekulare Mischpolymerisate solche verwendet werden, die durch Äquilibrierung von Dimethylpolysiloxanen mit Mischpolymerisaten aus 75 bis 90 Molprozent Dimethylsiloxan-und 25 bis 10 Molprozent Methylvinylsiloxaneinheiten und gegebenenfalls weiteren Organopolysiloxanen hergestellt worden sind.
  • Vorzugsweise bestehen die bei der Äquilibrierung mit den Dimethylpolysiloxanen eingesetzten Mischpolymerisate aus ungefähr 80 Molprozent Dimethylsiloxan-und 20 Molprozent Methylvinylsiloxaneinheiten.
  • Die bei der Äquilibrierung eingesetzten Mischpolymerisate aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten können linear oder cyclisch sein.
  • Die Herstellung der bei der Äquilibrierung eingesetzten zu äquilibrierenden Mischpolymerisate aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten erfolgt zwar ebenfalls zweckmäßig durch eine Mischhydrolyse oder ein ähnliches Verfahren. Bei dieser Mischhydrolyse sind jedoch erheblich kleinere und daher weniger aufwendige Vorrichtungen erforderlich und erheblich kleinere Stoffmengen zu verarbeiten, als wenn, wie bisher, die der Gesamtmenge an Dimethylsiloxaneinheiten im für die Elastomerherstellung verwendeten hochmolekularen Mischpolymerisat entsprechende Menge an hydrolysierbarem Dimethylsilan gemeinsam mit einem hydrolysierbaren Methylvinylsilan hydrolysiert würde. Die Herstellung der bei der Äquilibrierung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Mischpolymerisate erfolgt vorzugsweise unter bekannter Weise erfolgender Vermeidung einer schädlichen Wirkung von Säure auf die Vinylgruppen. So sollte, wenn die Herstellung der bei der Äquilibrierung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Mischpolymerisate durch Hydrolyse eines Gemisches von Dimethyldichlorsilan und Methylvinyldichlorsilan mittels Wasser erfolgt, z. B.
  • Äthylenoxyd oder ein anderes Neutralisationsmittel für die Salzsäure in der in den Silanen gebundenen Chlormenge zumindest äquivalenten Menge im Gemisch mit dem Wasser vorliegen. Besonders gute Ergebnisse werden jedoch mit Mischpolymerisaten erzielt, die dadurch hergestellt werden, daß man Gemische aus Dimethyldichlorsilan und Methylvinyldichlorsilan, wobei etwa 0, 10 bis 0, 33 Mol, vorzugsweise etwa 0, 25 Mol, Methylvinyldichlorsilan je Mol Dimethyldichlorsilan vorliegen, zu mindestens 1 Mol Natriumbicarbonat (NaHCO3) oder Ammoniumbicarbonat (NH4HCO3) je Mol Si-gebundenen Chlors unter Verwendung von trockenem Methylenchlorid als Reaktionsmedium bei einer Temperatur unterhalb des Siedepunktes des Methylenchlorids, insbesondere bei Raumtemperatur, d. h. bei etwa 25 ° C, gibt und die dabei entstandenen Organopolysiloxane aus dem Reaktionsgemisch isoliert.
  • Die Mischpolymerisate aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten werden bei der Äquilibrierung vorzugsweise in solchen Mengen eingesetzt, daß eine Vinylgruppe auf 100 bis 1400 der insgesamt in den zu äquilibrierenden Organopolysiloxanen vorhandenen Siliciumatome vorliegt.
  • Die bei der Äquilibrierung ebenfalls eingesetzten Dimethylpolysiloxane können linear oder cyclisch sein.
  • Bis zu 5 Molprozent der Dimethylsiloxaneinheiten in diesen Dimethylpolysiloxanen können durch meist als praktisch unvermeidbare Verunreinigungen vorliegende andere Polymereinheiten, insbesondere Monomethylsiloxaneinheiten undloder SiOa, 2-Einheiten ersetzt sein. Bei den bei der Aquilibrierung eingesetzten Dimethylpolysiloxane handelt es sich wegen ihrer leichten Zugänglichkeit vorzugsweise um solche, die durch saure Hydrolyse von Dimethyldichlorsilan, d. h. durch Umsetzung von Dimethyldichlorsilan mit Wasser in Abwesenheit von Neutralisationsmitteln für die als Nebenprodukt entstandene Salzsäure, erhältlich sind. Diese Dimethylpolysiloxane haben meist eine Viskosität unterhalb 10000 cSt/25°C, insbesondere unterhalb 1000 cSt/25°C ; sie sind insbesondere lineare Dimethylpolysiloxane, die in den endständigen Einheiten je eine Si-gebundene Hydroxylgruppe enthalten.
  • Zur Einführung der neben den Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten in hochmolekularen, für die Organopolysiloxanelastomerherstellung verwendeten Organopolysiloxane üblicherweise gegebenenfalls vorhandenen weiteren Siloxaneinheiten können bei der Äquilibrierung weitere Organopolysiloxane, die mindestens eine von den bisher genannten Siloxaneinheiten verschiedene Siloxaneinheit enthalten, mitverwendet worden sein. Bei diesen Siloxaneinheiten handelt es sich insbesondere um solche der allgemeinen Formel RXSiO4~ 2 In dieser Formel ist n 2 oder 3, und jedes R ist Wasserstoff oder ein gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest, wobei natürlich nicht beide Reste R Methylreste sein können oder sowohl ein Methylrest als auch ein Vinylrest an das gleiche Siliciumatom gebunden sein können, wenn n den Wert 2 hat.
  • Beispiele für Kohlenwasserstoffreste R sind außer Methyl-und Vinylresten Alkylreste, wie der Äthylrest, Alkenylreste, wie der Allylrest, oder Arylreste, wie der Phenylrest ; Beispiele für substituierte Kohlenwasserstoffreste sind der 3, 3, 3-Trifluorpropylrest und Halogenarylreste. Beispiele für bei der Äquilibrierung gegebenenfalls mitverwendbare Organopolysiloxane sind durch Trimethylsiloxaneinheiten endblockierte Dimethylpolysiloxane, sym.-Tetramethyldivinyldisiloxan und Mischpolymerisate aus Dimethylsiloxan-und Methylphenylsiloxaneinheiten.
  • Die Äquilibrierung kann nach allen für die Äquilibrierung von Organopolysiloxanen bekannten Verfahren mittels üblicher Aquilibrierungskatalysatoren, wie Schwefelsäure oder Alkalihydroxyden, erfolgen.
  • Weil die Äquilibrierung damit jedoch besonders glatt erfolgt und besonders gute Ergebnisse erzielt werd : t, sind als Äquilibrierungskatalysatoren die aus der deutschen Patentschrift 930 481 als die Polymerisation und Umlagerung, um damit die Äquilibrierung von Organopolysiloxanen fördernd, bekannten Phosphornitrilhalogenide oder gegebenenfalls am Stickstoff substituierten Amidhalogenide der phosphorigen Säure oder Phosphorsäure bevorzugt. Wegen ihrer leichten Zugänglichkeit und weil damit ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden, sind von den genannten Phosphorverbindungen vor allem die Phosphornitrilchloride, insbesondere die polymeren Produkte, die durch Umsetzung von Phosphorpentachlorid mit Ammoniumchlorid gemäß » Berichte der-deutschen Chemischen Gesellschafto, 57. Jahrgang (1924), S. 1345/1346, oder » Journal of the Chemical Society « (1960), S. 2542 bis 2547, erhältlich sind, bevorzugt. Sie entsprechen der Formel (PNCIZ) m, wobei m eine ganze Zahl im Wert von 3 bis 6 ist.
  • Die Äquilibrierungskatalysatoren werden vorzugsweise in Mengen von 0, 01 bis 1 Gewichtsprozent, insbesondere 0, 02 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Organopolysiloxane, eingesetzt. Es können jedoch gegebenenfalls auch größere oder kleinere Mengen verwendet werden.
  • Zur besseren Verteilung in den zu äquilibrierenden Organopolysiloxanen und einfacheren Dosierung werden die Äquilibrierungskatalysatoren in Form ihrer Lösungen in einem inerten, d. h. nicht mit den Katalysatoren und den Organopolysiloxanen bei der Äquilibrierung herrschenden Temperatur reagierenden Lösungsmittel eingesetzt. Zweckmäßig enthalten diese Lösungen 20 bis 60 Gewichtsprozent an Äquilibrierungskatalysatoren. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylole oder Petroläther, Halogenkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Perchloräthylen oder Chlorbenzol, Äther, wie Diäthyläther oder Di-n-butyläther, sowie Ketone, wie Methylisobutylketon.
  • Die Äquilibrierung erfolgt vorzugsweise bei 0 bis 110°C, insbesondere bei Raumtemperatur. Der dabei angewandte Druck ist üblicherweise der der Außenatmosphäre, d. h. etwa 760 mm Hg (abs.). Das Wasser, das während der Äquilibrierung durch Kondensation Si-gebundener Hydroxylgruppen gebildet wird, kann beispielsweise durch Leiten von Luft oder Stickstoff durch das Reaktionsgemisch entfernt werden. Die Äquilibrierung dauert meist 4 bis 8 Stunden. Gegebenenfalls kann die Äquilibrierung in einem inerten Lösungsmittel, z. B. einem der vorstehend genannten Lösungsmittel, durchgeführt werden.
  • Die bei der Äquilibrierung erhaltenen hochmolekularen Mischpolymerisate werden schließlich in beliebiger, bei der Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren üblicher Weise erfindungsgemäß zu Elastomeren vernetzt. Bevorzugt ist die Vernetzung durch in der Hitze wirkende, organische peroxydische Verbindungen, wie Benzoylperoxyd, Bisdichlorbenzoylperoxyd, Dicumylperoxyd und/oder tert.-Butylperbenzoat. Falls erwünscht, können jedoch auch andere in der Hitze wirkende Vernetzungsmittel, wie Azodiisobutyrodinitril oder Schwefel, gegebenenfalls im Gemisch mit organischen Schwefelverbindungen, wie Tetramethylthiuramdisulfid, oder andere Vulkanisationsmittel auf Grundlage von Schwefel, angewandt werden. Es können auch bereits bei Raumtemperatur wirkende Vernetzungsmittel angewandt werden. Beispiele für bei Raumtemperatur wirkende Vernetzungsmittel sind Kombinationen von Kieselsäureestern, wie Orthokieselsäureäthylester, Polykieselsäureestern, wie Polykieselsaureäthylestern, Organoalkoxysilanen, wie Methyltrimethoxysilan, Polymeren solcher Silane, wie Teilhydrolysaten von Methyltrimethoxysilan, Organopolysiloxanen, die mindestens 3 Si-gebundene Wasserstoffatome je Molekül aufweisen, wie Methylwasserstoffpolysiloxanen, mit Salzen aus Carbonsäuren und Metallen oder Organometallen, wie Blei-2-äthylhexoat oder Dibutylzinndilaurat. Weitere Beispiele für bei Raumtemperatur wirkende Vernetzungsmittel sind Organotriacyloxysilane, wie Methyltriacetoxysilan, mindestens drei hydrolysierbare Gruppen je Molekül aufweisende, aminosubstituierte Siliciumverbindungen, -wie Methyltris- (cyclohexylamino)-silan, gegebenenfalls ebenfalls in Kombination mit Kondensationskatalysatoren, z. B. den obengenannten Salzen. Organopolysiloxane, die mindestens 3 Si-gebundene Wasserstoffatome je Molekül aufweisen, wie Methylwasserstoffpolysiloxane, in Kombination mit Platinkatalysatoren, z. B. solchen der Formel PtCI4, H2PtCl6 oder PtO2, können ebenfalls als Vernetzungsmittel verwendet werden. Falls erwünscht, kann die Vernetzung der bei der Äquilibrierung erhaltenen Mischpolymerisate aber auch mit ionisierenden Strahlen, z. B. Alpha-, Beta-, Gamma-oder Röntgenstrahlen, durchgeführt werden.
  • Die bei der Organopolysiloxanelastomerherstellung außer hochmolekularen Organopolysiloxanen und Härtungsmitteln üblicherweise meist mitverwendeten Stoffe können selbstverständlich auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Elastomerherstellung mitverwendet werden. Beispiele für solche Stoffe sind insbesondere aktive und nichtaktive Füllstoffe, ferner Zusätze zur Verminderung der Verstrammung (mitunter auch als) Strukturbildungo oder » crepe aging « bezeichnet), wie Organosilanole oder niedermolekulare Organopolysiloxane mit Hydroxylgruppen, Zusätze zur Verminderung der bleibenden Verformung, Pigmente, lösliche Farbstoffe, Oxydationsinhibitoren, Hitzestabilisatoren, flammabweisend machende Mittel, Iichtschutzmittel, Weichmacher, wie flussige durch . Trimethylsiloxygruppen endblockierte Dimethylpolysiloxane, sowie die elektrischen Eigenschaften der Elastomeren in gewünschter Weise beeinflussende Mittel, wie leitfähiger Kohlenstoff.
  • Beispiele für aktive (mitunter auch als werstärkendea bezeichnete) Füllstoffe, d. h. für Füllstoffe mit einer Oberfläche von mehr als 50 m2/g, sind pyrogen in der Gasphase gewonnenes Siliciumdioxyd, unter Erhaltung der Struktur entwässerte Kieselsäurehydrogele, d. h. sogenannte Aerogele von Siliciumdioxyd, oder gefälltes Siliciumdioxyd mit großer Oberfläche. Diese Füllstoffe können gegebenenfalls an ihrer Obernäche Organosiloxy-oder Alkoxygruppen aufweisen. Beispiele für nichtaktive (mitunter auch als » nichtverstärkende « bezeichnete) Füllstoffe, d. h. für Füllstoffe mit einer Oberfläche von weniger als 50m2/g, sind Diatomeenerde und Quarzmehl, Metallpulver, wie Aluminiumpulver, sowie Pulver von Metalloxyden oder Metallsilikaten, wie Titandioxyd oder Aluminiumoxyd, mit einer Obernäche von weniger als 50 m2/g. Auch faserige Füllstoffe, wie Asbest, können verwendet werden.
  • Die erfìndungsgemäß hergestellten Organopolysiloxanelastomeren können z. B. überall verwendet werden, wo auch bisher Organopolysiloxanelastomere eingesetzt wurden, beispielsweise zur Herstellung von Schläuchen, Dichtungen oder Elektroisolierungen.
  • Herstellung von Ausgangsprodukten für die Äquilibrierung I. Das in den folgenden. Beispielen und VergleichsversuchenverwendetePhosphornitrilchloridwurde gemäß) >Berichte der deutschen Chemischen Gesellschafta, 57. Jahrgang (1924), S. 1345, durch Erhitzen von 400 g Phosphorpentachlorid mit 130 g Ammoniumchlorid in 1000 ml Tetrachloräthylen auf 135°C bis zum Aufhören der Gasentwicklung und Abdestillieren des Lösungsmittels gewonnen. Aus dem Rückstand, der bei diesem Abdestillieren des Lösungsmittels erhalten wurde, wurde durch Aufnehmen mit Methylenchlorid eine 30gewichtsprozentige Lösung hergestellt.
  • II. Das in den folgenden Beispielen bei der Äquilibrierung eingesetzte Mischpolymerisat aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten wurde auf folgende Weise hergestellt : Ein Gemisch aus 528 g Methylvinyldichlorsilan und 1935 g Dimethyldichlorsilan wird bei Raumtemperatur unter Rühren zu einer Aufschlämmung von 3300 g Natriumbicarbonat in 3000 ml über Calciumchlorid getrocknetem Methylenchlorid tropfenweise gegeben. Nach dem Aufhören der Gasentwicklung wird vom ausgefallenen Natrumchlorid und nicht umgesetztem Natriumbicarbonat abfiltriert und das Filtrat bei einer Umgebungstemperatur des Kolbens von 20°C durch Anlegen eines Vakuums von etwa 1 mm Hg (abs.) vom Methylenchlorid befreit. Der Rückstand wiegt 719 g und ist ein Mischpolymerisat aus 80 Molprozent Dimethylsiloxan-und 20 Molprozent Methylvinylsiloxaneinheiten mit einer Viskosität von 85 cStl25°C und 3, 7 Gewichtsprozent Si-gebundener Hydroxylgruppen.
  • Beispiel 1 Herstellung der Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren a) Ein Gemisch aus 1000 g eines durch saure Hydrolyse von Dimethyldichlorsilan hergestellten Dimethylpolysiloxans mit 287cSt/25°C, 5, 2 g des Mischpolymerisates, dessen Herstellung vorstehend unter II beschrieben wurde, und 0, 2 ml der 30gewichtsprozentigen Lösung von Phosphornitrilchloriden wird 5 Stunden bei 25°C gerührt, wobei Stickstoff durch das Gemisch geleitet wird.
  • Es wird ein Mischpolymerisat (A), das eine Vinylgruppe auf etwa 1000 Siliciumatome enthält, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen erhalten. b) Die vorstehend unter a) beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, daß nicht 5, 2 g, sondern 7, 4 g des Mischpolymerisats, dessen Herstellung oben unter II beschrieben wurde, verwendet werden. Es wird ein Mischpolymerisat (B), das eine Vinylgruppe auf etwa 750 Siliciumatome enthält, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen erhalten. c) Die oben unter a) beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, dal3 nicht 5, 2 g sondern 10, 5 g des Mischpolymerisats, dessen Herstellung oben unter II beschrieben wurde, verwendet werden. Es wird ein Mischpolymerisat (C), das eine Vinylgruppe auf etwa 500 Siliciumatome enthält, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen erhalten.
  • Vergleichsversuche A (Mischhydrolyse) al) Zu einem Gemisch aus 1290 g Dimethyldichlorsilan und 1, 41 g Methylvinyldichlorsilan werden bei Raumtemperatur unter Rühren 200 ml Wasser tropfenweise gegeben. Die ausgefallene ölige Flüssigkeit wird in der gleichen Volumenmenge Toluol gelöst und mit verdünntem Ammoniak und Wasser gewaschen, bis sie einen pH-Wert von etwa 7, 0 aufweist. Nach dem Abdestillieren des Toluols bei Atmosphärendruck wird das Hydrolysat bei etwa 1 mm Hg abs. und einer Au#entemperatur des Kolbens von 120° C von flüchtigen Organopolysiloxanen befreit.
  • Ein Gemisch aus 500 g des so gereinigten Hydrolysats und 0, 1 ml der 30gewichtsprozentigen Lösung von Phosphornitrilchloriden wird 5 Stunden bei 25°C gerührt, wobei Stickstoff durch das Gemisch geleitet wird. Es wird ein Mischpolymerisat (al), das eine Vinylgruppe auf etwa 1000 Siliciumatome enthält, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen erhalten. a) Die vorstehend unter al) beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, daß nicht 1, 41 g, sondern 1, 88 g Methylvinyldichlorsilan verwendet werden. Es wird ein Mischpolymerisat (a2), das eine Vinylgruppe auf etwa 750 Siliciumatome enthält, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen erhalten. a3) Die oben unter al) beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, daß nicht 1, 41 g, sondern 2, 82 g Methylvinyldichlorsilan verwendet werden. Es wird ein Mischpolymerisat (ag), das eine Vinylgruppe auf etwa 500 Siliciumatome enthält, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen erhalten.
  • Vergleichsversuche B (nicht erfindungsgemäße Äquilibrierung) o Zu 2000 g Dimethyldichlorsilan werden bei Raumtemperatur unter Rühren 500 ml Wasser tropfenweise gegeben. Die ausgefallene ölige Flüssigkeit wird in der gleichen Volumenmenge Toluol gelöst und mit verdünntem Ammoniak und Wasser gewaschen, bis sie einen pH-Wert von etwa 7, 0 aufweist. Nach dem Abdestillieren des Toluols bei Atmosphärendruck wird das Hydrolysat bei etwa 1 mm Hg abs. und einer Außentemperatur des Kolbens von 120°C von flüchtigen Organopolysiloxanen befreit. j8) Die vorstehend unter a) beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, daß an Stelle der 2000 g Dimethyldichlorsilan 200 g Methylvinyldichlorsilan und nicht 500 ml Wasser, sondern 50 ml Wasser verwendet werden. bl) Ein Gemisch aus 740 g des Dimethylpolysiloxans, dessen Herstellung oben unter a) beschrieben wurde, 0, 86 g des Methylvinylpolysiloxans, dessen Herstellung vorstehend unter ß) beschrieben wurde, und 0, 15 ml der 30gewichtsprozentigen Lösung von Phosphornitrilchloriden wird 5 Stunden bei 25°C gerührt, wobei Stickstoff durch das Gemisch geleitet wird. Es wird ein Mischpolymerisat (bl), das eine Vinylgruppe auf etwa 1000 Siliciumatome enthält, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen erhalten. b2) Die vorstehend unter bl) beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, daß nicht 0, 86 g, sondern 1, 145 g des Methylvinylpolysiloxans, dessen Herstellung oben unter ß) beschrieben wurde, verwendet werden. Es wird ein Mischpolymerisat (b2), das eine Vinylgruppe auf etwa 750 Siliciumatome enthält, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen erhalten. b3) Die oben unter bl) beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, daß nicht 0, 86 g, sondern 1, 92 g des Methylvinylpolysiloxans, dessen Herstellung oben unter B) beschrieben wurde, verwendet werden. Es wird ein Mischpolymerisat (b3), das eine Vinylgruppe auf etwa 500 Siliciumatome enthält, mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen erhalten.
  • Erfindungsgemäßes Verfahren Durch Vermischen von jeweils 100 Gewichtsteilen der hochmolekularen Mischpolymerisate a) bis b3) mit jeweils 7 Gewichtsteilen eines Siloxans mit 5 Gewichtsprozent Si-gebundener Hydroxylgruppen (hergestellt aus Phenylmethyldichlorsilan analog wie oben unter II beschrieben, jedoch bei einer Außenkühlung auf -10° C), 40 Gewichtsteilen pyrogen in der Gasphase gewonnenem Siliciumdioxyd und 1, 2 Gewichtsteilen einer Paste aus gleichen Gewichtsteilen Bis-2, 4-dichlorbenzoylperoxyd und eines durch Trimethylsiloxygruppen endblockierten Dimethylpolysiloxans mit 250 cSt/25°C werden zu Elastomeren härtbare Massen hergestellt.
  • Aus diesen Massen werden Elastomere in Form von Platten durch 10 Minuten Erhitzen auf 135°C unter einem Druck von 75 kg/cm2 hergestellt, wobei die Vernetzung der Organopolysiloxane erfolgt. Die so erhaltenen Platten werden in einem Umluftofen 12 Stunden auf 150°C und 12 Stunden auf 200°C erhitzt. Sie besitzen dann folgende Eigenschaften hinsichtlich ShorehärteA, bestimmt nach DIN 53 505, hinsichtlich Rückprallelastizität, bestimmt nach DIN 53 512, und hinsichtlich der bleibenden Verformung, ausgedrückt durch den Druckverformungsrest in % (22 Stunden bei 174°C), bestimmt nach DIN 53 517 :
    Eine Vinylgrappe Eine Vinylgruppe Eine Vinylgrappe
    auf etwa auf etwa auf etwa
    1000 Si-Atome 750 Si-Atome 500 Si-Atome
    Mischpolymerisat Mischpolymerisat Mischpolymerisat
    A a1 b1 B a2 b2 C a3 b3
    60 55 40 65 58 45 68 60 50
    Rückprallelastizität, 39 35 18 40 38 21 43 42 30
    Druckverformungsrest, 25 28 35 22 26 32 20 24 30
    Beispiel 2 Ein Gemisch aus 1000 g eines durch saure Hydrolyse von Dimethyldichlorsilan hergestellten Dimethylpolysiloxans mit 287 cSt/25°C, 10, 5 g des Mischpolymerisates aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten, dessen Herstellung oben unter II beschrieben wurde, 1, 0 g des Organopolysiloxans der Formel (CH,), Si [OSi (CHa), IloOSi (CH,), und 0, 2 ml der 30gewichtsprozentigen Lösung von Phosphornitrilchloriden wird 5 Stunden bei 25°C gerührt, wobei Stickstoff durch das Gemisch geleitet wird. Aus dem so erhaltenen Mischpolymerisat, das ein mittleres Molekulargewicht von einer Million aufweist, wird nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise ein Elastomeres hergestellt. Es hat ausgezeichnete Eigenschaften.
  • Beispiel 3 Die im Beispiel 2 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, daß an Stelle von 1, 0 g eines durch Trimethylsiloxygruppen endblockierten Dimethylpolysiloxans 0, 48 g sym.-Tetramethyldi- vinyldisiloxan verwendet werden. Aus dem durch die Äquilibrierung erhaltenen Mischpolymerisat, das ein mittleres Molekulargewicht von 600 000 aufweist, wird nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise ein Elastomeres hergestellt. Es hat ausgezeichnete Eigenschaften.
  • Beispiej4'-.
  • , Ein Gemisch aus 629 g eines durch saure Hydrolyse von Dimethyldichlorsilan hergestellten pimethylpoly=' siloxans mit 287 cSt/25°C, 302 g eines Mischpolymerisats aus 80 Molprozent Dimethylsiloxan-und 20 MolprozentMethylphenylsiloxaneinheiten, 6, 5 gdesMischpolymerisats aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten, dessen Herstellung oben unter II beschrieben wurde, 400 ml Benzol und 0, 4 ml der 30gewichtsprozentigen Lösung von Phosphornitrilchloriden wird 6 Stunden bei 100°C gerührt, wobei Stickstoff durch das Gemisch geleitet wird. Aus dem durch Äquilibrierung erhaltenen Mischpolymerisat, das ein mittleres Molekulargewicht von 1 bis 2 Millionen aufweist, wird nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise ein Elastomeres hergestellt. Es hat ausgezeichnete Eigenschaften.

Claims (1)

  1. Patentanspruch : Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren durch Vernetzung von durch Äquilibrierung hergestellten hochmolekularen Mischpolymerisaten aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten sowie gegebenenfalls weiteren Siloxaneinheiten, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daB als hochmolekulare Mischpolymerisate solche verwendet werden, die durch Äquilibrierung von Dimethylpolysiloxanen mit Mischpolymerisaten aus 75 bis 90 Molprozent Dimethylsiloxan-und 25 bis 10 Molprozent Methylvinylsiloxaneinheiten und gegebenenfalls weiteren Organopolysiloxanen hergestellt worden sind.
    Es ist bereits seit längerer Zeit bekannt und üblich, Organopolysiloxanelastomere aus Massen herzustellen, die als wesentlichen Bestandteil hochmolekulare Mischpolymerisate aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten sowie gegebenenfalls weiteren Siloxaneinheiten enthalten. Hochmolekulare Mischpolymerisate aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten wurden bisher durch Mischhydrolyse sehr großer Mengen hydrolysierbarer Dimethylsilane, insbesondere Dimethyldichlorsilan, und-sehr geringer Mengen hydrolysierbarer Methylvinylsilane, insbesondere Methylvinyldichlorsilan, und anschließende Weiterpolymerisation der Mischhydrolysate oder durch sogenannte Äquilibrierung, d. h. Mischpolymerisation, von Dimethylpolysiloxanen und Methylvinylpolysiloxanen, wobei es sich jeweils meist um cyclische Polysiloxane handelte, hergestellt.
    Eine in großem Maßstab durchgeführte Mischhydrolyse von Dimethyldichlorsilan und Methylvinyldichlorsilan hat den Nachteil, daß der Aufwand für die Neutralisation der bei der Hydrolyse als Nebenprodukt gebildeten Salzsäure, die einen Teil der Vinylgruppen abspalten kann, sehr groß ist. Noch unangenehmer ist der mit einer solchen Mischhydrolyse verbundene Aufwand für Vorrichtungen und/oder Personal, da in einem Betrieb üblicherweise nicht nur Mischpolymerisate aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten mit stets gleichem durchschnittlichem Verhältnis der verschiedenen Siloxaneinheiten, sondern auch z. B. Mischpolymerisate aus Dimethylsiloxan-und Methylvinylsiloxaneinheiten mit verschiedenen durchschnittlichen Verhältnissen der verschiedenen Siloxaneinheiten, Mischpolymerisate aus Dimethylsiloxaneinheiten und anderen Siloxaneinheiten als Methylvinylsiloxaneinheiten mit verschiedenen durchschnittlichen Verhältnissen der verschiedenen Siloxaneinheiten sowie Homopolymerisate, insbesondere Dimethylpolysiloxane, hergestellt werden sollen.
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EP0266076A2 (de) * 1986-10-27 1988-05-04 Dow Corning Corporation Verfahren zur Herstellung eines Polydiorganosiloxankautschuk

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