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Beschreibung zu der Patentanmeldung der Vadim Viadimirovich Severny
- Moskau, UdSSR Nina Vasilievna Varlamova - Moskau, UdSSR Elizaveta Ilinichna Ninsker
- Moskau, UdSSR Kuzma Ändrianovioh Andrianov - Moskau, UdSSR Nikolai Federovich
Orlov - Leningrad, UdSSR Tamara Fedorovna Altukhova - Moskau, UdSSR betreffend ELASTISCHE
SILIZIUMORGANISCHE KOMPOSITION Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elastische
siliziumorganische Komposition.
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Die genannte Komposition ist wärme- und feuchtigkeitsbeständig und
weist Adhäsion an verschiedenen Materialien auf. Durch diese Eigenschaften wird
es möglich, die genannte siliziumorganische Komposition als Klebestoffe und Verdichtungsmittel
zum Kleben von Details und Dichtungen der Stoßflächen der Details aus verschiedenen
Materialien, z.B. aus Stahl, Aluminium, Kupfer, organischem oder Silikatglas, einigen
Arten
ovon Kunststoffen, Beton, Holz, Keramik zu verwenden.
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Es sind bekannt elastische siliziumorganische Kompositionen auf der
Grundlage von 4 -Dihydroxypolydiorganosilexanen und Härten von Organozetoxysilanen,
zinnorganischen Karbonsäuerestern, Aminosulanen, Silazanen oder elementorganischen
Verbindungen (siehe z.B. französische Patentschriften Nr.Nr.
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1208255 und 1367399; die Patentschriften Kanadas Nr.Nr.664095, 664096
und 664097; USA-Patentschrift Nr. 3032528; Brd-Patent-schriften Nr.Nr.1069382, 1244400
und 1177339).
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Die bekannten Kompositionenweisen die notwendige Adiläsion an den
Metallen und anderen obengenannten Materialien nicht auf. Deshalb werden ähnliche
Kompositionen als Kleb#stof fe nicht versvendet. Bei deren Verwendung als Vergußmischung
und Verdichtungsmittel müssen spezielle Haftungslagen angewandt werden.
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Außerdem werden die meisten der bekannten Kompositionen unmittelbar
vor deren Auftragen auf die Oberfläche verschiedener iviaterialien infolge rascher
Erhärtung der Kompositionen bei der Aufbewahrung bereitet, die Notwendigkeit, Haftunterlagen
anzuwenden, und die Bereitung der Kompositionen unmittelbar vor sren Verwendung
macht die Herstellungstechnologie und die Anwendung dLeser Kompositionen kompliziert.
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Das Fehlen von universellen Haftenunterlagen, die die Adhäsion der
Vergußmischungen und Verdichtungmittel verschiedener
Zusammensetzung
an verschiedenen Materialien gewährleisten, macht es notwendig, in jedem konkreten
Fall, die Arbeit zur MWahl der Adhäsionsunterlage durchzuführen.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Beseitigung der
genannten Nachteile.
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Die Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer neuen Zusammensetzung
der elastischen siliziumorganischen Komposition auf der Grundlage von o( # Dihydroxypolydiorganosiloxanen
und Härtern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die siliziumorganische
Komposition siliziumorganische Verbindungen als Ilärter der allgemeinen Formel R'
H2nCnSi(OR")3 (I) worin R'-H, NH2, N(R"')2; R" - einen Alkyl-, Cycloalkyl-, Azetylrest;
R"' - einen Alkyl-, Cycloalkylrest; n = 1#5 bedeuten, und Chelatverbindungen der
Metalle der allgemeinen Formel
worin RIV-einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen; M-Ti, Al; n = 3-4; m =
1-3 bedeuten, und/oder der allgemeinen
| Formel RV |
| R (1 (111) |
| (R ° ) n-m h VI ) |
worin RIV einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen; X = 0#4;
RVI - einen Alkyl-, hlkoxylrest; M - Ti, Äl; n = m = 1# 3 RV-CH3(CH2)x; bedeuten,
enthält, wobei die siliziumorganische Komposition je 100 Gewichtsteile α,
# Dihydroxypolydiorganosiloxane 0,1 - 10 Gewichtsteile siliziumorganische s Verbindungen
der allgemeinen Formel (I) und 0,1 - 30 Gewichtteile Chelatverbindungen der Metalle
der allgemeinen Formel (II) und/oder (III) enthält.
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Die Komposition der genannten Zusammensetzung weist eine hohe Adhäsion
an einem breiten Ereis von Materialien (es wird die Verwendung von Haftunterlagen
ausgeschlossen) sowie die Fähigkeit, in hermetischer Verpackung längere Zeit aufbewahrt
zu werden.
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Die erfindungsgemäße siliziumorganische Komposition kann wie oben
erwähnt, als Klebstoffe und Verdichtungsmittel augewandt werden.
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In denjenigen Fällen, wo es darauf ankommt, Details oder Dichtungen
der Stoßflächen der details während kürzerer Zeitdauer zu kleben, empfiehlt es sich,
eine siliziumorganische Komposition mit geringerer Erhärtungsdauer zu verwenden,
die neben der oben genannten Komponenten auch Silane der allgemeinen Formel (RVII0)4
Si (IV), worin RVII einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, in einer
Menge von 0,1 - 20 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile
α #
-Dihydroxypolydiorganosiloxane enthält.
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Die Komposition sowohl der ersten als auch der zweiten Zusammensetzung
(ohne Silane und mit Silanen) kann beim Kleben transparenter Materialien zur Erzielung
einer durchsichtigen Naht in Frage kommen.
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3ur erzielung vnn Überzügen mit hohen physikaiLisch-i:iechanischen
Eigenschaften empfiehlt es sich, eine siliziumorganische Komposition der ersten
und zweiten Zusammensetzung zu verwenden, welche neben den genannten Komponenten
auch einen mineralischen Füllstoff in einer Menge von 5-300 Gewichtsteilen je 100
Gewichtsteile α, # -Dihydroxypolydiorganosiloxane enthält.
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Die erfindungsgemäße elastische siliziumorganische Komposition wird
wie folgt zubereitet.
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in einem hermetisierten Schaufelmischer mischt man während 0,5 -
1 Stunde in der vorgegebenen Menge α, #-Dihydroxypolydiorganosiloxane und
Härter. Die erhaltene Komposition wird in hermetisch zu verschließende Tuben abgefüllt.
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In dem Halle, wenn die siliziumorganische Komposition einen mineralischen
Füllstoff enthält, wird diese wie folgt zubereitet.
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In einem Schaufelmischer mischt man während 3-4 Stunden die α,#-Dihydroxypolydiorganosiloxane
und den mineralischen Füllstoff. in die zubereitete Paste führt man unter den Bedingungen,
die den Kontakt des Materials mit der Luftfeuchtigkeit
ausschließen,
Härter ein. Das Gemisch rührt man während 0,5 - - 1 Stunde, wonach die fertige Komposition
in hermetisch zu verschließende Tuben abgefüllt wird.
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Die Siliziumorganische Kompsition beringt man auf die Oberfläche
verschiedener Materialien in einer nicht über 3-5 mm dicken Schicht auf. Bei Zimmertemperatur
kommt es unter der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit zum Erhärten der Komposition
unter Bildung eines gummiartigen Überzuges, der im Prozeß der Erhärtung Adhäsion
an diesem oder jenem Material gewinnt.
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Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend
folgende Beispiele für die Bereitung der erfindungsgemäßn elastischen siliziumorganischen
Komposition angeführt.
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Beispiel 1.
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In einen Schaufelmischer brachte man 100 g α, zu -Dihydroxypolydimethylsiloxan
mit einer Viskosität, die 14 Minuten, gemessen auf einem Trichter mit einem Düsendurchmesser
von 5,4 mm, beträgt, ein. Dann fügte man 150 g Zinkoxid hinzu und rührte das Gemisch
während 3 Stunden. Dann gab man unter den Bedingungen, die den Kontakt des erhaltenen
Gemisches mit der Luftfeuchtigkeit ausschließen, 6 g Bis-(azetylasetat)-dibutoxytitanat,
6 g Tetraäthoxysilan und 5 g Diathylaminomethyltriäthoxysilan zu. Bs wurde während
1 Stunde bis zur Bildung einer homogenen Masse weitergerührt, wonach das fertige
Gemisch in Aluminiumtuben abgefüllt wurde.
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Zur Prüfung der erhaltenen Komposition wurde die letztere in einer
2 mm dicken Schicht auf die gereinigte und entfettete
Oberfläche
verschiedener Materialien aufgebracht. Die Erhärt; der Komposition erfolgte bei
Zimmertemperatur bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60%. Die Dauer der Bildung
von Oberflächenfilm beträgt 0,5 Stunden.
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Das erhärtete Material (der Überzug) besaß eine relative Dennung
von 150% und eine Zerreißfestigkeit von 20 kp/cm2 (die Messungen wurden 150 Stunden
nach dem Aufbringen der Komposition auf die Oberfläche verschiedener Materialien
durchgeführt).
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Die Adhäsion wurde nach dem Abblätterungsverfahren von Messingnetz
von dem Material mit dem darauf aufgebrachten tiberzug ermittelt. Die Versuchsergebnisse
sind nachstehend angeführt.
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Adhäsion, kg/cm Versuchsbedindungen Stahl Kupfer Alumi- Organisches
nium Glas im Ausgangs zustand (150 Stunden nach dem Aufbringen der Komposition auf
die Materialoberfläche) . . 3,50 3,30 2,9Q 2,50 Nach der Einwirkung 98%iger Feuchtigkeit
während 170 Stunden 1,90 1,50 1,20 1,00 Nach der Einwirkung einer Temperatur von
2500 während 50 Stunden . . . . . . 2,55 ~ ~ 2,35 1,65
Beispiel
2.
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In einen Schaufelmischer brachte man 100 g 4 -Diiiydroxypolydimethylsiloxan
mit einer Viskosität, die 12 Minuten, gemessen auf einem Trichter mit einem Düsendurchmesser
von 5,4 mm, beträgt, ein. Dann gab man 100 g Zinkoxid, 50 g Chrom -oxid zu und führte
das Gemisch während 3 Stunden. Daiiii fügte man unter den Bedingungen, die den Kontakt
des erhaltenen Gemisches mit der Luftfeuchtigkeit ausschließen, 4 g Azetyl -azetatdiisopropoxyaluminium,
8 g Tetraäthoxysilan und 5 g Diäthylaminomethyltriäthoxysilan hinzu.
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Es wurde während 1 Stunde weitergerührt, wonach das fertige Gemisch
in Aluminiumtuben abgefüllt wurde.
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Zur Prüfung der erhaltenen Komposition wurde die letztere in einer
2 mm dicken Schicht auf die gereinigte und entfettete Oberfläche verschiedener Materialien
aufgebracht. Die Erhärtung der Komposition erfolgte bei Zimmertemperatur bei einer
relativen Luftfeuchtigkeit von 60%. Die Dauer der Bildung von Oberflächenfilm beträgt
0,5 Stunden.
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Das erhärtete Material (der Uberzu-) besaß eine relative Dehung von
200% und eine Zerreißfestigkeit von 25 kp/cm2 (die Messungen wurden 150 Stunden
nach dem Aufbringen der Komposition auf die Oberfläche verschiedener Materialien
durchgeführt).
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Die Adhäsion wurde nach der im dem Beispiel 1 beschriebenen Methode
bestimmt. Die Versuchsergebnisse sind nachstehend angeführt.
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Adhäsion, kg/cm Versuchsbedingungen Stahl Kupfer Aluminium organisches
Glas im Ausgangszustand (150 Stunden nach dem Aufbringen der Komposition auf die
Materialoberfläche) 3,30 3,50 2,90 2,55 Nach der Einwirkung 98%iger Feuchtigkeit
während 170 Stunden 1,95 1,85 1,24 1,40 Nach der Einwirkung einer Temperatur von
250°C während 50 Stunden 2,35 2,55 1,65 -Beispiel 3.
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In einen Schaufelmischer brachte man 100 g α,#-Dihydroxypolydimethylsiloxan
mit einer Viskosität, die 14 iinuten, gemessen wie in dem Beispiel 1 beschrieben,
beträgt, ein. Dann fügte man 150 g Zinkoxid hinzu und rührte das Gemisch während
3 Stunden. Unter den Bedingungen, die den Kontakt des erhaltenen Gemisches mit der
Luftfeuchtigkeit ausschließen, gab man 2,5 g Bis-(ö-oxychinolin;dibutoxytitan in
Form einer 20%igen Lösung
in Toluol und 2,5 g Diäthylaminomethyltriäthoxysilan
zu.
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Es wurde während 1 Stunde weitergerührt, wonach das fertige Gemisch
in Aluminiumtuben abgefüllt wurde.
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Zur Prüfung deL erhaltenen Komposition wurde die letztere in einer
2 mm dicken Schicht auf gereinigte und entfettete Oberfläche von Aluminium- und
stahlplatten aufgebracht. Das Erhätten der Komposition erfolgte bei Zimmertemperatur
und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60%. Die Dauer der Bildung von Oberflächenofilm
betrug 0,5 Stunden.
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Das erhärtete Material (der Überzug) besaß eine relative Dehnung
von 350% und eine Zerreißfestigkeit von 30 kp/cm² (die dem Messungen werden 150
Stunden nach Aufbringen der Komposition auf die Oberfläche der Platten durchgeführt).
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Die Adhäsion wurde nach der in aen Beispiel 1 beschliebenen Methode
bestimmt. Die Versuchsergebnisse sind nachstehend angeführt.
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Anhäsion, kg/cm Versuchbedingungen Aluminium Stahl Im Ausgangszustand
(150 Stunden nach dem Aufbringen der Komposition auf die Materialoberfläche) 4,43
2,27 Nach der Einwirkung 98%iger Feuchtigkeit während 170 Stunden 3,25 0,2 Nach
der Einwirkung einer Temperatur von 250°C während 50 Stunden 2,78 2,25
Beispiel
4.
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In einen Schaufelmischer brachte man 100 g 4 Zu Dihydro xypolydimethylsiloxan
mit einer Viskosität, die 14 Minuten, gemessen wie in dem Beispiel 1 beschrieben,
beträgt, ein. Dann fügte man 150 g Zinkoxid hinzu und führte das Gemisch während
3 Stunden. Unter den Bedingungen, die den Kontakt des erhaltenen Gemisches mit der
Luftfeuchtigkeit ausschließen, gab man 1,25 g 8-Oxychinolidindiisopropoxyaluminium,
1,25 g Tetraäthoxysilan und 2,5 g Diäthylaminomethyltriäthoxysilan zu. Es wurde
während 1 Stunde weitergerührt, wonach das fertige Gemisch in Aluminiumtuben abgefüllt
wurde.
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Zur Prüfung der erhaltenen Komposition wurde die letztere in einer
2 mm dicken Schicht auf gereinigte und entfettete Oberfläche von Stahlplatten aufgebrFcht.
Das Erhärten der Komposition erfolgte bei Zimmertemperatur und einer relativen Luftfeuchtigkeit
von 60%. Die Dauer der Bildung von Oberflächenfilm betrug 0,5 Stunden.
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Das erhärtete Material (der Überzug) besaß eine relative Dehnung
von 400% und eine Zerreißfestigkeit von 28 kp/cm2 (die Messungen wurden 150 Stunden
nach dem Aufbringen der Komposition auf die Oberfläche der Stahlplatten durchgeführt).
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Die Adhäsion wurde nach der in dem Beispiel 1 beschriebeinen Methode
bestimmt. Die Versuchsergebnisse sind nachstehend angeführt.
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Adhäsion, kg/cm Versuchsbedingungen Stahl Im Ausgangszustand (150
Stunden nach dem Aufbringen der Komposition auf die Liaterialoberfläche) 2 ,13 Nach
der Einwirkung 9iger Feuchtigkeit während 170 Stunden 0,1 Nach der Einwirkung einer
Temperatur von 2500C während 50 Stunden 2,55 Beispiel 5.
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In einen Schaufelmischer brachte man 100 g α, # Dihydroxypolydimethylsiloxan
mit einer Viskosität, die 14 Minuten, gemessen wie in dem Beispiel 1 beschrieben,
beträgt, ein.
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Dann fügte man 150 g Titandioxid hinzu und führte das Gemisch während
3 Stunden. Unter den Bedingungen, die den Kontakt des erhaltenen Gemisches mit der
Luftfeuchtigkeit ausschließen, gab man 6 g Bis-(azetylazetatdibutoxytitan, 6 g Tetraäthoxysilan
und 5 g Diäthylaminomethyltriäthoxysilan zu. Es wurde während 1 Stunde weitergerührt,
wonach das fertige Gemisch in Aluminiumtuben abgefüllt wurde.
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Zur Prüfung der erhaltenes Komposition wurde die letztere in einer
2 mm dicken Schicht auf gereinigte und entfettete Oberfläche von Stahlplatten aufgebracht.
Das Erhärten der Kom-Position erfolgte bei Zimmertemperatur tind einer relativen
Luftfeuchtigkeit von 60%. Die Dauer der Bildung von Oberflächenfilm betrug 0,5 Stunden.
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Das erhärtete Material (der Überzug) besaß eine relative Dehnung
von 150% und eine ZerreiBfestigkeit von 18 kp/cm2 (die Messungen wurden 150 Stunden
nach dem Auf bringen der Komposition auf die Oberfläche der Stahlplatten durchgeführt).
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Die Adhäsion wurde nach der in den Beispiel 1 beschriebenen Methode
bestimmt. Die Versuchsergebnisse sind nachstehend angeführt.
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Adhäsion, kg/cm Versuchsbedingungen Stahl Im Ausgangs zustand (150
Stunden nach dem Aufbringen der Komposition auf die Materialoberfläche 2,55 Nach
der Einwirkung 98%iger Feuchtigkeit während 170 Stunden 1,70 Nach der b1'inwirkung
einer Temperatur von 250°C während 50 Stunden 1,30 Beispiel 6.
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In einen Schaufelmischer brachte man unter den Bedingungen,
die
den Kontakt mit der Luftfeuchtigkeit ausschließen, 100 g α,# -Dihydroxypolydimethylsiloxan
mit einer Viskosität, die 10 Minuten, gemessen wie in dem Beispiel 1 beschrieben,
beträgt, 2 g Azetylazetatdiisopropoxyaluminium, 5 g Tetraäthoxysilan und 4 g Diäthylaminomethyltriäthoxysilan
ain. Es wurde während 0,5 Stunden weitergerührt, wonach das fertige Gemisch in Aluminiwatuben
abgefüllt wurde.
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Zur Prüfung der erhaltenen Komposition wurde die letztere in einer
2 am dicken Schicht auf die gereinigte und entfett;ete Oberfläche verschiedener
Materialien aufgebracht.
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Die Erhärtung der Komposition erfolgte bei Zimmertemperatur bei einer
relativen Luftfeuchtigkeit von 60%.
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Die Dauer der Bildung von Oberflächenfilm betrug 1 Stunde.
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Das erhärtete Material (der Überzug) besaß eine relative Dehnung
von 200% und ein Zerreißfestigkeit von 3,5 kp/cm² (die Messungen wurden 150 Stunden
nach dem Aufbringen der Komposition auf die Oberfläche verschiedener Uaterialien
durchgeführt).
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Die Adhäsion wurde durch das Abheben der zusammengeklebten Problem
bestimmt. Die Versuchsergebnisse sind nachstehend angeführt.
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Adhäsion, kg/cm² Versuchsbedingungen anorganisches organisches anorganinisches
Glas-anorga Glas-orga- sches Glas nisches Glas-Alu-Glas minium 1 2 3 4 Im Ausgangszustand
(150
1 2 3 4 Stunden nach dem Aufbringen der Komposition auf die
Materialöberfläche) 5,0 4,5 4,8 Nach der Einwirkung 98%iger Feuchtigkeit während
170 Stunden 4,5 3,0 3,5 Beispiel 7.
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in einen Schaufelmischer brachte man unter den Bedingungen, die den
Kontakt mit der Luftfeuchtigkeit ausschließen, 100 g i Dihydroxypolydimethylsiloxan
mit einer Viskosität, die 10 Minuten, gemessen wie in deia Beispiel 1 beschrieben,
beträgt 4 g Azetylazetatdiisopropoxyaluminium und 4 g Diäthyl -aminomethyltriäthoxysilan
ein. Es wurde während 0,5 Stunden weitergerührt, wonach das fertige Gemisch in Aluminiumtuben
abgeführt wurde.
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Zur Prüfung der erhaltenen Komposition wurde die letztere in einer
2 mm dicken Schicht auf die gereinigte und entfettete Oberfläche verschiedener Iglaterialien
aufgebracht. Die Erhärtung der Komposition erfolgte bei Zimmertemperatur bei einer
relativen Luftfeuchtigkeit von 60%.
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Die Dauer der Bildung von Oberflächenfilm betrug 3 Stunde den.
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Das erhärtete Material (der Uberzug) besaß eine relative
e
Dehnung von 250% und ein Zerreißfestigkeit von 2,5 kp/cm² (die Messungen wurden
150 Stunden nach dem Aufbringen der Komposition auf die Oberfläche verschiedener
Materialien durchgefüllt.
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Die Adhäsion wurde nach der in dem Beispiel 6 beschriebenen Methode
bestimmt. Die Versuchsergebnisse sind nachstehend angeführt.
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Adhäsion, kg/cm2 Versuchsbedingungen anorganisches organisches Glas-
anorgani- Glas- organisches Glas sches Glas Im Ausgangszustand (150 Stunden nach
dem Aufbringen der Eomposition auf die Materialoberfläche) 4,5 4,2 Nach der Einwirkung
ch 98%iger Feutigkeit während 170 Stunden 3,8 2,5 Beispiel 8.
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In einen Schaufelmischer brachte man 100 g of CO -Dihydroxypolymethylvinylsiloxan
mit einer Viskosität, die 10 Minuten, gassen wie in dem Beispiel 1 beschrieben,
beträgt, ein.
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Danii fügte man 150 g Zinkoxid hinzu und rührte das Gemisch während
3 Stunden. Unter den Bedingungen, die den Kontakt der ernaltenen Masse mit; Luftfeuchtigkeit
ausschließen, gab man 12g Azetylazetatdiisopropoxyaluminium und 5 g Diäthylaminomethyltriäthoxysilan
zu. Es wurde während 1 Stunde weitergerührt, wonach das fertige Gemisch in Aluminiumtuben
abgefüllt wurde.
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7ur Prüfung der erhaltenen Komposition wurde die letztere in einer
2 mm dicken Schicht auf die gereinigt;e und entfettete Oberfläche von Stahlplatten
aufgebracht. Die Erhärtung der Komposition erfolgte bei Zimmertemperatur bei einer
relativen Luftfeuchtigkeit von 60%. Die Dauer der Bildung von OberRlächeiifilm beträgt
O, 5 Stunden.
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Das erhärtete Material (der Überzug) besaß eine relative Dehnung
von 150% und eine Zerreißfestigkeit von 20 kp/cm² (die Messungen wurden 150 Stunden
nach dem Aufbringen der Komposition auf die Oberfläche der Stahlplatten vorgenommen).
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Die Adhäsion wurde nach der in dem Beispiel 1 beschriebenen Methode
bestimmt.
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Im Ausgangszustand (150 Stunden nach dem Aufbringen der Komposition
auf die Materialoberfläche) betrug die Adhäsion 2,5 kg/cm.