DE2040386B2 - Organopolysiloxanformmasse und Verwendung derselben - Google Patents
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Description
R,
CH2=CHSiO-^SiCIjVSiCH = CH2
worin R gleiche oder verschiedene einwertige Kohlenwasserstoffreste ohne aliphatische Ungesättigtheit
und π eine positive ganze Zahl von 8 bis 1500 bedeuten, 2) ein Organohydrogenpolysiloxan mit
wenigstens drei Si—H-Bindungen in einem Molekül und 3) einen anorganischen Füllstoff, dadurch
gekennzeichnet, daß sie 100 Gew.-Teile von 1), eine solche Menge 2), daß die Gesamtzahl der
Si - H-Bindungen 50 bis 500% der in der Formmasse enthaltenen Vinylreste entspricht, 1 bis 500 Gew.-Teile
3) und 4) 0,01 bis 200 Gew.-Teile eines Organopolysiloxancopolymeren, dessen Hauptkette
zusammengesetzt ist aus entweder a) RR'SiO-Einheiten allein oder a) RR'SiO-Einheiten und b)
R'SiOi^-Einheiten und als Endgruppen Organosiloxyeinheiten,
nämlich R"(R2)SiO0,5-Einheiten,
R"OSi(R2)Oo,5-Einheiten oder HOSi(R2)O0.5-Einheiten
aufweist, worin R der obigen Definition entspricht und die R'-Reste zu wenigstens 1 Mol-%
Vinylreste und im übrigen gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste ohne alipbatische Ungesättigtheit
und R" gesättigte oder ungesättigte einwertige Kohlenwasserstoffreste bedeuten und
das Verhältnis jeder der Einheiten b/(a + b)S0,5 ist,
und gegebenenfalls 5) 30 bis 100 Gew.-Teile eines Organosiloxancopolymeren, das aus c) SiO2-Einheiten
d) R3SiO0,5-Einheiten und e) CH2 = CH(R2)SiOo5-Einheiten
besteht, worin R die oben angegebene Bedeutung hat und das Molverhältnis jeder der
Einheiten angegeben ist durch (d + e)/c = 0,3 bis 3 und e/c = 0,01 bis 1, enthält.
2. Organopolysiloxanformmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R und R' Phenyl- oder
Methylreste sind, soweit nicht im Fall des Bestandteils 4) R' den Vinylrest bedeutet.
3. Organopolysiloxanformmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil
2) in solcher Menge vorhanden ist, daß die Gesamtzahl der Si- H-Bindungen 150 bis 300% der
in der Formmasse enthaltenen Vinylreste entspricht, und daß im Bestandteil 4) 5 bis 25 Mol-% der
R'-Gruppe Vinylreste und 95 bis 75 Mol-% der R'-Gruppe Methyl- und/oder Phenylreste und R"
Methyl-, Phenyl- oder Vinylreste sind.
4. Organopolysiloxanformmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im
Bestandteil 5) das Molverhältnis der Einheiten angegeben ist durch (d + e)/c = 0,6 bis 2 und e/c = 0,07
bis 0,15 und daß die Formmasse 30 bis 70 Gew.-Teile dieses Bestandteils 5) enthält.
5. Organopolysiloxanformmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bestandteil 4) eine Viskosität von 10 bis 1000 cSt bei 25° C hat und in seiner Molekülkette Triorganosilylreste
als Endgruppen aufweist.
Die Erfindung betrifft eine Organopolysiloxanformmasse, die in Abwesenheit von Pt-Katalysatoren
lagerfähig, in Gegenwart derselben zu Elastomeren härtet und
1) ein Organopolysiloxan mit einer Viskosität von 10 bis 300 00OcSt bei 25° C und der allgemeinen
Formel:
K2
CH2=CHSiO-|=SiOirSiCH=CH:
worin R gleiche oder verschiedene einwertige Kohlenwasserstoffreste ohne aliphatische Ungesättigtheit
und η eine positive ganze Zahl von 8 bis 1500 bedeuten,
2) ein Organohydrogenpolysiloxan mit wenigstens drei Si — H-Bindungen in einem Molekül und
3) einen anorganischen Füllstoff
2) ein Organohydrogenpolysiloxan mit wenigstens drei Si — H-Bindungen in einem Molekül und
3) einen anorganischen Füllstoff
enthält.
Es ist bekannt, daß eine Mischung, die aus einem Organopolysiloxan mit an Vinylgruppen gebundenen
J5 endständigen Siliciumatomen, einem Organosiloxancopolymeren,
das SiO2-Einheiten, RsSiOos-Einheiten und
CH2 = CH(R2)SiOo,5-Einheiten besteht, und einem Organohydrogenpolysiloxan
bei Raumtemperatur in Gegenwart eines Platinkatalysators rasch zu einem ausgezeichneten
Silikongummi vulkanisiert wird (vergleiche US-PS 34 36 366). Wenn jedoch zusätzlich zum Katalysator
ein Füllstoff, wie pulverisiertes Siliciumdioxid zugesetzt wird, wird die katalytische Wirkung stark
beschleunigt, so daß beim Spritzen, Überziehen oder Formen die Vulkanisation oft zu rasch für ein einfaches
Handhaben der Mischungen voranschreitet, jedoch läßt sich selbst durch Herabsetzung der Menge an
Platinkatalysator, die gewünschte Gießfähigkeitsdauer kaum erhalten.
Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, Chinolin, Picolin, Ν,Ν-Dimethylformamid, Benzotriazol, Trialkylphosphin
oder dergleichen zuzusetzen, weiche die Aktivität des Platinkatalysators herabsetzen und dadurch
die Vulkanisationsgeschwindigkeit verringern und die Fließfähigkeit der Mischung, während sie
verarbeitet wird, erhalten. Es ist jedoch schwierig, die Vulkanisationsgeschwindigkeit durch Einstellung der
Katalysatormenge im gewünschten Bereich zu halten, und es erfordert manchmal mehrere Tage und Wochen,
bis eine solche Mischung vollständig vulkanisiert ist und die gewünschte mechanische Festigkeit entwickelt.
Erfindungsgemäß sollen bei Raumtemperatur vulkanisierbare
Organopolysiloxanmischungen geschaffen werden, die von den oben angegebenen Nachteilen frei
sind und insbesondere eine geregelte Vulkanisationsgeschwindigkeit aufweisen, welche eine ausgezeichnete
Verarbeitbarkeit beim Spritzen, Formen und Herstellen von überzügen zur Folge hat.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäßen Organopolysiloxanformmassen, welche die in den
Patentansprüchen angegebene Zusammensetzung haben.
Die Erfindung beruht auf der Beobachtung der Anmelderin, daß bei Zugabe einer kleinen Menge des
als Bestandteil 4) bezeichneten Organopolysiioxancopolymeren mit einem hohen Anteil an Vinylresten in seiner
Molekülkette zu der aus den Bestandteilen 1), 2), 3) und 5) bestehenden Mischung die Vulkanisationsgeschwin- ι ο
digkeit der Mischung, die durch den Platinkatalysator erhöht wird, ohne Zugabe irgendeines weiteren Stoffes,
wie es die bisherige Praxis war, verringert wird, so daß die Mischung während ihrer Verarbeitung, zum Beispiel
während des Spritzens oder Formens, gießfähig gehalten wird und dann recht rasch vulkanisiert, um
einen Silikongummi zu liefern, der nicht durch andere Stoffe verschlechtert ist
Der Bestandteil 1) ist ein lineares Polysiloxan, dessen Molekülkette endständige Vinyldiorganosälylreste auf-
CH2 = CH-
CH, SiO
CH3 weist, und wird beispielsweise in bekannter Weise durch
cohydrolysierten entsprechender Chlorsilane oder Alkoxysilane oder, indem Divinyltetraorganodisiloxan und
Diorganosiloxan der Gleichgewichtsreaktion unterworfen werden, hergestellt Er besteht aus zwei oder mehr
Arten von Organosiloxyeinheiten und entspricht der folgenden allgemeinen Formel:
R2
CH2=CHSiO-hSioir SiCH=CH2
CH2=CHSiO-hSioir SiCH=CH2
worin R und η die oben angegebene Bedeutung haben, und zeigt eine Viskosität von 10 bis 300 000 es bei 25"C.
Die keine aliphatische Ungesäitigtheit aufweisenden, in der obigen Formei mit R bezeichneten einwertigen
Kohlenwasserstoffreste sind vorzugsweise Methyloder Phenylreste, und die Strukturformeln solcher
Organopolysiloxane entsprechen beispielsweise:
CH1
-Si-CH = CH2
, CH3
, CH3
QH5 CH2 = CH- SiO-
QH5
CH1 CH2 = CH-SiO
QH5
CH3 QH5 SiO-I—Si-CH = CH2
CH3 CH3 SiO-
CH, QH5
CH1
CH1
-Si-CH
CH3
CH3
CH2
CH3
CH2 = CH-SiO-CH,
SiO
QH5,
0,1 CH3
!
SiO
!
SiO
CH1
-Si-CH = CH2
CH,
CH,
Der Bestandteil 5) ist ein Copolymerer, das, wie obenerwähnt, aus c) SiO2-Einheiten, d) R3SiOo,5-Einheiten
und e) CH2=CH(R2)SiO0,5-Einheiten besteht,
welches durch Veränderung der Molverhältnisse von c), d) und e) variiert werden kann, wobei jedoch für
praktische Zwecke der Wert von (d + e)/c zweckmäßigerweise zwischen 0,3 bis 3 oder vorzugsweise
zwischen 0,6 bis 2, insbesondere vorzugsweise zwischen 0,7 und 1,0 und der Wert von e/c zweckmäßigerweise
zwischen 0,01 bis 1, oder vorzugsweise zwischen 0,07 und 0,15, liegen. Ein solches Siloxan wird in bekannter
Weise hergestellt, indem man als eine Quelle von SiO2-Einheiten Natriumsilicat, Alkylsilicat, Polyalkysilicat
oder Siliciumtretrachlorid, als eine Quelle von R3SiOo1S-Einheiten, R3SiOSiR3 oder R3SiCI und als eine
Quelle von CH2 = CH(R2)Ooj-Einheiten
CH2 = CH(R2)SiOSi(R2)CH = CH2
CH2 = CH(R2)SiCl
verwendet und sie in Gegenwart einer Säure cohydrolysiert. Die in den obigen Einheitsformeln mit R
wiedergegebenen, keine aliphatische Ungesättigtheit aufweisenden einwertigen Kohlenwasserstoffreste sind
zweckmäßigerweise Methyl- oder Phenylreste, wie im Fall des Bestandteils 1).
Dieser Bestandteil 5) dient zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des aus den erfindungsgemäßen
Mischungen hergestellten vulkanisierten Produkts (Gummi), so daß zur Erreichung einer guten Wirkung
empfohlen wird, 30 bis 70 Gewichtsteile oder manchmal sogar eine chemisch äquivalente Menge des Bestandteils
5) zu 100 Gewichtsteilen des Bestandteils 1) zuzusetzen. Wenn jedoch keine solche Wirkung zu
erwarten ist, kann der Bestandteil 5) weggelassen werden.
Der Bestandteil 4) ist ein Organosiloxancopolymeres, das verwendet wird, um die Verarbeitbarkeit der
erfindungsgemäßen Mischung zum Zeitpunkt ihrer Vulkanisation durch Regelung der katalytischen Wirkung
der Platinverbindung und Aufrechterhaltung der Fließfähigkeit der Mischung während einer erforderlichen
Zeitdauer zu verbessern. Wie oben erwähnt, besteht seine Hauptkette entweder aus a) RR'SiO-Ein-
heiten allein oder aus a) RR'SiO-Einheiten und b) R'SiOi^-Einheiten, wobei das Verhältnis der Einheiten
zueinander b/(a+b) e/(d + e)S0,5 ist. Es enthält in einem verhältnismäßig höheren Verhältnis als die
Bestandteile 1) und 5) an Siliciümatome gebundene Vinylresle, das heißt wenigstens 1 Mol-% oder
vorzugsweise 5 bis 25 Mol-% der durch R' wiedergegebenen einwertigen Kohlenwasserstoffreste sind Vinylreste.
Als Endgruppen besitzt dieses Organosiloxanco-
(CH3J3SiO
polymere R"( R2)SiO0-5-, ^OSi(R2)O05- oder
HOSi(R2)Oo,5-Einheiten. Vorzugsweise sind die oben bei
der Definition von R und R' erwähnten einwertigen, keine aiiphatische Ungesättigtheit aufweisenden Kohlenwasserstoffreste
Methyl- oder Phenylreste, wie im Fall der Bestandteile 1) und 5). Als Beispiele seien die
folgenden Strukturformeln solcher Copolymeren angegeben:
CH2 = CH-SiO
C2H5O
(m : 8 bis 1500)
Die Molekülkette des Organosiloxancopolymeren besitzt als Endgruppen Triorganosilylreste, und der
Polymerisationsgrad des Copolymeren sollte zweckmäßigerweise höchstens 1500, ausgedrückt als Siloxaneinheiten
oder vorzugsweise 8 bis 60 betragen, was bedeutet, daß das Organosiloxancopolymere eine
Viskosität von 10 bis 100 cSt, oder vorzugsweise von 6
bis 100 cSt bei 25° C, aufweisen sollte.
Selbst eine geringe Zugabe dieses Bestandteils 4) bewirkt eine Verlängerung der Gießfähigkeitszeit der
erfindungsgemäßen Mischungen. Beispielsweise wenn der Mischung nur 0,01 Gewichtsteil des Bestandteils 4)
gegenüber 100 Gewichtsteilen des Bestandteils 1) zugesetzt wird, trägt diese geringe Menge etwas zur
Verlängerung der Gießfähigkeitszeit bei, und die Wirkung ist um so größer, je größer das Verhältnis (der
Anteil) an
CH3
--SiO
CH=CH2J
Einheiten
oder insbesondere vorzugsweise höchstens 10 Gewichtsteile gegenüber 100 Gewichtsteilen des Bestandteils
1). Wie oben angegeben ist die Zugabe des Bestandteils 4) zur erfindungsgemäßen Mischung
bemerkenswert wirksam, jedoch kann eine solche Wirkung nicht erreicht werden durch Ersatz eines Teils
der einwertigen Kohlenwasserstoffreste, die in der Hauptkette des Bestandteils 1) vorhanden und mit R
bezeichnet sind, durch Vinylreste. In letzteren Fall wird
zwar die Gießfähigkeitszeit der Mischung verlängert, jedoch werden die mechanischen Eigenschaften des
vulkanisierten Produkts wesentlich verschlechtert, so daß die Verwendungsmöglichkeiten dieses Produkts
sehr beschränkt sind.
Die zwischen dem als Bestandteil 2) verwendeten Organohydrogenpolysiloxan und den Bestandteilen 1),
4) und 5) in Gegenwart eines unten angegebenen Platinkatalysators stattfindende Reaktion ist eine
Additionsreaktion, und der Bestandteil 2) vulkanisiert sie und gibt Silicongummis mit für praktische Zwecke
ausreichender Festigkeit In einem Molekül des Bestandteils müssen wenigstens drei Si — H-Verbindungen
vorhanden sein, und Beispiele für diese Organohydrogensiloxane sind:
Es sei jedoch bemerkt, daß die Verwendung einer übergroßen Menge des Bestandteils 4) die mechanische
Festigkeit des hergestellten Silikongummis verschlechtern kann. Die geeignete Menge ist daher höchstens 200
Gewichtsteüe, gewöhnlich höchstens 100 Gewichtsteile
65
(H \
SiO
CH3
SiO
CH3
im: 3-T,
(CH3)3SiO- -SiO
CH3
(H
SiO
CH3 \ CIi6Jn CH3
Si(CH3J3
CH3
Si-H
Si-H
CH3
H-SiO
H-SiO
CH3
CH3
SiO
SiO
CH
SiO
CH
-Si(CH3
(η : 8—500 in jedem Fall)
oder ein Copolymeres, bestehend aus:
H
oder ein Copolymeres, bestehend aus:
H
—SiO- Einheiten,
CH3
CH3SiO1,5-Einheiten und (CH3)2Si0-Einheiten oder
ein Copolymeres, bestehend aus:
CH3
H—SiO05-Einheiten und SiO2-Einheiten.
CH3
CH3
Um Silokongummis bester Qualität zu erhalten, sollte, wie oben erwähnt, die verwendete Menge des
Bestandteils 2) so groß sein, daß die Gesamtzahl der in ihr enthaltenen Si — H-Bindungen 50 bis 500%, vorzugsweise
150 bis 300%, der in den Bestandteilen 1), 4) und 5)
enthaltenen Vinylreste ist.
Der Bestandteil 3), ein anorganischer Füllstoff, ist beispielsweise feinverteiltes Siliciumdioxid, wie pyrogene
Kieselsäure oder Siliciumdioxid-Aerogel, Aluminiumsilicat, Quarzpulver, Kaliumcarbonat, Eisenoxid,
Zinkoxid oder Magnesiumcarbonat. Die Menge an verwendetem Füllstoff kann in einem weiten Bereich
von 1 bis 500 Gewichtsteilen oder vorzugsweise 5 bis 500 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Bestandteils
1) liegen. Um vulkanisierte Produkte mit Löscheigenschaft zu erhalten, ist die Verwendung und
Quarzpulver ratsam. Ein Zusatz von 30 bis 200 Gewichtsteilen von solchem Quarzpulver hat eine gute
Wirksamkeit.
Schließlich wird noch ein Platinkatalysator verwendet, der die zwischen der ™Si—CH = CH2-Bindung und
der »Si—Η-Bindung stattfindende Additionsreaktion bei Raumtemperatur katalysiert. Beispiele dafür sind
das bekannte feinverteilte elementare Platin, Chloroplatinsäure oder Komplexe mit Olefinen (z. B. Äthylen,
Propylen oder Butadien) oder Chloroplatinsäure. Besonders erwünscht ist, daß der Katalysator in
Organopolysiloxanen, welche die Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Mischung sind, löslich ist. Solche
Platinkatalysatoren sind in den US-PS 32 20 972 und 31 59 601 beschrieben. Die zugesetzte Katalysatormenge
beträgt im allgemeinen von 0,5/1 Million bis 20/1 Million Gewichtsteilen (ausgedrückt als elementares
Platin), bezogen auf das Gesamtgewicht der in den Mischungen enthaltenen Organopolysiloxanbestandtei-Ie,
so daß die Mischungen eine günstige Gießfähigkeitszeit erhalten und nach Beendigung der Bearbeitung bei
Raumtemperatur vollständig vulkanisiert werden können.
Die erfindungsgemäßen Formmassen werden hergestellt, indem auf einer Walze, einem Kneter oder einem
ίο Innenmischer (Banbury-Mischer) die Mischungen der
oben angegebenen Bestandteile 1), 2), 3), 4), 5) und der Katalysator geknetet werden. Bei der Herstellung der
Mischung werden gewöhnlich zunächst die Bestandteile 1), 3), 4) und 5) gleichmäßig gemischt und dann die
Bestandteile 2) und Katalysator zu der Mischung zugegeben. Um die Mischungen für längere Zeit zu
lagern, müssen sie in zwei Komponenten aufgeteilt werden, beispielsweise muß entweder der Bestandteil 2)
oder der Katalysator als eine Komponente und der Rest als andere Komponente gepackt werden, und die beiden
Komponenten werden am Verwendungspunkt gemischt.
Die so hergestellten Mischungen werden beispielsweise bei Raumtemperaturen in 24 Stunden vulkanisiert,
so daß sie besonders zu empfehlen sind zum Versiegeln von Elektronikteilen, bei denen Erhitzen zu vermeiden
ist. Wenn ein Erhitzen unschädlich ist, können sie beispielsweise auf eine Temperatur zwischen 80 und
1500C erhitzt werden, um die vollständige Vulkanisation
durchzuführen. Man erhält dadurch Silikongummis von größerer Härte. Ob die erfindungsgemäßen Mischungen
erhitzt werden können oder nicht, wird dem Verwendungszweck der Mischungen entsprechend festgelegt.
Die Erfindung wird erläutert durch die folgenden Beispiele, in denen alle Teile Gewichtsteile sind. Physikalische Eigenschaften, wie Härte, Zugfestigkeit und Dehnung der vulkanisierten Produkte sind alle nach JIS (Japanischer Industrie Standard) C 2123 gemessen.
Die Erfindung wird erläutert durch die folgenden Beispiele, in denen alle Teile Gewichtsteile sind. Physikalische Eigenschaften, wie Härte, Zugfestigkeit und Dehnung der vulkanisierten Produkte sind alle nach JIS (Japanischer Industrie Standard) C 2123 gemessen.
Bestandteil 1): 100 Teile von Dimethylpolysiloxan mit
Dimethylvinylsiloxyendgruppen (durch Dimethylvinylsiloxy abgebrochene Ketten) mit einer Viskosität
von 45OcSt bei 25° C und bestehend aus Dimethylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 1,2 Mole zu 100 Mole;
Bestandteil 4): 3 Teile Organosiloxancopolymeres mit Trimethylsiloxy-Endgruppen mit einer Viscosität
von 5OcSt bei 25° C und bestehend aus Trimethylsiloxyeinheiten,
Methylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten im Verhältnis 5 Mole zu 20
Mole zu 75 Mole;
Bestandteil 2): 7,5 Teile Methylhydrogenpolysiloxan mit
einer Viskosität von 37 cSt bei 250C und bestehend aus Methylhydrogensiloxyeinheiten, Methylsiloxy
(CH3SiOi,5-Einheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 5,5 Mole zu 2 Mole zu 1,6 Mole;
Bestandteil 3): 150 Teile Quarzpulver und
Katalysator: 0,1 Teil 2-Äthylhexanollösung, die 5 Gewichts-% Chloroplatinsäurehexahydrat gelöst enthält.
Katalysator: 0,1 Teil 2-Äthylhexanollösung, die 5 Gewichts-% Chloroplatinsäurehexahydrat gelöst enthält.
Wenn die obigen Bestandteile gleichmäßig gemischt werden, behalt die Mischung ihre Gießfähigkeit etwa 6
Stunden lang, wodurch Spritzen oder andere Verfahrensmaßnahmen mit Leichtigkeit durchgeführt werden
können, und in 24 Stunden war die Mischung genügend
vulkanisiert, um einen Silikongummi mit einer Härte von 45 zu liefern. Wenn die Mischung auf 90°C erwärmt
wurde, wurde sie in ungefähr 6 Minuten zu einem Silikongummi mit einer Härte von 68 vulkanisiert.
Zum Vergleich wurde ein ähnlicher Versuch durchgeführt, bei dem alle Bestandteile, außer dem Bestandteil
4), verwendet wurden, wodurch eine Mischung erhalten wurde, die in etwa 3 Minuten unter Verlust von
Fließfähigkeit erstarrte (gelierte). Ein weiterer ähnlicher Versuch wurde durchgeführt, bei dem nicht nur der
Bestandteil 4) weggelassen, sondern auch die Katalysatormenge auf 0,01 Teil herabgesetzt wurde. Die
erhaltene Mischung gelierte innerhalb etwa 5 Minuten und ergab selbst nach 24 Stunden einen ungenügend
vulkanisierten weichen Silikongummi, dessen Oberfläehe noch klebrig war.
Bestandteil 1): 70 Teile Dimethylpolysiloxan mit Dimethylvinylsiloxyendgruppen mit einer Viskosität
von 300OcSt bei 25° C und bestehend aus Dimethyivinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 0,5 Mole zu 100 Mole;
Bestandteil 5): 30 Teile Organopolysiloxan bestehend aus SiO2-Einheiten, Dimethyivinylsiloxyeinheiten
und Trimethylsiloxyeinheiten
Mole zu 1 Mol zu 7 Mole;
Mole zu 1 Mol zu 7 Mole;
im Verhältnis 10
Bestandteil 4): 0,5 Teile Organosiloxancopolymeres mit
Trimethylsiloxyendgruppen, wie in Beispiel 1 definiert;
Bestandteil 2): 5 Teile Organohydrogenpolysiloxan bestehend aus SiO2-Einheiten und Dimethylhydrogensiloxyeinheiten
im Verhältnis 1 Mol zu Mole;
Bestandteil 3): 40 Teile Quarzpulver;
Pt-Katalysator: 0,05 Teile Octylalkohollösung, welche 5
Gewichtsteile Chloroplatinsäurehexahydrat Hexahydrat gelöst enthielt.
Es wurden 4 Arten von Mischugen wie folgt aus verschiedenen Zusammenstellungen der obigen Bestandteile
hergestellt und die Gießfähigkeitszeit und physikalischen Eigenschaften wurden untersucht, wobei
man die in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnisse erhielt. Von den vier Arten ist D die erfindungsgemäße
Mischung, während die anderen Mischungen als Vergleichsmischungen hergestellt wurden.
Mischung A: Bestandteile 1), 2), 5) und Pt
Mischung B: Bestandteile 1), 2), 4), 5) und Pt
Mischung C: Bestandteile 1), 2), 3), 5) und Pt
Mischung D: Alle oben angegebenen Bestandteile.
Mischung B: Bestandteile 1), 2), 4), 5) und Pt
Mischung C: Bestandteile 1), 2), 3), 5) und Pt
Mischung D: Alle oben angegebenen Bestandteile.
Mischung
Gießfähigkeitszeit
Härte der Mischung nach 24 Std.
Nach 30 Minuten Erhitzen auf 150"C
Härte Zugfestigkeit Dehnung
(kp/cm2) (%)
A | ca. 4 Std. | 30 |
B | ca. 8 Std. | 25 |
C | ca. 5 Min. | - |
D | ca. 8 Std. | 35 |
Zur Mischung C wurden verschiedene Mengen an Tributylphosphin gegeben, welches zur Verzögerung
des Platinkatalysators dient, um ihre Wirkungen auf die Vulkanisation der Mischungen festzustellen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 aufgeführt. Wie sich daraus ergibt, führte keiner der Zusätze zur richtigen Gießfähigkeitszeit
der Mischungen, wie sie die erfindungsgemäße Mischung aufweist.
Menge des | Gießfähigkeits | Härte nach Erhitzen der |
zugefügten | zeit | Mischung auf 150"C |
Tributylphosphins | während 30 Min. | |
(Teile) | ||
0,001 | 5 Min. | _ |
0,002 | 5 Min. | - |
0,003 | 3 Tage | 60 |
0,004 | 7 Tage | 60 |
0,006 | 20 Tage | 30 |
0,01 | 30 Tage | Nicht vulkanisiert |
Wenn in der Mischung C als Bestandteil 1) Organopolysiloxan mit Dimethylsiloxyendgruppen
einer Viskosität von 300 cSt bei 250C und bestehend aus
Dimethyivinylsiloxyeinheiten, Dimethylsiloxyeinheiten 55
55
55
60
60
60
60
150
150
150
130
und Methylvinylsiloxyeinheiten im Verhältnis 0,5 Mole
zu 98 Mole zu 2 Mole verwendet wurde, zeigte die Mischung eine Gießfähigkeitszeit von 30 Minuten,
jedoch lag die Zugfestigkeit des vulkanisierten Produkts unter 10 kp/cm2 und war damit praktisch unbrauchbar.
Es wurden Versuche ähnlich Beispiel 1 durchgeführt, wobei der in Beispiel 1 verwendete Bestandteil 4) durch
eines der folgenden Organosiloxancopolymeren ersetzt wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3
angegeben.
a) 3 Teile Organosiloxancopolymeres mit Dimethylvinylsiloxyendgruppen,
mit einer Viskosität von 8OcSt bei 25° C und bestehend aus Dimethyivinylsiloxyeinheiten,
Methylvinylsiloxyeinheiten, Diphenylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten im
Verhältnis 5 Mole zu 15 Mole zu 5 Mole zu 75 Mole; bo b) 3 Teile Organosiloxancopolymeres mit Dimethylvinylsiloxyendgruppen,
mit einer Viskosität von 5OcSt bei 25° C und bestehend aus Dimethyl vinylsiloxyeinheiten,
Methylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten im Verhältnis 5 Mole zu 15
bS Mole zu 80 Mole;
c) 3 Teile Organosiloxancopolymeres mit Trimethylsiloxyendgruppen mit einer Viskosität von 50 cSt
bei 25° C und bestehend aus Trimethylsiloxyeinhei-
ten, Methylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 5 Mole zu 10 Mole zu 85 Mole;
d) 3 Teile Organosiloxancopolymeres mit Trimethylsiloxyendgruppen mit einer Viskosität von oöcSt
bei 25°C und bestehend aus Trimethylsiloxyeinheiten, Methylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 5 Mole zu 50 Mole zu 45 Mole;
e) 3 Teile Organosiloxancopolymeres mit Trimethylsiloxyendgruppen mit einer Viskosität von 600 cSt
bei 25°C und bestehend aus Trimethylsiloxyeinheiten, Methylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 1 Mol zu 20 Mole zu 79 Mole;
f) 3 Teile Organosiloxancopolymeres mit Trimethylsiloxyendgruppen,
mit einer Viskosität von 80 00OcSt bei 25° C und bestehend aus Trimethylsiloxyeinheiten,
Methylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 0,2 Mole zu 20 Mole zu 79,8 Mole;
g) 3 Teile Organopolysiloxan mit Dimethylvinylsiloxyendgruppen, mit einer Viskosität von 10 cSt bei
25° C und bestehend aus Dimethylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten im Verhältnis 1
Mol zu 4 Mole.
30
35
40
Bestandteil 1): 100 Teile Dimethylpolysiloxan mit Dimethylvinylsiloxyendgruppen mit einer Viskosität
von 120OcSt bei 250C und bestehend aus Dimethylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 0,7 Mole zu 100 Mole;
Bestandteil 4): 0,15 Teile Organosiloxancopolymeres mit Trimethylsiloxyendgruppen, wie in Beispiel 1
definiert, so
Bestandteil 2): 5 Teile Methylhydrogenpolysiloxan mit
einer Viskosität von 20 cSt bei 25° C und bestehend aus Methylhydrogensiloxyeinheiten, Dimethylsiloxyeinheiten
und Dimethylhydrogensiloxyeinheiten im Verhältnis 1 Mol zu 2,53 Mole zu 0,238 Mole;
Bestandteil 3): 50 Teile Quarzpulver;
Katalysator: 0,2 Teile 2-Äthylhexanollösung, wie in
Beispiel 1 definiert.
Art des | Gießfahigkeits- | Härte der | Vulkanisa |
Bestand | zeit | Mischung | tionszeit |
teils4} | nach 24 Std. | bei 900C | |
a | 5Std. 30 Min. | 45 | 6 Min. |
b | 5 Std. 30 Min. | 45 | 6 Min. |
C | 4Std. | 50 | 5 Min. |
d | 12 Std. | 25 | 8 Min. |
e | 6 Std. | 45 | 6 Min. |
f | 5 Std. | 40 | 6 Min. |
g | 5 Min. | - | — |
Beispiel 4 |
55
Wenn die obigen Bestandteile gleichmäßig gemischt wurden, behielt die Mischung ihre Gießfähigkeit
während 2 Stunden und wurde innerhalb 24 Stunden be! 25°C zu einem Silikongummi mit einer Härte von 30
vulkanisiert. Eine andere, aus den gleichen Bestandteilen, mit Ausnahme des Bestandteils 4) hergestellte
Mischung erstarrte (gelierte) in 5 Minuten unter Verlust der Gießfähigkeit.
b0
65
Bestandteil 1): 100 Teile Dimethyipolysiloxan mit Diphenylvinylsiloxyendgruppen, mit einer Viskosität
von 50OcSt bei 25° C und bestehend aus Diphenylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 1,2 Mole zu 100 Mole;
Bestandteil 4): 100 Teile Organopolysiloxanpolymeres mit Trimethylsiloxyendgruppen, mit einer Viskosität
von lOcSt bei 25° C und bestehend aus Trimethylsiloxyeinheiten, Methylvinylsiloxyeinheiten
und Dimethylsiloxyeinheiten im Verhältnis 1 Mol zu 0,25 Mole zu 3,75 Mole;
Bestandteil 2): 30 Teile Organohydrogenpolysiloxan mit einer Viskosität von 20OcSt bei 25° C und
bestehend aus Trimethylsiloxyeinheiten, Methylhydrogensiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 2 Mole zu 60 Mole zu 200 Mole;
Bestandteil 3): 300 Teile Quarzpulver;
Katalysator: 0,2 Teile 2-Äthylhexanollösung wie in Beispiel 1 angegeben.
Wenn die obigen Bestandteile gleichmäßig gemischt wurden, behielt die Mischung ihre Gießfähigkeit 4
Stunden lang, und wenn sie 24 Stunden bei 25° C stehengelassen wurde, wurde ein Silikongummi mit
einer Härte von 25 erhalten.
Bestandteil 1): 100 Teile Dimethylpolysiloxan mit Dimethylvinylsiloxyendgruppen, mit einer Viskosität
von 500OcSt bei 25° C und bestehend aus Dimethylvinylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten
im Verhältnis 0,45 Mole zu 100 Mole;
Bestandteil 5): 3 Teile Organopolysiloxan wie in Beispiel 2 angegeben;
Bestandteil 4): 0,1 Teil Organopolysiloxan mit einer Viskosität von 2OcSt bei 25° C und bestehend
aus Triäthoxymethylsiloxyeinheiten, [CH = CH2(CH3)SiO]4-Einheiten und [(CH3J2SiO]4-Einheiten
im Verhältnis 1 Mol zu 4 Mole zu 14 Mole;
Bestandteil 2): 5 Teile Organohydrogenpolysiloxan wie in Beispiel 4 angegeben;
Bestandteil 3): 5 Teile Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m2/g;
Katalysator: 1 Teil Platinkatalysator verteilt über einen Träger aus Diatomeenerde, hergestellt durch
Eintauchen von 5 g Diatomeenerde in 100 cm3 einer 0,025%igen wäßrigen Lösung von Chloroplatinsäure-Hexahydrat,
Abtrennen der Erde, Trocknen in einem thermostatischen Luftbad bei 125° C
während 20 Stunden und Reduzieren während ungefähr 1 Stunde in einem Wasserstoffstrom bei
einer Temperatur zwischen 330 und 350° C.
Wenn die obigen Bestandteile gleichmäßig gemischt waren, behielt die Mischung ihre Gießfähigkeit 1 Stunde
lang, und wenn sie 24 Stunden bei 25° C stehengelassen wurde, wurde ein Silikongummi mit einer Härte von 20
erhalten. Ein anderer Versuch, bei dem 0,1 Teil 3%ige Octylalkohollösung von Pt-Cl2 · S(C2Hs)2 statt des
obigen Platinkatalysators verwendet wurde, lieferte ähnliche Ergebnisse, jedoch ein anderer Versuch, bei
dem kein Bestandteil 4) verwendet wurde, lieferte eine Mischung, die in etwa 5 Minuten erstarrte (gelierte).
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Organopolysiloxanfonnmasse, die in Abwesenheit von Pt-Katalysatoren lagerfähig, in Gegenwart derselben zu Elastomeren härtet, enthaltend 1) ein Organopolysiloxan mit einer Viskosität von 10 bis 300 000 cSt bei 25°C und der allgemeinen Formel:6. Verwendung der Formmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung von Elastomeren durch Spritzen oder Überziehen von Unterlagen bei einer Temperatur zwischen 80 und 150° C.
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