DE2908036C3 - Teilweiser oder vollständiger Ersatz der nichtreaktiven Polysiloxane in härtbaren Polysiloxanmassen - Google Patents
Teilweiser oder vollständiger Ersatz der nichtreaktiven Polysiloxane in härtbaren PolysiloxanmassenInfo
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- Y10S528/901—Room temperature curable silicon-containing polymer
Description
4)
worin die Reste R im gleichen Molekül gleich oder verschieden sein können und die Bedeutung H
und/oder Alkyl-, Alkylen-, Halogen-, Alkylhalogen-, Nitril-, Amin- oder Amidgruppen haben können, m
eine Zahl zwischen 1 und 25 bedeutet und R' CnHjn+I bedeutet, wobei η eine Zahl zwischen 1 und
30 bedeutet, als teilweiser oder vollständiger Ersatz der nichtreaktiven Polysiloxane in härtbaren Polysiloxanmassen
in Mengen von 5 bis 100 TIn je 100 TIn an härtbaren Polysiloxanen.
Aushärtbare Massen aus organischen Polysiloxanen, setzen sich grundsätzlich aus einem Polysiloxan, das
reaktionsfähige Gruppen (z. B. Silan-, Silanol-, Alkoxysilangruppen)
enthält, einem Vulkanisierungsmittel (z. B. Acetoxysilan, Alkoxysilan, Aminosilan, Ketoxime, Vinylsiloxan
oder einem Peroxid) und einem Beschleuniger (z. B. Zinnsalze) zusammen. Diese Verbindungen können
durch Kontakt mit der Umgebungsfeuchtigkeit, bei Vermischung aller Bestandteile oder bei Wärmeeinwirkung
aushärten.
Zur Änderung der Eigenschaften der aushärtbaren Verbindungen für spezifische Verwendungsformen
können nicht reaktionsfähige Flüssigpolysiloxane, wie α-ω-Trimethylpolydimethylsiloxane, ThixotropiemiUel,
wie pyrogenisches Silicium, Füllstoffe oder Pigmente beigegeben werden.
Wegen der hohen Kosten der Polysiloxane bietet sich die Verwendung von organischen Verbindungen in den
Polysiloxanmassen als eine vorteilhafte Möglichkeit an.
Diese organischen Verbindungen können die nicht reaktionsfähigen Flüssigpolysiloxane ganz oder teilweise
ersetzen. Die schlechte Verträglichkeit der Polysiloxane mit anderen chemischen Substanzen schränkt
jedoch die Verwendung siliciumfreier organischer Verbindungen bedeutend ein.
Bisher wurden organische Verbindungen, wie Paraffinöl,
Adipinate, Polybuten oder Polyisobutylen, bei der Herstellung von Polysiloxanmassen, die bei Raumtem-
in peratur oder durch Wärmeeinwirkung vulkanisieren,
verwendet. Diese Verbindungen weisen im allgemeinen schlechte Stabilitätseigenschaften auf und neigen zum
Ausschwitzen.
Außerdem besitzen die bisher verwendeten organisehen Verbindungen im allgemeinen keine ausreichende
Verträglichkeit mit den Polysiloxanen, um die Herstellung von transparenten aushärtbaren Massen zu
ermöglichen.
Dagegen besitzen die organischen Verbindungen, die diese Nachteile nicht aufweisen, wie z. B. Polybuten mit niedrigem Molekulargewicht, eine zu hohe Flüchtigkeit und entweichen allmählich aus der ausgehärteten Verbindung, insbesondere bei Temperaturen über 50° C.
Dagegen besitzen die organischen Verbindungen, die diese Nachteile nicht aufweisen, wie z. B. Polybuten mit niedrigem Molekulargewicht, eine zu hohe Flüchtigkeit und entweichen allmählich aus der ausgehärteten Verbindung, insbesondere bei Temperaturen über 50° C.
Die genannten Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß man bei der Herstellung der
aushärtbaren Polysüoxanmassen organische alkylaromatische
Verbindungen verwendet.
Bei den durchgeführten Versuchen hat sich überraschenderweise ergeben, daß diese aikylaromatischen
«ι Verbindungen eine ausnehmend gute Verträglichkeit
mit Polysiloxanen besitzen und den aushärtbaren Massen in relativ großen Mengen beigegeben werden
können, ohne daß die Transparenz negativ beeinflußt wird oder Ausschwitzerscheinungen auftreten
r> Erfindungsgemäß werden alkylaromatische Verbindungen
mit einem Molekulargewicht von mehr als 200 der nachgenannten Art verwendet, um die Verdampfungsverluste
einzuschränken oder zu vermeiden, wenn die ausgehärteten Verbindungen hohen Raumtempera-
■i» türen ausgesetzt werden.
Die genannten alkylaromatischen Verbindungen nehmen an der Aushärtungsreaktion der Polysiloxane
nicht teil und ersetzen die normalerweise verwendeten Flüssigsilikone, wobei sie gleichzeitig die Eigenschaften
4r> der ausgehärteten Verbindungen modifizieren und die
Elastizität, Biegsamkeit, Gasdurchlässigkeit etc. regulieren.
Die alkylaromatischen Verbindungen mit einem Molekulargewicht von mehr als 200 gehören zu den
r>(> folgenden Gruppen:
1)
R R
R— CH-(CH2),,,-CH- R
2)
3)
-R'
R
R
oder
4)
ίο
Die R-Reste können in demselben Molekül gleich oder verschieden sein und H- und/oder Alkyl-, Alkylen-,
Halogen-, Alkylhalogen-, Nitril-, Amin- oder'Amidgruppen
bedeuten.
Ebenfalls muß m größer als oder gleich 1 und kleiner
als oder gleich 25 sein, während R' = C,,H2n+i, wobei η
größer oder gleich 1 und kleiner oder gle'.ch 30 ist.
Besonders vorteilhafte Verbindungen sind Monoalkylbenzol mit einem Molekulargewicht über 200, wie
Dodecylbenzol, Pentadecylbenzol, Dialkylbenzol (wie Didodecylbenzol), Alkylate mit hohem Molekulargewicht
aus der Herstellung des linearen und/oder verzweigten Dodecylbenzols und mit Gehalt an
Monoalkylbenzol und/oder Dialkylbenzol und/oder Diphenylalkan.
Die verwendeten alkylaromatischen Verbindungen haben ein Molekulargewicht von über 200 und werden
in Mengen von 5 bis 100 Anteile je 100 Anteile an härtbaren Polysiloxanen eingesetzt Die erhaltenen
Verbindungen zeichnen sich durch eine gute Lagerbeständigkeit aus. Der Verlauf und die Geschwindigkeit
der Aushärtung der Verbindungen wird durch die alkylaromatischen Verbindungen nicht beeinflußt.
Nach der Aushärtung findet kein Ausschwitzen oder eine Trennung der Komponenten statt. Ein bedeutender
Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sich auch durchsichtige Massen herstellen lassen.
Die Licht- und Oxidationsbeständigkeit und die Beständigkeit eines mikrobiologischen Abbaues kann
gegebenenfalls durch Zugabe üblicher Additive verbessert werden.
Erfindungsgemäß können die Kosten erheblich gesenkt werden, ohne daß die Qualität nachteilig
beeinflußt wird.
Dodecylbenzol ersetzt wird. Man erhält eine durchsichtige Dichtungsmasse, die gute Extrusions- und Lagereigenschaften
aufweist
Es wird eine ähnliche Masse wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, mit einem Gehalt von 45% Poiysiloxanpolymeren,
20% Flüssigpolysiloxan und 20% eines Alkylates mit einem mittleren Molekulargewicht von
330, das bei der Herstellung von Dodecylbenzol anfällt und hauptsächlich Diphenylalkane und Dialkylbenzole
enthält, 5% Acetoxysilan und 10% pyrogenerzeugtes Siliciumdioxid (Oberfläche BET 150) enthält.
Man erhält eine durchsichtige Dichtungsmasse mit guten Eigenschaften in bezug auf di.e Extrusion und
Lagerbeständigkeit.
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, zeigt diese Masse nach der Aushärtung ein vorzügliches Verhalten bei hohen
Umgebungstemperaturen.
Mechanische Werte der ausgehärteten Masse
Jl)
Vergleichsbeispiel 1
In einer sauerstofflosen Umgebung wird eine durchsichtige Dichtungsmasse hergestellt, die als
Vergleich dient und 45% «-ß-Dihydroxypolydimethylsiloxan
mit einer Viskosität von 50 000 cSt und 40% Λ-Ω-Trimethylporydimethylsiloxan (Flüssigpolysiloxan)
einer Viskosität von 100 cSt, 5% Acetoxysilan und 10% pyrogenerzeugtes Siliciumdioxid (Oberfläche BET 150)
enthält. Diese Masse kann in luftdichten Behältern gelagert werden, und die Aushärtung beginnt, sobald die
Masse in Kontakt mit der Urr.gebungsfeuchtigkeit tritt.
Die Eigenschaften dieser Massen und die der Massen der Beispiele 1 und 2 sind in der Tabelle 1
wiedergegeben.
Es wird eine ähnliche Masse wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, wobei das Flüssigpolysiloxan durch
Verglcichs- | Beispiel 1 | Beispiel 2 | |
beispiel | |||
E,(Ki: kg/cm2 | 2,1 | 1,9 | 2,5 |
E3(K,: kg/cm2 | 6,1 | 6,2 | 6,2 |
Max. Widerstand | 14,3 | 13,9 | 14,4 |
kg/cm2 | |||
Max. Dehnung | 650 | 550 | 605 |
Tabelle 2 |
Mechanische Werte der Masse nach Beispiel 2 vor und nach der Alterung bei Wärmeeinwirkung
4i
Vor Alterung | Nach Alterung | |
80 C - 14 Tage | ||
w Ε,«,: kg/cm2 | 2,5 | 2,6 |
Em : kg/cm2 | 6,2 | 6,2 |
Max. Widerstand | 14,4 | 16,- |
kg/cm2 | ||
55 Max. Dehnung | 605 | 670 |
Vergleichsbeispiel 2 |
Es wird eine aushärtbare Masse aus einer Zweikomponentenpolysiloxanmasse
zubereitet.
Komponente A enthält 100 Teile <x-ß-Hydroxypolydimethylsiloxan,
20 Teile Ä-ß-Trimethylpolydimethylsiloxan,
20 Teile Diatomeenerde, 10 Teile hydrophobes, pyrogenerzeugtes Siliciumdioxid (Oberfläche beschichtet
mit Trimethylsilylgruppen).
Komponente B enthält 100 Teile Äthylpolysilikat Tabelle 3 (40% SiO2) und 2 Teile Dibutylzinndiiaurat
Bei Vermischung der Komponenten A und B im Vergleichs- Beispiel 3
Verhältnis 20 :1 beginnt die Aushärtung bei Raumtem- beispic! 1
peratur. Die Eigenschaften dieser Masse sind in Tabelle
3 wiedergegeben. L Gelatisationszeit 4 h 4 h
B e i s π i e 1 3 2· Zu8w'dersland "
öelSplel ASTM D412
Es wird eine ähnliche Masse wie Vergäeichsbsispiel 2 io Eioo: kg/cnr 8,94 3,5
zubereitet, wobei in Komponente A das α-Ώ-Trimethyl- Max. Widerstand kg/cm2 8 8,98
polydimethylsiloxan durch ein Alkylat mit einem Max dehnung % 200 200
mittleren Molekulargewicht von 350 ersetzt wird, das . 2
bei der Herstellung des verzweigten Dodecylbenzols 11!irie
anfällt und hauptsächlich Dialkylbenzol enthält 15
anfällt und hauptsächlich Dialkylbenzol enthält 15
Diese Masse beginnt die Aushärtung bei Raumtempe- Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, beeinflußt der Ersatz
raiur, wenn die Komponenten A und B im Verhältnis des Flüssigpolysiloxans durch das Alkylat mit hohem
20:1 vermischt werden. Die Eigenschaften dieser Molekulargewicht die Eigenschaften der Masse nicht
Masse sind in Tabelle 3 wiedergegeben. wesentlich.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von alkylaromatischen Verbindungen mit Molekulargewichten von mehr als 200 aus der GruppeoderR-CH-(CH2V11-CH-R
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