DE3904939A1 - Modifizierung von additionsvernetzbaren siliconelastomeren mit polysiloxansegmente enthaltenden blockcopolymeren - Google Patents
Modifizierung von additionsvernetzbaren siliconelastomeren mit polysiloxansegmente enthaltenden blockcopolymerenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist die Modifizierung von addi
tionsvernetzbaren Siliconelastomeren mit Blockcopolymeren,
bestehend aus Polysiloxansegmenten und Organopolymerab
schnitten, oder mit Gemischen aus derartigen Blockcopolymeren
und Organopolymeren.
Aus der Patentliteratur ist eine Vielzahl von Versuchen
bekannt, homogene Gemische aus Siliconelastomeren und Organo
polymeren herzustellen. Dahinter steht das Bemühen, Zusam
mensetzungen zu entwickeln, die die vorteilhaften Eigen
schaften beider Polymergruppen in Kombination aufweisen.
Einerseits sollten solche Polymerzusammensetzungen die Ober
flächeneigenschaften (Trenneigenschaften), Wetterbeständig
keit, Wasserabweisung und antistatische Eigenschaften von
Siliconpolymeren, andererseits die überlegenen mechanischen
Eigenschaften (Härte, Zugfestigkeit) von thermoplastischen
Polymeren miteinander vereinigen.
Ein einfaches Vermischen beider Polymerkomponenten, wie es
in der DE-A 29 49 000 (US-A 42 52 915) am Beispiel eines
Gemisches aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Polydi
organosiloxan beschrieben wird, ist problematisch, da auf
grund der Unverträglichkeit der Polymeren die Tendenz zur
Entmischung der Polymerphasen besteht.
Die DE-A 24 05 828 (US-A 40 32 499) beschreibt eine Ver
fahrensweise, bei der die Polymerisation der Organopolymer
phase in der Siliconmatrix erfolgt, wobei die Organomono
meren teilweise auf die Organopolysiloxane aufgepfropft wer
den. Die vorteilhaften Eigenschaften der so hergestellten
Massen werden vor allem mit der Stäbchenform des Organocopo
lymers und durch das partielle Aufpfropfen auf die Silicon
matrix erklärt. Da sich die Stäbchen bei erhöhter Temperatur
in kugelförmige Partikel umwandeln, was eine dauerhafte Ab
nahme der mechanischen Eigenschaften zur Folge hat, sind
diese Produkte verbesserungswürdig.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung von Silicon-Organo
polymer-Massen ist die Herstellung von sogenannten Semi-
IPN′s (semi-interpenetrated networks = stabile Mischung aus
zwei nicht miteinander verbundenen Kunststoffen, von denen
einer vernetzt ist) analog der DE-A 33 14 355 (US-A 45 00 688).
Dazu wird die Schmelze des organischen Thermoplasten mit dem
noch flüssigen Silicon gemischt. In diesem Zustand vernetzt
man die Siliconkomponente, wobei eine irreversible Verflech
tung des unvernetzten organischen und des vernetzten
Siliconpolymeren erfolgt.
Die DE-A 21 42 597 (US-A 36 86 356) betrifft ein Verfahren
zur Modifizierung von Vinylthermoplasten mit Polyorgano
siloxanen, wobei zum Erhalt einer homogenen Mischung bis zu
50% eines Pfropf- bzw. Blockcopolymerisats aus Vinyl- und
Siloxaneinheiten zugesetzt werden. Um die Mischbarkeit des
Polyorganosiloxans mit den beiden anderen Komponenten zu
gewährleisten, wird gelehrt, nur mäßig vernetzbare Poly
organosiloxane einzusetzen, da vernetzte Polyorganosiloxane
nicht mischbar sind.
Demgegenüber bestand bei der vorliegenden Erfindung die Auf
gabe, additionsvernetzbare Siliconkautschukmassen so zu
modifizieren, daß deren mechanische Eigenschaften verbessert
werden. Dies ist, vor allem im Lichte der DE-A 21 42 597 in
überraschender Weise dadurch gelungen, daß den additions
vernetzbaren Organopolysiloxanen Blockcopolymere aus Poly
siloxan- und Organopolymer-Segmenten, gegebenenfalls zusätz
lich noch thermoplastische Organopolymere, zugemischt wer
den.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Modifizierung
von additionsvernetzbaren Siliconelastomeren durch Abmischen
mit Polysiloxansegmente enthaltenden Blockcopolymerisaten,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung folgende
Komponenten enthält:
- (I) 30-99 Gew.-% additionsvernetzbarer Siliconkautschuk,
- (II) 1-70 Gew.-% eines Blockcopolymeren des Typs AB, ABA oder BAB, wobei A für einen homo- oder copolymeren organischen Rest und B für ein mit der Komponente I gut verträgliches mono- bzw. divalentes Polysiloxansegment steht,
- (III) 0-55 Gew.-% eines organischen Homo- oder Copolymers,
wobei sich die %-Angaben zu 100% aufaddieren.
Die Komponente (I) der Mischung, der additionsvernetzbare
Siliconkautschuk, ist aus 2 Komponenten (a) und (b) zusam
mengesetzt, die bei Vermischen in Anwesenheit einer Kataly
satorkomponente das additionsvernetzte Siliconelastomere
bilden.
Komponente (a) ist ein Diorganopolysiloxan mit jeweils ei
ner, mindestens eine Vinylgruppe aufweisenden, Triorganosi
loxaneinheit als endständige Gruppe, das vorzugsweise mit
nachstehender allgemeiner Formel beschrieben werden kann:
(CH₂=CH)1-3SiR0-2O(R₂SiO) x SiR0-2(CH=CH₂)1-3 (a)
Die Reste R sind vorzugsweise einwertige, von aliphatischen
Mehrfachbindungen freie, unverzweigte oder verzweigte, ge
gebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste. Die Reste
R in obiger Formel können, im Rahmen der eben gegebenen
Definition, gleiche oder verschiedene Bedeutung haben. Als
Reste R beispielhaft erwähnt seien: Methyl, Ethyl, Propyl,
Butyl, Hexyl, Octyl, Dodecyl, Phenyl und Trifluorpropyl.
Vorzugsweise sind mindestens 50% der Reste R Methylgruppen.
x hat solche Werte, daß die Viskosität der Diorganopolysi
loxaneinheiten zwischen 10 und 106 mPa · s, vorzugsweise zwischen
500 und 106 mPa · s, bei 25°C beträgt.
Komponente (b) ist ein Organopolysiloxan der allgemeinen
Formel:
R₂R′SiO(SiRR′O) y SiR₂R′ (b)
wobei R′ gleich H oder R ist, R die obengenannte Bedeutung
hat, und jedes Molekül über mindestens 3 Si-H-Funktionen
verfügt. Die Zahl y wird so gewählt, daß die Viskosität der
Organopolysiloxan-Einheiten zwischen 5 und 105 mPa · s, vorzugs
weise zwischen 25 und 25 000 mPa · s, bei 25°C beträgt.
Zur Herstellung der additionsvernetzten Siliconkautschuk
massen werden die Komponenten (a) und (b) in einem solchen
Verhältnis gemischt, daß das Molverhältnis der Si-H-Einhei
ten von Komponente (b) zu den SiCH=CH₂-Einheiten der Kom
ponente (a) mindestens 1 beträgt. Vorzugsweise wählt man ein
Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 3, besonders bevorzugt ist der
Bereich 1 : 1 bis 1 : 2.
Als Katalysatoren für die Additionsvernetzung, das heißt die
Addition der SiH-Gruppen der Komponente (b) an die Vinyl
gruppen der Komponente (a), können die hierfür in der
Literatur beschriebenen verwendet werden. Als Beispiele sei
en genannt: Platin auf Trägern, wie SiO2 oder Aktivkohle;
Platinverbindungen, wie Platin(IV)-chlorsäure; Platinkomple
xe von Platin (IV)-chlorsäure mit anderen organischen, ein
schließlich siliciumorganischen, oder anorganischen Verbin
dungen, z.B. Ketone oder 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan;
Kobalt- oder Mangancarbonyle; sowie Rhodiumverbindungen.
Die Katalysatoren werden in einer Menge von 0,5-500 ppm,
vorzugsweise 1-100 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht der
zu vernetzenden Elastomermasse, eingesetzt. Vorzugsweise wird
der Katalysator der Komponente (a) beigemischt.
In dem erfindungsgemäßen Gemisch wird die Komponente (I),
das zu modifizierende additionsvernetzte Siliconelastomer,
in einer Menge von 30 bis 99 Gew.%, vorzugsweise 50 bis 98
Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, einge
setzt.
Die erfindungsgemäß einzusetzende Komponente (II) ist ein
Blockcopolymer des Typs AB, ABA oder BAB.
Die Organopolymersegmente A steht für organische Homo- oder
Copolymere. Die Homopolymere sind vorzugsweise aus folgenden
Monomeren aufgebaut: Methacrylsäureester, Acrylsäureester,
Vinylester, wie Vinylacetat, Vinylchlorid, Styrol oder
weitere substituierte Vinylbenzole, Methacrylnitril, Acryl
nitril, Methacrylamid, Acrylamid, N-Vinylamide, wie zum
Beispiel N-Methylvinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon oder
Maleinsäureester. Copolymere mit obigen Monomereinheiten
können als Comonomereinheiten noch Ethylen, Propylen und
Verbindungen, die eine Allylfunktion, wie zum Beispiel
Allylchlorid, Allylbromid, Allylester, Trimethylallylsilan,
Trialkoxy-(γ-oxypropyl(meth)acrylsäureester)silan, enthal
ten.
Das mittlere Molekulargewicht von A liegt zwischen 500 und
fünf Millionen, vorzugsweise zwischen 1000 und 100 000.
Die Polysiloxansegmente B sind mit der Komponente (I) gut
verträgliche mono- oder bivalente Polysiloxane mit einem
mittleren Molekulargewicht von 500 bis 106, vorzugsweise
1000 bis 100 000. Vorzugsweise entsprechen die Polysiloxan
einheiten B der allgemeinen Formel:
X-(SiR₂O) y -SiR₂-X
wobei R für vorzugsweise einwertige, von aliphatischen Ein
fachbindungen freie, unverzweigte oder verzweigte,
gegebenenfalls substituierte, Kohlenwasserstoffreste steht.
Die Reste R können in obiger Formel gleiche oder verschie
dene Bedeutung haben. y wird so gewählt, daß das mittlere
Molekulargewicht der Polysiloxaneinheiten B im oben be
schriebenen Bereich liegt. X ist das Verbindungsglied zu den
Organopolymer-Blöcken A, wobei ein X, im Fall der Blockco
polymeren AB oder BAB dieselbe Bedeutung wie R haben kann.
Vorzugsweise hat X die Bedeutung -O-, -NR-, -S- oder ist ein
zweiwertiger, von aliphatischen Mehrfachbindungen freier,
unverzweigter oder verzweigter, gegebenenfalls substituier
ter Kohlenwasserstoffrest, der mit dem Block A über O, S, NR
verbunden ist.
Die Herstellung des Blockcopolymeren kann beispielsweise
durch anionische Polymerisation des organischen Monomeren
und anschließender Umsetzung mit einem geeigneten mono- oder
difunktionellen Siloxan als Protonendonator erfolgen. Eine
solche Verfahrensweise ist in der DE-A 19 15 789 beschrie
ben.
Weiter sind solche Blockcopolymerisate durch radikalische
Polymerisation des organischen Blocks in Gegenwart von Mer
captoethanol oder Mercaptoessigsäure und anschließender Um
setzung des Präpolymeren mit terminal, mit Amino- oder Carb
oxyl-Gruppen, mono- oder bis-substituierten Polysiloxanen
zugänglich (DE-A 36 06 983, DE-A 36 06 984).
Durch die Umsetzung von Siloxan, das eine terminale Alkenyl
gruppe trägt, mit Vinylmonomer erhält man ein Organopolymer
mit terminaler alkenylsubstituierter Siloxaneinheit. Durch
Weiterreaktion dieser Zwischenverbindung mit einem Polysilo
xan mit einer oder zwei SiH-Endgruppen, in Gegenwart von
Übergangsmetallkatalysator, sind Blockcopolymerisate mit
Organopolymer- und Polysiloxan-Segmenten ebenfalls zugäng
lich.
Besonders vorteilhaft ist die Herstellung nach dem Verfahren
der DE-A 38 28 862. Dabei wird in einer ersten Verfahrens
stufe in Gegenwart eines aprotischen Lösungsmittels und un
ter Feuchtigkeitsausschluß Trialkylsilylessigsäurealkenyl
ester an ein Polyorgano-H-siloxan in Gegenwart eines Über
gangsmetall-Katalysators der 8. Nebengruppe des PSE, ad
diert. In einer zweiten Verfahrensstufe wird dann nach dem
Prinzip der Gruppentransfer-Polymerisation, in Gegenwart von
nucleophilen oder elektrophilen Katalysatoren, das organi
sche Monomere, das in α-Stellung zur C=C-Doppelbindung eine
Nitril- oder Carbonylgruppe aufweisen muß, aufpolymeri
siert.
In der erfindungsgemäßen Mischung wird die Komponente (II),
das Blockcopolymere des Typs AB, ABA oder BAB, in einer
Menge von 1 bis 70 Gew.%, vorzugsweise 2 bis 50 Gew.%, be
zogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, eingesetzt. Die
einzusetzende Menge ist davon abhängig welches anwendungs
technische Eigenschaftsbild des zu modifizierenden Silicon
elastomer (Komponente (I)) angestrebt wird.
Falls es aus anwendungstechnischen Gründen vorteilhaft er
scheint, können noch organische Homo- und Copolymere (Kom
ponente (III)), soweit sie mit den Organopolymersegmenten
des Blockcopolymeren verträglich sind, in die Mischung,
bestehend aus Komponente (I) und Komponente (II), homogen
eingearbeitet werden.
Geeignete Polymere sind Homo- und Copolymere folgender
Monomere:
Methacrylsäureester, Acrylsäureester, Vinylester, wie Vinyl
acetat, Vinylchlorid, Styrol und substituierte Vinylbenzole,
Methacrylnitril, Acrylnitril, Methacrylamide, Acrylamide,
Vinylamide, wie N-Methylvinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon,
Ethylen, Propylen, Allylchlorid, Allylbromid, Allylester.
Das mittlere Molekulargewicht dieser Organopolymere sollte
vorzugsweise mehr als 10 000, insbesonders bis zu 107, betra
gen.
Die Komponente (III) kann in einer Menge von vorzugsweise
0 bis 55 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung,
zugesetzt werden.
Die Mischung der einzelnen Komponenten, sowie der gegebenen
falls zum erfindungsgemäßen Gemisch zuzusetzenden Zusatz
stoffe, erfolgt je nach deren Konsistenz in entsprechenden
Mischaggregaten wie Rührkesseln, Knetern oder Extrudern.
Sofern alle Komponenten bei Raumtemperatur flüssig sind oder
wenn man mit Lösungsmitteln arbeitet, erfolgt die Herstellung
der Mischung in Rührkesseln. Andernfalls arbeitet man in der
Schmelze, zum Beispiel in Extrudern, Plastifikatoren und
ähnlichen Vorrichtungen.
Im allgemeinen wird man so vorgehen, daß man zur Herstellung
der Mischung das Blockcopolymere (II), gegebenenfalls zu
sammen mit dem Organopolymeren (III), vorlegt. Dann die
a-Komponente des Siliconelastomeren (I) zusammen mit dem
Hydrosilylierungs-Katalysator zumischt und schließlich die
b-Komponente von (I) einarbeitet.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Herstellung
der Mischung zunächst die gewünschte Menge der Komponente
(II), des Blockcopolymeren, gegebenenfalls zusammen mit der
Organopolymer (Komponente (III)), in einem Lösungsmittel
verdünnt bzw. gelöst. In diese Lösung wird dann die
a-Komponente des Siliconelastomeren (Komponente I) zusammen
mit dem Katalysator eingerührt. Nach Zumischung der b-Kompo
nente des Siliconelastomeren wird das Lösungsmittel im
Vakuum entfernt.
Die zu modifizierenden additionsvernetzenden Siliconelasto
mere können gegebenenfalls auch Zusatzstoffe zur Verbes
serung ihres Eigenschaftsbilds bzw. zur besseren Verarbeit
barkeit enthalten.
Die physikalischen Eigenschaften der Kautschuke werden zum
Beispiel durch die Zumischung von Diorganopolysiloxanen der
folgenden Formel positiv beeinflußt:
R₂HSiO(SiR₂O) z SiR₂CH=CH₂
wobei die Reste R die bereits oben genannten Bedeutungen
haben, das heißt vorzugsweise einwertige, von aliphatischen
Mehrfachbindungen freie, unverzweigte oder verzweigte,
gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste sind.
z hat einen solchen Wert, daß die Viskosität bei 25°C
50 bis 10 000 mPa · s, vorzugsweise 300 bis 5000 mPa · s, beträgt.
Geeignete Verstärkerfüllstoffe sind zum Beispiel Kieselsäu
re, hydrophobierte Kieselsäure, Kreide, hydrophobierte
Kreide oder Aktivkohle. Die Verstärkerfüllstoffe sollten
eine spezifische Oberfläche von < 30 m2/g, vorzugsweise
< 50 m2/g, aufweisen.
Zusätzlich zu den ebengenannten Zusatzstoffen können noch
weitere Stoffe mitverwendet werden, die auch bisher bei der
Herstellung von zu elastischen Gebilden vernetzbaren Massen,
auf Grundlage von Vinylgruppen aufweisenden Organopolysilo
xanen, mindestens drei Si-gebundene Wasserstoffatome je
Molekül aufweisenden Organopolysiloxanen und die Anlagerung
von Si-gebundenem Wasserstoff an Vinylgruppen fördernden
Katalysatoren, mitverwendet werden konnten.
Beispiele hierfür sind etwa Füllstoffe mit einer Oberfläche
von weniger als 30 m2/g, wie Calciumcarbonat, Quarzmehl oder
Diatomeenerde.
Es können Pigmente, wie Eisenoxidrot, oder lösliche
Farbstoffe zugesetzt werden.
Geeignete Weichmacher sind Organopolysiloxane, welche keine
aliphatischen Mehrfachbindungen oder Si-gebundenen Wasser
stoff enthalten; wie etwa bei Raumtemperatur flüssige durch
Trimethylsiloxygruppen endblockierte Dimethylpolysiloxane.
Übliche Zusatzstoffe sind Mittel zur Verbesserung der Haf
tung der Elastomeren auf Unterlagen, auf denen sie erzeugt
wurden; beispielsweise Glycidyloxypropyltrialkoxysilane,
Tetramethyltetra (glycidyloxypropyl)cyclotetrasiloxan oder
Methacryloxypropyltrialkoxysilane.
Weiter können harzartige Organopolysiloxane zugegeben
werden. Diese Verbindungen sind Mischpolymerisate aus
SiO4/2-, (CH3)3SiO1/2- und (CH3)2(CH2=CH)SiO1/2-Einheiten,
die 1,5 bis 3,5 Gew.% Vinylgruppen und insgesamt 0,6 bis 1,0
(CH3)3SiO1/2- und (CH3)2(CH2=CH)SiO1/2-Einheiten je SiO4/2-
Einheit enthalten.
Gebräuchliche Zusatzstoffe sind auch die Vernetzung verzö
gernde Mittel, wie Benzotriazol und offenkettige Diorgano
polysiloxane mit innerhalb der Kette angeordneten Vinylein
heiten. Derartige Zusatzstoffe sind in der US-A 36 99 073
beschrieben.
Diese eben beschriebenen Zusatzstoffe können mit den
Bestandteilen I bis III in beliebiger Reihenfolge gemischt
werden. Vorzugsweise werden sie erst dann zugegeben, wenn
die Komponenten (I) bis (III) homogen vermischt sind.
Mit den hier beanspruchten Gemischen wird ermöglicht, die
Materialeigenschaften von additionsvernetzten Siliconelasto
meren gezielt, durch Zumischung von Blockcopolymerisaten aus
Silicon- und Organopolymer-Segmenten, zu modifizieren. Die
erfindungsgemäße Kombination von additionsvernetzten
Siliconelastomeren und Silicon-Organopolymer-Blockcopoly
merisaten ermöglicht zudem, die Herstellung von homogenen
Gemischen aus additionsvernetztem Siliconelastomer und
organischen Polymeren.
Mit den erfindungsgemäßen Mischungen erhält man Formmassen,
die bezüglich ihren Materialeigenschaften, speziell
bezüglich ihrer mechanischen Festigkeit, Elastizität, Härte,
Durchlässigkeit für Gase und Flüssigkeiten, reinen Silicon
elastomerformmassen überlegen sind.
Als Anwendungsbereiche für die erfindungsgemäßen Gemische
seien beispielhaft genannt:
Die Verwendung als Verguß- oder Einbettungsmassen zur Ab dichtung von elektronischen Bauelementen.
Die Herstellung von Abdruck- oder Abformmassen, sowie die Herstellung von Formkörpern.
Die Verwendung als Isoliermittel oder als lösungsmittelfreie Beschichtungsmassen für Gewebe verschiedenster Art.
Die Verwendung als Verguß- oder Einbettungsmassen zur Ab dichtung von elektronischen Bauelementen.
Die Herstellung von Abdruck- oder Abformmassen, sowie die Herstellung von Formkörpern.
Die Verwendung als Isoliermittel oder als lösungsmittelfreie Beschichtungsmassen für Gewebe verschiedenster Art.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der
Erfindung.
a,ω-Bis-(3-trimethylsilyl-acetoxypropyl)-poly-dimethyl
siloxan
100 g von in den endständigen Einheiten je 1 H-Atom aufwei sendem Polydimethylsiloxan mit einem mittleren Molekular gewicht von 15 000, gelöst in 100 ml wasserfreiem Toluol, wurden mit 0,345 g (2 mmol) Trimethylsilylessigsäure-allyl ester und 1 mg Platin in Form einer Pt-Komplexverbindung ((acac-C7H8)Pt(acac)), worin acac den Acetylacetonatrest bedeutet, versetzt und das Gemisch 5 Stunden auf 80°C erhitzt; dann wurde das Lösungsmittel bei 80°C und 100 Pa abgezogen, anschließend wurde überschüssiger Trimethylsilyl essigsäureallylester bei 80°C unter 0,1 Pa entfernt.
100 g von in den endständigen Einheiten je 1 H-Atom aufwei sendem Polydimethylsiloxan mit einem mittleren Molekular gewicht von 15 000, gelöst in 100 ml wasserfreiem Toluol, wurden mit 0,345 g (2 mmol) Trimethylsilylessigsäure-allyl ester und 1 mg Platin in Form einer Pt-Komplexverbindung ((acac-C7H8)Pt(acac)), worin acac den Acetylacetonatrest bedeutet, versetzt und das Gemisch 5 Stunden auf 80°C erhitzt; dann wurde das Lösungsmittel bei 80°C und 100 Pa abgezogen, anschließend wurde überschüssiger Trimethylsilyl essigsäureallylester bei 80°C unter 0,1 Pa entfernt.
Poly-(dimethylsiloxan-g-(tert-butylacrylat-co-undecenyl
acrylat))
Das mit den Trimethylsilylacetoxypropylgruppen modifizierte Polydimethylsiloxan wurde bei 40°C mit 90 g (702 mmol) Acrylsäure-tert.-butylester, 10 g (45 mmol) Acrylsäure undecenylester und 0,25 mmol (1 ml einer 0,25 M Lösung in Tetrahydrofuran) Tetrabutylammoniumfluorid versetzt, Nach wenigen Minuten trat eine exotherme Reaktion ein. Die Mi schung wurde 5 Stunden auf 60°C erwärmt, wobei ein viskoses, weißes Blockcopolymer gebildet wurde. Das Produkt wurde durch Entfernen von flüchtigen Verunreinigungen im Hochvaku um gereinigt. Die Ausbeute an Blockcopolymer war quantita tiv.
Das mit den Trimethylsilylacetoxypropylgruppen modifizierte Polydimethylsiloxan wurde bei 40°C mit 90 g (702 mmol) Acrylsäure-tert.-butylester, 10 g (45 mmol) Acrylsäure undecenylester und 0,25 mmol (1 ml einer 0,25 M Lösung in Tetrahydrofuran) Tetrabutylammoniumfluorid versetzt, Nach wenigen Minuten trat eine exotherme Reaktion ein. Die Mi schung wurde 5 Stunden auf 60°C erwärmt, wobei ein viskoses, weißes Blockcopolymer gebildet wurde. Das Produkt wurde durch Entfernen von flüchtigen Verunreinigungen im Hochvaku um gereinigt. Die Ausbeute an Blockcopolymer war quantita tiv.
Als Siliconelastomer zur Herstellung der Mischung wurde RTV-
ME 625, ein additionsvernetzender Siliconkautschuk der
Wacker-Chemie GmbH, verwendet. Die a-Komponente dieses
Siliconkautschuks ist ein CH2=CHSi(CH3)2-endgestoppertes
Polydimethylsiloxan (mit einem durchschnittlichen Molgewicht
von 88 000), die b-Komponente ein Cokondensat aus Dimethyldi
alkoxysilan und Methyldialkoxy-H-silan (mit einem durch
schnittlichen Molgewicht von 37 000). Der Komponente a ist
der Pt-Katalysator (Platin-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyl
disiloxan-Komplex) in einer Menge von 20 ppm Pt, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Elastomermasse, beigemengt.
6 g des Blockcopolymers wurden in 7 ml Toluol vorgelegt und
54 g der a-Komponente mit einem Propellerrührer bei 1800 Upm
eingerührt, anschließend wurden 6 g der b-Komponente einge
rührt und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt.
Zur Testung wurde die Mischung zu einer Folie gegossen. Dazu
wurde die Mischung in eine gereinigte, mit Vaseline gefette
te PE-Form eingegossen und evakuiert. Nach 20-minütiger
Erwärmung auf 70°C wurde entformt und weitere 20 Stunden bei
70°C ausgeheizt.
Die Zugfestigkeit wurde nach DIN 53504-S3A, die Bruchdehnung
nach DIN 53504-S3A, die Weiterreißfestigkeit nach ASTM D 624
(Form B) und die Härte Shore A nach DIN 53505 ermittelt.
Die Zusammensetzung des Blockcopolymeren, die Zusammen
setzung der Mischung und die Ergebnisse der Testung der
mechanischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Die Herstellung des Blockcopolymeren erfolgte analog
Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß als organische Monomere
90 g Methacrylsäure-methylester und 10 g Methacrylsäure
allylester eingesetzt wurden.
Die Herstellung der Mischung mit dem Siliconelastomeren und
die Testung wurden analog Beispiel 1 durchgeführt.
Herstellung eines Allyloxygruppen-endständigen Polyethyl
acrylats:
Zu einer Lösung von 1,3 g (10 mmol) Allyloxytrimethylsiloxan in 150 ml trockenem tert.-Butylmethylether werden 2 ml einer 0,25 M Lüsung von Tetra-n-butylammoniumfluorid in THF gegeben und unter Rühren und Kühlen 75 ml (690 mmol) Acryl säureethylester so zudosiert, daß die Reaktionstemperatur 50°C nicht übersteigt. Nach beendeter Zugabe läßt man noch 4 Stunden nachreagieren, entfernt anschließend das Lösungs mittel im Vakuum und trocknet das Produkt dann bei 80°C und 0,1 Pa. Die Ausbeute beträgt 67,6 g (98%) viskoses Pulver mit einem mittleren Molekulargewicht von 7000.
Zu einer Lösung von 1,3 g (10 mmol) Allyloxytrimethylsiloxan in 150 ml trockenem tert.-Butylmethylether werden 2 ml einer 0,25 M Lüsung von Tetra-n-butylammoniumfluorid in THF gegeben und unter Rühren und Kühlen 75 ml (690 mmol) Acryl säureethylester so zudosiert, daß die Reaktionstemperatur 50°C nicht übersteigt. Nach beendeter Zugabe läßt man noch 4 Stunden nachreagieren, entfernt anschließend das Lösungs mittel im Vakuum und trocknet das Produkt dann bei 80°C und 0,1 Pa. Die Ausbeute beträgt 67,6 g (98%) viskoses Pulver mit einem mittleren Molekulargewicht von 7000.
Herstellung des Silicon-Acrylat-Blockcopolymers:
50 g des erhaltenen Polymers werden in 100 ml trockenem Toluol gelöst und 0,5 mg Platin in Form einer Pt-Komplex verbindung ((acac-C7H8)Pt(acac)), worin acac den Acetylace tonatrest bedeutet, zugegeben. Nach Erwärmung der Lösung auf 80°C läßt man innerhalb von 3 Stunden 47 g eines Polydi methylsiloxans (mittleres Molekulargewicht 15 000) mit SiH- Endgruppen unter kräftigem Rühren zutropfen. Nach 4-stündi ger Nachreaktion und Abdampfen des Lösungsmittels erhält man quantitativ ein gelchromatographisch einheitliches, zähviskoses Silicon-Ethylacrylat-Blockcopolymer.
50 g des erhaltenen Polymers werden in 100 ml trockenem Toluol gelöst und 0,5 mg Platin in Form einer Pt-Komplex verbindung ((acac-C7H8)Pt(acac)), worin acac den Acetylace tonatrest bedeutet, zugegeben. Nach Erwärmung der Lösung auf 80°C läßt man innerhalb von 3 Stunden 47 g eines Polydi methylsiloxans (mittleres Molekulargewicht 15 000) mit SiH- Endgruppen unter kräftigem Rühren zutropfen. Nach 4-stündi ger Nachreaktion und Abdampfen des Lösungsmittels erhält man quantitativ ein gelchromatographisch einheitliches, zähviskoses Silicon-Ethylacrylat-Blockcopolymer.
Die Herstellung der Mischung mit dem Siliconelastomeren
RTV-ME 625 und die Testung der mechanischen Eigenschaften
erfolgte analog Beispiel 1. Die Zusammensetzung der Mischung
und die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Die Herstellung des Blockcopolymeren erfolgte analog Bei
spiel 1.
Die Zumischung des Blockcopolymeren (Komponente II) zum
Siliconelastomeren (Komponente I) erfolgte ebenfalls analog
Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß zusätzlich zum Blockco
polymeren noch 12 g Poly(butylmethacrylat-co-methacrylester)
13,0 R (Fa. Roehm GmbH ), = 15 Gew.% bezogen auf das Gesamt
gewicht der Mischung, als Komponente III vorgelegt wurden.
Die Zusammensetzung der Mischung und die Testergebnisse sind
in Tabelle 1 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 4 vorgegangen, nur daß statt 15
Gew.% Komponente III lediglich 8 Gew.% eingesetzt wurden.
Analog dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde eine Folie gegossen,
die nur aus additionsvernetztem Siliconelastomer RTV-ME 625
bestand. Mit dieser Folie wurden analog Beispiel 1 die Zug
festigkeit, Bruchdehnung, Weiterreißfestigkeit und Härte
Shore A bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufge
führt.
Claims (9)
1. Verfahren zur Modifizierung von additionsvernetzbaren
Siliconelastomeren durch Abmischen mit Polysiloxanseg
mente enthaltenden Blockcopolymeren, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Mischung folgende Komponenten enthält:
- (I) 30-99 Gew.-% eines additionsvernetzbaren Siliconelastomeren,
- (II) 1-70 Gew.-% eines Blockcopolymeren des Typs AB, ABA oder BAB, wobei A für einen homo- oder copolymeren organischen Rest und B für ein mono- bzw. divalentes Polysiloxansegment steht,
- (III) 0-55 Gew.-% eines organischen Homo- oder Copolymers,
wobei sich die %-Angaben zu 100% aufaddieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- (I) zusammengesetzt ist aus einer Komponente (a) mit der allgemeinen Formel: (CH₂=CH)1-3SiR0-2O(R₂SiO) x SiR0-2(CH=CH₂)1-3wobei die Reste R einwertige, von aliphatischen Mehrfachbindungen freie, unverzweigte oder verzweigte, Kohlenwasserstoffreste sind, die Reste R gleich oder verschieden sein können, und x solche Werte hat, daß die Viskosität von (a) zwischen 10 und 10⁶ mPa · s beträgt, und einer Komponente (b) mit der allgemeinen Formel:R₂R′SiO(SiRR′O) y SiR₂R′wobei R′ gleich H oder R ist, R die obengenannte Bedeutung hat, jedes Molekül über mindestens 3 SiH-Funktionen verfügt und y solche Werte hat, daß die Viskosität zwischen 5 und 10⁵ mPa · s beträgt, und
- (II) zusammengesetzt ist aus Organopolymersegmenten A, bestehend aus einfach ethylenisch ungesättigten Monomereinheiten, mit einem Molekulargewicht zwischen 500 und fünf Millionen, und Polysiloxansegmenten B der allgemeinen Formel: X-(SiR₂O) y -SiR₂-Xwobei die Reste R die obengenannte Bedeutung haben und gleich oder verschieden sein können, ein X im Fall der Blockcopolymeren AB oder BAB die gleiche Bedeutung wie R haben kann, oder X die Bedeutung -O-, -NR-, -S- oder ein zweiwertiger, von aliphatischen Mehrfachbindungen freier, unverzweigter oder verzweigter, gegebenenfalls substituierter, Kohlenwasserstoffrest ist, der mit dem Block A über O, S oder NR verbunden ist und y so gewählt ist, daß das mittlere Molekulargewicht von B zwischen 500 und 10⁶ beträgt, und
- (III) ein organisches Homo- oder Copolymer aus einfach ethylenisch ungesättigten Monomeren ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß zur Herstellung der Mischung das Blockcopoly
mere (II) vorgelegt wird, danach die a-Komponente des
Siliconelastomeren (I) zusammen mit dem Hydrosily
lierungskatalysator zugegeben wird und danach erst die
b-Komponente von (I) zugemischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Komponente (III) zusammen mit dem
Blockcopolymeren (II) vorgelegt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß in die Mischung einzuarbeitende Zusatz
stoffe erst nach Zumischung der Komponenten (I) bis
(III) eingearbeitet werden.
6. Verwendung von Mischungen gemäß der Ansprüche 1 bis 5
zur Herstellung von Verguß- oder Einbettungsmassen.
7. Verwendung von Mischungen gemäß der Ansprüche 1 bis 5
zur Herstellung von Formmassen, Abdruck- oder Abformmas
sen.
8. Verwendung von Mischungen gemäß der Ansprüche 1 bis 5
zur Herstellung von lösungsmittelfreien Beschichtungs
massen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893904939 DE3904939A1 (de) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Modifizierung von additionsvernetzbaren siliconelastomeren mit polysiloxansegmente enthaltenden blockcopolymeren |
PCT/EP1990/000257 WO1990009411A2 (de) | 1989-02-17 | 1990-02-16 | Modifizierung von additionsvernetzbaren siliconelastomeren mit polysiloxansegmente enthaltenden blockcopolymerisaten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893904939 DE3904939A1 (de) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Modifizierung von additionsvernetzbaren siliconelastomeren mit polysiloxansegmente enthaltenden blockcopolymeren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3904939A1 true DE3904939A1 (de) | 1990-08-23 |
Family
ID=6374368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893904939 Withdrawn DE3904939A1 (de) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Modifizierung von additionsvernetzbaren siliconelastomeren mit polysiloxansegmente enthaltenden blockcopolymeren |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3904939A1 (de) |
WO (1) | WO1990009411A2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0355826A2 (de) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Wacker-Chemie GmbH | Modifizierte Poly(organo-organosiloxane) mit kamm- oder blockartiger Struktur und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3576904A (en) * | 1969-03-10 | 1971-04-27 | Dow Corning | Blends of organosiloxane gums and block copolymers of polyvinyl aromatics and polydimethylsiloxanes |
US3686356A (en) * | 1970-08-25 | 1972-08-22 | Dow Corning | Method of blending polyorganosiloxane and organic vinylic thermoplastics and products thereof |
US4166078A (en) * | 1977-12-16 | 1979-08-28 | Sws Silicones Corporation | Modified organopolysiloxane compositions |
-
1989
- 1989-02-17 DE DE19893904939 patent/DE3904939A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-02-16 WO PCT/EP1990/000257 patent/WO1990009411A2/de unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0355826A2 (de) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Wacker-Chemie GmbH | Modifizierte Poly(organo-organosiloxane) mit kamm- oder blockartiger Struktur und Verfahren zu ihrer Herstellung |
EP0355826A3 (de) * | 1988-08-25 | 1991-10-30 | Wacker-Chemie GmbH | Modifizierte Poly(organo-organosiloxane) mit kamm- oder blockartiger Struktur und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1990009411A3 (de) | 1990-10-18 |
WO1990009411A2 (de) | 1990-08-23 |
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Legal Events
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