DE4122007C2 - Weichstoffflachdichtung und Verfahren zur Herstellung - Google Patents
Weichstoffflachdichtung und Verfahren zur HerstellungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine Weichstoffflachdichtung, wie insbesondere eine
Zylinderkopfdichtung, eine Auspuffflanschdichtung oder eine Nebendichtung für
Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einer porösen Weichstoffplatte
gegebenenfalls mit einer zur Verstärkung eingelagerten Metallplatte sowie einer
Imprägnation mit niedrig viskosen Polyorganosiloxanen, die in der einbaufertigen
Dichtung vernetzt sind und gegebenenfalls Auflagen und/oder Beschichtungen aus
vulkanisiertem Silikonkautschuk sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Dichtung.
Weichstoffflachdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen bestehen bevorzugt aus
Faservliesplatten mit zur Verstärkung eingelagerten Metallblechen sowie einer
Imprägnation mit einem flüssigen Kunstharz, das in der einbaufertigen Dichtung vernetzt
ist. Die Fasern des Vlieses können aus asbestfreien Fasern bestehen, und entsprechend
sind die Faservliese porös und dadurch imprägnierbar. Ebenso sind asbestfreie
Flachdichtungen aus Graphitfolien oder Graphitplatten mit zur Verstärkung
eingelagerten Metallblechen bekannt. Die Imprägnation dient vor allem der Verbesserung
der Beständigkeit der Abdichtgüte und der Festigkeit der Flachdichtungen, und das
Vernetzen des Imprägniermittels in der Dichtung erfolgt bevorzugt thermisch und
gegebenenfalls durch Zugabe von Vernetzern oder Vernetzungshilfsmitteln.
Vor allem wegen der überragenden technologischen Eigenschaften werden vielfach
flüssige Polyorganosiloxane zum Imprägnieren von Flachdichtungen verwendet.
Verwendet werden dazu in erster Linie über Doppelbindungen vernetzende
Polyorganosiloxane, wie Polyvinylsiloxane, oder über reaktive Wasserstoffatome
vernetzende Polyorganosiloxane, wie Polymethylhydrogensiloxane oder Mischungen aus
beiden. Zur Erzielung eines hohen Vernetzungsgrades beim anschließenden thermischen
oder Strahlenvernetzen des Imprägniermittels in der Dichtung sind
Vernetzungskatalysatoren aus organischen Schwermetallsalzen erforderlich. Die Zugabe
dieser Schwermetallsalze zu den Imprägniermittelbädern bewirken schon nach kurzer
Zeit ein Vernetzen der Polyorganosiloxane, und das dadurch immer dickflüssiger
werdende Imprägniermittel ist schon nach kurzer Topfzeit als Imprägniermittel nicht
mehr zu gebrauchen.
Nach der DE-OS 36 43 743 hat man daher schon Weichstoffflachdichtungen zweistufig
mit zunächst Suspensionen der Metallsalzkatalysatoren und dann mit den
Polyorganosiloxanen imprägniert und so erreicht, daß das Imprägniermittel erst in der
Dichtung zu vernetzen beginnt.
Nach der DE-PS 33 45 560 hat man den Imprägniermittelbädern außer
Metallsalzkatalysatoren auch Chelatbildner zugegeben, die die Metallionen maskieren
und die Wirksamkeit der Metallsalzkatalysatoren im Bereich der Raumtemperaturen
blockieren. Dadurch wird ein frühzeitiges Vernetzen des Imprägniermittelbades
verhindert.
Die peroxidische Vernetzung von Polysiloxanen als Weichstoffflachdichtungsmaterial ist
zwar an sich aus der DE-OS 37 18 559 und der DE-OS 35 221 138 bekannt. Das
Polysiloxanmaterial aus der DE-OS 37 18 559 wird dabei als Überzugsmittel verwendet,
während das Imprägniermittel gemäß der DE-OS 35 21 138 aus Polyvinylsiloxanen
und/oder Silikonacrylaten besteht.
Schließlich offenbaren die DE-PS 33 45 560 und DE-PS 35 44 740 die Verwendung von
Polysiloxangemischen, die mit organischen Metallverbindungen als
Vernetzungskatalysator vernetzt sind.
Auf Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen werden oft nach dem
Imprägnieren und Vernetzen des Imprägniermittels Schichten oder Auflagen aus RTV-
oder LSR-Silikonkautschuken aufgetragen. Aber beim Vulkanisieren der Schichten oder
Auflagen treten unter Umständen nachteilige Wechselwirkungen zwischen
Vernetzungskatalysator des Imprägniermittels und Vernetzungskatalysator des
aufgetragenen Silikonkautschuks ein, so daß der Silikonkautschuk überhaupt nicht mehr
ausvulkanisiert und die Schichten oder Auflagen überhaupt nicht mehr funktionsfähig
werden. Insbesondere Flachdichtungen mit durch Vorimprägnation eingetragenen
hochaktiven Metallsalzkatalysatoren vor allem aus organischen Zinn- und Bleisalzen
beeinträchtigen die Vulkanisation der Silikonelastomere sehr stark, während weniger
aktive Metallsalzkatalsatoren, wie organische Zinksalze, die Vulkanisation des
Silikonelastomers zwar nicht behindern, aber dafür das Imprägniermittel nicht
ausreichend mit nur einem niedrigen Vernetzungsgrad vernetzen.
Die vorbekannten Flachdichtungen weisen aufgrund eines nicht ausreichenden
Vernetzungsgrades des Imprägniermittels sowie auch im Hinblick auf mögliche
zusätzliche Silikonbeschichtungen nicht die vor allem für Zylinderkopfdichtungen und
Auspuffflanschdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen erforderlichen
Funktionswerte insbesondere hinsichtlich thermischer und mechanischer Belastbarkeit
auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flachdichtung gemäß
Oberbegriff des Hauptpatentanspruches zu schaffen, deren Imprägniermittel auf der
Basis niedrig viskoser Polyorganosiloxane in der Dichtung funktionsfähig optimal
gegebenenfalls auch ohne den beschriebenen nachteiligen Einfluß auf die Vulkanisation
der anschließend auf die Dichtung aufgetragenen Silikonkautschuke vernetzt und
aufgrund der praktisch unbegrenzten Topfzeit lange verarbeitbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Weichstoffflachdichtung mit einer
Imprägnation aus Polysiloxanen gelöst, welche aus einem Gemisch niedrig viskoser
Doppelbindungen enthaltender Polyorganosiloxane und Polyhydrogensiloxane unter
Verwendung organischer Peroxide als Vernetzer vernetzt sind.
Bevorzugt wird ein Polysiloxangemisch mit 1 Gewichtsteil Doppelbindungen
enthaltende Polysiloxane und 2,33 bis 4 Gewichtsteilen Polyhydrogensiloxan verwendet,
wobei als Doppelbindungen enthaltende Polysiloxane bevorzugt Methylvinylpolysiloxan
und/oder Methylalkylpolysiloxan, und als Polyhydrogensiloxan bevorzugt
Polymethylhydrogensiloxan eingesetzt werden. Als organische Peroxidvernetzer können
organisches Dialkylperoxid oder Dicumylperoxid verwendet werden.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zur Herstellung der zuvor
beschriebenen Weichstoffflachdichtung, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß zur
Imprägnation der Weichstoffflachdichtung auf 100 Gewichtsteile Polysiloxangemisch 1
bis 6 Gewichtsteile organisches Peroxid dem Imprägniermittelbad zugesetzt werden, und
die Vernetzung des Imprägniermittels in der Dichtung während etwa 2½ Minuten bei
etwa 230 Grad Celsius erfolgt.
Obwohl bei Verwendung von Imprägniermitteln aus einem Polysiloxantyp alleine die
peroxidische Vernetzung unbefriedigend ist und das vernetzte Imprägniermittel einen in
organischen Lösungsmitteln extrahierbaren und damit unvernetzten beziehungsweise
schwach vernetzten Anteil von bis zu 80 Gewichtsprozent besitzt, ist
überraschenderweise die Vernetzung des Imprägniermittels aus den oben beschriebenen
Polysiloxangemischen mit Peroxid sehr gut und funktionsfähig befriedigend. Der Anteil
an unvernetztem beziehungsweise extrahierbarem Imprägniermittel nach dem Vernetzen
liegt bei nur noch 15 bis 20 Gewichtsprozent und ist erstaunlich niedrig. Nach einem
weiteren Gedanken der Erfindung können auf die soweit fertiggestellten Flachdichtungen
Auflagen oder Beschichtungen aus Silikonkautschukmassen aufgetragen und problemlos
mit guter Haftung in gewünschter Weise ausvulkanisiert werden.
Durch die Erfindung ist somit eine Weichstoffflachdichtung geschaffen, die mit flüssigen
Polyorganosiloxanen imprägniert und in der das Imprägniermittel mit gutem
Vernetzungsgrad vernetzt ist. Die Dichtung ist funktionsfähig und einsetzbar auch bei
hoher Temperaturbelastung mit guter Abdichtwirkung, Festigkeit und Beständigkeit. Die
Dichtung kann darüber hinaus mit Silikonkautschuken beschichtet und/oder mit Auflagen
versehen werden, und die Beschichtungen oder Auflagen sind problemlos in gewünschter
Weise vulkanisierbar.
Im folgenden sind typische Rezepturen für Imprägniermittelzusammensetzungen
angegeben:
1.
70 Gewichtsteile Poly(methylhydrogensiloxan)
30 Gewichtsteile vinylgruppenhaltiges Polydimethylsiloxan
3 Gewichtsteile organisches Dialkylperoxid
70 Gewichtsteile Poly(methylhydrogensiloxan)
30 Gewichtsteile vinylgruppenhaltiges Polydimethylsiloxan
3 Gewichtsteile organisches Dialkylperoxid
2.
75 Gewichtsteile Poly(methylhydrogensiloxan)
25 Gewichtsteile vinylgruppenhaltiges Polydimethylsiloxan
3 Gewichtsteile organisches Dialkylperoxid
75 Gewichtsteile Poly(methylhydrogensiloxan)
25 Gewichtsteile vinylgruppenhaltiges Polydimethylsiloxan
3 Gewichtsteile organisches Dialkylperoxid
3.
80 Gewichtsteile (Poly(methylhydrogensiloxan)
20 Gewichtsteile vinylgruppenhaltiges Polydimethylsiloxan
3 Gewichtsteile organisches Dialkylperoxid
80 Gewichtsteile (Poly(methylhydrogensiloxan)
20 Gewichtsteile vinylgruppenhaltiges Polydimethylsiloxan
3 Gewichtsteile organisches Dialkylperoxid
Die Vernetzung des Imprägniermittels in der Dichtung erfolgt im Heißluftofen während
etwa 2½ Minuten bei etwa 230°C.
Claims (5)
1. Weichstoffflachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung,
Auspuffflanschdichtung oder Nebendichtung für Verbrennungskraftmaschinen,
bestehend aus einer porösen Weichstoffplatte mit gegebenenfalls einer zur
Verstärkung eingelagerten Metallplatte sowie einer Imprägnation mit niedrig
viskosen Polyorganosiloxanen, die in der einbaufertigen Dichtung vernetzt sind,
und gegebenenfalls Auflagen und/oder Beschichtungen aus ausvulkanisiertem Silikonkautschuk,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polysiloxane aus einem Gemisch niedrig viskoser
Doppelbindungen enthaltender Polyorganosiloxane und Polyhydrogensiloxane
bestehen, und daß die Polysiloxane unter Verwendung organischer Peroxide als
Vernetzer vernetzt sind.
2. Weichstoffflachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im
Polysiloxangemisch 1 Gewichtsteil Doppelbindungen enthaltende
Polysiloxane mit 2,33 bis 4 Gewichtsteilen Polyhydrogensiloxan vermischt sind.
3. Weichstoffflachdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Doppelbindungen enthaltenden Polysiloxane aus Methylvinylpolysiloxanen
und/oder Alkylpolysiloxan und daß die Polyhydrogensiloxane aus
Polymethylhydrogensiloxan bestehen.
4. Verfahren zur Herstellung einer Weichstoffflachdichtung nach den Ansprüchen 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf 100 Gewichtsteile Polysiloxangemisch 1 bis
6 Gewichtsteile organisches Peroxid dem Imprägniermittelbad zugesetzt werden
und die Vernetzung des Imprägniermittels in der Dichtung während etwa 2½
Minuten bei etwa 230 Grad Celsius erfolgt.
5. Verfahren zur Herstellung einer Weichstoffflachdichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die fertiggestellte Flachdichtung Auflagen
und/oder Beschichtungen aus Silikonkautschuk aufgetragen und dort
ausvulkanisiert werden.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4122007A1 DE4122007A1 (de) | 1992-02-27 |
DE4122007C2 true DE4122007C2 (de) | 1995-05-04 |
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ID=6412749
Family Applications (1)
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DE4122007A Expired - Fee Related DE4122007C2 (de) | 1990-08-23 | 1991-07-03 | Weichstoffflachdichtung und Verfahren zur Herstellung |
Country Status (1)
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DE3345560C2 (de) * | 1983-12-16 | 1986-01-02 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Imprägniermittelzusammensetzung zum Imprägnieren von vorzugsweise Flachdichtungsmaterial |
DE3408596A1 (de) * | 1984-03-09 | 1985-09-12 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Impraegnierte flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen, und ihr herstellungsverfahren |
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DE3544740C1 (de) * | 1985-12-18 | 1987-06-04 | Goetze Ag | Weichstoffflachdichtung |
DE3718559A1 (de) * | 1987-06-03 | 1988-12-15 | Goetze Ag | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen |
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1991
- 1991-07-03 DE DE4122007A patent/DE4122007C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE4122007A1 (de) | 1992-02-27 |
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