DE69701654T3 - Silikonkautschukmischung zur Verwendung als elektrischer Isolator - Google Patents

Silikonkautschukmischung zur Verwendung als elektrischer Isolator Download PDF

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Takao Ichihara-shi Matsushita
Osamu Ichihara-shi Takuman
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Description

  • Diese Erfindung ist eine Siliconkautschukzusammensetzung zur Anwendung als elektrische Isolierung (im folgenden EI-Siliconkautschukzusammensetzungen). Diese Erfindung ist insbesondere zur Anwendung als elektrische Isolierung geeignet, da sie nach ihrer Härtung eine exzellente Wasserbeständigkeit und auch exzellente elektrische Eigenschaften nach Härtung zeigt. Überraschenderweise hat die Erfindung einen guten spezifischen Volumenwiderstand, eine gute dielektrische Konstante, einen guten dielektrischen Verlustfaktor, eine gute Kriechsstromfestigkeit, eine gute Lichtbogenfestigkeit und eine gute Erosionsbeständigkeit.
  • Zusammensetzungen, die durch Einmischen von Aluminiumhydroxidpulver in Siliconkautschukzusammensetzungen hergestellt werden, sind bereits bekannt. Es ist auch bekannt, daß Siliconkautschuke durch Härtung dieser Siliconkautschukzusammensetzungen erhalten werden (JP-B-5-12805 (1993) und JP-A 7-57574 (1995)). Diese Siliconkautschukzusammensetzungen jedoch enthalten große Mengen von Aluminiumhydroxidpulver, das stark wasserabsorbierend ist, und dies resultiert in schlechter Wasserbeständikgeit. Diese Zusammensetzungen werden im Verlauf der Zeit auch Feuchtigkeit aufnehmen, was zu einem Rückgang ihrer elektrischen Isoliereigenschaften führt. Deshalb sind sie als EI-Siliconkautschukzusammensetzungen für Hochspannungsanwendungen nicht vollständig akzeptabel.
  • EP-A-0 787 772, das Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPÜ ist, offenbart Siliconkautschukzusammensetzungen, die Aluminiumhydroxidpulver enthalten, das mit bestimmten Silan- oder Siloxanoligomeren oberflächenbehandelt ist.
  • Die vorliegende Erfindung wurde als ein Ergebnis von umfangreichen Untersuchungen durch die betreffenden Erfinder, die auf die Lösung der oben beschriebenen Probleme gerichtet waren, erreicht. Speziell ausgedrückt ist die Aufgabe dieser Erfindung, eine Siliconkautschukzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die zu einem hoch wasserbeständigen Siliconkautschuk härtet, der exzellente elektrische Eigenschaften aufweist.
  • Es wird hierin eine Siliconkautschukzusammensetzung zur Anwendung als elektrische Isolierung zur Verfügung gestellt, die zu einem hoch wasserbeständigen Siliconkautschuk härtet, der exzellente elektrische Eigenschaften aufweist. Spezieller hat er exzellente Isoliereigenschaften bei elektrischer Hochspannung. Unsere Siliconkautschukzusammensetzung enthält
    • (A) Polyorganosiloxan,
    • (B) Aluminiumhydroxidpulver, das mit einem Organosilan oder Organosilazan oberflächenbehandelt ist, und
    • (C) ein Härtungsmittel.
  • Weiterhin wird unsere Zusammensetzung durch die fakultative Zugabe von 1 bis 200 Gewichtsteilen (D) eines Siliciumdioxidfüllstoffes zu der Zusammensetzung, die durch Vereinigen der Komponenten (A) bis (C) erhalten wird, verbessert.
  • Die vorliegende Erfindung ist eine EI-Siliconkautschukzusammensetzung, enthaltend
    • (A) 100 Gewichtsteile Polyorganosiloxan, das mindestens 2 siliciumgebundene Alkenylgruppen in jedem Molekül enthält und die durchschnittliche Formel RaSiO(4-a)/2 aufweist, worin R aus substituierten oder unsubstituierten monovalenten Kohlenwasserstoffgruppen ausgewählt ist und a einen Wert von 1,95 bis 2,05 aufweist.
    • (B) 1 bis 300 Gewichtsteile Aluminiumhydroxidpulver, das mit einem Organosilan oder Organosilazan oberflächenbehandelt ist, und
    • (C) ein Härtungsmittel in einer Menge, die ausreicht, um die Zusammensetzung zu härten, wobei das Härtungsmittel ein Organoperoxid oder eine Kombination aus einem Hydrosilylierungsreaktionskatalysator und einem Polyorganowasserstoffsiloxan mit mindestens 3 siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in jedem Molekül ist,
    unter der Voraussetzung, dass, wenn das Härtungsmittel ein Organoperoxid ist, das Organosilan nicht ein Silan mit Alkenyl- und Alkoxy- oder Hydroxysubstitution ist.
  • Die vorliegende EI-Siliconkautschukzusammensetzung kann weiterhin (D) 1 bis 200 Gewichtsteile Siliciumdioxidfüllstoff enthalten.
  • Das Polyorganosiloxan (A) wird durch die durchschnittliche Formel RaSiO(4-a)/2 beschrieben. R in dieser Formel ist ausgewählt aus substituierten oder nichtsubstituierten monovalenten Kohlenwasserstoffgruppen und wird beispielhaft durch Alkylgruppen wie Methyl, Ethyl und Propyl; Alkenylgruppen wie Vinyl, Allyl, Butenyl und Hexenyl; Arylgruppen wie Phenyl; und 3,3,3-Trifluorpropyl, 2-Phenylethyl und 2-Cyanoethyl dargestellt. Methyl macht vorzugsweise mindestens 50 Molprozent der R- Gruppen aus. Der Index a hat einen Wert von 1,95 bis 2,05. Darüber hinaus enthält Komponente (A) mindestens 2 siliciumgebundene Alkenylgruppen in jedem Molekül. Das Alkenyl kann in endständigen oder nichtendständigen Positionen und an beiden Positionen gebunden sein. Die Molekülstruktur von Komponente (A) ist geradkettig oder partiell verzweigt geradkettig.
  • Die Viskosität der Komponente (A) ist nicht entscheidend, aber eine Viskosität bei 25°C von 100 bis 20.000.000 mPa·s ist bevorzugt. Komponente (A) kann ein Homopolymer oder Copolymer oder eine Mischung solcher Polymere sein. Die Einheiten, die Komponente (A) ausmachen, werden beispielhaft durch Dimethylsiloxy-, Vinylmethylsiloxy-, Methylphenylsiloxy-, und (3,3,3-Trifluorpropyl)methylsiloxy-Einheiten dargestellt. Die endständigen Gruppen der Komponente (A) werden beispielhaft durch Trimethylsiloxy, Silanol, Vinyldimethylsiloxy und Vinylmethylhydroxysiloxy dargestellt. Das vorliegende Polyorganosiloxan wird beispielhaft durch Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymere mit Vinyldimethylsiloxy-Endgruppen, Polydimethylsiloxane mit Vinyldimethylsiloxy-Endgruppen, Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymere mit Silanol-Endgruppen, Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymere mit Vinylmethylhydroxysiloxy-Endgruppen und Dimethylsiloxan-Methylphenylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymere mit Vinyldimethylsiloxy-Endgruppen dargestellt.
  • Das oberflächenbehandelte Aluminiumhydroxidpulver (B) der vorliegenden Erfindung hat eine Oberfläche, die mit einem Organosilan oder Organosilazan behandelt ist. Es ist die wesentliche Komponente, um unsere Siliconkautschukzusammensetzung mit Wasserbeständigkeit und elektrischen Eigenschaften auszustatten. Die Aluminiumhydroxidpulver-Komponente (B) hat vorzugsweise eine Teilchengröße von 0,1 bis 100 μm und bevorzugter von 0,1 bis 50 μm. Das Organosilan, das als Behandlungsmittel für Komponente (B) verwendet wird, ist vorzugsweise ausgewählt aus Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Allyltrimethoxysilan, Butenyltrimethoxysilan, Hexenyltrimethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Diphenyldimethoxysilan, Tetraethoxysilan und den partiellen Hydrolysaten der Vorstehenden. Das Organosilazan, das als ein Behandlungsmittel für Komponente (B) verwendet werden kann, wird beispielhaft durch Hexamethyldisilazan oder Divinyltetramethyldisilazan dargestellt.
  • Komponente (B) wird durch Behandlung der Oberfläche des Aluminiumhydroxidpulvers mit dem Organosilan oder Organosilazan hergestellt, in dem das Pulver und das Behandlungsmittel Organosilan oder Organosilazan in einen Mischer gegeben werden und dann vermischt werden. Die Behandlungstemperatur während dieses Vorgehens reicht vorzugsweise von 50°C bis 200°C und bevorzugter von 100°C bis 180°C. Diese Herstellung kann auch während der Bildung der Siliconkautschukgrundmischung durchgeführt werden, in dem erst das Pulver und das Behandlungsmittel zu Komponente (A) gegeben werden und dann unter Erwärmen gemischt wird. Das Verhältnis von Organosilan oder Organosilazan zu dem Aluminiumhydroxidpulver während der Herstellung reicht vorzugsweise von 0,1 bis 30 Gewichtsprozent.
  • Komponente (B) wird zu der vorliegenden Zusammensetzung in 1 bis 300 Gewichtsteilen und vorzugsweise in 30 bis 200 Gewichtsteilen, in jedem Fall pro 100 Gewichtsteile Komponente (A) zugegeben. Die Zugabe von weniger als 30 Gewichtsteilen Komponente (B) führt zu unangemessenen Ergebnissen in Bezug auf die elektrischen Eigenschaften wie Kriechfestigkeit und Lichtbogenfestigkeit. Die Zugabe von mehr als 200 Gewichtsteilen Komponente (B) bewirkt eine wesentliche Versprödung des gehärteten Produkts und verhindert gute Kautschukeigenschaften.
  • Das Härtungsmittel (C), das in der vorliegenden Zusammensetzung verwendet wird, härtet die Zusammensetzung. Organoperoxide sind ein typisches Beispiel dieser Komponente und umfassen Benzoylperoxid, t-Butylperbenzoat, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, Dicumylperoxid und 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan.
  • Ein anderes Beispiel für Härtungsmittel (C) ist die Kombination eines Hydrosilylierungsreaktionskatalysators und eines Polyorganowasserstoffsiloxans mit mindestens 3 siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in jedem Molekül. Das Polyorganowasserstoffsiloxan ist eine Vernetzungskomponente. In dieser Ausführungsform erfährt unsere beanspruchte Zusammensetzung Vernetzung und Härtung als ein Ergebnis der Additiongsreaktion des siliciumgebundenen Wasserstoffs in dem Organowasserstoffsiloxan der Komponente (C) an das siliciumgebundene Alkenyl in Komponente (A) in Gegenwart des Hydrosilylierungsreaktionskatalysators. Das Polyorganowasserstoffsiloxan muß mindestens 3 siliciumgebundene Wasserstoffatome in jedem Molekül enthalten. Die siliciumgebundenen organischen Nichtwasserstoffgruppen in dem Polyorganowasserstoffsiloxan werden beispielhaft durch Alkylgruppen wie Methyl, Ethyl und Propyl; Arylgruppen wie Phenyl oder Tolyl; und substituierte Alkylgruppen wie 3,3,3-Trifluorpropyl oder 3-Chlorpropyl dargestellt.
  • Dieses Polyorganowasserstoffsiloxan kann eine geradkettige, Verzweigungen enthaltende geradkettige, cyclische oder netzwerkartige Molekülstruktur aufweisen. Während seine Viskosität nicht entscheidend ist, beträgt seine Viskosität bei 25°C vorzugsweise 3 bis 10.000 mPa·s. Diese Komponente wird in einer Menge zugegeben, die einen Wert von 0,5 : 1 bis 20 : 1 und vorzugsweise von 1 : 1 bis 3 : 1 für das Verhältnis der Molzahl von siliciumgebundenen Wasserstoff zu siliciumgebundenem Alkenyl in der Zusammensetzung gewährleistet. Die vorliegende Zusammensetzung wird keine akzeptable Härtung erfahren, wenn dieses Molverhältnis einen Wert unterhalb von 0,05 aufweist. Ein Wert von mehr als 20 kann die Erzeugung von gasförmigem Wasserstoff und unerwünschtes Schäumen bewirken.
  • Der Hydrosilylierungsreaktionskatalysator, der hierin als die zweite Ausführungsform des Härtungsmittels (C) verwendet wird, ist ein härtungsbeschleunigender Katalysator. Bevorzugt unter solchen Katalysatoren sind Platinmetall, Platinverbindungen und Zusammensetzungen, deren Hauptkomponente eine Platinverbindung ist, in jedem Fall zeigt die spezielle Spezies eine katalytische Aktivität, die die Hydrosilylierungsreaktion beschleunigt. Die Platinkatalysatoren werden beispielhaft durch Chloroplatinsäure, alkoholmodifizierte Chloroplationsäure, Platin/Diketon-Komplexe, Platin/Olefin-Komplexe, Chloroplatinsäure/Alkenylsiloxan-Komplexe und diese Spezies, angeordnet auf einem Träger wie Aluminiumoxid oder Ruß, dargestellt. Diese Komponente wird in einer katalytischen Menge zugegeben, im allgemeinen in 1 bis 150 Gewichtsteilen und vorzugsweise in 5 bis 100 Gewichtsteilen, in jedem Falle als Platinmetall auf jeweils 1.000.000 Gewichtsteile Komponente (A).
  • Der Siliciumdioxidfüllstoff (D), eine fakultative Komponente hierin, ist ein verstärkender Füllstoff. Diese Komponente wird zugegeben, wenn höhere Werte von mechanischer Festigkeit für unsere Siliconkautschukzusammensetzungen gefordert werden. Das Silicumdioxid (D) wird durch verstärkende Siliciumdioxide wie Siliciumdioxid aus dem Trockenverfahren, z. B. pyrogene Kieselsäure; Silicumdioxide aus dem Naßverfahren, z. B. gefällte Kieselsäure und halbverstärkende Siliciumdioxide wie Quarz oder Diatomenerde dargestellt. Bevorzugt als diese Komponenten sind solche Siliciumdioxidfüllstoffe mit einer Teilchengröe von ≤ 50 μm und einer spezifischen Oberfläche von ≥ 50 m2/g. Sogar bevorzugter sind Siliciumdioxide, deren Oberfläche durch Behandlung mit einer Organosiliciumverbindung, wie einem Organosilan, Organosilazan oder Organosiloxanoligomer, hydrophobiert wurde.
  • Hohe mechanische Festigkeit der gehärteten Zusammensetzung wird nicht erreicht, wenn zuwenig Komponente (D) zugegegeben wird, und ein Verlust der Fluidität tritt auf, wenn zuviel zugegeben wird. Als ein Ergebnis wird Komponente (D) in 1 bis 200 Gewichtsteilen, bevorzugter 1 bis 60 Gewichtsteilen, in jedem Fall pro 100 Gewichtsteile Komponente (A) zugegeben. Wenn Komponente (D) zugegeben wird, beträgt die Gesamtzugabemenge der Komponenten (B) und (D), vorzugsweise 30 bis 300 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Komponente (A).
  • Somit enthält die vorliegende Zusammensetzung die Komponenten (A), (B) und (C) oder die Komponenten (A), (B), (C) und (D). Insofern die Aufgabe unserer Erfindung nicht beeinträchtigt wird, kann die beanspruchte Zusammensetzung auch solche Zusatzstoffe enthalten, die bislang zur Verwendung in Siliconkautschukzusammensetzungen bekannt sind. Zum Beispiel können Additive zugegeben werden, die nichtverstärkende Füllstoffe, Pigmente, Wärmestabilisatoren, Flammverzögerungsmittel, innere Formtrennmittel und Oberflächenbehandlungsmittel umfassen. Die nichtverstärkenden Füllstoffe werden durch Diatomenerde, Quarz, Glimmer, Aluminiumoxid und Titanoxid beispielhaft dargestellt. Die Pigmente werden durch Ruß und Eisenoxidbraun beispielhaft dargestellt, während die Wärmestabilisatoren durch Seltenerdoxide, Seltenerdhydroxide, Cersilanolate und Cersalze von Fettsäuren beispielhaft dargestellt werden.
  • Die vorliegenden Zusammensetzungen werden einfach durch Vermischen der oben beschriebenen Komponenten (A), (B) und (C) oder der Komponenten (A), (B), (C) oder (D) bis zur Homogenität hergestellt. Diese Komponenten werden unter Verwendung solch üblicher Mittel, die zuvor im Stand der Technik bekannt waren, vermischt. Zum Beispiel sind Knetmischer, kontinuierlicher Doppelschneckenmischextruder und Zweiwalzenmühlen alle hierin geeignet. Wenn ein Organoperoxid als das Härtungsmittel verwendet wird (erste Ausführungsform) wird die vorliegende Zusammensetzung durch Erwärmen auf einer Temperatur bei oder oberhalb der Zersetzungstemperatur des Organoperoxids, z. B. 130°C bis 200°C, gehärtet. Wenn die Kombination eines Hydrosilylierungsreaktionskatalysators und eines Polyorganowasserstoffsiloxans verwendet wird (zweite Ausführungsform) wird die Zusammensetzung üblicherweise durch Erwärmen auf 70°C bis 200°C gehärtet. Das Verfahren zum Formen unserer vorliegenden Siliconkautschukzusammensetzung wird gemäß der speziellen Formungsmethode ausgewählt, wie Kompressionsformen oder Extrusionsformen.
  • Die vorliegende Zusammensetzung härtet zu hoch wasserbeständigen Produkten, die niedrige Wasserabsorption und exzellente elektrische Eigenschaften zeigen. Diese Produkte haben auch gute elektrische Isoliereigenschaften bei Hochspannung. Somit ist die beanspruchte Siliconkautschukzusammensetzung z. B. gut für die Herstellung von Siliconkautschukelektroisolierungen für Außenanwendungen geeignet.
  • Die Erfindung wird unten durch Arbeitsbeispiele erklärt, in denen "Teile" "Gewichtsteile" bedeuten und die für die Viskosität angegebenen Werte bei 25°C gemessen wurden. Die elektrischen Eigenschaften bei den Beispielen wurden unter Verwendung der folgenden Verfahren gemessen.
  • Die Messung der elektrischen Eigenschaften der Siliconkautschukzusammensetzung wurde an Proben durchgeführt, die 10 Minuten bei 170°C pressvulkanisiert wurden, um eine 2 mm dicke Siliconkautschukplatte zu formen. Der Volumenwiderstand, die dielektrische Konstante und der dielektrische Verlustfaktor wurden durch die Verfahren gemessen, die in JIS C 2123, "Test Methods for Silicone Rubber Compounds" angegeben sind. Der Volumenwiderstand wurde unter Verwendung eines Hochwiderstandsmeßgerätes (High Resistance Meter 4339A von Hewlett-Packard TM Company) gemessen und die dielektrische Konstante und der dielektrische Verlustfaktor wurden unter Verwendung eines automatischen Instruments für Verlustmessung in Dielektrika (TR-1100 Model Automatic Loss Measurement Instrument for Dielectrics von Andoh Denki Kabushiki Kaisha, 110HZ) gemessen.
  • Der Antikriechtest wurde in Übereinstimmung mit dem Verfahren aus IEC-Publikation 587 unter Verwendung eines Modells HAT-520 von Hitachi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha durchgeführt. Die Testspannung betrug 3,5 kV. Die Bestimmung A, die in den Tabellen aufgeführt ist, bezieht sich auf die Zeit, die benötigt wird, bis der Strom, der in einem Hochspannungskreis fließt, der den Testkörper durchläuft, 60 mA übersteigt. Die Bestimmung B, die in den Tabellen aufgeführt ist, bezieht sich auf die Zeit zur Kriechspurbildung, um eine Markierung zu erreichen, die auf der Oberfläche des Testkörpers in einer Position 25 mm von der unteren Elektrode angeordnet ist.
  • Die Messung der Wasserbeständigkeit der Siliconkautschukzusammensetzung wurde an Proben durchgeführt, die 10 Minuten bei 170°C pressvulkanisiert wurden, um eine 2 mm dicke Siliconkautschuktafel zu formen. Diese Tafel wurde bei Raumtemperatur 100 Stunden in entionisiertes Wasser getaucht, dann herausgenommen, und die elektrischen Eigenschaften wurden an der resultierenden Probe gemessen. Die Wasserabsorption in Prozent wurde auch aus der Gewichtszunahme der Platte, deren Gewicht vor und nach dem Eintauchen gemessen wurde, bestimmt.
  • Beispiel 1 (nicht gemäß der Erfindung)
  • Eine Siliconkautschukgrundmischung wurde durch Vereinigen der folgenden Bestandteile und Mischen bis zur Homogenität in einem Knetmischer hergestellt: 100 Teile Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymerharz mit Vinyldimethylsiloxy-Endgruppen, das 99,87 Molprozent Dimethylsiloxy-Einheiten und 0,13 Molprozent Vinylmethylsiloxy-Einheiten enthielt, und 160 Teile Aluminiumhydroxidpulver, dessen Oberfläche mit Vinyltrimethoxysilan (Higilite TM H42STV von Showa Denko Kabushiki Kisha, durchschnittliche Partikelgröße = 1 μm) behandelt wurde. 0,8 Teile einer 50 gewichtsprozentigen Siliconölpastenvormischung von 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan (Härtungsmittel) wurden in einer Zweiwalzenmühle in 100 Gewichtsteile der obigen Siliconkautschukgrundmischung bis zur Homogenität eingemischt, um eine härtbare EI-Siliconkautschukzusammensetzung zu ergeben. Diese Siliconkautschukzusammensetzung wurde 10 Minuten bei 170°C pressvulkanisiert, um eine 2 mm dicke Siliconkautschukplatte zu formen, an der die elektrischen Eigenschaften und die Wasserbeständigkeit gemessen wurden. Diese Meßergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
  • Beispiel 2
  • Eine Siliconkautschukgrundmischung wurde durch Vereinigen der folgenden Bestandteile und Mischen bis zur Homogenität in einem Knetmischer hergestellt: 100 Teile Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymerharz mit Vinyldimethylsiloxy-Endgruppen, das 99,87 Molprozent Dimethylsiloxy-Einheiten und 0,13 Molprozent Vinylmethylsiloxy-Einheiten enthielt, und 160 Teile Aluminiumhydroxidpulver, dessen Oberfläche mit γ-Methacryloxypropylrimetoxysilan (Higilite TM H320ST, durchschnittliche Partikelgröße = 8 μm) behandelt wurde. 0,8 Teile einer 50 gewichtsprozentigen Siliconölpastenvormischung von 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan (Härtungsmittel) wurden in einer Zweiwalzenmühle in 100 Gewichtsteile der obigen Siliconkautschukgrundmischung bis zur Homogenität eingemischt, um eine härtbare EI-Siliconkautschukzusammensetzung zu ergeben. Diese Siliconkautschukzusammensetzung wurde 10 Minuten bei 170°C pressvulkanisiert, um eine 2 mm dicke Siliconkautschukplatte zu formen, an der die elektrischen Eigenschaften und die Wasserbeständigkeit gemessen wurden. Diese Meßergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
  • Die Werte von Tabelle 1 für die elektrischen Eigenschaften und die Wasserbeständigkeit der oben beschriebenen Siliconkautschukzusammensetzung wurden wie in Beispiel 1 gemessen.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine Siliconkautschukzusammensetzung wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, aber in diesem Falle wurde ein unbehandeltes Aluminiumhydroxidpulver (Higilite TM H42M, durchschnittliche Teilchengröße = 1 μm) anstelle des Higilite H42STV aus Beispiel 1 verwendet.
  • Die Eigenschaften dieser Siliconkautschukzusammensetzung wurden wie in Beispiel 1 gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
  • Beispiel 3
  • Die folgenden Bestandteile wurden bis zur Homogenität in einem Knetmischer in 100 Teile Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymerharz mit Vinyldimethylsiloxy-Endgruppen, das 99,87 Molprozent Dimethylsiloxy-Einheiten und 0,13 Mol Vinylmethylsiloxy-Einheiten enthielt, eingemischt: 30 Teile oberflächenbehandelte pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 120 m2/g (Aerosil R972 von Nippon Aerosil TM Kabushiki Kaisha) und 3 Teile Polydimethylsiloxan mit Silanol-Endgruppen und einer Viskosität von 30 mPa·s. Dem folgte die Zugabe von 160 Teilen Aluminiumhydroxidpulver (Oberfläche mit Methyltrimethoxysilan vorbehandelt) unter Mischen bei Raumtemperatur. Die Zugabe von 100 Teilen dieser Grundmischung von Härtungsmittel wie in Beispiel 1 beschrieben führte zu einer härtbaren Siliconkautschukzusammensetzung. Das mit Methyltrimethoxysilan behandelte Aluminiumhydroxidpulver, das in diesem Falle verwendet wurde, wurde durch Zugabe von 1 Teil Methyltrimethoxysilan zu 100 Teilen eines unbehandelten Aluminiumhydroxidpulvers (Higilite TM H42M) und Mischen in einem Mischer 3 Stunden lang bei 120°C hergestellt.
  • Die elektrischen Eigenschaften und Wasserbeständigkeit dieser Siliconkautschukzusammensetzung wurden dann wie in Beispiel 1 gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Die folgenden Bestandteile wurden bis zur Homogenität in einem Knetmischer in 100 Teile Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymerharz mit Vinyldimethylsiloxy-Endgruppen, das 99,87 Molprozent Dimethylsiloxy-Einheiten und 0,13 Molprozent Vinylmethylsiloxy-Einheiten enthielt, eingemischt: 30 Teile pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m2/g und 12 Teile Polydimethylsiloxan mit Silanol-Endgruppen und einer Viskosität von 30 mPa·s als Oberflächenbehandlungsmittel. 30minütiges Erhitzen auf 175°C ergab dann eine Siliconkautschukgrundmischung. 160 Teile unbehandeltes Aluminiumhydroxidpulver (Higilite TM H42M, durchschnittliche Teilchengröße = 1 μm) wurden dann bei Raumtemperatur in diese Siliconkautschukgrundmischung bis zur Homogenität eingemischt. Die Zugabe von 100 Teilen dieser Siliconkautschukgrundmischung des Härtungsmittels wie in Beispiel 1 beschrieben führte dann zu einer härtbaren EI-Siliconkautschukzusammensetzung. Die elektrischen Eigenschaften und Wasserbeständigkeit dieser Siliconkautschukzusammensetzung wurden wie in Beispiel 1 gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
  • Beispiel 4
  • Die folgenden Bestandteile wurden in 100 Teile Polydimethylsiloxan mit Vinyldimethoxysiloxy-Endgruppen und einer Viskosität von 10.000 mPa·s (Gehalt an silicumgebundenem Vinyl = 0,14 Gewichtsprozent) bis zur Homogenität eingemischt: 30 Teile pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m2/g, 150 Teile unbehandeltes Aluminiumhydroxidpulver (Higilite TM H42M) und als Oberflächenbehandlungsmittel 10 Teile Hexamethyldisilazan und 3 Teile Wasser. Dem folgte Mischen für weitere 2 Stunden bei 170°C im Vakuum, um eine Siliconkautschukgrundmischung zu ergeben. Eine härtbare EI-Siliconkautschukzusammensetzung wurde dann hergestellt, indem diese Grundmischung bis zur Homogenität mit 1,4 Teilen Dimethylsiloxy-Methylwasserstoffsiloxan-Copolymer mit Trimethylsiloxy-Endgruppen und einem Gehalt an siliciumgebundenem Wasserstoff von 0,7 Gewichtsprozent und einem Hydrosilylierungsreaktionskatalysator, ausreichend 3-gewichtsprozentige isopropanolischer Chloroplatinsäurelösung, um 10 ppm Platinmetall zur Verfügung zu stellen, vermischt wurde. Die elektrischen Eigenschaften und Wasserbeständigkeit der gehärteten EI-Siliconkautschukzusammensetzung wurde wie in Beispiel 1 gemessen, und diese Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
  • Tabelle 1
    Figure 00150001
  • Tabelle 2
    Figure 00160001
  • Tabelle 3
    Figure 00170001

Claims (12)

  1. Siliconkautschukzusammensetzung, enthaltend: (A) 100 Gewichtsteile Polyorganosiloxan mit mindestens 2 siliciumgebundenen Alkenylgruppen in jedem Molekül und der durchschnittlichen Formel RaSiO(4-a)/2 worin R aus substituierten oder nichtsubstituierten monovalenten Kohlenwasserstoffgruppen ausgewählt ist und a einen Wert von 1,95 bis 2,05 aufweist, (B) 1 bis 300 Gewichtsteile Aluminiumhydroxidpulver, das mit einem Organosilan oder Organosilazan oberflächenbehandelt ist, und (C) ein Härtungsmittel in einer Menge, die ausreicht, um die Zusammensetzung zu härten, wobei das Härtungsmittel ein Organoperoxid oder eine Kombination aus einem Hydrosilylierungsreaktionskatalysator und einem Polyorganowasserstoffsiloxan mit mindestens 3 siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in jedem Molekül ist; unter der Voraussetzung, dass, wenn das Härtungsmittel ein Organoperoxid ist, das Organosilan nicht ein Silan mit Alkenyl- und Alkoxy- oder Hydroxysubstitution ist.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyorganosiloxan eine Viskosität von 100 bis 20.000.000 mPa·s bei 25°C aufweist.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Polyorganosiloxan ausgewählt ist aus Polydimethylsiloxanen mit Vinyldimethylsiloxyendgruppen oder Dimethylsiloxan/Vinylmethylsiloxan-Copolymer mit Vinyldimethylsiloxyendgruppen.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das oberflächenbehandelte Aluminiumhydroxidpulver eine Teilchengröße von 0,1 bis 50 μm aufweist.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das oberflächenbehandelte Aluminiumhydroxidpulver mit einem Organosilan, ausgewählt aus Vinyltrimethoxysilan oder Methyltrimethoxysilan, oberflächenbehandelt ist.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das oberflächenbehandelte Aluminiumhydroxidpulver mit einem Organosilazan, ausgewählt aus Hexamethyldisilazan oder Divinyltetramethyldisilazan, oberflächenbehandelt ist.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Aluminiumhydroxidpulver mit 0,1 bis 30 Gewichtsprozent des Organosilans oder Organosilazans oberflächenbehandelt ist.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Härtungsmittel ein Organoperoxid ist.
  9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Härtungsmittel eine Kombination aus einem Hydrosilylierungsreaktionskatalysator und einem Polyorganowasserstoffsiloxan mit mindestens 3 siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in jedem Molekül ist.
  10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die weiterhin (D) 1 bis 200 Gewichtsteile eines Siliciumdioxidfüllstoffes enthält.
  11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das Siliciumdioxid eine pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von ≥ 50 m2/g ist.
  12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei der oberflächenbehandelte Siliciumdioxidfüllstoff durch Behandlung mit Vinyltrimethoxysilan oder Methyltrimethoxysilan zur Verfügung gestellt wird.
DE69701654T 1996-05-24 1997-05-23 Silikonkautschukmischung zur Verwendung als elektrischer Isolator Expired - Lifetime DE69701654T3 (de)

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