DEG0014118MA - - Google Patents

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DEG0014118MA DEG0014118MA DE G0014118M A DEG0014118M A DE G0014118MA DE G0014118M A DEG0014118M A DE G0014118MA
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polysiloxane
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 2. April 1954 Bekanntgemacht am 17. Mai 1956Registration date: April 2, 1954. Advertised on May 17, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft eine Organopolysiloxanmasse mit erhöhter Zugfestigkeit und besonders hohem Weiterreißwiderstand (Kerbzähigkeit).The invention relates to an organopolysiloxane composition with increased tensile strength and in particular high tear resistance (notch toughness).

Die 'durch eine Hitzebehandlung (»Vulkanisieren«) in den festen, gehärteten, nachgiebig elastischen Zustand überführbaren Polysiloxane, die auch als Silikonkautschuke bezeichnet werden, haben besonders in den Fällen Anwendung gefunden, in denen gute Wasserbeständigkeit im Bereich von etwa 125 bis 175° über längere Zeiträume erforderlich ist. Um die physikalischen Eigenschaften, z. B. die Zugfestigkeit, Dehnung und insbesondere den Weiterreißwiderstand solcher Organopolysiloxanmassen zu verbessern, werden Verstärkungsmittel und Füllmittel in die Massen eingearbeitet. Diese Füll- oder Verstärkungsmittel vermögen jedoch nicht die Eigenschaften der gehärteten Massen im erwünschten Ausmaß zu verbessern, insbesondere den Weiterreißwiderstand des vulkanisierten Polysiloxans auf Werte zu bringen,The 'through a heat treatment (»vulcanization«) in the solid, hardened, resiliently elastic State convertible polysiloxanes, which are also known as silicone rubbers, have found application particularly in those cases where there is good water resistance in the area from about 125 to 175 ° for longer periods of time is required. In order to determine the physical properties, e.g. B. the tensile strength, elongation and in particular to improve the tear resistance of such organopolysiloxane compositions Reinforcing agents and fillers incorporated into the masses. These fillers or reinforcements are unable, however, to improve the properties of the hardened masses to the desired extent, in particular to bring the tear resistance of the vulcanized polysiloxane to values,

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G 14118 IVbI39bG 14118 IVbI39b

die denen anderer synthetischer und natürlicher Kautschukarten, wie Butadien-Styrol-Kautschukbutadien-Acrylnitrilkautschuk usw., entsprechen.those of other synthetic and natural rubbers such as butadiene-styrene-rubber-butadiene-acrylonitrile rubber etc., correspond.

Wenn die mit Füllmitteln vermischten und gehärteten Polysiloxane längere Zeit atff etwa 200 bis 2500 erhitzt werden, nehmen ihre physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Festigkeitseigenschaften, merklich ab, so daß der Temperaturbereich, in dem die Silikonkautschuke praktisch verwendbar sind, in unerwünschter Weise eingeengt wird.When mixed with fillers and cured polysiloxanes longer time atff are heated about 200 to 250 0 to take their physical properties, particularly the strength properties, markedly, so that the temperature range in which the rubbers are practically usable, is concentrated in an undesirable manner.

Es wurde nun gefunden, daß bessere gehärtete feste, elastische Polysiloxane mit deutlich erhöhtem Einreißwiderstand erhalten werden, wenn vor der Hitzehärtung oder Vulkanisation außer den üblichen Füllmitteln eine untergeordnete Menge, vorzugsweise weniger als 25 %», bezogen auf das Gewicht des Polysiloxans, Polytetrafluoräthylenteilchen oder -körnchen in die Polysiloxanmassen eingearbeitet und dann das Gemisch einer Scherwirkung und einem Knetvorgang unterworfen wird, so daß die Polytetrafluoräthylenteilchen gedehnt und zu Fasern oder Fäden (der Kürze halber als Fasern bezeichnet) verformt werden, die in der gesamten PoIysiloxanmasse regellos verteilt sind. Durch die »Scherverformung« werden die Fasern einer Zugwirkung unterworfen, die der ähnlich ist, wie sie beim Strecken synthetischer Fasern zum Zwecke der Ausrichtung der Micellen- auftritt. Die Fasern können nicht nur einzeln und getrennt voneinander in der Masse gleichmäßig verteilt sein,, sondern gegebenenfalls auch in geringerem Ausmaß an den Berührungsstellen verschmelzen und eine Art Gitterwerk bilden. Es wird angenommen, daß nurIt has now been found that better cured, solid, elastic polysiloxanes with significantly increased Tear resistance can be obtained if prior to thermosetting or vulcanization other than the usual Fillers a minor amount, preferably less than 25% », based on weight of the polysiloxane, polytetrafluoroethylene particles or granules incorporated into the polysiloxane compositions and then the mixture is subjected to a shearing action and a kneading process so that the Polytetrafluoroethylene particles stretched and made into fibers or threads (referred to as fibers for brevity) are deformed, which are randomly distributed in the entire polysiloxane mass. Through the "Shear deformation" the fibers are subjected to a tensile effect that is similar to theirs occurs when stretching synthetic fibers for the purpose of aligning the micelles. The fibers can not only be distributed evenly in the mass individually and separately from one another, but possibly also to a lesser extent merge at the points of contact and a species Form latticework. It is believed that only

35- sehr wenige Polytetrafluoräthylenteilchen der Scherverformung entgehen.35- very few polytetrafluoroethylene particles escape the shear deformation.

Die einzelnen regellos verteilten Fasern scheinen infolge der Scher-, Reib- und Zugwirkung, der sie unterworfen wurden, in einem stark orientierten Zustand vorzuliegen. Diese Vermutung wird durch die Tatsache bestätigt, daß die etwa 0,6 bis 5 cm oder längeren und etwa bis zu 50 oder mehr μ dicken einzelnen Fasern, die aus der härtbaren Polysiloxangrundmasse vorsichtig isoliert wurden, außerordentlich fest und zäh sind.The individual, randomly distributed fibers appear to be in a highly oriented state as a result of the shear, rubbing and pulling effects to which they have been subjected. This presumption is confirmed by the fact that the individual fibers about 0.6 to 5 cm or longer and about 50 or more microns thick, carefully isolated from the curable polysiloxane matrix, are extremely strong and tough.

Die Tatsache, daß die Polytetrafluoräthylenteilchen in der Polysiloxangrundmasse zu Fasern verformt werden können, so daß die erhaltenen gehärteten Produkte verbesserte physikalische Eigen- schäften, insbesondere erhöhten Weiterreißwiderstand aufweisen, war aus folgenden Gründen völlig unerwartet. Versuche, Teilchen eines sehr ähnlichen polymeren Produktes, nämlich aus festem PoIy-The fact that the polytetrafluoroethylene particles in the polysiloxane matrix deform into fibers can be so that the cured products obtained have improved physical properties shafts, in particular have increased tear resistance, was completely for the following reasons unexpectedly. Attempts to find particles of a very similar polymeric product, namely from solid poly-

' trifhiorchloräthylen, in das Polysiloxan einzuarbeiten und dieses Gemisch der gleichen Scherbehandlung zu unterwerfen, ergaben keine Verbesserung des Weiterreißwiderstandes der aus diesen Gemischen hergestellten hitzebehandelten Produkte. Dies ist anscheinend darauf zurückzuführen, daß aus den Polytrifluorchloräthylenteilchen keine Fäden gebildet werden. Außerdem werden auch dann keine verbesserten Ergebnisse erhalten, wenn dünne Folien von Polytetrafluoräthylen in relativ lange Fasern geschnitten und diese im Polysiloxan verteilt werden und das Gemisch der Scherwirkung unterworfen wird. Auch in diesem Falle werden die Eigenschaften des hitzegehärteten Produktes nicht verbessert. Werden schließlich Polyäthylenteilchen in das vulkanisierbare Polysiloxan eingearbeitet und das Gemisch der gleichen Scherbehandlung unterworfen, so sind die Festigkeitseigenschaften der daraus hergestellten gehärteten Produkte, insbesondere deren Weiterreißwiderstand, viel geringer als ohne Poly- ■ äthylen, obwohl die gehärtete Polysiloxangrundmasse Polyäthylenfasern enthält.'trifloro-chloroethylene to incorporate into the polysiloxane and subjecting this mixture to the same shear treatment gave no improvement the tear resistance of the heat-treated products made from these mixtures Products. This is apparently due to that no threads are formed from the polytrifluorochloroethylene. In addition, improved results are not obtained even if when thin sheets of polytetrafluoroethylene are cut into relatively long fibers and these are distributed in the polysiloxane and the mixture is subjected to the shear action. Also in this case, the properties of the thermoset product are not improved. Will finally incorporated polyethylene particles into the vulcanizable polysiloxane and the mixture subjected to the same shear treatment, the strength properties are those made therefrom hardened products, especially their tear resistance, much lower than without poly- ■ ethylene, although the cured polysiloxane base contains polyethylene fibers.

Die zu Siloxankautschuk härtbaren Polysiloxanmassen, die je nach dem Kondensationsgrad, dem angewendeten Kondensationsmittel oder der besonderen Art des Polysiloxans usw. hochviskose oder kautschukartige Produkte oder kautschukelastische Feststoffe sein können, werden im weiteren als vulkanisierbare Polysiloxane bezeichnet. The polysiloxane compositions curable to siloxane rubber, which depending on the degree of condensation, the applied condensing agent or the special type of polysiloxane, etc. highly viscous or rubber-like products or rubber-elastic solids are im further referred to as vulcanizable polysiloxanes.

Welches besondere vulkanisierbare Polysiloxan angewendet wird, ist nicht entscheidend, es kann irgendeines der in üblicher Weise durch Kondensation eines flüssigen Polysiloxans mit durchschnittlich über 1,95, vorzugsweise etwa 1,98 bis 2,25, organische Gruppen je Siliciumatom erhaltenen Produkte verwendet werden. Die üblichen verwendbaren Kondensationsmittel sind z. B. Ferrichloridhexahydrat, Phenylphosphorylchlorid, alkalische Kondensationsmittel, wie Kaliumhydroxyd, Natriumhydroxyd usw. Die vulkanisierbaren Polysiloxane sind im allgemeinen polymere Diorganosiloxane, die z. B. bis zu 2 Molprozent mischpolymerisiertes Monoorganosiloxan, beispielsweise mischpolymerisiertes Monomethylsiloxan, enthalten.It is not critical which particular vulcanizable polysiloxane is used, it can any of the conventionally by condensing a liquid polysiloxane with an average over 1.95, preferably about 1.98 to 2.25, organic groups per silicon atom obtained Products are used. The usual condensing agents that can be used are, for. B. Ferric chloride hexahydrate, phenylphosphoryl chloride, alkaline condensing agents such as potassium hydroxide, Sodium hydroxide, etc. The vulcanizable polysiloxanes are generally polymeric Diorganosiloxanes, e.g. B. up to 2 mole percent copolymerized monoorganosiloxane, for example copolymerized monomethylsiloxane.

Y Die Ausgangspolysiloxane für die Herstellung der vulkänisierbaren Polysiloxane durch Kondensation sind vorzugsweise solche Verbindungen, die einwertige organische Substituenten enthalten, welche über C-Si-Bindungen an das Siliciumatom gebunden sind. Ihre Siloxaneinheiten bestehen aus Einheiten der Strukturformel R2SiO, in der R vorzugsweise Methyl- oder Phenylreste sind. Mindestens 90% der gesamten R-Gruppen sind vorzugsweise Methylreste. In dem Polysiloxan können sämtliche Siloxaneinheiten der Formel (C H3)2 Si O entsprechen, oder das Polysiloxan kann ein Mischpolymerisationsprodukt aus Dimethylsiloxan und einer kleinen Menge, d. h. 1 bis 20 oder mehr Molprozent, einer der folgenden Einheiten C6 H5 (C H3) SiO oder (C6Hg)2SiO bzw. ihrer Gemische sein.Y The starting polysiloxanes for the preparation of the vulcanizable polysiloxanes by condensation are preferably those compounds which contain monovalent organic substituents which are bonded to the silicon atom via C-Si bonds. Their siloxane units consist of units of the structural formula R 2 SiO, in which R are preferably methyl or phenyl radicals. At least 90% of the total R groups are preferably methyl radicals. In the polysiloxane, all of the siloxane units can correspond to the formula (CH 3 ) 2 Si O, or the polysiloxane can be a copolymerization product of dimethylsiloxane and a small amount, ie 1 to 20 or more mol percent, of one of the following units C 6 H 5 (CH 3 ) SiO or (C 6 Hg) 2 SiO or their mixtures.

Zur Härtung können geringe Mengen eines Härtungsbeschleunigers, z. B. Benzoylperoxyd, tert. Butylperbenzoat, Zirkonnitrat, Borhydride usw., in das härtbare Polysiloxan eingearbeitet werden. Die Menge des Härtungsmittels kann stark schwanken und z. B. etwa 0,1 bis 8% oder mehr, vorzugsweise etwa 2 bis 6%, bezogen auf das Gewicht des hart- ~ baren Polysiloxans, ausmachen.For curing, small amounts of a curing accelerator, e.g. B. benzoyl peroxide, tert. Butyl perbenzoate, zirconium nitrate, boron hydrides, etc., are incorporated into the curable polysiloxane. the The amount of curing agent can vary widely and e.g. B. about 0.1 to 8% or more, preferably about 2 to 6%, based on the weight of the hardenable polysiloxane.

Die verwendeten Teilchen oder Körnchen aus Polytetrafluorethylen sind handelsübliche Pro-The polytetrafluoroethylene particles or granules used are commercially available

526/480526/480

G 14118 IVb/39bG 14118 IVb / 39b

dukte von irgendeiner geeigneten Teilchengröße, ζ. B. mit einem mittleren Durchmesser von etwa 0,15 bis 100 μ oder mehr. Bei Verwendung kleinerer Teilchen werden kürzere und dünnere Fasern erhalten, während größere Teilchen dickere und längere Einzelfasern bei der Scherbearbeitung ergeben. Im allgemeinen wird das Polytetrafluoräthylen in trockenem Zustand, z. B. als trockenes Pulver oder in Form größerer Teilchen, z. B. als Körnchen oder Krümel, verwendet. Es können aber auch Dispersionen des Polytetrafluoräthylens, die das härtbare Polysiloxan nicht ungünstig beeinflussen, verwendet werden, wie z. B. Dispersionen in Wasser, vorzugsweise mit genügend hohem Festsubstanzgehalt, damit bei Zugabe der Dispersion die flüssige Phase nicht ungünstig auf das Polysiloxan wirkt.ducts of any suitable particle size, ζ. B. with a mean diameter of about 0.15 to 100 μ or more. Using smaller particles results in shorter and thinner fibers, while larger particles produce thicker and longer individual fibers when sheared. In general, the polytetrafluoroethylene is used in the dry state, e.g. B. as a dry powder or in the form of larger particles, e.g. As granules or crumbs. But it can also be used dispersions of polytetrafluoroethylene which do not adversely affect the curable polysiloxane, such as. B. dispersions in water, preferably with a high enough solids content so that when the dispersion is added, the liquid phase does not have an unfavorable effect on the polysiloxane.

Die in das zu Siloxankautschuk umwandelbare Polysiloxan einzuarbeitende Menge Polytetrafluoräthylen kann innerhalb sehr weiter Grenzen schwanken, soll jedoch möglichst etwa 1 bis 20%, vorzugsweise etwa 3 bis 15%, bezogen auf das Gewicht des härtbaren Polysiloxans, betragen. Werden die Polytetrafluoräthylenteilchen auf einem üblichen Kautschukmischwalzwerk mit Friktionsgang eingearbeitet, so treten bei der Einarbeitung von mehr als 15 bis 20% größere Schwierigkeiten auf, weil das Gemisch schlüpfrig wird und von den Walzen der Mischmaschine abfällt. Außerdem erschweren zu große Polytetrafluoräthylenmengen die Bildung einer zusammenhängenden Schicht.The amount of polytetrafluoroethylene to be incorporated into the polysiloxane convertible to siloxane rubber can fluctuate within very wide limits, but should, if possible, be around 1 to 20%, preferably about 3 to 15% based on the weight of the curable polysiloxane. Are the polytetrafluoroethylene on a conventional rubber mixing roller mill with friction gear incorporated, greater difficulties arise when incorporating more than 15 to 20% because the mixture becomes slippery and falls off the rollers of the mixer. Also make it difficult too large amounts of polytetrafluoroethylene result in the formation of a coherent layer.

Die Polytetrafluoräthylenteilchen können in die vulkanisierbaren Polysiloxane auf verschiedene Weise eingearbeitet werden, wenn nur eine Scherwirkung eintritt, damit die Polytetrafluoräthylenteilchen zu Fasern verformt werden. Wie bereits erwähnt, können z. B. Kautschukmischwalzwerke mit Friktionsgang verwendet werden. Im allgemeinen ist es am besten, zuerst das härtbare PoIysiloxan auf die Mischwalzen zu geben, bis sich ein dünnes Fell gebildet hat, und danach die Füllmittel sowie die zu verwendenden Härtungsmittel einzuarbeiten. Danach werden die Polytetrafluoräthylenteilchen in das härtbare Polysiloxan auf den gleichen Walzen eingearbeitet. Gegebenenfalls kann eine oder mehrere der Walzen z. B. auf etwa 50 bis 750 erhitzt werden. Wenn bei laufenden. Walzen die Zugabe sämtlicher Polytetrafluoiräthylenteilchen nahezu beendet ist, wird zweckmäßig der Abstand zwischen, den benachbarten. Walzen bis auf etwa 1,5 bis 6,3 mm oder mehr erweitert, um die Polytetrafluoräthylenteilchen und Fasern in, derThe polytetrafluoroethylene particles can be incorporated into the vulcanizable polysiloxanes in various ways, if only a shear effect occurs, so that the polytetrafluoroethylene particles are deformed into fibers. As already mentioned, z. B. rubber mixing mills with friction gear can be used. In general, it is best to first add the curable polysiloxane to the mixing rollers until a thin sheet has formed, and then to incorporate the fillers and the curing agents to be used. The polytetrafluoroethylene particles are then incorporated into the curable polysiloxane on the same rollers. Optionally, one or more of the rollers can e.g. B. heated to about 50 to 75 0. If with ongoing. Rolling the addition of all polytetrafluoroethylene particles is almost complete, the distance between the adjacent. Rolls expanded to about 1.5 to 6.3 mm or more to contain the polytetrafluoroethylene particles and fibers in the

.t Polysilo'xanmasse besser zu verteilen und auch, um nicht die gebildeten1 Fasern zu zerreißen. Die auf diese Weise gebildeten Fasern sind regellos verteilt und bilden eine gitterartige Struktur, die dem . better distribute t Polysilo'xanmasse and also to avoid tearing the formed fibers 1. The fibers formed in this way are randomly distributed and form a lattice-like structure that corresponds to the

, vulkanisierten; Polysiloxan einen deutlich erhöhten Weiteirreißwiderstand verleiht, ohne die anderen Eigenschaften des gehärteten Endproduktes zu beeinträchtigen., vulcanized; Polysiloxane gives a significantly increased tear resistance without the other To impair properties of the cured end product.

Die Verbesserung der Eigenschaften erreicht nach einer gewissen Mischzeit im allgemeinen ein Maximum. Bei langem Bearbeiten geht die Verbesserung der Eigenschaften wieder zurück. Mit einem vulkanisierbaren Methylpolysiloxan werden optimale Ergebnisse erhalten,, wenn die Verarbeitungszeiten etwa 3 bis 15 Minuten (nach Zugabe der Polytetrafluoräthylenteilchen) betragen. Jedoch können die Verarbeitungszeiten innerhalb weiter Grenzen, je nach der Art des härtbaren Polysiloxans, der Polytetrafluoräthylenmenge, der ursprünglichen Größe der Polytetrafluoräthylenteilchen, der Temperatur, bei der das Einarbeiten erfolgt, dem verwendeten Füllmittel und anderen Faktoren· mehr, variiert werden.The improvement in properties is generally achieved after a certain mixing time Maximum. If you edit for a long time, the improvement in the properties will decrease again. With a vulcanizable methylpolysiloxane, optimal results are obtained, if the processing times about 3 to 15 minutes (after adding the polytetrafluoroethylene particles). However The processing times can vary within wide limits, depending on the type of curable Polysiloxane, the amount of polytetrafluoroethylene, the original size of the polytetrafluoroethylene particles, the temperature at which the incorporation takes place, the filler used and others Factors · more, can be varied.

Auch können andere Einarbeitungsverfahiren verwendet werden. Es ist z. B. möglich, ein, mechanisches Gemisch auis vulkanisierbarem Polysiloxan und Polytetrafluoräthylenteilchen einschließlich Füll- und Härtemitteln zu bereiten und danach, das Gemisch durch eine Strangpresse unter Verwendung eines Schneckengetriebes zu drücken, wobei ebenfalls eine Scherwirkung auf die Polytetrafluoräthylenteilchien ausgeübt wird. Aus verschiedenen Gründen werden, jedoch Kautschukmischwalzwerke mit ■ Friktionsgang vorzugsweise verwendet. Einr mal werden solche Walzwerke normalerweise zum Einarbeiten verschiedener Bestandteile in. härtbare Polysiloxane angewendet und sind daher meist vorhanden, außerdem,führt die Anwendung solcher Walzwerke im allgemeinen zu einer optimalen und sehr günstigen, d. h. zu einer regellosen Verteilung der Polytetrafluoräthylenfasern im härtbaren Polysiloxan.Other induction methods can also be used will. It is Z. B. possible, a mechanical mixture auis vulcanizable polysiloxane and to prepare polytetrafluoroethylene particles including fillers and hardeners and thereafter that To push mixture through an extruder using a worm gear, wherein also a shear effect on the polytetrafluoroethylene particles is exercised. For various reasons, however, rubber mixing mills with a friction gear are preferably used. Setup Sometimes such rolling mills are normally used to incorporate various components into curable polysiloxanes and are therefore mostly present, moreover, the use of such rolling mills generally leads to an optimal one and very cheap, d. H. to a random distribution of the polytetrafluoroethylene fibers in the curable polysiloxane.

In dem ungehärteten Polytetrafluoiräthylen enthaltenden Polysiloxan können verschiedene Füllmittel enthalten sein, wie z. B. Kieselsäuregel, y-Aluminiumoxyd, Titandioxyd, Lithopone, CaI-ciumcarbonat, verschiedene Arten von Ruß, Talcum. Die in das härtbare Polysiloxan eingearbeitete Füllmittelmeinge kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, z. B. etwa 10 bis 300 % des Gewichts des härtbaren Polysiloxans betragen. Vorteilhafterweise werden, etwa 0,2 bis 3 Teile Füllmittel je Teil härtbares Polysiloxan verwendet. Nachdem die nötigen Bestandteile in das Organopolysiloxan eingearbeitet sind, kann das so·· erhaltene Gemisch verformt, stranggepreßt mit dem Streichmesser aufgetragen oder für Tauchzwecke in Gegenwart geeigneter Lösungsmittel, wie Toluol, Styrol usw., verwendet und dann bei etwa 125 bis 2oo° gehärtet werden. Bei der Verformung der Gemische ist es vorteilhaft, Verformungstemperaturen von etwa 125 bis 1500 und Drücke von etwa 35 bis 70 kg/cm2 während etwa 5 bis 30 Minuten anzuwenden. Anschließend ist es angebracht und in manchen Fällen auch notwendig, die verformten Gegenstände einer weiteren etwa 2 bis 24 Stunden langen Hitzebehandlung, gewöhnlich außerhalb der Form, bei etwa 200 bis 2500, zu unterwerfen, damit optimale Eigenschaften erreicht werden,.In the uncured Polytetrafluoiräthylen containing polysiloxane various fillers can be included, such. B. silica gel, γ-aluminum oxide, titanium dioxide, lithopone, calcium carbonate, various types of carbon black, talc. The filler material incorporated into the curable polysiloxane can vary within wide limits, e.g. B. be about 10 to 300% of the weight of the curable polysiloxane. It is advantageous to use about 0.2 to 3 parts of filler per part of curable polysiloxane. After the necessary ingredients have been incorporated into the organopolysiloxane, the resulting mixture can be shaped, extruded, applied with a doctor blade or used for dipping purposes in the presence of suitable solvents such as toluene, styrene, etc., and then cured at about 125 to 200 ° . When shaping the mixtures, it is advantageous to use shaping temperatures of about 125 to 150 ° and pressures of about 35 to 70 kg / cm 2 for about 5 to 30 minutes. Subsequently, it is appropriate and in some cases also necessary, typically to subject the articles to a further deformed about 2 to 24 hours long heat treatment outside the mold, at about 200 to 250 0, so that the best properties are achieved ,.

In den folgenden Beispielen sind, alle TeiJ-angaben Gewichtsangaben. Das ■ Polytetrafluoräthylen wird in Form von kleinen Körnchen mit einem' mittleren Teilchendurchmesser von etwa 30 bis 60 μ angewendet.In the following examples, all TeiJ data are weight data. The ■ polytetrafluoroethylene is used in the form of small granules with an 'average particle diameter of about 30 to 60 μ .

609 526/480609 526/480

G 14118 IYbI39bG 14118 IYbI39b

Beispiel ιExample ι

Ein hochviskoses, härtbares polymeres Dimethylsiloxan wird durch östündiges Kondensieren von Octamethylcyclotetrasiloxan bei etwa 150° in Gegenwart von etwa 0,01 Gewichtsprozent Kaliumhydroxyd hergestellt. Dieses polymere Produkt ist in Benzol löslich und fließt schwach bei Zimmertemperatur. Dieses härtbare polymere Dimethylsiloxan wird dann auf einem Kautschukmischwalzwerk mit Friktionsgang mit unterschiedlichen Mengen des oben beschriebenen Polytetrafluoräthylens vermischt. Außer den in Tabelle 1 angegebenen Polytetrafluoräthylenmengen enthält die Masse noch folgende Bestandteile: 100 Teile PoIydimeithylsilocüan, 40 Teile Silicagel, 1,65 Teile Benzoylperoxyd.A highly viscous, curable polymeric dimethylsiloxane is made by condensing for an hour of octamethylcyclotetrasiloxane at about 150 ° prepared in the presence of about 0.01 weight percent potassium hydroxide. This polymer product is soluble in benzene and flows weakly at room temperature. This curable polymeric dimethylsiloxane is then on a rubber mixing mill with friction gear with different Amounts of the above-described polytetrafluoroethylene mixed. Except for those given in Table 1 Polytetrafluoroethylene the mass still contains the following components: 100 parts of polydimeithylsilocüan, 40 parts of silica gel, 1.65 parts of benzoyl peroxide.

Mit Ausnahme des Versuchs 2, bei dem die Masse etwa 5 Minuten lang auf den Walzen durchgeknetet wurde, um das Polytetrafluoiräthylen einzuarbeiten, wird bei den restlichen Versuchen etwa 2 Minuten lang gemischt. Jede Mischung wird dann 20 Minuten bei 1250 und einem Druck von etwa 35 kg/cm2 zwischen flachen Platten gepreßt und daraufhin weiter hitzebehandelt, d. h. in einem Luftzirkulationsofen 24 Stunden bei 1500 gehärtet und dann in einem ähnlichen Luftzirkulationsofen bei 2500 während verschiedener Zeiten gealtert. Die Tabelle 1 gibt den Polytetrafluoräthylengehalt der bei den verschiedenen Versuchen verwendeten Zusammensetzungen der Masse an, während Tabelle 2 die Eigenschaften der einzelnen Versuchsproben nach den verschiedenen Hitzealterungsvorgängen zeigt.With the exception of test 2, in which the mass was kneaded for about 5 minutes on the rollers in order to incorporate the polytetrafluoroethylene, the remaining tests were mixed for about 2 minutes. Each mixture is then pressed for 20 minutes at 125 0 and a pressure of about 35 kg / cm 2 between flat plates and then further heat-treated, that is, cured in an air circulating oven for 24 hours at 150 0, and then in a similar air circulating oven at 250 0 for various times aged. Table 1 gives the polytetrafluoroethylene content of the compositions of the mass used in the various tests, while Table 2 shows the properties of the individual test samples after the various heat aging processes.

Tabelle 1Table 1

Versuchs-Nr.Trial no. Teile Polytetrafluoräthylen
je 140 Teile Grundmasse*
Parts of polytetrafluoroethylene
140 parts of base compound each *
I
2
3
4
5
I.
2
3
4th
5
IO
IO
6
• 2
0
IO
IO
6th
• 2
0

* Die Zusammensetzung der Grundmasse ist im Beispiel τ näher beschrieben.* The composition of the base mass is described in more detail in example τ.

Tabelle 2'Table 2 '

Versuchs-
Nr.
Experimental
No.

Hitzebehandlung Heat treatment

ι Tag bei 1500
ι Tag bei 2500
ι day at 150 0
ι day at 250 0

2 Tage bei 2500 2 days at 250 0

3 Tage bei 250°3 days at 250 °

4 Tage bei 250°4 days at 250 °

5 Tage bei 2500 5 days at 250 0

Zugtrain Bruchfracture festigkeitstrength dehnungstrain kg/cm2 kg / cm 2 7o7o 66,666.6 300300 7i,47i, 4 300300 64,364.3 200200 77.7 ,77.7, 200200

Weiter-Continue-

reißwider-tear-resistant

standwas standing

kg/cmkg / cm

33.9
34,5
37,6
43,0
40,7
37,8
33.9
34.5
37.6
43.0
40.7
37.8

Ver
suchs-
Nr.
Ver
search-
No.
Hitze
behandlung
heat
treatment
Zug
festigkeit
. kg/cm2
train
strength
. kg / cm 2
Bruch
dehnung
fracture
strain
Weiter
reiß wider
stand
kg/cm
Continue
tear against
was standing
kg / cm
22 ι Tag bei 1500 ι day at 150 0 76-776-7 300300 45,545.5 ι Tag bei 2500 ι day at 250 0 84,484.4 400400 42,042.0 2 Tage bei 2500 2 days at 250 0 78,678.6 200200 43,643.6 3 Tage bei 2500 3 days at 250 0 91,091.0 25O25O 42,742.7 4 Tage bei 2500 4 days at 250 0 77,o77, o 200200 39,639.6 5 Tage bei 2500 5 days at 250 0 -- 41,841.8 6 Tage bei 250°6 days at 250 ° . —. - 45,945.9 33 ι Tag bei 1500 ι day at 150 0 72,372.3 3OO3OO 32,032.0 ι Tag bei 250°ι day at 250 ° 81,281.2 200200 21,221.2 2 Tage bei 250°2 days at 250 ° 65,165.1 200200 31,131.1 3 Tage bei 2500 3 days at 250 0 61,661.6 200200 27,727.7 4 Tage bei 2500 4 days at 250 0 77,o77, o 200200 30,630.6 7 Tage bei 250°7 days at 250 ° 75,675.6 200200 27,727.7 44th ι Tag bei 1500 ι day at 150 0 57,757.7 200200 12,812.8 ι Tag bei 2500 ι day at 250 0 59,559.5 200200 ",7", 7 2 Tage bei 2500 2 days at 250 0 57,857.8 200200 9,49.4 3 Tage bei 2500 3 days at 250 0 52,552.5 200200 10,410.4 4 Tage bei 2500 4 days at 250 0 ■ 55,4■ 55.4 200200 12,412.4 7 Tage bei 250°7 days at 250 ° 58,258.2 200200 9,79.7 55 ι Stunde bei 1500 ι hour at 150 0 56,056.0 4OO4OO 14,414.4 ι Tag bei 250°ι day at 250 ° 42,042.0 240240 3 Tage bei 2500 3 days at 250 0 41,341.3 200200 11,711.7

Beispiel 2Example 2

2ofach vergrößerte Aufnahmen eines Querschnitts der 24 Stunden bei 1500 gehärteten und dann einer 5o°/oigen Dehnung ausgesetzten Methylpolysiloxanprobe zeigen, daß die einzelnen Polytetrafluoräthylenfaserii in der gehärteten Methyl-, polysiloxangrundmasse regellos verteilt sind und sich unregelmäßig, z, B. parallel, sich kreuzend, überlappend usw., angeordnet haben. Eine Aufnahme der einzelnen PolytetrafluoTäthylenteilchen vor deren Einarbeitung in das Polysiloxan zeigte bei gleicher Vergrößerung, daß diese Teilchen eine feste runde Struktur und nicht die Form länglicher Fasern besaßen.2ofach enlarged photographs of a cross-section of 24 hours at 150 0 cured and then a 5o ° / o elongation exposed Methylpolysiloxanprobe show that the individual Polytetrafluoräthylenfaserii in the cured polysiloxangrundmasse methyl, randomly distributed and irregularly Eg parallel, crossing , overlapping, etc., have arranged. A photograph of the individual polytetrafluoroethylene particles before they were incorporated into the polysiloxane showed, at the same magnification, that these particles had a solid, round structure and not the shape of elongated fibers.

Verschiedene Mengen der im Beispiel 1 verwendeten Polytetrafluoräthylenkörnchen werden nach dem Mischverfahren des Beispiels 1 in eine Siiikonkautschukmasse eingearbeitet. Das Polytetrafluoräthylen wird einmal zu der im Beispiel 1 beschriebenen Grundmasse (Zusammensetzung A) und zum anderen zu folgender Grundmasse: 100 Teile PoIydimethylsiloxan, 100 Teile Kieselgur, 2,5 Teile Benzoylperoxyd (Zusammensetzung B) gegeben. Diese Mischungen werden ebenso wie eineMischung ohne Polytetrafluoräthylen zu flachen Platten unter einem Druck von etwa 35 kg/cm2 und bei etwa 1250 10 Minuten lang gepreßt und daraufhin in einem Luftzirkulationsofen 24 Stunden bei 2500 gehärtet. Die Tabelle 3 gibt das Mengenverhältnis der Bestandteile bei den verschiedenen Mischungen an, während Tabelle 4 die physikalischen Eigenschaften der verformten Proben1 nach der abschließenden Hitzebehandlung bei 2500 zeigt.Various amounts of the polytetrafluoroethylene granules used in Example 1 are incorporated into a silicone rubber composition using the mixing method of Example 1. The polytetrafluoroethylene is added to the base material described in Example 1 (composition A) and to the following base material: 100 parts of polydimethylsiloxane, 100 parts of kieselguhr, 2.5 parts of benzoyl peroxide (composition B). These mixtures are, as a mixture without polytetrafluoroethylene to flat plates under a pressure of about 35 kg / cm 2 and at about 125 0 10 minutes long pressed and then cured in an air circulating oven for 24 hours at 250 0th Table 3 indicates the amount ratio of the components in the various mixtures, while Table 4 shows the physical properties of the deformed sample 1 after the final heat treatment at 250 0 shows.

526/480526/480

G 14118 IVb/39bG 14118 IVb / 39b

Tabelle 3Table 3

TeileParts TeileParts TeileParts Versuchs-
"MV
Experimental
"MV
ZusammenTogether ZusammenTogether Polytetra-Polytetra
IN Γ.IN Γ. setzung Asetting A setzung Bsetting B fluoräthylenfluoroethylene 66th 200200 __ 00 77th 200200 - 8,58.5 88th 200200 - 15,215.2 99 202,5202.5 00 IOIO - 202,5202.5 1515th

Tabelle 4Table 4

Zugtrain Bruchfracture Weiterreiß-Tear Versuchs-
Nr.
Experimental
No.
festigkeitstrength dehnungstrain widerstandresistance
kg/cm2 kg / cm 2 7 » kg/cmkg / cm 66th 51,451.4 273273 9,99.9 77th 60,660.6 250250 13,513.5 88th 56,056.0 200200 21,621.6 99 54,654.6 100100 6,36.3 1010 62,462.4 7070 11,511.5

BeispielsExample

Die Grundmasse der Zusammensetzung B wird mit 5 bzw. 10 Teilen Polytetrafluoräthylenkörnchen unter Anwendung deir oben beschriebenen Mischverfahren gemischt. Danach wird die Masse etwa 20 Minuten lang bei 1250 und. einem Drude von etwa 35 kg/cm2 zwischen flachen Platten gepreßt. Die Proben werden wieder hitzebehandelt, d. h. in einem Luftzirkulationsofen verschieden lange gehärtet. Die physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Proben werden nach jeder Hitzebehandlung bestimmt. In Tabelle 5 sind die Mengen der für die verschiedenen Probemassen verwendeten Bestandteile und in Tabelle 6 die Eigensehaftswerte der Proben nach der jeweiligen Hitzebehandlung angegeben.The base of composition B is mixed with 5 or 10 parts of polytetrafluoroethylene granules using the mixing process described above. Then the mass is for about 20 minutes at 125 0 and. pressed between flat plates at a pressure of about 35 kg / cm 2. The samples are heat-treated again, ie hardened in an air circulation oven for different lengths of time. The physical properties of the various samples are determined after each heat treatment. Table 5 shows the amounts of the constituents used for the various sample masses and Table 6 shows the property values of the samples after the respective heat treatment.

Tabelle 5Table 5

Versuchs-
Nr.
Experimental
No.
Teile
Zusammensetzung B
Parts
Composition B
Teile Polytetra
fluoräthylen
Share polytetra
fluoroethylene
II
12
13
II
12th
13th
100
100
100
100
100
100
5
IO
0
5
IO
0

Tabelle 6Table 6

Ver-
suchs-
Ver
search-
HitzebehandlungHeat treatment Zug
festigkeit
train
strength
Bruch
dehnung
fracture
strain
Weiter-
reißwider-
stand
Continue-
tear-resistant
was standing
Nr.No. kg/cm2 kg / cm 2 %% kg/cmkg / cm IIII ι Tag bei 150°ι day at 150 ° 58,058.0 150150 21,621.6 ι Tag bei 250°ι day at 250 ° 60,860.8 5050 14,814.8 2 Tage bei 250°2 days at 250 ° 70,770.7 5050 13.513.5 3 Tage bei 2500 3 days at 250 0 87,587.5 5050 17,617.6 4 Tage bei 250°4 days at 250 ° 83,383.3 5050 14,214.2 7 Tage bei 250°7 days at 250 ° 84,084.0 5050 13.713.7

Versuchs- Experimental

HitzebehandlungHeat treatment

ι Tag bei 1500
ι Tag bei 2500
ι day at 150 0
ι day at 250 0

2 Tage bei 250°2 days at 250 °

3 Tage bei 2500 3 days at 250 0

4 Tage bei 2500
7 Tage bei 250°
ι Stunde bei 150°
ι Tag bei 250
4 days at 250 0
7 days at 250 °
ι hour at 150 °
ι day at 250

3 Tage bei 2503 days at 250

Zugtrain Bruchfracture festigkeitstrength dehnungstrain kg/cm2 kg / cm 2 %% 57.357.3 100100 77,o77, o 5050 47,347.3 5050 76,376.3 5050 96,696.6 5050 81,981.9 5050 42,042.0 150150 49.°49th ° 100100 44.-1 44.- 1 4040

Weiter-Continue-

reißwider-tear-resistant

standwas standing

kg/cmkg / cm

42,0
22,1
42.0
22.1

28,328.3

25,725.7

34.434.4

23.623.6

7.27.2

8,58.5

7.27.2

Die gemäß der Erfindung hergestellten vulkanisierten, festen und elastischen Polysiloxanprodukte können erhöhte Temperaturen (150 bis 25o°) längere Zeit aushalten:, ohne daß ihre Eigenschaften verschlechtert werden. Sie behalten ihre kautschukelastischen Eigenschaften auch bei Temperaturen bis zu —1Oo0. Weiterhin scheinen sie eine erhöhte tJlwiderstandsfähigkeit, z. B. gegen Kohlenwasserstoffe, und ,eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber aromatischen Lösungsmitteln, z. B. Toluol, aufzuweisen.The vulcanized, solid and elastic polysiloxane products produced according to the invention can withstand elevated temperatures (150 to 25o °) for a long time without their properties being impaired. They retain their rubber-elastic properties even at temperatures down to - 1 Oo 0 . Furthermore, they appear to have increased oil resistance, e.g. B. against hydrocarbons, and, an increased resistance to aromatic solvents, e.g. B. toluene to have.

Es ist zwar schon bekannt, Polytetrafluoräthylen und ein Organopolysiloxan zur Isolierung elektrischer Leiter zu verwenden. In diesem bekannten Fall wurden aber die beiden Materialien getrennt voneinander angewendet, indem ein Band aus Tetrafluoräthylen, das mit der O.rganopolysiloxanmasse überzogen wurde, um einen ebenfalls mit der Organopolysiloxanmasse überzogenen elektrischen Leiter gewickelt wurde. Das Organopolysiloxan hatte in diesem Falle die Aufgabe, besonders die Stoßstellen des Polytetrafluoiräthylenbandes dicht zu verschließen und auf diese Weise die elektrischen Eigenschaften der Isolation zu verbessern. Das Polytetrafluoräthylen wurde also nicht in Form von Einzelteilchen in eine Organopoly- 1Og siloxanmasse eingearbeitet.It is already known to use polytetrafluoroethylene and an organopolysiloxane to insulate electrical conductors. In this known case, however, the two materials were used separately from one another by winding a tape made of tetrafluoroethylene, which was coated with the organopolysiloxane compound, around an electrical conductor also coated with the organopolysiloxane compound. The task of the organopolysiloxane in this case was to seal the joints of the polytetrafluoroethylene tape tightly and in this way to improve the electrical properties of the insulation. The polytetrafluoroethylene was therefore not incorporated in the form of individual particles into an organopoly- 10 g siloxane mass.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Vulkanisierbare Organopolysiloxanmasse, insbesondere für die Herstellung von Formkörpern, die durch Wärme in den gehärteten, festen, elastischen Zustand überführbar ist und in der das Polysiloxan im Mittel 1,98. bis 2,02 organische Gruppen pro Siliziumatom aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr 1 bis 20% festes Polytetrafluoräthylen, bezogen auf das Gewicht des Polysiloxans, in Form von Fasern regellos verteilt sind.1. Vulcanizable organopolysiloxane compound, in particular for the production of moldings, which can be converted into the hardened, solid, elastic state by heat and in which the polysiloxane has an average of 1.98. has up to 2.02 organic groups per silicon atom, characterized in that it contains 1 to 20% solid polytetrafluoroethylene, based on the Weight of the polysiloxane, randomly distributed in the form of fibers. 2. Vulkanisierbare Organopolysiloxanmasse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Polytetrafluoräthylen in einem Methylpolysiloxan oder Methylphenylpolysiloxan verteilt ist.2. Vulcanizable organopolysiloxane composition according to claim i, characterized in that the polytetrafluoroethylene distributed in a methylpolysiloxane or methylphenylpolysiloxane is. 609 526/480609 526/480 G 14118 IVb/39bG 14118 IVb / 39b 3. Vulkanisierbare Organopolysiloxanmasse nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Füllmittel, vorzugsweise S ilicagel, und ein Härtungsmittel' für das Polysiloxan, vorzugsweise Benzoylperoxyd, enthält.3. Vulcanizable organopolysiloxane composition according to claim ι and 2, characterized in that that they contain a filler, preferably silicagel, and a hardener for the polysiloxane, preferably benzoyl peroxide. 4. Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanmassen nach Anspruch i bis 3, da-"durch gekennzeichnet, daß feste Polytetrafluoiräthylenteilchen in die Polysiloxanmasse, vorzugsweise auf Mischwalzen mit Friktionsgang, eingearbeitet werden und die erhaltene Masse anschließend verformt wird.4. Process for the preparation of organopolysiloxane compositions according to claim i to 3, thereby "through characterized in that solid polytetrafluoroethylene particles into the polysiloxane mass, preferably on mixing rollers with friction gear, are incorporated and the resulting mass is then shaped. Angezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nn 2 454 625.
Referred publications:
U.S. Patent Nn 2,454,625.
©'609 526/480 5.56© '609 526/480 5.56

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