PL210657B1 - Sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych - Google Patents

Sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych

Info

Publication number
PL210657B1
PL210657B1 PL387450A PL38745009A PL210657B1 PL 210657 B1 PL210657 B1 PL 210657B1 PL 387450 A PL387450 A PL 387450A PL 38745009 A PL38745009 A PL 38745009A PL 210657 B1 PL210657 B1 PL 210657B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
parts
weight
polydimethylsiloxane
hydroxypropyl
bis
Prior art date
Application number
PL387450A
Other languages
English (en)
Other versions
PL387450A1 (pl
Inventor
Jerzy Chruściel
Elżbieta Leśniak
Marzena Fejdyś
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL387450A priority Critical patent/PL210657B1/pl
Publication of PL387450A1 publication Critical patent/PL387450A1/pl
Publication of PL210657B1 publication Critical patent/PL210657B1/pl

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych, które mogą być stosowane jako opakowania absorbujące naprężenia i ochraniające różne elementy urządzeń elektrycznych wykorzystywanych w przemyśle lotniczym i kosmicznym, jako absorbery wstrząsów mechanicznych (tapicerka) w siedzeniach samolotów, autobusów, pociągów oraz jako izolatory akustyczne i termiczne.
Powszechnie wiadomo, że głównymi składnikami pianek silikonowych są polidimetylosiloksany, zazwyczaj z dodatkiem polisiloksanów zawierających grupy winylowe lub atomy wodoru związane z atomami krzemu. Uzyskanie z tych skł adników materiał ów o strukturze komórkowej wymaga równoczesnego przeprowadzenia procesów sieciowania i spieniania.
Znane są dwa sposoby wytwarzania pianek silikonowych w drodze sieciowania kauczuków silikonowych: w temperaturze pokojowej i „na gorąco. Każdy z tych sposobów wymaga użycia odpowiednich czynników sieciujących.
W przypadku wytwarzania elastycznych pianek silikonowych w drodze sieciowania kauczuków silikonowych w temperaturze pokojowej konieczne jest użycie silanów, siloksanów lub polisiloksanów zawierających przy atomach krzemu grupy funkcyjne, na przykład hydroksylowe, acetoksylowe, alkoksylowe lub atomy wodoru. W wyniku reakcji kondensacji zachodzących między grupami funkcyjnymi obecnymi w łańcuchach kauczuków silikonowych i czynnikach sieciujących, katalizowanych najczęściej przez katalizatory platynowe lub cynowe, dochodzi do powstania nowych wiązań siloksanowych, dzięki którym w sieciowanym materiale tworzy się sieć przestrzenna. W przypadku wytwarzania elastycznych pianek silikonowych w drodze sieciowania kauczuków silikonowych „na gorąco sieciowanie zachodzi według mechanizmu rodnikowego, a tworzenie sieci przestrzennej następuje najczęściej poprzez powstanie mostków etylenowych pomiędzy łańcuchami polisiloksanów. Ten sposób sieciowania wymaga użycia nadtlenków organicznych i wysokiej temperatury. Tworzenie się struktury komórkowej następuje w wyniku spieniania sieciowanego układu siloksanowego. Czynnikami spieniającymi w procesie wytwarzania pianek silikonowych, zarówno w temperaturze pokojowej jak „na gorąco, są lotne produkty powstające podczas procesu sieciowania lub produkty gazowe wytworzone z poroforów, czyli substancji dodanych do elastomeru silikonowego.
Natomiast otrzymanie pianek silikonowych o zmniejszonej palności wymaga użycia w procesie ich wytwarzania dodatku substancji uniepalniających czyli tak zwanych antypirenów.
Opisane wyżej sposoby wytwarzania elastycznych pianek silikonowych są opisane, między innymi, w amerykańskich opisach patentowych nr 4767794,4704408,4608396, japońskich opisach patentowych nr 8208865, 62043435 oraz w czasopismach: Polymer Degradation and Stability 83, 111 (2004) i 91, 2532 (2006) oraz Journal of Applied Polymer Science, 110, 1723 (2008).
Elastyczne pianki silikonowe wytwarzane znanymi metodami w procesie sieciowania kauczuków silikonowych w temperaturze pokojowej wymagają po krótkim okresie sieciowania w temperaturze otoczenia w czasie 10-60 minut „dosieciowywania w czasie 3-16 godzin w temperaturze 70-120°C. Pianki silikonowe otrzymane w procesie sieciowania „na gorąco kauczuków silikonowych wymagają ogrzewania w temperaturze 200-220°C przez co najmniej 20-40 minut. Pianki silikonowe uzyskane znanymi sposobami charakteryzują się gęstościami w zakresie 0,25-0,50 g/cm3, wytrzymałością na rozciąganie w zakresie 0,20-0,88 N/m2 i wydłużeniami względnymi przy zerwaniu w zakresie 140-358%. Niedogodnością znanych sposobów wytwarzania pianek silikonowych jest podwyższona lub wysoka temperatura procesu i dość często również konieczność stosowania podwyższonego lub obniżonego ciśnienia.
Sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych, w drodze sieciowania polidimetylosiloksanów za pomocą czynnika sieciującego w postaci polisiloksanu zawierającego atomy wodoru związane z atomami krzemu, w obecności katalizatora cynowego oraz antypirenu, w temperaturze pokojowej pod normalnym ciśnieniem, a następnie kondycjonowania wytworzonych pianek, według wynalazku polega na tym, że do a,iO-(dihydroksy)polidimetylosiloksanu (PDMS) o lepkości 0,5-3 Pa-s, mieszaniny PDMS o lepkości 0,5-3 Pa-s z a,iO-bis(Y-hydroksypropylo)polidimetylosiloksanem (PDMS-X2) o lepkości 0,5-3 Pa-s lub mieszaniny PDMS o lepkości 0,5-3 Pa-s z PDMS-X2 o lepkości 0,5-3 Pa-s i z a,(O-bis(trimetylosiloksy)poli[dimetylosiloksy-iO-metylo(Y-hydroksypropylo)]siloksanem (PDMS-Pr) o wzorze Me3SiO(Me2SiO)n[Me(HOCH2CH2CH2)SiO]mSiMe3, gdzie n = 10-200, m = 3-50, dodaje się w trakcie mieszania kolejno antypiren, korzystnie w postaci melaminy i/lub grafitu ekspandowanego, po upływie 3 minut mieszania wodę lub emulsję silikonową, po upływie kolejnych 2 minut
PL 210 657 B1 mieszania czynnik sieciujący w postaci rozgałęzionego polimetylohydrosiloksanu o wzorze ogólnym TxDHyMz, w którym T = MeSiO1,5, DH = MeHSiO, M = Me3SiO0,5, x = 3-15, 20< y <300, z = x + 2, po następnej 1 minucie mieszania katalizator w postaci kaprylanu cyny i po upływie kolejnych 45 sekund mieszania diizocyjanian, korzystnie poli(4,4'-diizocyjanianu difenylometan) i kontynuuje mieszanie jeszcze przez 1 minutę i w końcu wyjmuje mieszadło i pozostawia mieszaninę w temperaturze otoczenia pod normalnym ciśnieniem na 24 godziny. Na 100 części wagowych polidimetylosiloksanu lub mieszaniny polidimetylosiloksanów używa się 30-40 części wagowych antypirenu, 1,2-2 części wagowych wody lub emulsji silikonowej, 2-6 części wagowych czynnika sieciującego, 1,0-1,5 części wagowych katalizatora i 15-25 części wagowych diizocyjanianu. Stosuje się mieszaninę PDMS z PDMS-X2, której 100 części wagowych zawiera 50-70 części wagowych PDMS i 30-50 części wagowych PDMS-X2 oraz mieszaninę PDMS, PDMS-X2 i PDMS-Pr, której 100 części wagowych zawiera 65-70 części wagowych PDMS, 25-30 części wagowych PDMS-X2 i 2-5 części wagowych PDMS-Pr.
Spienianie układu zachodzi podczas procesów sieciowania, w których wydzielają się małocząsteczkowe, lotne produkty: wodór i dwutlenek węgla. Czas sieciowania, określony od momentu wymieszania wszystkich składników do wystąpienia braku przyczepności mieszaniny do metalowej łopatki, wynosi 10-25 minut, a okres kondycjonowania pianek na ogół nie przekracza 24 godzin.
Otrzymane sposobem według wynalazku pianki są elastycznymi materiałami o strukturze komórkowej, barwy białej lub szarej, odznaczają się gęstością w zakresie 0,30-0,45 g/cm3, i wysokim indeksem tlenowym LOI = 41-46. Po wyjęciu z płomienia zapalone próbki pianek natychmiast gasną samoistnie.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
P r z y k ł a d I
W plastikowym, przezroczystym kubku umieszczono 125 części a,ff>-(dihydroksy)polidimetylosiloksanu o lepkości 2 Pa-s, 17,5 części melaminy i 20 części ekspandowanego grafitu. Całość wymieszano przy pomocy mieszadła mechanicznego i przy włączonym mieszadle do układu wprowadzono po 3 minutach mieszania 1,75 części emulsji silikonowej Sarsil ME-25, po 2 minutach mieszania 6 części polimetylohydrosiloksanu o wzorze (MeSiO1,5)3(MeHSiO)110(Me3SiO0,5)5, po upływie kolejnej 1 minuty mieszania 1,8 części kaprylanu cyny i po upływie 45 sekund mieszania 30 części poli(4,4'-diizocyjanianu difenylometanu), po czym całość mieszano jeszcze 1 minutę. Następnie wyjęto mieszadło i kubek z zawartością pozostawiono na 24 godziny. Wszystkie operacje prowadzono w temperaturze otoczenia i pod normalnym ciśnieniem. Otrzymano piankę koloru szarego, o gęstości 0,31g/cm3, wytrzymałości na rozciąganie 34 kPa i indeksie tlenowym LOI = 43,3.
P r z y k ł a d II
W przezroczystym pojemniku umieszczono 83 części a,ff>-(dihydroksy)polidimetylosiloksanu o lepkości 1,5 Pa-s, 37,5 części a,ff>-bis(Y-hydroksypropylo)polidimetylosiloksanu o lepkości 1 Pa-s, 4,5 części a,ff>-bis(trismetylosiloksy)poli[dimetylo-co-metylo-(Y-hydroksypropylo)]siloksanu o wzorze Me3SiO[Me2SiO]66[Me(Y-OHCH2CH2CH2)SiO]10SiMe3, 40 części melaminy i całość wymieszano przy pomocy mieszadła mechanicznego. Przy włączonym mieszadle, po 3 minutach mieszania wprowadzono 2 części wody, po upływie kolejnych 2 minut mieszania 6,5 części polimetylohydrosiloksanu o wzorze (MeSiO1,5)3(MeHSiO)102(Me3SiO0,5)5, po następnej 1 minucie mieszania 1,8 części kaprylanu cyny i po upływie 45 sekund mieszania 25 części poli(4,4'-diizocyjanianu difenylometanu), po czym całość mieszano jeszcze 1 minutę. Po wyjęciu mieszadła pojemnik zostawiono na 24 godziny. Wszystkie operacje prowadzono w temperaturze otoczenia i pod normalnym ciśnieniem. Otrzymano piankę koloru białego, o gęstości 0,35g/cm3, wytrzymałości na rozciąganie 54 kPa i indeksie tlenowym

Claims (3)

1. Sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych, w drodze sieciowania polidimetylosiloksanów za pomocą czynnika sieciującego w postaci polisiloksanu zawierającego atomy wodoru związane z atomami krzemu, w obecności katalizatora cynowego oraz antypirenu, w temperaturze pokojowej pod normalnym ciśnieniem, a następnie kondycjonowania wytworzonych pianek, znamienny tym, że do a,ff>-(dihydroksy)polidimetylosiloksanu o lepkości 0,5-3 Pa-s, mieszaniny a,ff>-(dihydroksy)polidimetylosiloksanu o lepkości 0,5-3 Pa-s z a,ff>-bis(Y-hydroksypropylo)-poli4
PL 210 657 B1 dimetylosiloksanem o lepkości 0,5-3 Pa-s lub mieszaniny a,iO-(dihydroksy)polidimetylosiloksanu o lepkości 0,5-3 Pa-s z a,iO-bis(Y-hydroksypropylo)polidimetylosiloksanem o lepkości 0,5-3 Pa-s i z α,ω-bis(trimetylosiloksy)poli[dimetylosiloksy-co-metylo(Y-hydroksypropylo)]siloksanem o wzorze ogólnym Me3SiO(Me2SiO)n[Me(HOCH2 CH2 CH2)SiO]m,SiMe3, gdzie n = 10-200, m = 3-50, dodaje się w trakcie mieszania kolejno antypiren, korzystnie w postaci melaminy i/lub grafitu ekspandowanego, po upływie 3 minut mieszania wodę lub emulsję silikonową, po upływie kolejnych 2 minut mieszania czynnik sieciujący w postaci rozgałęzionego polimetylohydrosiloksanu o wzorze ogólnym TxDHyMz, w którym: T = MeSiO1,5, DH = MeHSiO, M = Me3SiO0,5, x = 3-15, 20< y <300, z = x + 2), po następnej 1 minucie mieszania katalizator w postaci kaprylanu cyny i po upływie kolejnych 45 sekund mieszania diizocyjanian, korzystnie poli(4,4'-diizocyjanianu difenylometan) i kontynuuje mieszanie jeszcze przez 1 minutę i w końcu wyjmuje mieszadło i pozostawia mieszaninę w temperaturze otoczenia pod normalnym ciśnieniem na 24 godziny.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na 100 części wagowych polidimetylosiloksanu lub mieszaniny polidimetylosiloksanów używa się 30-40 części wagowych antypirenu, 1,2-2,0 części wagowych wody lub emulsji silikonowej, 2-6 części wagowych czynnika sieciującego, 1,0-1,5 części wagowych katalizatora i 15-25 części wagowych diizocyjanianu.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się mieszaninę a,(O(dihydroksy)-polidimetylosiloksanu z a,(O-bis(Y-hydroksypropyIo)poIidimetylosiIoksanem, której 100 części wagowych zawiera 50-70 części wagowych a,ffi(dihydroksy)polidimetylosiloksanu i 30-50 części a,(O-bis(Y-hydroksypropylo)polidimetylosiloksanu oraz mieszaninę a,ffi(dihydroksy)polidimetylosiloksanu z a,(O-bis(Y-hydroksypropylo)-polidimetylosiloksanem i z a,(O-bis(trimetylosiloksy)poli[dimetylosiloksy-co-metylo(Y-hydroksypropylo)]siloksanem, której 100 części wagowych zawiera 65-70 części wagowych a,ai(dihydroksy)polidimetylosiloksanu, 25-30 części wagowych a,iO-bis(Y-hydroksypropylo)-polidimetylosiloksanu i 2-5 części wagowych a,iO-bis(trimetylosiloksy)poli[dimetylosiloksy-co-metylo(Y-hydroksypropylo)]siloksanu.
PL387450A 2009-03-10 2009-03-10 Sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych PL210657B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL387450A PL210657B1 (pl) 2009-03-10 2009-03-10 Sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL387450A PL210657B1 (pl) 2009-03-10 2009-03-10 Sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL387450A1 PL387450A1 (pl) 2010-09-13
PL210657B1 true PL210657B1 (pl) 2012-02-29

Family

ID=42940922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL387450A PL210657B1 (pl) 2009-03-10 2009-03-10 Sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL210657B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL387450A1 (pl) 2010-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7393879B1 (en) High resilient silicone foam and process for preparing same
CN101432366B (zh) 用于在织物上形成透气性涂层膜的液体硅橡胶组合物及在织物上形成透气性涂层膜的方法
JP5101607B2 (ja) エラストマーフォーム用のオルガノポリシロキサン組成物
EP1979529B1 (fr) Support fibreux comprenant un revetement silicone
KR100661266B1 (ko) 방염성 실리콘 발포체
KR101540164B1 (ko) 엘라스토머 발포체용 실리콘 조성물
JPH0553823B2 (pl)
CN108699762B (zh) 用于纺织物涂层的硅橡胶组合物和硅橡胶涂布的纺织物
Chruściel et al. Preparation of flexible, self‐extinguishing silicone foams
TWI414549B (zh) High foam ratio of silicone rubber sponge
JP5663035B2 (ja) エアバッグのシリコーンコーティング
KR102689608B1 (ko) 엘라스토머 발포체를 위한 실리콘 조성물
CN111819223A (zh) 交联的聚醚硅氧烷嵌段共聚物及其用于制备聚氨酯泡沫的用途
DE102007047864A1 (de) Selbsthaftende expandierbare Siliconzusammensetzungen für die Herstellung von Siliconschaum-Verbundteilen
EP0785236B2 (en) Curable silicone compositions
JP2023536397A (ja) 発泡性シリコーン組成物
EP3902673B1 (en) Appliance comprising insulating composite article
CN115667342A (zh) 组合物和由其形成的发泡聚氨酯制品
CA1112800A (en) Process for the preparation of organopolysiloxane foams
JP2000086897A (ja) 免震積層体用硬化性シリコーン組成物
GB2269591A (en) Organosiloxane elastomeric foams
KR20190086021A (ko) 스폰지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스폰지
PL210657B1 (pl) Sposób wytwarzania elastycznych, samogasnących pianek silikonowych
JP4664247B2 (ja) ガラス繊維製品処理剤組成物

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130310