RO126477A2 - Procedeu de obţinere a unui cauciuc siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei folosind lignina ca material de umplutură - Google Patents

Procedeu de obţinere a unui cauciuc siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei folosind lignina ca material de umplutură Download PDF

Info

Publication number
RO126477A2
RO126477A2 ROA201000067A RO201000067A RO126477A2 RO 126477 A2 RO126477 A2 RO 126477A2 RO A201000067 A ROA201000067 A RO A201000067A RO 201000067 A RO201000067 A RO 201000067A RO 126477 A2 RO126477 A2 RO 126477A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
lignin
silicone rubber
ambient temperature
filler
vulcanization
Prior art date
Application number
ROA201000067A
Other languages
English (en)
Other versions
RO126477B1 (ro
Inventor
Maria Cazacu
George Theodor Ştiubianu
Original Assignee
Institutul De Chimie Macromoleculară 'petru Poni"
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 Institutul De Chimie Macromoleculară 'petru Poni" filed Critical Institutul De Chimie Macromoleculară 'petru Poni"
Priority to ROA201000067A priority Critical patent/RO126477B1/ro
Publication of RO126477A2 publication Critical patent/RO126477A2/ro
Publication of RO126477B1 publication Critical patent/RO126477B1/ro

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unui cauciuc siliconic. Procedeul conform invenţiei constă din aceea că lignina şi bioxidul de siliciu se usucă la o temperatură de 110°C şi 20 mmHg, se hidrofobizează prin tratare cu 20% octametilciclotetrasiloxan la 180°C, timp de 3 h, cu agitare, apoi se aduc la temperatura camerei şi se încorporează mai întâi bioxidul de siliciu şi apoi lignina într-un polidimetilsiloxan- α - ω -diol cu o masă moleculară medie viscozimetrică de 50000...160000 g/mol, în care se adaugă apoi 8 ml metiltriacetoxisilan la 100 g de elastomer, şi compoundul obţinut se vulcanizează în forme timp de 24 h la temperatura camerei, rezultând un cauciuc siliconic cu o duritate de 6...24°ShA şi o rezistenţă la rupere de 0,3...1,4 MPa.

Description

OFICIUL DE STAT PENTRU INVENȚII Șl MĂRCI
Cerere de brevet de invenție
Nr. .....
Data depozit — .2,Z..~.W.jjÎ19··
Procedeu de obținere a unui cauciuc siliconic cu vulcanizare la «
temperatura camerei folosind lignina ca material de umplutură în prezenta invenție se descrie procedeul de obținere a unui cauciuc siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei, monocomponent, conținând alături de bioxid de siliciu (silice de ardere) ca material de umplutură întăritor și lignină ca material de umplutură ne-întăritor.
Polimerul care stă la baza acestui cauciuc este polidimetilsiloxan-a.ro-diolul care poate avea mase moleculare cuprinse în domeniul 15000-150000. Fenomenul de transformare a elastomerului siliconic de tip α,ω-diol în cauciuc siliconic de acest tip se face prin vulcanizare. Pentru aceasta, după amestecare cu materiale de umplutură, si eventual pigmeți se adaugă reticulant - metiltriacetoxisilan - în exces. Pentru a fi păstrat timp îndelungat, acest amestec se introduce într-un recipient (de exemplu tub din aluminiu sau polietilenă) închis pentru a-l feri de umiditatea din atmosferă. în primul stadiu, după amestecare, încă în ambalajul în care se păstrează, are loc reacția (Schema 1,1) [1]:
<%-2 010-00067-CH3COO
CH3COO
ΗΟ ch3
I . Ο
Si
ch3 ch3 ch3
-.. 1 o ! i O.......\
Și Si n Si
ch3 c H3 ch3
+2 CH3Si(OOCH3)3 -2 CHgCOOH
(1)
ch3 c :h3 ch3
....... ! o - i Cr . ,
Sr Si ' n...... Și
ch3 ch3 ch3
+ h2o -4 CHgCOOH
(11)
CH3 c :h3 ch3
! O o
Si 1 Si n Si
ch3 ch3 ch3
OH
Ο
Ο
7 -01- 2010 oocch3 oocch3
Si 3 i
ch3 o
|
Și
CH3
Schema 1
Cel de-al doilea stadiu al reacției are loc odată cu utilizarea compoundului, când grupele acetoxi finale sunt expuse la umiditatea din atmosferă, polimerul reticulează repede și se degajă acid acetic cu miros caracteristic (Schema 1,11).
în același timp cu vulcanizarea are loc și aderența materialului la unele suprafețe ca: sticlă, ceramică, zidărie, metal, lemn, unele mase plastice, cauciuc, etc.
Rolul adaosurilor numite materiale de umplutură este acela de a contribui la îmbunătățirea caracteristicilor mecanice și a reducerii prețului de cost. Ca material de umplutură întăritor se folosește de obicei silicea de ardere sau silice aerogel iar ca material de umplutură semi- sau neîntăritor un silicat natural.
Invenția de față lărgește gama componentelor pentru obținerea cauciucului siliconic prin utilizarea unui derivat din biomasa vegetală, lignina, care rezultă în cantități mari ca produs secundar în industria celulozei și hârtiei [2,3]. Interacțiunile intermoleculare puternice și structura reticulată a ligninei fac dificilă încorporarea acesteia în alte materiale. De aceea, sunt puține amestecuri miscibile ale acestui
Λ-2 Ο 1 Ο - 00 θ 6? - 2 7 -01- 2010
biopolimer cu alte sisteme [4], Totuși, în condiții optime de amestecare, aceste interacțiuni pot fi alterate. în ultimii ani s-au făcut eforturi pentru a încorpora lignina în diferite materiale polimerice, și anume, poli(etilen tereftalat) [5,6], poli(alcool vinilic) și polipropilenă [6,7], poli(clorură de vinii) [8,9], polietilenă și polistiren [10] sau cauciuc natural [11], încorporarea ligninei în polidimetilsiloxan nu a fost abordată decât recent [12] pentru obținerea de compozite polisiloxan-lignină.
în continuare, se dau exemple de realizare practică a invenției.
Materiile prime utilizate:
Octametilciclotetrasiloxan, D4: puritate - 99%; Tt = 17,5°C; Tf= 70°C/20 mm Hg; nD 20 = 1,3962; d4 20 = 0,955.
Polidimetilsiloxan-a,ro-dioli de mase moleculare medii viscozimetrice: 54 000, 58 000 si respectiv 60 000 preparați conform ref. [13,14],
Silice de ardere, Aerosil 380 (Degussa), puritate 100%, suprafață specifică 380 m2/g, diametrul particulei 0.003 - 0.015 pm.
Lignina Protobind 100SA-140 de masă moleculară joasă (masa moleculară medie gravimetrică, Mw= 1500) (furnizată de Granit Recherche Development SA Lausanne) cu următoarele caracteristici: 93.59% solid; temperatura de înmuiere (°C) >200; pH=2.11; OH aromatic =1.75mmol/g; carboxil=2.12 mmol/g. Mărimea particulelor evaluată prin SEM a fost de 0.5-8pm.
Atât silicea cât și lignina au fost supuse uscării și hidrofobizării printr-un procedeu adaptat după ref. [15], Materialul de umplutură sub formă de pulbere (silice sau lignină) se introduce într-un balon cu trei gâturi echipat cu pâlnie de picurare, termometru și agitator mecanic. Se încălzește materialul la 110° C, se aplică un vacuum de 20 mm Hg și se menține în aceste condiții 1 oră. Apoi se aduce balonul la presiune normală si se adaugă din pâlnia de picurare octametilciclotetrasiloxan (20% gr., raportat la cantitatea de pulbere). Se înlocuiește pâlnia de picurare cu un refrigerent de reflux. Se ridică temperatura la 180°C cu agitare continuă și amestecul se menține în aceste condiții 3 ore, după care se aduce la temperatura camerei.
încorporarea materialelor de umplutură în matricea polidimetilsiloxanică se realizează cu ajutorul unui malaxor cu palete Duplex, la temperatura camerei. în malaxor se introduc 100 g polidimetilsiloxan-a,co-diol de masă moleculară dorită. Sub amestecare, se adaugă, pe rând, în porțiuni mici, materialele de umplutură (bioxidul de siliciu și lignina) hidrofobizate. După stocare 3 zile la temperatura camerei,
CV- 2 Ο 1 Ο - Ο Ο Ο 6 7 - - <2/
7 -01- 2010 amestecul se dezaerează în vid și se amestecă cu reticulantul (metiltriacetoxisilan) într-o incintă închisă prin care circulă un curent de azot uscat după care se introduce în tuburi de aluminiu bine închise pentru a fi protejat de umiditatea din aer pana in momentul utilizării. Acesta este un cauciuc siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei, monocomponent.
Prin expunere la umiditatea din atmosfera, are loc vulcanizarea cauciucului siliconic, pentru care se determină caracteristicile mecanice.
Exemplul 1. La 100 g polidimetilsiloxan-a,co-diol cu masa moleculară medie viscozimetrică, Mv = 54000 s-au adăugat sub agitare în malaxor, la temperatura camerei 10 g silice de ardere hidrofobizată, 20 g lignină hidrofobizată și 8 ml metiltriacetoxisilan, așa cum s-a descris mai sus. Din compoundul rezultat s-au preparat filme prin turnarea materialului în forme metalice rectangulare, presate între două plăci metalice teflonate cu dimensiuni de 20x20x0,2 cm și lăsate 24 h pentru vulcanizare în mediul din laborator.
Se obține un material cu următoarele caracteristici fizico-mecanice:
-rezistența la rupere: 1,413 MPa;
-alungire la rupere: 248%;
-duritate: 24° ShA.
Exemplul 2. La 100 g polidimetilsiloxan-a,®-diol cu masa moleculară medie viacozimetrică, Mv= 58000 s-au adăugat sub agitare în malaxor, la temperatura camerei 10 g silice de ardere hidrofobizată, 20 g lignină hidrofobizată și 8 ml metiltriacetoxisilan, așa cum s-a descris mai sus. Din compoundul rezultat s-au preparat filme prin turnarea materialului în forme metalice rectangulare, presate între două plăci metalice teflonate cu dimensiuni de 20x20x0,2 cm și lăsate 24 h pentru vulcanizare în mediul din laborator.
Se obține un material cu următoarele caracteristici fizico-mecanice:
-rezistența la rupere: 1,24 MPa;
-alungire la rupere: 306%;
-duritate: 13° ShA.
Exemplul 3. La 100 g polidimetilsiloxan-a,o-diol cu masa moleculară medie viacozimetrică, Mv= 60 000 s-au adăugat sub agitare în malaxor, la temperatura camerei 10 g silice de ardere hidrofobizată, 20 g lignină hidrofobizată și 8 ml metiltriacetoxisilan așa cum s-a descris mai sus. Din compoundul rezultat s-au ^-2010-00067-2 7 -01- 2010 preparat filme prin turnarea materialului în forme metalice rectangulare, presate între două plăci metalice teflonate cu dimensiuni de 20x20x0,2 cm și lăsate 24 h pentru vulcanizare în mediul din laborator.
Se obține un material cu următoarele caracteristici fizico-mecanice:
-rezistența la rupere: 1,072 MPa;
-alungire la rupere: 424%;
-duritate: 10° ShA.
Duritatea și rezistența la rupere scad cu creșterea masei moleculare a polimerului datorită creșterii distanței între punctele de reticulare (capetele lanțului macromolecular) iar alungirea la rupere crește.
Procedeul, conform invenției, lărgește gama materialelor folosite drept componente pentru obținerea cauciucului siliconic prin utilizarea unui derivat din biomasa vegetală, lignina, care poate induce proprietăți noi față de alte materiale. Folosirea ligninei, pe de o parte rezolvă în parte problemele de mediu create prin cantitățile mari în care aceasta rezultă ca produs secundar în industria celulozei și hârtiei, iar pe de altă parte contribuie la reducerea prețului de cost al materialului în care este încorporată.
/V ri-l O 1 o - o o o 67 - 2 7 -01- 2010
Bibliografie
1. Noii, W., Chemistry and Technology of Silicones, Academic Press, New York, London, 1968, p. 395-399.
2. Charlyse Pouteau, Stephanie Baumberger, Bernard Cathala, Patrice Dole.
C. R. Biologies 2004, 327, 935-943.
3. Pucciariello R., Villani V., Bonini C., D'Auria M., Vetere T. Polymer 2004, 45 (12), 4159-4169.
4. Norgren M., Gardlund L., Notley S. M., Htun M., Wagberg L. Langmuir 2007, 23, 3737-3743.
5. Pucciariello R., Villani V., Bonini C., D'Auria M., Vetere T. Polymer 2004, 45 (12), 4159-4169.
6. De Chirico A., Armanini M., Chini P., Cioccolo G., Provasoli F., Audisio G. Polym. Degrad. Ștab. 2003, 79(1), 139-145.
7. Raghi S.EI, Zahran R. R., Gebril B. E. Mater. Lett. 2000, 46(6), 332-342.
8. Canetti M., Bertini F. Compos Sci Technol 2007, 67(15-16), 3151-3157.
9. Gregorovâ A., Kosikovâ B., Moravcik R. Polym. Degrad. Stabil. 2006, 91(2), 229-233.
10. Pouteau C., Baumberger S., Cathala B., Dole P. Comp. Rend. Biol. 2004, 327(9-10), 935-943.
11. Mishra S. B., Mishra A. K., Kaushik N. K., Khan M. A. J. Mater. Proc. Technol. 2007, 183(2-3), 273-276.
12. Stiubianu, G., Cazacu, M., Cristea, M., Vlad, A., J. Appl. Polym. Sci. 2009, 113 (4), 2313-2321.
13. Cazacu, M., Marcu, M., Macromol. Rep. A 1995, 32(7), 1019-1029.
14. Marcu, M., Simionescu, M., Cazacu, M., Lazarescu, S., Ibanescu, C., Iran. J. Polym. Sci. Techn. 1994, 3(2), 95-104.
15. Marcu, M., Stanciu. A., Brevet Romania nr. 110517/1996.
χ- 2 Ο 1 ο - Ο Ο Ο 6 7 - -

Claims (1)

  1. Procedeu de obținere a cauciucului siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei, monocomponent cu rezistență mecanică de 1,072 -1,413 MPa, alungire la rupere de 248-424% și duritate de 10-24° ShA, în funcție de masa moleculară a polidimetilsiloxanului, utilizând ca material de umplutură inert ligriina - un derivat din biomasa vagetală, ieftin rezultat ca produs secundar în industria celulozei și hârtiei.
ROA201000067A 2010-01-27 2010-01-27 Procedeu de obţinere a unui cauciuc siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei RO126477B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201000067A RO126477B1 (ro) 2010-01-27 2010-01-27 Procedeu de obţinere a unui cauciuc siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201000067A RO126477B1 (ro) 2010-01-27 2010-01-27 Procedeu de obţinere a unui cauciuc siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO126477A2 true RO126477A2 (ro) 2011-07-29
RO126477B1 RO126477B1 (ro) 2013-03-29

Family

ID=44508335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201000067A RO126477B1 (ro) 2010-01-27 2010-01-27 Procedeu de obţinere a unui cauciuc siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO126477B1 (ro)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113480862A (zh) * 2021-07-27 2021-10-08 南京工业大学 一种木质素-二氧化硅复合材料及其制备方法与应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113480862A (zh) * 2021-07-27 2021-10-08 南京工业大学 一种木质素-二氧化硅复合材料及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
RO126477B1 (ro) 2013-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4032502A (en) Organosiloxane compositions for liquid injection
US4614760A (en) Low consistency, one-part silicone elastomers
US10889738B2 (en) Room temperature curable compositions
CN101616996A (zh) 可加成反应固化的硅橡胶组合物和由其制备的模塑制品
TW201245335A (en) Room-temperature-curable silicone rubber composition
JPH01139646A (ja) 脱水により架橋してエラストマーにすることができる水性シリコーンエマルジョン
JPS61183326A (ja) 耐熱性のすぐれたフオームに転化しうるオルガノポリシロキサン組成物
EP0440138B1 (en) Rapidly curable extrudable organosiloxane compositions
JP5057078B2 (ja) ヒドロシリル化反応制御剤、ヒドロシリル化触媒組成物、及び硬化性組成物
US5126403A (en) Reinforced polyorganosiloxane elastomers
US20150137172A1 (en) Polycarbosilane and curable compositions for led encapsulants comprising same
CA1055636A (en) Vinyl polydiorganosiloxane-mercaptoorganosiloxaneorganic peroxide composition curable to elastomer and method therefor
US11512237B2 (en) Room temperature curable compositions
KR102679280B1 (ko) 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지
JP3024432B2 (ja) シリコーンゴム組成物及びその硬化方法
RO126477A2 (ro) Procedeu de obţinere a unui cauciuc siliconic cu vulcanizare la temperatura camerei folosind lignina ca material de umplutură
TW202140593A (zh) 紫外線硬化型聚矽氧接著劑組成物及其硬化物
JP6844297B2 (ja) 組成物、硬化物、熱伝導塗料、熱伝導シート、ポッティング剤および電子部品
JP4497329B2 (ja) マイクロコンタクトプリント用版材及びその製造方法
EP0409272B1 (en) Reaction products as adhesion additives for uv curable compositions and compositions containing same
JP7552688B2 (ja) 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び物品
TW200844179A (en) Room temperature curable organopolysiloxane compositions
WO2022024734A1 (ja) 熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物、該組成物で接着、コーティング又はポッティングされた物品、及び該組成物の硬化物を製造する方法
JPH02124976A (ja) ポリアリーレンサルフアイド樹脂組成物
JPS604217B2 (ja) 金属カルボニル化合物を触媒として含む酸素硬化性のメルカプトオルガノシロキサン組成物