SE415366B - Forfarande for att framstella en elastomerbildande komposition innehallande organopolysiloxan och aluminiumhydrat - Google Patents

Description

76Ûß9ÅÅ'4 2 aluminiumhydratet, kunna minskas eller undvikas. En blandning av alu- miniumhydrat och en organopolysiloxan, omvandlingsbar till det fasta elastiska tillstândet,.upphettas till över lOO°C under minst 30 minu- ter för att göra den elastomerbildande kompositionen, som.kan härdas till en elaetomer, med förbättrade elektriska egenskaper.

Uppfinningen avser ett förfarande för att framställa en elastomer- bildande kvmpøeition genom att (1) bilda en blandning (A) av 100 viktsnn- lar organopolysiloxan, som kan omvandlas till det fasta elastiska tillstån- det, och (B) 15-200 viktsdelar aluminiumhydrat, (2) upphetta nämnda bland- ning vid en temperatur av minst lOO°C under minst 30 minuter, varvid tem- peraturen och tiden ej får underskrida den punkt, där värmesönderfall av k°mposifionen sker; (3) kyla blandningen under 1oo°c, och (4) tillsätta en organisk peroxidvulkkatalysator till den enligt steg (3) kylda blandningen.

Organopolysiloxaner, som äro omvandlingsbara till det fasta elas- gtiska tillståndet äro välkända inom tekniken och innefatta polysilozaner som ha primärt diorganosiloxanenheter, men som även innehålla små pro- dportioner av triorganosiloxen, mono-organosiloxan och S102-enheter. De föredragna omvandlingsbara organopolysiloxanerna äro de, som äro vä- sentligen linjära till naturen och ha ett förhållande mellan organiska substituenter och kiselatomer inom området av från cirka 1,98 till 2,01 :l. - ' Organiska grupper hos den omvandlingabara organopolysiloxanen kunna vara snvärda kolväteradikaler eller envärda halogenerade kolväte- raaikaier. Exempel på sadana.raa1ka1er äre aikyiraaikaier, aikenyl- radikaler, aryl,aralkyl och alkarylradikaler och fluoralkylradikaler.

-Små proportioner av funktionella radikaler, såsom hydroxyl, aoyloxi, och oxim kunna även vara närvarande, särskilt i ändsiloxanenheter. Så- dana funktionella radikaler komma normalt att vara närvarande, när den elastomerbildande kompqsitionen är av den så kallade rumstemperaur- vulkaniserande typen. Eöreträdesvis äro minst 50 $ av de totala radi- kalerna metylradikaler med några kvarvarande radikaler valda från fenyl, 1viny1 och 3,3,3-trifluorpropyl. När alkenylradikaler finnas i den om- vandlingsbara organopolysiloxanen, innefatta sådana radikaler före- trädesvis mindre än cirka 0,5 $ av de totala organiska grupperna.

De omvandhngsbara organopolysiloxanernai kunna vara homopoly- merereller sampolymerer och kunna variera i konsistens från viskösa väts- kor till styva hög molekylvikt uppvisande gummin. Exempel på omvand- lingsbara organopolysiloxaner, som kunna användas i uppfinningsför- farandet innefatta därför polydimetylsiloxaner, polymetyl(3,3å-tri- fluorpropyl)siloxaner, sampolymerer av dimetylsiloxanenheter och metyl- fiëï-'ï s 76049l+1+~4 vinylsiloxanenheter och sampolymerer av dimetylsiloxanenheter och di- fenylsiloxanenheter. Såsom angivits ovan kunna sampolymererna vara av- slutade med funktionella radikaler, t.ex. hydroxyl. De kunna emellertid vara avslutade med någon önskad siloxanenhet, t.ex. trimetylsiloxan- enheter, dimetylvinylsiloxanenheter och metylfenylvinylsiloxanenheter.

Utom f den mån den kan utgöra en del av härdningsmekanismen, är den speciella typen av ändenheten icke kritisk. Åluminiumhydratkomponenten kan-finnas i varje mängd, som är verk- sam att ge den önskade förbättringen i gnistnotståndskraft. I allmän- het användes aluminiumhydrat i proportioner från cirka 15 till 200 viktsdelar per 100 viktsdelar av organopolysiloxan (A). Mindre än 15 delar av (B) är icke vanligen tillräckligt för att ge en värdefull 'ökning i gnistbeständighet,medan mer än 200 delar kan resultera isen elastomer, som har sämre fysiska egenskaper.

Förutom komponenterna (A) och (B) kunna de elastomerbildande kom- ponenterna enligt uppfinningen även innehålla ett eller flera fyllnads- medel och andra tillsatser, t.ex., värmestabilítetstillsatser, anti- strukturmedel och pigment. Företrädesvis innefattar minst något av fyll- nadsinnehållet ett förstärkande fyllnadsämne, t.ex. rökfärgad kieeldiox- id, eller fälld kiseldioxid. Andra fyllnadsmedel, som kunna användas, innefatta kiselgur, malen kvarts, zinkoxid, kalciumkarbonat, titsnoxid och magnesiumoxid. Proportionen av sådana ytterligare fyllnadsämnen kommer att bero på de fysiska egenskaperna och andra kännetecken, som önskas i elastomeren. I allmänhet komma sådana ytterligare fyllnads- ämnen att finnas i en proportion av från 10 till 150 viktsdelar per 100 delar av omvandlngsbar organopolysiloxan (A).

Varje lämpligt förfarande kan användas för att framställa elasto- mer-bildande kompositioner enligt uppfinningsförfarandet. Sålunda kunna (A) och (B) blandas, tillsammans med några ytterligare fyllnads- ämnen eller andra ingredienser, och värme appliceras på blandningen under och/eller efter blandningssteget. Alternativt kan (B) tillsättes i den önskade proportionen till en i förväg bildad blandning av (A) och andra ingredienser och blandningen sedan utsättas för det erfor- derliga uppvärmningssteget. Det är emellertid klart att för att und- vika för tidig härdning, värmekänsliga härdmedel, t.ex. organiska per- oxider, lämpligast införlivas i kompositionen, sedan upphettningssteget har utförts. i ' Den elastomerbildande kompositionen skulle upphettas till en tem- peratur av minst 100°G under minst 50 minuter. Företrädesvis utföres emellertid uppnettningseteget vid en temperatur av från cirka l40° till l80°C under en period av från 1 till 3 timmar. Högre temperaturer och/ eller utökade upphettningstider kunna användas, förutsatt att de icke __7so4à44-4 É tg 4 tagas till den punkt, vid vilken termisk nedbrytning av kompositionen sker. Lämpligen utsättas kompositionen för minskat tryck under upphett- ningssteget.

De elastomerbildande kompositionerna enligt uppfinningen kunna om- vandlas till det elastomeriska tillståndet genom någon lämplig härd- ningsteknik, t.ex., genom utsättning för högenergistrålning eller genom användning av ett värmeaktiverat härdmedel. Exempel på det senare innefatta bensoylperoxid, dikumylperoxid, tertbutylperacetat, tert- butylperbensoat, monoklorbensoylperoxid, 2,4-dikorbensoylperoxid och tertbutylkumylperoxid. Även tillämpbar är den s.k. kallhärdningsmeka- nismen, vari den omvandlingsbara organopolysiloxanen innehåller funk- tionella radikaler, t.ex. hydroxyl, oxím eller acyloxi och härdning l äger rum vid normal eller något höjd temp- med _eller utan tillsats av ett tvärlänkningsmedel och en härdningskatalysator; Ännu ett annat för- farande, som är tillämpbart när den omvandlingsbara organopolysiloxanen innehåller alkenyl, t.ex. vinylradikaler, innefattar tvärlänkning av organopolysiloxanen med en siloxan, innehållande SiH-grupper i närvaro av en lämplig katalysator, t.ex. en platinaförening eller ett komplex. _ l De elastomerbildande kompositionerna enligt uppfinningen äro särskilt användbara för tillverkningen av elektrisk isolation, som har förbättrad motståndskraft mot gnistbildning och spårbildning, medan aesa elektriska styrka bibenåiies.

De följande exemplen äro presenterade för belysande ändamål och skulle icke uppfattas som begränsande uppfinningen, som är rätt formu- lerad i kraven. Alla delar äro i vikt såvida inget annat angives.

Exempel 1 Till 100 delar av en komposition, innehållande 100 delar av ett sampolymergummi av 99,858 molprocent dimetylsiloxanenheter och 0,142 molprocent av metylvinylsiloxanenheter och 25 delar av ett förstärkande kiseldioxidfyllnadsmedel (ytarea 500 m2/g), sattes 100 delar av alu- miniumhydrat med blandning. Blandningen placeradeasedan i ett slutet kärl under vakuum av 50,8 cm. Hg och upphettades under 2 h vid cirka l60°C. Efter kylning blandades 0,4 delar av dikumylperoxid in i 100 delar av kompositionen och den resulterande blandningen härdades genom gjutning på ett platt ark (l,É7 cm tjockt) under tryck under 10 minuter via 1eo°c. _ ' För jämförelaes skull användes ovanstående procedur för att göra ett andra elastomeriskt ark utom att upphettning av blandningen efter 5 0 1604944-4 tilleatsen av aluminiumhydratet utelämnades- Prover av elastomererna utsattes för ett gnistbeetändighetsprov enligt ASTM D495-71. Prover av elastomererna neddoppades även i vatten vid 2000 under 70 h, borttogos och torkades torra och utsattes sedan för mätning av dielektrisk styrka med användning av 75 mm diameters elektroder och spänningshöjningshastighet av 1 kV per sekund.

De erhållna resultaten äro utsatta i tabell I.

TABELL I Prov Gniattia e eenomelaigs- ralektrisk styrka e spänning (kv) g LI/0,025 mm) Mad upphett.- steg ~ 325 28,5 475 Utan upphettn.- _ D ' steg _ 190 2,8 _ 60 nxßmm. 2 En blandning av 100 delar av ett dimetylvinylsiloxi-ändblockerat polydimetylailoxangummi med en Williamsplastioitet av från 1,397 mm och l,65l mm ooh 30 delar av'aluminiumhydrat upphettades vid l80°C under lå h under minskat tryek. Blandningen kyldes och 1,3 delar av en likaviktsbland ning av kolsvart och polydimetylsiloxangummi, 4,6 delar av rökfärgad titan- dioxid, 0,l3 delar av en 6 viktsprocent lösning av klorplstinasyra-' hexahydrat i ieopropanol och 0,85 delar av 2,4-diklorbensoylperoxid blandades in i den kylda lösningen. Den resulterande blandningen press- härdades under 10 minuter vid ll6°C. Den ovanstående proceduren uppre- pades utom att uPPÄettningesteget av 1% h vid l80°C eliminerades. Den elektriska styrkan bestämdes på varje elastomer, såsom beskrivits i exempel 1. Resultaten voro som visas i tabell II.

TABELL II Prov Elektrisk styrka (V/0,025 mm) Med upphettningsateg 378 Utan upphettningssteg 327 Exemgel 3; En blandning av 100 delar av polydiorganosiloxangummi med 0,3 molprocent metylvinylsíloxanenheter och 99,7 molí dimetylsiloxanen- heter, 8 delar av ett hydroxyl-ändblookerat polydimetylsiloxanfluidum 7604944-4 6 med cirka 4 viktsprocent kiselbunden hydroxylradikal, 2 delar av en flytande hydroxyl-ändblockerad sampolymer av dimetylsiloxanenheter och metylvínylsiloxanenheter, 10 delar av rökfärgad kiseldioxíd och 150 delar av aluminiumhydrat upphettades vid l80°C under 1% h under minskat tryck. Blandningen kyldes och 2,7 delar av en likaviktsblandning av kolsvart och polydimetylsiloxangummi, 5,4 delar av rökfärgad titan- dioxid, O,27 delar av en 6 viktsprocent lösning av klorplatínasyra- hexahydrat i isopropanol och 1,76 delar av 2,4-diklorbensoylperoxid blandades in i den kylda blandningen. Den resulterande blandningen presshärdades under 10 minuter vid ll6°C. Den ovanstående proceduren upprepades utom att upphettningssteget av lå h vid l80°C eliminerades..

Den elektriska styrkan bestämdes på varje elastomer såsom beskrivits i exempel l. Resultaten voro som visas i tabell III.

TABELL 111 dProvd Elektrisk styrka §V¿0,025 mm) Med upphettningssteg 346 Utan upphettningssteg 270

Claims (1)

1. Plmtmffimv i n' Förfarande för att framställa en elastomerbildande komposition, k ä n n e t e c k n a t av att den elaetomefbildande kompositionen framställs genom att a * ~ (1) bilda en blandning (A) av 100 viktsdelar organopolysiloxan, som kan omvandlas till det fasta elastiska tillståndet, och (B) 15-200 Vikts- delar aluminiumhydrat, (2) upphetta nämnda blandning vid en temperatur av minst 10000 under minst 30 minuter, varvid temperaturen och tiden ej får överskrida den punkt, där värmesönderfall av kompoéitionen sker, (3) kyla blandningen under 10000, och a (4) tillsätta en organisk peroxidvulkaniseringskatalyaator till den enligt steg (3) kylda blandningen- l íANFÖRDA PUBLIKATIONER: