Композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука

 

КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ НИЗКОМОЛЕ КУЛЯРНОГО ПОЛИДИМЕ ТИЛСИЛО КСАНОВОГО .КАУЧУКА с тсонцевыми.гидроксилъными группами. включакхцая трифункциональный вулканизукйций агент, дифункционапьный удлинитель макромолекулярных цепей и неорганический наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения эластичности вулканизатов, в качестве вулканизующего агента она содержит винил-трис-(ацетоксимо)сипаи , в качестве удлинителя макромолекулярных цепей - бис-0-силилуретан общей формулы (С Н) NC

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ1;ЛИК

09) (11) эсю С 08 L83/04: :С 08 К 5/54:

08 К 2

Ф т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /"

Низ комол е куля р ный полидиметил силоксановый каучук

Винил-три с — (ац етоксимо )силан

Окись цинка

Аэро сил

100!, 8-4,0

80-150

2,0-4,0

Низ комолекулярная полйди метил сил о к с ановая жидкость мол . м. 500- 1000

Бис-0-силилур етан приведенной формулы

10-40

l,0-3, 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕИИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 35640 39 /2 3-05 (22) 18.03.83 (46) 23.10 84. Бюл. У 39 (72) В.В.Северный, P.N.Ìèíàñüÿí, О.А.Козлова, А.Д.Кирилин и В.Д.Шелудяков (71) Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений (53) 678.84 (088.8) (56) 1. Патент США !)- 3628996, кл. 117.138.8А, опублик. 1971.

2 . Пат ент США Р 3996 1 84, кп. 260-32.6К., опублик. 1976.

3. Минасьян P.È., Козлова О.А.

Исследование вулканизации d-, а) -дигидроксиполидиметилсилоксанов в присутствии дифункциональных удлинителей макромолекулярных цепей . — Тезисы докладов У Всесоюзной конференци по химии и применению кремнийорга,нических соединений (Тбилиси, 29.01 02.02. 1980, М., ГНИИХТЭОС, 1980, с. !91, 4. Патент США Ф 3766128, кл, 260-37 gB, опублик. 1973 (прототип) . (54) (57) КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ НИЗКОМОЛЕ КУЛЯРНОГО ПОЛИДИМЕ ТИЛСИЛО КСАНОВОГО КАУЧУКА с концевыми гидроксильными группами. включающая трифункциональный вулканизующий агент, дифункциональный удлинитель макромолекулярных цепей и неорганический наполнитель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью новышения эластичности вулканизатов, в качестве вулканизующего агента она содержит винил-трис-(ацетоксимо)силан, в качестве удлинителя макромолекулярных цепей — бис-0-силилуре— тан общей формулы ((С Н ) NC(0)012 !

2 5

SiRR, где R = -СН1 -С Н С Н

31 2 5 Ь

-СН=СН, R --СН,, -C Í„-СН=СН,, а в качестве неорганического наполнителя — окись цинка и аэросил, и дополнительно — низ комолекулярную полидиметнлсилоксановую жидко сть мол. м. 500-1000 при следующем ,оотношении компонентов, мас. ч:!

12000!

Ниэкомолекулярный полидиметилсилокса новый каучук

Винил-трис-(ацеток симо ) силан!

1,8-,0

Изобретение относится к созда" нию композиций на основе низкомоле кулярно го полидиме тил сил о к с аново го каучука, которые могут быть использованы в качестве эластичных герметиков в строительстве, машиностроении, электронике и других отраслях промышленности.

Известна композиция холодной вулканизации на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука, содержащая низкомолекулярную полидиметилсилоксановую жидкость 1.1 1.

Однако использование в подобных системах полидиметилсилоксановых жидкостей (ГИС! с целью повышения эластичности вулканизатов является малоэффективным, так как в относительно небольших количествах (до 100 мас.ч, и на !00 мас.ч. каучука) они повышают относительное удлинение силоксановых композиций холодной вулканизации всего в 1,21,5 раз, что в лучшем случае составляет около 1007 . Дальнейшее повышение содержания П1!С в композиции затрудняет ее вулканизацию, вызы— вает расслоение компонентов, липкость и не ст абил ьность физико-механических

ЗО характеристик вулканизатоз после различных сроков хранения композиции .

Известна композиция холодной вулканизации на основе полисилоксанового каучука с концевыми гидроксильными группами (СКТН) „содержащая

35 трифункционал ьный вулк анизующий агент — акиносилан, дифу,-.кциональнь.е удли:.итсли макроколекулярных це пей и неорганические наполг нители .

В качестве диЬункциональных удли— нителей композиция содержит акнопроизводные силанов — бис †(амидо)диорганосиланы. Укаэаннь|е композиции ис45 лол ьзуются для герметиз ации и склеивания различных детал и и узлов, в которых возникают злакопеременные нагрузки „поскольку удлинители спо-. собствуют чвгличению эластичнОгти вулканиэатов и снижению Ix модуля упругости (2) .

Однако испольэуекыс удлинители недостат очно эффективны .

При вулкапиэации низ комолекуляр- Ы ных силокс аловых каучуков трифункционал ьныки сшивающими агснтаки аминосилàíами в присутствии дифунк5 2 циональных удлинителей макромолекулярных цепей — амидоснланов, осуществляемой под действием влаги воздуха„ существенное значение имеет соотношение реакционных спссобностей функциональных групп сшивающего агента и удлинителя, в силу чего используемые удлинители принимают ограниченное участкие в образовании полимерной сетки в процессе вулканизации (3J и образующиеся вупканиэа-.ы обладают недостаточно высокой эластичностью.

Наиболее близкой к изобретению является композиция на основе низкомолекулярного полидиметил =илоксанов о го к ау чука с концевыми гидроксильными группами, включающ.эя трифункциональный B óëêàíèýóþùèé агент аминосилан, дифункциональный удлинитель макромолекулярных цепей — метилвинил-бис(N-метилацетамидо)силан и неорганический наполнитель — карбонат кальция при соотношении Компонентов (мас.ч. íà !00 мас..а. каучука ), соответственно, равном 0,54,0; 2-7, S; 0 — 150 (4 3.

Недостатками известной композиции я вляют ся малая эл астичнс ст ь (относительное удлинение до 6007 ), а также относительно BllcoKQE значение модуля упругости получаемых вулканизатов.

Целью изобретения является повышение эластичности вулканизатов.

Поставленная цель достигается тем, что композиция на основе низкоколекулярного полидиметилсилоксановогО каучука с концевыми гидроксильными

:.-рулпами типа СКТН, содержащий в качестве вулканизующего агента винил — трис-(ацетоксимо !силан, в качестве удлинителя макромолекуляр"»х цепей — бис-О-силилуретая общеи формулы ((С Н ) NC(О)0) i RR, а в качестве неорганического наполнителя — окись цинка и аэросил, и дополнительно — низкомолекулярную полидиметилсилоксановую жидкость с мол.м ° . 500 — 1000 при

=ледующем соотношении компоне нтов мас.ч.:

1120005 4

Бис-0- сил ил ур ет ан приведенной формулы

Окись цинка

Аэросил

Полиди ме тил сил оксановая жидкость мол .м. 500-1000

1,0-3,5

80-150

2,0-4,0

10-40

I

Технология приготовления композиции заключается в механическом смешении компонентов. Порядок смешения компонентов пасты (каучук, окись

40 цинка, аэросил К вЂ” 7-30, ПМС) на свойства композиции не влияет . Конечная композиция готовится смешением пастообразной основы композиции с трифункциональным сшиваю- — 45 щим агентом винил-трис-(ацетоксимо силаном и с дифункциональным удлинителем макромолекулярных цепей бис-0-силилуретаном (ОСУ), Оба компонента вводятся в пастообразную основу композиции в последнюю очередь и одФ новременно в течение 3-5 мин. Полученная композиция вулканизуется при комнатной температуре в течение

В качестве исходного каучука используют низкомолекулярный полидиметилсилоксановый каучук (ГОСТ

13835-73) мол.м. (30-60) IОЗ, вязкостью 1850-16300 сПз и содержанием концевых гидроксильных групп

0,08-0, I 8 мас.Е.

Физико-химические характеристики применяемых удлинителей макромолекулярных цепей бис-0-силилуретанов (ОСУ) представлены в табл. I.

В качестве неорганических наполнителей используют окись цинка (ГОСТ

10262-73 ) с влажностью до 0,15 мас.X и аэросил марки К-7-30 (ТУ-18-160-78) с влажностью до 1,0 мас.7.

Используемые в композициях полидиметилсилоксановые жидкости представляют собой линейные олигодиметилсилоксаны с концевыми триметилсилильными группами мол .м. 500-1000.

Указанные жидкости повышают тиксотропность системы и обеспечивают технологичность композиции при использовании ее на вертикальных поверхностях для герметизации и заделки швов и т.д.

7 сут при контакте с атмосферной влагой .

Пример. Композицию готовят смешением в течение 1 — 2 ч 100 r каучука СКТП (мол.м. 60000 ), 100 r окиси цинка, 20 г полидиметилсилоксановой жидкости IIMC (мол.м. 800 ) и

4 г аэросила К-7-30. В полученную смесь вводят при перемешивании в течение 3-5 мин 2 r винил-трис-(ацетоксимо) силана и 2 r диметил-бис-(диэтилкарбаминокси ) силана (ОСУ-З, табл. 1) . Полученная, композиция вулканизуется в течение 7 сут при комнаткой температуре.

По аналогичной методике приготовлены композиции 1-6, отличающиеся количественным содержанием компонентов, а также композиция 7 (известная ).

Испытания композиций проводят по определению относительного удлинения и модуля при IOOX-ном удлинении вулканизатов при 22 + 2 ОС по ГОСТУ 27075.

Состав композиций и свойства вулканизатов на их основе представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что максималь- . ные показатели по эластичности пред- лагаемых композиций (относительное удлинение до 1150X) достигаются в

1-4 композициях. Эти композиции по эластичности превышают известную 7 в 1,5-2 раза. При этом, значение модуля упругости вулканизатов, как пр авил о, ниже, чем в из ве сткой композиции (см. композиции 1-3).Это обеспечивает высокие эксплуатацион- ные характеристики герметизационного шва в строительных и других конструкциях при воздействии знакопеременных деформационных нагрузок, возникающих в результате перепада тем" ператур.

Композиции 5 и 6, в которых количество дифункционального силана (ОСУ) лежат за верхним .(5) и нижним (6) предел ами предл агаемых количеств, либо вулканизуются (5 ), либо образуют вулканизаты с относительно низкой эластичностью (6), где относительное удлинение не более

4807, и высоким модулем (около

8,5 кг/см ).

I 120005

Т & б JI и ц а, Физико-химические показаФормула

Название

Условное обозначетели ние

Т. кип. С

Показ атель преломления, „2о

9 (С Н ) Si(OC(0)N(C Н .) j Бис-(днэтил- > ОСУ-1 карбаминокси) диэ тил сил ан

138

I,4«50

3( (С Нs )г 7g

Метил-бис-(диэтилкарбамин- ОСУ-2 окси )фенилсилан

158

1,4514 (CH )pi(OC(O)N(C Н )Д Бис-(диэтил- ОСУ-3 карбаминокси днметилсилан

1,4373 (СН СН )Pi (OC(0)N (С,Й,), j

Бис-(диэтилкар" баминокси. ди- ОСУ-4 винил сил ан

l 30

1,4597 ублиц а 2

Но ме

Композиция

Компонен и свойства

J! Низкомолекулярный силоксановый кау Ê

Загрузка, мас. ч 100 100 100 I OG 100 100 00

Марк а

„1p-З

SO 50

SO S0 50

60 30

I 6 3Р0 1850 l 4 800 14 800

14800 14800

Вязкость р сПэ .,Содержание ОНгрупп, мас. Х

0,08 0,18 0,10 0,10

0,10 О, !О

4 1,8 3

-2 Трифункционапьный вул кани зующий агент

Винил-три с- (ацеток симо сил ан

Загрузка, мас.ч.

СКТН-Г СКТН-А СКТН-Г СКТН "Г СКТН-Г СКТН-Г СКТН-Г

1120005

Лр одолжение т абл . 2

НоКомпоненты

И с войс тв а мер

1 2 3

ОСУ-1 ОСУ-2 ОСУ-3 ОСУ-4 ОСУ-4

100 100

100

150

100

Аэросил К-7-30, ТУ -6- 18-160-78

Карбонат кальция

5 . Полидиметилсилоксановая жидкость

Загрузка. мас.ч 20

100

40 1О 20

1000 800 800

20 20

800 800

500

Мол. масса

6 Физико-механичесКомпо" зиция кие характеристики вулканиз атов

Относительное удлинение,7 1150 не

480 650

8,5 3,7

28 2,1 39

2,3

PlL

Филиал mm "Патеит, г .Уы ород, ул.Проектная, 4

Метил-трис(N-бутилами-но) силан

3 агруз ха, мас.ч.

3. Дифункциональный удлинитель макромолекулярных цепей

Бис-0-силилуре— тан

Марка

Загрузка,мас.ч.

Метилвинил-бис (ацетанидо)силан

Загрузка, мас.ч.

4. Неорганический наполнитель

Окись цинка

ГОСТ10262-73

Модуль упругости при

100% удлинении, кгс/см2 (1 T 1 1

4 5 6 7

950 1050 820 низуется

Композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука Композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука Композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука Композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука Композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука 

 

Похожие патенты:

Композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука

Наверх