Низковязкая силоксановая композиция

 

Использование: в термо- и морозостойких защитных покрытиях, пропитывающих составах, связующих и пленочных материалах. Сущность: композиция включает, мас.ч.: жидкий силоксановый каучук с концевыми силанольными группами (СКТН-А, СКТН-В, СКТНФ, СКТН-2Ф6) 100,0; этилсиликат 40 30,0 - 80,0; оловоорганический катализатор (К-18, К-1) 3,0 - 12,0; алкил(арил)ацетоксисилан 0,5 - 1,5. Алкил(арил)ацетоксисилан-метилфенилдиацетоксисилан, метилтриацетоксисилан, диметилдиацетоксисилан, диэтилдиацетоксисилан. Прочность вулканизатов через 1 - 3 сут отверждения - 3,5 - 8,0 МПа, адгезионная прочность - 0,05 - 0,8 кН/м. 2 табл.

Изобретение относится к композициям холодного отверждения на основе жидких силоксановых каучуков, которые могут использоваться в качестве термо- и морозостойких защитных покрытий, пропитывающих составов, связующих и пленочных материалов.

Известно применение в качестве основы для низковязких силоксановых композиций высокомолекулярных кремнийорганических каучуков и смол [1] Однако такие композиции требуют использования растворителя (толуола, ксилола, хлороформа и др.), что повышает пожароопасность производства и не удовлетворяет современным требованиям по экологии. Поэтому разработки низковязких силоксановых композиций без растворителя являются актуальными.

Известна безрастворная композиция на основе жидких силоксановых каучуков, включающая каучук с концевыми силанольными группами, сшивающий агент и катализатор.

Однако такая композиция имеет низкую механическую прочность (0,3-0,5 МПа) и на практике используется только в наполненном состоянии [2] Введение твердого усиливающего наполнителя резко повышает вязкость композиции, что делает невозможным ее применение для получения тонкослойных покрытий и тонких пленок.

Наиболее близкой к изобретению является низковязкая силоксановая композиция, включающая жидкий диметилсилоксановый каучук с концевыми силанольными группами, этилсиликат, диэтилдикаприлат олова и дифенилдихлорсилан, которая имеет прочность отвержденных образцов на разрыв 6-8 МПа при исходной вязкости смесей менее 1 Па˙с [3] Недостатком этой композиции является то, что высокая прочность вулканизатов достигается лишь за 7-10 сут отверждения при комнатной температуре. За первые 1-3 сут значение прочности не превышает 1-3 МПа. Такое длительное время "набирания" прочности создает неудобства для промышленного применения, т. к. задерживает общую скорость технологического процесса и требует специальных условий для хранения длительноотверждающихся изделий, например, при использовании этих композиций в качестве защитных покрытий. Поэтому создание силоксановой композиции с прочностью на разрыв в пределах 3,5-8,0 МПа, достигаемой за 1-3 сут отверждения при комнатной температуре, при сохранении низкой исходной вязкости смесей (<1 Па˙с), является важной практической задачей.

Сущность изобретения заключается в том, что низковязкая силоксановая композиция, включающая жидкий силоксановый каучук с концевыми силанольными группами, этилсиликат и оловоорганический катализатор, содержит дополнительно в качестве низкомолекулярного силана алкил(арил)ацетоксисилан, при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Жидкий силоксановый каучук с концевыми си- ланольными группами 100,0 Этилсиликат 30,0-80,0 Оловоорганический ка- тализатор 3,0-12,0 Алкил(арил)ацетоксиси- лан 0,5-1,5 Использование этилсиликата, оловоорганического катализатора и органоацетоксисилана в концентрациях, выходящих за указанные выше пределы, не обеспечивает получения прочных образцов за 1-3 сут отверждения. Одновременное использование в композиции алкил(арил)ацетоксисилана, оловоорганического катализатора и этилсиликата в указанных выше соотношениях обеспечивает быстрое достижение эксплуатационной прочности при отверждении каучука. Этот эффект достигается за счет того, что каждый из компонентов в композиции выполняет сразу несколько функций: алкил(арил)ацетоксисилан является одновременно ингибитором отверждения каучука и катализатором гидролитической конденсации этилсиликата; этилсиликат является активным разбавителем каучука и одновременно упрочняющей добавкой за счет образования дополнительной стеклообразной сетки на стадии отверждения каучука.

В композиции используют: жидкие силоксановые каучуки с концевыми силанольными группами: а) диметилсилоксановый каучук марок СКТН-А и СКТН-В по ГОСТ 13835-73; б) метилфенилсилоксановый каучук марки СКТНФ по ТУ 38103129-77; в) диметилдифенилсилоксановый каучук марки СКТН-2Ф6 по ТУ 38483357-80; этилсиликат 40, продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана, по ГОСТ 26371-81; катализаторы:
а) октоат олова Sn(OOCC₇H₁₅)₂ по ТУ 602539-75;
б) раствор диэтилдикаприлата олова в этилсиликате (1:4) по ТУ 602805-75 (стандартный отвердитель К-18);
в) дибутилдилауринат олова (С₄Н₉)₂Sn(ООСС₁₁Н₂₃)₂, используют в виде раствора в этилсиликате или тетраэтоксисилане (1:1), по ТУ 602805-78 (стандартный отвердитель К-1);
алкил(арил)ацетоксисиланы общей формулы R'mR²n-(m+n)Si(OOCCH₃)_n, где m=1-2; n=2-3;
а) метилфенилдицетоксисилан СН₃С₆Н₅Si(ООССH₃)₂;
б) метилтрицетоксисилан СН₃Si(ООССН₃)₃;
в) диметилдиацетоксисилан (СН₃)₂Si(ООССН₃)₂;
г) диэтилдиацетоксисилан (С₂Н₅)₂Si(ООССН₃)₂.

Метилтриацетоксисилан является промышленным продуктом, выпускаемым по ТУ 602874-79. Остальные ацетоксисиланы синтезируют из соответствующих хлорсиланов и уксусного ангидрида.

Композиции готовят при комнатной температуре путем смешивания компонентов или путем введения в каучук предварительно приготовленной отверждающей смеси.

П р и м е р ы 1-18. Композиции по примерам получают, как описано выше. Составы и свойства композиций приведены в табл. 1. Для определения адгезионных свойств композиций были приготовлены составы по примерам 19-29, которые, также как и свойства покрытий на их основе, приведены в табл. 2.

Формула изобретения

НИЗКОВЯЗКАЯ СИЛОКСАНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая жидкий силоксановый каучук с концевыми силанольными группами, этилсиликат, оловоорганический катализатор и низкомолекулярный силан, отличающаяся тем, что в качестве низкомолекулярного силана она содержит алкил (арил) ацетоксилан общей формулы
R¹_mR²_4-(m+n)Si(OOCCH₃)_n,
где m = 1 - 2;
n = 2 - 3,
при следующем соотношении комопнентов, мас. ч.:
Жидкий силоксановый каучук с концевыми силанольными груп
пами - 100,0
Этилсиликат - 30,0 - 80,0
Оловоорганический катализатор - 3,0 - 12,0
Указанный алкил (арил) ацетооксисилан - 0,5 - 1,5

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4