專利名稱:含有疏水性二氧化硅的硅橡膠組合物的制作方法
技術領域:
本發明涉及含有疏水性二氧化硅的硅橡膠組合物(Formulierung),其在硅硫化橡膠具有高增強作用的同時顯示出特別低的吸水性、高白度和低增稠性能。
DE 26 28 975和DE 27 29 244描述了通過使具有低吸水性特征的親水性沉淀二氧化硅與硅油或二甲基二氯硅烷反應制備疏水性二氧化硅的方法。在DE 26 28 975的方法中,反應是通過將疏水化劑(硅油)加入到干燥的沉淀二氧化硅中來進行的;在DE 27 29 244的方法中,疏水化劑(二甲基二氯硅烷)被直接引入沉淀二氧化硅懸浮液中。在這兩種情況下,在疏水化步驟之后,在高溫下、即在200和400℃之間進行回火處理。
該方法的缺點是如此疏水化的沉淀二氧化硅在要求的加工溫度下發生變色。當該二氧化硅被加入聚硅氧烷組合物中時,即當這些疏水性沉淀二氧化硅被加入硅橡膠組合物或基于硅油的消泡劑混合物時,其變色尤其有害。
變色的量度可以使用所謂的漫反射值。在漫反射測量中,對試樣的漫反射能力進行測定。試樣的漫反射能力越高,其漫反射值越高,因此樣品的白度越高。
沉淀二氧化硅通常具有的漫反射值不高于97%。因此,本發明的一個目的是制備具有高反射值的含有疏水性二氧化硅的硅橡膠組合物。
當二氧化硅被強烈地疏水化時,即具有高的甲醇潤濕性和高的載碳量時,尤其會發生在二氧化硅疏水化過程中變色。然而,這些性質在很多情況下(例如在硅橡膠組合物中)恰恰是希望的。
為了全面提高硅橡膠組合物的機械性能需要活性增強填料。對此一般應用高分散度的二氧化硅。由于LSR-硅橡膠組合物(流體硅橡膠)容易的機械加工性(特別是在注塑工藝中),越來越多的HTV-硅橡膠組合物(熱流化橡膠)被LSR-硅橡膠混合物代替。
對此,增強填料在硫化橡膠中必須產生良好的機械性能,而不損害硅橡膠組合物的流變性能。硅橡膠組合物在共混后必須是可流動的并且即使在較長儲存時間后也不應變硬(nachverstrammen)。
在高于100℃溫度下加工HTV-和LSR-硅橡膠組合物。對此含水填料可能導致在硅氧烷組合物中形成有害的蒸汽泡。在要空氣硬化的硅橡膠組合物中,填料太高的水含量在儲存期間導致不期望的硬化。因此,吸水特性,即在不同相對空氣濕度下的吸水量是填料可加工性的量度。
已知二氧化硅的疏水化工藝的一個缺點是只有有限量的疏水化劑可以共價鍵連接到二氧化硅上。然而,在硅橡膠組合物中,高的碳載量恰恰是希望的,因為它們可以顯著地改善可加工性和流變性能,例如混合料的增稠,即低屈服點和低粘度。
作為增稠的量度,可以利用所謂的DBP數。DBP數表示二氧化硅對DBP的吸收容量。該測量方法顯示在配混機中觀察到力突變式增加時在100g試樣上鄰苯二甲酸二丁酯的量(以g計)。
已知的疏水性沉淀二氧化硅的增稠作用可能是歸因于其低于3.1%的低的碳含量和/或歸因于不均勻的疏水化作用。這減少了硅橡膠組合物中填料的可能份數。DE 26 28 975列出了疏水性沉淀二氧化硅在硅橡膠組合物中的試驗數據,其中疏水性沉淀二氧化硅以增加的重量分數在硅橡膠組合物中使用。從這些數據可以清楚看到,在橡膠中疏水性二氧化硅的含量僅僅為15%時,二氧化硅的自均化(selbstverlaufenden)性質消失,而在20%時,不再能獲得可流動的混合料。在整個表中可清楚地看出當填料含量上升時全部機械性能得到改善。因此希望制備包含高份數疏水性二氧化硅的硅橡膠組合物,以改善其機械性能,而同時其仍然是可流動的。
已經令人驚奇地發現,通過應用由用聚硅氧烷包被親水性二氧化硅并隨后進行調制(konditionierung)和氧化回火處理制得的疏水性二氧化硅可以達到這一目的。
因此,本發明提供硅橡膠組合物,其包含0.5-60重量%的具有下述性能的疏水性二氧化硅-碳含量 >3.1%-甲醇潤濕性 >60%-漫反射值>94%-BET/CTAB比值>1和<3-DBP吸收 <230g/100g-BET表面積 50-110m2/g-CTAB表面積 >30m2/g-在30℃和30RF*的水蒸汽吸收 <1.3-在30℃和70RF*的水蒸汽吸收 <1.7(*RF=環境濕度)和30-99.5重量%下式的有機聚硅氧烷ZnSiR3-n-O-[SiR2O]x-SiR3-n-Zn其中R=各相同或不同的,為具有1-50個碳原子的、未取代的或被O、S、F、Cl、Br、I取代的烷基、烷氧基、芳基、羥基、氫、鏈烯基,和/或具有50-10,000個重復單元的聚苯乙烯基、聚乙酸乙烯酯基、聚丙烯酸酯基、聚甲基丙烯酸酯基和聚丙烯腈基。
Z=H、OH、Cl、Br、氨基、Aminoxy-、鏈烯基氧基、芳氧基或磷酸酯基,其中所述有機基團可至多20個碳原子,各相同或不同。
n=1-3X=100-15,000,優選100-11,000,特別優選100-8,000所用的二氧化硅可以是熱解二氧化硅或者沉淀二氧化硅。重要的是所用二氧化硅具有下列物理化學性質-碳含量 ≥3.1%,優選≥5.0%,特別優選3.1-10%,或4-7%-甲醇潤濕性 ≥60%,優選大于65%,特別優選大于70%或75%-反射值 ≥94%,優選>95%,特別優選大于96-BET/CTAB比 >1和<3
-DBP吸收 50-230g/100g-BET表面積 50-110m2/g-CTAB表面積 30-110m2/g所述優選范圍可獨立調節。
此外,所用的疏水性二氧化硅可各自獨立具有下列特征-改進的Sears數 <1.6-pH值5.0-9.0,優選7.0-8.5-水含量 <2%,優選<1.5%-電導率 <500 S,優選<150μS-燒失量 >3%電導率可以低于100、60、30或甚至低于20μS。
優選將沉淀二氧化硅用作二氧化硅。疏水化作用可通過下述步驟進行a)制備有機聚硅氧烷衍生物與沉淀二氧化硅的混合物b)在10-150℃調制0.5-72小時c)在大于300℃下用氧化性氣體氧化回火。
疏水化劑的良好分布和由此制得的疏水化沉淀二氧化硅的高度疏水化使硅橡膠組合物在硫化橡膠同時具有好的機械和光學性能的情況下具有很低的增稠作用,即使經過長期儲存也不下降。
所述疏水性二氧化硅優選用一種有機聚硅氧烷衍生物制備,以使其在經過回火后作為有機基團只含有甲基,這產生很高的熱負荷(超過300℃下進入空氣不產生變色)。
為了制備這種疏水性二氧化硅,優選應用含有低硅醇基密度的二氧化硅。用改進的Sears數,即酸堿滴定的堿消耗作為硅醇基的量度。硅醇基密度的量度用與BET表面積有關的改進的Sears數,這在下面進一步定義。
為制備應用的二氧化硅所用的反應條件不引起碳化,因此很少引起變色。因此重要的是疏水性基底二氧化硅不含有機污物,否則變色增強。因為通過回火引起的、在工藝條件下為氣體的分解產物在氧化性氣氛下也可能引起一定的變色,所以重要的是要通過足夠的氣體流量將這些分解產物從產物中除去。
30-100mPas的液體聚硅氧烷,優選聚二甲基硅氧烷的應用使在基底二氧化硅上的分布最佳化。在氧化反應條件下所用的聚二甲基硅氧烷可能樹脂化。這是一個很大的優點,使液體形式的疏水化劑分布在二氧化硅上,然后固定化。通過氧化回火可大大提高結合碳的量。
優選應用的二氧化硅具有陡的甲醇潤濕性曲線,即發生了均勻的疏水化(
圖1)。圖2顯示通常的疏水性二氧化硅的甲醇潤濕性。
高載碳量和高甲醇潤濕性對二氧化硅在本發明的硅橡膠組合物中性質的改善產生決定性作用。吸濕性的進一步降低使得可以在大氣壓力下和在高于100℃的溫度下在硅橡膠組合物中硫化,因為在硫化橡膠中不出現破壞性的汽泡。高碳含量的疏水性二氧化硅在本發明的硅橡膠組合物中具有實質上改善的流變性質;即它們僅僅具有低的增稠作用。這種低的增稠作用使制備可流動的硅橡膠組合物成為可能,這種橡膠填充有遠遠超過20%的疏水性沉淀二氧化硅,并仍然可以通過注塑法加工。另外,較高的填充度導致在硫化橡膠中顯著改善的機械性能。
疏水性沉淀二氧化硅的制備可在以下三個步驟中進行-首先,將液體聚硅氧烷衍生物物理地預分布在二氧化硅表面上。
如果該預分布在水性介質中進行,即懸浮液,或具有高于70%含水量的二氧化硅,則該二氧化硅一般是不穩定的。因此必須迅速地在預分布之后通過過濾分離,和/或進行短時間干燥(例如在旋轉-閃蒸(Spin-Flash)干燥器或噴頭塔式干燥機)。這使有機聚硅氧烷微滴在二氧化硅上的分布得以保持并防止離析成水、硅油和二氧化硅。
-隨后,通過針對的調制步驟-工藝步驟b)進一步改善疏水化劑的分布并且獲得了聚硅氧烷衍生物在二氧化硅表面的覆蓋。該分布狀態甚至在水性介質中是穩定的。在工藝步驟b)之后,在聚硅氧烷衍生物和二氧化硅之間不再有任何分離。在碳含量≥3.1時,調制二氧化硅可以連續地調節至甲醇潤濕性最大至55%。在該步驟之后BET/CTAB比值<1。聚硅氧烷結合至二氧化硅被認為可能是聚硅氧烷分子的硅氧烷橋與在二氧化硅表面的硅烷醇基團之間形成許多氫鍵的結果。
-然后在氧化性氣氛中進行抑制變色現象的熱處理,確保疏水化試劑的共價鍵結合并-可能是形成氣體分裂產物的結果-進一步增加疏水化劑的分布。熱處理的二氧化硅,比相應調制的二氧化硅具有較低的碳含量,但具有更高的甲醇潤濕性。在氧化性氣氛中的熱處理有助于聚硅氧烷的樹脂化,因此明顯較大量的疏水化劑可以共價鍵固定在二氧化硅上。BET/CTAB比值發生轉變并>1。
作為有機聚硅氧烷衍生物,可以使用所有通常被用于沉淀二氧化硅疏水化的有機硅烷或有機鹵代硅烷。
本發明方法的步驟a)可以以下變體進行-將有機聚硅氧烷衍生物添加至沉淀二氧化硅上,該沉淀二氧化硅具有1至80重量%、優選20到60重量%的含水率。
-將有機聚硅氧烷衍生物添加至沉淀二氧化硅的分散體中,即在用酸進行硅酸鹽沉淀之后,例如使用Rhein-Hütte混合器或KothofMischsirene或Ultra-Turrax。這要求在反應之后進行快速過濾和/或短時間干燥。
-將有機聚硅氧烷衍生物添加至具有70到99重量%的含水率的沉淀二氧化硅上,隨后從水中分離該固體。分離可以通過過濾、噴射塔、旋轉-閃蒸或其它短時間干燥進行。含水率越高,分離應進行得越快。應該避免離析。
-同時供應沉淀二氧化硅或含水二氧化硅(例如以濾餅、分散體或懸浮體的形式)和有機聚硅氧烷衍生物至旋轉-閃蒸干燥器中。
-混合干燥的沉淀二氧化硅與聚硅氧烷,例如在Gericke混合器中。
或者,可首先制備母料,即將按照工藝步驟a)和b)獲得的調制沉淀二氧化硅與(親水性)或含水沉淀二氧化硅(例如濾餅、二氧化硅懸浮液或分散體)混合。
親水性沉淀二氧化硅的含水量可以在上述的范圍內變化。
原料二氧化硅可以以例如1∶1到1∶3的重量比用硅油涂覆,例如用DOW CORNING(R)200 FLUID 50 CS(50mPas用三甲基甲硅烷基團終端化的二甲基聚硅氧烷,碳含量大約33%)(步驟a))。產生的粉末在高于100℃溫度下調制例如半小時。這里的調制(步驟b)進行至產生的材料是可用水潤濕的(甲醇潤濕性<20;關于甲醇潤濕性的定義參見測量技術部分),但是當被引入水中時其在二氧化硅和硅油之間不再具有任何離析(如果步驟c)緊接在步驟b)之后,甲醇潤濕性>20是優選的)。該母料(例如50重量%二氧化硅和50%硅油)與水性二氧化硅分散體或二氧化硅懸浮液混合產生穩定的混合物,其中硅油不再和二氧化硅離析。總混合物一般包含1重量份硅油、大約4-8重量份二氧化硅和20-60重量份水。為制備這類懸浮液,可將例如,該母料(例如50%二氧化硅和50%硅油)與大約10-16倍量的濾餅(固體含量大約20%)和大約10-20倍量的補給水充分地混合。該過程的優點是水可濕性母料(其包含最高75%的疏水性有機聚硅氧烷)可以很精細地和穩定地直接分散在二氧化硅沉淀懸浮液或二氧化硅進料中,不需要使用乳化劑或表面活性劑。在這種混合物被干燥或過濾然后干燥之后,可將如此獲得的包含有機聚硅氧烷的二氧化硅再一次調制(步驟b)。
這些步驟可以分別地進行,其中適當地進行預先研磨。然而,研磨不應該在涂覆a)以前進行。還可以進行這些變體的兩種或多種,即依次地進行相同或不同的變體。本發明方法的以下實施方案是可以想象得到的-步驟a)、b)和c)之一連續地進行許多次(2至5次)。-步驟a)和b)連續地進行許多次(2到5次)。-所有步驟a)、b)和c)連續地進行許多次(2到5次);換言之,該方法運行許多次。
工藝步驟b)優選通過在100-150℃熱處理0.5到2小時進行。在調制之后,部分疏水化的二氧化硅可以具有20%或以上的甲醇潤濕性。基本上,可以在干和濕疏水化之間產生區別。
濕疏水化指硅酸鹽起始材料是水性二氧化硅懸浮液、二氧化硅進料或高含水量二氧化硅濾餅,其用相應的疏水化劑涂覆,如描述于例如DE 27 29 244中的,用有機鹵代硅烷處理沉淀懸浮液。
干疏水化指硅酸鹽起始材料是具有不同的從1到75%水分含量的二氧化硅粉,其用相應的疏水化劑涂覆。該方法例如描述于DE 26 28975。
本發明的二氧化硅使用有機聚硅氧烷衍生物制備;然而還可以使用其它硅化合物,其在選擇反應條件下反應生成有機聚硅氧烷(例如二氯二甲基硅烷在水性環境中)。
使用的疏水化劑包括有機聚硅氧烷衍生物或其前體,例如具有以下組成的那些R4-nSiXn(其中n=1,2,3),[SiRxXyO]z(其中0≤x≤2,0≤y≤2,3≤z≤10,其中x+y=2),[SiRxXyN]z(其中0≤x≤2,0≤y≤2,3≤z≤10,其中x+y=2),SiRnXmOSiRoXp(其中0≤n≤3,0≤m≤3,0≤o≤3,0≤p≤3,其中n+m=3,o+p=3),SiRnXmNSiRoXp(其中0≤n≤3,0≤o≤3,0≤m≤3,0≤p≤3,其中n+m=3,o+p=3),SiRnXm[SiRxXyO]zSiRoXp(其中0≤n≤3,0≤m≤3,0≤x≤2,0≤y≤2,0≤o≤3,0≤p≤3,1≤z≤10000,其中n+m=3,x+y=2,o+p=3)。這些化合物可以是直鏈、環狀的和支鏈硅烷、硅氮烷和硅氧烷化合物。R可以包括烷基和/或芳基,其可以被以下官能團取代,例如羥基,氨基,聚醚例如環氧乙烷和/或環氧丙烷,和鹵化物基團例如氟化物、氯化物、溴化物或碘化物。R也可以包含以下基團,例如羥基、氨基、鹵化物、烷氧基、烯基、炔基和芳基以及含硫基團。X可以包括反應性基團,例如硅烷醇基、氨基、巰基、鹵化物、烷氧基、烯基和氫化物基團。
優選直鏈聚硅氧烷,其具有以下組成SiRnXm[SiRxXyO]zSiRoXp(其中0≤n≤3,0≤m≤3,0≤x≤2,0≤y≤2,0≤o≤3,0≤p≤3,1≤z≤10000,其中n+m=3,x+y=2,o+p=3),其中R優選代表甲基。
尤其優選的聚硅氧烷具有以下組成SiRnXm[SiRxXyO]zSiRoXp(其中0≤n≤3,0≤m≤1,0≤x≤2,0≤y≤2,0≤o≤3,0≤p≤1,1≤z≤10000其中n+m=3,x+y=2,o+p=3),其中R優選代表甲基。然而,由于本發明選擇的方法,也特別可以使用不包含官能團的低揮發性聚硅氧烷。
因為在聚硅氧烷中存在某些官能團,可以形成鹽或低分子量物質,例如NH3、胺、醇等,其導致有害雜質。這里一個重要的例外是通過硅烷醇官能化的聚硅氧烷,因為這里唯一形成的雜質是水,其在選擇的工藝條件下容易除去。
優選,疏水化劑可以是甲基-終端化的聚二甲硅氧烷,尤其是粘度為30-100mPas、優選40-60mPas的一種。適合的聚硅氧烷油的例子是DOW CORNING(R)200 FLUID 50 CS。
因為上述疏水化劑是低揮發性化合物,因此疏水化劑在二氧化硅表面上預分配的重要因素是毛細管力和在液/固相邊界的擴散作用。
即使優選使用的疏水化劑在熱處理過程中具有某種揮發性,液/固分布仍然是重要的。為此,這里在物理的預分配、調制和熱處理之間產生區別。
熱處理,即工藝步驟c),在至少300℃、優選高于350℃、尤其優選高于360-370℃用氧化性氣體進行。該氣體可以是空氣、Cl2、NOx(NO2、N2O5、NO、N2O)、O3、O2、Br2、F2或這些氣體與其它惰性氣體例如CO2、N2或燃燒器廢氣的混合物,在所有情況下優選不小于1體積%。
另外,氧化性氣體可以任選地包含最高達80%、優選最高達50%、尤其優選20-40體積%的水。
在每種情況下,必須確保好的氣體通過量;盡可能使氣體到達每個硅石微粒。對此適合的是例如金屬格子爐、旋風氣化爐或帶式反應器。在工藝步驟c)中的的氧化回火也可在流體條件下進行。所述條件可在懸浮床、流動床、旋轉床、流體床和/或漩渦床中進行調節。
任選在調制或回火步驟后研磨疏水化的二氧化硅。但是在涂覆步驟a)之前的研磨是不合適的并導致具有不均勻疏水化的低價值產品。
任選的研磨后得到d4.3為8-25μm、優選8-15μm的二氧化硅。
對于在幾乎200℃的溫度、接觸空氣下加工的硅橡膠混合物,重要的是在二氧化硅上無有機組分,所述有機組分在這些溫度下在氧氣影響下可能發生變色。僅包含甲基、苯基、氟碳化合物(Fluorkohlenstoff)或氟碳氫化合物(Fluorkohlenwasserstoff)作為有機基的有機硅化合物是極其熱穩定的,甚至在大氣氧存在下。然而,為了獲得硅氧烷化合物穩定的硅氧烷橋的有效分裂和與二氧化硅的共價鍵鍵接,要求溫度超過300℃。在這樣的高溫下,硅氧烷化合物,特別是在具有低硅烷醇基團密度的沉淀二氧化硅情況下,一般導致在二氧化硅上的變色現象。用于制備本發明硅橡膠組合物所需的疏水性二氧化硅的所述方法可以抑制這種變色。這種變色現象是通過漫反射率測量的基于漫反射的光學方法測定的。當二氧化硅的漫反射率>94%時,二氧化硅填充的硅橡膠混合料呈純白色。因為二氧化硅和硅橡膠的折射率彼此接近,因此在二氧化硅填料中甚至十分微小的雜質和變色在硅橡膠中變得明顯可見。93%的漫反射率已經導致在硅橡膠中的明顯變色,可以用肉眼看到,盡管在加工以前二氧化硅粉末對于觀察者呈純白色。
此外,本發明提供按發明的硅橡膠組合物的用途。
這涉及在高溫交聯硅橡膠(HTV)、液體硅橡膠(LSR/LIM)以及室溫交聯二組分硅橡膠(2K-RTV)的硅橡膠體系中的用途。
此外,本發明的硅橡膠組合物可用于火花塞插頭、KFZ-應用、密封圈、體育用品、成型材料、牙用組合物、硅橡膠涂層或油漆體系。
作為有機聚硅氧烷可應用所有的迄今為止用作有機聚硅氧烷彈性體的基質在室溫(RTV)、輕微升高的溫度(LTV)或高溫(HTV)下可硬化或將硬化的組合物的聚硅氧烷。這些聚硅氧烷可以用下列通式描述,ZnSiR3-n-O-[SiR2O]x-SiR3-n-Zn其中Z和R具有上述含義。
在上式中在硅氧烷鏈內或沿著硅氧烷鏈,除了二有機硅氧烷單元外也可存在其它常常只作為不純物存在的硅氧烷單元,例如式RSiO3/2R3O1/2和SiO4/2的硅氧烷單元,其中R各具有上述含義。這些其他的硅氧烷單元的量不應超過10摩爾%。
對于具有烷基含義的R的實例是例如甲基、乙基、丙基、丁基、己基和辛基;作為鏈烯基可以是乙烯基、烯丙基、乙基烯丙基和丁二烯基;以及作為芳基可以是苯基和甲苯基。
對于取代的烴基R的實例特別是鹵代烴基,如3,3,3-三氟丙基、氯代苯基和溴代甲苯基;以及氰烷基,如β-氰乙基。
對于聚合物作為基團R的實例是經碳連接到硅上的聚乙烯基、聚乙酸乙烯酯基、聚丙烯酸酯基、聚甲基丙烯酸酯基和聚丙烯腈基。
由于易得性優選基團R的主要部分由甲基組成。其他的基團R特別是乙烯基和/或苯基。
特別是在可隔水儲存的、在室溫下水侵入到彈性體使之硬化的組合物的情況下Z為可水解基團。這些基團的實例是氨基、氨氧基(aminoxy)、鏈烯基氧基(例如H2C=(CH3CO-)、酰基氧基和磷酸酯基。由于易得性作為Z優選的主要是酰氧基,特別是乙酰氧基。對于可水解的原子Z的實例是鹵原子和氫原子。對于鏈烯基Z的實例特別是乙烯基。
在本發明范圍內應用的有機聚硅氧烷的粘度在25℃下應為500000cP,優選在25℃下不超過150000cP。相應地,值x應優選不超過40000。也可應用各種有機聚硅氧烷的混合物。
本發明組合物的這種有機聚硅氧烷與疏水性二氧化硅和任選的其他組分的的混合可通過任意已知方式進行,例如在機械混合器中進行。其實施很快并且容易,以何種順序加入所述混合物組分并不重要。
本發明所用二氧化硅優選用量是0.5至60重量%、更優選10至40重量%或40至60重量%,基于可以固化成彈性體的組合物的總重量。在HTV-有機聚硅氧烷彈性體情況下,同樣可以使用最多60重量%。
如果在包含反應性的位于末端的單元的二有機聚硅氧烷中存在這種與Si連接的羥基基團作為唯一的反應性的位于末端的單元,則為了使其按本身已知的方式硬化或者為了將空氣中含的水(任選另外加入水)引入到要硬化為彈性體的化合物中,必須使這種有機聚硅氧烷與交聯劑任選在縮合催化劑存在下按已知方式反應。在HTV-二有機聚硅氧烷彈性體的情況下可以在相應有利的溫度下加入0.5-5.0重量%的有機過氧化物,例如過氧化二-2,4-二氯苯甲酰、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁基酯或過乙酸叔丁基酯。
作為要熱硫化的有機聚硅氧烷可應用這樣的有機聚硅氧烷,其中有基取代基由甲基、乙基、苯基、三氟甲基苯基[F3CC6H4]或三甲基甲硅基甲基[(CH3)3SiCH2-]組成,例如二甲基-、二乙基-、苯基甲基-、苯基乙基-、乙基甲基-、三甲基甲硅基亞甲基甲基-、三甲基甲硅基亞甲基乙基-、三氟甲基苯基甲基-或三氟甲基苯基乙基硅氧烷或者這些化合物的混合物。此外,這些聚合物可含有限量的二苯基硅氧烷-、二-三甲基甲硅基亞甲基硅氧烷-、二-三氟甲基苯基硅氧烷單位以及具有式RSiO1.5和R3SiO0.5單元的硅氧烷,其中R表示上述基團。
本發明的組合物可通過加入硅烷交聯。因此,所述硅橡膠組合物可另外包含0.01-20重量%,優選0.5-5重量%的如下通式的交聯劑R’4-tSiZ’4其中R’=具有1-50個碳原子的未取代的或被O、S、F、Cl、Br、I相同或不同取代的烷基、烷氧基、芳基、鏈烯基,和/或具有5-5000個重復單元的聚苯乙烯-、聚乙酸乙烯酯-、聚丙烯酸酯-、聚甲基丙烯酸酯-和聚丙烯腈基團。
Z’=H、OH、Cl、Br、氨基、氨基氧基、鏈烯基氧基、芳氧基或磷酸酯基,其中所述有機基團可含有至多20個碳原子,各自相同或不同。
t=3或4。
上述式的硅烷的實例為甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、異丙基三乙酰氧基硅烷、異丙氧基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、甲基三(二乙基氨基氧基)硅烷、甲基三(環己基氨基)硅烷、甲基三(二乙基磷酸酯合)硅烷(Methyltris(-diethylphosphato-)-silan)和甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷(Methyltris(methylethylketoximo)-silan)。
此外,本發明的硅橡膠組合物除了有機聚硅氧烷和交聯劑外還可包含0.5-99.5重量%,優選2.0-30.0重量%的非官能化的聚硅氧烷。
在此所用聚硅氧烷可具有至多500,000cP(500Pa.s)的粘度。對于HTV硅橡膠適合的是例如Baysilone MS 10(粘度為10-20mPa.s)或Verteiler_l Si 200(粘度約為28mPa.s),這兩者可得自GE Bayer Silicones公司。對于RTV硅橡膠可用例如相同制造商的_l M 100(粘度約為100mPa.s)。
所列舉的疏水性沉淀二氧化硅的物理化學數據的組合產生出眾的增強填料。與已知沉淀二氧化硅相比明顯降低了平衡濕度,這對于加工帶來了優點,例如在無壓力硫化中,與應用已知疏水化沉淀二氧化硅相比得到無孔硫化橡膠。最佳設定得pH值和低的DBP數導致軟化軋制時間明顯縮短。低的電解質含量與低的含水量組合最終導致良好電性能的硫化橡膠。在冷硬化硅橡膠密封組合物中疏水性沉淀二氧化硅的應用由于其低的水含量對于未硬化的組合物的儲存能力表現出優點。低的含水量也改進了硫化橡膠的化學的長期負荷。
除有機聚硅氧烷、疏水化的二氧化硅、交聯劑和交聯催化劑之外,所述本發明的組合物當然可以任選包含填料,該填料是慣常地、經常或通常用于可以固化成彈性體的組合物的那些。這類物質的例子是表面積小于50m2/g的填料,例如石英粉末、高嶺土、層狀硅酸鹽、Taumineralien、硅藻土以及硅酸鋯和碳酸鈣,以及未經處理的煅制二氧化硅、有機樹脂例如聚氯乙烯粉末、有機聚硅氧烷樹脂、纖維填料例如石棉、玻璃纖維和有機顏料,可溶解的染料、香料、防腐劑、穩定該組合物以抵抗水影響的試劑例如乙酸酐,延遲固化的試劑例如苯并三唑和增塑劑,如三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷。
此外,所述硅橡膠組合物還可包含0.01-6重量%的金屬Pt、Sn、Ti和/或Zn的有機或無機化合物作為催化劑,和/或0.01-6重量%的抑制劑和/或0.01-6重量%的殺真菌劑或殺細菌劑和/或0.01-6重量%的粘附調節劑。
圖3.填充度為40%時在捏合期間HTV硅橡膠體系的粘度變化。
實施例作為硅酸鹽原材料,優選使用沉淀二氧化硅,其具有很低的硅烷醇基團密度,即低的耗堿量/BET表面積比值,對在大約相同的BET表面積的情況下比較高的CTAB表面積及高白度和高純度。
原料二氧化硅的制備向反應容器中加入50.0m3的水。慢慢地,將9.2m3的水玻璃溶液和0.9m3的H2SO4在攪拌下加入該容器中,在添加過程中維持混合物為堿性pH。在添加水玻璃和H2SO4結束之后,產生的懸浮液的pH在堿性范圍內。將該懸浮液酸化和過濾,和用去離子水洗滌固態產物。親水性原料二氧化硅可以優選進行短時干燥。以下數據涉及如此獲得的干燥的沉淀二氧化硅。BET表面積[m2/g] 150-170CTAB表面積[m2/g]150-170燒失量,基于在2h/105℃下干燥(的物質DIN 55921)[%]3±0.5pH 5%(甲醇/水溶液)(DIN 53200) 6-7電導率(在5%水分散體中)[μS] <100堆密度 >250g/lSears數 <13混合該原料二氧化硅和聚硅氧烷直到獲得一定的碳含量;換言之,由用于調節所需碳含量的計算比值得出混合比。
1.測量方法
1.1甲醇潤濕性表面已經用不能水解的有機基改性的二氧化硅通常不被水潤濕。
然而,這些疏水性二氧化硅是被甲醇/水混合物潤濕的。在該混合物中甲醇的份數-表示為重量百分數-是測量改性二氧化硅疏水性的尺度。甲醇份數越高,物質的疏水化越好。
測定步驟將各200mg疏水性二氧化硅或硅酸鹽試樣稱重到6個容量為15ml的離心管中,并向每個管填加有8ml的甲醇/水混合物,其中甲醇濃度依次升高。混合物的甲醇濃度根據預期的甲醇潤濕性設定。將離心管密封后用力搖動(10次下上運動)。為分開潤濕的二氧化硅/硅酸鹽部份,將該管在2500rpm離心5分鐘。潤濕的部分形成沉淀,其體積可以在離心管上的刻度上讀出。在圖表上,將沉淀體積相對于甲醇/水混合物濃度繪圖。這些單獨的點產生曲線,其位置和斜率表示所分析樣品的疏水化程度。
儀器精密天平離心機帶刻度的離心管Dispensettes1.2 DBP吸收DBP吸收(DBP數),其是測量沉淀二氧化硅吸收性的尺度,按如下測定用布雷本登塑性計(Brabender-Plastographen)測定鄰苯二甲酸二丁酯數。DBP數是測量粉末組合物對于液體的吸收性的尺度。吸收性取決于水分含量、粒度和分析的材料的量。
儀器和試劑布雷本登塑性計,帶有繪圖儀Multi-Dosimat E 415(50l),來自Metrohm公司鄰苯二甲酸二丁酯步驟將12.5g二氧化硅引入布雷本登塑性計的捏和機。在連續混合(捏和機槳速為125rpm)下,將鄰苯二甲酸二丁酯以4ml/分鐘的速率加入混合物中。混合僅需要低的力。接近測試末尾,混合物變得不能充分地自由流動。該事實在需要的力的增加中得到反映,其指示在刻度尺上。當刻度尺偏轉300時,DBP計量自動地關閉。
評價DBP的密度是1.047g/ml。DBP吸收基于無水的干燥物質。當使用水分含量比較高的沉淀二氧化硅時,如果該二氧化硅在DBP數測定之前未進行干燥,該值必須使用下表校正。
鄰苯二甲酸二丁酯吸收校正表-無水的-
將相當于含水率的校正數字與實驗測定的DBP值相加;例如,含水率5.8%意味著對于DBP吸收的校正附加值為33g/100g。
1.3粒度粒度使用Malvern Mastersizer在乙醇中在超聲處理5分鐘之后測定。該測量自動地進行并且由體積分布得到平均粒度d4.3。
1.4按照DIN 5033測定標準色調Ry應用使用Datacolor 3890分光光度計,測定二氧化硅、硅酸鹽和沸石(粉末懸浮液)的標準色調Ry。
分析程序將要分析的二氧化硅首先研磨至平均粒徑為大約8至15μm,然后使用粉末壓機壓成片。要求的量取決于粉末的精細程度。引入的粉末量使得壓機閉合的螺紋達到上一次的螺距。
將樣品放置在儀器下,從控制計算機菜單中選出白度測量Ry和R460。輸入樣品名稱之后,操縱空格鍵以開始測量。
輸入儲存代碼后,測量被打印出來。
按照以下公式自動地計算該值y=Σ400700S*(λ)*Y(λ)*R(λ)]]>其中Y(λ)是標準光譜系數,S(λ)是照明源的相對光譜輻射分布,和R(λ)是樣品的光譜漫反射率。
1.5二氧化硅、硅酸鹽和疏水性二氧化硅的Sears數的測定1.應用自由OH基團通過用0.1 N KOH在pH6至pH9范圍滴定進行測定。
2.儀器2.1精確到0.01g的精密天平2.2 Memotitrator DL 70,Mettler公司,裝備有10ml和20ml量管,1個pH電極和1個泵(例如,NOUVAG泵,SP 40/6型)2.3打印機2.4滴定容器250ml,Mettler公司2.5 Ultra-Turrax 8000-24000rpm2.6恒溫水浴2.7 2個用于計量加入甲醇或去離子水的10-100ml分液器2.8 1個用于計量加入去離子水的10-50ml分液器2.9 1個100ml量筒
2.10 IKA通用磨M203.試劑3.1甲醇,分析純3.2氯化鈉溶液(250g分析純NaCl在1000ml去離子水中)3.3 0.1N鹽酸3.4 0.1N氫氧化鉀溶液3.5去離子水3.6緩沖溶液pH7和pH94.步驟4.1樣品制備在IKA通用磨M20中研磨大約10g試樣60秒。
重要的是因為只有磨得很細的試樣才能給出重復的結果,因此該條件必須嚴格地遵守。
4.2分析程序4.2.1稱出2.50g按照部分4.1制備的樣品到250ml滴定容器中。
4.2.2加入60ml分析純的甲醇4.2.3在樣品完全潤濕之后,加入40ml去離子水4.2.4使用Ultra-Turrax以大約18000rpm速度分散30秒4.2.5使用100ml去離子水將粘附至容器邊緣和攪拌器的試樣粒子沖洗到懸浮液中4.2.6在恒溫水浴中調制試樣至25℃(至少20分鐘)4.2.7用緩沖溶液pH7和pH9校準pH電極4.2.8在Memotitrator DL 70中按照方法S 911滴定樣品。
如果滴定過程不清楚,隨后進行重復測定。打印出的結果如下pHV1ml/5gV2ml/5g5.計算V1=V*5E]]>V2=V*5E]]>V1=至pH6肖耗的ml KOH或ml HCl/5g物質V2=至pH9消耗的ml KOH/5g的物質E=稱樣量原理首先測量懸浮液的初始pH,然后根據該結果使用KOH或HCl調節pH到6。然后計量加入20ml NaCl溶液。然后使用0.1 N KOH滴定到pH9。
Sears數
1.6按照DIN/ISO 787/11的堆密度的測定步驟將10g分析樣品在精密天平上準確地稱重至0.01g,然后加入具有刻度的250ml堆體積計的玻璃量筒中。在1250次捶實之后,讀出堆積材料的體積。
計算堆密度g/l=E·1000I]]>堆體積相應于讀數。
E=稱樣量,以g計I=容量,以ml計儀器精密天平堆體積計 Engelsmann公司,Ludwigshafen250ml帶刻度玻璃量筒 Engelsmann公司,Ludwigshafen
注意在特殊的情況下,在稱重以前材料可以通過500μm篩,或增加稱樣量。這在試驗報告中必須說明。
1.7 CTAB表面積的測定1.應用該方法基于CTAB(N-鯨蠟基-N,N,N-三甲基銨溴化物)在“外部”表面的吸附,其也稱為“橡膠有效表面”。
CTAB的吸附在水溶液中、在攪拌和超聲處理下進行。過量的未吸附CTAB通過用SDSS(二辛基磺基琥珀酸鈉溶液)使用Titroprozessor反-滴定進行測定,終點由溶液的最大混濁和使用光極(Phototrode)測定給出。
為了計算,假定每個CTAB分子占據0.35nm2。
測定按照ASTM 3765進行。
對于每個測量系列,還應該測定VN 3型二氧化硅的標準樣品。
2.反應方程式(反-滴定)
NDSSCTAB3.儀器3.1研磨機,例如Fabrikat IKA,類型M203.2分析天平3.3磁性攪拌器3.4磁性攪拌棒3.5 Titroprocessor,例如METTLER,類型DL55或DL70,裝備有pH電極,例如Fabrikat Mettler,類型DG 111光極,例如Fabrikat Mettler,類型DP 550,和滴定管,20ml體積,用于NDSS溶液,滴定管,10ml體積,用于0.1N KOH3.6滴定燒杯,100ml,由聚丙烯制成3.7玻璃滴定容器,150ml體積,可用彈簧蓋密封3.8錐形燒瓶,100ml體積,可用螺旋蓋或NS塞密封
3.9超聲浴3.10壓濾設備3.11硝酸纖維素的膜濾器,孔徑尺寸0.1μm、47mmФ,例如Sartorius 113 58型3.12移液管,5ml,100ml4.試劑4.1氫氧化鉀溶液,0.1N4.2 CTAB溶液,0.0151mol/1在玻璃燒杯中將5.50g的CTAB在攪拌(磁性攪拌器)下溶解在大約800ml的溫熱(大約30-40℃)軟化水中,轉入1l容量瓶,冷卻至23-25℃后用軟化水加到標記處,然后轉入存料瓶中。
注該溶液必須在≥23℃貯藏和進行測量,因為在該溫度以下CTAB結晶。該溶液應該在使用之前10-14天制備。
4.3 0.00426mol/l的SDSS溶液將在玻璃燒杯中的1.895g的SDSS(二辛基磺基琥珀酸鈉)與大約800ml軟化水混合,用磁性攪拌器攪拌該混合物直到全部材料溶解。然后將該溶液轉入1l容量瓶,用軟化水加到標記處,并轉入存料瓶。
SDSS溶液易于生物降解。因此該制備的溶液應該較好地密封并不應貯藏多于3個月。
CTAB溶液的濃度被認為是精確的0.0151mol/1。
該SDSS溶液的濃度應該每天通過“空白”滴定測定。5.步驟5.1空白滴定(測定SDSS溶液的濃度)5.2對于5ml CTAB溶液SDSS溶液的消耗量應該在每個測量系列以前每天校驗(空白試驗值)1次5.1.2精密地用移液管吸取5ml CTAB溶液到滴定燒杯中5.1.3加入大約50ml軟化水5.1.4用Titroprocessor滴定直到滴定終點每個空白滴定應該按二次測定進行;當值不一致時,應該繼續進行滴定直到結果是重復的。
5.2吸附5.2.1將粒狀和粗糙的試樣在研磨機(研磨機的輪葉必須被覆蓋)中研磨5.2.2在分析天平上精確地稱出500mg的研磨樣品至0.1mg的精度5.2.3將定量地稱出的樣品轉入150ml帶有磁性攪拌器棒的滴定容器5.2.4精確地加入100ml的CTAB溶液,用蓋密封滴定容器,然后在磁性攪拌器上攪拌15分鐘5.2.5將該滴定容器旋到Titroproeessor上并使用KOH,0.1mol/1調節懸浮液的pH至9.0±0.055.2.6在超聲浴中處理該懸浮液4分鐘5.2.7通過裝有膜濾器的壓濾器過濾。
在吸附期間,必須保證溫度保持在23℃至25℃內。
5.3滴定5.3.1用移液管吸取5ml的濾液(參見部分5.2.7)到100ml滴定燒杯中,并用軟化水加到大約50ml5.3.2將滴定燒杯旋到滴定儀上5.3.3用NDSS溶液按照前述測量方法進行滴定,直到混濁達到最大。
每個滴濁應該進行二次;當值不一致時,應該再一次進行滴定直到結果是重復的。6.計算m2/g=(V1-V2)*100*E*2*578.435V1*1000]]>m2/g=(V1+V2)*115.687*EV1.]]>m2/g=(V1+V2)*115.687V1*5.5]]>V1=空白試樣(當使用5ml CTAB時NDSS的ml)V2=消耗量(當使用5ml濾液時NDSS的ml)E=稱樣量g CTAB/1(5.5g)578.435=以m2計的1g CTAB的占據面積。該測量一般是校正到無水物質m2/g=CTABm2/g*100100-%H2O]]>當標準樣品測定值與理論值相差大于±3m2/g時,整體測量系列必須重復。
7.注關于1.在該文獻中,SDSS(二辛基磺基琥珀酸鈉)也被稱為Aerosol OT。
當試樣具有>9的pH時,例如Extrusil,對該pH進行測量而不校正,因為酸可能改變表面。
在開始滴定之前,將光極設置到1000mV,相當于透明度為100%。
關于3.對于測量不同規定體積的CTAB溶液,也可以使用分液器或活塞沖程移液管,條件是它們經過常規校準。
關于4.在部分4.1和4.3中指明的溶液還可以作為現成可使用的溶液購買。目前的供應商是Kraft公司,Duisburg。電話0203-58-3025。-訂貨號碼6056.4 CTAb溶液0.0151 ml/1-訂貨號碼6057.4 SDSS溶液0.00423 mol/1(2.5升玻璃瓶)關于5.2.4將攪拌之后未潤濕的疏水性試樣用ULTRA-TURRAX在pH調節以前小心地分散,以潤濕它們。
關于5.2.5對于調節pH,最好使用滴定儀。滴定按照終點法進行。
關于5.2.7對于過濾,使用的是來自洗氣瓶的氮氣;設定的進口壓力為4-6巴。
關于6.如果必須重復測量系列,特別應當指出的是用于設定pH的pH計也必須重新校準。1.8水蒸汽吸收的測定(水蒸汽等溫線)
為測定水蒸汽吸收,在恒溫(30℃)下將樣品暴露于不同的相對濕度。直到達到恒重。
首先,使用完全干燥的空氣(即空氣濕度大約為零)。在達到平衡重量之后,該重量被選作參考點;換言之,在較高空氣濕度下的水蒸汽吸收表示為在完全干燥的空氣中樣品重(達到平衡之后)和在濕空氣中樣品重量(達到平衡之后)之間的差異。空氣濕度以10%的級別變化。
為了排除滯后效應,測量水吸附和水蒸汽脫附兩者。
實施例1使用旋轉-閃蒸干燥器用硅油(DOW CORNING(R)200 FLUID 50CS,碳含量大約33%,粘度為50mPas)對原料二氧化硅進行干燥和涂覆。然后將二氧化硅在室溫下調制至少48小時直到具有至少20%的甲醇潤濕性。調制二氧化硅的分析數據示于表1.1。表1.1
然后在流化床中在不同含氧量下進行熱處理。實驗參數示于表1.2。表1.2
實驗顯示了氧含量和變色之間的關聯。只在實驗2和3情況下獲得了>94%的漫反射率。與實驗1的二氧化硅相反,這些二氧化硅在硅橡膠中不顯示可見的變色。氧化熱處理的沉淀二氧化硅的分析數據示于表1.3。表1.3
實施例2在Gericke混合器中以重量比1∶1將基底二氧化硅用硅油(二甲基聚硅氧烷,50mPs,如DOW CORNING(R)200 FLUID 50 CS,碳含量約33%)涂覆。在105℃溫度下調制所得粉末1小時。由此得到的材料盡管是可水潤濕的,但二氧化硅與硅油在水中不再相互分離。通過混合含有基底二氧化硅濾餅的母煉膠形成穩定的組合物,其中硅油不再與親水性濾餅分離。將如此得到的疏水性母煉膠和濾餅輸送到旋轉閃式(Spin-Flash)干燥器中,混合并干燥。在室溫下通過3天的老化調制用二甲基硅氧烷處理的二氧化硅,直至其甲醇潤濕性達到至少20%。經調制的二氧化硅的分析數據列于表2.1中。表2.1
調制的二氧化硅的回火處理在氧化性條件下在馬弗爐中于堆積高度約1-2cm的情況下在330-360℃進行1小時。氧化回火的沉淀二氧化硅的分析數據列于表2.3中表2.3
實施例3硅油(50mPas,甲基終端化的,如DOW CORNING(R)200FLUID 50 CS,碳含量約33%)在二氧化硅(濾餅形式)上的預分配(同時干燥)在旋轉閃式干燥器中進行。室溫下將用二甲基硅氧烷處理的二氧化硅調制至少48小時,直至其甲醇潤濕性達到至少20%。經調制的二氧化硅的分析數據列于表3.1中。表3.1
所述材料的回火處理在氧化性條件下在馬弗爐中于堆積高度約1-2cm的情況下在330-360℃進行1小時。氧化回火的沉淀二氧化硅的分析數據列于表2.3中表3.2
實施例4在Gericke混合器中以重量比1∶1將基底二氧化硅用硅油(二甲基聚硅氧烷,50mPas,如DOW CORNING(R)200 FLUID 50 CS,碳含量約33%)涂覆。在105℃溫度下調制所得粉末1小時。由此得到的材料盡管是可水潤濕的,但二氧化硅與硅油在水中不再相互分離。通過這種母煉膠與水混合形成穩定的懸浮體,其中硅油不再與濾餅分離。這種懸浮體的分析數據列于表4.1中。表4.1
所述懸浮體的干燥在噴霧干燥器中進行。室溫下將用二甲基硅氧烷處理的二氧化硅調制至少48小時,直至其甲醇潤濕性達到至少20%。經調制的二氧化硅的分析數據列于表4.2中。表4.2
調制的沉淀二氧化硅的回火處理在氧化性條件下在馬弗爐中于堆積高度約1-2cm的情況下在330-360℃進行1小時。氧化回火的沉淀二氧化硅的分析數據列于表4.3中表4.3
實施例5利用強剪切的混合器將硅油(二甲基聚硅氧烷,50mPas,如DOWCORNING(R)200 FLUID 50 CS,碳含量約33%)懸浮于基底二氧化硅中。硅油在二氧化硅懸浮體中的分配通過盡快的噴霧干燥保持。在室溫下通過至少48小時的老化將用二甲基硅氧烷處理的二氧化硅進行調制,直至其甲醇潤濕性達到至少20%。經調制的二氧化硅的分析數據列于表5.1中。表5.1
所述材料的回火處理在氧化性條件下在馬弗爐中于堆積高度約1-2cm的情況下在330-360℃進行1小時。氧化回火的沉淀二氧化硅的分析數據列于表5.2中表5.2
實施例6將疏水性基底二氧化硅與硅油(聚二甲基硅氧烷,粘度50mPas,如DOW CORNING(R)200 FLUID 50 CS,碳含量約33%)混合并在室溫下通過至少48小時的老化將用二甲基硅氧烷處理的二氧化硅進行調制,直至其甲醇潤濕性達到至少20%。所述材料的回火處理在氧化性條件下在330-360℃進行1小時。所得材料的數據列于表6.1中表6.1
實施例7表7.1、7.2和附圖7.3表明按照實施例6的沉淀二氧化硅在LSR-、2K-RTV和HTV硅橡膠混合物中的流變、機械和光學性能。表7.12K-RTV-體系的流變行為
表7.2LSR-體系的流變行為
附圖3表明在填充度為40%和不借助加工助劑的情況下,在混合期間HTV硅橡膠體系的粘度特征。
本發明的硅橡膠混合物具有低的增粘性能并幾乎不表現出放置變硬(Nachverstrammung)的情況。由此制得的硫化橡膠不變色。
表7.4表明不借助加工助劑的加工時間很低。復合亮度(Compoundhelligkeit)高。表7.4
也就是說,加工容易并且很快順利進行形成不變色的復合物。
權利要求
1.硅橡膠組合物,其包含0.5-60重量%的具有下列性能的疏水性二氧化硅-碳含量>3.1%-甲醇潤濕性>60%-漫反射率 >94%-BET/CTAB比值 >1和<3-DBP吸收 <230g/100g-BET表面積 50-110m2/g-CTAB表面積>30m2/g-在30℃和30RF的水蒸汽吸收 <1.3-在30℃和70RF的水蒸汽吸收 <1.7和30-99.5重量%下式的有機聚硅氧烷ZnSiR3-n-O-[SiR2O]x-SiR3-n-Zn其中R=具有1-50個碳原子的、未取代的或被O、S、F、Cl、Br、I相同或不同地取代的烷基、烷氧基、芳基、羥基、氫、鏈烯基,和/或具有50-10,000個重復單元的聚苯乙烯-、聚乙酸乙烯酯-、聚丙烯酸酯-、聚甲基丙烯酸-和聚丙烯腈基團,Z=H、OH、Cl、Br、氨基、氨基氧基、鏈烯基氧基、芳氧基或磷酸酯基,其中所述有機基團可至多含有20個碳原子,這些基團在各種情況下相同或不同,n=1-3X=100-15,000。
2.按照權利要求1的硅橡膠組合物,其特征為所述硅橡膠組合物另外包含0.01-20重量%的下式的交聯劑R’4-tSiZ’4其中R’=具有1-50個碳原子的未取代的或被O、S、F、Cl、Br、I相同或不同地取代的烷基、烷氧基、芳基、鏈烯基,和/或具有5-5000個重復單元的聚苯乙烯-、聚乙酸乙烯酯-、聚丙烯酸酯-、聚甲基丙烯酸酯-和聚丙烯腈基團,Z’=H、OH、Cl、Br、氨基、氨基氧基、鏈烯基氧基、芳氧基或磷酸酯基,其中所述有機基團可含有至多20個碳原子,這些基團在各種情況下相同或不同,t=3或4。
3.按照權利要求1或2的硅橡膠組合物,其特征為所述硅橡膠組合物包含0.5-99.5重量%的非官能化的聚硅氧烷。
4.按照權利要求1-3任一項的硅橡膠組合物,其特征為所述硅橡膠組合物還包含0.01-6重量%的金屬Pt、Sn、Ti和/或Zn的有機或無機化合物作為催化劑,和/或0.01-6重量%的抑制劑和/或0.01-6重量%的殺真菌劑或殺細菌劑和/或0.01-6重量%的粘附調節劑。
5.按照權利要求1-4任一項的硅橡膠組合物,其特征為所述有機聚硅氧烷的粘度為最大500,000cP。
6.按照權利要求1-5任一項的硅橡膠組合物,其特征為所述疏水性二氧化硅具有改良的Sears數<1.6。
7.按照權利要求1-6任一項的硅橡膠組合物,其特征為所述疏水性二氧化硅的pH值為5.0-9.0。
8.按照權利要求1-7任一項的硅橡膠組合物,其特征為所述疏水性二氧化硅的含水量<2%。
9.按照利要求1-8任一項的硅橡膠組合物,其特征為所述疏水性二氧化硅的電導率<500μS。
10.按照權利要求1-9任一項的硅橡膠組合物,其特征為所述疏水性二氧化硅的燒失量>3%。
11.按照權利要求1-10任一項的硅橡膠組合物,其特征為所述疏水性二氧化硅為疏水性沉淀二氧化硅。
12.按照權利要求1-11任一項的硅橡膠組合物在下列硅橡膠體系中的用途高溫交聯硅橡膠(HTV)、液體硅橡膠(LSR/LIM)以及室溫交聯二組分硅橡膠(2K-RTV)。
13.按照權利要求1-11任一項的硅橡膠組合物在用于火花塞插頭、KFZ-應用、密封圈、體育用品、成型材料、牙用組合物、硅橡膠涂層或油漆體系中的用途。
全文摘要
本發明涉及含有有機聚硅氧烷和疏水化二氧化硅的具有特別高白度的硅橡膠組合物。
文檔編號C08K3/36GK1408771SQ0214286
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月19日 優先權日2001年9月20日
發明者M·肖爾茨, M·凱姆普夫, U·紗赫特利, C·潘茨, R·施莫爾 申請人:德古薩公司