СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВСПЕНИВАЕМЫХ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ Российский патент 1998 года по МПК C08J9/02 C08L83/04 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/10 C08K3/20 C08K3/26 C08K5/54 

Описание патента на изобретение RU2111982C1

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения кремнийорганических композиций, вспениваемых за счет газов, выделяющихся при химических реакциях компонентов смеси, и может быть использовано для производства эластомерных пеноматериалов с улучшенной радиационной стойкостью.

Известны способы получения вспениваемых кремнийорганических композиций [1].

В известных способах вспениваемые кремнийорганические композиции получают смешением полимерной основы, в качестве которой применяют "α","ω" - дигидроксиполидиорганосилоксаны и пенообразователи.

Получаемые известным способом кремнийорганические композиции отверждаются при комнатной температуре, однако они обладают недостаточной механической прочностью и термостойкостью.

Известны способы получения термостойких прочных эластомерных материалов на основе блок-сополимеров линейно-лестничной структуры [2].

Однако в известном уровне техники не содержится данных об использовании блок-сополимеров линейно-лестничной структуры в качестве полимерной основы вспениваемых кремнийорганических композиций.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения вспениваемых кремнийорганических композиций, включающий смешение органосилоксанового каучука, кремнийорганического сшивающего агента и модификатора [3].

В известном способе в качестве органосилоксанового каучука используют винилсодержащий полиорганосилоксан, в качестве сшивающего агента - полиорганогидридсилоксан с содержанием SiH групп 0,3-1,6%, а в качестве модификатора - соединения, содержащие гидроксильные группы.

Известный способ позволяет получать вспениваемые кремнийорганические композиции с улучшенными прочностными свойствами. Однако материалы, полученные известным способом, имеют высокий показатель газовыделения при радиационном воздействии.

Задача изобретения - создание способа изготовления легкого и прочного кремнийорганического материала, стойкого к длительному радиационному воздействию.

Техническим результатом изобретения является снижение радиационного газовыделения вспениваемых кремнийорганических композиций, получаемых путем смешивания органосилоксанового каучука, кремнийорганического сшивающего агента и модификатора.

Технический результат достигается тем, что в способе получения вспениваемых кремнийорганических композиций, включающем смешение органосилоксанового каучука, кремнийорганического сшивающего агента и модификатора, согласно изобретению в качестве органосилоксанового каучука используют полиорганосилоксановые блок-сополимеры общей формулы
{[R1SiO1,5]a[R2(OH)SiO]b, [R3R4SiO]c}n,
с содержанием OH-групп от 0,2 до 4,0 мас.% и мол.% отношением R3R4SiO звеньев к R1SiO1,5 0,850 - 10,000 соответственно, где R1, R2,R3, R4 - алифатические, радикалы с 1-6 атомами углерода, фенил, n - целое число от 30 до 360, c=1, a=0,019-3,760, b=0,008-0,240 или смесь указанного блоксополимера с α,ω - дигидроксиполидиорганосилоксаном с вязкостью при 20oC от 24 П до 160 П в мас.ч. соотношении (0,05-0,5):1 соответственно,
в качестве кремнийорганического сшивающего агента используют полиорганогидроксилоксаны общей формулы
R53

SiO[R6(H)SiO]m-[R52
SiO]nSiR53
,
с содержанием SiH групп 0,35 - 1,80 мас.%, молекулярной массой М 50-200, где R5, R6 - алкильный радикал с 1-6 атомами углерода, m - целое число от 1 до 20, n - целое число от 0 до 19, m+n=20, или по крайней мере одно из соединений общей формулы
R7SiX3,
где
R7 - алкильный радикал с 1-6 атомами углерода, CH2=CH-, X:-ON=C(CH3)2, -OC(O)-CH3,
а в качестве модификатора используют кремнийорганические амины общей формулы
R8R9N-(CH2)n-Si(OR10)3,
где R8=R9=H-, CH3-, C2H5-, R10=CH3-, C2H5-, n-целое число от 0 до 3, или смесь бикарбоната натрия с окисью цинка или неорганическое соединение кобальта, содержащее 34 мас.% кобальта, и указанные выше компоненты берут в следующем соотношении на 100 мас.ч. органосилоксанового каучука 2-15 мас.ч. кремнийорганического сшивающего агента и 2-22 мас.ч. модификатора.

Возможны варианты реализации способа, в которых целесообразно, чтобы
в композицию дополнительно вводили бы от 0,3 до 1,5 мас.ч. диэтилдикаприлата олова;
в композицию дополнительно вводили бы от 5 до 150 мас.ч. наполнителя;
в качестве наполнителя использовали бы по крайней мере одно вещество, выбранное из группы: мел, белая сажа, аэросил, двуокись титана;
в качестве наполнителя применяли бы стеклянные микросферы.

Приведенные выше варианты объединены единым изобретательским замыслом, заключающимся в реализации условий, позволяющих использовать блок-сополимеры линейно-лестничных структур при получении радиационностойких вспениваемых кремнийорганических композиций. При этом блок-сополимеры линейно-лестничных органосилоксанов используются либо в качестве полимерной основы, либо в качестве добавки к линейным полиорганосилоксанам.

Процесс вспенивания и отверждения композиции по всем вариантам происходит при температуре окружающей среды. Время вспенивания и образования поверхностной пленки составляет от 1,0 до 40 мин. Полное отверждение пеноматериалов занимает не более 48 ч.

Получение вспениваемых кремнийорганических композиций по настоящему способу осуществляется следующим образом.

При использовании в данном способе полиорганосилоксанов с концевыми силанольными группами, сшивающего агента типа RSiX3, в частности метилтрис(ацетокси)силана и модификатора в виде смеси бикарбоната натрия и окиси цинка процесс вспенивания и отверждения обуславливается следующими факторами.

В результате частичного взаимодействия силанольных групп полимера и ацетоксигрупп сшивающего агента выделяется уксусная кислота. Последняя вызывает разложение бикарбоната натрия, протекающее с выделением CO2, который вспенивает композицию. Процесс разложения катализируется окисью цинка.

Достижение необходимых скоростей отверждения композиции обеспечивается введением катализаторов отверждения в виде диэтилдикаприлата олова. При добавлении данного вещества под действием влаги окружающей среды (воздуха) протекает обратимая реакция гидролиза диэтилдикаприлата олова с образованием гидроксильного производного олова, реагирующего, в свою очередь, с метилтрис(ацетокси)силаном с образованием кремнийоловоорганического соединения и выделением дополнительного количества уксусной кислоты. Реакция кремнийоловоорганического соединения с другими силанольными группами полимера приводит к образованию пространственной структуры пеноэластомера.

При использовании в способе сшивающего агента в виде полиорганогидридсилоксана и модификатора в виде неорганического соединения кобальта (с содержанием кобальта 34 мас.%) пенобразование и отверждение композиций обусловлено следующими процессами.

Взаимодействие полиорганогидридсилоксана и соединения кобальта приводит к образованию нестабильного промежуточного комплекса. Последний, реагируя с силанольными группами полимера, разрушается с выделением CO2 и образованием поперечных сшивок. Лиганд комплекса, содержащий атомы Co, встраивается в узел сшивки. При этом вспенивание (выделение CO2) и образование пространственной структуры происходит практически одновременно.

При использовании комбинации: сшивающий агент - полиорганогидридсилоксан (или их смесь) и модификатора в виде кремнийорганических аминов (или их смесь) процесс вспенивания композиции происходит следующим образом.

В результате взаимодействия силанольных групп каучука и гидридных групп сшивающего агента выделяется H2. Одновременно идет взаимодействие гидридных групп, принадлежащих различным молекулам полиорганогидридсилоксанов, также сопровождающееся выделением H2.

Добавление кремнийорганических аминов интенсифицирует процесс пенообразования за счет взаимодействия гидридных групп, принадлежащих различным молекулам полиорганогидридсилоксанов.

Введение в композицию диэтилдикаприлата олова катализирует взаимодействие силанольных и гидридных групп, приводящее к образованию пространственной структуры пеноэластомера.

При использовании комбинации сшивающих агентов в виде, по крайней мере одного вещества из соединений с общей формулой RSiX3 и модификатора в виде неорганического соединения кобальта пенообразование и отверждение композиции идет за счет следующих реакций.

В результате частичного взаимодействия силанольных групп каучука и ацетокси или ацетоксимных групп сшивающего агента выделяется уксусная кислота или ацетоксим. Неорганическое соединение кобальта, имеющее выраженный основной характер, разлагается под действием уксусной кислоты или ацетоксима с выделением CO2.

Далее процесс сшивания полимера происходит аналогично описанному выше процессу с использованием смеси бикарбоната натрия и окиси цинка.

Особенности и преимущества изобретения станут понятными при последующем рассмотрении приведенных примеров реализации изобретения и данных радиационных испытаний. Содержание компонентов приведено в мас.ч.

Пример 1. В соответствии со способами-аналогами готовят композицию в смесителе типа механическая ступа смешением в течение 50-60 мин 100 ч. α,ω -дигидроксиполидиметилсилоксана общей формулы
H[OSi(CH3)2]nOH,
с вязкостью 160 П при 20oC (М=35000), 20 ч. полидиметилсилоксана с силанольными группами и вязкостью 80 сП при 20oC и 10 ч полиметилгидридсилоксана с концевыми триметилсилоксигруппами (вязкость при 20oC 0,2П).

В полученную смесь вводят 4 ч. октоата олова и перемешивают состав в течение 1-3 мин.

Композиция вспенивается при комнатной температуре в течение 5 мин.

Пример 2. В соответствии со способом - ближайшим аналогом по методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. винилсодержащего полиорганосилоксана формулы
(CH2=CH)3SiO[Si(CH3)2O]a Si(CH=CH2)3,
с вязкостью при 25oC 200 П, 10 ч. полиорганогидридсилоксана, содержащего ≥ 2 SiH групп, с вязкостью при 25oC 0,1 П, 50 ч. олигоорганоалкосилоксана разветвленной структуры общей формулы
{[(CH3)3SiO0,5]a[SiO2]b}n,
где n=8-10, соотношение [(CH3)3SiO0,5] и [SiO2] звеньев составляет 0,85 соответственно, M олигометилсилоксана= 2000, олигомер содержит 1,8-2,0% C2H5O-групп и 1,7%-OH-групп, 0,2 ч. воды и т.п. OH-содержащего соединения.

В полученную смесь вводят 0,01 ч. 2%-ного раствора H2PtCl6 и перемешивают ее в течение 3-4 мин.

Полученная композиция вспенивается в течение 10 мин и отверждается при комнатной температуре в течение 24 ч.

Пример 3. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. α,ω -дигидроксиполидиметилсилоксана с вязкостью при 20oC 24 П (М= 5300), 10 ч. окиси цинка, 10 ч. бикарбоната натрия.

В полученную смесь вводят 5 ч. метилтрис(ацетокси)силана формулы CH3Si(OC(O)CH3)3, состав перемешивают 3 - 4 мин. К полученной массе добавляют 0,8 ч. диэтилдикаприлата олова и перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается и отверждается на воздухе в течение 10 мин.

Пример 4. По методике, аналогичной примеру 1, готовят композицию смешением 100 ч. α,ω -дигидроксиполидиметилсилоксана с вязкостью при 20oC 160 П, 8 ч. белой сажи, 5 ч. аэросила, 5 ч. бикарбоната натрия, 10 ч. окиси цинка. В полученную смесь вводят 3 ч. метилтрис- (ацетокси)силана формулы CH3Si(OC(O)CH3)3, перемешивают в течение 1 - 2 мин. К полученной массе добавляют 0,8 ч. диэтилдикаприлата олова и еще перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается и отверждается на воздухе в течение 20 мин.

Пример 5. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. α,ω -дигидроксиполидиметилсилоксана с вязкостью при 20oC 160 П (М = 35000), 100 ч. мела, 50 ч. олигоалкоксисилоксана разветвленной структуры, общей формулы
{[(CH3)3SiO0,5]a[SiO2]b},
где
n = 10, соотношение [(CH3)3SiO0,5] и [SiO2] звеньев составляет 0,95 соответственно.

Олигомер содержит 1,8% C2H5O-групп и 1,7% - OH-групп.

3 ч. полиорганогидридсилоксана вязкостью при 20oC 0,15 П общей формулы
(CH3)3SiO[CH3(H)SiO]mSi(CH3)3,
где
m = 20, n = 0.

В полученную смесь вводят 6 ч. γ -аминопропилтриэтоксисилана формулы H2N-(CH2)3-Si(OC2H5)3 и перемешивают состав 3 - 4 мин. К полученной массе добавляют 0,9 ч. диэтилдикаприлата олова и еще перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 25 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 6. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. α,ω -дигидроксиполидиметилсилоксана с вязкостью при 20oC 160 П (М = 35000), 100 ч. мела, 50 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера, имеющего звенья
(R1SiO1,5), R2(OH)SiO, R3R4SiO,
общей формулы
{[CH6H5SiO1,5]a [C6H5(OH)SiO]b [(CH3)2SiO]c}n
где
R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 2,7% и с вязкостью при 20oC 12,6 П.

5 ч. полиорганогидридсилоксана с вязкостью при 20oC 0,15 П формулы
(CH3)3SiO[CH3(H)SiO]m [(CH3)2SiO]nSi(CH3)3,
где
m = 7, n = 13.

В полученную смесь вводят 2 ч. диэтиламинометилтриэтоксисилана формулы
(C2H5)2N - CH2 - Si(OC2H5)3,
состав перемешивают 3 - 4 мин.

К полученной массе добавляют 0,6 ч. диэтилдикаприлата олова и еще перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 25 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 7. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. α,ω -дигидроксиполидиметилсилоксана с вязкостью при 20oC 160 П (М = 35000), 100 ч. мела, 50 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5), R2(OH)SiO, R3R4SiO,
где
a = 0,3; b = 0,05; c = 1; n = 70;
R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 2,7% и с вязкостью при 20oC 12,6 П.

10 ч. бикарбоната натрия и 10 ч. окиси цинка.

В полученную смесь вводят 5 ч. метилтрис(ацетокси)силана формулы:
CH3Si(OC(O)CH3)3
состав перемешивают 3 - 4 мин.

К полученной массе добавляют 0,6 ч. диэтилдикаприлата олова и еще перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 25 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 8. Композицию готовят по методике, описанной в примере 1, смешением в течение 40 мин 100 ч. блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,360 - 0,800; b = 0,036 - 0,064; c = 1; n = 100 - 250; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3- с различными соотношениями звеньев (3) : (1) = 0,80 - 2,600 соответственно, различным содержанием OH-групп 0,30 - 3,77% и различной характеристической вязкостью 0,15 - 0,6 дл/г.

Блок-сополимеры используются в виде 45 - 60%-ных растворов в толуоле, сложных эфирах или других ароматических растворителях, расчет всех компонентов композиции производится на 100 ч. сухого блок-сополимера,
100 ч. двуокиси титана,
10 ч. полиорганогидридсилоксана с вязкостью при 20oC 0,2 П общей формулы
(CH3)3SiO[C2H5(H)SiO]mSi (CH3)3
где
m = 20, n = 0.

В полученную смесь вводят 3 ч. γ -аминопропилтриэтоксисилана формулы
H2N - (CH2)3 - Si(OC2H5)3,
состав перемешивают 3 - 4 мин.

К полученной массе добавляют 0,9 ч. диэтилдикаприлата олова и еще перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 20 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 9. Композицию готовят по методике, описанной в примере 1, смешением в течение 40 мин блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья:
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,360 - 0,800; b = 0,036 - 0,064; c = 1; n = 100 - 250; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с различными соотношениями звеньев (3) : (1) = 0,80 - 2,600 соответственно, различным содержанием OH-групп 0,30 - 3,77% и различной характеристической вязкостью 0,15 - 0,6 дл/г.

Блок-сополимеры используются в виде 45 - 60%-ных растворов в толуоле, сложных эфирах или других ароматических, расчет всех компонентов композиции на 100 ч. сухого блок-сополимера.

100 ч. двуокиси титана,
10 ч. бикарбоната натрия и 10 ч. окиси цинка.

В полученную смесь вводят 4 ч. метилтрис(ацетокси)силана общей формулы: CH3Si(OC(O)CH3)3, состав перемешивают 3 - 4 мин.

К полученной массе добавляют 0,9 ч. диэтилдикаприлата олова и еще перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 20 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 10. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,175 - 0,42; b = 0,030 - 0,060; c = 1; n = 40 - 250; R1 = R2 = C6H5-, R3 = CH3-, R4 = C6H5- с различными соотношениями звеньев (3) : (1) = 2,300 - 3,2800 соответственно, различным содержанием OH-групп 0,25 - 0,86% и различной характеристической вязкостью 0,2 - 0,4 дл/г.

Блок-сополимеры используются в виде 50 - 60%-ных растворов в толуоле, сложных эфирах или других растворителях, расчет всех компонентов композиции производится на 100 ч. сухого блок-сополимера,
150 ч. мела, 10 ч. полиорганогидридсилоксана с вязкостью при 20oC 0,15 П общей формулы
(CH3)3SiO[CH3(H)SiO]mSiO]m - Si(CH3)3
где
m = 20, n = 0.

В полученную смесь вводят 3 ч. γ -аминопропилтриэтоксисилана общей формулы
H2N - (CH2)3 - Si(OC2H5)3,
состав перемешивают 3 - 4 мин.

К полученной массе добавляют 0,8 ч. диэтилдикаприлата олова и еще перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 25 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 11. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. блок-сополимера указанной выше общей формулы, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,170 - 0,260; b = 0,060 - 0,080; c = 1; n = 50 - 60; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = C6H5- с различными соотношениями звеньев (3) : (1) = 2,300 - 3,2800 соответственно, различным содержанием OH-групп 0,25 - 0,86% и различной характеристической вязкостью 0,2 - 0,4 дл/г.

Блок-сополимеры используются в виде 50 - 60%-ных растворов в толуоле, сложных эфирах или других ароматических растворителях, расчет всех компонентов композиции производится на 100 ч. сухого блок-сополимера,
150 ч. мела, 10 ч. окиси цинка, 10 ч. бикарбоната натрия.

В полученную смесь вводят 2 ч. метилтрис(ацетокси)силана общей формулы
CH3Si(OC(O)CH3)3,
состав перемешивают 3 - 4 мин.

К полученной массе добавляют 0,8 ч. диэтилдикаприлата олова и еще перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 25 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 12. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. олиорганосилоксанового блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,200; b = 0,086; c = 1; n = 70; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 2,7% и с вязкостью 11,5 П,
150 ч. мела, 10 ч. полиорганогидридсилоксана с вязкостью при 20oC 0,15 П общей формулы
(CH3)3SiO[CH3(H)SiO]m - [(CH3)2SiO]nSi(CH3)3,
где
m = 7, n = 13.

В полученную смесь вводят 12 ч. неорганического соединения кобальта Co2(CO)8 с содержанием кобальта 34 мас.% и перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 25 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 13. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешиванием 100 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где a = 0,200; b = 0,086; c = 1; n = 70; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 2,7% и с вязкостью 11,5 П,
150 ч. мела, 2 ч. метилтрис(ацетоксимо)силана общей формулы
(CH3)Si(ON = C(CH3)2)3.

В полученную смесь вводят 12 ч. неорганического соединения кобальта Co2(CO)8 с содержанием кобальта 34 мас.% и перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 25 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 14. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешиванием 100 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где a = 0,20; b = 0,086; c = 1; n = 70; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 3% и с вязкостью 13,0 П,
150 ч. мела, 10 ч. полиорганогидросилоксана с вязкостью при 20oC 0,2 П общей формулы
(CH3)3SiO[C2H5(H)SiO]m - [(CH3)2SiO]nSi(CH3)3,
где m = 6, n = 14.

В полученную смесь вводят 12 ч. неорганического соединения кобальта Co(NO)(CO)3 с содержанием кобальта 33,7 мас.% и перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 30 мин и отверждается на воздухе в течение не более 48 ч.

Пример 15. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера указанной выше общей формулы, имеющего звенья:
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где a = 0,20; b = 0,086l; c = 1; n = 70; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 3% и вязкостью 13,0 П,
150 ч. мела, 2 ч. винилтрис(ацетоксимо)силана общей формулы
CH2 = CHSi(ON = C(CH3)2)3.

В полученную смесь вводят 12 ч. неорганического соединения кобальта [Co(NH3)6] •[Co(CO)4)] 2 с содержанием кобальта 34,8 мас.% и перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 30 мин и отверждается на воздухе в течение не более 48 ч.

Пример 16. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера указанной выше общей формулы, имеющего звенья:
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где a = 0,20; b = 0,086l; c = 1; n = 70; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 2,7% и вязкостью при 20oC 10,0 П,
100 ч. мела, 10 ч. полиорганогидридсилоксана с вязкостью при 20oC 0,15 П общей формулы
(CH3)3SiO[CH3(H)SiO]m - [(CH3)2SiO]nSi(CH3)3,
где m = 7, n = 13.

В полученную смесь вводят 20 ч. неорганического соединения кобальта Co2(CO)8 с содержанием кобальта 34 мас.% и перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 15-18 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 17. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,20; b = 0,086; c = 1; n = 70; R1 = R2 = CH6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 2,7% и вязкостью при 20oC 10,0 П,
100 ч. мела, 2 ч. метилтрис(ацетоксимо)силана общей формулы
CH3Si(ON = C(CH3)2)3, 0,8 ч γ -аминопропилтриэтоксилана общей формулы
H2N - (CH2)3 - Si(OC2H5)3.

В полученную смесь вводят 20 ч. неорганического соединения кобальта Co(NO)(CO)3 с содержанием кобальта 33,7 мас.% и перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 15-18 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 18. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,20; b = 0,086; c = 1; n = 70; R1 = R2 = CH6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 4% и вязкостью при 20oC 11,0 П,
100 ч. мела, 50 ч. стеклянных микросфер, 10 ч. полиорганогидридсилоксана с вязкостью при 20oC 0,15 П общей формулы
(CH3)3SiO[CH3(H)SiO]m - [(CH3)2SiO]nSi(CH3)3,
где m = 7, n = 13.

В полученную смесь вводят 12 ч. неорганического соединения кобальта Co(NO)(CO)8 с содержанием кобальта 34 мас.% и перемешивают состав в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 12-15 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 19. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,20; b = 0,086; c = 1; n = 70; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 4% и вязкостью при 20oC 11,0 П,
100 ч. мела, 50 ч. стеклянных микросфер, 2 ч. метилтрис(ацетокси)-силана общей формулы
CH3Si(OC(O)CH3)3.

В полученную смесь вводят 12 ч. неорганического соединения кобальта Co(NO)(CO)3 с содержанием кобальта 33,7 мас.% и перемешивают в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 12-15 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 20. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,20; b = 0,086; c = 1; n = 70; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 2,7% и вязкостью при 20oC 11,0 П,
50 ч. мела, 50 ч. стеклянных микросфер, 10 ч. полиорганогидридсилоксана с вязкостью при 20oC 0,15 П общей формулы
(CH3)3SiO[CH3(H)SiO]m - [(CH3)2SiO]nSi(CH3)3,
где
m = 7, n = 13.

В полученную смесь вводят 20 ч. неорганического соединения кобальта Co2(CO)8 с содержанием кобальта 34 мас.% и перемешивают в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 12-15 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Пример 21. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию смешением 100 ч. полиорганосилоксанового блок-сополимера с указанной выше общей формулой, имеющего звенья
(R1SiO1,5) (1), R2(OH)SiO (2), R3R4SiO (3),
где
a = 0,20; b = 0,086; c = 1; n = 70; R1 = R2 = C6H5-, R3 = R4 = CH3-, с содержанием OH-групп 2,7% и вязкостью при 20oC 11,0 П,
50 ч. мела, 50 ч. стеклянных микросфер, 2 ч. винилтрис(ацетоксимо)силана общей формулы
CH2 = CHSi(ON = C(CH3)2)3.

В полученную смесь вводят 20 ч. неорганического соединения кобальта Co2(CO)8 с содержанием кобальта 34 мас.% и перемешивают в течение 1 - 2 мин.

Композиция вспенивается в течение 12-15 мин и отверждается на воздухе в течение 24 ч.

Для всех полученных пеноэластомеров были определены показатели радиационной стойкости. Радиационную стойкость оценивали по величине газовыделения образца пеноэластомера под действием γ -облучения в течении 50, 100 и 150 ч. При этом мощность дозы составляла 543 P/с. Полученные данные представлены в таблице. Необходимо отметить, что композиции 1 и 2, представленные в примерах 1 и 2, были получены согласно патентам [1] и [3] соответственно.

Как видно из полученных данных, использование в изобретении в качестве органосилоксановых каучуков разветвленных полиорганосилоксанов (либо в сочетании с линейными полисилоксанами (композиции 5 - 7), либо самостоятельно (композиции 8-21) позволяет значительно повысить радиационную стойкость получаемых пеноэластомеров. Так, например, при переходе с композицией 1-4, полученных на чисто линейных полиорганосилоксанах, к композициям 5 - 7, сочетающим линейные и разветвленные полимерные структуры, удается значительно (до 10 раз) снизить величину газовыделения полученных образцов (от 0,0909 кг/см2/г для композиции 1 до 0,0092 кг/см2/г для композиции N 7) и практически до нулевых значений для композиций 12 и 13 при использовании блок-сополимеров линейно-лестничной структуры.

Наиболее успешно предлагаемый способ может быть применен для производства эластомерных пеноматериалов с улучшенной радиационной стойкостью.

Похожие патенты RU2111982C1

название год авторы номер документа
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКОНОВОГО ЭЛАСТОМЕРА, ОТВЕРЖДАЮЩЕГОСЯ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ, И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТОМЕРА 1998
  • Семенкова Н.Ю.
  • Макаренко И.А.
  • Беляев С.Т.
  • Козодаева Н.М.
  • Козодаева М.М.
  • Перевозчиков С.А.
  • Швецов И.К.
  • Гулько Питер
RU2195470C2
ВСПЕНИВАЕМАЯ ОРГАНОСИЛОКСАНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1996
  • Северный В.В.(Ru)
  • Кулешов А.П.(Ru)
  • Карюгина Н.А.(Ru)
  • Беляев С.Т.(Ru)
  • Поливанов А.Н.(Ru)
  • Козодаева Н.М.(Ru)
  • Козодаева М.М.(Ru)
  • Перевозчиков С.А.(Ru)
  • Швецов И.К.(Ru)
  • Гулько Питер
RU2115676C1
СИЛИКОНОВЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ 2008
  • Семенкова Наталья Юрьевна
  • Нанушьян Сергей Рафаилович
  • Стороженко Павел Аркадьевич
  • Поливанов Александр Николаевич
  • Горячкина Ольга Михайловна
RU2377264C1
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКАЯ ГЕЛЕОБРАЗНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1997
  • Илларионов В.Н.
  • Киреева Л.В.
  • Нанушьян С.Р.
  • Полеес А.Б.
  • Чернышев Е.А.
RU2127746C1
ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1997
  • Илларионов В.Н.
  • Нанушьян С.Р.
  • Полеес А.Б.
  • Чернышев Е.А.
RU2135535C1
МОРОЗОСТОЙКИЙ СИЛИКОНОВЫЙ ПЕНОГЕРМЕТИК 2017
  • Алешина Ксения Сергеевна
  • Ковязин Владимир Александрович
  • Астапов Борис Александрович
  • Полеес Алексей Борисович
  • Маркузе Инна Юрьевна
  • Ковязин Александр Владимирович
RU2645481C1
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКОЕ МАСЛО 1995
  • Соболевский М.В.
  • Коваленко В.И.
  • Зверев В.В.
  • Демченко А.И.
  • Королева Т.В.
  • Заславский Ю.С.
  • Жуков Н.А.
  • Дорофеев В.А.
  • Легков М.И.
  • Цветов О.Н.
RU2101308C1
ПРОПИТОЧНО-СКЛЕИВАЮЩАЯ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ОБМОТОЧНЫЙ ПРОВОД С ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 2015
  • Хазанов Игорь Иосифович
  • Кисилева Татьяна Семеновна
  • Прохоров Александр Владимирович
  • Дмитриев Александр Олегович
RU2594406C1
ВУЛКАНИЗУЕМЫЕ В ГОРЯЧЕМ СОСТОЯНИИ ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОВ ИЛИ КАБЕЛЕЙ 2014
  • Гишар Жераль
  • Лопес Амандин
  • Марио Давид
RU2635604C2
ОЛИГОДИЭТИЛЭТИЛОКТИЛСИЛОКСАНЫ РАЗВЕТВЛЕННОГО СТРОЕНИЯ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2000
  • Лотарев М.Б.
  • Коваленко В.И.
  • Скворцова Л.Б.
  • Зверев В.В.
  • Нацюк С.Н.
  • Королева Т.В.
  • Соболевский М.В.
RU2177484C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 111 982 C1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВСПЕНИВАЕМЫХ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ

Использование: для производства эластомерных пеноматериалов с улучшенной радиационной стойкостью. Сущность изобретения: композиция включает полиорганосилоксановые блоксополимеры с содержанием ОН-групп от 0,2 до 4,0 мас. %, полиорганогидридсилокcан с содержанием SiH-групп 0,35 -1,8 мас.%, 2 - 15 мас.ч., модификатор - кремнийорганический амин или неорганическое соединение кобальта, содержащее 34 мас.% кобальта - 2 - 22 мас.ч. 4 з.п.ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 111 982 C1

\ \ \ 1 1. Способ получения вспениваемых кремнийорганических композиций, включающий смешение органосилоксанового каучука, кремнийорганического сшивающего агента и модификатора, отличающийся тем, что в качестве органосилоксанового каучука используют полиорганосилоксановые блоксополимеры общей формулы \\\6 {[R<M^>1<D>SiO<Mv>1,5<D>]<Mv>a<D>[R<M^>2<D>(OH)SiO]<Mv>в<D>[R<M^ >3<D>R<M^ >4<D>SiO] <Mv>c<D>} <Mv>n<D> \\\1 с содержанием OH-групп 0,2 - 4,0 мас.% и мол.% отношением R<M^>3<D>R<M^>4<D>SiO звеньев к R<M^ >1<D>SiO<Mv>1,5<D> 0,850 - 10,000 соответственно, где R<M^>1<D>, R<M^>2<D>, R<M^ >3<D>, R<M^ >4<D> - алифатические радикалы с 1 - 6 атомами углерода, фенил; n - целое число от 30 до 360; c = 1; a = 0,019 - 3,760; в = 0,008 - 0,240, или смесь указанного блоксополимера с $$$ дигидроксиполидиорганосилоксаном с вязкостью при 20<198>C 24 - 160 П в мас.ч. соотношении (0,05 - 0,0,5): 1 соответственно, в качестве кремнийорганического сшивающего агента используют полиорганогидридсилоксаны общей формулы \\\6 $$$ \\\1 с содержанием SiH групп 0,35 - 1,80 мас.%, мол.м. 50 - 200, где R<M^>5<D>, R<M^>6<D> - алкильный радикал с 1 - 6 атомами углерода; m - целое число от 1 до 20; n - целое число от 0 до 19; m+n = 20, или по крайней мере одно из соединений общей формулы \\\6 R<M^>7<D>SiX<Mv>3<D>, \\\1 где R<M^>7<D> - алкильный радикал с 1 - 6 атомами углерода, CH = CH-; \\\4 X:-ON=C(CH<Mv>3<D>)<Mv>2<D>, -OC(O)-CH<Mv>3<D>, \\\1 а в качестве модификатора используют кремнийорганические амиды общей формулы \\\6 R<M^>8<D>R<M^>9<D>N-(CH<Mv>2<D>)<Mv>n<D> - Si(OR<M^ >10<D>)<Mv>3<D>, \ \\1 где R<M^>8<D> = R<M^>9<D> = H-, CH<Mv>3<D>-, C<Mv>2<D>H<Mv>5<D>-, R<M^ >10<D>= CH<Mv>3<D>-, C<Mv>2<D>H<Mv>5<D>; \\\4 n - целое число от 0 до 3, \\\1 или смесь бикарбоната натрия с окисью цинка, или неорганическое соединение кобальта, содержащее 34 мас.% кобальта, и указанные выше компоненты берут в следующем соотношении на 100 мас.ч. органосилоксанового каучука: 2 - 15 мас.ч. кремнийорганического сшивающего агента и 2 - 22 мас.ч. модификатора. \\\2 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в композицию дополнительно вводят 0,3 - 1,5 мас.ч. диэтилдикаприлата олова. \\\2 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в композицию дополнительно вводят 5 - 150 мас.ч. наполнителя. \\\2 4. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют по крайней мере одно вещество, выбранное из группы: мел, белая сажа, аэросил, двуокись титана. \\\2 5. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве наполнителя применяют стеклянные микросферы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2111982C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
SU, патент 5238967, кл
Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Северный В.В
и др
Особенности структурирования полиорганосилоксанов линейно-лестничной структуры
Разборный с внутренней печью кипятильник 1922
  • Петухов Г.Г.
SU9A1
Двухколесная тележка 1920
  • Туркин Н.И.
SU1832A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
JP, заявка, 247158, кл
Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1

RU 2 111 982 C1

Авторы

Минасьян Рубен Мкртичович[Ru]

Семенкова Наталья Юрьевна[Ru]

Макаренко Игорь Анатольевич[Ru]

Беляев Спартак Тимофеевич[Ru]

Поливанов Александр Николаевич[Ru]

Козодаева Наталья Михайловна[Ru]

Козодаева Марина Михайловна[Ru]

Перевозчиков Сергей Александрович[Ru]

Швецов Иван Константинович[Ru]

Гулько Питер[Us]

Даты

1998-05-27Публикация

1996-05-20Подача