ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1999 года по МПК C08L83/04 

Изобретение относится к химии полимеров, а точнее к полиорганосилоксановым композициям, которые могут использоваться, в частности, для заливки электронных, оптоволоконных блоков, а также для заполнения оболочек протезов молочной железы. Данная композиция относится к кремнийорганическим гелям (КГ), которые в последнее время нашли самое широкое применение в различных отраслях промышленности и науки, например, для защиты различных электронных узлов и блоков от ударов и вибрации, а также для создания динамических оптических моделей твердых сред. Одна из первых публикаций, посвященных применению КГ в электронике, сделана Ч. Харпером в книге "Заливка электронного оборудования синтетическими смолами", М. , с. 141-146, (1964 г.) Наиболее полно в теоретическом плане свойства гелей были изучены П. Де Женом в книге "Идеи скейлинга в физике полимеров", М., с. 142-180, 1982 г.

Наиболее близким техническим решением является полиорганосилоксановая композиция (Заявка N 63-35655 Япония, МКИ C 08 L 83/05, заявлено 30.07.86 г. , РЖ химия, реферат 4Т115, 1989 г.), включающая полиорганосилоксан (ПОС) с вязкостью 50-100000 сП, содержащий 0,1 - 0,8 винильных групп, связанных с атомами Si, и не содержащий других алифатических ненасыщенных групп, полиорганогидридсилоксан (ПОГС) с вязкостью 10-10000 сП, содержащий > 2 SiH-групп, при молярном соотношении гидридных и винильных групп 0,7-2 : 1, а также 10^-6 - 10^-2% от перечисленных полимеров катализатора (Кт) реакции гидридного присоединения (соединений Pt, Pd, Rh).

Однако при заливке этой композицией толстых (более 5-10 мм) слоев в объеме возникают дефекты в виде пузырей и трещин, причем в замкнутом объеме композиция плохо отверждается, что существенно ограничивает ее использование.

Технической задачей изобретения является повышение способности композиции отверждаться в толстых слоях и в замкнутом объеме.

Технический результат достигается тем, что полиорганосилоксановая композиция, включающая полиорганосилоксан с концевыми винильными группами, полиорганогидридсилоксан и платиновый катализатор, дополнительно содержит олигодиметилсилоксан (ОДМС) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Полиорганосилоксан - 100
Полиорганогидридсилоксан - 0,2 - 3
Олигодиметилсилоксан - 10-1800
Платиновый катализатор - 0,01 - 1
Кроме того, композиция может дополнительно содержать (для придания необходимого цвета, теплопроводности, диэлектрических характеристик и пр.) наполнители в количестве от 0,1 до 150 мас. ч. на 100 мас. ч. олигодиметилсилоксана (ОДМС).

В качестве полиорганосилоксана используют соединение общей формулы R-SiO[(CH₃)₂SiO]_mSi-R, где m = 200-3000, R- тривинилсилокси- или диметилвинилсилоксигруппы; полиорганогидридсилоксан общей формулы (CH₃)₃ {[R'(H)SiO] _0,4[SiO(CH₃)₂] _0,6} _x Si(CH₃)₃, где x = 10 - 20, a R' - метил, этил, фенил, γ-трифторпропил; полиорганосилоксан общей формулы (CH₃)₃SiO[(CH₃)₂Si] _n Si(CH₃)₃, где n = 40 - 1000. В качестве полиорганосилоксана используют жидкости марок ПМС (ТУ 6-02-737-78).

В качестве катализаторов в композициях используют комплексные соединения платины, в которых в качестве лигандов служат кремнийорганические соединения общей формулы:
[(CH₃)_n(CH₂=CH)_3-nSi]₂O
где n = 0 - 2.

В таблице 1 и 2 приведены примеры исполнения композиции. Компоненты композиций смешивают в необходимых (см. таблицу 1 в конце описания) соотношениях. После смешивания всех компонентов композиции отверждались в течение 3 часов при температуре 150^oC.

В примерах 1 и 3 использован ПОС с концевыми диметилвинилсилоксигруппами, а в остальных ПОС с тривинлсилоксигруппами.

В примерах 1 использован ОДМС, где R' - этил, в примерах 2 и 4 R' - метил, в примере 5 R' - фенил, в примере 3 R' - γ-трифторпропил.

В качестве наполнителя в примере 6 использован пигмент кадмий желтый, в примере 7 - двуокись титана, в примере 8 - пигмент кадмий красный, в примере 9 - белая сажа, в примере 10 - смесь наполнителей - двуокись титана и кадмий красный.

Композиции по примерам 4 и 5 не отвердились, а у композиции по заявке 63-35655 в объеме образовались пузыри. В композициях по примерам 1-3 и 6-10 дефектов в объеме и на поверхности не обнаружено.

Значения модуля упругости Е, [кПа] полученных композиций приведены в таблице 2 (см. в конце описания).

Строка 1 соответствует образцам, отвержденным в открытом объеме, строка 2 - в замкнутом.

Модуль упругости измерялся на испытательной установке типа Instron 1122. Сферический индентор радиуса R погружался в испытываемый материал на глубину h. Модуль упругости E вычисляют по формуле

где E, ν - модуль упругости и коэффициенты Пуассона исследуемого материала, F - сила, действующая на сферический индентор радиуса R при погружении индентора в исследуемый материал на глубину h.

Авторам неизвестны решения, содержащие признаки, отличающие предложенное решение, с достижением указанного технического результата, который в данном случае следует признать неожиданным, что, по мнению авторов, позволяет считать предложенное решение соответствующим критерию патентоспособности "изобретательский уровень".

Полиорганосилоксановая композиция содержит, мас.ч.: полиорганосилоксан 100, полиорганогидридсилоксан 0,2-3, олигодиметилсилоксан 0,2-1800, платиновый катализатор 0,01-1. Состав композиции обеспечивает повышение способности композиции отверждаться в толстых слоях и в замкнутом объеме. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Полиорганосилоксановая композиция, включающая полиорганосилоксан с концевыми винильными группами, полиорганогидридсилоксан и платиновый катализатор, отличающаяся тем, что дополнительно содержит олигодиметилсилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Полиорганосилоксан - 100
Полиорганогидридсилоксан - 0,2 - 3
Олигодиметилсилоксан - 0,2 - 1800
Платиновый катализатор - 0,01 - 1
2. Полиорганосилоксановая композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит неорганические наполнители в количестве от 0,1 до 150 мас.ч. на 100 ч. олигодиметилсилоксана.