ТЕРМОСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ СИЛОКСАНОВОГО БЛОКСОПОЛИМЕРА Российский патент 2003 года по МПК C08L83/04 C08G77/06 C08G77/42 C09K3/10 

Изобретение относится к композициям на основе силоксановых блоксополимеров и может быть использовано в авиационной, двигателестроительной и других отраслях промышленности для получения уплотнительных материалов (прокладки, кольца), работающих в интервале температур от -60 до 500^oС.

Известна термостойкая композиция на основе силоксанового блоксополимера, содержащего сесквиоксановые сегменты (US 5605955). Однако она имеет недостаточные эластические свойства, особенно в высоконаполненных рецептурах, что ограничивает ее применение в резиновых материалах.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является композиция на основе силоксанового блоксополимера, полученного реакцией поликонденсации в среде органического растворителя и содержащего фенилсилсесквиоксановые блоки структуры

где R=С₆H₅, m=3-10,
и диорганосилоксановые блоки структуры

где R=СН₃, С₆Н₅, N=160-250,
при мольном соотношении полифенилсилсесквиоксана и полидиорганосилоксана 2-6:1 (RU 2135529), включающая также минеральный наполнитель и вулканизующий агент.

Данная композиция имеет хорошие физико-механические свойства до и после воздействия высоких температур, но ее термостойкость не превышает 300^oС.

Техническая задача изобретения - повышение термостойкости предлагаемой композиции до 450-500^oС.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложена термостойкая композиция на основе силоксанового блоксополимера с жесткими фенилсилсесквиоксановыми блоками структуры:

где m=2-3,
и в качестве гибкого блока - диметилдифенилфенилсилоксановые олигомеры структуры:

где n= 20-30, а, в - от 0 до 30 мол.% при мольном соотношении гибкого и жесткого блоков 1-2; а также включающая минеральный наполнитель, антиструктурирующую добавку и в качестве вулканизующего агента - дифенилгуанидин, при следующем содержании компонентов, вес. ч.:
Силоксановый блоксополимер - 100,0
Минеральный наполнитель - 27-32
Антиструктурирующая добавка - 8-10
Вулканизующая добавка - дифенилгуанидин - 1,5-2,0
В качестве минерального наполнителя в композиции используется аэросил, технический углерод, белая сажа или их сочетание; в качестве антиструктурирующей добавки - α,ω-диметилсилоксандиол.

Авторами установлено, что применение в композиции блоксополимера с повышенным содержанием фенильных звеньев как в гибком, так и в жестком блоках приводит к повышению ее термостойкости. Использование дифенилгуанидина в качестве вулканизующего агента вместо традиционно применяемых перекисных соединений также способствует увеличению термоокислительной стабильности композиции из-за образования более термически устойчивых поперечных связей в макромолекулах.

Примеры осуществления
Термостойкую композицию изготавливают на вальцах следующим образом. Смешивают каучук с аэросилом и антиструктурирующей добавкой - α,ω-диметилсилоксандиолом, вводят тех. углерод; полученную смесь прогревают в термостате при 250^oС в течение 30 минут, а затем, охладив ее до комнатной температуры (15-20 минут), вводят вулканизующий агент - дифенилгуанидин. Полученную композицию вулканизуют в гидравлическом прессе при температуре 170±5^oС в течение 40 минут и термостатируют в воздушной среде при 300^oС в течение 40 часов.

По описанной технологии получены 3 состава, приведенные в табл. 1. Свойства композиций представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, предлагаемые композиции сохранили свою эластичность после старения при температурах 450 и 500^oC в отличие от композиции-прототипа.

Использование предлагаемой композиции для изготовления резинотехнических деталей позволит значительно увеличить ресурс их работы в воздушной среде при высоких температурах и увеличить верхний температурный предел работоспособности до 500^oC.

Термостойкая композиция на основе силоксанового блоксополимера, включающая минеральный наполнитель, антиструктурирующую добавку и вулканизующий агент, которая содержит блоксополимер, состоящий из жесткого фенилсесквиоксанового блока структуры

где m = 2-3, и гибкого блока - диметилфенилсилоксанового олигомера структуры

где n = 20-30, а, b - от 0 до 30 мол.% при мольном соотношении гибкого и жесткого блоков 1-2, а в качестве вулканизующего агента - дифенилгуанидин, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: силоксановый блоксополимер 100,0, минеральный наполнитель 27-32, антиструктурирующая добавка 8-10, вулканизующий агент 1,5-2,0. Техническим результатом является повышение термостойкости композиции до 450-500^oС и создание на их основе уплотнительных материалов, работающих в интервале температур от -60 до 500^oС. 1 з. п.ф-лы, 2 табл.

1. Термостойкая композиция на основе силоксанового блоксополимера, включающая минеральный наполнитель и вулканизующий агент, отличающаяся тем, что она содержит блоксополимер, состоящий из жесткого фенилсесквиоксанового блока структуры

где m = 2-3 и гибкого диметилфенилсилоксанового блока структуры

где n = 20-30, а, b - от 0 до 30 мол. % при мольном соотношении гибкого и жесткого блоков 1-2, дополнительно содержит антиструктурирующую добавку - α,ω-диметилсилоксандиол и в качестве вулканизующего агента - дифенилгуанидин, при следующем соотношении компонентов, вес. ч. :
Cилоксановый блоксополимер - 100,0
Минеральный наполнитель - 27 - 32
Антиструктурирующая добавка - 8 - 10
Вулканизующий агент - 1,5 - 2,0
2. Термостойкая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве минерального наполнителя используется аэросил, технический углерод или их сочетание.