Композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука Советский патент 1984 года по МПК C08L83/04 C08K13/02 C09K3/10 C08K3/22 C08K5/5419 C08K5/5455 C08K5/5465 C08K13/02 

Изобретение относится к созда-нию композиций на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанов каучука, которые могут быть испольэованы в качестве эластичных герметиков в строительстве, машин строении электронике и других отраслях промьппленности. Известна композиция холодной вулканизации на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксаноБог каучука, содержащая низкомштекуляр ную полидиметилсилоксановуго жидкость С) . Однако использование в нодобны системах полидиметилсилоксановых жидкостей (.riMCt с целью повьшения эластичности вулканизатов является малоэффективным, так как в относительно небольших количествах (до 100 мае.ч. и на 100 мае.ч. кау чука) они повьплагот относительное у нение силоксановых композиций холодной вулканизации всего в 1,21,5 раз, что в лучшем случае сост ляет около 100%. Дальнейшее повышение содержания ПМС в композиции затрудняет ее вулканизацию, вызывает расслоение компонентов, липко и нестабильность физико-механическ характеристик вулканизатоз после р личных сроков хранения композиции Известна композиция холодной ву канизации на основе полисилоксанового каучука с концевыми гидроксил ными группами (CKTHt , содержащая, трифункциональный вулканизующий агент - aм нocилaн, дифуг-гкционалы-ibie удлинитааи макромолекулярных цепей и неорганические наполнители . В качестве дисЬункциональных удл нителей композиция содержит at-itionp извод1Л е силанов - бис-( амидо| диор носила(-1Ь. Указанные композиции используются дая герметизации и скле вания различньгх деталей и узлов, в которых возникают знакопеременные нагрузки, поскольку удлинители спо собствуют увеличению эластичности вулкакизатов и снижению их модуля упругости 2. Однако используем1 е удлинители недостаточно эффективны. При вулканизации низкомолекуляр ных сялокса})оных клучуков тpифy Kциональм |ми сшивающиг и агентами аминосиланами в присутствии дифунк 52 циопальных удлинителей макромолекулярных цепей - амндосиланои, осуществляемой под действием илаги воздуха, существенное значение: имеет соотношение реакционных спссобностей функциональных групп сшивающего агента и удлинителя, в силу чего используемые удлинители принимают ограниченное участкие в образовании полимерной сетки в процессе вулканизаадии 3) и образующееся вулканизаты обладают недостаточно высокой эластичностью, Наиболее близкой к изобретению является композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука с концевыми гидроксильными группами, включающ.ая трифункциональный вулканизующий агент аминосилан, дифункциональный удлинитель макромолекулярных цепей - метилвинил-бис(М-метшРацетамидо силан и неорганический наполнитель - карбонат кальция при соотношении Компонентов, (мае.ч. на 100 мае„ч, каучука), соответственно, равном 0,5- 4,0; 2-7,5; О - 150 4. Недостатками известной композиции являются малая эластичнс1сть ( относительное удлинение до 600% ), а также относительно высокое значение модуля упругости получаемых вулканизатов. Целью изобретения является повышение эластичности вулканизатов. Поставленная цель достигается тем, что композиция на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксановогО каучука с концевыми гидроксильными группами типа СКТН, содержащий в качестве вулканизующего агента винил-трис-(ацетоксимо (силан, в качестве удлинителя макромолекулярIUJX цепей - бис-0-силилуретач общей формулы (CjH5)2NC(0) RR, -си где R -СНз, -сн сн. -CjHy, - Спч ч , UrttJ, ОН -он л а в качестве неорганического наполнителя - окись цинка и аэросил, и дополнительно - низкомолекулярную полидиметилсилоксановую жидкость с мол.м, 500 - 000 при следующем соотношении компоне:нтов, мае.4.: Низкомолекулярный полидиметилсилоксановьй каучук 00 Винил-трис-(адетоксимо )силан1,8-4,0 Бис-0-силилуретан приведенной фор1,0-3,5 80-150 Окись цинка 2,0-А,0 Аэросил Полидиметилсилоксановая жидкость мол.м. 500-1000 в качестве исходного каучука используют низкомолекулярньй полидиметилсилоксановый каучук (ГОСТ 13835-73) мол.м. (30-60). 10 вязкостью 1850-16300 сПз и содержанием концевых гидроксильных груп 0,08-0,18 мас.%. Физико-химические характеристик применяемых удлинителей макромолекулярных цепей бис-0-силилуретанов (ОСУ) представлены в табл.1. В качестве неорганических напол нителей используют окись-цинка (го 10262-73) с влажностью до 0,15 мас и аэросил марки К-7-30 {ТУ-18-160с влажностью до 1,0 мас.%. Используемые в композициях поли диметилсилоксановые жидкости представляют собой линейные олигодиметилсилоксаны с концевыми триметнлсилильными группами мол.м. 500-100 Указанные жидкости повышают тик сотропность системы и обеспечивают технологичность композиции при использовании ее на вертикальных поверхностях для герметизации и заделки швов и т.д. Технология приготовления композ ции заключается в механическом сме шении компонентов. Порядок смешени компонентов пасты (каучук, окись цинка, аэросил К-7-30, ПМС) на сво ства композиции не влияет. Конечная композиция готовится смешением пастообразной основы композиции с трифункциональным сшиваю- щим агентом винил-трис-(адетоксимо силаном и с дифункциональным уд нителем макромолекулярных цепей би -0-силилуретаном ОСУ|, Оба компон та вводятся в пастообразную основу композиции в последнюю очередь и о новременно в течение 3-5 мин. Полу ценная композиция вулканизуется пр комнатной температуре в течение 7 сут при контакте с атмосферной влагой . Пример. Композицию готовят смешением в течение 1-2 ч 100 г каучука СКТН (мол.м. 60000), 100 г окиси цинка, 20 г полидиметилсилоксановой жидкости ПМС (мол.м. 800) и . 4 г аэросила К-7-30. В полученную смесь вводят при перемешивании в течение 3-5 мин 2 г винил-трис-(ацетоксимо)силана и 2 г диметил-бис-(диэтилкарбаминокси )силлна (ОСУ-3, табл. 1). Полученная, композиция вулканизуется в тече1ше 7 с.ут при комнатной температуре. По аналогичной методике приготовлены композиции 1-6, отличающиеся количественным содержанием компонентов, а также композиция 7 (известная ). Испытания композиций проводят по определению относителЬното удлинения и модуля при 100%-ном удлинении вулканизатов при 22 ± 2°С по ГОСТу 27075. Состав композиций и свойства вулканизатов на их основе представлены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что максималь-. , ные показатели по эластичности предлагаемз1х композиций (относительное удлинение до 1150%) достигаются в 1-4 композициях. Эти композиции по эластичности превышают известную 7 в 1,5-2 раза. При этом, значение модуля упругости вулканизатов, как правило, ниже, чем в известной композиции (.см. композиции 1-31.Это обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики герметизационного шва в строительных и других конструкциях при воздействии знакопеременных деформационных нагрузок, возникающих в результате перепада температур . Композиции 5 и 6, в которых количество дифункционального силана (ОСУ) лежат за верхним .(5) и нижним (6) пределами предлагаемых количеств, либо вулканизуются (5), либо образуют вулканизаты с относительно низкой эластичностью (6), где относительное удлинение не более 480%, и высоким модулем (около 8,5 кг/см).

Формула

Название

J.AJLJUL3u j

Физико-химические показатели

Т. кип.

Показатель преломления,

КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ НИЗКОМОЛЕ КУЛЯРНОГО ПОЛИДИМЕ ТИЛСИЛО КСАНОВОГО.КАУЧУКА с тсонцевыми.гидроксилъными группами. включакхцая трифункциональный вулканизукйций агент, дифункционапьный удлинитель макромолекулярных цепей и неорганический наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения эластичности вулканизатов, в качестве вулканизующего агента она содержит винил-трис-(ацетоксимо)сипаи, в качестве удлинителя макромолекулярных цепей - бис-0-силилуретан общей формулы (С Н) NC

(C.Hj),(0)N(CjH.)p

СНз()(0)Н(CjHj.)

(CH i iCoCCONCC H)},,

(CH2-CH0.(0)N( I. Низкомолекуляриый силоксановый каучукЗагрузка, мае.ч100 100100 СКТН-Г СКТН-А СКТНмол,м. 10 6030 Вязкость, сПз16300 850 14800 .Содержание ОН0,08 0,8 0,10 групп,мас.%

Трифункциональный вулканизующий агент

Винил-трис(ацетоксимо) силен Загрузка, мае.4.

1 ,

1,4514 1,4373

I ,4537

ц а2 50

1,8 100 100 100 OQ СКТН-Г СКТН-Г СКТН-Г СКТН-Г 50 5050 1480014800 14800 0,100,10 0,10

Продолжение табл. 2