DE1197621B

DE1197621B - Verfahren zum Haerten von Organopolysiloxanen

Info

Publication number: DE1197621B
Application number: DEG38487A
Authority: DE
Inventors: Wilbur Jerome Wormuth
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1962-08-22
Filing date: 1963-08-17
Publication date: 1965-07-29
Also published as: GB1010617A; US3261801A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C08g

Deutsche KL: 39 b - 22/10

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1197 621
G38487IVc/39b
17. August 1963
29. Juli 1965

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zum Härten von Organopolysiloxanen mit 1,95 bis 2,05 organischen Resten pro Si-Atom, durch organische Peroxyde oder Elektronenstrahlung in Gegenwart von Füllstoffen und Bariumverbindungen als Katalysatoren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Bariumverbindung Bariumoxyd verwendet wird.

In Weiterstellung der Erfindung wurde nunmehr gefunden, an Stelle von Bariumoxyd Bariumperoxyd zu verwenden.

Die einmaligen Eigenschaften der Organopolysiloxanelastomeren, wie hohe Temperaturbeständigkeit über weite Temperaturbereiche hinweg, sind allgemein bekannt. Bei besonderen Anwendungsweisen jedoch, bei denen hohe Temperaturen unter Ver-Schlußbedingungen herrschen, beispielsweise bei sogenannten O-Ring-Dichtungen und Manschetten, wie sie normalerweise in Flugzeug- und Dieselmotoren vorhanden sind, können die Vorteile, die im allgemeinen bei der Verwendung von Organopolysiloxanelastomeren erreicht werden, nicht voll realisiert werden, und zwar infolge der eigentümlichen Natur der Organopolysiloxanpolymeren. So ist es beispielsweise seit langem bekannt, daß beim Verschließen von Organopolysiloxanpolymeren bei erhöhten Temperaturen, d. h. dann, wenn die Polymeren in einem geschlossenen System vorliegen, insbesondere in Gegenwart von Wasser oder Wasser enthaltenden Substanzen, wie bestimmten Füllmaterialien, eine Erweichung des gummiartigen Produkts stattfindet, das gewöhnlich auf einen Abbau zurückgeführt wird. Eine Erklärung dafür ist, daß eine oder mehrere Spaltungsreaktionen im Organopolysiloxanpolymeren stattfinden. Der Abbau des Polymeren verursacht drastische Änderungen bezüglich der Härte, der Zugfestigkeit und der Dehnbarkeit des Elastomeren. Mit anderen Worten: Die gewünschten physikalischen Eigenschaften, die die Organopolysiloxanelastomeren im allgemeinen besitzen, werden nachteilig verändert. Es würde daher einen Vorteil darstellen, wenn man in der Lage wäre, die Organopolysiloxanelastomeren ohne Abbau unter Verschlußbedingungen bei erhöhten Temperaturen zu benutzen.

Die zu härtenden Organopolysiloxane haben bei 25° C eine Viskosität von mindestens 100000 cP; in den Organopolysiloxanen sind die organischen Reste über Silizium-Kohlenstoff-Bindungen an das Siliziumatom gebunden; es sind, wie im Hauptpatent, einwertige Kohlenwasserstoffreste, halogenierte einwertige Kohlenwasserstoffreste oder Cyanalkylreste, wobei im Durchschnitt 1,95 bis 2,05 organische Reste auf 1 Siliziumatom kommen.

Verfahren zum Härten von
Organopolysiloxanen

Zusatz zum Patent: 1181410

Anmelder:

General Electric Company, Schenectady, N. Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. G. Ratzel,

Patentanwalt,

Mannheim, Seckenheimer Str. 36 a

Als Erfinder benannt:

Wilbur Jerome Wormuth, Schenectady, N. Y.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. August 1962
(218 520)

Die Füllstoffe, die bei der erfindungsgemäßen Herstellung verwendet werden können, sind im Stand der Technik als verfestigende und halbverfestigende Füllstoffe bekannt und sind im einzelnen im Hauptpatent beschrieben.

Das Einbringen des Bariumperoxyds in die zu härtenden Massen kann entweder durch direkte Zugabe oder in vorgemischter Form erfolgen, wobei zwischen 1 und 25 Teile Bariumperoxyd pro 50 bis Teile Organopolysiloxan enthalten. Außerdem haben Versuche gezeigt, daß optimale Eigenschaften des Endproduktes dann erhalten werden, wenn zusammen mit Bariumperoxyd zwischen 0,5 und Teile, vorzugsweise 1 und 2 Teile, Fe₂O₃ pro Teile Organopolysiloxan als Hitzestabilisator zugefügt werden.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung:

Beispiel

Bei einer Temperatur zwischen 110 und 155° C wurde ein Methylvinylpolysiloxan unter Rühren innerhalb von 6 Stunden einer Mischung aus

509 628/413

100 Teilen Oktamethylcyclotetrasiloxan, 0,23 Teilen Tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxan und 0,1 Teil Hexamethyldisiloxan in Gegenwart von 0,001 Gewichtsteil Kaliumhydroxyd, hergestellt. Das Produkt war eine hochviskose, in Benzin lösliche Masse mit nur geringen Fließeigenschaften und hatte ungefähr 2 Methylreste pro Siliziumatom. Zu 100 Teilen dieses Polysiloxans wurden 25 Teile Rauchsilika zugegeben und auf einer Gummimühle vermählen, um einer homogene Mischung zu bilden. Daraufhin wurden 1,5 Teile einer Mischung von 2,4-Dichlorbenzoylperoxyd, in einer gleichen Gewichtsmenge von Dimethylsiliconöl, und von 75 Teilen Bariumperoxyd zugesetzt.

Zusätzlich zu der obengenannten Mischung wurden andere Mischungen aus dem Methylvinylpolysiloxan hergestellt, wobei die gleiche Verfahrensweise angewendet wurde und die Mischungen zwischen 0 und 10 Teilen Bariumperoxyd pro 100 Teile Siloxanpolymeres enthielten.

Die folgende Tabelle zeigt die Egebnisse, die mit den Täfelchen erhalten wurde, die Bariumperoxyd enthielten und in der gleichen Weise getestet wurden wie die im Hauptpatent beschriebenen, Bariumoxyd enthaltenden Verbindungen. Die Zahlen wurden mit Täfelchen erhalten, die unter verschlossenen Bedingungen bzw. offen erhitzt wurden. Die Bezeichnungen in der Tabelle bedeuten:

T = Zugfestigkeit (kg/cm²), E = Dehnbarkeit (°/o), H = Härte (Shore A).

Gewichtsprozent	H	Offen — 4 Stunden / 232° C	E	Verschlossen — 4 Stunden / 232° C	T	I ^E	36	31,3	720
BaO₂	36	T	600	H	abgebaut (flüssig, erweicht)	37	42,2	750
0	38		620	38	43,2	690
0,5	36		520	38	54,4	630
1,0	36		590	38	44,3	720
2,0	38		530
5,0	38		500
10
	67,5
77,0
66,8
75,2
64,4
66,5

Die aus der Tabelle ersichtlichen Ergebnisse zeigen klar, daß Bariumperoxyd in Organopolysiloxanelastomeren bessere Elastomere liefert, die sowohl überragende Abbauresistenz als auch verbesserte Hitzestabilität, verglichen mit den entsprechenden Organopolysiloxanen, die kein Bariumperoxyd enthalten, besitzen.

Claims

Patentanspruch:

Weiterbildung des Verfahrens zum Härten von Organopolysiloxanen mit 1,95 bis 2,05 organischen Resten pro Si-Atom, durch organische Peroxyde oder Elektronenstrahlung in Gegenwart von Füllstoffen und Bariumverbindungen als Katalysatoren, unter Verwendung von Bariumoxyd als Bariumverbindung gemäß Patent 1181410, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Bariumoxyd Bariumperoxyd verwendet wird.

509 628/413 7.65 © Bundesdruckerei Berlin