專利名稱：可壓縮硅橡膠的制作方法
該發(fā)明是關(guān)于交聯(lián)產(chǎn)生彈性體的組合物，其制備方法，以及由這些組合物制備的成型體和密封體以及這些成型體和密封體的制備方法。
美國專利US-A5,258,212中描述了可壓縮硅橡膠。該專利中描述的可壓縮硅橡膠包括空心塑料珠、玻璃或硅玻璃。這種硅橡膠用于采用一種緞帶式特殊密封裝置密封固定的盤槽。
美國專利US-A5,580,794中描述硅彈性體，其包括環(huán)氧樹脂制備的空心珠、玻璃、金屬、陶瓷及類似物質(zhì)。這些彈性體用做密封材料時，據(jù)說可增強抗油和抗壓性能。
美國專利US-A5,246,973描述了發(fā)泡硅彈性體。這種發(fā)泡彈性體由可熱膨脹的硅彈性體和可熱膨脹的空心珠的混合物制備，這些空心珠的內(nèi)部含有可揮發(fā)性物質(zhì)，如丁烷或異丁烷等。加熱該混合物，以使揮發(fā)性物質(zhì)從可膨脹的空心珠中逸出并使硅彈性體發(fā)泡。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，特別是提供一種以簡便、經(jīng)濟的方式制備和處理可壓縮硅彈性體的方法。
本發(fā)明是關(guān)于有機硅組合物，這種組合物的粘度為100-100，000mPa·s，其可交聯(lián)得到可壓縮彈性體。該組合物基于(A)空心塑料體和(B)可交聯(lián)的有機硅化合物根據(jù)本發(fā)明的組合物的粘度范圍是100-100,000·mPa.s，優(yōu)選是1,000-60,000mPa·s，特別優(yōu)選是5,000-20,000mPa·s。
作為組分I的空心塑料體(A)優(yōu)選是有機聚合物，如聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、乙基纖維素、硝化纖維素、芐基纖維素、環(huán)氧樹脂、羥基丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯、氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物、乙酸乙烯酯和乙酸丁酸纖維素的共聚物、馬來酸和苯乙烯的共聚物、丙烯腈和苯乙烯的共聚物、偏二氯乙烯和丙烯腈及同類物的共聚物。制備這些塑料空心體的方法是已知的，如在EP-B348,272(HCASCO NOBEL AG)、US-A3,615,972,US-A4,397,799和EP-A-112807中均有描述。
塑料空心體優(yōu)選是可膨脹塑料空心體，直徑為1-800μm，優(yōu)選是5-100μm，特別優(yōu)選是10-80μm。塑料空心體在空氣中的密度范圍是10-100kg/m3，優(yōu)選是20-80kg/m3，特別優(yōu)選是20-60kg/m3。Expancel Nobel Industries公司生產(chǎn)的商標(biāo)為Expancel 091 DE的塑料空心體是特別優(yōu)選的。這些塑料空心體的用量為0.1-30％(重量)，優(yōu)選為0.2-10％(重量)，特別優(yōu)選為0.5-3％(重量)。
本發(fā)明的組合物可以是硅橡膠組合物，該組合物通過公知的加合、縮合或自由基引發(fā)交聯(lián)。
本發(fā)明的通過加合交聯(lián)的硅橡膠組合物包括以下組分(A)組分I，如上定義的塑料空心體(B)可交聯(lián)的有機硅化合物，該化合物是以下組分的混合物(IIa)每分子至少有兩個鏈烯基的聚有機硅氧烷；(IIb)有兩個Si-H端基的聚有機硅氧烷；(III)每分子至少有兩個SiH基團的作為交聯(lián)劑的聚有機硅氧烷；和(IV)作為交聯(lián)劑的氫化硅烷化催化劑。
優(yōu)選將是至少有兩個鏈烯基端基的聚二甲基硅氧烷(IIa)與至少有兩個Si-H端基的聚二甲基硅氧烷的混合物作為聚有機硅氫烷(II)。
本發(fā)明的硅橡膠組合物的組分(IIa)是一種每個分子至少含有兩個鏈烯基的聚有機硅氧烷，該聚有機硅氧烷在25℃時的粘度在100-100,000mPa.s之間，優(yōu)選在200-20,000mPa.s之間，特別優(yōu)選是在500-5,000mPa.s之間。組分(IIa)的用量在10-98％(重量)之間，優(yōu)選在20-80％(重量)之間，特別優(yōu)選在50-70％(重量)之間。
本發(fā)明的硅橡膠組合物的組分(IIb)是一種每分子至少含有兩個Si-H端基團的聚有機硅氧烷，這種聚有機硅氧烷在25℃時的粘度優(yōu)選在100-100,000mPa.s，更優(yōu)選為200-20,000mPa.s，特別優(yōu)選為500-5,000mPa.s。組分(IIb)的用量優(yōu)選為0-98％(重量)，更優(yōu)選為5-70％(重量)，特別優(yōu)選為20-40％(重量)。
聚有機硅氧烷(II)是由下式所示的單元所構(gòu)成RaRb1SiO(4-a-b)/2其中，a是0，1或2；b是0，1，2或3，條件是每個分子中至少有兩個R基團，且(a+b)＜4。
R為鏈烯基或氫原子。所有可與具有SiH官能團的交聯(lián)劑進行氫化硅烷化反應(yīng)的鏈烯基都可選為鏈烯基。具有2-6個碳原子的鏈烯基，如乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、1-丙烯基、5-己烯基、乙炔基、丁間二烯基、己二烯基、環(huán)戊烯基、環(huán)戊二烯基和環(huán)己烯基，是優(yōu)選的，特別優(yōu)選乙烯基和烯丙基。
R1是一個取代或非取代、具有1-10個碳原子，優(yōu)選1-6個碳原子的一價脂族飽和烴基團，例如烷基，如，甲基、乙基、丙基、丁基、己基；環(huán)烷基，如，環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基；芳基和烷芳基，如，苯基、甲苯基、二甲苯基、米基、芐基、β-苯乙基和萘基；鹵代基，如3，3，3-三氟代丙基、間-、鄰-、對-氯苯基、溴甲苯基和β-氰乙基。
鏈烯基可以連接在聚合物鏈的任何位置，但優(yōu)選連接在末端的硅原子上。
組分(IIa)也可以是不同的含有鏈烯基的聚有機硅氧烷的混合物，這些聚有機硅氧烷的不同處在于烯基團，烯基團的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。
含有鏈烯基的聚有機硅氧烷的結(jié)構(gòu)可以是線性的、環(huán)狀的和支鏈的。除了單官能單元，例如RR12SiO1/2和R13SiO1/2和雙官能單元，如R12SiO2/2和RR1SiO2/2，支鏈的聚有機硅氧烷同樣也含有三官能單元，如R1SiO3/2和RSiO3/2，和/或分子式為SiO4/2的四官能單元，其中R和R1基團的定義已前述。三官能和四官能單元可生成支鏈的聚有機硅氧烷，但量非常少，如少于0.1％(摩爾)，不應(yīng)多于20％(摩爾)。含有鏈烯基的聚有機硅氧烷可以含有為通式為-OSi(R2R3)R4Si(R2R3)O-的單元，其中R2和R3的定義與上面給出的R和R1的定義相同，并且R4是一個雙價的有機基團，如亞乙基、亞丙基、亞苯基、二亞苯基或聚氧化亞甲基。組分(II)可含有這樣的單元的量最高達(dá)50％(摩爾)。
特別優(yōu)選使用含有乙烯基的聚二甲基硅氧烷，其分子式相應(yīng)于以下通式(ViMe2SiO1/2)2(ViMeSiO)a(Me2SiO)b其中a和b為非負(fù)數(shù)，并符合下列關(guān)系a+1＞0，50＜(a+b)＜2200，優(yōu)選200＜(a+b)＜1000，和0＜(a+1)/(a+b)＜0.2。
本發(fā)明的硅橡膠組合物的加合交聯(lián)過程中，組分(III)作為交聯(lián)劑(c)，且優(yōu)選是一個具有SiH官能的聚有機硅氧烷，其是由下述通式的單元構(gòu)成HcRd1SiO(4-c-d)/2，其中，c是0，1，2；d是0，1，2，3，條件是(c+d)＜4，且每個分子中至少有兩個硅鍵合的氫原子。R1基團的定義和上面給出的一樣。
本發(fā)明所使用的聚有機硅氧烷優(yōu)選是每分子中含有三個以上的SiH鍵。如果所使用的組分(III)分子中僅含有兩個SiH鍵，則聚有機硅氧烷(II)優(yōu)選是每分子中至少含有三個鏈烯基。
聚有機硅氧烷(III)作為交聯(lián)劑。除去直接連到硅原子上的氫原子，交聯(lián)劑中的氫含量為0.002-1.7％(重量)，優(yōu)選為0.1-1.7％(重量)。
聚有機硅氧烷(III)優(yōu)選是每分子中至少含有3個，不多于60個硅原子。每分子中含有4-200個硅原子的SiH交聯(lián)劑是特別優(yōu)選的。
聚有機硅氧烷(III)的結(jié)構(gòu)可以是線性、支鏈、環(huán)狀或網(wǎng)狀的。線性和環(huán)狀的聚有機硅氧烷(III)是由具有以下通式的單元構(gòu)成的HR12SiO1/2，R13SiO1/2，HR1SiO2/2和R12SiO2/2，其中R1的定義上面已給出。支鏈和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機硅氧烷(III)還含有三官能團單元，如HSiO3/2和R1SiO3/2，和/或四官能團單元，SiO4/2。隨著三官能團和/或四官能團單元量的增加，交聯(lián)劑呈現(xiàn)出網(wǎng)狀的樹脂結(jié)構(gòu)。聚有機硅氧烷的有機基團R1通常選取可與組分(II)中的有機基團相容的基團，以使組分(II)和組分(III)是可相容的。
這里描述的聚有機硅烷的組合物和混合物也可以作為交聯(lián)劑。
具有下列通式的聚有機硅氧烷(III)是特別優(yōu)選的(HR12SiO1/2)e(R13SiO1/2)f(HR1SiO2/2)g(R12SiO2/2)h，其中，e、f，g和h為非負(fù)數(shù)，并遵循下列關(guān)系(e+f)＝2，(e+g)＞2，5＜(g+h)＜200和0.12g/(g+h)≤1并且R1的定義上面已給出。
可固化的硅橡膠組合物中含有的聚有機硅氧烷的量優(yōu)選是使得SiH基團與烯基團的摩爾比在0.5-5之間，更優(yōu)選為1.0-3.0。
組分(III)的用量為0.1-15％(重量)，優(yōu)選為2-8％(重量)，特別優(yōu)選為3-6％(重量)。
組分(IV)作為組分(II)的鏈烯基和組分(III)的硅鍵合的氫原子的加成反應(yīng)(氫化硅烷化)的催化劑。其他文獻中已介紹了許多種合適的氫化硅烷化反應(yīng)催化劑。原則上，所有用作硅橡膠組合物的加成交聯(lián)的氫化硅烷化催化劑都可以使用。
將金屬，如鉑、銠、鑰、釕、銥、優(yōu)選鉑恰當(dāng)?shù)丶虞d到很細(xì)的載體材料(如活性碳、氧化鋁或二氧化硅)上可作為氫化硅烷化的催化劑。
優(yōu)選使用鉑和鉑化合物?？扇苡诰塾袡C硅氧烷的鉑化合物是特別優(yōu)選的?？墒褂玫目扇苄糟K化合物有鉑-烯烴配合物，分子式為(PtCl2·烯烴)2和H(PtCl3·烯烴)2，具有2-8個碳原子的烯烴，如乙烯、丙烯、丁烯和辛烯的異構(gòu)體或具有5-7個碳原子的環(huán)烯烴，如環(huán)戊烯、環(huán)己烯和環(huán)庚烯是優(yōu)選使用的。其他的可溶性鉑催化劑是分子式(PtCl2·C3H6)2的鉑-環(huán)丙烷配合物，六氯鉑酸與醇、醚和醛或其混合物的反應(yīng)生成物；或者是在含有碳酸氫鈉的乙醇溶液中，六氯鉑酸與甲基乙烯基環(huán)四硅烷的反應(yīng)產(chǎn)物。乙烯基硅氧烷和鉑的配合物，如均-二乙烯基甲基二硅氧烷是特別優(yōu)選的。
氫化硅烷化烷化催化劑可采用微囊的形式，含有催化劑的細(xì)粉碎的固體不溶于聚有機硅氧烷，如熱塑性塑料(聚酯樹脂和硅樹脂)。所使用的氫化硅烷化催化劑也可以是包含化合物，如包含在環(huán)糊精中。
氫化硅烷化催化劑的用量取決于所希望的交聯(lián)速度和經(jīng)濟性。如果使用通常的鉑催化劑，其用量以鉑金屬計，為可固化化硅橡膠的0.1-500ppm(重量)，優(yōu)選為10-100ppm(重量)。如果合適，當(dāng)催化劑與阻聚劑合用時其用量優(yōu)選為0.01-5％(重量)。
本發(fā)明的縮合交聯(lián)的硅橡膠組合物包括以下組分(A)空心塑料體，即優(yōu)為上述已定義的組分I；(B)可交聯(lián)的有機硅化合物，該化合物是以下組分的混合物(V)含有可縮合基團的聚有機硅氧烷；(VI)作為交聯(lián)劑的有機硅化合物，該化合物可與空氣中的水分反應(yīng)，或與聚有機硅氧烷中的OH基團反應(yīng)，或填料中的OH基團反應(yīng)，以及(VII)縮合催化劑。
所述的含有可縮合基團、并按照本發(fā)明使用的有機硅化合物優(yōu)選是以下通式所示的那些化合物R5O-[SiR6O]n-R(V)其中，R5可以相同或不同，為氫原子或含有1-6個碳原子的烷基。R6是相同或不同的含有1-18個碳原子的烴基團，其可以選擇性地被以下基團取代鹵素原子、氨基、醚基、酯基、環(huán)氧基、巰基、氰基或聚乙二醇基，后者由氧乙烯基和/或氧丙烯基構(gòu)成，n是至少為30的整數(shù)。
烴基團R6的例子為烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、1-正一丁基、2-正一丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、叔戊基；己基，如正己基；庚基，如正庚基；辛基，如正辛基和異辛基，如2，2，4-三甲基戊基；壬基，如正壬基；癸基，如正癸基；十二烷基，如正十二烷基；十八烷基，如正十八烷基；鏈烯基，如乙烯基和丙烯基；環(huán)烷基，如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基和甲基環(huán)己基；芳基，如苯基、萘基、蒽基和菲基；烷芳基，如間、鄰，對甲苯基，二甲苯基和乙苯基；芳烷基，如苯甲基和α-、β-代基苯乙基。
取代的烴基團R6的例子為鹵代基團，如3-氯丙基，3，3，3-氟丙基，氯苯基和六氟丙基，如1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙基；2-(全氟己基)乙基，1，1，2，2，-四氟乙氧基丙基，1-三氟甲基-2，2，2-三氟乙氧基丙基，全氟異丙氧基乙基，全氟異丙氧基丙基；氨取代基團，如N-(2-乙胺基)-3-氨丙基，3-氨丙基，3-(環(huán)己基胺基)-丙基；醚-官能基，如3-甲氧基丙基，3-乙氧基丙基；氰基-官能基，如2-氰乙基；酯-官能基，如甲基丙烯酰氧基丙基；環(huán)氧官能基，如縮水甘油氧基丙基；硫-官能基，如3-巰基丙基。
優(yōu)選的R6是具有1-10碳原子的烴基團，更優(yōu)選的是至少80％的R6是甲基，特別優(yōu)選是至少90％的R6是甲基。
R基團優(yōu)選是氫原子和具有1-4碳原子的烷基，氫原子、甲基和乙基是特別優(yōu)選的。
優(yōu)選如此選擇分子式(V)中n的平均值以使得由分子式(V)代表的聚有機硅氧烷多分子硅醚在25℃的粘度大于30mPa.s，優(yōu)選大于1000mPa.s。
雖然分子式(V)中沒有表明，其中最多約有10％(摩爾)的二有機硅氧烷單元被其它的硅氧烷單元代替，這種情況經(jīng)常發(fā)生，但僅以或多或少的難以避免的雜質(zhì)的形式存在。這些可替代的硅氧烷單元是R63·SiO1/2，R6SiO3/2和SiO4/2單元，其中R6在前面已定義過。
分子式為(V)的聚二有機硅氧烷的制備可按已知的方法進行，如由低分子量的環(huán)狀或線性的由羥基和/或封端的聚有機硅氧烷聚合或縮聚制備。
有關(guān)這方面可參見學(xué)術(shù)出版公司(Academic Press Inc.)出版的作者為W.No11的“硅化學(xué)和技術(shù)”(1968)一書的第218頁。
按照本發(fā)明使用的含有可縮合基團的聚有機硅氧烷，可以是單一類型的，也可以是至少有二種以上含有這種可縮合基團的聚有機硅氧烷的混合物。
聚有機硅氧烷的用量優(yōu)選為10-98％(重量)，更優(yōu)選60-95％(重量)，特別優(yōu)選為80-95％(重量)。
交聯(lián)劑也可以使用符合以下通式的硅氧烷Rb7SiX4-b(VI)該硅氧烷可以與空氣中的水份反應(yīng)，或與聚有機硅氧烷基團上的OH或填料上的OH反應(yīng)。
其中，R7是單價的有機基團；X是肟基、乙酸基、氨基、烷氧基或苯甲酰氨基；和b是0，1，2或3。
R7基團的例子優(yōu)選是選擇性取代的、含有1-18個碳原子的烴基團，特別優(yōu)選烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基和叔戊基；己基，如正己基和異己基；庚基，如正庚基和異庚基；辛基，如正辛基和異辛基，如2，2，4-三甲基戊基；壬基，如正壬基和異壬基；癸基，如正癸基和異癸基；十二烷基，如正十二烷基和異十二烷基；十八烷基，如正十八烷基和異十八烷基；鏈烯基，如乙烯基和烯丙基；環(huán)烷基，如環(huán)戊基，環(huán)己基、環(huán)庚基和甲基環(huán)己基；芳基，如苯基、萘基、蒽基，菲基；烷芳基，如對，鄰，間甲苯基，二甲苯基，乙苯基，對-，鄰-，間-乙烯基苯基、壬基苯基；芳烷基，如芐基，α-，β-苯乙基；如異氰基烷基，如異氰基丙基、異氰基乙基、異氰基己基、異氰基辛基，優(yōu)選異氰基丙基；(甲基)丙烯酰氧基，如(甲基)丙烯酰氧基丙基，丙烯酰氧基丙基，優(yōu)選(甲基)丙烯酰氧基丙基。
本發(fā)明所采用的催化劑是縮合催化劑，其優(yōu)選是(有機)金屬化合物，如金屬羧酸鹽、乙醇化物和鹵化物，所述的金屬為，例如鉛、鋅、鋯、鈦、銻、鐵、鎘、錫、鋇、鈣和錳。含有1-18個碳原子的羧酸的(有機)錫化合物和有機錫氯代物是特別優(yōu)選的，特別是辛酸有機錫、環(huán)氧酸有機錫、己酸有機錫、月桂酸有機錫、乙酸有機錫、溴和氯的有機錫化合物。
此類(有機)錫化合物的例子是辛酸錫(II)、二月桂酸二丁基錫、三乙酸辛基錫、二辛酸二辛基錫、二乙酸二辛基錫、二乙酸二癸基錫、二乙酸二丁基錫、二溴二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、乙酸三辛基錫。二羧酸二有機錫，特別是二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二乙酸二丁基錫、二乙酸二辛基錫是特別優(yōu)選的。
組分(VI)的用量是0.1-15％(重量)，優(yōu)選1-10％(重量)，優(yōu)選優(yōu)選2-5％(重量)。
本發(fā)明所使用的縮聚催化劑(VII)可以是一種類型或者含有至少兩種此類縮聚催化劑的混合物。
為了制備本發(fā)明的組合物，縮聚催化劑(VII)的用量優(yōu)選為0.01-4％(重量)，更優(yōu)選為0.1-3％(重量)，特別優(yōu)選為0.5-1.5％(重量)。
本發(fā)明的組合物也可含有其它的添加劑，因此，所述的硅橡膠組合物也可以選擇性地含有其它添加劑，其用量可高達(dá)85％(重量)，優(yōu)選0.5-20％(重量)。這些添加劑可以是填充劑、分散輔劑、增粘劑、阻聚劑、顏料、染料、阻燃劑、增塑劑等。這些添加劑也包括石英粉、硅藻土、白土、白堊、鋅鋇白、炭黑、石墨、金屬氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、金屬粉、纖維、染料、顏料等。
填料的例子是填強型填料，如BET比表面積至少為50m2/g，優(yōu)選為50-500m2/g的填料，例如熱解法硅酸，其結(jié)構(gòu)是脫水硅酸水凝膠，也就是所謂的“氣凝膠”，該氣凝膠也可以是用沉淀法得到的二氧化硅。非填強型填料，其BET比表面積小于50m2/g，例如石英粉、硅藻土、硅酸鈣、硅酸鋯、沸石、氧化鐵、氧化鋅、二氧化鈦、氧化鋁、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、碳黑、云母和、白堊。所述填料可用上面提到的疏水劑進行疏水處理。
增塑劑的例子是二聚有機硅氧烷，該化合物在室溫下是液體，如被三甲基甲硅氧端基封端的二甲基聚硅氧烷，其在25℃時的粘度為10-10,000mPa·s。
特別地，組合物可包括樹脂狀的聚有機硅氧烷，該聚有機硅氧烷主要是由分子式為R13SiO1/2、R1SiO3/2和/或SiO4/2的單元組成，如果合適還含有分子式為R12SiO1/2的單元，其用量相對于硅橡膠的總重可達(dá)50％(重量)，優(yōu)選20％(重量)。這些樹脂聚有機硅氧烷中的單官能和三官能或四官能單元之間的摩爾比是0.5∶1至1.5∶1。其中也可含有官能基團，特別是鏈烯基團，分子式為RR12SiO1/2和RR1SiO2/2。
特別地，該組合物也可含有控制調(diào)節(jié)可固化橡膠組合物的加工時間和交聯(lián)速度的添加劑。已知的阻聚劑和穩(wěn)定劑是炔醇，如乙炔基環(huán)己醇、2-甲基-3-丁炔醇-2，聚甲基乙烯基環(huán)硅氧烷，如甲基乙烯基環(huán)四硅氧烷，帶有乙烯基二甲基甲硅氧基的低分子硅氧烷油；氰尿酸三甲基酯、馬來酸烷基酯，如馬來酸二烯丙基酯、馬來酸二甲基酯；富馬酸烷基酯，如富馬酸二乙基酯和富馬酸二烯丙基酯；有機氫過氧化物，如異丙基苯氫過氧化物，叔丁基氫過氧化物、哌烷氫過氧化物；有機過氧化物，苯并三唑，有機亞砜、有機胺、酰胺、膦、亞磷酸鹽、腈、二氮丙啶、肟。
本發(fā)明還進一步涉及本發(fā)明的組合物的制備方法。
本發(fā)明的組合物的制備是采用通常制備硅橡膠組合物的方法，即混合1-組分或2-組分(1-C或2-C)。
本發(fā)明的組合物是用通常的1-C或2-C混合和計量裝置來加工。
縮合交聯(lián)化合物優(yōu)選在25℃的室溫下進行交聯(lián)。
加成交聯(lián)化合物交聯(lián)條件是溫度為25-200℃，交聯(lián)時間為5分鐘至24小時。溫度優(yōu)選為100-150℃，時間為5分鐘至1小時。
本發(fā)明進一步涉及由本發(fā)明的組合物、由本發(fā)明的制備方法制備的組合物制得的可壓縮成形物品、密封體、包埋組合物及其制備方法。
本發(fā)明的組合物可用于加工成包埋化合物和成形制品，如密封體，如O-形環(huán)、圓形線和片。這些O-形環(huán)，圓形線和片特別適用于溫度在65°-250℃變化的場合。這樣的溫度變化通常發(fā)生在機械或車輛運行中，由于其操作或外界溫度變化導(dǎo)致溫度升高。其應(yīng)用于所有有火花發(fā)動機的機器如車輛，如摩托車、建筑機械和長時間運轉(zhuǎn)的機器，如發(fā)動機等。
本發(fā)明的組合物的優(yōu)點是相對于沒有空心塑料體的硅橡膠而言，具有高的可壓縮性。壓縮性比沒有空心塑料體的硅橡膠要大20-40倍。
結(jié)果是比較低的壓力可產(chǎn)生較緊的密封效果。另一個優(yōu)點是高的可壓縮性可以減少溫度變化時所產(chǎn)生的熱應(yīng)力。因為雖然加熱時膨脹的程度與傳統(tǒng)的組合物相同，但它遇到阻力時會壓縮而不會進一步增加與被密封面之間的距離，所以當(dāng)溫度回落到膨脹前的溫度時，密封仍完好無損。這意味著當(dāng)溫度改變時密封不受影響。這樣的密封體在溫度升高時不會損壞墊圈，如使墊圈開裂。在這種情況下，本發(fā)明的組合物將會壓縮。
本發(fā)明的組合物的另一個優(yōu)點是它可以很容易地被澆鑄，而不需要復(fù)雜、昂貴的機器。例如，一個二組分發(fā)泡體，可用一個簡單的方法，如1-C計量裝置，通過二組分發(fā)泡料引入模具而在使用位置制備一個O形密封環(huán)，即使模具拆除后，發(fā)泡體仍然保持在原位。這種措施可以防止O-形環(huán)在不注意時脫離、沒有O形環(huán)時重新安裝以及沒有O形環(huán)時再次損壞。O型環(huán)脫落可導(dǎo)致不必要的靜置時間。例如，摩托車電瓶中用于密封電瓶以防潮氣的O形環(huán)脫落時，潮氣進入電瓶中，從而使電瓶不再起作用，由此導(dǎo)致汽車發(fā)動不起來。
本發(fā)明組合物可進一步用于制備包埋組合物。這種組合物可用于包埋電子元件。盡管硅氧烷和一般硅氧烷化合物一樣有較高的熱膨脹系數(shù)，本發(fā)明的組合物的另一個優(yōu)點是由于它的可壓縮性，即使當(dāng)溫度發(fā)生變化時，其也不會損壞電子元件。
本發(fā)明的組合物的另一優(yōu)點是與一般硅氧烷化合物相比有特別低的密度，這樣可減輕元件的重量。這一特點應(yīng)用于汽車上可有助于節(jié)約燃料。
本發(fā)明的加成交聯(lián)組合物的一個顯著特點是通過采用末端具有Si-H基團的二甲基聚硅氧烷(IIb)可隨意調(diào)節(jié)化合物的肖氏硬度。0-50范圍內(nèi)的硝氏硬度可通過調(diào)節(jié)二甲基聚硅氧烷(IIa、IIb)的比例來實現(xiàn)。不同的方式可產(chǎn)生不同的密封作用。
實施例實施例180份粘度為1,000mPa·s，每個分子末端有硅-羥基的二甲基聚硅氧烷順次與10份在氣相中制備的、BET比表面為200m2/g的二氧化硅，和1份Expancel1 DE91、5份肟硅烷、、0.6份的氨硅烷和0.6份縮聚催化劑混合，制得一種自由流動的、粘度為30,000mPa·s的可隔水保存的RTV-1硅橡膠。
通入大氣中的潮氣即可制得可壓縮的固化橡膠。
下面的數(shù)值是在室溫下測定放置28天，6mm厚的固化橡膠的數(shù)值密度0.8g/cm3肖氏硬度A26壓縮固化橡膠5％所需的力1.6N/mm2壓縮固化橡膠25％所需的力9N/，mm2比較實施例1采用與實施例1同樣方法制備同樣的化合物，但化合物中不包含Expancell DE91，得到粘度為10,000mPa·s，可自由流動，可隔水保存的硅橡膠，下面的數(shù)據(jù)是在室溫下測定6mm厚，放置14天的固化橡膠肖氏硬度A25壓縮固化橡膠5％所需的力10N/mm2
壓縮固化橡膠25％所需的力不可能實施例263份末端含有乙烯基、粘度為1000mPa·s的二甲基聚硅氧烷、30份末端含有Si-H，粘度為1,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷、2份Expancell DE91、0.5份乙炔基環(huán)己醇、0.2份鉑催化劑和5份聚甲基氫化硅氧烷充分混合，制得由流動、粘度為6,000mPas·的加成交聯(lián)硅橡膠。這種硅橡膠在室溫下可穩(wěn)定儲存6個月，加熱時交聯(lián)產(chǎn)生可壓縮固化橡膠。
下面是測定20mm厚、在150℃下固化一小時的固化橡膠的數(shù)據(jù)密度0.6g/cm3肖氏硬度A8壓縮固化橡膠5％所需的力0.3N/mm2壓縮固化橡膠25％所需的力1.7N/，mm2比較例2采用實施例2的方法制備同樣的化合物，但化合物中不含Expancell DE91，得到可自由流動、粘度為1,000mPa·s的加成交聯(lián)硅橡膠。該硅橡膠在室溫下可放置6個月，加熱時產(chǎn)生可壓縮固化橡膠。
下面是測定20mm厚、在150℃下硫化一小時的固化橡膠的數(shù)據(jù)密度1.0g/cm3肖氏硬度A8壓縮固化橡膠5％所需的力6N/mm2壓縮固化橡膠25％所需的力不可能比較例3采用實施例2的方法制備同樣的化合物，但化合物中不含分子末端含有Si-H鍵的二甲基聚硅氧烷，得到可自由流動，粘度為6,000mPa·s的加成交聯(lián)硅橡膠。該硅橡膠在室溫下可放置6個月，加熱時交聯(lián)得到可壓縮固化橡膠。
下面是測定20mm厚、150℃下固化一小時的固化橡膠的數(shù)據(jù)密度0.6g/cm3肖氏硬度A28壓縮固化橡膠5％所需的力1N/mm2壓縮固化橡膠25％所需的力5N/mm權(quán)利要求
1.一種粘度為1,000-100,000、可交聯(lián)產(chǎn)生彈性體的組合物，該組合物基于(A)塑料空心體；(B)可交聯(lián)的有硅氧烷化合物。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述的塑料空心體(A)的密度為10-80kg/m3，粒子大小為5-200μm；
3.制備如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的可交聯(lián)產(chǎn)生彈性體的組合物的方法，包括將組分A和組分B混合。
4.由權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的組合物或由權(quán)利要求3所述的方法制備的組合物制備的成型制品、密封體或包埋組合物。
5.如權(quán)利要求4所述的成形體、密封體、包埋化合物的制備方法，包括將權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的組合物或由權(quán)利要求3所述的制備方法制備的組合物注入模具中。
6.如權(quán)利要求5所述密封體的制備方法，其特征在于所述的模具是槽；
7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中一項或多項所述的組合物用于制備成型體、密封體或包埋化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粘度為1,000-100,000mPa·s的可交聯(lián)制備彈性體的組合物，該組合物基于(A)塑料空心體；和(B)可交聯(lián)的有機硅化合物。
文檔編號C08J9/32GK1152009SQ9612011
公開日1997年6月18日 申請日期1996年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月2日
發(fā)明者沃爾納·布林尼恩斯圖, 曼弗雷德·米特梅爾, 威廉·休伯 申請人:瓦克化學(xué)有限公司