DE2007002A1 - Verfahren zur Herstellung von bei Raumtemperatur zu Elastomeren hartenden Organopolysiloxanmassen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von bei Raumtemperatur zu Elastomeren hartenden OrganopolysiloxanmassenInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtenden Organopolysiloxanmassen
Die Erfindung betrifft das zusätzliche Einmischen bestimmter Verbindungen bei der Herstellung von unter Ausschluß von Wasser
lagerfähigen, bei Zutr.-tt von Wasser bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtenden Massen durch Vermischen von reaktionsfähige
Endgruppun aufweisenden Diorganopolysiloxanen mit Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1
Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen aufweisen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden besonders
standfeste Massen erhalten, die Elastomere mit besonders niedrigem Elastizitätsmodul ergeben·
Bei den bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtenden Organopolysiloxanmassen
ist zwischen solchen, die mehr oder weniger unmittelbar vor ihrer Verwendung durch Vermischen von mindestens
zwei Bestandteilen bereitet werden und solchen, die an der Luft unter Einwirkung des darin enthaltenen Wasserdampfes
ohne weiteren Zusatz härten, d.h zwischen sogenannten "Zweikomponenten-11 und sogenannten 'Einkomponentensystemen"
zu unterscheiden. Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Massen der letzten Art, d.h. sie betrifft
Verfahren zur Herstellung von unter Ausschluß von Wasser lagerfähigen, bei Zutritt von Wasser bei Raumtemperatur
zu Elastomeren härtenden Organopolysiloxanraassen.
Es sind bereits seit einiger Zeit unter Ausschluß von Wasser lagerfähige, bei Zutritt von Wasser bei Raumtemperatur zu Elastomeren
härtende Massen, hergestellt durch Vermischen von
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reaktionsfähige Endgruppen aufweisenden Diorganopolysiloxanen
mit Siliciumverbindungen, die in jeden Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen
aufweisen, bekannt (vergl. z.B. deutsche Auslegeschriften
1 120 690, 1 191 571, 1 223 546, 1 224 039, 1 230 564,
1 240 664, 1 255 924 und belgische Patentschrift 614 394).
Derartige Massen haben gegenüber den anderen bisher bekannten, unter Ausschluß von Wasser lagerfähigen, bei Zutritt
von Wasser bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtenden Massen aus reaktionsfähige Endgruppen aufweisenden Diorganopolysiloxanen
und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen je Molekül aufweisenden Siliciumverbindungen, wie Methyltriacetoxysilan,
z.B. den Vorteil, daß bei ihrer Härtung keine stark korrodierenden Stoffe freiwerden.
Die bisher bekannten, unter Ausschluß von Wasser lagerfähigen, bei Zutritt von Wasser bei Raumtemperatur zu Elastomeren
härtenden Massen, hergestellt durch Vermischen von reaktionsfähige Endgruppen aufweisenden Diorganopolysiloxanen mit Siliciumverbindungen,
die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen aufweisen,
haben den Nachteil, daß sie für mehrere Anwendungszwecke, insbesondere für die Abdichtung senkrechter Fugen,
die z.B. nach der Montage vorgefertigter Bauteile vorliegen, nicht genügend standfest sind, d.h. von mit solchen Massen
beschichteten Unterlagen ablaufen bzw. aus den Fugen auslaufen, bevor sie zu Elastomeren härten, wenn sie nicht größere Mengen
an Calziumcarbonat mit einer Teilchengröße unter 4 mikron oder an pyrogen in der Gasphase gewonnenem Siliciumdioxyd
und/oder Alkali- oder Erdalkalialuminiumsilikate mit Molekularsiebeigenschaften enthalten. Die bisher bekannten Einkomponentensysteme,
die sehr feinteiliges Calziumcarbonat oder pyrogen in der Gasphase ge\«mnenes Siliciumdioxyd in
größeren Mengen enthalten, haben jedoch den Nachteil, daß sie Elastomere mit unbefriedigender mechanischer Festigkeit ergeben
oder eine fensterkittartige Konsistenz aufweisen, so daß sie nicht durch einfaches Auspressen ohne großen Kraft-
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aufwand aus einer Tube, sondern nur durch besondere Spritzvorrichtungen
oder durch Verspachteln, das größeren Aufwand erfordert, verarbeitet werden können. Einkomponentensysteme, die
pyrogen in der Gasphase gewonnenes Siliciumdioxyd und Alkalioder Erdalkalialuminiumsilikate mit Molekularsiebeigenschaften
enthalten, haben z.B. die Nachteile, daß zur Erzielung besonders guter Ergebnisse, die mindestens drei hydrolysierbare
Gruppen je Molekül aufweisenden Siliciumverbindungen mit der
Mischung der übrigen Bestandteile nicht auf einmal, sondern portionsweise vermischt werden müssen und daß die Massen nicht
sehr lagerfähig sind, wenn es sich bei den Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens
drei hydrolysierbare Gruppen aufweisen, um solche handelt,
worin mindestens eine der hydrolysierbaren Gruppen eine Oximgruppe ist.
Die erfindungsgemäß hergestellten Einkomponentensysteme sind dagegen standfest, auch wenn sie durch Triorganosiloxygruppen
endblockierte Diorganopolysiloxane als Weichmacher enthalten. Ihre Konsistenz ist trotzdem so beschaffen, daß sie leicht ohne
besondere Spritzvorrichtungen oder Verspachteln verarbeitet und noch leichter als die bekannten Einkomponentensysteme, enthaltend
Alkali- oder Erdalkalialuminiuinsilikate mit Molekularsiebeigenschaften
aus einer Tube oder Kartusche ausgepreßt werden können. Zur Erzielung besonders guter Ergebnisse ist die Reihenfolge
und Art der Zugabe der Bestandteile bei der Herstellung der Massen nicht entscheidend. Die erfindungsgemäß hergestellten
Massen sind von ausgezeichneter Haltbarkeit, auch wenn es sich bei den Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens
1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen
aufweisen, um solche handelt, worin mindestens eine der hydrolysierbaren Gruppen eine Oximgruppe ist. Die erfindungsgemäß
hergestellten Massen ergeben, selbst wenn sie keine oder nur wenig durch Triorganosiloxygruppen endblockierte Diorganopolysiloxane
als Weichmacher enthalten, Elastomere mit überraschend niedrigem Elastizitätsmodul.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von unter Ausschluß von Wasser lagerfähigen, bei Zutritt von
Wasser bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtenden Massen durch Vermischen von reaktionsfähige Endgruppen aufweisenden
Diorganopolysiloxanen mit Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare
Gruppen aufweisen, verstärkenden Füllstoffen und mindestens einem weiteren Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß
getrennt von den Füllstoffen und den gegebenenfalls mitverwendeten Kondensationskatalysatoren, Polyglykole, die verethert
und/oder verestert sein können, mit den reaktionsfähige Endgruppen aufweisenden Diorganopolysiloxanen vermischt werden.
Als reaktionsfähige Endgruppen aufweisende Diorganopolysiloxane können auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung die
gleichen verwendet werden, die herkömmlicherweise zur Herstellung von unter Ausschluß von Wasser lagerfähigen, bei Zutritt
von Wasser bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtenden Massen auf Grundlage von Diorganopolysiloxanen verwendet werden. Die
zur Herstellung solcher Massen meist verwendeten und auch im Rahmen der Erfindung sehr gut geeigneten Diorganopolysiloxane
können durch die allgemeine Formel
VnH
wiedergegeben werden.
In dieser Formel bedeutet R einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest, χ ist durchschnittlich
0,99 bis 1,09, y ist durchschnittlich 1,99 bis 2,01, die Summe von x+y ist 3 und η ist eine ganze Zahl im Wert von mindestens
3, vorzugsweise mindestens 50. Die Hydroxylgruppen können, falls erwünscht, mindestens teilweise durch andere reaktionsfähige
Endgruppen, die Reste der allgemeinen Formel HNH-, wobei R die oben dafür angegebene Bedeutung hat, Oximgruppen,
Si-gebundene Wasserstoffatome, Alkoxy- oder Alkoxyalkoxyreste,
wie durch den Rest der Formel ΟΗ,ΟΟΗρΟΗ^Ο-, ersetzt
sein. Wie z.B. durch den Durchschnittswert von 1,99 bis 2,01 für y angedeutet, können in den reaktionsfähige Endgruppen
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Diorganopolysiloxanen außer Diorganosiloxan-Einheiten gegebenenfalls
Siloxan-Einheiten anderen Substitutionsgrades in geringen
Mengen vorhanden sein.
Beispiele für Kohlenwasserstoffreste R sind Alkylreste, wie Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- und Octadecylreste; Alkenylreste,
wie Vinyl- und Allylreste; cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, wie Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cyclohexenyl- und Methylcyclohexylreste;
Arylreste, wie Phenyl- und Xenylreste; Aralkylreste,
wie Benzyl-, beta-Phenyläthyl- und beta-Phenylpropylreste;
sowie Alkanylreste, wie Tolylreste.
Als substituierte Kohlenwasserstoffreste R sind Halogenarylreste, wie Chlorphenylreste; Perfluoralkyläthylreste, wie der
3,3,3-Trifluorpropylrest, und Cyanalkylreste, wie der beta-Cyanäthylrest,
bevorzugt.
Vorzugsweise sind wegen der leichten Zugänglichkeit mindestens 50 Prozent der Anzahl der Reste R Methylreste. Die gegebenenfalls
vorhandenen übrigen Reste R sind vorzugsweise Phenyl- und/ oder Vinylreste..
Die Reste R an den einzelnen Siliciumatomen können gleich oder
verschieden sein. Bei' reaktionsfähige Gruppen aufweisenden Diorganopolysiloxanen
kann es sich um Homopolymere, Gemische au3 verschiedenen Homopolymeren, Mischpolymere oder Gemische aus verschiedenen
Mischpolymeren jeweils gleichen oder verschiedenen Polymerisationsgrades handeln.
Die Viskosität der Diorganopolysiloxane liegt zweckmäßig im Bereich von 100 bis 500 000 cSt/25°C.
Als Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen aufweisen,
können ebenfalls auch im Rahmen, der vorliegenden Erfindung die gleichen verwendet werden, die bisher zur Herstellung
von unter Ausschluß von Wasser lagerfähigen, bei Zutritt von Wasser bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtenden Massen auf
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Grundlage von Diorganopolysiloxanen verwendet werden konnten.
Veil anders die Herstellung standfester und demnach nicht unerwünscht
hochviskoser, sondern geschmeidiger Hassen, die als Siliciumverbindungen mit mindestens drei hydrolysierbare Gruppen
solche enthalten, worin mindestens eine der hydrolysierbaren Gruppen eine Oximgruppe ist, nicht möglich ist, iiat das erfindungsgemäße
Verfahren die größte Bedeutung, wenn als Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom
und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen aufweisen, solche, worin mindestens eine der hydrolysierbaren Gruppen eine Oximgruppe
ist oder Gemische aus solchen Siliciumverbindungen und anderen,mindestens drei hydrolysierbare Gruppen enthaltenden
Siliciumverbindungen verwendet werden. Beispiele für solche Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom
und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen aufweisen, wobei mindestens eine der hydrolysierbaren Gruppen eine
Oximgruppe ist, sind Silane der allgemeinen Formel
worin H die oben dafür angegebene Bedeutung hat, X eine RR C=
Gruppe, wobei R die oben dafür angegebene Bedeutung und R Wasserstoff
ist oder die gleiche Bedeutung wie R hat, oder eine Bi(jk=Gruppe» wobei R ein zweiwertiger, gegebenenfalls substituierter
Kohlenwasserstoffrest und a O oder 1 ist, und
deren Teilhydrolysate, und Silane der allgemeinen Formel
RaSi(ON=X)b(NRR3)c,
worin R, X und a jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung
haben, R* Wasserstoff ist oder die gleiche Bedeutung wie R hat,
b und c jeweils durchschnittlich'mindestens 0,5» die Summe von
b+c 3 oder 4 und die Summe von a+b+c 4 ist, und deren Teilhyörolyeate
oder anderen Oligomeren.
Die Silane der Formel
RaSi(ON=X)b(NRR3)c
können' beispielsweise durch Umsetzung von Halogensilanen, vor-
können' beispielsweise durch Umsetzung von Halogensilanen, vor-
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zugsweise in Gegenwart eines säurebindenden Mittels, wie Triethylamin,
Pyridin und/oder alpha-Picolin, mit Oximen der Formel
X=NOH,
wobei X die oben dafür angegebene Bedeutung hat, und primären oder sekundären Aminen der Formel
R5RNH,
wobei R und R5 die oben dafür angegebene Bedeutung haben, bei
Raumtemperatur, vorzugsweise in einem inerten Lösungsmittel, wie Toluol, und unter Wasserausschluß hergestellt werden. Es
können dabei für die Umsetzung von Halogensilanen mit Oximen und für die Umsetzung von Halogensilanen mit Aminen an sich
bekannte Arbeitsweisen angewendet werden.
Weitere Beispiele für Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens Λ Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare
Gruppen aufweisen, sind Silane der allgemeinen Formel
RaSi(NRR5)4_a,
worin R, Br und a jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung
haben und deren Oligomere. Und ein sehr wichtiges Beispiel für Gemische aus Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens
1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen aufweisen, wobei mindestens eine der hydrolysierbaren
Gruppen eine Oximgruppe ist, und anderen mindestens drei hydrolysierbare Gruppen enthaltenden Siliciumverbindungen, sind Gemische
aus Silanen der Formel
und Silanen der Formel
RaSi(NRR\_a.
Weitere, jedoch weniger bevorzugte Beispiele für Siliciumverbindungen,
die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen aufweisen, sind Silane
der allgemeinen Formel
RaSi(0NR2)4_a
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wobei R und R sowie a Jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung
haben, Silane der allgemeinen Formel
wobei R1 R und a Jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung
haben und d mindestens 1 ist, Silane der allgemeinen Formel
Vi(NC0Va ·
worin R und a jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung haben, Silane der allgemeinen Formel
worin R und a jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung haben,
ferner Silane der allgemeinen Formel
R^SiE,
worin R eine Alkoxygruppe und/oder Vaeserstoff und £ eine Aminogruppe
oder substituierte Aminogruppe oder ein einwertiger Rest ist, der mindestens eine Aminogruppe oder substituierte Aminogruppe
an das Siliciumatom über Kohlenstoff oder Stickstoff gebunden enthält, oder deren Teilhydrolyoate und Silane der allgemeinen
Formel c
worin R^ Wasserstoff, eine Alkoxygruppe ist und/oder die gleiche
Bedeutung wie R hat, Z ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest ist, der an das Siliciumatom über Sauerstoff gebunden ist und zumindest
eine Aminogruppe oder substituierte Aminogruppe enthält und f 0, 1, 2 oder 3 ist, wobei f nicht mehr als 1 ist, wenn R^ die
gleiche Bedeutung wie R hat, und deren Teilhydrolysate.
Weitere Beispiele für Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare
Gruppen aufweisen, sind Organopolysiloxane der allgemeinen Formel
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worin R, R und X die oben dafür angegebene Bedeutung haben, m
worin R, R und X die oben dafür angegebene Bedeutung haben, m
O oder eine Zahl von 1 bis 20 und e O, 1, 2 oder 3 ist.
Einzelne Beispiele für die ganz besonders bevorzugten Siliciumverbindungen,
die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen enthalten, sind
Silane der Formeln
CH5SiC ON=C (CH5)C2H5] 5
CH5SiC ON=C(CH5)^5 .
Einzelne Beispiele für besonders bevorzugte Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestesn 1 Stickstoffatom und mindestens
drei hydrolysierbare Gruppen enthalten, sind das Silan der Formel
CH5SiCON=C(CH5)(C2H5)] 2NHC6H11
und ein Gemisch aus einem Gewichtsteil Methyltris-(cyclohexylarniiD)-silan
und zwei Gewichtsteilen des Silane der Formel
CH5SiC ON=C(CH5)2]5
sowie ein Gemisch aus 2 Gewichtsteilen Methyltris-(cyclohexylamino)-silan
und 3 Gewichtsteilen des Silane der Formel
CH5SiCON=C(CH5)C2H5]5 .
Beispiele für bevorzugte Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül
mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens 3 hydrolysierbare Gruppen enthalten, sind Methyltris(-n-butylamino)-silan und
Methyltris-(cyclohexylamino)-silan.
Beispiele für weitere Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare
Gruppen enthalten, sind Methyl-tri-(diäthylaminoxy)-silan, Äthyltri-(n-piperidinoxy)-silan,
das Silan der Formel
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·. 10 ~
das Silan der Formel
(CH5
Methyltriisocyanatosilan, Methyltriisothiocyanatosilan und
das Organosiloxan der Formel
.(CHj)5SiOSi [ON=
ferner N-Aminoäthylaminopropyltriäthoxysilan und (Aminobutoxy)-triisopropoxysilan.
Die Siliciumverbindungen, die in jjedera Molekül mindestens 1
Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen
aufweisen, werden zweckmäßig in solchen Mengen verwendet, daß mindestens 1 Mol dieser Verbindungen je Grammäquivalent der
reaktionsfähigen Endgruppen in den solche Endgruppen aufweisenden Diorganopolysiloxanen vorliegen. In der Praxis werden
häufig 0,2 bis 15 Gewichtsprozent, meist 1 bis 10 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen
Hasse, an Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen
aufweisen, verwendet.
Als verstärkende Füllstoffe, also als Füllstoffe mit einer
Oberfläche von mehr als 50 m /g, können auch im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahrens alle verstärkenden Füllstoffe verwendet werden, die bisher zur Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren,
enthaltend solche Füllstoffe, verwendet werden konnten. Beispiele für solche Füllstoffe sind insbesondere pyrogen
in der Gasphase erzeugtes Slliciumdioxyd, Siliciumdioxyd-Aerogel
und gefälltes Siliciumdioxyd mit großer Oberfläche. Falls
erwünscht, können jedoch auch andere Füllstoffe mit einer Ober-
fläche von mehr als 50 m /g anstelle der genannten Siliciumdioxydarten
oder zusammen mit diesen Siliciumdioxydarten eingesetzt werden. Beispiele für solche Füllstoffe sind Metalloxyde, wie Titandioxyd,
Ferrioxyd, Aluminiumoxyd und Zinkoxyd, soweit sie je-
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weile eine Oberfläche von mindestens 50 m /g aufweisen. Alle diese
Füllstoffe können beispielsweise durch Behandlung mit Trimethylmethoxysilan
hydrophobiert, d.h· organophil, sein·
Die verstärkenden Füllstoffe werden vorzugsweise in Mengen von 1
bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht aller in der jeweiligen Nasse vorhandenen Organosiliciumverbindungen, eingesetzt.
Werden mehr als 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht aller in der jeweiligen Masse vorhandenen Organoeiliciumverbindungen,
an verstärkenden Füllstoffen eingesetzt, so sind die Massen nicht geschmeidig und ergeben Elastomere mit unerwünscht
hohem Elastizitätsmodul·
Die Polyglykole, die veräthert oder verestert sein können, werden W
vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 30 Gewichtsprozent, insbesondere
0,5 bis 20 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf das Gewicht der reaktionsfähige Endgruppen aufweisenden Diorganopolysiloxane,
eingesetzt.
Ausgezeichnete Ergebnisse werden mit Polyglykoläthem, die den
Vorteil besonders leichter Zugänglichkeit und die allgemeine Formel
RO[(CHR6)pO3sH
haben, erzielt. In dieser Formel hat R die oben dafür angegebene
Bedeutung, Rist Wasserstoff oder ein Alkylrest, ρ ist eine ganze Λ
Zahl im Wert von 2 bis 5 und s eine ganze Zahl im Wert von 2 bis ™
100, vorzugsweise 4 bis 50.
Beispiele für Kohlenwasserstoffreste R in den Polyglykoläthem
der vorstehend angegebenen Formel sind außer den Beispielen für Kohlenwasserstoffreste R, die bereits oben im Zusammenhang mit
den reaktionsfähige Endgruppen aufweisenden Diorganopolysiloxanen genannt wurden, Lauryl:-, Myristyl-, Cetyl-, Stearyl-, Oleyl-,
Octylphenyl-, Nonyl-, Trimethylnonylphenyl-, iPributylphenyl- und
Dodecylphenylreste. Wenn R nicht Wasserstoff ist, so ist es vorzugsweise der Methylrest.
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Beispiele für Polyglykole, die ebenfalls im Hahmen der Erfindung
eingesetzt werden können, sind die unter dem registrierten Waren» seichen "Pluronics" bekannten Polypropylenoxyd-Polyäthylenoxyd-Kondensationsprodukt e·
Zu den verätherten und/oder veresterten Polyglykolen gehören auch
die Organopolysiloxan-Polyoxyalkylen-Mischpolymerisate. Beispiele für solche Mischpolymerisate sind solche der allgemeinen Formel
B3Si[OSi(R)A]p,OSiR3 (I) ,
A[OSi(R)A] ,OA (II) und
wobei R jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung hat, meist der Methylrest ist, p* eine ganze Zahl im Vert von 1 bis 50 ist
und die Reste A jeweils gleiche oder verschiedene Reste der allgemeinen Formel
[(0HR6)p0]eR7
sind, wobei R , ρ und β die oben dafür angegebene Bedeutung haben
und R' Vaeserstoff, ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest, Acylrest, Triorganosilylrest, Diorgano-(kohlenwasserstoffoxy)-siIyI-rest wie der Rest der Formel
-Si(CH3)2OC3H5
oder ein Rest der Formel
[ Si(R)AO] p ,B
ist, wobei R, A und p' die oben dafür angegebene Bedeutung haben
und B SiR3 oder A oder OSi(R)2A ist, und Mischpolymerisate, insbesondere Blockmischpolymerisate, aus Diorganosiloxan-Einheiten
und Einheiten der allgemeinen Formel
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wobei A und R jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung haben, g O oder 1, i 1, 2, oder 3, h O, 1 oder 2 und die Summe von
h + i 1 bis 3 ist, gegebenenfalls neben Einheiten der allgemeinen Formel
wobei R jeweils die oben dafür angegebene Bedeutung hat und h1
O, 1 oder 3, i' O, 1, 2 oder 3 und die Summe von i' + h1 0, 1,
2 oder 3 ist.
Der bisher wohl bekannteste Vertreter von Mischpolymerisaten der letzteren Art ist die Verbindung der Formel
wobei (c n»H2n'^^s'"aus etwa ^? Oxyäthylen- und etwa 13 Oxypropylen-Einheiten
besteht.
Die im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugten Polyglykolderivate
gehören ebenfalls der letzteren Art von Mischpolymerisaten an und haben die allgemeine Formel
A(R)2Si[OSi(R)2] ,OSi(R2)A.
Die Herstellung von Organopolysiloxanen-Polyoxyalkylen-Mischpolymerisaten
ist allgemein bekannt. Sie kann beispielsweise durch Anlagerung ungesättigter Polyglykoläther an Organopolysiloxane mit
Si-gebundenem Wasserstoff in Gegenwart von Platinkatalysatoren erfolgen.
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20Ü7U02
Zusätzlich zu den reaktionsfähige Endgruppen aufweisenden Diorganopolysiloxanen,
den Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare
Gruppen aufweisen, verstärkenden Füllstoffen und Polyglykolen, die veräthert und/oder verestert sein können,
können auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weitere Stoffe
mitverwendet werden, von denen bekannt ist, daß sie bei der Herstellung von Organopolysiloxanelastomeren mitverwendet werden
können. Beispiele für im Rahmen der Erfindung somit als weitere Zusätze mitverwendbare Stoffe sind nicht-verstärkende
Füllstoffe, Pigmente, lösliche Farbstoffe,Organopolysiloxanbarze,
rein-organische Harze, wie Polyvinylchloridpulver,
Korrosionsinhibitoren, Riechstoffe, Oxydationsinhibitoren,
Hitzestabilisatoren, Lösungsmittel, Kondensationskatalysatoren, wie Dibethylzinndilaurat, Dibutylzinnsalze von aliphatischen Carbonsäuren, die in alpha-Stellung zur Carboxylgruppe verzweigt sind und 9 bis 11 Kohlenstoffatome aufweisen, und Organosiloxytitanverbindungen, Mittel zur Verbesserung der Haftung der aus den Massen hergestellten Elastomeren auf Unterlagen, sowie Weichmacher, wie flüssige, durch Trimethylsiloxygruppen endblockierte Dimethylpolysiloxane.
Korrosionsinhibitoren, Riechstoffe, Oxydationsinhibitoren,
Hitzestabilisatoren, Lösungsmittel, Kondensationskatalysatoren, wie Dibethylzinndilaurat, Dibutylzinnsalze von aliphatischen Carbonsäuren, die in alpha-Stellung zur Carboxylgruppe verzweigt sind und 9 bis 11 Kohlenstoffatome aufweisen, und Organosiloxytitanverbindungen, Mittel zur Verbesserung der Haftung der aus den Massen hergestellten Elastomeren auf Unterlagen, sowie Weichmacher, wie flüssige, durch Trimethylsiloxygruppen endblockierte Dimethylpolysiloxane.
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Wenn in den im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Organosiliciumverbindungen einige der SiC-gebundenen organischen
Reste solche mit aliphatischen Mehrfachbindungen, insbesondere Vinylgruppen, sind, kann ferner die Mitverwendung
organischer Peroxyverbindungen in Mengen von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gewicht der Diorganopolysiloxane, vorteilhaft sein.
Beispiele für nicht-verstärkende Füllstoffe, also für Püllstoffe
mit einer Oberfläche von weniger als 50 m /g, sind Quarzmehl, Diatomeenerde, Calciumsilikat, Zirkoniumsilikat,
Calciumcarbonat mit einer Teilchengröße von mehr als 4 mikron und kalziniertes Aluminiumsilikat.
Auch faserige Füllstoffe, wie Asbeste, Glasfasern und/oder organische Fasern können mitverwendet werden. Selbstverständlich
können auch Gemische verschiedener nicht-verstärkender Füllstoffe verwendet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können alle Bestandteile bzw. Ausgangsprodukte der herzustellenden Massen in beliebiger
Reihenfolge miteinander vermischt werden. Dieses Vermischen erfolgt zweckmäßig bei Raumtemperatur und unter Ausschluß
von Wasser.
Die erfindungsgemäß hergestellten Massen sind in Abwesenheit
von Wasser lagerfähig; sie härten bei Raumtemperatur unter der Einwirkung von Wasser, wobei z.B. der normale Wassergehalt
der Luft ausreicht. Die Härtung kann, falls erwünscht, auch bei höheren Temperaturen als Raumtemperatur oder bei
niedrigeren Temperaturen, z.B. bei 5°C» und/oder in Gegenwart von den normalen Wassergehalt der Luft übersteigenden Mengen
an Wasser durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Massen eignen sich nicht
nur zum Abdichten von Fugen, insbesondere senkrecht verlaufenden Fugen, und ähnlichen Leerräumen mit Breiten von z.B.
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20 bis 50 mm, z.B. bei Gebäuden, insbesondere solchen aus vorgefertigten
Bauteilen, sowie Land-, Wasser- und Luftfahrzeugen, sondern auch beispielsweise zur Herstellung von Schutzüberzügen
und zur Herstellung von Isolierungen elektrischer Leiter.
In den folgenden Beispielen erfolgt die Prüfung der Hassen auf Standfestigkeit nach DIN 52 454 und die Bestimmung von Elastizitätsmodul
, Bruchdehnung und Zugfestigkeit der aus den Massen hergestellten Elastomeren nach DIN 53 504- mit Normstab III.
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200 g eines in den endständigen Einheiten je eine Si-gebundene
Hydroxylgruppe aufweisenden Dimethy!polysiloxans mit 18 800
cP/25°C werden zunächst mit 50 g eines mit Trimethylsiloxygruppen
endblockierten Dimethy!polysiloxans mit 35 cP/25 C,
24 g pyrogen in der Gasphase erzeugten Siliciumdioxyd und 20 g
des Organopolysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisates
der Durchschnittsformel
CH2CH2CH2[OCH2CH2J 60Si(C
vermischt. Die so erhaltene Mischung wird mit 4,5 Gewichtsprozent,
bezogen auf ihr Gewicht, an Methyltris-(cyclohexylamino)-silan
vermischt. Es wird eine geschmeidig-weiche Hasse erhalten, die sich bei der oben genannten Prüfung als standfest
erweist und in Abwesenheit von Wasser lagerfähig ist. Die Masse wird in 2 mm dicker Schicht auf einer glatten Unterlage
ausgebreitet und härtet dann an der Luft zu einem Elastomeren mit folgenden Eigenschaften, gemessen 11 Tage nach
Beginn der Härtung:
Elastizitätsmodul (kg/cm2): 2,2
Bruchdehnung (%) : 500
Zugfestigkeit (kg/cm ) : 10,1
Bruchdehnung (%) : 500
Zugfestigkeit (kg/cm ) : 10,1
Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, daß an Stelle des Methyltrisaminosilans
4,5 Gewichtsprozent einer Mischung aus 45 Volumteilen der
Verbindung der Formel
CH3SiJjDN=C(CH5)C2HjT5
und 1 Volumteil Dibufcylζinndilaurat verwendet werden.
und 1 Volumteil Dibufcylζinndilaurat verwendet werden.
109835/ 1392
Es wird eine geschmeidig-weiche Masse erhalten, die sich bei
der oben genannten Prüfung als standfest erweist und in Abwesenheit von Wasser lagerfähig ist. Die Masse wird in 2 mm
dicker Schicht auf einer glatten Unterlage ausgebreitet und härtet dann an der Luft zu einem Elastomeren mit folgenden
Eigenschaften, gemessen 11 Tage nach Beginn der Härtung:
Elastizitätsmodul (kg/cm2): 2,5
Bruchdehnung {%) : 480
Zugfestigkeit (kg/cm2) : 9,8
Bruchdehnung {%) : 480
Zugfestigkeit (kg/cm2) : 9,8
a) 50 Gewichtsteile eines in den endständigen Einheiten je eine
Si-gebundene Hydroxylgruppe aufweisenden Dimethylpolysiloxans mit 350 000 cP/25°C werden mit 15 Gewichtsteilen eines in
den endständigen Einheiten je eine Si-gebundene Hydroxylgruppe
aufweisenden Dimethylpolysiloxans mit 19 000 cP/25°C, 35 Gewichtsteilen eines mit Trimethylsiloxygruppen endblockierten
Dimethypolysiloxans mit 1 000 cP/25°C, 3 Gewichtsteilen eines mit einem Polyäthylenglykol aus 13 Äthylenoxydeinheiten
verätherten Tributylphenols, 7 Gewichtsteilen pyrogen
in der Gasphase erzeugten Siliciumdioxyd und 25 Gewichtsteilen kalziniertem Aluminiumsilikat und dann mit 9 Gewichtsteilen einer Mischung aus 3 Gewichtsteilen des SiIans der
Formel
und 2 Gewichtsteilen Methyltris-(cyclohexylamino)-silan sowie
mit 1,5 Gewichtsteilen einer 20-gewichtsprozentigen Lösung von Dibutylzinndilaurat in Toluol vermischt. Es wird eine
geschmeidige Masse erhalten, die sich bei der oben genannten Prüfung als standfest erweist und in Abwesenheit von
Wasser lagerfähig ist. Die Masse wird in 2 mm dicker Schicht auf einer glatten Unterlage ausgebreitet und härtet dann an
der Luft zu einem Elastomeren mit folgenden Eigenschaften,
- 10 -
I Ü 9 8 J 5 / I 3 9 2
gemessen 11 Tage nach Beginn der Härtung:
Elastizitätsmodul (kg/cm ): 5»0
Bruchdehnung (%) : 490
Zugfestigkeit (kg/cm2) : 20,0
Bruchdehnung (%) : 490
Zugfestigkeit (kg/cm2) : 20,0
b) Die vorstehende Arbeitsweise wird zum Vergleich wiederholt mit den Abänderungen, daß an Stelle der 3 Gewichtsteile
Polyäthylenglykoläther zusätzlich au den bereits vorhandenen 35 Gewichtsteilen des mit Trimethylsiloxygruppen endblockierten
Dimethylpolysxloxans mit 1 000 cP/25°C weitere 3 Gewichtsteile des mit Trimethylsiloxygruppen endblokkierten
Dimethylpolysioxans mit 1 000 cP/25°C eingesetzt und von den 25 Gewichtsteilen kalziniertem AluminiumstLikat
1,5 Gewichtsteile dieses Aluminiumsilikats durch 1,5 Gewichtsteile eines pulverförmigen Natriumaluminiumsilikats
mit Molekularsiebeigenschaften mit einem Porendurchmesser von 4 Angström (dieses Natriumaluminiumsilikat
hat vor der zur Entwicklung der MolekularBiebeigenschaften durchgeführte! Entwässerung die Formel
ersetzt werden. Sobald das Dibutylzinndilaurat eingemischt wird, wird die Masse sehr steif und bevor sie noch in zum
Versand geeignete Behälter abgefüllt werden kann, beginnt die Härtung am Elastomeren.
. - 19 109835/1392
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von unter Ausschluß von Wasser lagerfähigen, bei Zutritt von Wasser bei Raumtemperatur
zu Elastomeren härtenden Massen durch Vermischen von reaktionsfähige
Endgruppen aufweisenden Dior^anopolysiloxanen mit Siliciumverbindungen, die in jedem Molekül mindestens
1 Stickstoffatom und mindestens drei hydrolysierbare Gruppen aufweisen, verstärkenden Füllstoffen und mindestens
einem weiteren Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß getrennt von den Füllstoffen und den
gegebenenfalls mitverwendeten Kondensationskatalysatoren Polyglykole, die veräthert und/oder verestert sein können,
mit den reaktionsfähige Endgruppen aufweisenden Diorganopolysiloxanen
vermischt werden.
2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als verätherte Polyglykole solche der allgemeinen Formel
Ro£(CHR6)pqJsH,
worin K ein einwertiger, gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoff
rest , B Wasserstoff oder ein Alkyrest, ρ eine ganze Zahl im Wert von 2 bis 5 und s eine ganze Zahl im
Wert von 4 biß 50 ist, verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ale verätherte und/oder veresterte Polyglykole Organopolyeiloxan-Polyoxylalkylen-Mischpolymerisate
verwendet werden·
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß durch Triorganosiloxygruppen endblokkierte
Diorganopolysiloxane mitverwendet werden.
ORIGINAL INSPECTED 109835/1392 - 20 -
200/U02
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet , daß die verstärkenden Füllstoffe in Mengen
von 1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht
aller in der jeweiligen Masse vorhandenen Organosiliciumverbindungen*
verwendet werden.
ORIGINAL INSPECTED 109835/13 92
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| Date | Code | Title | Description |
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