UA77113C2 - Силіконовий каучук - Google Patents

Abstract

Силіконовий каучук, який містить пірогенний кремнезем, аерозольно легований калієм.

Description

до (ЮЕ 196 50 500). Через добавки калію, структу- док збільшення густини зшитих місць. Проте, за- ра пірогенного діоксиду кремнію змінюється, вна- надто велика кількість пероксиду призводить до слідок чого ступінь зростання первинних частинок падіння граничного подовження, границі міцності є менший, і, отже, досягається у результаті більш на розрив та опору подальшому розриву. У залеж- низьке структурування. ності від використання, при пероксидному зшиван-

Придатними для використання еластомерами ні є потреба у наступній термообробці вулканізату, є полідиметилсилоксани, які мають молекулярну для того щоб зняти залишкову деформацію та масу від 400,000 до 600,000 та які одержані з до- вилучити продукти розкладу пероксиду. На дода- бавкою регулятора, такого як гексаметил- або ди- ток до ароматичних запахів, які звичайно є завдяки вінілтетраметилдисилоксан, та є носіями відповід- присутності дикумілпероксиду, продукти розщеп- них кінцевих груп. Для того, щоб покращити режим лення можуть також приводити до погіршення фі- вулканізації, а також опір подальшому розриву, зичних властивостей вулканізату (наприклад, ре- часто включають як замісники в основний ланцюг версія у випадку кислотних продуктів розкладу). невелику кількість («190) вінільних груп шляхом У випадку наповнювачів, розрізняють активні додавання вінілметилдихлоросилану до реакційної та неактивні наповнювачі. суміші (ММО). Неактивний наповнювач характеризується ду-

НТМ силіконовий каучук являє собою безбарв- же слабкою взаємодією з силіконовим полімером. ний, який має високу в'язкість, такий, що сам розп- Такими неактивними наповнювачами є крейда, ливається силіконовий полімер, а саме, має в'яз- кварцовий порошок, діатомова земля, слюда, као- кість від 15 до ЗОкПаєс з довжиною ланцюга лін, АКОН)з та РегОз. Діаметр частинок наповню- близько 10000 5іО ланок. Крім того, як складові вача становить порядку 0,1мкм. Іх функція полягає силіконового полімеру, можна використовувати у підвищенні в'язкості сполук у невулканізованому зшивальний агент, наповнювачі, каталізатори, стані та підвищення твердості за Шором і модуля фарбувальні пігменти, антиадгезиви, пластифіка- пружності вулканізованого каучуку. У випадку на- тори та промотори адгезії. повнювачів з обробленою поверхнею, може також

При гарячій вулканізації процес звичайно про- досягатися підвищення міцності на розрив. водиться при температурі у діапазоні від 140 до Активними наповнювачами є особливо висо- 230"С, тоді як холодна вулканізація здійснюється кодисперсні кремнеземи, що мають площу повер- при температурі від 20 до 70"С. Щодо вулканізації, хні більш ніж 2125мг2/г. Зміцнювальна дія може відрізняють пероксидне зшивання, приєднувальне бути пояснена присутністю зв'язків між наповню- зшивання та конденсаційне зшивання. вачем та силіконовим полімером. Такі зв'язки ут-

Пероксидне зшивання відбувається за ради- ворюються між силанольними групами на поверхні кальним механізмом. Пероксид розкладається під кремнезему (від З до 4,5 БІОН групп/нм?) та сила- впливом температури на радикали, які приєдну- нольними групами с-о дигідроксиполідиметилси- ються до вінільних або метильних груп полісилок- локсанів у вигляді водневих зв'язків до кисню си- санів та утворюють нові радикали, які потім приєд- локсанового ланцюга. Результатом цієї взаємодії нуються до інших полісилоксанових ланцюгів і, між наповнювачем та полімером є підвищення таким чином, це призводить у результаті до прос- в'язкості та зміна температури склування та пове- торового зшивання. Рекомбінація двох радикалів дінки при кристалізації. З іншого боку, взаємодія або збільшення перешкод рухливості ланцюга, між полімером та наповнювачам приводить до таких, як зростання ступені зшивання, приводить покращення механічних властивостей, але може до закінчення реакції зшивання. також приводити до передчасного твердіння кау-

При здійсненні пероксидного зшивання, вико- чуку. ристовуються різні пероксиди у залежності від ме- Тальк займає проміжне положення поміж ак- тоду обробки (наприклад, екструзія, лиття під тис- тивних та неактивних наповнювачів. Наповнювачі ком, пресування) для того, щоб узгодити швидкість крім того використовуються для спеціальних ефе- зшивання з специфікою умов конкретного методу ктів. Вони включають оксид заліза, оксид цирконію обробки. Наприклад, дуже висока швидкість зши- або цирконат барію для підвищення теплостійкос- вання є необхідною при проведенні екструзії, та ті. низька швидкість зшивання є потрібна і при одер- Силіконовий каучук може містити також каталі- жанні пресових виробів литтям під тиском або затори, зшивальні агенти, фарбувальні пігменти, пресуванням, для того щоб уникати виникнення антиадгезиви, пластифікатори та промотори адге- зшивання під час заповнення порожнини. зії як додаткові складові.

Природа пероксиду, що використовується, та- Пластифікатори необхідні особливо для того, кож впливає на структуру, та отже, і на фізичні щоб встановити більш низький модуль пружності. властивості продукту вулканізації. Діароїльні перо- Властивості промотору адгезії основані на функці- ксиди (біс(2,4-дихлоробензоїл)пероксид, дибензо- ональності силанів, які здатні до взаємодії з однієї

Тлпероксид) зшивають як вінільні так і метильні сторони з субстратом та з іншої сторони з зшитим групи. Діалкільні пероксиди (дикумілпероксид, 2,5- силіконовим полімером (використовується голов- (дитретбутилперокси)-2,5-диметилгексан), діють ним чином у КТУ-1 каучуках). по іншому, вініл-специфічне зшивання має місце Сполуки з низькою молекулярною масою або майже виключно. мономерні силанол-збагачені сполуки (наприклад,

Твердість вулканізату, визначена за методом дифенілсиландіол, НгО) протидіють передчасному

Шора, може контролюватися до відомої межі кіль- твердінню крепу. Вони не дозволяють силіконовим кістю пероксиду у суміші. При збільшуванні кілько- полімерам занадто сильно взаємодіяти з силано- сті пероксиду твердість за Шором зростає внаслі- льними групами наповнювача, відповідно, дуже швидко реагувати з наповнювачем. Такий ефект калієм є можливим відповідно до винаходу тому, може також бути досягнутий частковим введенням що використовуються матеріали, які внаслідок їх наповнювача з триметилсилільними групами (об- низької структурованості, вже мають низьку в'яз- робка наповнювача метилсиланами). кість та границю текучості і тому не потребують

Також можна модифікувати силоксанові полі- впливу високих зусиль зсуву під час виробництва. мери хімічно (фенільні полімери, борвмісні полі- Збереження енергетичних та матеріальних витрат мери) або змішувати їх з органічними полімерами є вигідним для користувача. Крім того, силіконовий (бутадієн-стирольні співполімери). каучук відповідно до винаходу, проявляє кращі

Рідкий силіконовий каучук (ГЗК) за своєю мо- оптичні властивості, а саме, високу світлопроник- лекулярною будовою є практично ідентичний до ність.

НТМ силіконовий каучук, але середня довжина У випадку НТМ силіконового каучуку, оксиди його ланцюга молекули є нижчою в 6 разів, та його леговані калієм відповідно до винаходу, також де- в'язкість є, відповідно, нижчою в 1000 разів (20- монструють переваги, що стосуються реологічних 40Па.с). Технологічний пристрій має два активних властивостей. Пластичність Вільямса, міра в'язко- компоненти (А та Б) у рівних кількостях, які вже сті, Є помітно нижчою, особливо після зберігання, містять наповнювач, вулканізуючий агент та не- ніж у нелегованого пірогенного кремнезему порів- обов'язково інші добавки. нянної площі поверхні. Цей ефект однаково силь-

Як наповнювачі використовуються вищезгада- но виражений щодо тривалості зберігання. При ні кремнеземи та добавки як в НТМ сумішах. Вна- повній тривалості дослідів 22 дні, пластичність слідок низької в'язкості вихідного полімеру, для Вільямса легованих оксидів (МР 3740, МР 3744), гомогенного розподілу необхідно особливо інтен- відповідно до винаходу, є помітно нижче ніж гід- сивне додавання компонентів та змішування у рофільних порівняльних продуктів (А 200, А 300). спеціальному розробленому пристрої для змішу- Також несподіваним є те, що навіть коли порівню- вання. Для того щоб полегшити введення напов- вали МР 3740 з К 104, пластичність Вільямса до- нювачів та уникнути твердіння крепу, кремнезему сягала подібного рівня. Що стосується УР 3744, то надають повної гідрофобності - звичайно іп 5іш під ці величини лежать між гідрофільним та гідрофоб- час операції змішування та за допомогою гексаме- ним аеросилом. тилдисилазану (ГМДС). Збільшення в'язкості під час зберігання вказує

Вулканізація | 5 сумішей відбувається вна- на твердіння крепу. Для технологічної установки, є слідок гідросилування, тобто приєднанням ме- дуже важливим, щоб це збільшення було як ма- тилгідридсилоксанів (які мають, щонайменше, З лим, так і таким, щоб силіконові сполуки залиша-

ІН групи у молекулі) до вінільної групи полімеру лися однаково технологічними після зберігання при каталізі комплексами РКО) у кількостях поряд- або транспортування і не потребували дорогого ку міл. част., причому зшивальний агент та каталі- пом'якшення прокатуванням. Оксиди, леговані затор вводяться в окремих компонентах. калієм показують значні переваги у цьому відно-

Спеціальні інгібітори, наприклад, 1-етеніл-1- шенні у порівнянні з гідрофільним нелегованим циклогексанол, перешкоджають передчасному кремнеземом. початку вулканізації після змішування компонентів Приклади та зберігають первинні властивості продукту біля З Одержання низькоструктурованих порошків. днів при кімнатній температурі. Умови можуть ре- Розпилюючий пристрій використовувався та- гулюватися в значних межах за допомогою регу- кий, як описано у (ОЕ 196 50 5001. лювання концентрації платини та інгібітору. Приклад 1

ЇЗЕ суміші все більше використовуються для Легування за допомогою аерозолю, приготов- виробництва виробів з силіконового каучуку, що леного з розчину хлориду калію (3739) мають електричну провідність, так як приєднува- 4 44кг/год. 5іСі. випаровували при температурі льне зшивання, на відміну від пероксидної вулка- біля 130"С та направляли у центральну трубку нізації, яка стандартна у випадку НТУ, не руйнує розпилювача відповідно до (ОЕ 196 50 5001. Крім пічну сажу (у НТМ суміші переважно використову- того, 3,25м3/год. (н.у.) водню та 5,25мЗ/год. (н.у.) ється ацетиленова сажа). Електропровідна пічна хі: повітря та 0,55м3/год. (н.у.) кисню подавали у ту сажа також легше домішується та розподіляється ж трубку. Газова суміш спрямовується з внутріш- ніж графіт чи металічні порошки, з яких краще срі- ньої розпилювальної форсунки та горить у камері бло. згоряння вогневої труби з водним охолодженням.

Силіконовий каучук відповідно до винаходу О,5БмЗ/год. (н.у) (оболонка) водню та 0,2м3/год. має нижченаведені переваги: (н.у) азоту додатково подавалося у оболонку фо-

Досліди показують, що легований оксидами рсунки, яка оточує центральний випускний отвір

Ї ЗК (рідкий силіконовий каучук) відповідно до ви- для того щоб запобігти спіканню. находу, приклади 1-4 (МР 3739, МР 3650, МР 3740, 40мЗ/год. (н.у) повітря додатково вводять у

МР 3744) показує помітне зниження в'язкості та вогневу трубу, яка знаходиться під незначно зни- границі текучості у рідкого силікону порівняно з женому тиску, із навколишнього середовища. легованими аеросилами (пірогенні кремнеземи) з Другий газовий компонент, який вводився у однаковою або подібною площею поверхні. Поміт- аксіальну трубку, містить аерозоль, приготовлений не зниження границі текучості є, зокрема, особли- 3 2,595 водного розчину солі КСІ. Подвійний випус- во сприятливе, тому що дуже добрі характеристи- кний отвір, який здійснює розпилення продуктивні- ки течії бажані у випадку переробки рідкого стю 247г/год. аерозолю, був використаний як ае- силіконового каучуку. розольний генератор. Водно-солевий аерозоль

Використання гідрофільних оксидів легованих направляється за допомогою 3,5м3/год. (н.у.) пові-

тря, як носія, через зовнішню трубку, що обігріва- ляються від відхідного газового потоку. У резуль- ється, та залишає внутрішню форсунку при темпе- таті пірогенний кремнезем, легований калієм (ок- ратурі на виході 153"С. Аерозоль, що містить калі- сидом), одержується у формі тонко дисперговано- єву сіль, введений таким чином у полум'я змінює, го білого порошку. На наступному етапі будь-які відповідно, властивості пірогенного кремнезему, залишки соляної кислоти видаляються з леговано- що синтезується. го кремнію при температурі від 400 до 7007 об-

Після полум'яного гідролізу, реакційні гази та робкою повітрям, що містить водяний пар. одержуваний пірогенний кремнезем легований Площа поверхні пірогенного силікагелю за ме- калієм (оксид) проводять через систему охоло- тодом БЕТ складає 127м2/г. дження з застосуванням зниженого тиску, та част- Умови одержання приведено у табл.1, пара- ку потоку газу тим самим охолоджують до прибли- метри полум'я приведено у таблиці 2, та додаткові зно 100-1607"С. У фільтрі чи циклоні тверді аналітичні данні кремнезему, одержаного таким частинки відділяються від відхідного газового по- чином, приведені у таблиці 3. току. У результаті пірогенний кремнезем, легова- Приклад З ний оксидом калію, одержується у формі тонкоди- Легування за допомогою аерозолю, приготов- спергованого білого порошку. На наступному етапі леного з розчину хлориду калію (3740) будь-які залишки соляної кислоти видаляються з 4 44кг/год. 5іСсії випарювали при температурі легованого кремнію при температурі від 400 до біля 1307"С та направляли у центральну трубку 700"С обробкою повітрям, що містить водяний розпилювача відповідно до (ОЕ 196 50 5001. Крім пар. того, 2,5мУ/год. (н.у.) водню та 7м3/год. (н.у.) кисню

Площа поверхні пірогенного кремнезему за подавали у ту ж трубку. Газова суміш спрямову- методом БЕТ складає 107м/г. Вміст оксиду калію, ється з внутрішньої розпилювальної форсунки та що аналітично визначається, складає 0,18мас.9ю. горить у камері згоряння вогневої труби з водяним

Умови одержання приведено у табл.1, пара- охолодженням. 0,Зм3/год. (н.у) (оболонка) водню метри полум'я приведено у таблиці 2, та додаткові та 0,2м3/год. (н.у.) азоту додатково подавалося у аналітичні данні кремнезему, одержаного таким оболонку форсунки, яка оточує центральний випу- чином, приведені у таблиці 3. скний отвір для того щоб запобігти спіканню.

Приклад 2 45мЗ/год. (н.у.) повітря додатково вводять у

Легування за допомогою аерозолю, який оде- вогневу трубу, яка знаходиться під незначно зни- ржаний з розчину хлориду калію (3650). женому тиску, із навколишнього середовища.

Методика проведення досліду є такою, як і у Другий газовий компонент, який вводився у прикладі 1: аксіальну трубку, містить аерозоль, приготовлений 4 44кг/год. 5іСі- випаровували при температурі з 2,4895 водного розчину солі КСІ. Подвійний випу- біля 130"С, направляли у центральну трубку роз- скний отвір, який здійснює розпилення продуктив- пилювача відповідно до (ОЕ 196 50 5001. Крім того, ністю 204г/год. аерозолю, був використаний як 4,7 м/год. (н.у.) водню та 5,7мЗ/год. (н.у.) повітря та аерозольний генератор. Водно-солевий аерозоль 1,15мЗ/год. (н.у) кисню подавали у ту ж трубку. направляється за допомогою 3,5м3/год. (н.у.) пові-

Газова суміш спрямовується з внутрішньої розпи- тря, як носія, через зовнішню трубку, що обігріва- лювальної форсунки та горить у камері згоряння ється, та залишає внутрішню форсунку при темпе- огневої труби з водяним охолодженням. 0,5мЗ/год. ратурі на виході 160"С. Аерозоль, що містить (н.у) (оболонка) водню та 0,2м3/год. (н.у.) азоту калієву сіль, введений таким чином у полум'я змі- додатково подавалося у оболонку форсунки, яка нює, відповідно, властивості пірогенного кремне- оточує центральний випускний отвір для того, щоб зему, що синтезується. запобігти спіканню. Після полум'яного гідролізу, реакційні гази та 25мЗ/год. (н.у) повітря додатково вводять у одержуваний пірогенний кремнезем легований вогневу трубку, яка знаходиться під незначно зни- калієм (оксид) проводять через систему охоло- женому тиску, із навколишнього середовища. дження з застосуванням зниженого тиску, та част-

Другий газовий компонент, який вводився у ку потоку газу тим самим охолоджують до прибли- аксіальну трубку, містить аерозоль, приготовлений зно 100-1607"С. У фільтрі чи циклоні тверді з 995 водного розчину солі КСІ. Подвійний випуск- частинки відділяються від відхідного газового по- ний отвір, який здійснює розпилення продуктивніс- току. У результаті пірогенний кремнезем, легова- тю 197г/год. аерозолю, був використаний як аеро- ний калієм (оксид), одержується у формі тонко зольний генератор. Водно-солевий аерозоль диспергованого білого порошку. На наступному направляється за допомогою 4мЗ/год. (н.у.) повіт- етапі будь-які залишки соляної кислоти видаля- ря, як носія, через зовнішню трубу, що обігріваєть- ються з легованого кремнію при температурі від ся, та залишає внутрішню форсунку при темпера- 400 до 7007С обробкою повітрям, що містить во- турі на виході 123"С. Аерозоль, що містить калієву дяний пар. сіль, введений таким чином у полум'я змінює, від- Площа поверхні пірогенного силікагелю за ме- повідно, властивості пірогенного кремнезему, що тодом БЕТ складає 208м2/г. Вміст оксиду калію, синтезується. що аналітично визначається, складає 0,18мас.9о.

Після полум'яного гідролізу, реакційні гази та Умови одержання приведено у табл.1, пара- одержуваний пірогенний кремнезем легований метри полум'я приведено у таблиці 2, та додаткові калієм проводять через систему охолодження з аналітичні данні кремнезему, одержаного таким застосуванням зниженого тиску, та частку потоку чином, приведені у таблиці 3. газу тим самим охолоджують до приблизно 100- Приклад 4 160"С. У фільтрі чи циклоні тверді частинки відді- Легування за допомогою аерозолю, приготов-

леного з розчину хлориду калію (МР 3744) ратурі на виході 160"С. Аерозоль, що містить калі- 4 44кг/год. 5зіСсії випарювали при температурі єву сіль, введений таким чином у полум'я змінює, біля 1307"С та направляли у центральну трубку відповідно, властивості пірогенного кремнезему, розпилювача відомої конструкції, відповідно до що синтезується.

ІОЕ 196 50 5001. Крім того, 2,0м3/год. (н.у) водню Після полум'яного гідролізу, реакційні гази та та 6,7мЗ/год. (н.у.) повітря подавали у ту ж трубку. одержуваний пірогенний кремнезем легований

Газова суміш спрямовується з внутрішньої розпи- калієм (оксид) проводять через систему охоло- лювальної форсунки та горить у камері згоряння дження з застосуванням зниженого тиску, та част- вогневої труби з водяним охолодженням. ку потоку газу тим самим охолоджують приблизно

О,Змз/год. (н.у.;) (оболонка) водню та 0,2мЗ/год. до 100-1602С. У фільтрі чи циклоні тверді частинки (н.у) азоту додатково подавалося у оболонку фо- відділяються від відхідного газового потоку. У ре- рсунки, яка оточує центральний випускний отвір зультаті пірогенний кремнезем, легований калієм для того щоб запобігти спіканню. (оксид), одержується у формі тонко дисперговано-

ЗБмЗ/год. (н.у) повітря додатково вводять у го білого порошку. На наступному етапі будь-які вогневу трубу, яка знаходиться під незначно зни- залишки соляної кислоти видаляються з леговано- женому тиску, із навколишнього середовища. го кремнію при температурі від 400 до 7007 об-

Другий газовий компонент, який вводився у робкою повітрям, що містить водяний пар. аксіальну трубку, містить аерозоль, приготовлений Площа поверхні пірогенного силікагелю за ме- з 2,4895 водного розчину солі КСІ. Подвійний випу- тодом БЕТ складає 324м2/г. Вміст оксиду калію, скний отвір, який здійснює розпилення продуктив- що аналітично визначається, складає 0,18мас.9о. ністю 246бг/год. аерозолю, був використаний як Умови одержання приведено у табл.1, пара- аерозольний генератор. Водно-солевий аерозоль метри полум'я приведено у таблиці 2, та додаткові направляється за допомогою 3,5мЗ/год. (н.у.) пові- аналітичні данні кремнезему, таким чином одер- тря, як носія, через зовнішню трубку, що обігріва- жаного, приведені у таблиці 3. ється, та залишає внутрішню форсунку при темпе-

Таблиця 1

Експериментальні умови одержання пірогенного кремнезему

Первинне Не Не М2 обо- Кількість | Повітря сі ЗІСІї | повітря Огдод. основний |оболонка| лонка Темп. Розчин .| аеро- аероз. ІВЕТ

З мУгод. З З З газу | калієвої солі З 2 кг/год. |мУгод. (н.у) (н.у) мУгод. мУгод. | мУгод. ес КСІ-масоб золю, МУгОд. МГ і (н.у) (ну) (н.у) г/год (н.у) 2| 444 | 57 | 1л15| 47 | 05 | 02 | 123| 9 | 195 | 4 ел 3| 444| 7 | о | 25 | 03 | 02 | л160| 248 | 204 | 35 |гоВ 4| 444 | 67 | о | 2о | 03 | 02 | 139 | 248 | 246 | 35 |за

Примітки:

Первинне повітря - кількість повітря у центральній трубці; Но основний - водень у центральній трубці;

Газ. темп. - температура газу в вихідному отворі центральної трубки; Кількість аерозолю - масова ви- трата розчину солі перетвореного у аерозольну форму;

Повітряний аерозоль - кількість газу - носія (повітря) аерозолю

Таблиця 2

Параметри полум'я при одержанні легованого пірогенного кремнезему

Ме) Гаммаядрог| | Лямбдаядрог| | УКномім/сев//:2

Примітка: Гамма ядро - співвідношення водню у центральній трубці; Лямбда ядро: співвідношення кис- ню у центральній трубці; для точних розрахунків та визначення гамма та лямбда див. (ЕР 0 855 3681;

МКнорм 7 Швидкість витікання при стандартних умовах (273 К, Татм).

Таблиця З

Аналітичні данні зразків одержаних відповідно до прикладів 1-4

БЕТ |РН 455 водної |Вміст калію у вигляді| ДБФ в 16г зваженої кіль-| Насипна гус- | Густина при трам-

Імег| | дисперсії |- КгО Імасоо| кості у (Г/Л О0г тина (г/л буванні г/л л127| 7 | 0,316 3|208| 666 | 01577774 19 | 77772521

Примітка: рН 495 сусп. - рН значення 495 водної суспензії; ДБФ - дибутилфталат абсорбція; н.к--т. «прилад не виявляє кінцевої точки.

Низьке структурування: Нормальне значення: графік, що показує вза-

Критерієм ступеня структурування пірогенного ємозв'язок між ДБФ та БЕТ для аеросилу «норма- кремнезему є абсорбція дибутилфталату (ДБФ). льної» структури приведено у серії документів

Менше значення ДБФ вказує на більш низьке Рідтепіе Ме11, Оедизза Ас (сторінка 30). Даний структурування (тобто, ступінь зростання) кремне- графік був визначений як «нормальне значення» зему, тобто, первинних часточок. для пірогенного кремнезему.

Тим не менш, так як ДБФ абсорбція сама зна- Таким чином, для прикладів 1 та 2 даного ви- чно залежить від питомої поверхні (БЕТ), ДБФ по- находу, ДБФ абсорбція близько 270мас.бо буде винна завжди визначатися у поєднанні з питомою очікуваною відповідно до графіка наведеного там, поверхнею. однак кінцева точка не виявляється, що вказує на

Якщо вимірювальний прилад не виявляє кін- дуже низькі значення ДБФ (явно нижчі ніж цевої точки, можна припускати, що структурування 100Омас.9о). є дуже низьким (ДБФ значення помітно нижчі Дослідження пірогенних кремнеземів легова- 100Омас.9о). них калієм у силіконовому каучуку.

Таблиця 4

Аналітичні данні

Питома повер- ДБФ Втрати при . хня за . о Густина при |абсорбція о: тб

Серія Мо методом БЕТ РН значення| Вміст К2О Імас.9б5| трамбуванні (г/л||. Імасос| сушінні (901 мг/г меР3739,. | 107 | 707 | 018 | .ю3з2 | - | чл мР3740 | 208 | 666 | 05 | 25 | 234 | 14

Продукти зазначені у таблиці 4 досліджували в частин МНМ (технологічна добавка) були пригото- різних силіконових складах (НТУ, І 5К). Як матері- влені на подвійному вальці відповідно до стандар- ал для порівняння при цьому використовувалися тної методики. Через 7 днів суміші піддавали зши- стандартні типи аеросилу, що мали порівнянну ванню за допомогою ОСІ ВР пероксиду. питому поверхню (відомі з Шітапп'5 Епсусіораадіє Механічні властивості двох легованих калієм дег їесппізспеп Спетіє, Моїште 21 (4 еєайоп), зразків відповідно до прикладу З (МР 3740) та від- раде 462 єї зеад. (1982). повідно до прикладу 4 (МР 3744) є незначно гір-

НТМ силіконовий каучук шими ніж порівняльні зразки (Таблиця 5).

Склади, що містять 40 частин кремнезему та 6

Таблиця 5

Механічні властивості вулканізатів та реологія складів

Продут обі на розриві Граничне по у розриву! Теерлієть | доня після | бльямо (н/мме довження |Ос) (Н/м) ІШор АЇ деформації (96) Одн./7дн.

Аеросип200 | 8,5 | 470 | 98 | 56 | 48 | 830/339 (МР 3744) пюре 199 | во же его (Аеросил300 | 90 | 455 | 125 | 64 | 52 | 864546

Пластичність складів за Вільямсом визнача- ється протягом 7 днів, і тоді знову постійно підви- лась після об'єднання складових та через 7 днів щується. На відміну від цього, у відношенні до не- зберігання (таблиця 5). легованого Аеросилу 300, пластичність за Вілья-

Склади становляться м'якішими внаслідок мсом постійно зберігається на високому рівні зволоження кремнезему, яке має місце підчас пе- протягом всього періоду зберігання. Зниження ріоду зберігання. Під час тривалого зберігання протягом 7 днів є дуже незначним (Фігура 2). відбувається твердіння складу та пластичність за Ї5К силіконовий каучук

Вільямсом знову зростає. У планетарний апарат для розчинення вво-

У випадку нормального гідрофільного діоксиду дять 1095 кремнезему, об'єднують складові при кремнію, який одержаний пірогенно (Аеросил 200), малій швидкості (50/500хв' диску планетарного пластичність за Вільямсом значно знижується змішувача/апарату для розчинення), та потім при впродовж 7 днів зберігання і потім знову різко під- високій швидкості (100/2000хв") на протязі 30 хви- вищується. Порівняння продукту відповідно до лин. прикладу З (МР 3740) показує явно більш низьку Після об'єднання складових, суміш набуває початкову пластичність, що знижується у подаль- високу в'язкість, утворюючи майже тверду масу. шому впродовж 7 днів. По мірі зберігання, пласти- Через 30 хвилин диспергування в'язкість та грани- чність підвищується знову досить сильно, але у ця текучості значно зменшуються. У той час, як меншому ступені, ніж у випадку нелегованої порів- продукт відповідно до прикладу З (МР 3740) та няльної речовини. Рух кривої пластичності продук- продукт відповідно до прикладу 4 (МР 3744), тим ту далі, відповідно до прикладу З (МР 3740), може не менше, показує доволі високу границю текучос- порівнюватися - по меншій мірі в початковій обла- ті, продукт відповідно до прикладу 1 (МР 3739) та сті - з гідрофобним Аеросилом К 104, але разом з продукт відповідно до прикладу 2 (МР 3650) фор- тим не може порівнюватися з нелегованим Аеро- мує плинноздатний склад. силом 200 (Фігура 1). Порівняльні нелеговані кремнеземи показують

У випадку продукту відповідно до прикладу 4 значно вищу загущаючу дію та різко виражену гра- (МР 3744), пластичність за Вільямсом явно знижу- ницю текучості (таблиця 6).

Таблиця 6

Реологічні властивості зразків з 1095 кремнезему (МР3739)прикладїї/////СЇ7777171717171111111111101111111111111111111111111111621сСсС у (МР З650)пПриклад2ї///СЇ77111111111111111101111111111111111111111111111601111сСс1 у (МР3740)Приклад3. //-/-//СЇ7777171717171717171111111533111111111711111111111111111198сСс2С

Дослід далі повторювали аналогічним чином, зок. Реологічні властивості цих зразків і зразку, використовуючи продукт відповідно до прикладу 1 взятого в кінці диспергування були визначені. (МР 3739) та відповідно до прикладу 2 (МР 3650) та У зразках відповідно до прикладу 2 (МР 3650), порівняльні зразки Аеросил 90 та Аеросил 130. відповідно до прикладу 1 (МР 3739) та порівняль-

Через 30 хвилин диспергування вміст кремне- ному зразку Аеросил 90 спостерігаються тільки зему був підвищений до 1595 при низькій швидкос- незначні відмінності у в'язкості, яка значно змен- ті (50/500хв"). Наступне диспергування (100/200хв: шується під час періоду диспергування. Зразок 1у протягом 30 хвилин переривають через 5 хви- Аеросил 130, на відміну від цього, має значно ви- лин та через 15 хвилин для того, щоб взяти зра- щу в'язкість, вплив часу диспергування є значно меншим (Фігура 3). 30 хвилин границя текучості вже не визначається.

Відмінності в значеннях границі текучості зна- Два порівняльні зразки демонструють границю чно більш різко виражені (Фігура 4): текучості 1975Па (Аеросил 90) та 3196Па (Аеро-

Не дивлячись на те, що продукт відповідно до сил 130) рівно через 30 хвилин диспергування. прикладу 2 (МР 3650) демонструє різко виражену Дослід потім було продовжено зі збільшеним границю текучості (-753Па) через 5 хвилин, грани- до 2095 вмістом кремнезему при низькій швидкості цю текучості вже не можна визначити лише через (50/500хв"). Як і у наведеному вище прикладі, ди- 15 хвилин. спергування (1000/2000 хв') протягом 30 хвилин

Продукт відповідно до Прикладу 1 (МР 3739) переривають через 5 хвилин та через 15 хвилин показує границю текучості 1763Па через 5 хвилин, для того, щоб взяти зразок. яка знижується до 46Па через 15 хвилин, і через

Таблиця 7а

Реологічні властивості зразків з 2095 кремнезему (МР3739)прикладїї//////71Ї77771717171111111111110111111111111111111111111111117192111С1С (МР З650О)Приклад2ї/////СЇ771111111111111111101111111111111111111111111111771

Наприкінці періоду диспергування не може бу- те, що у випадку порівняльних зразків, Аеросилу ти визначена границя текучості у випадку зразка 90 та Аеросилу 130, початкова границя текучості відповідно до прикладу 2 (МР 3650) та відповідно значно знижується з дуже високих початкових зна- до прикладу 1 (МР 3739). У той час, як в'язкість у чень (у Аеросилу 130 не може бути визначена), випадку Аеросилу 90 є тільки незначно вище ніж у границя текучості є, до того ж дуже високою після калій-легованих зразках, границя текучості є без- диспергування. сумнівно явно виражена. Аеросил 130 показує Суміші після цього зшивають. При зшиванні, значення, які близько у три рази вище для обох стандартний склад (оптимізований гідрофобний величин. наповнювач з максимальною втратою при сушінні

На фігурі 5 показані явні зміни границі текучос- 0,390) переробляється для того, щоб кількість ті. Продукт відповідно до прикладу 1 (МР 3739) зшивального агента (каталізатора та |інгібітору показує значно вищу границю текучості через 5 залишається незмінною) була збільшена відповід- хвилин, ніж показує продукт відповідно до прикла- но до більш високої втрати при сушінні використо- ду 2 (МР 3650); не визначається границя текучості вуваного гідрофобного наповнювача. через 15 хвилин у двох зразків. Не дивлячись на

Таблиця 76

Механічні та оптичні властивості вулканізатів з 2095 кремнезему й Я Пружне відно-

Границя міц- Опір подаль- Я 2 довження (90) А) після дефор-

ІН/мм-| ІН/ммі то мації (901

БЕЗЕ АНИ НИНІ НИНІ НН ЧНІ НИНІ ННЯ НИ УЧОЯ

Приклад 1 3,4 220 2,5 41 62 17,8

Аеросилп90 | 41 | 380 | 28 | 50 | 60 | 158

Не КУН НННШНРУЧНИ НИННО ЧНІ ННЯ НО ЧНО ПОН НИ НОЯ

Приклад 2 2.4 290 2,0 34 57 21,7 (Аеросил!30 | 39 | 190 | (ЗЖ40 | 52 | 60 | 164

Два легованих калієм зразки показують більш низькі значення для границі міцності на розрив, опору по- дальшому розриву та твердості. Не дивлячись на це, обидва зразки значно більш прозорі ніж порівняльні зразки.

ФІГ.1 Твердіння крепу УР 3740 ФИ:2 Твердіння крепу УР 3744 І 800 950

Е т00 5 Бо

ЕІ ГЕ

В во БОХ а 7 550 іх ддшяняняннях

ВОБоо дет Шеети Ш дя в дент і М шд-нт

Е шт тт - 450 дл

Е кон днях Дн З жі

Е щу - В З5о : пи зо -И шин -- 00 250 п ОН 200 150 1.2.3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16. 17 48 19 20 21 25 1.23 4 5 6 7 8 9 10 4112 13 14 15 416 17 18 19 20 21 22 період зберігання (дні) Аероснл?д0 АНЕ період зберігання (дні) АсросняЗ00 АНЕ -- ш УР 3740 -- МУ ---АеросилЯ 104 ВНЕ -- АеросилД 106 ВНЕ

ФІГ.3 В'язкість через 5, 15, 30 хвилин для зразку з 1595 в 0 хв 10 хв 30 хв ієвої ЕЕ І з З ях кремнієвої кислоти : сво ча ї : Ль зе .АША рин ВИШ БЕ еоб щЩщ пет ь о ся Ї Бо водо чит уееч во

Е ли и од ур 3739 . 200174 а ай Я « з НЕ НННН урво кВеншевої кисмоті 5 хв 15 хв 30 хв ФІ 1 Банні 1єкдюєт яєвез о? 12 30) хенінн ля збУзХ з тІгоо

ФІГ. 5 Границя текучості через 5, 15, 30 хвилин для зразку з 2070 кремнієвої кислоти

Потоддеенння - птдуння чт 8000 Ї е сттеетв вв "В 6000 людстяне шк ОТИХ перосни 30

В й й (:ЬБ МР 3650 5 хв 15 хв 30 хв

Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим.

Міністерство освіти і науки України

Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601