DE1069381B - Verfahren zur Erhöhung der Formstabilität bei erhöhter Temperatur von an sich hitzebesitändigen Pasten auf Grundlage von Organopolysiloxanolen und gegebenenfalls Füllstoffen und anderen Feststoffen - Google Patents

Description

PATENTAMT

kl. 39b 22/10

INTERNAT. KL. C 08 g

W20812IVb/39b

ANMELDETAG: 28. FEBRUAR 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

19. NOVEMBER 195«»

Es ist allgemein bekannt, daß man durch Mischen von nicht härtenden, öligen Polysiloxanen mit geeigneten anorganischen Füllstoffen hitzebeständige Pasten von fettartiger Konsistenz erhalten kann.

Diese Pasten weisen eine gute Hitzestabilität in der Art auf, daß sie bei längerer Hitzeeinwirkung nicht \erdicken, gelieren oder härten. Nachteilig jedoch ist. daß sie bei einer Hitzebehandlung ihre plastische Konsistenz verlieren .und dünnflüssig werden. Produkte, die durch längere Einwirkung von Hitze dünnflüssig geworden sind, können durch Zugabe von weiterem Füllstoff zwar wieder verdickt werden, jedoch tritt bei erneuter Hitzeeinwirkung auch wieder eine A^erflüssigung ein. Außer mit den bekannten anorganischen Füllstoffen werden Organopolysiloxanöle auch noch mit anderen festen Stoffen ohne Füllstoffcharakter vermischt, ohne daß hierbei Produkte von fettartiger Konsistenz entstehen. Bekannt sind hier Organopolysiloxanöle, die zur Eröhung ihrer Schmierfähigkeit mit Graphit oder Molybdändisulfid angerieben sind.

Die erhaltenen Anreibungen sind nur zähe Flüssigkeiten ohne eigene Formstabilität und laufen beim Stehen in mehr oder weniger kurzer Zeit wieder unter Ausbildung eines waagerechten Flüssigkeitsspiegels zusammen. Demgegenüber wird unter Paste allgemein »5 ein Produkt verstanden, das einer Verformung einen inneren Widerstand entgegengesetzt und die erzwungene Verformung dann auch entgegen der Schwerkraft aufrechterhalten kann.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man hitzebeständige Pasten von fettartiger Konsistenz sowohl mit Füllstoffen als auch mit Stoffen ohne Füllstoffcharakter erhalten kann, wenn man der Organopolysiloxanpaste oder der Anreibung geringe Mengen einer polymeren Fluorkohlenstoffvcrbindung einverleibt. Hierbei ist darauf zu achten, daß die polymere Fluorkohlenstoffverbindung gleichmäßig und fein verteilt wird, da diese Stoffe in Organopolysiloxanöl unlöslich sind und daher zur Klumpenbildung neigen.

Unter dem Ausdruck »polymere Fluorkohlenstoffverbindung« werden Stoffe verstanden, die durch Polymerisation von monomeren, fluorhaltigen, ungesättigten Kohlenstoffverbindungen zu hochpolymeren, äußerst hitzebeständigen Produkten entstanden sind. Als Beispiel dieser Gruppe sei besonders PoIytetrafluoräthylen erwähnt.

Der Organopolysiloxanbcstandteil kann sich aus jedem beliebigen Organopolysiloxanöl aufbauen. An die Struktur, die Viskosität oder die Herstellungsweise des Organopolysiloxanöles werden keine Anforderungen gestellt. Diese bauen sich allgemein aus der Grundeinheit

Verfahren zur Erhöhung
der Formstabilität bei erhöhter Temperatur von an sich hitzebeständigen Pasten

auf Grundlage von Organopolysiloxan-

ölen und gegebenenfalls Füllstoffen

und anderen Feststoffen

<— »

Anmelder:

Wacker-Chemie G.m.b.H.,
München 22, Prinzregentenstr. 22

Dr. habil. Siegfried Nitzsche und Dr. Rudolf Riedle,

Burghausen (Obb.),
sind als Erfinder genannt worden

auf, wobei η = 0 bis 3 und R jeder beliebige organische Rest sein kann.

Es können z. B. öle verwendet werden, die nur Methylgruppen als organische, an das Silicium gebundene Radikale enthalten. Es können aber auch Mischpolymerisate mit Mischungen von Methyl-, Äthyl-, Phenyl-, Chlorphenyl- und Bromphenylgruppen zur Anwendung gelangen. Es ist auch belanglos, ob die öle linear aufgebaut sind oder ob sie verzweigte Ketten enthalten. Entscheidend ist nur, daß das öl unter dem F.influß der Hitze nicht verdickt, geliert oder härtet.

Als anorganische, in der Paste verarbeitete Füllstoffe können alle bekannten, saugfähigen und hitzebeständigen Substanzen verwendet werden. Insbesondere sind hier die auf Kieselsäure aufgebauten Füllstoffe wichtig. Diese können aus der Gasphase, aus wäßriger Lösung oder aus natürlichen Vorkommen gewonnen werden, sie können aus vollkommen reiner Kieselsäure oder aus unreiner Kieselsäure bestehen, wie sie z. B. in Mischoxyden von Aluminiumoxyd mit Siliciumdioxyd oder in Kieselgursorten vorliegt.

Als nicht saugfähige, feste Stoffe ohne FüHstoffcharakter kommen z. B. Graphit, Molybdändisulfid, Metalloxyde, Metallsalze und Farbstoffe in Frage. Insbesondere kommen hier Stoffe zum Einsatz, die

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wegen ihrer physikalischeil Eigenschaften, wie z. B. Blättchenstruktur, Schmieijwirkung ausüben können. Durch die crfindungsgemäßc Zugabe von geringen Mengen polymcrcr FluorkohJcnstoffverbindungen gelingt es auch, aus allen öligen, fließenden Mischungen von .Organopolysiloxanöl mit festen Stoffen ohne Füllstoflfchnraktcr formbeständige Fette oder Pasten zu erhalten.

Überraschend ist, daß schon äußerst geringe Mengen von polymeren Fluorkohlcnstoffverbindungcn den Effekt einer Pastcnbildung bewirken. So werden meist Mengen von 0,05 bis 0,5% Fluorkohlenstoff, bezogen auf das Organopolysiloxanöl, verwendet. Die erfindungsgemäße Anwendung ist jedoch nicht auf diese Mengen begrenzt. Durch Zugabe geringerer Mengen lassen sich Pasten, die schon an sich eine gute, hitzebeständige Konsistenz aufweisen, noch zusätzlich verbessern. Durch Einverleiben von größeren Mengen kann einer Organopolysiloxanpaste eine besonders hohe Strukturfestigkeit gegeben werden. Jedoch dürfte ein Zusatz von über 2 bis 3°/o die obere Grenze darstellen, da dann die fett- oder pastenartigen Eigenschaften des Produktes wieder verlorengehen.

Für die erfindungsgcmäße Anwendung ist es wichtig, daß der polymere Fluorkohlenstoff möglichst feindispers verteilt wird. Hierbei ist es gleichgültig, ob die geringe Menge Fluorkohlenetoffpolymerisat zuerst ins öl eingearbeitet oder mit dem Füllstoff gemischt wird. Er kann genauso auch in die fertige Paste eingearbeitet werden. Als sehr günstige Arbeitsweise hat es sich erwiesen, aus wenig Organopolysiloxanöl, viel Füllstoff und dem benötigten Fluorkohlcnsloff zuerst eine sehr steife, dicke Paste herzustellen, da hierin die unlösliche Fluorkohlcnstoffverbindung sehr gleichmäßig und fein zu dispergieren ist. Diese Mischung kann dann mit weiterem öl und Füllstoff auf die gewünschte Konsistenz eingestellt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Pasten können Für alle Zwecke verwendet werden, bei denen Organopolysiloxanpasten üblicherweise eingesetzt werden. Dies sind insbesondere: Elektroisolicrpasten, Einbettungsmassen, Salbengrundlagen, Trenn- und GJjMtj lTijtteJ, Oberflächenvergütung und Feuchtigkeitsschutz, Schmierfette für Hähne, Schliffe und Ventile. Scj}imerfje*fte°⁼*Tur°^a gleitende und wälzende Reibung. Schmiermittel mit Zusatz von pyrogen in der Gasphase crzfeugteTTCiesclsäure, Dämpfungsmittel, Medium für Druck- und Schwingungsübertragungen.

ίο Zur Messung der Konsistenz wird in den nachfolgenden Beispielen der Wert der Mikropcnetration angegeben. Darunter versteht man die in Yj₀ mm angegebene Eindringtiefe eines kleinen Standardkonus in das Fett während einer Einwirkungsdauer von 5 Sekunden bei der in »Industrial and Engineering Chemistry«, Analytical Edition. Bd. 11, 1939, S. 108, beschriebenen Prüfmethode. Das heißt, je weicher und fließender das Fett ist, um so höher liegt der Penetrationswert

Beispiel 1

60 g feinstgemahlenes, pulverförmiges Molybdändisulfid für Schmierzwecke und 70 g eines Phenylmethylpolysiloxanöls werden zusammengerieben.

Man erhält eine weiche Paste (Produkt A).

Ebenfalls werden zusammengerieben 60 g desselben Molybdändisulfids und 70 g des gleichen Phenylpolysiloxanöls und 0,1 g einer wässerigen Suspension von Polytetrafluorethylen mit einem Gehalt von 60% Festkörper (Produkt B).

In gleicher Weise werden 60 g Molybdändisulfidpulver, 70 g Phenylmethylpolysiloxanöl und 0,8 g der Polytetrafluoräthylensuspension zusammengerieben (ProduktC).

Bei diesen drei Pasten wird nun die Mikropenetration bestimmt und anschließend eine Hitzealterung bei 200° C während 15 Stunden durchgeführt. Aus der nachfolgenden Tabelle ersieht man den Einfluß, den der polymere Fluorkohlenstoff auf die Hitzebcständigkeit der Paste ausübt:

Produkt A	da	Produkt B
81	ein	70
nicht meßbar,		105
Verflüssigung
getreten
	Beispiel 3

Produkt C

M ikropcnctration

nach dem Mischen

nach 15 Stunden bei 200° C

66
61

Beispiel 2

Zu 85 g eines linearen Mcthylpolysiloxanöls werden 0,85 g einer wässerigen Dispersion von PoIytctrafluoräthylcn (60%ig) gegeben und die Mischung mit einem Tntcnsivrührer homogen durchgeführt. Zu dieser Mischung werden langsam 15 g aktive Kieselsäure zugegeben. Die Paste wird auf einem Walzwerk so lange verarbeitet, bis sie vollkommen homogen und gleichmäßig aussieht. Man erhält ein fettähnliches Produkt mit der Mikropcnetration 40. Nach einer Hitzcaltcrung von 15 Stunden bei 200° C ist der Wert für die Mikropcnetration auf 63 gestiegen. Nach weilcrcn 72 Stunden bei 200° C beträgt er 112. Führt man denselben Versuch ohne Zusatz des Polytetrafluorälihylens aus, so erhält man ein Produkt mit der Mikropcnetration 34. Nach 15stündigem Erhitzen auf 200° C hat das Produkt eine breiige Konsistenz angenommen, weshalb die. Mikropenetration nicht mehr gemessen werden kann.

85 g eines verzweigten Phenylmethylpolysiloxanöls werden mit 15 g einer an der Oberfläche verestertcn, staubförmigen Kieselsäure und 0,02 g reinem PoIytetrafluoräthylen zusammengemischt. Auf einem Walzenstuhl wird die Mischung so lange bearbeitet, bis sie vollkommen homogen ist. Man erhält eine Paste mit einer Mikropenetration von 133. Nach

I Sstündigem Erhitzen auf 200° C steigt die Penetration auf 215. Führt man denselben Versuch ohne den Zusatz der 0,02 g Polytetrafluoräthylen aus, so erhält man eine Paste von der Mikropenetration 122, die nach 15stündigem Erhitzen auf 200° C zu einem dicken öl zerfließt.

Beispiel 4

Zu einer Mischung von 3 g an der Oberfläche ver-

esterter Kieselsäure, 3 g extrafeinem Magnesiumoxyd und 3 g Kieselgur gibt man 0,03 g Polytetrafluor-

äthylen und so viel eines Chlorphenylmethylpolysiloxanöls, daß die Mikropenetration der auf Walzen homogenisierten Paste den Wert von 50 erreicht. Wird diese Paste 40 Stunden bei 200° C getempert, so steigt der Wert für die gemessene Mikropenetration auf 95. Führt man denselben Versuch ohne Zusatz der polymeren Fluorkohlenstoffverbindung aus, so erhält man eine Paste, deren Penetration von anfänglich 50 auf 200 nach der Hitzealterung ansteigt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erhöhung der Formstabilität bei erhöhter Temperatur von an sich hitzebeständigen Pasten auf Grundlage von Organopolysiloxanölen und gegebenenfalls aktiven oder inaktiven Füll- und Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß als die Formstabilität erhöhendes Mittel eine geringe Menge einer polymeren Fluorkohlenstoffverbindung verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere Fluorkohlenstoffverbindung Polytetrafluoräthylen verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die polymere Fluorkohlenstoffverbindung in Mengen von 0,05 bis 3°/o (bezogen auf das Organopolysiloxanöls verwendet wird.