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Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bei Abwesenheit von Feuchtigkeit lagerstabilen, in Gegenwart von Feuchtigkeit kalthärtenden Einkomponenten- Polysiloxanformmassen.
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Plastisch verformbare, kalthärtende Einkomponenten-Polysiloxanformmassen, d. h. Formmassen, die bei Raumtemperatur unter Einwirkung von Feuchtigkeit in einen gummielastischen Zustand übergehen, sind unter der Bezeichnung Einkomponenten-RTV-Silikonmassen bekannt (RTV = Abkürzung für "room temperature vulcanizing"). Derartige Formmassen werden in bedeutendem Umfang für die verschiedensten Abdichtungs- und Verklebungsaufgaben vornehmlich im Bausektor, aber auch in anderen Industriezweigen, verwendet. Sie bestehen in der Regel aus einem linearen Polyorganosiloxan mit reaktiven Endgruppen, meist einem α,ω- Dihydroxypolydimethylsiloxan, sowie anorganischen Füllstoffen, wie hochaktiver Kieselsäure und/oder Kreide, gegebenenfalls farbgebenden Pigmenten, einem unter Zutritt von Feuchtigkeit aktivierbaren Vernetzersystem, meist auf Basis funktioneller, niedrigmolekularer Silane oder Siloxane, sowie Weichmachern. Das Molekulargewicht solcher Polyorganosiloxane liegt im Bereich von etwa 2000 bis 2 Millionen.
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Als Weichmacher werden häufig sogenannte Silikonöle verwendet, das sind Polyorganosiloxane mit chemisch blockierten Kettenenden, z. B. α,ω-Di(trimethylsilyl)-polydimethylsiloxane, die sich chemisch inert verhalten und aufgrund ihres gleichartigen chemischen Aufbaues eine besonders gute Verträglichkeit mit den vernetzten Silikonelastomeren aufweisen. Sie haben Molekulargewichte im Bereich von etwa 1000 bis 100 000 und neigen wegen des hohen Siedepunktes nicht zum Verdunsten aus der vernetzten Formmasse.
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Weichmacher auf Silikonölbasis haben jedoch den Nachteil, daß sie ziemlich teuer sind. Es sind daher bereits eine Reihe von preiswerteren organischen Weichmachern auf Nichtsilikonbasis vorgeschlagen worden, durch die zumindest ein Teil des teuren Silikonöls ersetzt werden soll. Dies ist jedoch nur möglich, wenn derartige Weichmacher gewisse Eignungskriterien erfüllen, nämlich eine möglichst gute Verträglichkeit mit den Silikonformmassen, eine ausreichend geringe Flüchtigkeit und eine gute Alterungsbeständigkeit. Durch die Einarbeitung eines solchen Weichmachers in wirtschaftlich vertretbaren Mengen dürfen ferner die physikalischen und chemischen Eigenschaften der resultierenden Formmassen nicht in unvertretbarer Weise beeinträchtigt werden. Es hat sich gezeigt, daß die meisten der bisher aus der Kunststoff- und Kautschuktechnologie bekannten Weichmacher diese Bedingungen nicht erfüllen und daher für den Einsatz in Silikonformmassen ungeeignet sind.
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Aber auch die wenigen organischen Weichmacher, die für einen wenigstens teilweisen Ersatz des Silikonöls in Frage kommen, erfüllen die obengenannten Eignungskriterien meist nicht in dem gewünschten Maße. So werden in DE-OS 23 64 856 als Weichmacherzusätze Paraffinöle, Di(2-ethyl- hexyl)-adipat oder niedermolekulare Polybutene beschrieben, die den Anteil an Silikonöl in feuchtigkeitshärtenden Silikondichtungsmassen ganz oder teilweise ersetzen sollen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch diese Weichmacher nicht die erforderliche Verträglichkeit mit den Organopolysiloxanen aufweisen, denn ein Zusatz von wenigen Prozenten der genannten Weichmacher führt bereits zu einer Eintrübung der Polymeren. Weitere Weichmacherzusätze, die in Silikondichtungs- und -formmassen verwendet werden, sind die in DE-OS 28 02 170 und insbesondere in DE-OS 29 08 036 beschriebenen Weichmacher, von denen besonders die paraffinischen, naphthenischen und alkylaromatischen Kohlenwasserstofföle von Interesse sind. Gemäß DE-OS 28 02 170 wird als Weichmacher eine Mischung aus 0 bis 25 Gew.-% Silikonöl und 100 bis 25 Gew.-% Trioctylphthalat vorgeschlagen, wobei, wie insbesondere aus Beispiel 1 dieser Druckschrift hervorgeht, die vorgesehene Gesamtmenge der Weichmacher zur Gesamtmenge des difunktionellen Organopolysiloxans zugegeben wird, bevor die Bestandteile vermischt werden.
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Allen vorstehend genannten Weichmachern ist gemeinsam, daß sie nur in relativ begrenztem Umfang das Silikonöl in Silikonformmassen ersetzen können. Sowohl niedrigmolekulare Polybutene als auch Trioctylphosphat sind mit den bei der Herstellung von Silikonformmassen verwendeten Polydimethylsiloxanen so wenig verträglich, daß sie bei praxisnahen Konzentrationsverhältnissen mit diesen Rohstoffen trübe, d. h. zweiphasige Mischungen ergeben. Bei der Verwendung dieser Produkte in Silikonformmassen in wirtschaftlich sinnvollen Mengen sind daher negative Einflüsse dieser Weichmacher auf wichtige anwendungstechnische Eigenschaften der Silikonformmassen, wie Haftungsverluste, Weichmacherwanderung und Ausschwitzen, festgestellt worden. Bei der Verwendung von synthetischen oder mineralischen Ölen auf Kohlenwasserstoffbasis kann man zwar durch Auswahl eines Öles mit hinreichend niedrigem mittlerem Molekulargewicht eine gute Verträglichkeit erhalten; dies ist jedoch nach aller Erfahrung mit einer höheren Flüchtigkeit des Öles verbunden, wodurch einem weitgehenden Einsatz dieser Weichmacher ebenfalls deutliche Grenzen gesetzt sind.
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In der Regel werden die genannten organischen Weichmacher auf Nichtsilikonbasis daher nur zusammen mit einem erheblichen Anteil an Silikonölen in die Polysiloxanformmassen eingearbeitet.
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Eine Klasse von Weichmachern auf Nichtsilikonbasis, die im Vergleich zu den bisher bekannten entsprechenden Weichmachern überraschend gut mit den Silikonformmassen verträglich ist und daher das Silikonöl auch vollständig als Weichmacher ersetzen kann, besteht aus bestimmten, bei Raumtemperatur flüssigen Carbonsäureestern. Einkomponenten-Polysiloxanformmassen, die solche Weichmacher enthalten, sind Gegenstand des deutschen Patents Nr. 33 42 027.
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Eine Einarbeitung von mit den Polysiloxanformmasssen mehr oder weniger verträglichen organischen Nichtsilokonweichmachern zusammen mit Silikonöl in eine entsprechende Polysiloxanformmasse ist daher ohne eine Beeinträchtigung der Qualität des Endproduktes nur in sehr begrenztem Umfgang möglich. Die gewünschte Einsparung an Silikonöl hält sich dabei ebenfalls in bescheidenen Grenzen. Erschwerend kommt hinzu, daß bei dem bisher üblichen Verfahren zur Herstellung solcher Polysiloxanformmassen, bei dem sämtliche Bestandteile in bestimmter Reihenfolge unter Vakuum miteinander gemischt werden, sich die Bestandteile nur langsam zu einer homogenen Mischung verarbeiten lassen. Dies hängt offensichtlich damit zusammen, daß die als Ersatz für das Silikonöl eingesetzten organischen Nichtsilikonweichmacher nicht in dem gleichen Maße mit den Formmassen verträglich sind wie Silikonöl. Die Erreichung einer homogenen Mischung ist jedoch für die Gebrauchsqualität der resultierenden Formmassen von wesentlicher Bedeutung, so daß man bisher die relativ langwierige Einarbeitungsphase und eine verhältnismäßig umständliche Handhabung der hochviskosen Mischung in Kauf genommen hat.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von bei Abwesenheit von Feuchtigkeit lagerstabilen, in Gegenwart von Feuchtigkeit kalthärtenden Einkomponenten-Polysiloxanformmassen zu schaffen, bei dem die vorstehend beschriebenen Einarbeitungsschwierigkeiten bei der Herstellung einer homogenen Mischung ganz oder weitgehend vermieden werden können unter Erhaltung der Vorteile, die mit dem Ersatz des teuren Silikonöls durch billigere Weichmacher verbunden sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von bei Abwesenheit von Feuchtigkeit lagerstabilen, in Gegenwart von Feuchtigkeit kalthärtenden Einkomponenten-Polysiloxanformmassen aus α,ω-Dihydroxypolydimethylsiloxanen, ein oder mehreren organischen Nichtsilikonweichmachern und gegebenenfalls Silikonölen als Weichmacher, Füllstoffen, vernetzend wirkenden Substanzen und gegebenenfalls Beschleunigern, Pigmenten und Haftvermittlern durch homogenes Vermischen der Bestandteile bei Raumtemperatur unter Vakuum und Abfüllen sowie Lagern der erhaltenen Mischung unter Feuchtigkeitsausschluß. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Vormischung aus einem Teil der vorgesehenen Gesamtmenge an unvernetztem, flüssigem α,ω-Dihydroxypolydimethylsiloxan und der Gesamtmenge des oder der organischen Nichtsilikonweichmacher, gegebenenfalls zusammen mit Silikonölen, hergestellt und diese Vormischung danach mit den übrigen Bestandteilen homogen vermischt wird, wobei als Silikonöl α,ω-Di(trimethylsilyl)- polydimethylsiloxane eingesetzt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der überraschenden Feststellung, daß die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten bei der Herstellung einer homogenen Mischung der verschiedenen Bestandteile der Formmassen und insbesondere die relativ schwierige Einarbeitung der Nichtsilikonweichmacher vermieden werden können, wenn man zunächst eine Vormischung aus unvernetztem, flüssigem α,ω-Dihydroxypolydimethylsiloxan und Weichmacher herstellt; eine solche homogene Vormischung ist in der Regel mit sämtlichen geeigneten Weichmachern der oben genannten Arten ohne Schwierigkeiten in kurzer Zeit herstellbar und läßt sich anschließend unerwartet leicht und schnell mit den übrigen Bestandteilen homogen vermischen. Im Vergleich zu Mischungen, die nach dem bekannten Verfahren ohne vorheriges Vormischen hergestellt werden, lassen sich die erfindungsgemäß vorgesehenen Vormischungen erheblich einfacher handhaben, z. B. beim Gießen, Wägen, Fördern u. dgl., und man erhält bei Anwendung der Vormischungen Polysiloxanformmassen von ausgezeichneter Homogenität, die bei Zutritt von Feuchtigkeit bei Raumtemperatur zu gummielastischen Silikondichtmassen mit guten bis sehr guten physikalischen und chemischen Eigenschaften, insbesondere einem sehr zufriedenstellenden Haftvermögen auf Glas und Metall, wie Aluminium, sowie einer guten Haftung auf PVC, vernetzen. Dieser günstige Einfluß von Vormischungen der erfindungsgemäßen Art sowohl auf das Herstellungsverfahren als auch auf die Eigenschaften der resultierenden Polysiloxanformmassen war nicht voraussehbar und läßt sich auch im Nachhinein noch nicht theoretisch erklären.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere überall dort eingesetzt werden, wo bei der herkömmlichen Einarbeitung von Weichmachern in die Polysiloxanformmassen Schwierigkeiten aufgrund einer nicht genügenden Verträglichkeit mit den übrigen Bestandteilen der Mischung auftreten können.
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Die Basis der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren kalthärtenden Einkomponenten-Polysiloxanformmassen bilden unvernetzte, flüssige α,ω-Dihydroxypolydimethylsiloxane. Als Weichmacher werden organische Nichtsilikonweichmacher, gegebenenfalls zusammen mit Silikonölen, eingesetzt. Geeignete organische Nichtsilikonweichmacher sind die bereits in Polysiloxanformmassen eingesetzten, bisher aber wegen ihrer recht begrenzten Verträglichkeit mit den Polysiloxanen schwierig einzuarbeitenden Weichmacherzusätze wie Paraffinöle, Di(2-ethylhexyl)-adipat oder niedermolekulare Polybutene sowie paraffinische, naphthenische und alkylaromatische Kohlenwasserstofföle.
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Besonders bevorzugt werden als Nichtsilikonweichmacher bestimmte, bei 25°C flüssige Carbonsäureester aus gesättigten linearen aliphatischen Monocarbonsäuren mit 1 bis 22 C-Atomen und/oder 1- bis 3fach ungesättigten linearen aliphatischen Monocarbonsäuren mit 3 bis 22 C-Atomen und einwertigen Alkoholen mit 1 bis 18 C-Atomen und/oder zwei- oder dreiwertigen Alkoholen mit 2 bis 18 C-Atomen eingesetzt, wobei diese Ester ein Molekulargewicht von mindestens 115 und maximal 400 sowie einen Siedepunkt von mindestens 120°C aufweisen.
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Die Silikonöle, die gegebenenfalls zusammen mit den Nichtsilikonweichmachern verwendet werden, sind α,ω-Di(trimethylsilyl)- polydimethylsiloxane. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, als Weichmacher für die Vormischung eine Mischung aus 0 bis 90 Gew.-% α,ω-Di(trimethylsilyl)-polydimethylsiloxanen und 100 bis 10 Gew.-% organischen Nichtsilikonweichmachern einzusetzen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vormischung hergestellt und eingesetzt, die als mindestens einen Weichmacher bei 25°C flüssige Carbonsäureester aus gesättigten linearen aliphatischen Monocarbonsäuren mit 1 bis 22 C-Atomen und/oder 1- bis 3fach ungesättigten linearen aliphatischen Monocarbonsäuren mit 3 bis 22 C-Atomen und einwertigen Alkoholen mit 1 bis 18 C-Atomen und/oder 2- oder dreiwertigen Alkoholen mit bis 18 C-Atomen enthält, wobei diese Ester ein Molekulargewicht von mindestens 115 und maximal 400 sowie einen Siedepunkt von mindestens 120°C aufweisen. Beispiele für geeignete Carbonsäureester dieser Art sind n-Butyl- und Isobutylbutyrat, Ethylhexanoat, Ethyldecanoat, Isopropylmyristat, Ethylpalmitat, Isopropylpalmitat und Butylstearat, sowie Carbonsäureester aus einfach ungesättigten Monocarbonsäuren und einwertigen Alkoholen, beispielsweise Ethylundecylenat, Isopropylundecylenat, Butylundecylenat, Ethylpalmitoleinat, Butylpalmitoleinat, Ethyloleat und Butyloleat.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten kalthärtenden Einkomponenten-Polysiloxanformmassen können weitere übliche Bestandteile enthalten, z. B. anorganische Füllstoffe, beispielsweise pyrogene Kieselsäure, gefällte Kieselsäuren, Diatomeenerde oder gemahlenen Quarz, ferner Metalloxide, beispielsweise Titandioxid, Eisen-, Aluminium- oder Magnesiumoxide, Ruß oder Silikate, beispielsweise Aluminium- und/oder Magnesiumsilikate oder Ton, ferner vernetzend wirkende Substanzen, z. B. Acetatvernetzer wie Methyltriacetoxysilan, Aminvernetzer wie Methyltris(cyclohexylamino)-silan oder Benzamidvernetzer, sowie gegebenenfalls Beschleuniger, z. B. Dibutylzinndiacetat, Pigmente, z. B. Kreide, Titandioxid u. dgl., sowie herkömmliche Haftvermittler.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Polysiloxanformmassen zeichnen sich durch eine gute Lagerbeständigkeit aus. Die Vernetzung der homogenen Mischung wird durch Zutritt von Feuchtigkeit bei Raumtemperatur in Gang gesetzt. Man erhält gummielastische, vernetzte Polysiloxanformmassen mit den für Silikondichtungsmaterialien vorteilhaften Eigenschaften, wie guter bis sehr guter Bruch- und Zerreißfestigkeit, guter bis sehr guter Haftung auf Glas, Kunststoffen und Metallen sowie einer guten Handhabbarkeit und Wetterfestigkeit.
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Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polysiloxanformmassen lassen sich besonders vorteilhaft als Dichtungsmassen und Bindemittel zur Herstellung von Dichtungsmaterialien, insbesondere auf dem Bausektor, verwenden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen weiter erläutert. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Vergleichsbeispiel 1
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Eine acetatvernetzende Polysiloxanformmasse wurde nach herkömmlichem Verfahren in einem evakuierbaren Schaufelkneter unter Vakuum durch homogenes Vermischen der folgenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge hergestellt: &udf53;vu10&udf54;&udf53;ta3:35:37,6&udf54;\\ Teile&udf53;tz&udf54; \&udf57;°Ka,w&udf56;-Dihydroxypolydimethylsiloxan(Silikonpolymer), Viskosit¿t bei 20ijC ca. 80¤000¤mPa¤´¤s\ Æ60,00&udf53;tz&udf54; \hydrophobierte pyrogene Kiesels¿ure, B.E.T.-Oberfl¿che ca. 110¤m¥/g\ Æ10,00&udf53;tz&udf54; \&udf57;°Ka,w&udf56;-Di(trimethylsilyl)-polydimethylsiloxan (SilikonÐl 100), Viskosit¿t bei 20ijC ca. 100¤mPa¤´¤s\ Æ25,74&udf53;tz&udf54; \Methyltriacetoxysilan (Acetat-Vernetzer)\ ¸4,25&udf53;tz&udf54; \Dibutylzinndiacetat (Beschleuniger)\ °=U¸0,01°=u&udf53;tz&udf54; \\ 100,00&udf53;tz10&udf54; &udf53;te&udf54;
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Da als Weichmacher ausschließlich ein mit den übrigen Bestandteilen, insbesondere dem Silikonpolymeren, sehr gut verträgliches Silikonöl benutzt wurde, machte die Einarbeitung keine Schwierigkeiten, und die Herstellung der fertigen homogenen Mischung benötigte nur ca. 30 Minuten. Die erhaltene homogene Mischung wurde unter Feuchtigkeitsausschluß in Kunststoffkartuschen abgefüllt und entsprechend gelagert. Nach sechsmonatiger Lagerzeit war das Produkt unverändert gebrauchsfertig. Eine aus einer Kartusche herausgepreßte Probe vernetzte bei Zutritt von Feuchtigkeit zu einer gummielastischen Masse, die nach einer Vernetzungszeit von 7 Tagen einer anwendungstechnischen Prüfung unterzogen wurde. Die Ergebnisse dieser Prüfung sind in der Tabelle 1 zusammengestellt. Sie weisen das Produkt als einen dem Stand der Technik entsprechenden Silikondichtstoff mit den bekannten vorteilhaften Eigenschaften aus.
Vergleichsbeispiel 2
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Es wurde in der gleichen Weise und nach der gleichen Rezeptur verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1 mit dem Unterschied, daß anstelle der 25,74 Teile Silikonöl 100 eine Weichmacherkombination aus 12,87 Teilen Silikonöl 100 und 12,87 Teilen Mineralölweichmacher eingesetzt wurde. Der Mineralölweichmacher besaß einen Siedebereich von 240 bis 370°C, eine Viskosität bei 20°C von 14,4 mm²/s und enthielt 1% aromatischen, 45% naphthenischen und 54% paraffinischen Kohlenstoff.
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Die Mischungszeit bis zur Erreichung der erforderlichen Homogenität betrug ca. 40 Minuten. Sie wurde wesentlich bestimmt durch die ziemlich umständliche Handhabung des hochviskosen Silikonpolymeren und dadurch, daß die Einarbeitung des mit der Silikondichtmasse nicht in gleichem Maße wie Silikonöl verträglichen Mineralölweichmachers relativ langsam erfolgte.
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Die erhaltene homogene Mischung wurde unter Feuchtigkeitsausschluß in Kunststoffkartuschen abgefüllt und entsprechend gelagert. Die Mischung war nach sechsmonatiger Lagerzeit unverändert gebrauchsfertig. Eine aus einer Kartusche herausgepreßte Probe vernetzte bei Zutritt von Feuchtigkeit zu einer gummielastischen Masse, die nach einer Vernetzungszeit von 7 Tagen einer anwendungstechnischen Prüfung unterzogen wurde. Die Ergebnisse der Untersuchungen an der fertigen vernetzten Silikondichtmasse sind ebenfalls in Tabelle 1 zusammengestellt. Daraus geht hervor, daß die Eigenschaften dieses Silikondichtstoffes nicht so gut sind wie diejenigen der Silikondichtmasse aus Vergleichsbeispiel 1 mit einem ausschließlichen Gehalt an Silikonöl als unproblematischem, aber teuren Weichmacher.
Vergleichsbeispiel 3
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Es wurden in der gleichen Weise und nach der gleichen Rezeptur verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1 mit dem Unterschied, daß anstelle des Silikonöls eine entsprechende Weichmachermenge aus 9 Teilen Silikonöl 100 und 16,74 Teilen Mineralölweichmacher eingesetzt wurde. Der Mineralölweichmacher besaß die gleichen physikalischen Eigenschaften, die in Vergleichsbeispiel 2 angegeben sind.
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Wegen des erhöhten Gehaltes an Mineralölweichmacher wurden zur Herstellung einer Formmasse mit der erforderlichen Homogenität ca. 45 Minuten benötigt.
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Die Ergebnisse der Untersuchungen an der fertigen vernetzten Silikondichtmasse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Daraus geht hervor, daß das fertige Produkt deutlich verschlechterte Eigenschaften aufweist, wie eine fettige Oberfläche infolge des Ausschwitzens eines Teils des Öls und in bezug auf PVC und Aluminium ein deutlich geringeres Haftvermögen.
Vergleichsbeispiel 4
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Es wurde in gleicher Weise und nach der gleichen Rezeptur wie in Vergleichsbeispiel 1 verfahren mit dem Unterschied, daß anstelle des Silikonöls 100 eine entsprechende Menge (25,74 Teile) Nichtsilikonweichmacher, nämlich ein 1 : 1-Gemisch aus dem Mineralölweichmacher des Vergleichsbeispiels 2 und einem Polyalkylbenzol mit einer Viskosität bei 20°C von 84 mm²/s und einem Siedebereich von 280 bis 350°C, eingesetzt wurde.
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Die Mischzeit bis zur Erreichung der erforderlichen Homogenität betrug ca. 40 Minuten. Die Eigenschaften der fertigen vernetzten Masse sind in Tabelle 1 angegeben und zeigen, daß das Produkt offenbar infolge des sehr hohen Gehalts an Nichtsilikonweichmacher als Dichtungsmasse nicht mehr zufriedenstellend war. Tabelle 1 (Vergleichsversuche) Die Proben der durch Feuchtigkeitszutritt bei Raumtemperatur vernetzten Silikonformmassen wurden nach 7tägiger Lagerung im Normklima untersucht. &udf53;vu10&udf54;H@&udf53;vz25&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Beispiel 1
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Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde eine kalthärtende Einkomponenten-Polysiloxanformmasse unter Verwendung einer Vormischung hergestellt. Die Gesamtformulierung der Formmasse war wie folgt: &udf53;vu10&udf54;&udf53;ta3:35:37,6&udf54;\\ Teile&udf53;tz&udf54; \&udf57;°Ka,w&udf56;-Dihydroxypolydimethylsiloxan (Silikonpolymer), Viskosit¿t bei 20ijC ca. 80¤000¤mPa¤´¤S\ Æ60,00&udf53;tz&udf54; \MineralÐlweichmacher*) (Siedebereich 240^370ijC)\ Æ12,50&udf53;tz&udf54; \SilikonÐl 100\ Æ13,24&udf53;tz&udf54; \pyrogene Kiesels¿ure, B.E.T.-Oberfl¿che ca. 110¤m¥/g\ Æ10,00&udf53;tz&udf54; \Methyltriacetoxysilan (Acetatvernetzer)\ ¸4,25&udf53;tz&udf54; \Dibutylzinndiacetat (Beschleuniger)\ °=U¸0,01°=u&udf53;tz&udf54; \\ 100,00&udf53;tz10&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sg8&udf54;*)Æphysikalische Eigenschaften°esiehe Vergleichsbeispiel 2.&udf50;&udf53;sg9&udf54;
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Von dieser Formulierung wurden 12,5 Teile = ca. 20,8% der Gesamtmenge an Silikonpolymeren zusammen mit den 12,5 Teilen Mineralölweichmacher für die Vormischung abgezweigt und gesondert homogen vermischt. Es wurde eine klare, relativ dünnflüssige Lösung erhalten, die erheblich einfacher zu handhaben war, z. B. beim Gießen, Wägen und Fördern, als die Komponenten für sich alleine.
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Diese Vormischung wurde zu der restlichen Menge (47,5 Teile) an Silikonpolymeren im evakuierbaren Schaufelkneter unter Vakuum und ständigem Vermischen zugegeben. Die weiteren Bestandteile folgten in der in der Formulierung angegebenen Reihenfolge ebenfalls unter ständigem Vermischen, wobei nach ca. 35 Minuten eine vollständig homogene Mischung erhalten wurde. Das fertige Produkt wurde unter Feuchtigkeitsausschluß in Kunststoffkartuschen abgefüllt und entsprechend gelagert. Das Produkt war nach sechsmonatiger Lagerzeit unverändert gebrauchsfertig. Für die Qualitätsprüfung wurde eine Probe aus einer Kartusche entnommen und unter Zutritt von Feuchtigkeit zu einer gummielastischen Masse vernetzt, die nach einer Vernetzungszeit von 7 Tagen untersucht wurde. Die Ergebnisse der Prüfungen sind in der Tabelle 2 zusammengestellt.
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Ein Vergleich mit den Ergebnissen der Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 in Tabelle 1 zeigt, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Polysiloxanformmasse praktisch gleich gute Gebrauchseigenschaften aufweist wie die Formmasse des Vergleichsbeispiels 1 ohne organische Weichmacher, d. h. mit ausschließlich gut verträglichem, aber teurem Silikonöl als Weichmacher, wobei die Herstellungszeiten für die homogenen Mischungen vergleichbar günstig sind. Gegenüber Vergleichsbeispiel 2 besitzt das Produkt aus Beispiel 1 den Vorteil einer deutlich kürzeren Herstellungszeit der homogenen Mischung und der leichteren Handhabbarkeit der einzusetzenden Bestandteile. Gegenüber der Formmasse des Vergleichsbeispiels 3 ist die Formmasse des Beispiels 1 hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit und des Haftvermögens deutlich überlegen.
Beispiel 2
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In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine kalthärtende Einkomponenten-Polysiloxanformmasse aus den folgenden Bestandteilen hergestellt: °=b:1&udf54;H@@J&udf50;@4Teile&udf50;@1&udf57;°Ka,w&udf56;-Dihydroxypolydimethylsiloxan (Silikonpolymer),&udf50;Viskosit¿t bei 20ijC ca. 80¤000¤mPa¤´¤s@4Æ60,00&udf50;@1MineralÐlweichmacher (wie Beispiel 1)@4Æ16,75&udf50;@1SilikonÐl 100@4¸8,99&udf50;@1pyrogene Kiesels¿ure (wie Beispiel 1)@4Æ10,00&udf50;@1Acetatvernetzer (wie Beispiel 1)@4¸4,25&udf50;@1Beschleuniger (wie Beispiel 1)@4°=U¸0,01°=u&udf50;100,00&udf53;zl10&udf54;@0
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Von dieser Formulierung wurden 16,75 Teile = ca. 28% der Gesamtmenge an Silikonpolymeren zusammen mit der Gesamtmenge an Mineralölweichmacher (ebenfalls 16,75 Teile) für die Vormischung abgezweigt und gesondert homogen vermischt. Es wurde eine klare, relativ dünnflüssige Lösung erhalten, die ebenfalls erheblich einfacher zu handhaben war als die Komponenten für sich alleine.
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Die weitere Verarbeitung erfolgte wie in Beispiel 1. Die Herstellungszeit für die homogene Mischung betrug ähnlich wie in Beispiel 1 ca. 35 Minuten.
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Die erhaltene homogene Mischung wurde ebenfalls unter Feuchtigkeitsausschluß in Kunststoffkartuschen abgefüllt und entsprechend gelagert. Die Mischung war nach sechsmonatiger Lagerung noch unverändert, ist also lagerstabil. Proben der hergestellten Mischung wurden danach aus einer Kartusche herausgepreßt, unter Zutritt von Feuchtigkeit zu einer gummielastischen Masse versetzt und nach einer Vernetzungszeit von 7 Tagen einer anwendungstechnischen Prüfung unterzogen. Die Ergebnisse dieser Prüfung sind in der Tabelle 2 zusammengestellt. Sie zeigen, daß das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt nach der Aushärtung ebenfalls gute Gebrauchseigenschaften aufweist, die denen des Produktes aus Vergleichsbeispiel 3 deutlich überlegen sind, obwohl die Herstellung der homogenen Mischung wesentlich weniger Zeit in Anspruch nahm (35 Minuten statt 45 Minuten in Vergleichsbeispiel 3).
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In den folgenden Beispielen 3 bis 5 wird der günstige Einfluß eines steigenden Vormischungsanteils auf die Herstellungsdauer der homogenen Mischungen demonstriert.
Beispiel 3
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde eine Polysiloxanformmasse mit der folgenden Formulierung hergestellt: °=b:1&udf54;H@@4Teile&udf50;@1Silikonpolymeres (wie Beispiel 1)@4Æ60,00&udf50;@1MineralÐlweichmacher (wie Beispiel 1)@4Æ10,30&udf50;@1Isopropylmyristat@4Æ10,30&udf50;@1SilikonÐl 100@4¸5,14&udf50;@1pyrogene Kiesels¿ure (wie Beispiel 1)@4Æ10,00&udf50;@1Acetatvernetzer (wie Beispiel 1)@4¸4,25&udf50;@1Beschleuniger (wie Beispiel 1)@4°=U¸0,01°=u&udf50;100,00&udf53;zl10&udf54;@0
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Von dieser Formulierung wurden 20,6 Teile = ca. 34,3% der Geamtmenge an Silikonpolymeren zusammen mit der Gesamtmenge (jeweils 10,3 Teile) an Mineralölweichmacher und Isopropylmyristat als Nichtsilikonweichmacher für die Vormischung abgezweigt und gesondert homogen vermischt. Die relativ dünnflüssige Vormischung wurde zu der restlichen Menge an Silikonpolymeren (39,40 Teile) im evakuierbaren Schaufelkneter unter Vakuum zugegeben. Die weitere Verarbeitung erfolgte in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Die Herstellungszeit für die homogene Mischung betrug ca. 35 Minuten.
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Die unter Zutritt von Wasser erhaltene vernetzte gummielastische Formmasse wurde einer anwendungstechnischen Prüfung unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Beispiel 4
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Es wurde eine weitere kalthärtende Einkomponenten-Polysiloxanformmasse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Gesamtzusammensetzung war wie folgt: °=b:1&udf54;@4Teile&udf50;@1Silikonpolymeres (wie Beispiel 1)@4Æ60,00&udf50;@1MineralÐlweichmacher (wie Beispiel 1)@4Æ12,87&udf50;@1SilikonÐl 100@4Æ12,87&udf50;@1Kiesels¿ure (wie Beispiel 1)@4Æ10,00&udf50;@1Acetatvernetzer (wie Beispiel 1)@4¸4,25&udf50;@1Beschleuniger (wie Beispiel 1)@4°=U¸0,01°=u&udf50;100,00&udf53;zl10&udf54;@0
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Von dieser Formulierung wurden 25,74 Teile = ca. 42,9% der Gesamtmenge an Silikonpolymeren zusammen mit den Gesamtmengen (jeweils 12,87 Teile) an Mineralölweichmacher und Silikonöl 100 für die Vormischung abgezweigt und gesondert homogen vermischt. Die relativ dünnflüssige Vormischung wurde anschließend zu der restlichen Menge an Silikonpolymeren (34, 26 Teile) im evakuierbaren Schaufelkneter unter Vakuum zugegeben. Die weitere Verarbeitung erfolgt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Die Herstellungszeit für die homogene Mischung betrug ca. 30 Minuten.
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Die unter Zutritt von Wasser erhaltene vernetzte gummielastische Formmasse wurde anwendungstechnisch geprüft. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle 2 enthalten.
Beispiel 5
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Eine weitere kalthärtende Einkomponenten-Polysiloxanformmasse wurde entsprechend der nachfolgenden Formulierung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt: °=b:1&udf54;H@@4Teile&udf50;@1Silikonpolymeres (wie Beispiel 1)@4Æ60,00&udf50;@1MineralÐlweichmacher (wie Beispiel 1)@4¸7,35&udf50;@1Isopropylmyristat@4Æ11,04&udf50;@1SilikonÐl 100@4¸7,35&udf50;@1Kiesels¿ure (wie Beispiel 1)@4Æ10,00&udf50;@1Acetatvernetzer (wie Beispiel 1)@4¸4,25&udf50;@1Beschleuniger (wie Beispiel 1)@4°=U¸0,01°=u&udf50;100,00&udf53;zl10&udf54;@0
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Von dieser Formulierung wurden 47,80 Teile = ca. 79,7% der Gesamtmenge an Silikonpolymeren zusammen mit den Gesamtmengen an Mineralölweichmacher (7,35 Teile), Isopropylmyristat (11,04 Teile) und Silikonöl 100 (7,35 Teile) für die Vormischung abgezweigt und gesondert homogen vermischt. Die relativ dünnflüssige Vormischung wurde zu der restlichen Menge an Silikonpolymeren (12,20 Teile) im evakuierbaren Schaufelkneter unter Vakuum zugegeben. Die weitere Verarbeitung erfolgte in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Die Herstellungszeit für die homogene Mischung betrug ca. 25 Minuten.
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Die unter Zutritt von Wasser erhaltene vernetzte gummielastische Formmasse wurde anwendungstechnisch geprüft. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 enthalten.
Beispiel 6
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Eine weitere kalthärtende Einkomponenten-Polysiloxanformmasse wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens durch homogenes Vermischen der folgenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge hergestellt: °=b:1&udf54;@4Teile&udf50;@1Silikonpolymeres (wie Beispiel 1)@4Æ50,00&udf50;@1Nichtsilikonweichmacher (wie in Vergleichsbeispiel 4)@4Æ25,74&udf50;@1wurden zun¿chst vorgemischt und danach&udf50;Silikonpolymeres (wie Beipsiel 1)@4Æ10,00&udf50;@1Kiesels¿ure@4Æ10,00&udf50;@1Methyltriacetoxysilan@4¸4,25&udf50;@1Dibutylzinndiacetat@4°=U¸0,01°=u&udf50;100,00&udf53;zl10&udf54;@0
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Obwohl die Gesamtzusammensetzung dieser Mischung derjenigen des Vergleichsbeispiels 4 genau entspricht, ließ sie sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr leicht und unproblematisch ohne Homogenisierprobleme in nur 15 Minuten herstellen, während die in herkömmlicher Weise verarbeitete Mischung des Vergleichsbeispiels 4 erst nach ca. 40 Minuten homogenisiert war. Im Unterschied zu dem Endprodukt des Vergleichsbeispiels 4 weist das erfindungsgemäß hergestellte ausgehärtete Elastomere sehr viel bessere physikalische Eigenschaften auf, wie ein Vergleich der Daten der betreffenden Produkte in Tabelle 1 und Tabelle 2 deutlich macht. Die in Tabelle 2 aufgeführten Untersuchungsergebnisse zeigen, daß das aus Beispiel 6 erhaltene Produkt, gemessen an dem extrem hohen Gehalt an Nichtsilikonweichmacher, überraschend gut als Dichtungs- und Formmasse geeignet ist.
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Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, lassen sich die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung von Vormischungen erhaltenen kalthärtenden Einkomponenten-Polysiloxanformmassen in erstaunlich kurzer Zeit herstellen, ohne daß hierbei die bei der herkömmlichen Arbeitsweise zu beobachtenden Schwierigkeiten bei der Einarbeitung von Weichmachern auf Nichtsilikonbasis auftreten. Tabelle 2 Erfindungsgemäß hergestellte Polysiloxanformmassen &udf53;vu10&udf54;H@&udf53;vz26&udf54; &udf53;vu10&udf54;