DE69701011T2 - Hitzehärtbare Silikonkautschukmischung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Hitzehärtbare Silikonkautschukmischung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung, die ein stark flammenhemmendes gehärtetes Produkt liefert, das ferner ausgezeichnete elektrische Eigenschaften aufweist.
- Siliconkautschuke werde weithin in den verschiedensten Anwendungen aufgrund ihrer ausgezeichneten Wärmebeständigkeit, ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit und ihrer ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften eingesetzt. Ein Nachteil von Siliconkautschuken ist jedoch ihre Entflammbarkeit, wobei als Antwort darauf zahlreiche Zusammensetzungen vorgeschlagen wurden, die selbstauslöschende Flammschutzsiliconkautschuke liefern. Beispielsweise lehrt die japanische Patentveröffentlichung Kokoku 44-2591 (1969) eine Zusammensetzung, die durch Einmische einer Platinverbindung, beispielsweise von Chloroplatin(IV)-säure oder eines Platin-Olefin-Komplexes, in eine Siliconkautschukbasisverbindung hergestellt wurde. Das einfache Einmische derartiger Platinverbindung liefert jedoch lediglich eine geringe Verbesserung der Flammschutzwirkung. Diese Tatsache führte dazu, daß zahlreiche Zusammensetzungen vorgeschlagen wurden, die weitere Verbesserungen der Flammschutzwirkung von Siliconkautschuken durch Kombination einer Platinverbindung und eines anorganische Füllstoffs erreiche. Zusammensetzungen dieser Art sind beispielsweise die in der japanischen Patentveröffentlichung Kokoku 47-21826 (1972) offenbarte Zusammensetzung, in der eine Platinverbindung und Titandioxidstaub in eine Siliconkautschukbasisverbindung eingemischt werden; die in der japanischen Patentveröffentlichung Kokoku 51- 23979 (1976) offenbarte Zusammensetzung, in der eine Platinverbindung und ein Mangancarbonatmikropulver in eine Siliconkautschukbasisverbindung eingemischt werde; und die in der japanischen Patentveröffentlichung Kokoku 51-35501 (1976) offenbarte Zusammensetzung, bei der eine Platinverbindung und Eisenoxidpulver in eine Siliconkautschukbasisverbindung eingemischt werden.
- Selbst diese Siliconkautschukzusammensetzungen besitze keine vollständig zufriedenstellende Flammschutzwirkung. Die eine Platinverbindung und Titandioxidstaub enthaltende Zusammensetzung liefert einen Siliconkautschuk, dessen elektrische Eigenschaften in feuchter Atmosphäre beeinträchtigt werden. Die eine Platinverbindung und Mangancarbonat enthaltende Zusammensetzung krankt an einer gehemmte Vulkanisation und folglich an einem Versagen, vollständig vulkanisiert zu werde, wen als Vulkanisiermittel ein Organoperoxid vom Acyltyp verwendet wird. Die eine Platinverbindung und Eisenoxid enthaltende Zusammensetzung besitzt keine verbesserte Flammschutzwirkung in Abwesenheit großer Mengen von Eisoxid, wobei große Zugabemengen die mechanische Festigkeit des erhaltene Siliconkautschuks verringern.
- Weitere bekannte Maßnahmen zur Verbesserung der Flammschutzwirkung von Siliconkautschukzusammensetzungen bestehen in einer Erhöhung der Zugabemenge eines nicht entflammbaren, anorganischen Füllstoffs und in der Verringerung der Zugabemenge des entflammbaren Polyorganosiloxangummis. Die durch diese Maßnahmen bereitgestellten Siliconkautschukzusammensetzungen besitze schlechte Formbarkeitseigenschaften, wobei ein Wärmehärten derselben Siliconkautschukformteile mit geringerer mechanischer Festigkeit liefert. Diese Nachteile schränken die Einsetzbarkeit dieser Zusammensetzungen ein.
- Als Ergebnis umfangreicher Untersuchungen zur Lösung der oben beschriebenen Probleme haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt daß ein Einmischen spezieller Additivkomponenten in eine spezielle wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung einen gehärteten Siliconkautschuk mit deutlich verbesserter Flammschutzwirkung und deutlich verbesserten elektrischen Eigenschaft, wie sie durch die bessere Kriechstromfestigkeit widergespiegelt werden, liefert.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung bereitzustellen, die zu einem in hohem Maße flammenhemmenden Siliconkautschuk mit ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, bei dem die mechanische Festigkeit nicht beeinträchtigt ist, aushärtet.
- Die wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung umfaßt (A) einen Organopolysiloxangummi mit mindestens zwei siliciumgebundenen Alkenylgruppen in jedem Molekül und der durchschnittlichen Zusammensetzungsformel RaSiO(4-a)/2, worin R für substituierte oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppe steht und a einen Wert von 1,95 bis 2,05 besitzt, (B) Siliciumdioxidmikropulver, (C) Aluminiumhydroxidpulver, (D) Benzotriazol, (E) das Reaktionsgemisch aus (a) einer Platinverbindung und (b) 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol und (F) ein Organoperoxid. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung der wärmehärtbaren Siliconkautschukzusammensetzung beschrieb.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung, die
- (A) 100 Gew.-Teile eines Polyorganosiloxangummis mit mindestens zwei siliciumgebundenen Alkenylgruppen in jedem Molekül und der durchschnittlichen Zusammensetzungsformel RaSiO(4-a)/2, worin R für substituierte oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppen steht und a einen Wert von 1,95 bis 2,05 besitzt,
- (B) 10 bis 100 Gew.-Teile Siliciumdioxidmikropulver,
- (C) 1 bis 50 Gew.-Teile Aluminiumhydroxidpulver,
- (D) 0,01 bis 10 Gew.-Teile Benzotriazol,
- (E) das Reaktionsgemisch aus (a) einer Platinverbindung und (b) 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol, wobei das Reaktionsgemisch in einer Menge zugesetzt wird, die 1 bis 1000 Gew.-Teile Platinmetall pro 1.000.000 Gew.-Teile Komponente (A) liefert und
- (F) 0,1 bis 10 Gew.-Teile Organoperoxid umfaßt.
- Im folgenden wird die vorliegende Erfindung detaillierter erläutert: Bei dem Polyorganosiloxangummi (A) handelt es sich um die Basiskomponente der vorliegenden Zusammensetzung. Sie besitzt die durchschnittliche Zusammensetzungsformel RaSiO(4-a)/2. In der Formel für die Komponente (A) bezeichnet R substituierte oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppen, beispielsweise Alkylgruppen, wie Methyl, Ethyl und Propyl, Alkylgruppen, wie Vinyl, Allyl, Butyl und Hexenyl, Arylgruppen, wie Phenyl, 3,3,3-Trifluorpropyl, 2-Phenylethyl und 2-Cyanoethyl. Der tiefgestellte Index a besitzt einen Wert von 1,95 bis 2,05. Die Komponente (A) umfaßt mindestens zwei siliciumgebundene Alkenylgruppen in jedem Molekül. Die Alkylgruppen können in an der Molekülkette hängende Positionen, in terminalen Positionen oder in beiden Arte von Position gebunden sein. Die Molekülstruktur der Komponente (A) kann geradkettig oder teilweise verzweigt geradkettig sein. Die Komponente (A) besitzt im allgemeinen einen Polymerisationsgrad im Bereich von 1000 bis 20.000. Bei der Komponente (A) kann es sich um ein Homopolymer oder ein Copolymer oder ein Gemisch derartiger Polymere handeln. Beispiele für die die Komponente (A) bildenden Siloxyeinheiten sind Dimethylsiloxy, Vinylmethylsiloxy, Methylphenylsiloxy und (3,3,3-Trilfuorpropyl)methylsiloxy. Beispiele für die terminalen Molekülgruppen in der Komponente (A) sind Trimethylsiloxy, Silanol-, Vinyldimethylsiloxy und Vinylinethylhydroxysiloxygruppen. Beispiele für den vorliegenden Polyorganosiloxangummi sind vinyldimethylsiloxyendblockierte Dimethylsiloxan- Vinylmethylsiloxan-Copolymergummis, vinyldimethylsiloxyendblockierte Polydimethylsiloxangummis, silanolendblockierte Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymergummis, vinylmethylhydroxysiloxyendblockierte Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymergummis und vinyldimethylsiloxyendblockierte Dimethylsiloxan-Methylpehnylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymergummis.
- Das als Komponente (B) gemäß der vorliegende Erfindung verwendete Siliciumdioxidmikropulver ist ein verstärkender oder halbverstärkender Füllstoff und eine essentielle Komponente, die dem durch Härtung der vorliegenden Zusammensetzung gebildete Siliconkautschuk mechanische Festigkeit verleiht. Beispiele für diese Siliciumdioxidmikropulver sind verstärkende Siliciumdioxidmikropulver, beispielsweise nach dem Trockenverfahren hergestellte Siliciumdioxidsorten, wie Quarzstaub, und nach dem Naßverfahren hergestellte Siliciumdioxidsorten, wie Kieselgallerte. Beispiele für die Komponente (B) sind ferner halbverstärkende Siliciumdioxidmikropulver, wie Quarzpulver und Diatomeenerde. Die Komponente (B) ist vorzugsweise Siliciumdioxidmikropulver mit einer Teilchengröße von 50 um und einer spezifischen Oberfläche von > 50 m²/g. Darüber hinaus ist es bevorzugt, daß die Oberfläche des Siliciumdioxidmikropulvers durch Behandlung mit einer Organosiliciumverbindung, wie einem Organosilan, Organosilazan oder Organosiloxanoligomer, hydrophobiert ist. Die Zugabe von zu wenig Komponente (B) führt zu einer geringeren mechanische Festigkeit der gehärteten Zusammensetzung. Die Zugabe von zu viel Komponente (B) beeinträchtigt das Einmischen in die Komponente (A). Folglich sollte die Komponente (B) in einer Menge von 10 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Komponente (A) zugesetzt werde. Eine Zugabe von weniger als 10 Gew.-Teil Komponente (B) führt zu einer geringeren mechanischen Festigkeit der Zusammensetzung nach Aushärtung während die Zugabe von mehr als 100 Gew.-Teilen das Einmischen in die Komponente (A) stark beeinträchtigt.
- Das Aluminiumhydroxidpulver (C) fungiert dahingehend, daß es den einzumischende Anteil der Komponente (A) verringert und so die Flammschutzeigenschaft verbessert. Dieses Aluminiumhydroxidpulver besitzt vorzugsweise eine Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 50 um und insbesondere eine Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 10 um. Die Komponente (C) wird in Mengen von 1 bis 50 Gew.- Teilen pro 100 Gew.-Teile Komponente (A) zugesetzt.
- Das verwendete Benzotriazol (D) besitzt selbst keine Wirkung, es besitzt jedoch eine synergistische Wirkung in Kombination mit der Komponente (E) und fungiert dahingehend, daß es die Flammschutzwirkung der vorliegenden Zusammensetzung stark erhöht. Die Komponente (D) wird in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.-Teil und insbesondere in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen Komponente (A) zugesetzt. Wenn die Konzentration der Komponente (D) unter 0,01 Gew.-Teil liegt, wird keine funktionelle Wirkung erreicht. Die Komponente (D) ist in der Siliconkautschukzusammensetzung schlecht dispergierbar, wenn sie in Mengen von mehr als 10 Gew.-Teil verwendet wird, wobei die Verwendung derartiger Mengen die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung beeinträchtigt.
- Die verwendete Komponente (E) ist ein Reaktionsgemisch aus (a) einer Platinverbindung und (b) 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol. Die Komponente (E) und ihre Mitverwendung zusammen mit dem Benzotriazol (D) liefert die hauptsächliche Verbesserung der Flammschutzwirkung der vorliegenden Zusammensetzung. Diese Kombination aus Komponente (E) und Komponente (D) sorgt ferner für eine merkliche Verbesserung der elektrischen Eigenschaft, wie der Kriechstromfestigkeit.
- In der hier verwendeten Form bezeichne das Reaktionsgemisch aus einer Platinverbindung und von 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol ein Produkt, das durch die Reaktion dieser beide Verbindungen geliefert wird, sowie Gemische, in denen dieses Produkt mit entweder einem oder beide Vorläufern, d. h. der Platinverbindung und 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol, vermischt ist. Beispiele für die Platinverbindung (a) in der Komponente (E) sind Chloroplatin(IV)-säure, die Kalium- und Natriumsalze von Chloroplatin(IV)- säure, Chloroplatin(IV)-säure-Olefinkomplexe, Chloroplatin(IV)-säure-Alkenylsiloxan-Komplexe und die Diketonkomplexe von Platin. Von den oben genannten sind Chloroplatin(IV)-säure und der in der japanischen Patentveröffentlichung Kokoku 42-22924 (1967) offenbarte Platin-Alkenylsiloxan-Komplex besonders bevorzugt. Das als Komponente (b) verwende 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol ist als Hemmer der Hydrosilylierungsreaktion bekannt.
- Das Gew.-Verhältnis Komponente (a)/Komponente (b) liegt zweckmäßigerweise in einem Bereich von 1/0,1 bis 1/1000, vorzugsweise im Bereich von 1/1 bis 1/100. Es ist bevorzugt, daß die Zahl der Mole der Komponente (b) größer ist als die Zahl der Mole der Komponente (a). Das Reaktionsgemisch kann beispielsweise durch Vermischen der Komponenten (a) und (b) und Schütteln oder Rühren dieses Gemisches bei Umgebungstemperatur oder höherer Temperatur und anschließendes Stehenlassen hergestellt werde.
- Die Komponente (E) wird der vorliegenden Zusammensetzung in einer Menge zugesetzt, die 1 bis 1000 Gew.-Teile Platinmetall und vorzugsweise 10 bis 200 Gew.-Teile Platinmetall pro 1.000.000 Gew.-Teile Komponente (A) liefert. Die Zugabe von weniger als 1 Gew.-Teil Platinmetall liefert keine zufriedenstellende Flammschutzwirkung oder zufriedenstellende elektrische Eigenschaften, beispielsweise keine zufriedenstellende Kriechstromfestigkeit. Bei Zugabe von mehr als 1000 Gew.-Teilen Platinmetall kommt es zu keine weiteren Wirkungen.
- Das Organoperoxid (F) fungiert dahingehend, daß es die erfindungsgemäße Zusammensetzung aushärte. Bei dieser Komponente kann es sich um die bekannten Organoperoxide, die typischerweise als Härtungsmittel für Siliconkautschukzusammensetzungen verwendet werden, handeln. Beispiele für geeignete Organoperoxide sind Benzoylperoxid, tert.-Butylperbenzoat, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, Dicumylperoxid und 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)hexan.
- Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfaßt die Komponente (A) bis (F) und kann ferner, sofern die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht in widriger Weise beeinträchtigt werden, verschiedene, zum Einsatz in Siliconkautschukzusammensetzung bekannte Additive enthalten. Beispiele für derartige Additive sind nichtverstärkende Füllstoffe, Pigmente, Wärmestabilisatoren, Flammschutzmittel, interne Trennmittel und Plastifizierungsmittel. Beispiele für die nichtverstärkende Füllstoffe sind Calciumcarbonat, Glimmer, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid und Magnesiumhydroxid. Beispiele für die Pigmente sind Ruß, Eisenoxidrot und Titandioxid. Beispiele für die Wärmestabilisatoren sind Seltenerdoxide, Seltenerdhydroxide, Cersilanolat und die Fettsäuresalze von Cer. Beispiele für die Flammschutzmittel sind Titandioxidstaub, kleine Mengen Ruß, Mangancarbonat und Zinkcarbonat.
- Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann einfach durch Vermischen der oben beschriebenen Mengen der oben genannte Komponente (A) bis (F) bis zur Homogenität hergestellt werden. In einem bevorzugte Verfahren werden die Komponenten (A), (B) und (C), jedoch vorzugsweise unter Erwärmen, zur Herstellung einer Siliconkautschukbasisverbindung vermischt, worauf die Komponenten (D), (E) und (F) eingemischt werden. Wenn die Komponente (B) ein nicht hydrophobiertes verstärkendes Siliciumdioxidmikropulver mit einer spezifische Oberfläche von 50 m²/g ist, wird vorzugsweise ein Plastifzierungsmittel, beispielsweise ein silanolendblockiertes Diorganosiloxanoligomer, Hexaorganodisilazan und Wasser oder Hexaorganodisiloxan, in Mengen von 1 bis 30 Gew.-Teil pro 100 Gew.-Teile Komponente (A) eingemischt. Wohlbekannte Mischvorrichtungen können zum Vermischen der Komponente (A), (B) und (C) verwendet werden, beispielsweise ein Knetmischer oder ein kontinuierlich vermischender Doppelschneckenextruder. Die Komponente (D), (E) und (F) können ferner unter Verwendung einer Mischvorrichtung, beispielsweise einer Zweiwalzenmühle oder eines Knermischers, eingemischt werden.
- Die vorliegende Zusammensetzung kann durch Erwärme auf mindestes die Zersetzungstemperatur des Organoperoxids (F), beispielsweise 130-200ºC, gehärtet werden. Die vorliegende Zusammensetzung kann nach Verfahren, die zum Ausformen wärmehärtbarer Siliconkautschuke bereits allgemein bekannt sind, beispielsweise Preßform oder Strangpressen, ausgeformt werde.
- Die vorliegende Zusammensetzung härtet unter Bildung eines Siliconkautschuks mit hoher mechanischer Festigkeit, ausgezeichneten Flammhemmwirkung und ausgezeichneten elektrische Eigenschaften, beispielsweise Kriechstromfestigkeit, aus. Folglich kann die vorliegende Zusammensetzung als elektrisches Isoliermaterial in Anwendungen, in denn derartige Eigenschaften kritisch sind, beispielsweise in Hochspannungs- oder Hochstromanwendungen und insbesondere in Außenanwendungen, verwendet werden.
- Die vorliegende Erfindung wird im folgende anhand von Arbeitsbeispielen erläutert, in denen Teile Gew.-Teile bezeichnen und die für die Viskosität angegebenen Werte bei 25ºC gemessen wurden. Die physikalischen Eigenschaften, die Flammschutzwirkung und die elektrischen Eigenschaften der gehärteten Siliconkautschukzusammensetzungen wurden in den Beispielen mit Hilfe der folgenden Verfahren gemessen.
- Die physikalische Eigenschaften der Siliconkautschuke wurden nach den in der japanisch Industrienorm 115 K 6301 "Physical Testing Methods for Vulcanized Rubbers" ausgeführten Verfahren gemessen. Die wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung wurde 10 min bei 170ºC preßgeformt, wobei eine 2 mm dicke Siliconkautschukfolie erhalten wurde. Die Werte der mechanischen Festigkeit dieser Siliconkautschukfolie wurden anschließend nach dem in der japanischen Industrienorm JIS K 6301 angegebenen Verfahren gemessen.
- Die Flammschutzwirkung wurde gemäß den in UL-94 angegebenen Verfahren gemessen. Die wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung wurde in eine Folienherstellungsform eingefüllt und 10 min bei 170ºC preßgeformt, wobei eine 1 mm dicke Siliconkautschukfolie erhalten wurde. Diese Siliconkautschukfolie wurde zu Testprüflingen einer Länge von 130 mm, einer Breite von 13 mm und einer Dicke von 1 mm zurechtgeschnitten. Die Testprüflinge wurden vertikal in ruhender Luft aufgehängt und durch zehnsekündiges Einwirkenlassen einer Bunsenbrennerflamme (Flammenbreite 11 mm, innere Flammenhöhe 20 mm, äußere Flammenhöhe 40 mm) angezündet, indem die untere Kante des Testprüflings mit der Spitze der inneren Flamme in Berührung gebracht wurde. Der Bunsenbrenner wurde anschließend von dem Testprüfling entfernt und die Zeit in s gemessen, bis die brennenden Flammen an dem Testprüfling erloschen. Dieser Flammenkontakttest wurde zweimal mit jedem von 5 Testprüflingen durchgeführt, wobei der Mittelwert (in s) der 10 Messung als Wert der Flammschutzwirkung angegeben wird.
- Zur Bestimmung der elektrischen Eigenschaften wurde ein Antikriechstromtest auf einer geneigten Fläche gemäß International Elektrotechnical Commission (IEC) Publication 587 durchgeführt. Das Testinstrument war ein Modell HAT-520 von Hitachi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha. Die Testspannung betrug 3,5 kV. Die in den Tabellen der Testergebnisse angegebene Bewertung A bezeichnet die Zeit in min. die erforderlich ist, bis der in einer Hochspannungsschaltung durch den Testprüfling fließende Strom 60 mA überstieg. Die in den Tabellen der Testergebnisse angegebene Bewertung B bezeichnet die Zeit in min für ein Kriechen, um eine auf der Oberfläche des Testprüflings an einer Stelle 25 mm von der unteren Elektrode entfernt aufgebrachte Markierung zu erreichen.
- Die folgenden Bestandteile wurden in einen Knetmischer eingetragen und bis zur Homogenität vermischt: 100 Teile eines vinyldimethylsiloxyendblockierten Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan-Copolymergummis mit einem Polymerisationsgrad von 3000, der aus 99,87 Mol-% Dimethylsiloxyeinheiten und 0,13 Mol% Vinylmethylsiloxyeinheiten besteht, 30 Gew.-Teile Quarzstaub mit einer spezifische Oberfläche von 300 m²/g; 15 Teile Aluminiumhydroxidpulver mit einer mittlere Teilchengröße von 1 um und 10 Teile silanolendblockiertes Polydimethylsiloxanoligomer (Viskosität 30 mPas) als Plastifizierungsmittel.
- Das Ganze wurde 60 min auf 175ºC erwärmt, um eine Siliconkautschukbasisverbindung zu liefern. Anschließend wurden 0,15 Teile Benzotriazol und ausreichend Reaktionsgemisch 1 (siehe im folgenden, Platinmetallgehalt = 2500 ppm), um 30 ppm Platinmetall zu liefern, zugegeben und bis zur Homogenität in einer Zweiwalzenmühle in 100 Teile Basisverbindung eingemischt. Eine wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung wurde schließlich durch Zugabe von 0,8 Teilen eines pastenartigen Gemisches von 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)hexan in 50 Gew.-% Siliconöl und Einmischen bis zur Homogenität hergestellt. Das Reaktionsgemisch 1, das aus 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol und einem Platin-Divinyltetramethyldisiloxan enthaltenden Platinverbindungskomplex (Platingehalt = 5000 ppm) erhalten wurde, wurde durch Zugabe von 100 Teilen 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol zu 100 Teil einer Platinverbindungszusammensetzung, die einen Platin-Divinyltetramethyldisiloxankomplex enthält (Platingehalt = 5000 ppm), der bei einer Komplexbildung von Chloroplatin(IV)-säure und Divinyltetramethyldisiloxan hergestellt worden war, hergestellt. Das Vermische dieser beide Vorläufer erfolgte durch Schütteln bei Raumtemperatur und anschließendes Stehenlassen über Nacht. Die physikalische Eigenschaften, die Flammschutzwirkung und die elektrischen Eigenschaften der wärmehärtbaren Siliconkautschukzusammensetzung wurden gemäß der obigen Beschreibung gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
- Für Vergleichszwecke wurde wie oben eine wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung hergestellt wobei jedoch das Aluminiumhydroxidpulver nicht zugegeben wurde (Vergleichsbeispiel 1). Eine weitere wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch das Benzotriazol nicht zugegeben wurde (Vergleichsbeispiel 2). Eine weitere wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch das Reaktionsgemisch 1 nicht zugegeben wurde (Vergleichsbeispiel 3). Schließlich wurde eine weitere wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch das Benzotriazol und das Reaktionsgemisch 1 nicht zugesetzt wurde (Vergleichsbeispiel 4). Die Eigenschaften dieser Zusammensetzungen wurden wie oben gemessen. Diese Ergebnisse sind auch in Tabelle 1 angegeben.
- Wie in Beispiel 1 wurde eine wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung hergestellt, wobei in diesem Fall jedoch das in Beispiel 1 verwendete Reaktionsgemisch 1 durch einen Komplex aus Chloroplatin(IV)-säure und Divinyltetramethyldisiloxan ersetzt wurde. Dieser Komplex wurde in einer Menge zugegeben, die 30 ppm Platinmetall lieferte. Die Eigenschaft dieser wärmehärtbaren Siliconkautschukzusammensetzung wurde anschließend wie in Beispiel 1 gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
- Eine wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung wurde durch anfängliches Vermischen von 0,15 Teilen Benzotriazol und ausreichend Reaktionsgemisch 1 gemäß Beschreibung in Beispiel 1 zur Bereitstellung von 100 ppm Platinmetall mit 100 Teilen der in Beispiel 1 beschriebene Siliconbasisverbindung bis zur Homogenität hergestellt. Anschließend wurde 0,8 Teile einer 50 gew.-%igen Siliconölpaste von 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)hexan unter Einmische bis zur Homogenität in einer Zweiwalzenmühle zugegeben. Die physikalischen und elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Siliconkautschukzusammenserzung wurden gemäß Beschreibung in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
- Die folgenden Bestandteile wurde in einen Knetmischer eingetragen und bis zur Homogenität vermischt: 100 Gew.-Teile eines vinyldimethylsiloxyendblockierten Dimethylsiloxan-Vinylmethylsiloxan- Copolymergummis mit einem Polymerisationsgrad von 3000, der aus 99,87 Mol-% Dimethylsiloxyeinheiten und 0,13 Mol-% Vinylmethylsiloxyeinheiten bestand; 30 Gew.-Teile Quarzstaub mit einer spezifisch Oberfläche von 300 m²/g 15 Teile Aluminiumhydroxidpulver mit einer mittlere Teilchengröße von 1 um und 10 Teile silanolendblockiertes Polydimethylsiloxan (Viskosität = 30 mPas) als Plastifizierungsmittel. Das Gemisch wurde 60 min auf 175ºC erwärmt, wobei eine Siliconkautschukbasisverbindung erhalte wurde.
- Anschließend wurden 0,15 Teile Benzotriazol und ausreichend Reaktionsgemisch 2 (siehe im folgenden, Platinmetallgehalt = 6000 ppm) zur Bereitstellung von 30 ppm Platinmetall zu 100 Teilen der Basisverbindung zugegeben und in einer Zweiwalzenmühle darin bis zur Homogenität eingemischt. Dieses Gemisch wurde mit 0,8 Teil eines pastöse Gemisches aus 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)hexan in 50 Gew.-% Siliconöl unter Einmischen bis zur Homogenität in einer Zweiwalzenmühle zugegeben, wobei eine wärmehätrbare Siliconkautschukzusammensetzung erhalten wurde.
- Das Reaktionsgemisch 2 wurde bei einer Reaktion von 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol und Chloroplatin(IV)-säure erhalte. Das Reaktionsgemisch 2 wurde durch Auflöse von 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol in einer Isopropanollösung von Chloroplatin(IV)-säure unter Schütteln und anschließendes Stehenlassen über Nacht hergestellt. Die physikalische Eigenschaften, die Flammschutzwirkung und die elektrischen Eigenschaften der wärmehärtbaren Siliconkautschukzusammensetzung wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 1
- Durometer-Härte (JIS-A) 36
- Zugfestigkeit (kgf/cm²) 80
- Dehnung (%) 870
- Reißfestigkeit (A) (kgf/cm) 27
- Flammschutzwirkung 150
- Bewertung A (Versagenszeit in min) 146
- Bewertung B (Zeit zum Erreichen von 25 mm in min) 120
- Durometer-Härte (JIS-A) 36
- Zugfestigkeit (kgf/cm²) 80
- Dehnung (%) 870
- Reißfestigkeit (A) (kgf/cm) 27
- Flammschutzwirkung 10
- Bewertung A (Versagenszeit in min) ≥ 360
- Bewertung B (Zeit zum Erreiche von 25 mm in min) 313
- Durometer-Härte (JIS-A) 36
- Zugfestigkeit (kgf/cm²) 80
- Dehnung (%) 870
- Reißfestigkeit (A) (kgf/cm) 27
- Flammschutzwirkung 15
- Bewertung A (Versagenszeit in min) ≥ 360
- Bewertung B (Zeit zum Erreichen von 25 mm in min) 313
Claims (10)
1. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung, die die folgenden Bestandteile umfaßt:
(A) 100 Gew.-Teile eines Polyorganosiloxangummis mit mindestens zwei siliciumgebundenen
Alkenylgruppen in jedem Molekül und der durchschnittlichen Zusammensetzungsformel RaSiO(4-a)/2,
worin R für substituierte oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppen steht und a einen Wert
von 1,95 bis 2,05 besitzt,
(B) 10 bis 100 Gew.-Teile Siliciumdioxidmikropulver,
(C) 1,0 bis 50 Gew.-Teile Aluminiumhydroxidpulver,
(D) 0,01 bis 10 Gew.-Teile Benzotriazol,
(E) das Reaktionsgemisch aus (a) einer Platinverbindung und (b) 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol,
wobei das Reaktionsgemisch in einer Menge zugesetzt wird, die 1 bis 1000 Gew.-Teile
Platinmetall pro 1.000.000 Gew.-Teile Komponente (A) liefert und
(F) 0,1 bis 10 Gew.-Teile Organoperoxid.
2. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die
Komponente (a) aus Chloroplatin(IV)-säure-Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex oder Chloroplatin(IV)-säure
ausgewählt ist.
3. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die
Komponente (A) ein vinyldimethylsiloxyendblockierter Dimethylsiloxan-Vinylmethlsiloxan-Copolymergummi ist.
4. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das
Siliciumdioxidmikropulver eine spezifische Oberfläche von 50 m²/g aufweist.
5. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das
Siliciumdioxidmikropulver durch Behandlung mit einer Organosiliciumverbindung hydrophobiert worden ist.
6. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das
Aluminiumhydroxidpulver eine Teilchengröße im Bereich von 0,1 um bis 10 um aufweist.
7. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, die 0,01 bis 5 Gew.-
Teile Benzotriazol pro 100 Gew.-Teile des Polyorganosiloxangummis umfaßt.
8. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Gew.-
Verhältnis Platinverbindung/3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol 1/0,1 bis 1/1000 beträgt.
9. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Gew.-
Verhältnis Platinverbindung/3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol in einem Bereich von 1/l bis 1/100 liegt.
10. Wärmehärtbare Siliconkautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das
Organoperoxid aus Benzoylperoxid, tert.-Butylperbenzoat, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, Dicumylperoxid und
2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)hexan ausgewählt ist.
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