Способ улучшения адгезии силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения

Изобретение относится к силиконовым композиционным материалам, получаемым по реакции полиприсоединения. Техническая задача - улучшение адгезионной способности силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения. Предложен способ, заключающийся в том, что силиконовый композиционный материал, обладающий повышенной адгезией, полученный на основе полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами общей формулы (CH2=CH)(CH3)2Si-[O-Si(CH3)2-]nO-Si(CH3)2(CH=CH2), (n=1280÷1300, массовая доля винильных групп 0,08% мас., динамическая вязкость 92822÷93000 сП), содержит, по крайней мере, 40 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы {[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z} (х=0,9-1,2; у=0-0,4; z=0,1-0,4), а в качестве добавки, повышающей адгезию, содержит от 5 до 25 мас.ч. галлуазита в расчете на 100 мас.ч. полимера. Способ актуален для заливочных компаундов, герметизирующих, демпфирующих покрытий и других возможных применений.

 

Силиконовые композиционные материалы, получаемые по реакции полиприсоединения, широко используются в качестве заливочных компаундов, покрытий, герметизирующих, демпфирующих материалов в изделиях различного назначения. Специфические условия эксплуатации того или иного изделия, например вибрационные, механические, тепловые нагрузки, предъявляют повышенные требования к адгезии используемого материала, значение которой, в соответствии с рецептурой композиции, может оказаться недостаточным. В ряде случаев введение в состав рецептуры целевого композиционного материала дополнительных ингредиентов не допустимо, например, при получении химически чистых или оптически прозрачных материалов, материалов с высокими диэлектрическими свойствами и др.

Известными способами улучшения прочности при растяжении и адгезии к стеклу, к металлам, к пластикам является использование в составе силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения, по крайней мере, от 5 до 50 мас.ч. силиконовых смол, состоящих из SiO4/2 и RSiO3/2, где R= моновалентная углеводородная группа: метил-, этил-, пропил-, винил-, аллил- и др. (патент США 5,994,461, МПК C08L 83/04, 1999; патент США 6,004,679, МПК В32В 7/12, 1999.)

Известно использование в составе силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения, промоторов адгезии на раздир, выбранных из группы соединений: бис[3-(триметоксисилил)алкил]-фумаратов, бис[3-(триметоксисилил)алкил]-малеинатов, аллил-[3-(триметоксисилил)алкил] малеинатов, аллил-[3-(метоксисилил)-алкил]фумаратов и N-[3-(триметоксисилил)алкил]малеимидов (патент США 6,004,679, МПК В32В 7/12, 1999).

Наиболее близким по рецептуре силиконовым композиционным материалом, получаемым по реакции полиприсоединения и принятый нами за прототип, является композиционный материал, состоящий из 100 мас.ч. жидкой смеси полиорганосилоксанов, которая состоит из 35 мас.%. полиорганосилоксановой смолы, состоящей из 30 мол.% звеньев SiO4/2 и 68,4 мол. % (СН3)3SiO1/2 и 1,6 мол. % (СН2=СН)(СН2)2 SiO1/2, и 65 мас.% полиорганосилоксана с концевыми винильными группами, имеющего вязкость 2,000 сП, 20 мас.ч. микрочастиц двуокиси кремния, обработанных гексаметилдисилазаном, 200 (аналог аэросил 200 с модифицированной поверхностью), полиорганогидридсилоксана и катализатора, содержащего платину [патент США 5,994,461, МПК C08L 83/04, 1999]. Материалы, полученные в соответствии с данной рецептурой, имеют адгезию на отрыв к металлу (сталь) - 15 кг/см 2.

Задачей настоящего изобретения является улучшение адгезионной способности силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения, использующихся в качестве заливочных компаундов, герметизирующих, демпфирующих материалов в изделиях различного назначения, заключающейся в том, что силикрновый композиционный материал, обладающий повышенной адгезией, получают на основе полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами общей формулы:

(CH2=CH)(CH3)2Si-[O-Si(CH3)2-]nO-Si(CH3)2(CH=CH2),

где n=1280÷1300, массовая доля винильных групп составляет 0,08% мас., динамическая вязкость 92822-93000 сП,

содержит, по крайней мере, 40 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы: {[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z}, где х=0,9÷1,2, у=0÷0,4, z=0,1÷0,4;

а в качестве добавки, повышающей адгезию, содержит от 5 до 25 мас.ч. галлуазита (в расчете на 100 мас.ч. полимера).

Указанная задача достигается тем, что в силиконовый композиционный материал, полученный на основе полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами (100 мас.ч.) общей формулы:

(СН2=CН)(СН3)2Si-[O-Si(СН3)2-]nO-Si(СН3)2(СН=СН2),

где n=1280÷1300, массовая доля винильных групп составляет 0,08% мас., динамическая вязкость 92822÷93000 сП,

- 40 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы:

{[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z}, где х=0,9÷1,2, у=0÷0,4, z=0,1÷0,4 и используемый для формирования основного слоя заливки, дополнительно вводится 5 до 25 мас.ч. галлуазита (в расчете на 100 мас.ч. полимера). Полученный состав используется для формирования тонкого слоя, непосредственно прилегающего к поверхностям, между которыми располагается основной слой заливки или герметизации (или демпфирующий слой).

Вулканизация силиконового композиционного материала осуществляется при использовании сшивающего агента олигометилгидридсилоксана, содержащего 0,50÷0,62 мас.% Si-H групп, имеющего вязкость 800 сП, и платину содержащего катализатора, например катализатор Спайера (раствор платинохлористоводородной кислоты в изопропиловом спирте).

Это позволяет существенно улучшить адгезию композиционного слоя к элементам конструкции, одновременно сохранив необходимые служебные свойства компаунда, например заданную прозрачность.

Суть заявленного изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Силиконовый композиционный материал готовят смешением 100 мас.ч. полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами, содержащего 0,08% мас. винильных групп, имеющего динамическую вязкость 92822÷93000 сП с 40 мас.ч. кремнийорганической смолы, общей формулы:

{[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z}, где х=0,9÷1,2, у=0÷0,4, z=0,1÷0,4, смесь выдерживают при температуре 80÷100°С в течение не менее 3 часов, охлаждают до комнатной температуры, добавляют 20 мас.ч. галлуазита и гомогенизируют смесь путем перетирания на механической ступе. Вулканизация композиции происходит в присутствии 15-30 мас.ч. олигометилгидридсилоксана, содержащего 0,50 мас.% Si-H групп, имеющего вязкость 800 сП, и 1 мас.ч. катализатора Спайера. Вулканизирование композиции может происходить при комнатной температуре, оптимальные физико-механические свойства достигаются при 120°С/1 ч или 150°С/0,5-1 ч. Адгезионная прочность при отрыве, кг/см2, составляет: сталь- 29,8; алюминий - 31,29 (отрыв когезионный).

Пример 2

Силиконовый композиционный материал готовится и вулканизируется аналогично Примеру 1 смешением 100 мас.ч. полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами, содержащего 0,08% мас. винильных групп, имеющего динамическую вязкость 92822÷93000 сП с 40 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы:, {[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z}, где х=0,9÷1,2, у=0÷0,4, z=0,1÷0,4 и 14 мас.ч. галлуазита. Адгезионная прочность при отрыве, кг/см2, составляет: сталь- 35,0; алюминий - 36,8 (отрыв когезионный).

Пример 3

Силиконовый композиционный материал готовится и вулканизируется аналогично Примеру 1 смешением 100 мас.ч. полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами, содержащего 0,08% мас. винильных групп, имеющего динамическую вязкость 92822-93000 сП с 40 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы:

{[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z}, где х=0,9÷1,2, у=0÷0,4, z=0,1÷0,4 и 5 мас.ч. галлуазита. Адгезионная прочность при отрыве, кг/см2, составляет: сталь- 19,7; алюминий- 20,7 (отрыв когезионный).

Пример 4

Силиконовый композиционный материал готовится и вулканизируется аналогично Примеру 1 смешением 100 мас.ч. полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами, содержащего 0,08% мас. винильных групп, имеющего динамическую вязкость 92822÷93000 сП с 40 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы:

{[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z}, где х=0,9÷1,2, у=0÷0,4, z=0,1÷0,4 и 25 мас.ч. галлуазита. Адгезионная прочность при отрыве, кг/см2, составляет: сталь- 30,8; алюминий-32,3 (отрыв когезионный).

Пример 5

Силиконовый композиционный материал готовится и вулканизируется аналогично Примеру 1 смешением 100 мас.ч. полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами, содержащего 0,08% мас. винильных групп, имеющего динамическую вязкость 92822-93000 сП с 40 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы:

{[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z}, где х=0,9÷1,2, у=0÷0,4, z=0,1÷0,4 и 20 мас.ч. галлуазита. Композиция наносится тонким слоем на подложки и вулканизируется.

На подготовленные таким образом подложки наносится силиконовый композиционный материал, приготовленный в соответствии с Примером 1, но не содержащий галлуазит. Адгезионная прочность при отрыве, кг/см2, составляет: сталь- 35,8; алюминий- 37,6 (отрыв когезионный по основному материалу).

Пример 6

Силиконовый композиционный материал готовится и вулканизируется аналогично Примеру 1 смешением 100 мас.ч. полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами, содержащего 0,08% мас. винильных групп, имеющего динамическую вязкость 92822-93000 сП с 40 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы:

{[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z}, где х=0,9÷1,2, у=0÷0,4, z=0,1÷0,4.

Адгезионная прочность при отрыве, кг/см2, к стали и алюминию отсутствует.

Способ улучшения адгезии силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения, заключающийся в том, что силиконовый композиционный материал, обладающий повышенной адгезией, полученный на основе полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами общей формулы:
(CH2=CH)(CH3)2Si-[O-Si(CH3)2-]nO-Si(CH3)2(CH=CH2),
где n=1280÷1300, массовая доля винильных групп составляет 0,08 мас.%, динамическая вязкость 92822÷93000 сП, содержит по крайней мере 40 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы:
{[(СН3)3SiO1/2]x[SiO2]1[(CH3)2SiO]y[CH3VinSiO]z} где х=0,9÷1,2, у=0÷0,4, z=0,1÷0,4;
а в качестве добавки, повышающей адгезию, содержит от 5 до 25 мас.ч. галлуазита (в расчете на 100 мас.ч. полимера).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к функциональным полиорганосилоксанам, вводимым в состав композиций, пригодных для создания оптических материалов. .

Изобретение относится к технологии полимеров и касается создания резиновых смесей на основе винилсодержащего силоксанового каучука, которые могут быть использованы при производстве изделий медицинского назначения, а также резино-технических изделий.

Изобретение относится к составам для герметизации мешков при автоклавном формовании полимерных композиционных материалов при температурах до 450oС. .

Изобретение относится к высокоструктурированному порошку оксидов металлов, легированному оксидом щелочного металла, и к его получению и применению. .
Изобретение относится к композициям на основе жидких силоксановых каучуков для получения огнестойких материалов. .

Изобретение относится к области отверждаемых на холоде защитных покрытий для электроизоляционной защиты проводов, металлоконструкций, изделий из металла, керамики и пластика.
Изобретение относится к биосовместимым силиконовым композиционным материалам. .
Изобретение относится к полимерным смазочным материалам, имеющим многослойную структуру. .
Изобретение относится к эмульсионным гидрофобизаторам-обеспыливателям композиционных материалов: синтетических смол в качестве связующих и волокнистых армирующих материалов неорганической природы для изготовления тепло- и звукоизоляционных элементов строительных конструкций.
Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения паразитных излучений в замкнутом герметичном объеме СВЧ-устройств.

Изобретение относится к многокомпонентной местной пенистой системе для получения пенополиуретанов для строительных целей на местах, состоящей из полиизоцианата (компонент А), полиола, содержащего воду (компонент В), которые находятся в отдельных контейнерах, а также эпоксидной смолы на основе бисфенола А и бесфенола F, и/или силоксанового форполимера со средней молярной массой от 200 г/моль до 10000 г/моль с реактивными концевыми алкокси-группами (компонент С), обычного катализатора для реакции образования полиуретана, и/или обычного сшивающего агента для силоксанового форполимера (компонент D) в пространственно разделенной форме и, необязательно, наполнителя, одного или нескольких красителей или пигментов и обычных добавок.

Изобретение относится к инициируемым органоборан-аминным комплексом полимеризующимся композициям, содержащим силоксановые полимеризующиеся компоненты. .

Изобретение относится к получению гидрофобизирующих составов, используемых для придания атмосферо-, водостойкости и морозостойкости строительным материалам как искусственного, так и естественного происхождения, а также для гидрофобизации сорбентов для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов.
Изобретение относится к поглощающим композициям в радиоэлектронной технике
Наверх