DE2915875C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf miteinander verarbeitete Silicon-
und organische Kautschuke, die durch Zusatz eines zweiten Organopolysiloxans
mit langkettigen Kohlenstoffsubstituenten am
Silicium miteinander verträglich gemacht werden.
Es sind bereits verschiedene Versuche unternommen worden, Gummiprodukte
durch Vulkanisieren von Mischungen von unvulkanisierten
natürlichen oder synthetischen Kautschuken mit unvulkanisierten
Organopolysiloxankautschuken unter Verwendung von Peroxiden als
Katalysatoren herzustellen. Derartige Verfahren sind aus US-PS
30 69 378 und US-PS 32 27 777 bekannt, wobei der Organopolysiloxankautschuk
an Silicium gebundene Alkylreste mit vier und mehr
Kohlenstoffatomen im Molekül enthalten kann. Aus US-PS 28 78 195
sind Gemische aus natürlichen oder synthetischen Kautschuken mit
zwei Siliconkautschuken bekannt, die mit einem schwefelhaltigen
Mittel vulkanisierbar sind und bei denen die Siliconkautschuke
aus einem cyclischen und einem vinylgruppenhaltigen
Organopolysiloxan bestehen.
Das Ziel der Verarbeitung von natürlichen oder synthetischen
organischen Kautschuken mit Siliconkautschuk besteht darin, die
physikalischen Eigenschaften eines jeden Kautschuks zur Verbesserung der
physikalischen Eigenschaften des schließlich erhaltenen
Gummiprodukts auszunutzen. Bei derartigen Mischkautschuksystemen
sind jedoch die Unterschiede der Polymerlöslichkeitskoeffizienten
und Viskositäten außerordentlich groß, und die Erzielung
einer homogenen Dispersion durch gemeinsames Verarbeiten
ist schwierig. Ferner bestehen große Unterschiede der Vulkanisationsgeschwindigkeiten
in Gegenwart von organischen Peroxiden.
Außerdem bereitet die Covulkanisation in der Wärme Schwierigkeiten.
Nach der Vulkanisation dieser bekannten miteinander verarbeiteten
Kautschuke haben die Produkte eine schlechte
Wärmebeständigkeit genau so wie Naturgummi oder synthetische
Gummisorten.
Gemäß der Erfindung wird Kautschuk aus Naturkautschuk
oder synthetischem Kautschuk und Siliconkautschuk durch
gemeinsame Verarbeitung in einer Weise hergestellt, in der
mit organischen Peroxiden vulkanisierbare Kautschukmassen
erhalten werden, die von den oben erwähnten Nachteilen
frei sind.
Werden durch einwertige aliphatische Kohlenwasserstoffreste
mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen substituierte
Organopolysiloxane als ein dritter Bestandteil zugesetzt, dann
treten die oben erwähnten Nachteile von miteinander verarbeiteten
Kautschuken nicht auf.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Masse, bestehend
aus (a) 5 bis 95 Gewichtsteilen eines unvulkanisierten
Naturkautschuks oder synthetischen organischen Kautschuks,
(b) 5 bis 95 Gewichtsteilen eines unvulkanisierten Organopolysiloxankautschuks,
dessen Siliciumatome mit gegebenenfalls
substituierten einwertigen Kohlenwasserstoffresten
aus der Gruppe Methyl, Vinyl, Phenyl und 3,3,3-Trifluorpropyl
verbunden sind, wobei wenigstens 50 Molprozent aller
Kohlenwasserstoffreste Methylgruppen sind, (c) 1 bis
30 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Bestandteile
(a) und (b) eines Organopolysiloxans mit der
durchschnittlichen Einheitsformel
worin
Reinen substituierten oder unsubstituierten
Methyl-, Ethyl-, Vinyl-, Phenyl-, Naphthyl-,
β-Phenylethyl-, 2-Phenylpropyl-, 3-Chlorpropyl-
oder 3,3,3-Trifluorpropylrest und
R¹einen substituierten oder unsubstituierten
aliphatischen einwertigen Kohlenwasserstoffrest
mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeuten
und
aeinen Wert von 1 bis 2,5,
beinen Wert von 0,01 bis 1,2 und
a + beinen Wert von 1,9 bis 3 hat,
und (d) 0,1 bis 15 Gewichtsteilen eines organischen Peroxids,
bezogen auf 100 Gewichtsteile der Bestandteile
(a) und (b).
Bestandteil (a), die organische Kautschuke, kann zu der
Art von Kautschuken gehören, die in Gegenwart von organischen
Peroxiden vulkanisiert werden können. Zu diesen
Kautschuken gehören Naturrohkautschuk und synthetischer
Kautschuk. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete synthetische
Kautschuke sind Isoprenpolymerisate, Butadienpolymerisate,
Styrol-Butadien-Copolymerisate, Isopren-Isobutylen-Copolymerisate,
Chloroprenpolymerisate, Butadien-Acrylnitril-
Copolymerisate, Ethylen-Propylen-Copolymerisate, Ethylen-
Propylen-Terpolymerisate, Copolymerisate aus Vinylverbindungen
und Acrylaten (Acryl), Polyether-Isocyanat-Kondensate,
Polyester-Isocyanat-Kondensationsprodukte (Polyurethane), Polyether,
Copolymerisate aus Ethylen und Vinylacetat und chlorsulfonierte
Polyethylene. Ethylen-Propylen-Terpolymerisate, die
erfindungsgemäß verwendet werden, sind Terpolymerisate
aus Ethylen, Propylen und einem Dien oder Trien.
Unvulkanisierter Kautschuk mit einem hohen Grad an Kristallinität
kann direkt verwendet werden. Die herkömmlichen
Zusatzstoffe, die im allgemeinen zu Natur- und synthetischen
Kautschuken zugesetzt werden, wie verstärkende Füllstoffe,
Volumenvergrößerungsmittel, Vulkanisierhilfsmittel,
Weichmacher, Pigmente, Antioxidantien, Mastifizierhilfs-
und die Entflammung hemmende Mittel können dem unvulkanisierten
Kautschuk zugegeben werden. Die Arten und die
Mengen solcher Zusatzstoffe können in bekannter Weise der
jeweiligen Art des eingesetzten nicht vulkanisierten
Kautschuks angepaßt werden. Der oben verwendete Ausdruck
"100 Gewichtsteile" bezieht sich auf Polymerisat.
Diese Kautschuke können jeweils für sich allein oder
in Kombination von zwei oder mehr Kautschuken verwendet
werden. Die verwendete Menge an Bestandteil (a) hängt von
dem Verwendungszweck des Produkts ab. Sie variiert entsprechend
den Eigenschaften, die sich entweder aus dem
Bestandteil (a) oder dem Bestandteil (b) ergeben. Die
Menge liegt im allgemeinen zwischen 5 und 95 Gewichtsteilen,
bezogen auf 100 Gewichtsteile der Bestandteile (a)
und (b), die zusammengegeben werden (berechnet als
Polymerisatbestandteil ohne Zusatzstoffe).
Der Bestandteil (b), der Diorganopolysiloxankautschuk
gemäß der Erfindung, ist vorwiegend ein geradkettiges
Diorganopolysiloxan mit einem hohen Polymerisationsgrad
und der Einheitsformel
worin R′′ Methyl-, Vinyl-, Phenyl- oder 3,3,3-Trifluorpropylreste
bedeuten, wobei Methylreste wenigstens
50 Mol aller organischen Reste ausmachen und c einen
Wert von 1,98 bis 2,05 hat.
Stoffe der vorstehend angegebenen Art müssen in Form
eines unvulkanisierten Kautschuks vorliegen. Auf den Grad
der Polymerisation kommt es nicht an. Er liegt im allgemeinen
zwischen 1000 und 10 000. Beispiele für Einheiten,
aus denen das erfindungsgemäß geeignete Diorganopolysiloxan
aufgebaut ist, sind Dimethylsiloxan, Methylphenylsiloxan,
Diphenylsiloxan, Methylvinylsiloxan, Phenylvinylsiloxan
und Methyl-3,3,3-trifluorpropylsiloxan.
Das Diorganopolysiloxankautschuk, Bestandteil
ein Copolymerisat dieser Einheiten oder eine Mischung
dieser Polymerisate sein. Methylgruppen machen jedoch
wenigstens 50 Mol aller organischer Reste aus. Einheiten
der Formel R′′′SiO1,5, worin R′′′ die oben für R′′
angegebene Bedeutung hat, können in kleinen Mengen in
der Struktur enthalten sein. Als Endgruppen der Molekülkette
kommen Hydroxyl-, Alkoxy-, Trimethylsilyl-, Dimethylphenylsilyl-
und Methylphenylvinylsilylgruppen in
Betracht. Der Diorganopolysiloxankautschuk, Bestandteil
(b), kann direkt mit den Bestandteilen (a) und (c) vereinigt
werden. Verstärkende Füllstoffe, wie pyrogen erzeugtes
Siliciumdioxid oder auf nassem Wege hergestelltes Siliciumdioxid,
und andere Zusätze, die üblicherweise Siliconkautschuksorten
zugesetzt werden, können jedoch vor
der Vereinigung mit anderen Bestandteilen zugesetzt werden.
Im allgemeinen werden 5 bis 95 Gewichtsteile Bestandteil
(b) erfindungsgemäß verwendet.
Der Bestandteil (c), das Organopolysiloxan, ist ein zur
Ausbildung einer in befriedigender Weise und homogen dispergierten
Mischung unerläßlicher Bestandteil, durch den
die Verträglichkeit zwischen dem unvulkanisierten Naturkautschuk
oder synthetischen Kautschuk und dem unvulkanisierten
Organopolysiloxankautschuk oder Siliconkautschuk
verbessert wird, damit die Covulkanisation in Gegenwart
von organischen Peroxiden durchgeführt werden kann und
die Wärmebeständigkeit des vulkanisierten Gummiprodukts
verbessert wird.
Der Bestandteil (c) ist ein Organopolysiloxan der durchschnittlichen
Einheitsformel
worin
Reinen substituierten oder unsubstituierten
einwertigen Kohlenwasserstoffrest aus der
Gruppe Methyl-, Vinyl-, Phenyl- und
3,3,3-Trifluorpropylreste und
R¹einen substituierten oder unsubstituierten
aliphatischen einwertigen Kohlenwasserstoffrest
mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeuten
und
aeinen Wert von 1 bis 2,5,
beinen Wert von 0,01 bis 1,2 und
a + beinen Wert von 1,9 bis 3 hat.
Beispiele für erfindungsgemäß brauchbare Reste R sind
Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Vinyl-, Phenyl-, Naphthyl-,
β-Phenylethyl-, 2-Phenylpropyl-, 3-Chlorpropyl- und
3,3,3-Trifluorpropylreste. Beispiele für erfindungsgemäß
brauchbare Rest R′ sind n-Butyl-, sec-Butyl-,
t-Butyl-, n-Pentyl-, n-Hexyl-, 3-Methylpentyl-, Cyclohexyl-,
n-Heptyl-, n-Octyl-, 2-Ethylhexyl-, 3,3-Dimethylphenyl-,
n-Nonyl-, n-Decyl-, n-Dodecyl-, Stearyl-,
Palmityl- und Oleylgruppen, sowie solche, in
welchen ein oder mehr Wasserstoffatome von langkettigen
Alkylgruppen durch Fluoratome, Hydroxylgruppen oder
Phenylgruppen ersetzt sind. Unsubstituierte aliphatische
Kohlenwasserstoff- und Aralkylreste sind jedoch am besten
geeignet.
a hat einen Wert von 1 bis 2,5, b einen Wert von 0,01 bis
1,2 und a + b einen Wert von 1,9 bis 3. Im allgemeinen
steht R für Methyl-, Vinyl-, Phenyl- oder Trifluorpropylgruppen.
Im Hinblick auf die Verbesserung der Wärmebeständigkeit
der gehärteten Produkte hat b vorzugsweise einen
Wert von 0,1 bis 1,2.
Hinsichtlich der Molekularstruktur sind Moleküle mit einer
geradkettigen oder einr cyclischen Struktur und einem
Wert von a + b von 2 bis 3 bevorzugt. Ein geringes Maß
an Verzweigung oder dreidimensionaler Netzstruktur ist
jedoch zulässig. Zu den Endgruppen der Moleküle mit geradkettiger
Struktur oder schwach verzweigter Struktur
gehören außer den Resten R und R′ Hydroxylgruppen.
Der Polymerisationsgrad des Bestandteils (c) liegt vorzugsweise
über 2, aber die obere Grenze ist nicht von besonderer
Bedeutung. Wegen der zur Verfügung stehenden
Polymerisationsarbeitsweise und ihrer Grenzen soll der
Polymerisationsgrad inder Praxis etwa 10 000 nicht übersteigen.
Die Viskosität bei 25°C soll vorzugsweise unter 100 000 cSt
(100 Pa · s) liegen.
Die erfindungsgemäß geeignete Menge des Bestandteils (c)
liegt zwischen 1 und 30 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile
der Summe der Bestandteile (a) und (b). Liegt
die Menge bei unter 1 Gewichtsteil, dann ist die Verbesserung
der Wärmebeständigkeit ungenügend, wohingegen dann,
wenn die Menge über 30 Gewichtsteilen liegt, ihre Wirkungen
auf die Verarbeitsbarkeit und physikalischen Eigenschaften
des erhaltenen Produkts zu ausgeprägt werden.
Der Bestandteil (d) gemäß der Erfindung ist ein organisches
Peroxid, wie es üblicherweise in Verbindung mit unvulkanisiertem
Naturkautschuk und synthetischem Kautschuk
verwendet wird. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete
Bestandteile (d) sind Benzoylperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid,
Di-tert.-butylperoxid, tert.-Butylperbenzoat,
Dicumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)-
hexen, 2,5-bis(tert.-Butylperoxy)-2,5-dimethylhexan, Dialkylperoxide,
Ketalperoxide und 1,1-Di(tert.-butylperoxy)-
3,3,5-trimethylcyclohexan.
Die erfindungsgemäß verwendeten Arten von organischen
Peroxiden können der jeweils verwendeten Art von Naturkautschuk
oder synthetischem Kautschuk angepaßt werden.
Die brauchbare Menge beläuft sich auf 0,1 bis 15 Gewichtsteile,
bezogen auf 100 Gewichtsteile der Summe der Bestandteile
(a) und (b) (als Polymerisatgehalt).
Die erfindungsgemäße Masse kann durch homogenes Vermischen
der vier Bestandteile (a), (b), (c) und (d) erhalten werden.
Wie in Verbindung mit dem Bestandteile (a) bereits erwähnt,
können die üblicherweise in Verbindung mit Naturkautschuk
und synthetischem Kautschuk verwendeten Zusätze
gegebenenfalls auch in die erfindungsgemäßen Massen eingeführt
werden. Beispiele für diese Zusätze sind verstärkende
Füllstoffe und Volumenvergrößerungsmittel: pyrogen erzeugtes
Siliciumdioxid, auf nassem Wege hergestelltes
Siliciumdioxid, feines Quarzpulver, Diatomeenerde, Ruß,
Zinkweiß, basisches Magnesiumcarbonat, aktiviertes Calciumcarbonat,
Magnesiumsilicat, Aluminiumsilicat, Titanoxid,
Talkum, Glimmerpulver, Aluminiumsulfat, Calciumsulfat,
Bariumsulfat, Asbest, Glasfaser, organische Verstärkungsmittel
und organische Füllstoffe; Vulkanisierhilfsstoffe:
Metalloxide, Amine, Fettsäuren und ihre Derivate; Mastifizierhilfsmittel:
Polydimethylsiloxanöle, Phthalsäurederivate
und Adipinsäurederivate; weichmachende Mittel: Schmieröl,
Prozeßöl, Steinkohlenteer, Rizinusöl, Bienenwachs, Rizinusölsäure,
Calciumstearat; Antioxidantien: Phenylendiamine,
Phosphite, Chinoline, Cresole, Phenole und Dithiocarbamatsalze
von Metallen; und andere Zusätze, wie farbgebende
Stoffe, UV-Absorptionsmittel, Wärmebeständigkeitsmittel,
Flammhemmittel, Schäumungsmittel, vorzeitige Vulkanisation
hemmende Mittel, klebrig machende Mittel und Gleitmittel.
Wie bereits in Verbindung mit dem Bestandteil (b) erwähnt,
können gegebenenfalls auch die üblicherweise mit Siliconkautschuk
verwendeten Zusatzstoffe zu der Masse gegeben
werden. Beispiele für diese Zusatzstoffe sind verstärkende
und das Volumen vergrößernde Füllstoffe: pyrogen erzeugtes
Siliciumdioxid, auf nassem Wege erzeugtes Siliciumdioxid,
feines Quarzpulver, Diatomeenerde, Ruß, Zinkweiß, Magnesiumsilicat,
Aluminiumsilicat, Titanoxid, Talkum, Glimmerpulver,
Calciumsulfat, Bariumsulfat, Asbest, Glasfaser;
üblicherweise zur Behandlung von verstärkenden Füllstoffen
verwendete Mittel: Alkoxyendgruppen enthaltendes Polydimethylsiloxan
von niedrigem Molekulargewicht, Diphenylsilandiol,
Trimethylsilanol; Wärmebeständigkeitsmittel, wie
Eisenoxide, Ceroxid, Eisennaphthenat, Cernaphthenat;
Flammhemmittel; Ölfestigkeitsmittel; Schäumungsmittel
und Haftungszusätze.
Der vermischte oder kompoundierte Kautschuk gemäß der Erfindung
kann folgendermaßen hergestellt werden. Der Bestandteil
(a) wird mit Hilfe eines Banbury-Mischers, einer
Knetvorrichtung oder eines Zweiwalzenstuhls erweicht. Die
Bestandteile (b) und (c) werden gleichzeitig zugesetzt,
oder der Bestandteil (b) wird zurst zugegeben, und der
Bestandteil (c) wird während des Mischens zugegeben, oder
der Bestandteil (c) wird zuerst zugegeben, worauf der
Bestandteil (b) während des Vermischens zugegeben wird.
Schließlich wird der Bestandteil (d) zugegeben und eingemischt.
Statt dessen können die Bestandteile (b), (c) und
(d) nach dem wie beschrieben durchgeführten Erweichen des
Bestandteils (a) aber auch alle gleichzeitig zugegeben und
eingemischt werden. Die Bestandteile (a), (b) und (c)
können aber auch gleichzeitig in den oben erwähnten Mischer
oder Walzenstuhl eingeführt und eingemischt werden,
worauf der Bestandteil (d) zu der homogenen Mischung gegeben
wird. Es ist auch möglich, alle Bestandteile (a),
(b), (c) und (d) gleichzeitig in den oben erwähnten Mischer
oder Walzenstuhl einzuführen und darin zu vermischen.
Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Weichmacher, erweichende
Mittel, Antioxidantien, Vulkanisierhilfsmittel und
Vulkanisationsbeschleuniger können insgesamt oder teilweise
zunächst zu dem Bestandteil (a) gegeben werden,
worauf die anderen drei Bestandteile zu der Mischung
zugesetzt und eingemischt werden. Es ist aber auch
möglich, eine Mischung aus (a) und allein oder einem
Teil der Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Weichmacher,
erweichende Mittel, Antioxidantien, Vulkanisationsmittel
und Vulkanisationsbeschleuniger dem Bestandteil (b),
der Zusätze, wie verstärkende Füllstoffe, zum Beispiel
pyrogen erzeugtes oder auf nassem Wege erzeugtes Siliciumdioxid,
und die Wärmebeständigkeit verbessernde
Mittel enthält, und den Bestandteil (c) in dem oben erwähnten
Mischer oder Walzenstuhl zu vermischen und dann den
Bestandteil (d) der Mischung zuzusetzen und damit zu vermischen.
Auf das Verfahren und die Reihenfolge der Zugabe, das
Mischverfahren, die Bedingungen beim Mischen und die Vorrichtung
für das Mischen kommt es somit nicht an. Wenn jedoch
die Mischung den Bestandteil (d) enthält, muß die Temperatur
der Mischung beim Vermischen bei einem ausreichend
niedrigen Wert gehalten werden, bei dem sich der Bestandteil
(d) nicht zersetzt.
Die vereinigten oder kompoundierten Kautschukmassen werden
im allgemeinen bei einer Temperatur im Bereich von 80
bis 200°C während weniger Minuten bis 3 Stunden unter einem
Druck von 20 bis 200 kg/cm² vulkanisiert. Falls erforderlich,
kann eine Sekundärvulkanisation oder eine Nachhärtung
in einem Temperaturbereich von 80 bis 180°C während
1 bis 48 Stunden durchgeführt werden, wodurch sehr gute
Gummiprodukte erhalten werden.
Der vulkanisierte Mischgummi hat im Vergleich zu Produkten
ohne den Zusatz des Bestandteils (c) ausgezeichnete Wärmebeständigkeit.
Bei den erfindungsgemäßen Kautschukmassen
wird der ungenügenden Festigkeit von Siliconkautschuk
durch den Naturkautschuk oder synthetischen Kautschuk
begegnet, während die ungenügende Wärmebeständigkeit von
Naturkautschuk oder synthetischem Kautschuk durch den
Siliconkautschuk verbessert wird. Damit können die Produkte
für viele Zwecke verwendet werden, bei denen sowohl
Festigkeit als auch Wärmebeständigkeit erforderlich ist.
Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter
erläutert. Darin sind Teile auf das Gewicht bezogen.
70 Teile Acrylkautschuk (Butylacrylat/Methoxyethylacrylat/-
Acrylnitril-Mischpolymerisat) werden in einem Zweiwalzenstuhl
weichgemacht. 30 Teile unvulkanisierter Methylvinylpolysiloxankautschuk
mit Hydroxylendgruppen und einem Polymerisationsgrad
von 5000 (Vinylgehalt: 0,142 Molprozent), 30 Teile auf nassem
Wege hergestelltes Siliciumdioxid und 40 Teile Diatomeenerde
werden in den Walzenstuhl eingeführt, und die Mischung wird
weiter vermischt. 5 Teile Trimethylsilylendgruppen enthaltendes
Methyl-n-dodecylpolysiloxan mit einer Viskosität von 1100 mm²/s
bei 25°C (die n-Dodecylreste machen 40 Molprozent aller organischen
Reste aus), 5 Teile Zinkoxid, 1 Teil Chinolin-Antioxidans
und 1 Teil Stearinsäure werden zugegeben und bis zur Erzielung
einer homogenen Mischung eingearbeitet. Nach Zugabe von
5,5 Teilen Dicumylperoxid (Reinheit 40%) zu der homogenen
Mischung wird diese bei 160°C 20 Minuten einem Druck von 200
kg/cm² unterworfen, wodurch eine Folie mit einer Dicke von 2 mm
erhalten wird.
Diese Folie wird zur Nachhärtung einer Wärmebehandlung
in einem Ofen mit zirkulierender Warmluft bei 150°C
4 Stunden lang unterworfen. Zugfestigkeit und Dehnung
werden nach JIS K-6301 bestimmt. Die nach der Nachhärtung
erhaltene Gummifolie wird dann 70 Stunden in einem Ofen
mit umlaufender Warmluft gehalten. Die Oberflächenveränderungen
werden durch makroskopische Untersuchung ermittelt.
Zugfestigkeit und Dehnung dieser Probe werden nach
JIS K-6301 bestimmt. Für Vergleichszwecke werden Kautschukmassen
ohne Trimethylsilylendgruppen aufweisendes Methyl-
n-dodecylpolysiloxan oder mit flüssigen Paraffinen, die
als Prozeßöl bei üblichem synthetischem Kautschuk verwendet
werden, unter den gleichen Bedingungen, wie oben beschrieben,
hergestellt und zu Gummifolien verarbeitet. Es werden die gleichen
Eigenschaften bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in
Tabelle I zusammengestellt.
Wie sich aus Tabelle I ergibt, hat der Zusatz von Trimethylsilylendgruppen
aufweisendem Methyl-n-dodecylpolysiloxan eine
gute Wirkung hinsichtlich der Verbesserung der Wärmebeständigkeit.
80 Teile Ethylen/Propylen-Terpolymerisat (Aschegehalt 0,3%,
Gehalt an flüchtigen Bestandteilen 0,5%, spezifisches Gewicht
0,86, Mooney-Viskosität 47 bei 100°C) werden mit Hilfe eines
Zweiwalzenstuhls weichgemacht. 20 Teile unvulkanisierter
Dimethylvinylsilylendgruppen aufweisender Methylvinylpolysiloxankautschuk
mit einem Polymerisationsgrad von 5000 (Vinylgehalt
0,103 Molprozent) und 48 Teile auf nassem Wege erzeugtes Siliciumdioxid
werden zugegeben. Zu dieser Mischung werden 12 Teile
Trimethylsilylendgruppen aufweisendes Methyl-n-octylpolysiloxan
mit einer Viskosität von 900 mm²/s bei 25°C (die n-Octylreste
machen 50 Molprozent aller organischen Reste aus), 0,5 Teile
Chinolin-Antioxidans, 10 Teile Zinkoxid und 1,0 Teil Stearinsäure
gegeben und bis zur Erzielung einer homogenen Mischung
eingemischt. Nach Zugabe von 5,0 Teilen Dicumylperoxid (Reinheit
40%) zu einer Mischung wird erneut vermischt, bis eine homogene
Mischung erhalten wird. Diese Mischung wird 20 Minuten bei
160°C unter einem Druck von 200 kg/cm² verarbeitet, wodurch
eine Folie mit einer Dicke von 2 mm erhalten wird. Diese Folie
wird in einem Ofen mit umlaufender Warmluft 3 Stunden auf 150°C
zur Nachhärtung erwärmt.
Die Zugfestigkeit und Dehnung der Folie werden nach
JIS K-6301 bestimmt.
Proben der nach der Nachhärtung erhaltenen Gummifolie
werden 168 Stunden bei 150°C oder 48 Stunden bei
180°C in dem Umluftofen belassen. Die Oberflächenveränderungen
werden durch makroskopische Untersuchung bestimmt.
Die verbliebene Zugfestigkeit und die verbliebene
Dehnung werden nach JIS K-6301 bestimmt.
Zu Vergleichszwecken wird die Kautschukmasse ohne Trimethylsilylendgruppen
enthaltendes Methyl-n-octylpolysiloxan
hergestellt. Es werden die gleichen Eigenschaften
bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II
zusammengestellt.
Die Tabelle II zeigt, daß die Zugabe des Trimethylsilylendgruppen
enthaltenden Methyl-n-octylpolysiloxans eine
Verbesserung der Wärmebeständigkeit bewirkt.
Nach der in Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise wird
eine Gummifolie unter Verwendung von Trimethylsilylendgruppen
enthaltendem Methyl(2-phenylpropyl)polysiloxan
anstelle des Trimethylsilylendgruppen enthaltenden Methyloctylpolysiloxans
hergestellt. Es werden die oben beschriebenen
Prüfungen durchgeführt. Zu Vergleichszwecken wird
die Gummifolie ohne Verwendung des Trimethylsilylendgruppen
enthaltenden Methyl(2-phenylpropyl)polysiloxans
oder mit flüssigen Paraffinen anstelle des Trimethylsilylendgruppen
enthaltenden Methyl(2-phenylpropyl)polysiloxans
hergestellt. Wiederum werden die gleichen Prüfungen durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.
Wie Tabelle III zeigt, bewirkt der Zusatz von Trimethylsilylendgruppen
enthaltendem Methyl(2-phenylpropyl)polysiloxan eine
Verbesserung der Wärmebeständigkeit.
60 Teile Styrol/Butadien-Copolymerisat (Styrolgehalt 23,5 Gewichtsprozent,
Mooney-Viskosität 54 bei 100°C) werden mit Hilfe
eines Zweiwalzenstuhls weichgemacht. 30 Teile EPC-Ruß, 0,3 Teile
Chinolin-Antioxidans und 0,7 Teile Stearinsäure werden zu dem
weichgemachten Material gegeben, und die Mischung wird bis zur
Erzielung eines gleichmäßigen Kautschuks verarbeitet. Andererseits
werden 40 Teile eines Copolymerisats aus Dimethylsiloxan/
Methylvinylsiloxan/Methylphenylsiloxan mit Methylvinylphenylsilylendgruppen
(Dimethylsiloxan-Einheiten:
86 Molprozent; Methylvinylsiloxan-Einheiten: 4 Molprozent;
Methylphenylsiloxan-Einheiten: 10 Molprozent) mit
20 Teilen pyrogen erzeugtem Siliciumdioxid mit einer Oberfläche
von 200 m²/g, das einer hydrophobisierenden Behandlung
mit Trimethylsilanol unterworfen worden war, vermischt,
und die Mischung wird bis zur Erzielung eines
homogenen Kautschuks verarbeitet.
Die Styrol/Butadien-Kautschukmischung und die Siliconkautschukmischung
werden in dem Zweiwalzenstuhl vermischt. 10 Teile
Dimethylphenylsilylendgruppen aufweisenden Methylphenyl-
n-hexylpolysiloxan mit einer Viskosität von 5000 mm²/s
bei 25°C (n-Hexylreste machen 30 Molprozent
und Phenylreste 10 Molprozent aller organischen Reste
aus) und 30 Teile 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan
(Reinheit: 100%) werden zu der obigen Mischung gegeben,
und die Mischung wird bis zur Homogenität verarbeitet.
Die homogene Mischung wird 10 Minuten bei 170°C unter
einem Druck von 200 kg/cm² behandelt, wodurch eine Folie
mit einer Dicke von 2 mm erhalten wird. Diese Folie wird
außerdem zur Nachhärtung 2 Stunden bei 150°C in dem Ofen
mit zirkulierender Warmluft behandelt. Zugfestigkeit und
Dehnung werden nach JIS K-6301 bestimmt.
Dann wird diese Gummifolie 168 Stunden bei 80°C in dem
Ofen mit zirkulierender Warmluft belassen. Die Oberflächenveränderungen
werden durch makroskopische Untersuchung bestimmt.
Die verbleibende Zugfestigkeit und die verbleibende
Dehnung werden nach JIS K-6301 bestimmt. Zu Vergleichszwecken
wird die Gummifolie unter den gleichen Bedingungen,
aber ohne Zugabe von Dimethylphenylsilylendgruppen
enthaltendem Methylphenyl-n-hexylpolysiloxan hergestellt.
Es werden die gleich Prüfungen durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.
Claims (1)
- Masse bestehend aus
- (a) 5 bis 95 Gewichtsteilen eines unvulkanisierten Naturkauschuks oder synthetischen organischen Kautschuks,
- (b) 5 bis 95 Gewichtsteilen eines unvulkanisierten Organopolysiloxankautschuks, dessen Siliciumatome mit gegebenenfalls substituierten einwertigen Kohlenwasserstoffresten aus der Gruppe Methyl, Vinyl, Phenyl und 3,3,3-Trifluorpropyl verbunden sind, wobei wenigstens 50 Molprozent aller Kohlenwasserstoffreste Methylgruppen sind,
- (c) 1 bis 30 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Bestandteile (a) und (b) eines Organopolysiloxans mit der durchschnittlichen Einheitenformel worinReinen substituierten oder unsubstituierten Methyl-, Ethyl-, Vinyl-, Phenyl-, Naphthyl-, β-Phenylethyl-, 2-Phenylpropyl-, 3-Chlorpropyl- oder 3,3,3-Trifluorpropylrest und R¹einen substituierten oder unsubstituierten aliphatischen einwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeuten und aeinen Wert von 1 bis 2,5, beinen Wert von 0,01 bis 1,2 und a + beinen Wert von 1,9 bis 3 hat, und
- (d) 0,1 bis 15 Gewichtsteilen eines organischen Peroxids, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Bestandteile (a) und (b).
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