RU2272059C2 - Грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков - Google Patents
Грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272059C2 RU2272059C2 RU2004109931/04A RU2004109931A RU2272059C2 RU 2272059 C2 RU2272059 C2 RU 2272059C2 RU 2004109931/04 A RU2004109931/04 A RU 2004109931/04A RU 2004109931 A RU2004109931 A RU 2004109931A RU 2272059 C2 RU2272059 C2 RU 2272059C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- tetraethoxysilane
- adhesion
- organosilicon
- alkoxy derivative
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к области химии полимеров, а именно к средствам для обеспечения адгезии кремнийорганических герметиков к разнообразным подложкам, и может применяться в авиационной и космической технике, приборостроении и других отраслях промышленности. Техническая задача - обеспечение стабильной адгезии при комнатной температуре кремнийогранических герметиков на основе полимеров различной структуры к подложкам различной химической природы как в исходном состоянии, так и после воздействия повышенных температур и влажности. Композиция включает в себя алкоксипроизводное соединение кремния - смесь тетраэтоксисилана и олигоэтоксисилоксанов, представляющую собой продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана с содержанием SiO2 30-34%, алкоксипроизводное соединение титана - полибутилтитанат, карбфункциональный алкоксисилан - карбаминоалкоксисилан и растворитель - органический растворитель - бензин, уайтспирит, толуол или их смеси, и дополнительно содержит этилгидридсилоксановый олигомер или метилгидридсилоксановый олигомер. 1 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к средствам для обеспечения адгезии кремнийорганических герметиков к разнообразным подложкам, и может применяться в авиационной и космической технике, приборостроении и других отраслях промышленности.
Большинство кремнийорганических герметиков не имеют самостоятельной адгезии к подложкам. Для обеспечения этого требуется применение специальных составов - праймеров, подслоев, грунтовочных композиций.
Известна грунтовочная композиция для крепления силиконовой резины к силиконовым материалам, включающая полисилоксан с двумя или более алкенильными группами, полисилоксан с двумя или более Si-H связями, карбонат кальция, белую сажу и платиновый катализатор (патент ЕР №1225211).
Недостатком известного состава является его узкая избирательность, то есть определенный адгезив используют для крепления конкретной композиции на основе кремнийорганического полимера к конкретному материалу (подложке).
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является грунтовочная композиция для крепления фторсилоксановых резин к металлам, таким как сталь нержавеющая, сталь гальваническая, алюминий, титан, медь, латунь и т.п., включающая, вес.%:
| Эпоксизамещенный алкоксисилан | 5-15 |
| Ортоалкоголят или ортоэфир титана | 5-10 |
| Органический ортоалкоголят или ортоэфир кремния | 5-15 |
| Летучий растворитель на основе силикона | 60-85 |
(патент США №6362262).
Существенным недостатком грунтовочной композиции - прототипа является то, что адгезия фторсилоксановой резины к подложке появляется после высокотемпературной обработки сжатых соединяемых материалов (200°С в течение 1 часа с последующим охлаждением до комнатной температуры в течение 2-х часов). Недостатком прототипа также является то, что он используется для крепления только фторсилоксановых резин к металлическим подложкам и не обеспечивает адгезии других кремнийорганических материалов к таким подложкам, как органическое или силикатное стекло, углепластики, органопластики и т.п.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание универсальной технологичной грунтовочной композиции, обеспечивающей стабильную адгезию при комнатной температуре кремнийорганических герметиков на основе полимеров различной химической структуры (полидиметилсилоксанов, метилфенилсилоксанов, фторсилоксанов, блоксополимеров линейно-лестничной структуры и др.) к подложкам различной химической природы как в исходном состоянии, так и после воздействии повышенных температур и влажности.
Для решения поставленной технической задачи предлагается грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков, включающая алкоксипроизводное соединение кремния, алкоксипроизводное соединение титана, карбфункциональный алкоксисилан и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве алкоксипроизводного соединения кремния она содержит смесь тетраэтоксисилана и олигоэтоксисилоксанов, представляющую собой продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана с содержанием SiO2 30-34%, в качестве алкоксипроизводного соединения титана - полибутилтитанат, в качестве карбфункционального алкоксисилана - карбаминоалкоксисилан, в качестве растворителя - органический растворитель и дополнительно она содержит этилгидридсилоксановый олигомер или метилгидридсилоксановый олигомер при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| указанная смесь тетраэтоксисилана | |
| и олигоэтоксисилоксанов, представляющая | |
| собой продукт частичного гидролиза | |
| тетраэтоксисилана с содержанием SiO2 30-34% | 18,0-25,0 |
| полибутилтитанат | 0,5-1,2 |
| карбаминоалкоксисилан | 1,0-3,0 |
| этилгидридсилоксановый олигомер | |
| или метилгидридсилоксановый олигомер | 1,2-1,8 |
| органический растворитель | 71,0-79,3 |
В качестве карбаминоалкоксисилана композиция содержит γ-аминопропилтриэтоксисилан или его смесь с β-аминоизопропилтриэтоксисиланом, диэтиламинометилтриэтоксисилан или 1-аминогексаметилен-6-аминометилентриэтоксисилан.
В качестве органического растворителя композиция содержит бензин, уайтспирит, толуол или их смеси.
Олигомерные продукты, входящие в состав заявляемой грунтовочной композиции, содержат функциональные группы различного типа, способные образовывать связи между различными кремнийорганическими полимерами и подложками разной химической природы.
В качестве алкоксипроизводного соединения кремния предлагаемая грунтовочная композиция может содержать различные алкоксисиланы, но наилучший результат достигается при использовании смеси тетраэтоксисилана и олигоэтоксисилоксанов, представляющей собой продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана, с содержанием SiO2 30-34%, плотностью 0,950-0,980 г/см3 и массовой долей тетраэтоксисилана 50-90 мас.% (Тезисы докладов Всесоюзной конференции 11-13 октября 1988 г. «Производство кремнийорганических продуктов и применение их для повышения долговечности и качества материалов и изделий отраслей народного хозяйства").
В качестве алкоксипроизводного кремния в предлагаемом изобретении наиболее предпочтительно использовать полибутилтитанат (ТУ 6-09-2647-81).
В качестве карбаминоалкоксисилана могут быть использованы различные представители этого класса соединений, но наиболее предпочтительно использовать γ-аминопропилтриэтоксисилан или его смесь с β-аминоизопропилтриэтоксисиланом (ТУ 6-02-724-73), диэтиламинометилтриэтоксисилан (ТУ 6-02-573-77) или 1-аминогексаметилен-6 аминометилентриэтоксисилан (ТУ 6-02-586-86).
В качестве гидридсилоксанового олигомера в предлагаемом изобретении наиболее предпочтительно использовать алкилгидридсилоксановые олигомеры с содержанием активного водорода 1,3-1,8% (ГОСТ 10834-76), при этом наилучший технический результат достигается при использовании метилгидридсилоксанового или этилгидридсилоксанового олигомеров.
Грунтовочные композиции указанного состава хранятся в течение 3 месяцев без потери адгезионных свойств. Использование дозировок ниже указанных не обеспечивает стабильной адгезии, а превышение дозировок выше указанных приводит к выпадению осадка и потере свойств композиции.
Примеры составов грунтовочных композиций приведены в таблице 1, адгезионная прочность герметиков различной природы с использованием предлагаемой композиции и прототипа в исходном состоянии и после воздействия эксплуатационных факторов - в таблице 2, адгезия герметиков к различным подложкам с использованием предлагаемой композиции - в таблице 3.
Примеры осуществления
Пример 1.
22,0 мас.ч. смеси олигоэтоксисилоксанов и тетраэтоксисилана смешивают с 2,0 мас.ч. 7-аминопропилтриэтоксисилана, 74,1 мас.ч. бензина, 0,7 мас.ч. раствора полибутилтитаната и 1,2 мас.ч. метилгидридсилоксанового олигомера. Смесь перемешивают 10 мин и закрывают герметичной пробкой.
Технология приготовления грунтовочной композиции по примерам 2-5 аналогична примеру 1.
Образцы для испытания адгезии готовят следующим образом.
На образец подложки размером 100×25×2 мм, предварительно очищенный от загрязнения и обезжиренный, наносят тонким слоем композицию по составу из таблицы 1, сушат на воздухе 15-40 мин и наносят тот или иной герметик слоем 3-5 мм. Сверху прикладывают металлическую сетку, промазывают ее герметиком и дают незначительный прижим. Испытания проводят через 3 суток выдержки образцов при комнатной температуре по стандартной методике (ГОСТ 10834-76).
| Таблица 1 | ||||||
| Наименование компонентов | Состав по примерам, мас.ч. | Прототип | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Смесь тетраэтоксисилана и олигоэтоксисилоксанов | 22 | 20 | 18 | 25 | 20 | - |
| Полибутилтитанат | 0,7 | 1,0 | 0,75 | 1,2 | 0,5 | - |
| γ-аминопропилтриэтоксисилан | 2,0 | - | - | - | - | |
| Смесь γ-аминопропилтриэтоксисилана и β-аминоизопропилтриэтоксисилана | 1,5 | |||||
| Диэтиламинометилтриэтоксисилан | - | - | - | - | 1,0 | - |
| 1-аминогексаметилен-6-аминометилентриэтоксисилан | - | - | 3,0 | 2,0 | - | - |
| Метилгидридсилоксановый олигомер с содержанием активного водорода 1,3% (ГКЖ-94М) | 1,2 | 1,2 | 1,2 | |||
| Этилгидридсилоксановый олигомер с содержанием активного водорода 1,6% (ГКЖ-94) | 1,6 | 1,8 | ||||
| Бензин | 74,1 | - | 79,3 | - | - | - |
| Уайтспирит | - | 75,9 | - | 71,0 | - | - |
| Смесь толуола с бензином при соотношении 1:1 | - | - | - | - | 76,7 | - |
| γ-глицидокситриметоксисилан | - | - | - | - | - | 10,26 |
| Тетрабутилтитанат | - | - | - | - | - | 7,25 |
| Тетраэтилортосиликат | 10,03 | |||||
| 1,1,1,3,3,3-гексаметилдисилоксан | 72,46 | |||||
| Таблица 2 | ||||||
| Свойства герметиков | Прочность связи с алюминиевым сплавом Д-16 при отслаивании, кн/м | Прототип | ||||
| Примеры по изобретению | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Герметик ВИКСИНТ У-4-21 на основе | ||||||
| полидиметилсилоксанового полимера: | ||||||
| - в исходном состоянии; | 0,82 | 0,88 | - | 1,22 | 1,00 | Нет адгезии |
| - после 3 суток выдержки в | ||||||
| климатической камере | ||||||
| (при ⌀=98%,1=25°С); | 0,95 | 1,20 | - | - | - | |
| - после термостарения 100 ч/250°С | 1,30 | 1,35 | - | - | - | |
| Герметик ВГФ-2 на основе | ||||||
| фторсилоксанового полимера: | ||||||
| - в исходном состоянии; | 0,93 | 1,40 | 1,50 | - | 1,60 | Нет адгезии |
| после 3 суток выдержки в | ||||||
| климатической камере | ||||||
| (при ⌀=98%, t=25°C); | - | 1,25 | 1,60 | - | 1,40 | |
| - после термостарения 100 ч/250°С | - | 1,90 | 2,10 | - | 2,00 | |
| Герметик УФ-7-21 на основе | ||||||
| полиметилфенилсилоксанового полимера: | ||||||
| - в исходном состоянии; | 0,85 | - | 1,20 | 1,20 | 1,10 | Нет адгезии |
| - после 3 суток выдержки в | ||||||
| климатической камере | ||||||
| (при ⌀=98%, t=25°С); | - | - | 1,20 | 1,30 | - | |
| - после термостарения 100 ч/250°С | - | - | 1,40 | 1,60 | - | |
| Герметик ВГО-1 на основе | ||||||
| полидиметилсилоксанового полимера: | ||||||
| в исходном состоянии; | 1,80 | 1,60 | 1,60 | - | 1,70 | Нет адгезии |
| - после 3 суток выдержки в | ||||||
| климатической камере | ||||||
| (приф=98%,1=25°С); | 1,86 | - | - | - | 2,10 | |
| - после термостарения 100 ч/250°С | 2,30 | - | - | - | 2,30 | |
| Таблица 3 | ||||
| Подложка | Прототип | Прочность связи при отслаивании герметика УФ-7-21 от подложки, кн/м | ||
| Примеры по изобретению из таблицы 1 | ||||
| 1 | 2 | 3 | ||
| Алюминиевый сплав Д-16 | Нет адгезии | - | 1,20 | 1,18 |
| Сталь 1Х18Н9Т | Нет адгезии | 1,24 | 1,18 | - |
| Титановый сплав ОТ-4 | Нет адгезии | 1,10 | - | 1,30 |
| Силикатное стекло | Нет адгезии | 1,20 | 1,30 | 1,30 |
| Органическое стекло СО-120 | Нет адгезии | 1,20 | 1.10 | 1,20 |
| Углепластик КМУ-8 | Нет адгезии | - | 1,3 | 1,15 |
| Стеклотекстолит СТП-б | Нет адгезии | 1,30 | 1,30 | - |
| Стеклопластик ЭДТ-10П | Нет адгезии | 1,18 | 1,24 | 1,10 |
| Эпоксидное покрытие ЭП-140 | 0,8* | 1,20 | - | - |
| Пленка полиимидная ПМ-А | Нет адгезии | 1,3 | 1,26 | 1,20 |
| Органит 11Т | Нет адгезии | 1,2 | 1,24 | 1,18 |
| * адгезионное отслаивание. Во всех остальных случаях - когезионное отслаивание (герметик остается на подложке). | ||||
Изобретение не ограничивается данными примерами.
Из данных таблиц 2 и 3 следует, что предлагаемая грунтовочная композиция обеспечивает адгезию различных кремнийорганических герметиков к подложкам разной химической природы, при этом достигнутая адгезия сохраняется и после воздействия эксплуатационных факторов, главными из которых являются повышенная влажность и действие высоких температур. Предлагаемая композиция сохраняет свойства в течение 3 месяцев, в то время как другие грунтовочные композиции имеют ограниченный срок хранения - до 1 суток, и, в отличие от прототипа, обеспечивает адгезию при комнатной, а не при повышенной температуре. Применение предлагаемой грунтовочной композиции позволяет создать технологичные способы крепления различных кремнийорганических герметиков к разнообразным подложкам при существенном уменьшении трудоемкости и энергоемкости за счет универсальности композиции, достаточно высокого срока ее хранения и снижения температуры ее сушки.
Claims (3)
- Грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков, включающая алкоксипроизводное соединение кремния, алкоксипроизводное соединение титана, карбфункциональный алкоксисилан и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве алкоксипроизводного соединения кремния она содержит смесь тетраэтоксисилана и олигоэтоксисилоксанов, представояющую собой продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана с содержанием SiO2 30-34%, в качестве алкоксипроизводного соединения титана - полибутилтитанат, в качестве карбфункционального алкоксисилана - карбаминоалкоксисилан, в качестве растворителя - органический растворитель и дополнительно она содержит этилгидридсилоксановый олигомер или метилгидридсилоксановый олигомер при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Смесь тетраэтоксисилана и олигоэтоксисилоксанов, представляющая собой продукт частичного гидролиза тетраэтоксисилана с содержанием SiO2 30-34% 18,0-25,0 Полибутилтитанат 0,5-1,2 Карбаминоалкосисилан 1,0-3,0 Этилгидридсилоксановый олигомер или метилгидридсилоксановый олигомер 1,2-1,8 Органический растворитель 71,0-79,3 - 2. Грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков по п.1, отличающаяся тем, что в качестве карбаминоалкоксисилана она содержит γ-аминопропилтриэтоксисилан или его смесь с β-аминоизопропилтриэтоксисиланом, диэтиламинометилтриэтоксисилан или 1-аминогексаметилен-6 аминометилентриэтоксисилан.
- 3. Грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков по любому из пп.1, 2, отличающаяся тем, что в качестве органического растворителя она содержит бензин, уайтспирит, толуол или их смеси.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004109931/04A RU2272059C2 (ru) | 2004-04-02 | 2004-04-02 | Грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004109931/04A RU2272059C2 (ru) | 2004-04-02 | 2004-04-02 | Грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004109931A RU2004109931A (ru) | 2005-10-20 |
| RU2272059C2 true RU2272059C2 (ru) | 2006-03-20 |
Family
ID=35862453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004109931/04A RU2272059C2 (ru) | 2004-04-02 | 2004-04-02 | Грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2272059C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116096826A (zh) * | 2020-08-27 | 2023-05-09 | 赢创运营有限公司 | 硅氧烷化合物和包含所述化合物的制剂 |
-
2004
- 2004-04-02 RU RU2004109931/04A patent/RU2272059C2/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004109931A (ru) | 2005-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4699802A (en) | Dual curing coating method for substrates with shadow areas | |
| EP0200828B1 (en) | Dual curing coating method for substrates with shadow areas | |
| US5281455A (en) | Laminate article comprising moisture-curable silicone pressure sensitive adhesive and release liner | |
| US5034061A (en) | Transparent shatter-resistant silicone coating | |
| EP1689816B1 (en) | Curable silicone composition and cured product thereof | |
| US4233428A (en) | Primer compositions for silicone rubber compositions | |
| EP0496552A1 (en) | Amine functional silane modified epoxy resin composition and weatherstrip coatings made therefrom | |
| US8524842B2 (en) | Silicone compositions crosslinkable into adhesive gels | |
| JPS6213452A (ja) | 硬化時間の短いｒｔｖシリコ−ンペ−スト | |
| JPH0238466A (ja) | プライマー組成物 | |
| KR890008601A (ko) | 상사성 uv 경화가능 피복 조성물 | |
| KR950006076B1 (ko) | 실리콘 괴상 물질을 사용하는 얼음 형성 방지방법 | |
| US5534610A (en) | Solventless two component primer composition for improved adhesion of RTV silicone elastomers to substrates | |
| KR960007222B1 (ko) | 부식방지용 경화성 실리콘 조성물 | |
| US5208300A (en) | Solution-stable, moisture-curable silicone pressure sensitive adhesives | |
| EP0087013B1 (en) | Durable primer composition | |
| EP1230298B1 (fr) | Composition polyorganosiloxane monocomposante durcissant en elastomere non jaunissant des la temperature ambiante en presence d'humidite | |
| GB1563063A (en) | Curable organopolysiloxane compositions | |
| US5210156A (en) | Stable, moisture-curable silicone pressure sensitive adhesives | |
| RU2272059C2 (ru) | Грунтовочная композиция для кремнийорганических герметиков | |
| CA2075520A1 (en) | Moisture-curable silicone pressure-sensitive adhesives | |
| JPH0718185A (ja) | 剥離剤用シリコーン組成物 | |
| JP7043609B2 (ja) | オルガニルオキシ基含有オルガノポリシロキサンをベースとする架橋性化合物 | |
| JPH10120986A (ja) | 一液型室温硬化性シリコーン組成物用のプライマー組成物 | |
| US5366808A (en) | Water reducible silicone weatherstrip coating |