有低硬度和高撕裂强度的模塑复合物制造技术

提供了硅氧烷模具组合物，所述组合物显示低硬度和高撕裂强度性能，并包含一种沉淀二氧化硅主填料和一种选自针状ＣａＳｉＯ↓［３］填料、烟气法氧化铝填料和球形陶瓷填料的增强辅助填料。这些辅助填料的表面积大、粒度小。这些辅助填料与化学式（ＲＯ）↓［４］Ｓｉ的烷氧基硅烷交联剂、尤其是硅酸正丙酯并用。提供了二组份硅氧烷固化体系，该体系使得能迅速达到全ｄｉｅＢ撕裂强度而无需进行这些材料的长期老化。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用作模塑蜡像、聚酯像和聚氨酯像的硅氧烷模具的低硬度和高撕裂强度硅氧烷组合物。在用蜡、聚酯和聚氨酯制成模塑雕像和珍奇物品时，使用硅氧烷模具。低硬度和高撕裂强度属于硅氧烷模具的理想性能。具有这些性能的材料，也是那些把硅氧烷化合物用于印刷不规则表面上的标识(称为所谓的印刷块)的制造商所希望的。制造商已试图提供由显示这些性能的组合物制成的硅氧烷模具，但尚未能为这一目的制造出价格便宜而简单的配方。通过掺入微粒二氧化硅化合物作为主增强填充剂来改善硅氧烷的撕裂强度和硬度的浓度只取得有限的进展。本专利技术涉及用于硅氧烷模具的新型硅氧组合物，使其显示低硬度和高撕裂强度。本专利技术提供含有约0.05%～25%(重量)数量的增强辅助填料添加剂的硅氧烷组合物。在一个实施方案中，本专利技术提供一种硅氧烷组合物，该组合物有与增强辅助填料组合、含有多达约30%(重量)沉淀二氧化硅的主填料。在另一个实施方案中，本专利技术提供一种适合于用作硅氧烷模具的硅氧烷组合物，该组合物包括一种选自如下的增强辅助填料(1)针状形态的，尤其有针状形态的CaSiO3，(2)球状形态的，例如，平均直径约1～1.5微米的硅铝陶瓷球，(3)烟气法金属氧化物填料，如平均粒径小于20纳米的氧化铝，以及烟气法二氧化钛。这些辅助填料尤其是在0.05～25%(重量)范围内与沉淀二氧化硅主填料组合使用。本专利技术也涉及含有0.1-15%(重量)的烷氧基硅烷交联剂(化学式(RO)4Si)的硅氧烷组合物，其中R是一个有可多达约20个碳原子的有机基团。R可不代表(RO)4Si化学式的缩合形态。较好是，这种交联剂是与一种含有从氯化铝火焰水解生成的烟气法氧化铝的辅助填料结合使用的。在一种实施方案中，这种交联剂是化学式(RO)4Si，其中R是正丙基。在一个具体实施方案中，硅酸正丙酯是作为一种交联剂，与上述的氧化铝辅助填料组合使用的。本专利技术的组合物提供新型二组份可固化硅氧烷体系，这些体系可按1∶1比例使用，产生具有低硬度和高撕裂强度的硅氧烷，适合于把蜡、聚酯和聚氨酯模塑成塑像、雕塑和印刷块。附图说明图1和2是说明含有不同比例增强填料的本专利技术的硅氧烷组合物的平均撕裂强度的曲线图。与本专利技术的模具组合物相符的硅氧烷组合物包括一个聚合物体系、填料和一个同时含有交联剂和催化剂的催化剂体系。在按照本专利技术的一组硅氧烷组合物中，配制掺合物，使之包括一个含有至少一种二有机聚硅氧烷流体的聚合物体系，其25℃粘度为约2，000～约100，000厘泊。这种或这些流体较好各自的25℃粘度为约20，000～约150，000厘泊。更好的是，使用流体成分的混合物，这些混合物的25℃粘度为约30，000～约100，000厘泊，甚至更好的是约30，000～约50，000厘泊，而甚至还要更好的是约35，000～约45，000厘泊。这种或这些流体可以是(A)无硅烷醇基，和/或(B)硅烷醇封端。为了澄清起见，成分(A)-(B)将在以下更详细地加以解释。按照本专利技术的硅氧烷组合物的聚合物体系较好占整个硅氧烷组合物的约40～80%(重量)。该聚合物体系可多达50%(重量)可以是成分(A)，即一种基本上无硅烷醇且25℃的粘度为约20～约1，000厘泊的有机聚硅氧烷。成分(A)也可以包括这一类有机聚硅氧烷的混合物。一个较好的聚合物体系包括可多达100%(重量)成分(B)，即一种硅烷醇链封端的有机聚硅氧烷，基本上无链上硅烷醇和链上乙烯基，25℃的粘度为约20，000～约150，000厘泊。更好的是，成分(B)构成整个聚合物体系，并包括25℃粘度为约30，000～约120，000厘泊的流体。成分(B)较好包括这样一些有机聚硅氧烷的混合物其混合物的总粘度在25℃为约30，000～约50，000厘泊，更好的是在25℃为约40，000厘泊。在一个较好的实施方案中，该聚合物体系的至少一种胶是成分(B)，且较好有如下结构式中每个R1都独立地选自无脂族不饱和且包含1～约8个碳原子的一价烃自由基;每个R2都独立地选自含有1～约8个碳原子的一价烃基;且x和y是选择得能使粘度在25℃为约20，000～约150，000厘泊的这样一些整数。在其它较好实例中，x和y是这样选择的一些整数，使得成分(B)在25℃的粘度范围为约30，000～约120，000厘泊，且其烃基重量百分率范围为约0.06～约0.14%，较好是约0.08～0.11%。本专利技术的组合物也可以含有多达30%(重量)的一种微细无机填料(C)，(以整个硅氧烷体系为基准计)较好是一种沉淀的二氧化硅填料。成分(C)较好包括约5～30%(重量)、更好的是约15%～约25%、甚至更好的是约18%～约22%(重量)沉淀二氧化硅填料。填料(C)可以用各种药剂预处理或就地处理，例如，Lucas的美国专利No.2，938，009中公开的环聚硅氧烷和Smith的美国专利No.3，635，743中公开的硅氮烷。环聚硅氧烷可以是诸如一种环四甲基硅氧烷，其存在量为填料(C)的约15～20%(重量)。较好的沉淀二氧化硅填料可以有约80米2/～约300米2/克、较好为约125米2/克～约240米2/克的表面积。更高表面积的填料往往导致更好的性能，然而，它们比低表面积填料昂贵，且需要表面处理或更多的处理助剂才能把它们掺入胶中。为了改进性能或加工，组合物也可以含有可多达10份(重量)的一种加工助剂(D)(以聚合物体系为基准计)，其中包含25℃时约3～约500厘泊的低粘度硅烷醇封端硅氧烷流体，或一种二甲基三甲氧基硅氧烷聚合物，或其它粘度的类似组合物如硅烷醇或甲氧基流体。在一种实施方案中，成分(D)包括一种硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷流体。除成分(D)外，或与成分(D)结合，或代替成分(D)，可以使用少量六甲基二硅氮烷在该二氧化硅填料与其它成分混合之前或同时处理该填料。如果使用，以100份成分(C)为基准计，可添加多达约20份(重量)六甲基二硅氮烷。使用沉淀的二氧化硅作为按照本专利技术的硅氧烷组合物中的主填料。在一种实施方案中，本专利技术提供的硅氧烷组合物，以整个组合物为基准计，有可多达30%(重量)、较好在5-30%(重量)范围的沉淀二氧化硅主填料。更好的是，以硅氧烷组合物总重量为基准计，沉淀二氧化硅填料的用量范围为15-25%(重量)，甚至更好的是18-22%(重量)。沉淀填料在某些性能上比微粒二氧化硅填料有更好的改善。当增强辅助填料与沉淀二氧化硅填料组合使用时，产生了各批一致的低硬度、高撕裂强度硅氧烷。在一个较好实施方案中，在高温用二甲基硅氧烷流体处理而使之具有疏水性的微细沉淀二氧化硅被用作为主填料。尤其有用的沉淀填料是Tulco公司Tullanox厂(马萨诸塞州亚逸)生产的TullanoxHM 250D(用六甲基二硅氮烷(HMDZ)处理，处理前表面积为250米2/克)，Degussa公司(俄亥俄州阿克伦)生产的FK 160，Davidson化学分公司(马里兰州巴尔的摩)生产的HMDZ处理的Sylox 2，和Dumar化学公司(威斯康星州密尔沃基)生产的Dumacil 100或Dumacil 300。Dumacil 100的平均表面积为180米2/克，已经用一种有三甲基封端、粘度约50厘沲(ctks)的PDMS不活泼油处理。D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅氧烷组合物，包括一个聚合物体系，其组成为：可多达１００％（重量）成分（Ａ），即一种基本上无硅烷醇且２５℃粘度为约２０，０００～约１５０，０００厘泊的有机聚硅氧烷流体或这一类有机聚硅氧烷的混合物；和可多达１００％（重量）成分（Ｂ），即一种基本上无链上硅烷醇和链上乙烯基、２５℃粘度为约２０，０００～约１５０，０００厘泊的硅烷醇封端有机聚硅氧烷或这一类有机聚硅氧烷的混合物；所述硅氧烷组合物进一步包含：（Ｃ）以整个硅氧烷组合物为基准计，可多达约３０％（重量）的一种微细沉淀二氧化硅填料；以硅氧烷组合物的全部重量为基准计，约０．１～１５％的一种烷氧基硅烷交联剂；可多达２５％（重量）的至少一种选自如下一组的微细增强辅助填料：针状ＣａＳｉＯ↓［３］填料、球形陶瓷填料、烟气法金属氧化物填料；和催化量的一种加成催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RA史密夫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]