制备有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物的方法技术

技术编号:7951319 阅读:142 留言:0更新日期:2012-11-08 20:25
本发明专利技术提供一种制备有机硅橡胶胶料的方法。在缩短的混合时间内制备得到该胶料,并赋予了优良的抗塑性反转性,制备的无需热处理的硫化有机硅橡胶具有优良的耐压缩永久变形性。该方法包括混合以下组分以及热处理:(A)有机基聚硅氧烷,聚合度至少为100,由以下平均组成式(I)表示:R1aSiO?(4-a)/2(I)其中R1独立地为取代或未经取代的单价烃基,a为1.95至2.05;(B)增强性二氧化硅,其通过BET吸附法测定的比表面积至少为50m2/g;(C)下式(II)表示的烷氧基硅烷:R2mSi(OR3)4-m(II),其中R2独立地为氢原子或取代或未经取代的单价烃基,R3独立地为取代或未经取代的烷基,且m为0、1、2或3;和(D)水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,其可以在缩短的混合时间内制备并能够很好地抗塑性反转(蠕变硬化),并且其能够制备ー种具有良好的耐压缩永久变形性的硫 化有机硅橡胶。本专利技术还涉及ー种由上述方法制备的有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物。
技术介绍
有机硅橡胶具有极好的性能,包括高的耐候性和电性能、減少的压缩永久变形、高耐热性和耐寒性,因此它们用于广泛的领域,例如电子设备、汽车、建筑和食品等。应用包括在遥控器、打字机、文字处理器、计算机終端、乐器等中使用的橡胶接触件;建筑中使用的垫片;复印机中使用的辊,显影辊、转印辊、带电辊、进纸辊和其他辊;组合音响中的震动控制橡胶;在计算机中使用的压缩光盘的包装。对有机硅橡胶的需求不断增长,并且非常急需开发具有改善性能的有机硅橡胶。有机硅橡胶通常以包括具有高的聚合度的有机基聚硅氧烷(起始聚合物)和增强填料的组合物形式提供。例如,通过使用搅拌器例如捏合机或双辊机(辊式磨机)将起始聚合物与增强性填料和各种分散剂混合,来制备该组合物。如上所述,在有机硅橡胶的制备中,应当将增强性填料在有机基聚硅氧烷中捏合,并且在此方法中使用被称为“分散剂”的表面处理剂。当ニ氧化硅在有机基聚硅氧烷中分散时,使用的表面处理剂通常为有机基硅烷或具有硅烷醇基团的硅氧烷。ニ氧化硅在有机基聚硅氧烷中的分散是ー个费时的步骤,人们期望通过减少分散所用的时间来減少制备所需时间。两端具有羟基的直链有机基聚硅氧烷作为制备有机硅橡胶胶料中的分散剂通常是有效的,并且已经使用了各种分散剂。分散剂的有效性和功能取决于羟基含量,具有较高羟基含量的聚硅氧烷,即由羟基封端的低分子量直链有机基硅氧烷,可以以较低量使用。考虑到该有机硅橡胶胶料的加工性,该聚硅氧烷也是更有效的。例如日本专利号2853539公开了 ー种其中引入有I,I,3,3-四甲基ニ硅氧烷-1.3- ニ醇并使得塑性反转和加工性得到改进的有机硅橡胶组合物。但该1,1,3,3-四甲基ニ硅氧烷-1,3-ニ醇的エ业化生产困难和因此价格贵。JP-A 2004-189818公开了ー种具有减少的塑性反转的有机硅橡胶组合物。但是该文献没有描述加入水。在JP-A H09-40868、JP-A H09-95612 和 JP-A 2007-153991 中公开添加水的组合物。然而水没有用于制备有机硅橡胶组合物,而是用于热处理完成后的有机硅橡胶组合物,因此使其容易脱摸。
技术实现思路
考虑到上述情況,本专利技术已经完成,本专利技术的ー个目的是提供一种,其需要缩短的混合时间并给予良好的抗塑性反转性,并且其可以制备成为具有优良的抗压缩永久变形的硫化有机硅橡胶而不需要高温热处理例如硫化后的后硫化。本专利技术的另ー目的是提供ー种由此制备方法制备的有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物。为了实现上述目的,本专利技术的专利技术人进行了深入研究,发现再通过均匀地混合具有至少100聚合度的有机基聚硅氧烷(基体聚合物)与增强性ニ氧化硅制备有机硅橡胶胶料的制备过程中,在用于广生烧氧基娃烧的水解广物的反应混合物体系中添加烧氧基娃烧和水使该烷氧基硅烷水解产物作 为ニ氧化硅润湿剂而起作用,因此当ニ氧化硅与有机基聚硅氧烷(基体聚合物)捏合时,能够减少混合所需要的时间,并降低制备的有机硅橡胶胶料硫化前的塑性反转(蠕变硬化)。通过添加硫化剂到有机硅橡胶胶料中得到的有机硅橡胶组合物可改善初级硫化(平板硫化)和后硫化(二次硫化)有机硅橡胶的压缩永久变形,減少平板硫化后的硫化有机硅橡胶与后硫化后的硫化有机硅橡胶之间的硬度差。在这种情况下,本专利技术使用的水是通常在有机硅橡胶制备过程中实施的热处理前添加,热处理后不必在有机硅橡胶中存在水。本专利技术在这些发现的基础上得以完成。因此,本专利技术提供了一种,还提供了由以上方法制备的有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物,描述如下。[I] 一种制备有机硅橡胶胶料的方法,包括以下步骤混合组分(A)至⑶(A) 100重量份的有机基聚硅氧烷,该有机基聚硅氧烷的聚合度至少为100,由以下平均组成式(I)表示R1aSiO^72(I)其中R1独立地为取代或未经取代的单价烃基,a为I. 95至2. 05的正数,(B) 5至100重量份的增强ニ氧化硅,该ニ氧化硅具有通过BET吸附法测量至少50m2/g的比表面积,和,(C)O. I至20重量份的下式(II)表示的烷氧基硅烷R2mSi (0R3)4_m(II)其中R2独立地为氢原子或取代或未经取代的单价烃基,R3独立地为取代或未经取代的烷基,和m为0、1、2或3,和(D)水,其摩尔量是组分(C)的烷氧基硅烷中烷氧基量的0. 3至10倍,和对该混合物进行热处理。[2]根据[I]的制备有机硅橡胶胶料的方法,其中组分(C)是ニ有机基ニ烷氧基硅烧。[3]根据[2]的制备有机硅橡胶胶料的方法,其中组分(C)是ニ甲氧基ニ甲基硅烧。[4]根据[I]至[3]中任意一项的制备有机硅橡胶胶料的方法,其中该热处理在最高达100°C的温度下进行。[5] 一种制备有机硅橡胶组合物的方法,包括将能够硫化组分(A)的硫化剂与通过方法[I]至[4]任意ー项方法得到的有机硅橡胶胶料混合。[6]根据[5]的制备有机硅橡胶组合物的方法,其中组分(A)是具有至少两个烯基的有机基聚硅氧烷,并且硫化剂是有机过氧化物。[7]根据[5]的制备有机硅橡胶组合物的方法,其中组分(A)是具有至少两个烯基的有机基聚硅氧烷,并且硫化剂是有机基氢基聚硅氧烷与钼金属基氢化硅烷化催化剂的混合物,其中有机基氢基聚硅氧烷具有至少两个直接连接在硅原子上的氢原子。[8] 一种根据[I]至[4]任意ー项方法制备的有机硅橡胶胶料。[9] 一种根据[5]至[7 ]任意ー项方法制备的有机硅橡胶组合物。专利技术有益效果本专利技术能够减少当ニ氧化硅与有机基聚硅氧烷(基体聚合物)捏合时混合所需的时间,降低制备得到的有机硅橡胶胶料硫化前的塑性反转(蠕变硬化)。通过对该有机硅橡胶胶料添加硫化剂得到的有机硅橡胶组合物可以改善初级硫化(平板硫化)和后硫化(二次硫化)有机硅橡胶的压缩永久变形,減少平板硫化后的硫化有机硅橡胶与后硫化后的硫化有机硅橡胶之间的硬度差。具体实施例方式接下来,详细描述本专利技术组分⑷本专利技术的组分(A)是有机基聚硅氧烷,其是本专利技术有机硅橡胶胶料中的主要成分(基体聚合物)。具有聚合度至少100的这种有机基聚硅氧烷由以下平均组成式(I)表示R1aSiO^72(I)其中R1独立地为取代或未经取代的单价烃基,a为I. 95至2. 05的正数。在组成式(I)中,R1独立地为取代或未经取代的单价烃基,其中通常包含I至12个碳原子,特别地I至8个碳原子。示例性的这种基团包括烷基例如甲基、こ基、丙基、丁基、己基和羊基,环烧基例如环戍基和环己基,稀基例如こ稀基、稀丙基和丙稀基,环稀基例如环己烯基,芳基例如苯基和甲苯基,芳烷基例如苯甲基和2-苯こ基,以及以上任意基团其部分或全部氢原子由例如氟、氯或溴等的卤素原子或例如氰基等的基团取代的基团,例如氯甲基、3,3,3_三氟丙基和2-氰こ基。其中,优选甲基、こ烯基、苯基和三氟丙基,最优选为甲基、こ稀基和苯基。更具体地,该有机基聚娃氧烧可以是其中构成有机基聚娃氧烧主链的_■有机基娃氧烷重复单元(R12SiO272,其中R1如上文所定义)仅包括ニ甲基硅氧烷的重复单元的那些,或本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制备有机硅橡胶胶料的方法,包括以下步骤:混合组分(A)至(D):(A)100重量份的有机基聚硅氧烷,其聚合度至少为100,由以下平均组成式(I)表示:R1aSiO(4?a)/2????????????????(I)其中R1独立地为取代或未经取代的单价烃基,a为1.95至2.05的正数,(B)5至100重量份的增强性二氧化硅,其通过BET吸附法测量的比表面积至少为50m2/g,(C)0.1至20重量份的下式(II)表示的烷氧基硅烷:R2mSi(OR3)4?m????????????????(II)其中R2独立地为氢原子或取代或未经取代的单价烃基,R3独立地为取代或未经取代的烷基,m为0、1、2或3,和(D)水,其摩尔量是组分(C)烷氧基硅烷中烷氧基量的0.3至10倍,以及将该混合物进行热处理。

【技术特征摘要】
2011.04.28 JP 2011-1005211.一种制备有机硅橡胶胶料的方法,包括以下步骤 混合组分(A)至⑶ (A)100重量份的有机基聚硅氧烷,其聚合度至少为100,由以下平均组成式(I)表示 R1aSiOw韻(I) 其中R1独立地为取代或未经取代的单价烃基,a为I. 95至2. 05的正数, (B)5至100重量份的增强性二氧化硅,其通过BET吸附法测量的比表面积至少为50m2/g, (C)O.I至20重量份的下式(II)表示的烷氧基硅烷 R2mSi(0R3)4_m(II) 其中R2独立地为氢原子或取代或未经取代的单价烃基,R3独立地为取代或未经取代的烷基,m为0、1、2或3,和 (D)水,其摩尔量是组分(C)烷氧基硅烷中烷氧基量的0.3至10倍,以及 将该混合物进行热处理。2.根据权利要求I的...

【专利技术属性】
技术研发人员:五十岚实萩原裕
申请(专利权)人:信越化学工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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