композиция на основе силоксанового каучука

Формула изобретения

Композиция на основе диметилсилоксанового каучука, термостабилизирующей добавки и вулканизующего агента, отличающаяся тем, что в качестве термостабилизирующей добавки используют модифицированный диметилфосфитом аэросил марки А-175 с содержанием фосфора 0,98%, в качестве вулканизирующего агента используют вулканизующую систему, включающую в себя пероксимон F-40 и триаллилизоцианурат при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Диметилсилоксановый каучук	100
Модифицированный диметилфосфитом
аэросил марки А-175	10-30
Пероксимон F-40	0,5-1
Триаллилизоцианурат	1-2

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения композиций на основе силоксанового каучука, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности для изготовления изделий, работающих при повышенных температурах.

Известна композиция на основе силоксанового каучука, содержащая наполнитель, полиметилгидридсилазан и диэтилдикаприлат олова (Авторское свидетельство №1697406, С 08 L 83/04, 1996).

Недостатком композиции является низкие физико-механические свойства и высокая длительность процесса вулканизации.

Наиболее близкой является композиция на основе силоксанового каучука и металлсодержащей термостабилизирующей добавки, в качестве металлсодержащей термостабилизирующей добавки она содержит соединения общей формулы:

где n=2-6, Ме=Cu, Со, Ni, Cd;

Х - анион органической или неорганической кислоты;

R¹, R ², R³ - алкил, арил, одинаковые или разные или ,

где m=1-50, R - алкил или арил; в количестве 0,01-1 вес.ч. на 100 вес.ч. силоксанового каучука (Авторское свидетельство №537101, С 08 L 83/14, 1976).

Недостатком композиции является то, что необходима стадия дополнительной обработки композиции в термостате при высоких температурах, что усложняет способ получения данной композиции.

Задачей предлагаемого технического решения является получение вулканизатов на основе заявляемой композиции с необходимым комплексом физико-механических свойств без стадии дополнительного термостатирования при высоких температурах. Техническим результатом является упрощение способа получения вулканизатов на основе заявляемой композиции с необходимым комплексом физико-механических свойств.

Поставленный технический результат достигается тем, что в композиции на основе диметилсилоксанового каучука (СКТ), термостабилизирующей добавки и вулканизирующего агента в качестве термостабилизирующей добавки используют модифицированный диметилфосфитом аэросил марки А-175 с содержанием фосфора 0,98%, в качестве вулканизирующего агента используют вулканизующую систему, включающую в себя пероксимон F-40 и триаллилизоцианурат при следующем соотношении компонентов в вес.ч.

диметилсилоксановый каучук	100
модифицированный диметилфосфитом аэросил марки А-175	10-30
пероксимон F-40	0,5-1
триаллилизоцианурат	1-2

Сущность изобретения заключается в следующем. Повышение содержания термостабилизирующей добавки выше 30 вес.ч. нецелесообразно, так как это приводит к ухудшению физико-механических свойств вулканизатов на основе заявляемой композиции, понижение содержания ниже 10 вес.ч. также приводит к ухудшению физико-механических свойств. Термостойкость композиций повышается за счет наличия фосфора в модифицированном аэросиле марки А-175. Модифицированный аэросил получают по способу, описанному в патенте №2254914 (опубл. 27.06.05, бюл. №18). Модифицированный диметилфосфитом аэросил марки А-175 с максимальным содержанием фосфора 0,98% получают путем взаимодействия аэросила марки А-175 (см. П.И.Захарченко и др. «Справочник резинщика», 1971, стр.428-429) с диметилфосфитом в соотношении 1:3 в течение 2 часов при температуре 180°С. Содержание фосфора определяют на фотокалориметре по ГОСТу 208512-75.

Наличие химически связанного фосфора в модифицированном аэросиле подтверждалось элементным анализом и ИК-спектральными исследованиями. При анализе ИК-спектров исходного аэросила и продукта его модификации диметилфосфитом найдено, что в спектре последнего наблюдается появление неинтенсивных (из-за низкой концентрации фосфорсодержащих групп) полос поглощения в областях 1100 см^-1 и 2330 см^-1; характерные для валентных колебаний >Р=0 групп и деформационных колебаний >Р-Н групп соответственно. В качестве силоксанового каучука используют диметилсилоксановый каучук с молекулярной массой 400000-650000. В композицию, помимо модифицированного аэросила, вводят вулканизующую систему на основе пероксимона F-40 (бис-(трет-бутилпероксиизопропил-бензол)) и триаллилизоцианурата (ТАИЦ). Применение в качестве совулканизующего агента ТАИЦ увеличивает эффективность пероксидных радикалов и позволяет уменьшить в составе композиций количество пероксида. Композиции готовят на вальцах. Вулканизацию проводят в гидравлическом прессе при температуре 160°С в течение 30 минут. Термостойкость вулканизатов оценивают по потере в весе образцов при температуре 400°С в течение 30 минут (см. пример 2).

Таблица 1. Состав вулканизатов на основе заявляемой композиции
Состав композиций			Количество, вес.ч. по примерам
			1		2		3
Каучук СКТ Аэросил А-175 (модиф.) Пероксимон F-40 ТАИЦ			100 10 1 2		100 30 1 2		100 10 0,5 1
Таблица 2. Физико-механические показатели
№ примера	Физико-механические показатели после вулканизации при температуре 160°С в течение 30 минут							Термостарение при 300°С в течение 7 часов
	Условная прочность при разрыве, кгс/м2	Твердость по Шору А, отн. ед.		Относительное удлинение, %		Остаточное удлинение, %
1	75,0	11,0		330,0		5,5		Физико-механические показатели не изменяются
2	29,0	26,0		377,0		8,0
3	70,0	9,0		427,0		8,0

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. К 100 вес.ч. СКТ добавляют 10 вес.ч. модифицированного аэросила А-175. Далее эту композицию перемешивают на вальцах. Затем добавляют вулканизующую систему на основе пероксимона F-40 1 вес.ч. и ТАИЦ 2 вес.ч. Вулканизацию проводят в гидравлическом прессе при 160°С в течение 30 минут. Свойства вулканизатов представлены в таблице 2.

Пример 2. В отличие от примера 1 увеличивают содержание модифицированного аэросила марки А-175 до 30 вес.ч., пероксимона F-40 1,0 вес.ч. и ТАИЦ 2,0 вес.ч. Вулканизацию проводят аналогично примеру 1. Потери в весе композиции по данным ТГА составляют 7,0% (400°С в течение 30 минут). Свойства композиций представлены в таблице 2.

Пример 3. В отличие от примера 1 уменьшают содержание пероксимона F-40 до 0,5 вес.ч. и ТАИЦ до 1 вес.ч. Содержание модифицированного аэросила марки А-175 - 10 вес.ч. Вулканизацию проводят аналогично примеру 1.

Из представленных в таблице 2 данных видно, что повышение содержания модифицированного аэросила марки А-175 выше 30 вес.ч. нецелесообразно, так как это приводит к ухудшению физико-механических свойств композиций. Понижение содержания модифицированного аэросила А-175 ниже 10 вес.ч. также приводит к ухудшению физико-механических свойств.

Таким образом, применение в качестве термостабилизирующей добавки модифицированного аэросила марки А-175 позволяет упростить технологию получения вулканизатов на основе СКТ, а именно исключить стадию термостатирования.