用于高温性能的硅氧烷弹性体的制作方法

文档序号:3644746阅读:155来源:国知局

专利名称::用于高温性能的硅氧烷弹性体的制作方法
技术领域
:本发明的公开内容涉及含稳定剂的硅氧烷弹性体基础组合物,它提供具有改进的高温性能的固化的硅氧烷弹性体。稳定剂包括炭黑、碳酸钙、氧化铁和任选地氧化锌。
背景技术
:使用硅氧烷橡胶的机动车应用总是受到显示出性能改进的挑战。技术趋势导致对日益增加的耐热性和耐化学暴露这两方面的需求。例如,西欧继续显示出涡轮柴油机客车显著的增长,代价是消耗汽油的客车。在美国,在小型卡车市场已经经历了类似的增长。软管,特别是涡轮柴油发动机软管的使用温度和压力于是增加。典型地,在机动车应用中所使用的软管具有由用硅氧烷橡胶(根据美国材料试验学会的方法(ASTM)分类为VMQ弹性体)包封且内部用氟弹性体(FVMQ)层为衬层的纤维增强剂组成的多层结构。需要改进在机动车应用中使用,和尤其在O形环、连接器和在软管结构中使用的硅氧烷弹性体的热稳定性。本发明人已发现,当加入到硅氧烷弹性体基础组合物中时,稳定剂给固化的硅氧烷弹性体提供改进的热老化性能。发明概述本发明涉及可固化的硅氧烷弹性体组合物,它包含A)75-95wt。/。的硅氧烷弹性体基础成分,B)1.5-40wt。/。的稳定剂,所述稳定剂包括B》炭黑,B2)碳酸钩,B"氧化铁,和B4)任选地氧化锌,其中在100份稳定剂中所使用的组分B1、B2、83和84的用量为2-50份,和C)0-3w"的固化剂,条件是组分A)、B)和C)的wW之和为100wt%。在一个实施方案中,可固化的硅氧烷弹性体组合物含有高稠度的硅氧烷橡胶基础成分,所述高稠度的硅氧烷橡胶基础成分包括A。在25。C下粘度为至少lOOOmPa.s的具有至少两个不饱和基团的有机基聚硅氧烷,A2)增强填料,和A3)填料处理剂。在另一实施方案中,可固化的硅氧烷弹性体组合物含有液体硅氧烷橡胶基础成分,所述液体硅氧烷橡胶基础成分包括A"在25'C下粘度为至少1000mPa.s的具有至少两个不饱和基团的有机基聚硅氧烷,A2)增强填料,A3)填料处理剂,A4)每一分子平均具有大于两个与硅键合的氢原子的有机基氢硅氧烷,和A5)氢化硅烷化催化剂。本发明的公开内容还涉及固化的硅氧烷弹性体组合物和由它们制备的制造制品。详细说明在本发明的公开内容中,組分A)是硅氧烷弹性体基础成分。此处所使用的"硅氧烷弹性体基础成分"是当随后固化或者硫化时,提供硅氧烷弹性体或橡胶的硅氧烷组合物。硅氧烷是指含有独立地选自(R3SiO。.5)、(R2SiO)、(RSiOi.5)或(Si02)甲硅烷氧基单元的硅氧6烷单元的有机基聚硅氧烷,其中R可以是任何有机基团。这些甲硅烷氧基单元可按照各种方式结合,形成环状、直链或支链结构。可用作组分A)的硅氧烷弹性体基础成分可选自本领域已知的任何硅氧烷弹性体基础成分,例如被视为高稠度硅氧烷橡胶基础成分的那些。硅氧烷弹性体基础成分也可选自被视为"液体硅氧烷橡胶"组合物的那些。在本发明公开内容的一个实施方案中,硅氧烷弹性体基础成分是高稠度的硅氧烷橡胶基础成分。高稠度的硅氧烷橡胶基础成分可包括A。在25X:下粘度为至少lOOOmPa.s的具有至少两个不饱和基团的有机基聚硅氧烷,A2)增强填料,和A3)填料处理剂。组分AO是在25'C下粘度为至少lOOOmPa.s的含至少两个不饱和基团的有机基聚硅氧烷。该有机基聚硅氧烷的平均组成可以是叭SiO(4-aw,其中W选自取代和未取代的单价烃基且例举烷基,例如曱基、乙基和丙基,或者每一烷基含有l-10个碳原子,或者每一烷基是甲基或乙基,最优选每一烷基是甲基;链烯基,例如乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基;芳基,例如苯基;和芳烷基,例如2-苯乙基。下标a的平均值为1.95-2.05。A》的有机基聚硅氧烷具有至少两个不饱和基团且在25°C下的粘度为至少lOOOmPa.s。典型地,该不饱和基团是链烯基。链烯基可键合在侧链位置、在末端位置或者在这两个位置上。这些聚合物的聚合度(dp)范围为200-20,000。上述dp范围还包括具有刚硬的胶料状稠度的聚合物,其dp高于约1500和Williams塑度值(ASTMD926)范围为约30-250,和优选95-125(此处所使用的塑度值定义为在25'C下,将体积为2ci^和高度约10rara的圆柱形试样置于49牛顿的压缩负载下3分钟之后,所述样品的厚度(腿)xlOO)。这种胶料状聚合物通常在压塑或转移模塑模具、压延、螺杆型挤出机或类似物中使用。有机基聚硅氧烷可以是均聚物或共聚物或这种聚合物的混合物。构成有机基聚硅氧烷的曱硅烷氧基单元例举二烷基曱硅烷氧基,其中每一烷基可以相同或不同;链烯基曱基甲硅烷氧基,其中链烯基含有2-10个碳原子,优选乙烯基或己烯基;和烷基苯基甲硅烷氧基,其中烷基如前所述。可使用在有机基聚硅氧烷内的任何合适的端基,和实例包括三烷基曱硅烷氧基和链烯基二烷基甲硅烷氧基,其中链烯基和烷基如前所述。可使用的有机基聚硅氧烷的实例包括乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-乙烯基甲基硅氧烷共聚物,乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷,乙烯基甲基羟基甲硅烷氧基封端的二曱基硅氧烷-乙烯基甲基硅氧烷共聚物,和乙烯基二曱基曱硅烷氧基封端的二甲基硅氧垸-甲基苯基硅氧烷-乙烯基曱基硅氧烷共聚物。硅氧烷弹性体基础成分中的增强填料(A"典型地是二氧化硅。许多形式的二氧化硅是可商购的,例如热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、二氧化硅气溶胶和二氧化硅干溶胶。典型地二氧化硅增强填料的表面积为至少100raVg,或者至少200mVg。可添加提供所需增强且没有负面影响弹性体其他性能的任何用量的二氧化硅增强填料。一般地,用量为5-100份二氧化硅增强填料/100份有机基聚硅氧烷是有用的。组分(A。是填料处理剂(或处理剂的混合物),所述填料处理剂包括含至少两个羟基或者其他可水解基团或其混合物的有机基聚硅氧烷,且其平均聚合度为2-50。组分(A"可包括通式为R2aSiO"—a)/2的单元,其中其中R2选自取代和未取代的单价烃基且例举芳基,例如苯基或烷基,例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基和丙基,或者每一烷基含有l-10个碳原子,更优选每一烷基是甲基或乙基,或者每一烷基是曱基。W也可选自链烯基,例如乙烯基、烯丙基和/或己烯基。下标a的平均值为1.95-2.05。所述至少两个羟基可以是在链上的端羟基或侧基或这二者。每一可水解基团可以是将与仅仅在亲水填料表面上具有-0H基的"冷"混合物相互作用的任何合适的可水解基团。典型地,每一可水解基团是具有l-10个碳原子的烷氧基,或者若存在的话,每一烷氧基是甲氧基或乙氧基。组分(A。的粘度典型地为10-lOOOmPa.s,但视需要可以更大。典型地提供用量为填料(组分(A2))重量的0.5-12wt。/。的填料处理剂。处理填料导致未固化组合物改进的室温机械性能。通常使用如上所述的合适的处理剂或其混合物,就地处理填料(组分(A2))。然而,可视需要预处理填料。尽管通常避免预处理步骤,因为它引入额外的步骤到混合工艺中,但当制备时预处理的表面改性的填料不团块,且可均匀地掺入到有机基聚硅氧烷内。硅氧烷弹性体基础成分也可包括增量填料,例如二氧化钛、石英、氧化镁、石墨、玻璃纤维和玻璃微球。硅氧烷弹性体基础成分也可包括颜料、着色剂、阻燃剂、额外的热稳定性添加剂、改进压缩变定的添加剂和橡胶领域中常用的其他添加剂。高稠度的硅氧烷橡胶基础成分是本领域已知的,且许多可商购。代表的非限定性实例包括SILASTIC⑧GP600SiliconeRubber、SILASTICNewGP600SiliconeRubber、SILASTICHGS701和SILASTICNewHGS701SiliconeRubber。在另一实施方案中,硅氧烷弹性体基础成分是液体硅氧烷橡胶。液体硅氧烷橡胶可具有下述组成A"在25。C下粘度为至少lOOOmPa.s的含至少两个不饱和基团的有机基聚硅氧烷,A2)增强填料,A"填料处理剂,A4)每一分子平均具有大于两个与硅键合的氢原子的有机基氢硅氧烷,和A5)氢化硅烷化催化剂。組分A1、A'和A'与以上所述的相同。组分(AO是每一分子平均具有大于两个与硅鍵合的氢原子9的有机基氢硅氧烷。有机基氢硅氧烷每一分子平均含有至少两个与硅键合的氢原子,硅原子的其余价态通过二价氧原子或含1-7个碳原子的单价烃基来满足。单价烃基可以例如是烷基,例如曱基、乙基、丙基、叔丁基和己基;环烷基,例如环己基;和芳基,例如苯基和甲苯基和/或三氟烷基,例如三氟丙基或全氟烷基。这种材料是本领域众所周知的。有机基氢硅氧烷的分子结构可以是直链、含支链的直链、环状或网络形式或其混合物。对有机基氢硅氧烷的分子量没有特别限制,然而,优选在25X:下的粘度为3-10,OOOmPa.s。此外,加入到组合物中的组分(A4)的用量是使得键合到硅原子上的氢原子的摩尔数与键合到硅原子上的链烯基的摩尔数之比范围为0.5:1到20:1。或者范围为1:1到5:1的用量。在有机基氩硅氧烷内存在的与硅键合的有机基团可包括1-4个碳原子的取代和未取代的烷基。所述烷基不含烯键式或炔键式不饱和键。对于本申请的目的来说,"取代"是指在烃基内的一个或多个氢原子被另一取代基取代。这种取代基的实例包括但不限于卣素原子,例如氯、氟、溴和碘;含囟素原子的基团,例如氯甲基、全氟丁基、三氟乙基和九氟己基;氧原子;含氧原子的基团,例如(甲基)丙烯酸和羧基;氮原子;含氮原子的基团,例如氨基官能团、酰胺基官能团和氰基官能团;硫原子;和含硫原子的基团,例如巯基。组分(A5)是氢化硅烷化催化剂。典型地,所选的氢化硅烷化催化剂可包括任何合适的氢化硅烷化催化剂,例如选自铂、铑、铱、钯或釕催化剂的铂族金属基催化剂。可用于催化本发明组合物固化的含铂族金属的催化剂可以是已知催化与硅键合的氢原子和与硅键合的链烯基之间反应的那些中的任何一种。典型地,作为通过氢化硅烷化进行本发明组合物固化的催化剂所使用的铂族金属是铂基催化剂。用于固化本发明组合物的代表性铂基氢化硅烷化催化剂包括賴金属、铂化合物和钿络合物。代表性賴化合物包括氯铂酸、六水合氯铂酸、二氯化铂、和包括低分子量含乙烯基的有机基硅氧烷的这些化合物的络合物。适合于在本发明中使用的其他氢化硅烷化催化剂包括例如铑催化剂,例如[Rh(02CCH3)2]2、Rh(02CCH3)3、Rh2(C8H1502)4、Rh(C5H702)3、Rh(C5H702)(C0)2、Rh(C0)[Ph3P](C5H702)、RhX、[(R3)2S]3、(R23P)2Rh(CO)X4、(R23P)2Rh(CO)H、Rh2X42YVHaRhb烯经。Cld、Rh(0(CO)R3)3—n(OH)n,其中t是氢、氯、溴或碘,y2是烷基,例如甲基或乙基、C0、。14或0.5C8H12,W是烷基、环烷基或芳基,和W是烷基、芳基或氧取代的基团,a是0或1,b是1或2,c是1-4的整数(包括端值),和d是2、3或4,n是0或1。也可使用任何合适的铱催化剂,例如Ir(OOCCH3)3、Ir(C5H702)3、[Ir(Z4)(En)2〗2或[Ir(Z4)(Dien)]2,其中24是氯、溴、碘或烷氧基,En是烯烃,和Dien是环辛二烯。可将用量相当于少至0.001重量份元素铂族金属/1百万份(ppm)组合物的氢化硅烷化催化剂加入到本发明的组合物中。典型地,在组合物内氢化硅烷化催化剂的浓度能提供相当于至少lppm元素铂族金属。典型地使用提供相当于3-50ppm元素铂族金属的催化剂浓度。本发明的硅氧烷液体橡胶组合物用的其他添加剂可包括下述中的一种或多种氢化硅烷化催化剂的抑制剂、流变改性剂、颜料、着色剂、抗粘合剂、粘合促进剂、发泡剂、阻燃剂、导电和/或导热填料、和干燥剂。可使用任何合适的柏族型抑制剂。在美国专利No.3445420中公开了一类有用的铂催化剂的抑制剂,在此通过参考引入以显示一些炔属抑制剂及其用途。优选的一组炔属抑制剂是炔醇,特别是2-甲基-3-丁炔-2-醇和/或l-乙炔基-2-环己醇,它们在25C下抑制铂基催化剂的活性。在美国专利No.3989667中公开了第二类铂催化剂的抑制剂,在此通过参考引入以显示一些烯键式硅氧烷,其制备和它们作为铂催化剂的抑制剂的用途。第三类铂催化剂的抑制剂包括每一分子具有3-6个甲基乙烯基硅氧烷单元的聚甲基乙烯基环硅氧烷。含这些催化剂的组合物典型地要求在大于或等于70'C的温度下加热,以实际可行的速度固化。典型地釆用这些体系,通过使用两部分体系实现室温固化,其中交联剂和抑制剂在这两部分之一内和柏在另一部分内。增加铂的用量以提供室温固化。铂催化剂的抑制剂的最佳浓度是在环境温度下提供所需的储存稳定性或货架期且在升度。,这一用量宽泛地变化且取决于所使用的特定抑^制剂,、含铂;化剂的性质与浓度,和交联剂的性质。在一些情况下,低至lmo1抑制剂/mo1铂的抑制剂浓度得到所需程度的储存稳定性和在高于约701:的温度下足够短的固化时间段。在其他情况下,可需要最多10、50、100、500或更大mol/mo1铂的抑制剂浓度。在给定组合物内特定抑制剂的最佳浓度可通过常规实验确定。典型地,以两部分组合物形式提供液体硅氧烷橡胶组合物。在使用之前,前面所述的最终的液体硅氧烷橡胶组合物可维持在至少两部分内,其中就在固化所得组合物形成弹性体固体之前在最终的混合步骤内一起容易地混合该至少两部分。在典型的两部分组合物内,以下称为PartI的第一部分包括组分A1、A2、〃和可能的残留处理剂A3。下文称为PartII的第二部分包括组分A4或组分A4和A1。可在使得键合到硅原子上的氢原子的摩尔数与键合到硅原子上的链烯基的摩尔数之比范围为0.5:1到20:1或者范围为l:l到5:1的用量内的任何合适的比值下混合在两部分组合物内的PartI和PartII。典型地,交联剂存在于聚合物内,它在PartII内的含量4吏得PartI和PartII典型地以1:10到100:1,或者20:1到1:5或者10:1到1:2的比例混合。任选的添加剂可存在于PartI或者PartII内,条件是它们不负面影响所得弹性体的性能。任选的添加剂包括流变改性剂和粘合促进剂。流变改性剂包括基于聚醚或聚酯多元醇的硅氧烷有机共聚物,例如在EP0802233中所述的那些;选自聚乙二醇、聚丙二醇、乙氧化蓖麻油、油酸乙氧化物、烷基苯酚乙氧化物,环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)的共聚物,和硅氧烷聚醚共聚物中的非离子表面活性剂;以及硅氧烷二元醇。可在本发明的组合物内掺入任何合适的粘合促进剂。这些可包括例如烷氧基硅烷,例如氨烷基烷氧基硅烷、环氧基烷基烷氧基硅烷,例如3-环氧丙氧丙基三曱氧基硅烷,和巯烷基烷氧基硅烷,和Y-氨丙基三乙氧基硅烷,亚乙基二胺与甲硅烷基丙烯酸酯的反应产物。可另外使用含硅基的异氰脲酸酯,例如1,3,5-三(三烷氧基甲硅烷基烷基)异氰脲酸酯。进一步合适的粘合促进剂是环氧基烷基烷氧基硅烷例如3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷与氨基取代的烷氧基硅烷例如3-氨丙基三甲氧基硅烷和任选的烷基烷氧基硅烷例如甲基三甲氧基硅烷、环氧基烷基烷氧基硅烷、巯烷基烷氧基硅烷及其衍生物的反应产物。稳定剂在本发明公开内容中的组分B)是稳定剂。此处所使用的"稳定剂"是指加入到可固化的硅氧烷弹性体组合物例如以上所述的那些中的各组分(B1、B2、83和任选的B4)的某一组合,其目的是改进随后固化的硅氧烷弹性体组合物的热稳定性或者耐油性。稳定剂组分包括B1)炭黑,B2)碳酸钾,B"氧化铁,和B4)任选地氧化锌其中以下将详细地描述每一种。组分Bi是炭黑。炭黑的类型和来源可以变化。可在关于这类材料的综述文章,例如ChemicalEconomicsHandbook-SRIInternational2005,CarbonBlack731.3000A中找到可在本发明的組合物中用作组分(B。的炭黑的代表性非限定实例。典型地,炭黑是无定形炭黑,其碳含量为至少98%,平均粒度为0.05微米,比表面积为至少44mVg。在本发明的公开内容中适合于作为组分B'的炭黑的代表性非限定实例包括由ElementisPigmentsInc.,FairviewHeights,IL62208供应的SUPERJETCarbonBlack(LB-1011);由SidRichardsonCarbonCo.,3560WMarketStreet,Suite420,Akron.13OH44333供应的SR511;和N330、N550、N762、N990(DegussaEngineeredCarbons,Parsippany,NJ07054)。组分B"是碳酸钓。碳酸钩的类型和来源可以变化。可在关于这类材料的综述文章,例如ChemicalEconomicsHandbook-SRIInternational2007,CalciumCarbonate724.6000A中找到在本发明中可用作组分(B2)的碳酸钙的代表性非限定实例。典型地,碳酸钙具有大于99%的CaC03,和平均粒度为5-6微米。在本发明的公开内容中适合于作为组分B2的碳酸钙的代表性非限定实例包括0MYABLP3(0MYA,OrgonFrance)。组分B3)是氧化铁。氧化铁的类型与用量可以变化。可在关于这类材料的综述文章,例如ChemicalEconomicsHandbook-SRIInternational2008,InorganicColorPigments575.3000A中找到在本发明中可用作组分(B3)的氧化铁的代表性非限定实例。典型地。氧化铁是含至少95。/。Fe2()3的微米化粉末,其平均粒度为0.2微米。在本发明的公开内容中适合于作为组分B3的氧化铁的代表性非限定实例包括Baryferrox130BM(LanxessDeutschland,GmbH,D-51369Leverkusen,德国)。组分B0是氧化锌。氧化锌的类型和来源可以变化。可在关于这类材料的综述文章,例如ChemicalEconomicsHandbook-SRIInternational2007,InorganicZincChemicals798.1000A中找到在本发明中可用作组分(B4)的氧化锌的代表性非限定实例。典型地,氧化锌是至少99%的Zn0,且平均粒度为0.1微米,和平均表面积为9.0m7g。在本发明的公开内容中适合于作为组分84的氧化锌的代表性非限定实例包括Kaddox911(HorseheadCorp.,MonacaPA15061)。在稳定剂B)中使用的每一组分的用量可以如下所述变化B。炭黑,2-50份,或者IO-40份,或者25-40份,或者30-35份B2)碳酸铞,2-50份,或者10-40份,或者25-40份,或者30-35份,14B"氧化铁,2-50份,或者10-40份,或者25-40份,或者30-35份,B4)氧化锌,0-50份,或者l-40份,或者l-IO份,其中份表示在IOO重量份稳定剂中,以重量计,每一组分B1、B2、83和B4的用量。在可固化的硅氧烷弹性体组合物中使用的稳定剂的用量(它是组分B1、B2、83和B4的总重量)可以是可固化的硅氧烷弹性体组合物总重量的1.5-40wt%,或者5-30wt%,或者10-20wt%。可由橡胶领域的技术人员基于硅氧烷橡胶基础成分(A)的选择,稳定剂组合物(B)的选择,热稳定性要求和制备固化的氟硅氧烷弹性体所选的工艺,来确定针对特定应用所要求的稳定剂的量。稳定剂组合物可影响硅氧烷橡胶基础成分的可加工性。然而,类似于本发明的稳定剂,克服影响所添加的各组分的可加工性的这些因素的技术是众所周知的。这些技术包括改变硅氧烷弹性体基础成分内这些组分的浓度,颗粒形状,和表面活性。稳定剂中每一组分如何在可固化的硅氧烷弹性体组合物内添加并混合的方式可以变化。例如,可首先制备组分B^B'和任选的B4的混合物并混合到硅氧烷弹性体基础成分组合物中。或者,可以任何顺序添加并混合每一单独的组分到可固化的硅氧烷弹性体组合物内。为了确保最均匀和最佳混合,典型地,通过添加单一的稳定剂组分和一部分硅氧烷基础成分组分,制备每一稳定剂组分的"母炼胶"。母炼胶化的稳定剂组分然后加入到硅氧烷弹性体组合物中。母炼胶技术尤其可用于添加炭黑、氧化铁和氧化锌。C)固化剂将任选的固化剂加入到含稳定剂的硅氧烷弹性体基础成分中,以进行固化的硅氧烷弹性体的形成。典型地,在高稠度的硅氧烷橡胶实施方案中,将固化剂加入到硅氧烷弹性体基础组分中。对于液体硅氧烷橡胶实施方案来说,添加组分C)可能不是必须的。典型地,固化剂是硅氧烷领域中众所周知的作为固化剂的有机过氧化物。根据本发明的方法可使用的合适的过氧化物的具体实例包括2,5-二曱基-2,5-二(过氧叔丁基)己烷;过氧化苯甲酰;过氧化二枯基;间曱苯甲酸过氧叔丁酯;环状过氧缩酮;氢过氧化叔丁基;过戊酸叔丁酯;过氧化月桂酰;2-乙基己酸过氧叔戊酯;乙烯基三(过氧叔丁基)硅烷;过氧化二叔丁基、1,3-双(叔丁基过氧异丙基)苯;2,2,4-三曱基戊基-2-氢过氧化物;2,5-双(过氧叔丁基)-2,5-二甲基己炔-3、过氧叔丁基-3,5,5-三甲基己酸酯;氢过氧化枯烯;过苯甲酸叔丁酯;和二异丙基苯单氢过氧化物。有机过氧化物的用量不是关键。有用的用量范围为含稳定剂的硅氧烷弹性体基础成分的0.l-3wt%。可固化的硅氧烷弹性体组合物也可包括增量填料,例如二氧化钛、石英、氧化镁、石墨、玻璃纤维和玻璃微球。硅氧烷弹性体基础成分也可包括颜料、着色剂、阻燃剂、额外的热稳定性添加剂和改进压缩变定的添加剂。在一个实施方案中,可固化的硅氧烷弹性体组合物含有铈的氢氧化物或水合物作为任选的组分D。为了热稳定,添加铈的氢氧化物或水合物到硅氧烷弹性体组合物中是已知的。然而,这些组合物具有有限的热稳定性,典型地一直到200°C。本发明的稳定剂组合物(组分B)当与常规的热稳定剂,例如铈的氩氧化物或水合物结合使用时,提供典型地超过200'C的热稳定性。可用作组分DA4的铈的氢氧化物或水合物包括化学式为Ce(OHhxH20的那些铈化合物[CAS登记号12014-56-1]。铈的氩氧化物或水合物的用量可以变化,但典型地范围为硅氧烷弹性体组合物重量的0.1-10wt%。为了确保最均匀和最佳混合,典型地,通过混合铈的氢氧化物或水合物组分与一部分硅氧烷基础成分或聚二有机基聚硅氧烷组分,制备铈的氢氧化物或水合物组分的"母炼胶,,。母炼胶化的铈的氢氧化物或水合物组分然后可加入到硅氧烷弹性体组合物中。可以商购且可用于本发明组合物中的这种母炼胶化的组合物包括SILASTICHT-1Modifier(DowCorningCorporation,Midland,MI)。固化硅氧烷弹性体基础成分的温度范围可以是室温或以上。优选的温度范围为50'C-250°C。温度范围应当足以活化所使用的催化剂。可通过混合以上详述的硅氧烷基础成分组合物,将该组合物成形为所需的结构,和硫化以得到硅氧烷弹性体,从而生产硅氧烷弹性体或橡胶。可通过合适的方法,例如压塑、注塑、转移模塑、压延和挤塑,将硅氧烷弹性体组合物成形为所需的结构。在成形为所需结构之后,硫化所形成的硅氧烷弹性体。当硅氧烷弹性体组合物含有有机过氧化物疏化剂时,通过加热至足够高到活化有机过氧化物催化剂的温度,硫化该组合物。当模塑时,温度典型地为100'C-180'C共小于或等于15分钟的时间。当在挤塑操作中时,在热空气中固化时,空气温度可以高至300'C,暴露时间短至10-60秒。在升高的温度下老化之后硅氧烷弹性体显示出改进的物理性能保留。在一个实施方案中,固化的硅氧烷弹性体的拉伸强度为至少7MPa和伸长率为至少200%。在一个实施方案中,当固化的硅氧烷弹性体在225。C下加热老化7天后,固化的硅氧烷弹性体的拉伸强度下降不大于25%。固化的弹性体组合物可用于各种应用,以构造各种制造制品,其中例举但不限于在包括但不限于运输,其中包括机动车、水运工具和飞行器;化学和石油装置;电线和电缆;食品加工设备;核电力装置;航空航天;医疗应用;和油气钻探工业与其他应用中使用的O形环、垫圏、连接器、密封件、衬层、软管、管道、膜片、橡皮套、阀门、皮带、毡层、涂层、辊、模塑物品、挤出片材、填缝料和挤出制品。实施例对于本领域的技术人员来说,这些实施例拟阐述本发明,17NewHGS701HT-1MB不应当解释为限制权利要求书中列出的本发明的范围。所有测量和实验在23-C下进行,除非另有说明。所使用的材料NewGP600由DowCorningCorporation(Midland,MI)以SilasticNewGP600形式市售的硅氧烷橡胶基础成分由DowCorningCorporation(Midland,MI)以SilasticNewHGS701形式市售的硅氧烷橡胶基础成分HT-1MB是在二曱基硅氧烷橡胶载体内50%氢氧化铈的母炼胶,且由DowCorningCorporation(Midland,MI)以SilasticHT-lModifier形式市售S2400Red2MB-Bayferrox130BMRedIronOxidePigment(LanxessCorp.)形式的在二甲基硅氧烷橡胶栽体内50%氧化铁的母炼胶,且以DowCorningSilasticS2400Red2ColourMasterbatch市售在CaC03上40%的过氧化二枯基,GEOSpecialtyChemicalsKaddox911形式的氧化锌(HorseheadCorp.,MonacaPA15061)以SUPERJETCarbonBlack(LB-1011)形式由Ele隱tisPigmentsInc.,FairviewHeights,IL62208提供的炭黑CaC03OMYABLP3形式的碳酸4丐(CaC0》(OMYA,OrgonFrance)Fe03MBDicup40CZnOCB配制剂所有试验配制剂包括IOO份"NewGP600"或者"NewHGS701",l.O份"HT-1"和1.5份Dicup40C。制备含"Kadox911"、"LB-1011"、"S2400Red2MB"和"BLP-3"的各种组合的配制剂。还制备不包括任何添加剂的基线,以便可测量添加剂的效果。使用在其目标重量±2%以内的2位实验室天平,称取所有组分。使用实验室双辊塑炼机,混合所有试验配制剂。没有加热该双辊塑炼机,和在混合过程中所有坯料的温度保持低于50*C。首先添加所有试验配制剂的主要组分,取决于配制剂或者为"NewGP600"或者为"NewHGS701",并允许在比较快速的辊上结合。首先添加HT-l,接着用于特定配制剂的所有添加剂,并允许混合直到掺入。然后从辊中切割该材料,巻曲并通过辊返回以再次在辊周围结合。然后以相同的方式另外9次切割该材料,喂料,并允许结合。然后将该材料再次返回到双辊塑炼机内,并允许结合。然后添加"Dicup40C"并允许混合直到掺入。然后从辊中切割该材料,巻曲并通过辊返回,以再次在辊周围结合。然后以相同的方式另外9次切割该材料,通过辊喂料,并允许结合。然后使用较宽的辊隙,使材料通过双辊塑炼机,以获得更适合于模塑的厚度约0.IOO"的材料的连续片材。模塑模塑试验板所使用的装置由均被一片PTFE纤维增强膜覆盖的两个12〃x12"x0.040〃的铝支撑板,和空腔大小为10〃xlO"xO.075〃的12〃x12〃钢槽组成。称取事先从双辊塑炼机中切成片(sheetoff)的材料,以确保对于钢槽合适的填充重量。首先冷轧该材料,然后在2100psi的压力下,将其置于加热到170。C的压机内IO分钟的时间段。在10分钟最后,从钢槽中迅速取出该材料并允许在冷钢台架上冷却。冷却之后,在板上写上编号和模塑条件,并在表面上涂敷薄的滑石涂层,以防止在试验过程中板粘附到自身上或者其他板上。试验方法在测试之前,在循环热空气烘箱内,在200'C的温度下后固化所有材料4小时。硬度DowCorningCorporateTestMethod0099,以ASTMD2240为基础拉伸强度,伸长率,模量DowCorningCorporateTestMethod0137A,以ASTMD412为基础19撕裂强度如正常测试一样制备试样。然后测量它们的厚度并通过在预热的循环热空气烘箱内悬挂一端规定的试验时间段。样品隔开足够远,以确保在每一样品的所有侧周围良好的空气流动。然后取出样品,允许冷却,并在16-48小时内根据所述拉伸和撕裂方法,使用预老化的厚度测试,用以计算所有性能。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>权利要求1.一种可固化的硅氧烷弹性体组合物,它包含A)75-95wt%的硅氧烷弹性体基础成分,B)1.5-40wt%稳定剂,所述稳定剂包括B1)炭黑,B2)碳酸钙,B3)氧化铁,和B4)任选地氧化锌,其中在100份稳定剂中所使用的组分B1、B2、B3和B4的用量为2-50份,和C)0-3wt%的固化剂,条件是组分A)、B)和C)的wt%之和为100wt%。2.权利要求1的可固化的硅氧烷弹性体组合物,其中硅氧烷弹性体基础成分是高稠度的硅氧烷橡胶基础成分。3.权利要求2的可固化的硅氧烷弹性体组合物,其中高稠度的硅氧烷橡胶基础成分包括A。在25C下粘度为至少lOOOmPa.s的含至少两个不饱和基团的有机基聚硅氧烷,A2)增强填料,和A3)填料处理剂。4.权利要求1的可固化的硅氧烷弹性体组合物,其中硅氧烷弹性体基础成分是液体硅氧烷橡胶。5.权利要求4的可固化的硅氧烷弹性体组合物,其中液体硅氧烷橡胶包括A。在25n下粘度为至少lOOOmPa.s的具有至少两个不饱和基团的有机基聚硅氧烷,A2)增强填料,A3)填料处理剂,A4)每一分子平均具有大于两个与硅键合的氢原子的有机基氢硅氧烷,和A5)氢化硅烷化催化剂。6.权利要求1的可固化的硅氧烷弹性体组合物,其中100份稳定剂含有10-40份B》炭黑,10-40份B"碳酸钩,和10-4G份B3)氧化铁。7.—种制备固化的硅氧烷弹性体的方法,该方法包括i)将权利要求1-6任何一项的组合物的混合物成形为一定结构,和ii)硫该结构化的混合物,生产固化的硅氧烷弹性体。8.通过权利要求7的方法制备的固化的硅氧烷弹性体。9.权利要求8的固化的硅氧烷弹性体,其中固化的硅氧烷弹性体的拉伸强度为至少7MPa和伸长率为至少200%。10.权利要求7的固化的硅氧烷弹性体,其中当固化的硅氧烷弹性体在225'C下热老化7天后,固化的硅氧烷弹性体的拉伸强度下降不大于25%。11.权利要求7的固化的硅氧烷弹性体,其中当固化的硅氧烷弹性体在225'C下热老化7天后,固化的硅氧烷弹性体的拉伸强度下降不大于25%,和当固化的硅氧烷弹性体在225'C下热老化7天后,固化的硅氧烷弹性体的伸长率下降不大于25%。12.—种制造制品,它包括权利要求7-ll任何一项的固化的硅氧烷弹性体。13,权利要求12的制造制品,其中所述制品选自O形环、垫圈、密封件、衬层、软管、管道、膜片、橡皮套、阀门、皮带、毡层、涂层、辊、模塑物品、挤出片材、填缝料和挤出制品。14.一种改进硅氧烷弹性体的热稳定性或耐热性的方法,该方法包括I)混合稳定剂与硅氧烷弹性体基础成分,所述稳定剂包括B1)炭黑,B2)碳酸钾,B"氧化铁,和B4)任选地氧化锌,II)硫化含稳定剂的硅氧烷弹性体基础成分。15.权利要求14的方法,其中硅氧烷弹性体基础成分是高稠度的硅氧烷橡胶基础成分。16.权利要求14的方法,其中硅氧烷弹性体基础成分是液体硅氧烷橡胶基础成分。全文摘要公开了含稳定剂的硅氧烷弹性体基础成分组合物,它提供具有改进的高温性能的固化的硅氧烷弹性体。稳定剂包括炭黑、碳酸钙、氧化铁和任选的氧化锌。文档编号C08K3/00GK101679748SQ200880017608公开日2010年3月24日申请日期2008年6月6日优先权日2007年6月8日发明者D·W·劳森,D·肖尔,I·乔瓦斯,J·V·小迪格鲁特,L·M·汤奇,M·迪皮诺,R·A·德雷克,S·罗伯森申请人:陶氏康宁公司
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