Способ получения материала низкой плотности на основе силоксанового каучука

(54) СПОСОБ П НИЗКОЙ ПЛОТ ЛОКСАНОВОГО УЧЕНИЯ МАТЕР СТИ НА ОСНОВ ЧУКА смеси,Недостатком собу материала я на сжатие, высок ление вредных вНаиболее бл ности к изобрете этому спопрочность ние, выдеолучении. ской сущособ полполученного по вляется низкая ое водопоглоще ществ при его и изким по технич нию является с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к технологии получения эластичных материалов низкой плотности и может быть использовано в резиновой, электротехнической промышленностях, судостроении, приборостроении, при изготовлении гидрокостюмов, спасательных средств на воде, медтехники.Известен способ получения теплостойкого материала низкой плотности на основе силоксанового каучука смешением силоксанового каучука с оксидом цинка, диоксидом титана, кремнийорганической жидкостью, органическим амином и катализатором отверждения с последующей вулканизацией Ж 1742285 А 5 С 08 Л 9/32, С 0883/О(57) Использование; резиновая и электротехническая промышленности, судостроение, приборостроение, изготовление гидрокостюмов, спасательных средств на воде, медтехника. Сущность изобретения: смешение полых стеклянных микросфер с полидиметилсилоксаном с концевыми триметилсилильными группами при массовом соотношении 1,5;1-4;1, введение силоксанового каучука и катализатора отверждения и вулканизация полученной смеси при 20- 25 С. При плотности 0,53 г/см коэффиц"- ент теплопроводности при избыточном давлении 10 МПа 0,129 Вт/мК, р,3 х х 10 Ом м, т 9 д - менее 10, Опр 28 кВ/мм, относительное сжатие при нагрузке 0,1 МПа 1,7%, водопоглощение через 10 сут, при давлении 0,1 МПа 4%. 1 табл. учения материала низкой плотности на основе силоксанового каучука, включающий смешение силоксанового каучука с пере- ф кисью бензоила, оксидом цинка и олигоэ- с, тилгидридсилоксаном - жидкостью ГКЖ, с последующей вулканизацией полученной р смеси при 150 С. ЬЭНедостатками известного способа являются неудовлетворительные электроизоляционные характеристики в условиях повышенной влажности вследствие большой открытой поверхности и способности поглощать водяные пары, высокая величина относительного сжатия, повышенное водо- поглощение, что исключает эксплуатацию указанных материалов в условиях гидростатического нагружения, Кроме того, при сжатии пористой резины происходит изменение структуры пеноматериала, сопровождающееся разрывом стенок пор и необратимыми деформациями при сжатии.При этом увеличивается коэффициент теплопроводности, приближаясь к величине исходной матрицы, что ухудшает теплоизоляционные свойства материала.Пористые резины, особенно мягкие, вследствие большой поверхности легко подвержены старению.Кроме того, введение органического порофора может оказывать отрицательное влияние на процесс вулканизации,Целью изобретения является улучшение теплоизоляционных свойств материала при гидростатическом нагружении, снижение его относительного сжатия и водопоглощения и повышение электроизоляционных свойств в условиях повышенной влажности,Указанная цель достигается тем, что в способе получения материала низкой плотности на основе силоксанового каучука, включающем смешение силоксанового каучука с наполнителем, кремнийорганической жидкостью и катализатором отверждения с последующей вулканизацией полученной смеси, в качестве наполнителя используют стеклянные полые микросферы, а в качестве кремнийорганической жидкости - полидиметилсилоксан с концевыми триметилсилильными группами, при этом сначала смешивают наполнитель с кремнийорганической жидкостью при массовом соотношении 1,5;1 - 4:1 с последующим введением силоксанового каучука и катализатора отверждения, а вулканизацию проводят при 20-25 С,П р и м е р 1, Готовят смесь стеклянных полых микросфер с размером 10-150 мкм с полидиметилсилоксаном с концевыми триметилсилильными группами (жидкостью ПМС) в массовом соотношении 1,5:1 (60 г микросфер и 40 г ПМС),Затем проводят смешение на вальцах силоксанового каучука с наполнителем - стеклянными полыми микросферами, предварительно смешанными с ПМС, и вводят катализатор отверждения, Используют полидиметилметилвинилсилоксан мол.м, 570000 (СКТВ).Соотношение компонентов в смеси, мас.ч.; каучук СКТВ 100; сгеклянные полые микросферы 60. полидиметилсилоксан с концевыми триметилсилильными группами 40; катализатор отверждения 5 (смесь диэтилдикаприлата олова с этилсиликатом 40 в массовом соотношении 1:4),Из полученной композиции изготавливают образцы для испытаний в виде пластин толщиной 5 мм или в виде цилиндров диаметром 10 мм и высотой 10 мм путем подпрессовки композиции в формах при комнатной температуре в течение 5 ч. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 П р и м е р 2, То же, что и в примере 1,но массовое соотношение сферы - ПМС составляет 2;1, а вместо каучука СКТВ используют каучук СКТ(полидиметилсилоксанмол.м. 670000),П р и м е р 3. Аналогично примеру 1, номассовое соотношение сферы - ПМСсоставляет 4:1, а вместо каучука СКТВиспользуют каучук марки СКТФТ(полидиметилметил.) "трифторпропилсилоксан,содержащий 50 О утрифторпропильныхзвеньев мол,м. 490000),П р и м е р 4 (контрольный). Аналогичнопримеру 1, но массовое соотношение сферы - ПМСсоставляет 1,5:2.Увеличение содержания ПМСв смеси приводит к бесполезному расходованиюи выпотеванию ее из композиционного материала,П р и м е р 5 (контрольный). Аналогичнопримеру 1, но массовое соотношение сферы - ПМ Ссоставляет 4,5:1.При этом наблюдается недостаточноесодержание ПМСдля обеспечения смачивания всех частиц стеклянных микросфер, что затрудняет их диспергирование всилоксановом каучуке, Скопление несмоченных микросфер при смешении на вальцах с каучуком приводит к ихраздавливанию, при этом плотность материала возрастает,П р и м е р 6 (контрольный), Аналогичнопримеру 1, только исключает операциюпредварительного смешения микросфер сПМС, а вводят ее одновременно с микросферами,П р и м е р 7 (контрольный). Аналогичнопримеру 6, только исключает ПМСизкомпозиции,Результаты испытаний, полученные согласно приведенным примерам, представлены в таблице.Как следует из данных таблицы, приблизкой плотности материалов, полученныхпо известному способу и предлагаемому,последний обладает лучшими электроизоляционными характеристиками (более высоким удельным объемнымсопротивлением, меньшим тангенсом угладиг чектрических потерь, более высокимпробивным напряжением в условиях повышенной влажности), Кроме того, указанныйматериал обладает меньшим (в 2 раза) коэффициентом теплопроводности в условияхгидростатического нагружения, существенно меньшим (в 25 раз) относительным сжатием, меньшим водопоглощением пригидростатическом сжатии, Положительныйэффект достигается только в том случае, ког1742285 да приготовление композита проводят по предлагаемому способу, включающему стадию предварительного смешения полых стеклосфер с полидиметилсилоксаном с концевыми триметилсилильными группами. териала при гидротатическом нагружении, снижения его относительного сжатия и водопоглощения и, повышения электроизоляционных свойств в условиях повышенной 5 влажности, в качестве наполнителя используют стеклянные полые микросферы, а в качестве кремнийорганической жидкости - полидиметилсилоксан с концевыми триметилсилильными группами, при этом сначала 10 смешивают наполнитель с кремнийорганической жидкостью при массовом соотношении 1,5 - 4:1 соответственно с последующим введением силоксанового каучука и катализатора отверждения, а вулканизацию про водят при 20 - 25 С,Формула изобретения Способ получения материала низкой плотности на основе силоксанового каучука,. включающий смешение силоксанового каучука с наполнителем, кремнийорганической жидкостью и катализатором отверждения с последующей вулканизацией полученной смеси, отличающийся тем,что,сцелью улучшения теплоизоляционных свойств маКоэффициент теплопроводности , Вт/м ф К, при избыточном давлении Р, ИПа Плотность, г/смз Пример 0,0 1,0 2,5 5,0 10,0 Известный 0,165 0,138 0,128 0,120 0,138 0,137 0,223, 0,305 0,08 0,128 0,120 0,115 0,128 0,136 0,131, 0,125 0,137 0,130 0,125 0,.1 35 0,131 0,126 0,136 0,142 1 2 3 4 0,136 0,137 0,139 О, 141 0,.1 27 0,2300,312 0,302 Продолжение таблицы Относительное сжатие Еодопоглощение через 10 сут,при Р=0,1 МПа,Злектроизоляционные свойства при влажности 904 Пример при нагрузке 0,1 МПа,4 Д,Ом. м С о Ц, кВ/мм 410 210 з Известный 304,04,25 10 2 10 з 21,71,5 30