DE1018221B - Stabilizer against the effects of heat for organopolysiloxanes condensed with the help of alkali compounds - Google Patents
Stabilizer against the effects of heat for organopolysiloxanes condensed with the help of alkali compoundsInfo
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Description
Stabilisierungsmittel gegen die Einwirkung von Hitze für mit Hilfe von Alkaliverbindungen kondensierte Organopolysiloxane Die Erfindung betrifft die Verwendung von organischen Phosphorverbindungen als Stahilisierungsmittel gegen die Einwirkung von Hitze für mit Hilfe von Alkaliverbindungen kondensierte Organopolysiloxane, Zur Herstellung verschiedener Organopolysiloxanöle und zu Elastomeren härtbaren organopolysioloxanen mit höherem Molekulargewicht aus niederen Organopolysiloxanen oder Mischungen niederer Organopolysiloxane werden Alkaliverbindungen verwendet, wie beispielsweise Alkalihydroxyde, Alkalimetallalkoholate, Alkalimetallmerkaptide, Alkalimetallsilanolate, wie sie z. B. in der USA.-Patentschrift 2 587 636 beschrieben sind, Alkalimetallkomplexe aromatischer Verbindungen, wie Kaliumkomplexe von Naphthalin oder Anthracen, Alkalimetallkomplexe, wie in der USA.-Patentschrift 2 634 252 beschrieben, Alkalisalze von Organopolysiloxanen, wie das Natriumsalz des Tetrametbyldisiloxandiols gemäß der USA.-Patentschrift 2 634284.Stabilizer against the action of heat for using Organopolysiloxanes condensed by alkali compounds The invention relates to Use of organic phosphorus compounds as a steel stabilizer against the action of heat for organopolysiloxanes condensed with the help of alkali compounds, For the production of various organopolysiloxane oils and those curable to form elastomers organopolysioloxanes with higher molecular weight from lower organopolysiloxanes or mixtures of lower organopolysiloxanes, alkali compounds are used, such as alkali hydroxides, alkali metal alcoholates, alkali metal mercaptides, Alkali metal silanolates, as they are e.g. Described in U.S. Patent 2,587,636 are, alkali metal complexes of aromatic compounds, such as potassium complexes of naphthalene or anthracene, alkali metal complexes, as described in US Pat. No. 2,634,252, Alkali salts of organopolysiloxanes, such as the sodium salt of tetramethyldisiloxanediol according to U.S. Patent 2,634,284.
Bei der Herstellung von Organopolysiloxanölen oder-kautschuken werden verschiedene alkalische Katalysatoren oder Polymeri sationsmittel ve.rwenQ, um die Siloxanbindindungen umzuordnen. Es ist daher bei der Herstellung von Organopolysiloxanölen häufig wünschenswert, die Ketten der Organopolysiloxane abzubrechen, um die Stabilität des Silikonöls zu verbessern. Es ist auch üblich, Gemische verschiedener Organosiloxane zu polymerisieren, beispiesweise Dimethylsiloxare der Formel (R2SiO) 1 mit linearen Siloxanen der Formel In den Formeln bedeuten R einen einwertigen organischen Rest, beispielsweise einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest, halogenierte Kohlenwasserstoffreste, wie mono- oder polychlorierte Arylreste, m eine Zahl zwischen 3 und 9, n eine ganze Zahl zwischen 0 und 6. Bei dieser Mischpolymerisation werden alkalische Mittel verwendet, um Organopolysiloxane mit langen Ketten der Formel zu erhalten, in der p eine ganze Zahl zwischen 6 und 200 oder mehr ist. R kann in der obigen. Formel gleiche oder vrschiedene organische Reste; der obigen Bedeutung darstellen. Organopolysiloxane gemäß Formel III sind beispielsweise in den USA.-Patentschriften 2 469 888, 2 469 890 und 2 599 984 beschrieben.In the production of organopolysiloxane oils or rubbers, various alkaline catalysts or polymerizing agents are used to rearrange the siloxane bonds. It is therefore often desirable in the production of organopolysiloxane oils to break the chains of the organopolysiloxanes in order to improve the stability of the silicone oil. It is also customary to polymerize mixtures of different organosiloxanes, for example dimethylsiloxars of the formula (R2SiO) 1 with linear siloxanes of the formula In the formulas, R denotes a monovalent organic radical, for example a monovalent hydrocarbon radical, halogenated hydrocarbon radicals such as mono- or polychlorinated aryl radicals, m a number between 3 and 9, n an integer between 0 and 6. In this copolymerization, alkaline agents are used, to organopolysiloxanes with long chains of the formula where p is an integer between 6 and 200 or more. R can be in the above. Formula identical or different organic radicals; represent the above meaning. Organopolysiloxanes according to formula III are described, for example, in U.S. Patents 2,469,888, 2,469,890 and 2,599,984.
Bei Verwendung der elingangs erwähnten alkalischen Katalysatoren
treten jedoch einige Nachteile auf. Es wird angenommen, daß bei der Umlagerung und
Polymerisation von Organopolysiloxanen die Alkalimetallverbindung, besonders Kaliumhydroxyd,
als kettenabbrechendes Mittel in Form eines
Daher wird in der Reaktionsmischung ein Polysiloxan erhalten, das bei erhöhten Temperaturen relativ unstabil ist. Bei anschließender Erwärmung des Reaktionsproduktes, beispielsweise um flüchtige oder niedrigersiedende Stoffe zu entfernen (es sind Temperaturen von etwa 200° oder darüber erforderlich), beeinflussen das noch verbliebene Kaliumhydroxyd oder Kaliumsalze (einschließlich der Kaliumsilanolate) die Stabilität des Organopolysiloxans nachteilig. Die Organopolysiloxane mit höherem Molekulargewicht werden zu Reaktionsprodukten mit niederem Molekulargewicht abgebaut, d. h. daß sich die Ausbeute des Produktes mit höherem Molekulargewicht verringert.Therefore, a polysiloxane is obtained in the reaction mixture which is relatively unstable at elevated temperatures. When the Reaction product, for example to volatile or low-boiling substances remove (temperatures of around 200 ° or more are required) the remaining potassium hydroxide or potassium salts (including the potassium silanolates) the stability of the organopolysiloxane is disadvantageous. The organopolysiloxanes with higher Molecular weights are broken down into reaction products with a lower molecular weight, d. H. that the yield of the higher molecular weight product is reduced.
Es ist des weiteren bei der Herstellung von Organopolysiloxanen, die in den gehärteten, festen elastischen Zustand, d. h. in einen Silikongummi, umgewandelt werden können, häufig wünschenswert, Organopolysiloxane mit niederem Molekulargewicht zu Produkten mit höherem Molekulargewicht, die üblicherweise äußerst viskose und kautschlukartige Substanzen sind, zu polymerisieren. Diese werden mit Füllstoffen und gegebenenfalls Härtungsmitteln versetzt und danach in der Wärme und unter Druck verformt oder bei erhöhten Temperaturen zum Überziehen verwendet und in gehärtete, feste, elastische Produkte übergeführt. Während der Herstellung solcher umwandelbarer Organopolysiloxane werden auch Alkaliverbin dungen verwendet. Die Entfernung der in den umwandelbaren Organipolysiolanen enthaltenen niedrigsiedenden Organopolysiloxane war bisher äußerst schwierig und nur unter Anwendung besonderer Vorsichtsmaßregeln zur Vermeidung eines Abbaues der Organopolysiloxane durch restliche Alkaliverbindungen möglich. It is also used in the production of organopolysiloxanes, those in the hardened, solid elastic state, d. H. in a silicone rubber, can be converted, often desirable, organopolysiloxanes with lower Molecular weight to products of higher molecular weight, which are usually extremely viscous and rubber-like substances are to be polymerized. These are with Fillers and optionally curing agents are added and then in the heat and deformed under pressure or used for coating at elevated temperatures and converted into hardened, firm, elastic products. During manufacture Such convertible organopolysiloxanes are also alkali compounds used. The removal of the low-boiling substances contained in the convertible organopolysiolanes Organopolysiloxanes have hitherto been extremely difficult and only with the use of special ones Precautions to avoid degradation of the organopolysiloxanes by residual ones Alkali compounds possible.
Verbleibt eine Alkal iverbindung im umwandelbaren Organopolysiloxan, so zersetzt sich gegebenenfalls das gehärtete Organopolysiloxan nach geraumer Zeit bei Temperaturen von etwa 2500 oder bei Temperaturen von etwa 3000 nach kürzerer Zeit. If an alkali compound remains in the convertible organopolysiloxane, the cured organopolysiloxane may decompose after a long time at temperatures of about 2500 or at temperatures of about 3000 after shorter Time.
In gewissem Ausmaß können. diese restlic. hen. alkalischen Kondensationsmittel zwar druch sorgfältiges Waschen oder Neutralisieren entfernt werden. Jedoch ist es trotz äußerster Sorgfalt schwierig, die letzten Spuren der Alkaliverbindung zu entfernen. Auch durch Waschen des neutralisierten Produktes lassen sich häufig nicht alle Spuren der bei der Neutralisation gebildeten Salze entfernen. Es kann bei erhöhten Temperaturen eine Zersetzung der neutralen Salze eintreten, und es können Rückstände entstehen, die wiererum depolymerisierend oder abbauend auf das Organopolysilioxan wirken. To some extent you can. this restlic. hen. alkaline condensing agent can be removed by careful washing or neutralization. However is it is difficult, despite the utmost care, to remove the last traces of the alkali compound remove. Frequently, washing the neutralized product is also not possible remove all traces of the salts formed during neutralization. It can be increased at Temperatures a decomposition of the neutral salts occur, and there can be residues arise, the wiererum depolymerizing or degrading on the organopolysilioxane works.
Es wurde nun. gefunden, daß die erwähnten Nachteile vermieden werden, wenn in ein vorher mit einer Alkaliverbindung behandeltes Organopolysiloxan eine organische Phosphorverbindung oder Mischungen von organischen Phosphorverbindungen eingeführt werden, die es beispielsweise stabilisieren oder weich machen. Das mit der Alkaliverbindung behandelte Organopolysiloxan kann entweder Reste von Alkaliverbindungen, beispielsweise Reste von Alkal ihydroxyden, oder Reaktionsprodukte der Organopolysioxane mit Alkaliverbindungen enthalten. It was now. found that the disadvantages mentioned are avoided, when in an organopolysiloxane previously treated with an alkali compound organic phosphorus compound or mixtures of organic phosphorus compounds be introduced that stabilize or soften it, for example. That with Organopolysiloxane treated with the alkali compound can contain either residues of alkali compounds, for example residues of alkali hydroxides, or reaction products of the organopolysioxanes with alkali compounds.
Die organische Phosphorverbindung setzt sich mit dem Alkaliatom der Alkaliverbindung um, so daß die depolymerisierende oder abbauende Wirkung der Alkaliverbindung oder deren Reaktionsprodukte mit dem Organopolysiloxan verringert oder beseitigt wird. The organic phosphorus compound is associated with the alkali atom Alkali compound around, so that the depolymerizing or degrading effect of the alkali compound or their reaction products with the organopolysiloxane are reduced or eliminated will.
Die erhaltene Masse hat bel normalen oder erhöhten Temperaturell verbesserte Stabilität.The mass obtained has improved at normal or elevated temperature Stability.
Es ist schon bekannt, organische Phosphorverbindungen zur Verbesserung der Wärmedeständigkeit von Silikonharzen zu verwenden. Für die Herstellung derartiger Silikonharze werden bekanntlich jedoch keine Alkaliverbindungen verwendet, und es war daher aus dem bekanten Zusatz von organischen Phosphorverbindungen zu Silikonharzen nicht vorauszusehen, ob ein Zusatz von organischen Phosphorverbindungen zu Organopolysiloxanen, die mit Hilfe von Alkaliverbindungen kondensiert wurden, überhaupt eine Nviflng ausüben würden. und gegebenenfalls was für eine Wirkung. It is already known to use organic phosphorus compounds for improvement the heat resistance of silicone resins. For the production of such However, as is known, no alkali compounds are used, and it is known that silicone resins was therefore from the well-known addition of organic phosphorus compounds to silicone resins not foreseeing whether an addition of organic phosphorus compounds to organopolysiloxanes, which were condensed with the help of alkali compounds, an Nviflng at all would exercise. and possibly what an effect.
Unter dem in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Ausdruck » organische Phosphorverbindung« sind Verbindungen zu verstehen, die ein Phosphoratom und einen organischen Rest in Verbindung mit anderen, üblicherweise in organischen Phosphorverbindungen vorkommenden Elementen enthalten, wie beispielsweise Wasserstoff, Sauerstoff, Schwefel, Selen, Alkalimetall, Halogen (darunter direkt an Kohlenstoff gebundenes Halogen), Stickstoff. Zahlreiche für die Zwecke der Erfindung geeignete organische Phosphorverbindungen sind in dem Buch »Organophosphorus Compounds« von G. M. Kosolapoff, New York (1950), beschrieben. Erste Voraussetzung für die Eignung der organischen Phosphorverbindungen (nachfolgend auch als »Alkali deaktivierende organische Phosphorverbindungen« bezeichnet) ist, daß sie reaktionsfähig gegenüber den oben beschriebenen Alkaliverbindungen oder deren Reaktionsprodukten mit Organopolysiloxanen sind und die nachteiligen Wirkungen der Alkaliverbindungen oder deren Reaktionsprodukte auf das mit Alkaliverhindungen behandelte Organopolysiloxan verringern oder aufhelen. Am besten werden nicht giftige organische Phosphorverbindungen verwendet. Es werden daher zweckmäßig keine organischen Phosphorverbindungen verwendet, die an Phosphor gebundenes Halogen (z. B. Chlor) enthalten. Schließlich sollen die organischen Phosphorverbindungen oder die bei der Umsetzung mit den Alkaliverbindungen gebildeten Produkte das Organopolysiloxan nicht nachteIlig beeinflussen. Gemäß der Erfindung geeignete organische Phosphorverbindungen sind Verbindungen der allgemeinen Formeln a) (R °) l P O (o-Phosphorsäureester) b) R' (R O) 2 P 0 (Organophosphorigsäureester) c) R Og P (Metaphosphorsäureester) d) R'P O (O H) 2 (organophosphorige Säure) e) (RO)2O(O)H (Phosphorigsäureester) f) R P O., H2 (organounterphosphorige Säure) in denen R und R' gleiche oder verschiedene organische Reste, Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Alkaryl-, Alkenylreste, wie Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Crotylrest, und auch einwertige Kohlenwasserstoffreste mit gegen das Organopolysiloxan inerten Substituenten, beispielsweise Halogenatomen, oder Nitro gruppen sind. Die substituierten Reste können beispielsweise Chlorphenyl-, Chlortolyl-, Chloräthylrest sein. Under the term used in the description and claims "Organic phosphorus compounds" are to be understood as compounds that contain a phosphorus atom and an organic radical in association with others, usually in organic Contain elements occurring in phosphorus compounds, such as hydrogen, Oxygen, sulfur, selenium, alkali metal, halogen (including directly on carbon bound halogen), nitrogen. Numerous suitable for the purposes of the invention organic phosphorus compounds are in the book "Organophosphorus Compounds" by G. M. Kosolapoff, New York (1950). First requirement for eligibility of the organic phosphorus compounds (hereinafter also referred to as »alkali deactivating organic phosphorus compounds «) is that they are reactive to the above-described alkali compounds or their reaction products with organopolysiloxanes and the adverse effects of alkali compounds or their reaction products to reduce or improve the organopolysiloxane treated with alkali compounds. It is best to use non-toxic organic phosphorus compounds. It will Therefore, it is advisable not to use any organic phosphorus compounds that contain phosphorus contain bound halogen (e.g. chlorine). Finally, the organic phosphorus compounds should or the products formed in the reaction with the alkali compounds, the organopolysiloxane do not adversely affect. Organic phosphorus compounds suitable according to the invention are compounds of the general formulas a) (R °) l P O (o-phosphoric acid ester) b) R '(R O) 2 P 0 (organophosphorous acid ester) c) R Og P (metaphosphoric acid ester) d) R'P O (O H) 2 (organophosphorous acid) e) (RO) 2O (O) H (phosphorous acid ester) f) R P O., H2 (organo-phosphorous acid) in which R and R 'are the same or different organic residues, alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl, alkaryl, alkenyl residues, such as vinyl, allyl, methallyl, crotyl radicals, and also monovalent hydrocarbon radicals with substituents inert towards the organopolysiloxane, for example halogen atoms, or nitro groups. The substituted radicals can, for example, chlorophenyl, Be chlorotolyl, chloroethyl radical.
Vorzugsweise enthält die organische Phosphorverbindung im Molekül mindestens einen Aryl- oder Alkarylrest, z. B. einen Phenyl- oder Kresylrest, durch Sauerstoff an Phosphor gebunden. Die vorstehend genamlten Verbindungen können durch Ersatz des Sauerstoffatoms durch Schwefel oder Selen, z. B. entsprechend den Formeln [(CaH5S) 3PSes (C6H.0)8PSei, modifiziert werden.Preferably, the organic phosphorus compound contains in the molecule at least one aryl or alkaryl radical, e.g. B. a phenyl or cresyl radical by Oxygen bound to phosphorus. The compounds mentioned above can be made by Replacement of the oxygen atom with sulfur or selenium, e.g. B. according to the formulas [(CaH5S) 3PSes (C6H.0) 8PSei.
Von den spezifischen organischen Phosphorverbindungen seien genannt: saure Ester der o-Phosphorsäure, z. B. D iäthyl-o-phesphat, Diphenylhydrogenphosphat, Monostearyl-o-phosphat; ferner Triphenylphosphat, Trikresylphosphat, Tri-(p-tert. butylphenyl)-phosphat, Tributylphosphat, Trioctylphosphat, Dibutylphenylphosphat, Diphenylphosphat, Diphenylbutylphosphit, Triphenylphosphit, Phenylphosphin, Äthylphosphin, Triphenylthiophosphat, Ester, wie sie in dn. USA.-Patentschriften 2 425 765, 2 453 167, 2 478 441 und 2 497 637 beschrieben sind. Beispiele o, rganischer Phosphorverbindungen sind auch in den USA.-Patentschriften 2 614 990 und 2 618 600 bebeschrieben. Es sind auch organische Ester der Unterphosphorsäure bekannt, z. B. The specific organic phosphorus compounds include: acidic esters of o-phosphoric acid, e.g. B. diethyl-o-phesphate, diphenyl hydrogen phosphate, Monostearyl-o-phosphate; also triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, tri- (p-tert. butylphenyl) phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, dibutylphenyl phosphate, Diphenyl phosphate, diphenyl butyl phosphite, triphenyl phosphite, phenyl phosphine, ethyl phosphine, Triphenyl thiophosphate, esters as described in dn. U.S. Patents 2,425,765, 2,453 167, 2,478,441 and 2,497,637. Examples of organic phosphorus compounds are also described in U.S. Patents 2,614,990 and 2,618,600. It organic esters of hypophosphoric acid are also known, e.g. B.
(R O),P (0)-0-P (0) (0R)2, in denen R die vorstehend angeführte Bedeutung hat und diel in gewünschter Weise wirken. (R O), P (0) -0-P (0) (OR) 2, in which R has the meaning given above and which act in the desired way.
Außer den vorstehend beschriebenen organischen Phosphorverbindungen können gemäß der Erfindung auch organische Phosphorverbindungen verwendet werden, die neben organischen Resten und einem Phosphoratom noch Metallatome enthalten, entsprechend den allgemeinen Formeln: c) (RO)2P-OM' d) ROP-(OM')2 in denen R die vorstehend genannte Bedeutung hat und M' ein Metall, z. B. Calcium, Barium, Eisen, ist.In addition to the organic phosphorus compounds described above, organic phosphorus compounds can also be used according to the invention which, in addition to organic radicals and a phosphorus atom, also contain metal atoms, according to the general formulas: c) (RO) 2P-OM 'd) ROP- (OM') 2 in which R is as defined above and M 'is a metal, e.g. B. calcium, barium, iron is.
Solche organischen Phosphorverbindungen sind die Salze saurer Phosphorsäureester, wie Calciumphenylphosphat, Calciumdi- (di-butylphosphat), Bariumdi-(di-phenylphosphat).Such organic phosphorus compounds are the salts of acidic phosphoric acid esters, such as calcium phenyl phosphate, calcium di (di-butyl phosphate), barium di (di-phenyl phosphate).
In den beschriebenen metallhaltigen organischen Phosphorverbindungen können ein, oder alle der an Phosphor gebundenen Sauerstoffatome durch Schwefel, Selen oder Tellur ersetzt sein. In the metal-containing organic phosphorus compounds described one or all of the oxygen atoms bound to phosphorus can be replaced by sulfur, Selenium or tellurium.
Bei Verwendung von organischen Phosphorverbindungen, die die Gruppe P-OH enthalten, werden durch. die Umsetzung mit der Alkaliverbindung oder deren Reaktionsprodukten mit dem Organopolysioxan P-OM-Restegebildet (M=Alkalimetallatom). Durch die Entfernung des abbauend oder depolymerisierend wirkenden Metallatoms können Silanolgruppen gebildet werden,-die nicht abbauend auf das Organopolysiolan wirken. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse soll ein Überschuß der eine -POH-Gruppe enthaltenden organischen Phosphorverbindung vermieten werden.When using organic phosphorus compounds that contain the P-OH group, through. the reaction with the alkali compound or its reaction products with the organopolysioxane P-OM radicals formed (M = alkali metal atom). The removal of the metal atom with a degrading or depolymerizing effect can create silanol groups are formed, which do not have a degrading effect on the organopolysiolane. In order to achieve optimal results, an excess of the organic phosphorus compound containing a -POH group should be rented out.
Die anzuwendende Menge organischer Phosphorverbindung kann in weitem Ausmaß schwanken und ist abhängig von der verwendeten speziellen organischen Phosphorverbindung, der Art des Organopolysiloxans, der Menge der bei der Herstellung oder Behandlung des Organopolysiloxans verwendeten Alkaliverbindung. dem Verwendungszweck des Organopolysiloxans und der berechneten Menge. an Alkaliverbindung oder des Reaktionsproduktes, die in dem Organopolysioxan vorhanden ist. Wenn die Menge der verwendeten organischen Phosphorverbindung mindestens 0,1 Mol je Mol im Siloxan. als Alkalimetall oder als Alkaliverbindung vorhandenen Alkali entspricht, werden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten. The amount of organic phosphorus compound to be used can vary widely Extent and fluctuate depends on the special organic phosphorus compound used, the type of organopolysiloxane, the amount used in its manufacture or treatment of the organopolysiloxane used. the intended use of the organopolysiloxane and the calculated amount. of alkali compound or the reaction product, the in which organopolysioxane is present. When the amount of organic used Phosphorus compound at least 0.1 mole per mole in the siloxane. as alkali metal or as Alkali compound equivalent to existing alkali will give excellent results obtain.
Jedoch kann auch ein beträchtlicher Überschuß hiervon zugesetzt werden bis zu etwa 3 % oder mehr, bezogen auf das Gewicht des Organopolysiloxans. However, a considerable excess of this can also be added up to about 3% or more based on the weight of the organopolysiloxane.
Größere Mengen, z. B. von 5 bis 200/0, bezogen auf das Gewicht des Organopolysiloxans, organischer Phosphorsäureester der Formeln (RO)3PO und (RO) 3P, in denen R die oben angegebene Bedeutung haben; organische Phosphorverbindungen, in denen alle Hydroxylgruppen durch R verestert sind, können gegebenenfalls in den Zwischen- oder Endstufen der Behandlung verwendet werden.. Größere als zur Stabilisierung erforderliche Mengen bestimmter organischer Phosphorverbindungen machen zu Elastomeren härtbare Organopolysiloxanen weich und setzen. deren Härte herab, so daß sie sich, versetzt mit verschiedenen Füllstoffen, Pigmenten, Farbstoffen, Härtungsmitteln, leichter, z. B. um zu isolierende Leiter, spritzen lassen. Larger amounts, e.g. B. from 5 to 200/0, based on the weight of the Organopolysiloxane, organic phosphoric acid ester of the formulas (RO) 3PO and (RO) 3P, in which R have the meaning given above; organic phosphorus compounds, in which all hydroxyl groups are esterified by R, can optionally be in the Intermediate or final stages of treatment are used .. Larger than for stabilization Required amounts of certain organic phosphorus compounds make elastomers curable organopolysiloxanes soft and set. their hardness so that they mixed with various fillers, pigments, dyes, hardeners, lighter, e.g. B. to be insulated conductors, spray.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung der organischen Phosphorverbindungen besteht in der Verbesserung der Lagerfähigkeit und Verforinbarkeit des umwandelbaren Organopolysiolxans. Die in den gehärteten, festen, elastischen Zustand umwandelbaren Organopolysiloxane sind äußerst empfindlich gegen Feuchtigkeit und verhalten sich bei der Bearbeitung verschieden, je nach dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft. Another advantage of using the organic phosphorus compounds consists in improving the storability and deformability of the convertible Organopolysiolxant. Those convertible into the hardened, solid, elastic state Organopolysiloxanes are extremely sensitive to moisture and behave different during processing, depending on the moisture content of the air.
Durch das Eintragen einer orgnischen Phosphorverbindung in ein solches umwandelbares Organopolysiloxan, das durch Polymerisation mit einer Alkaliverbindung hergestellt worden ist, wird diese Empfindlichkeit verringert, und das gebildete Organopolysiloxan ist in bezug auf Viskosität und Konsistenz in feuchter Luft stabil. Ist keine Organophosphorverbindung gegenwärtig. so nimmt unter der Einwirkung von Fenchtigkeit die Viskosität des Polymeren ab, dieses wird »suppig« und läßt sich dann nur schwierig verarbeiten. Durch die Gegenwart von organischen Phosphorverbindungen, insbesondere in Mengen, die zum Weichmachen ausreichen, ist leichteres Mischen auf Kautschukmischwalzwerken möglich. Es ist daher gemäß der Erfindung möglich, härtere umwandelbare Polysiloxane mit geringeren Schwierigkeiten auf Mischwalzwerken zu verarbeiten.By adding an organic phosphorus compound to one convertible organopolysiloxane obtained by polymerizing with an alkali compound has been produced, this sensitivity is reduced, and the formed Organopolysiloxane is stable in terms of viscosity and consistency in moist air. Is no organophosphorus compound present. so takes under the action of The viscosity of the polymer decreases, it becomes "soupy" and can be used then difficult to process. Due to the presence of organic phosphorus compounds, especially in amounts sufficient to soften, easier mixing is on Rubber mixing mills possible. It is therefore possible according to the invention, harder convertible polysiloxanes with less difficulty on mixing mills to process.
Bestimmte, nur schwierig verarbeitbare, struliturbildende Füllstoffe können. nunineh r vorteilhaft verwendelt werden. Schließlich können Härtungsmittel, die sonst durch Reste der Alka. liverbin, dungen oder deren Verbindung mit dem Siloxan unwirksam werden, verwendet werden, wenn die organische Phosphorverbindung vor dem Härtungsmittel in das Alkali enthaltende Orga. nopolysiloxan eingebracht wird. Certain, difficult to process, structure-forming fillers can. can now be used advantageously. Finally, hardeners, which are otherwise due to remnants of the Alka. liverbin, dungen or their connection with the siloxane will be ineffective, be used if the organic phosphorus compound before Hardener in the alkali-containing organ. nopolysiloxane is introduced.
Die umwandelbaren Organopolysiloxane, die je nach dem Kondensationsgrad, dem verwendeten alkalischen Kondensationsmittel, dem oder den Ausgangsorganopolysiloxanen, die zur Herstellung des umwandelbaren Organopolysiloxans verwendet werden, auch hochviskose Massen oder gummielastische Feststoffe sein können, werden kurz als »umwandelbare Organopolysiloxane« oder genauer als »umwandelbare Methylpolysiloxane « oder »umwandelbare Methyl- und Phenylpolysiloxanea bezeichnet. Insbesondere sind Organopolysiloxane gemäß den USA.-Patentschriften 2 448 756, 2 448 556, 2 484 595, 2 457 688, 2 521 528, 2 451 137 und 2 490 357 geeignet. The convertible organopolysiloxanes, which, depending on the degree of condensation, the alkaline condensing agent used, the starting organopolysiloxane (s), used to make the convertible organopolysiloxane, too highly viscous masses or elastic solids could be, are briefly referred to as "convertible organopolysiloxanes" or more precisely as "convertible ones." Methylpolysiloxanes «or» convertible methyl and phenylpolysiloxanesea. Organopolysiloxanes according to U.S. Patents 2,448,756, 2 448 556, 2 484 595, 2 457 688, 2 521 528, 2 451 137 and 2 490 357 are suitable.
Natürlich können gemäß der Erfindung außer den oben beschriebenen, die durch Kondensation eines Organopolysiloxans oder einer Mischung von Organopolysiloxanen, die durchschnittlich etwa 1,95, vorzugsweise 1,98 bis 2,1, organische Gruppen je Siliziumatom enthalten, auch. andere umwandelbare Organopolysiloxane, die gleiche oder verschiedene an das Silizium durch eine Kohlenstoff-Silizium-Bindung gebundene organ suche Substituenten enthalten, verwendet werden. Die umwandelbaren Organopolysiloxane umfassen. allgemein polymere Diorganosiloxane, die gewünschtenfalls bis zu 2 Molprozent mischpolymerisierte Monoorganosiloxan-, z. B. Monomethylsioxanreste, enthalten können. Um ein umwandelbares, beispielsweise wärmeum wandelbares Organopolysiloxan herzustellen, wird es vorgezogen, als Ausgangsorganopolysiloxan eine Verbindung mit 1,99 bis 2,01 organischen Gruppen, z. B. Methylgruppen je Siliziumatom zu verwenden, bei der mehr als 80% der Siliziumatome zwei zn das Silizium gebundene Alkylgruppen enthalten. Of course, according to the invention, in addition to those described above, caused by condensation of an organopolysiloxane or a mixture of organopolysiloxanes, which average about 1.95, preferably 1.98 to 2.1, organic groups each Containing silicon atom, too. other convertible organopolysiloxanes, the same or various bonded to the silicon by a carbon-silicon bond organ search containing substituents may be used. The convertible organopolysiloxanes include. generally polymeric diorganosiloxanes, up to 2 mole percent if desired copolymerized monoorganosiloxane, e.g. B. Monomethylsioxanreste may contain. To produce a convertible, for example heat convertible organopolysiloxane, it is preferred to use a compound of 1.99 to 2.01 as the starting organopolysiloxane organic groups, e.g. B. to use methyl groups per silicon atom in which more than 80% of the silicon atoms contain two alkyl groups bonded to the silicon.
Bei den zur Polymerisation mit Alkali verwendeten Ausgangsorganopolysiloxanen sind die organischen Reste im wesentlichen direkt an Silizium gebundene Kohlenstoff-Silizium-Bindungen, und die Siloxan einheiten entsprechen im wesentlichen der allgemeinen Formel ReSiO (R=vorzugsweise Methyl- und/oder Phenylrest). Das Polysiloxan kann im wesentlichen die Siloxaneinheiten (CH3) 2SiO enthalten oder ein Mischpolymeres des Dimethylsiloxans mit einer geringeren Menge (1 bis 20 oder mehr Molprozent) einer der folgenden Einheiten je für sich oder in Kombination sein: C6H5 (CH3) SiO und (C « ; H5) 2SiO. In the case of the starting organopolysiloxanes used for polymerization with alkali the organic residues are essentially carbon-silicon bonds directly bonded to silicon, and the siloxane units essentially correspond to the general formula ReSiO (R = preferably methyl and / or phenyl radical). The polysiloxane can essentially the siloxane units contain (CH3) 2SiO or a copolymer of dimethylsiloxane with a minor amount (1 to 20 or more mole percent) of any of the following units individually or in combination: C6H5 (CH3) SiO and (C «; H5) 2SiO.
Zur Herstellung gehärteter Organopolysiloxane mit verbesserter Wärmestabilität und den genannten anderen wünschenswerten. Eigenschaften. wird vorteilhaft 0,1 bis 80/o, vorzugsweise jedoch 2 bis 6o/& (bezogen auf das Gewicht des umwandelbaren Organopo. lysi. loxans) Benzoylperoxyd, tert. Butylperbenzoat, Azonitrile, z. B. 2, 2'-Azobisisobutyrnitril, verwendet. For the production of cured organopolysiloxanes with improved thermal stability and the other desirable ones mentioned. Properties. is advantageously 0.1 to 80 / o, but preferably 2 to 6o / & (based on the weight of the convertible Organopo. lysi. loxane) benzoyl peroxide, tert. Butyl perbenzoate, azonitriles, e.g. B. 2,2'-azobisisobutyrnitrile is used.
Es werden Produkte mit verbesserter Elastizität, Zugfestigkeit und Einreißfestigkeit erhalten. Ferner können auch energiereiche Elektronen zum Härten verwendet werden.There will be products with improved elasticity, tensile strength and Tear resistance obtained. Furthermore, high-energy electrons can also be used for hardening be used.
Außerdem können den umwandelbaren Organopolysiloxanen Füllstoffe, z. B. Titandioxyd, Kieselsäureaerogel, Lithopone, Diatomeenerde, durch thermische Zersetzung hergestellte Kieselsäuren, y-Aluminiumoxyd, Calciumcarbonat, Polytetrafluoräthylenteilchen und -fasern, zugegeben werden. Der Anteil des zugegebenen Füllstoffes kann das 0,05- bis etwa 3- oder mehrfache des Anteils des umwandelbaren Organo polysiloxans betragen. Nach dem Einmischen des Füllstoffes und gegebenenfalls des Härtungsmittels in das Organopolysiloxan wird das umwandelbare Organopolysiloxan unter Druck (etwa 14 bis 70 kg/cm2 oder mehr) etwa 5 Minuten bis zu 1/2 Stunde auf etwa 125 bis 150° erwärmt. Bei Formteilen wird die Härtung des Organopolysiloxans vorteilhaft durch Erwärmen auf etwa 2500 oder mehr innerhalb von 12 bis 36 Stunden durchgeführt. In addition, the convertible organopolysiloxanes can contain fillers, z. B. titanium dioxide, silica airgel, lithopone, diatomaceous earth, by thermal Silica produced by decomposition, γ-aluminum oxide, calcium carbonate, polytetrafluoroethylene particles and fibers. The proportion of the added filler can be 0.05- up to about 3 or more times the proportion of the convertible organo polysiloxane. After mixing the filler and optionally the curing agent into the Organopolysiloxane is the convertible organopolysiloxane under pressure (about 14 to 70 kg / cm2 or more) heated to about 125 to 150 ° for about 5 minutes to 1/2 hour. In the case of molded parts, the curing of the organopolysiloxane is advantageous by heating performed to about 2500 or more within 12 to 36 hours.
Der Vorgang, durch den. die Organopolysiloxane bei erhöhten Temperaturen durch organische Phosphorverbindungen stabilisiert werden, ist nicht vollständig aufgeklärt. Es wird jedoch angenommen, daß Umsetzungen zwischen. dem Organopolysiloxan, der als Polymerisationmittel verwendeten Alkalimetallverbindung und der jeweils verwendeten organischen Phosphorverbindung eintreten: Die Anzahl der sich mit dem Kaliumsalz umsetzenden Phenoxygroupen hängt von dem Molverhältnis der organischen Phosphorverbindung zum Kaliumsilanolat ab. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein. die Reaktion derart zu lenken, daß hauptsächlich Mollokaliumdiphenoxy-phosphat in anderen Fällen hauptsächlich Dikaliumphenoxyphosphat gebildet wird.The process by which. the organopolysiloxanes are stabilized by organic phosphorus compounds at elevated temperatures has not been fully elucidated. However, it is believed that conversions between. the organopolysiloxane, the alkali metal compound used as a polymerization agent and the organic phosphorus compound used in each case: The number of phenoxy groups that react with the potassium salt depends on the molar ratio of the organic phosphorus compound to the potassium silanolate. In some cases it can be desirable. to direct the reaction in such a way that mainly molar potassium diphenoxy-phosphate in other cases mainly dipotassium phenoxyphosphate is formed.
Häufig werden mehrere Alkaliphosphate gebildet. Several alkali phosphates are often formed.
Der gemäß der zweiten Gleichung gebildete Rückstand A ist äußerst wärmebeständig. Die mit B bezeichnete Verbindung ist bei erhöhten Temperature ebenfalls stabil und inert und scheint weder nachteilige Wirkungen auszuüben noch sich in Berührung mit dem Organopolysiloxan zu zersetzen.The residue A formed according to the second equation is extreme heat resistant. The compound labeled B is also at elevated temperature stable and inert and does not appear to exert any adverse effects or become in Contact with the organopolysiloxane to decompose.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert (Angaben in Gewichtsteilen). The invention is illustrated in the examples (data in parts by weight).
Beispiel 1 Etwa 1000 Teile Oktamethylcyclotetrasiloxan wer den in bekannter Weise in einem Polymerisationsgefäß auf 1500 erwärmt. Dann werden 0,1 Teile Kaliumhydroxyd und 13,3 Teile Dekamethylcyclotetrasiloxan zugegeben und die ölige Mischung etwa 4 Stunden lang auf 1500 gehalten, um die Methylpolysiloxane zu einer Mischung von linearen Methylpoolysiloxanen mit verschiedenen Molekulargewichten und einer Viskos tät von etwa 2500 cP, deren lineare Ketten durch Trimethylsiloxygruppen abgebrochen sind, zukondensieren. Example 1 About 1000 parts of octamethylcyclotetrasiloxane who in heated to 1500 in a known manner in a polymerization vessel. Then 0.1 Parts of potassium hydroxide and 13.3 parts of decamethylcyclotetrasiloxane were added and the Oily mixture kept at 1500 for about 4 hours to add the methylpolysiloxanes to a mixture of linear methylpoolysiloxanes with different molecular weights and a viscosity of about 2500 cP, the linear chains of which are formed by trimethylsiloxy groups have broken off to condense.
Wird eine Probe dieses Öles zur Entfernung der tiefersiedenden flüchtigen Bestandteile 30 Minuten auf 3000 erhitzt, so ist das »äquilibrierte« Organopolysiloxan bei dieser Temperatur bereits vollständig zu Produkten mit niederem Molekulargewicht depolymerisiert. Werden jedoch in der heißen Organopolysi loxanflüssigkeit unmittelbar nach ihrer Herstellung etwa 0,72 Teile Triphenylphosphat innig verteilt, dann kann das »äquilibrierte« Organopolysiloxan 30 Minuten auf 300° erwärmt werden, um alle flüchteigen Bestandteile zu entfernen. Dabei tritt ein Gewichtsverlust von etwa 19°/e ein, der größtenteils aus niedrigersiedenden Anteilen besteht. Die Viskosität des Öles beträgt vor dem Abdestillieren der flüchtigen Bestandteile etwa 2500, nach deren Entfernung etwa 4300 cP. Das Öl kann leicht filtriert werden und ist bei erhöhten Temperaturen stabil. A sample of this oil is used to remove the lower-boiling volatile ones If the ingredients are heated to 3000 for 30 minutes, this is the "equilibrated" organopolysiloxane at this temperature already completely to products with low molecular weight depolymerized. However, in the hot Organopolysi loxane liquid immediately after their preparation, about 0.72 parts of triphenyl phosphate are intimately distributed, then can the "equilibrated" organopolysiloxane can be heated to 300 ° for 30 minutes to remove all to remove volatile components. There is a weight loss of about 19 ° / e, which consists largely of lower-boiling components. The viscosity of the oil is about 2500 after the volatile constituents are distilled off their removal about 4300 cP. The oil can be easily filtered and is at elevated levels Temperatures stable.
Beispiel 2 400 Teile Oktamethylcydotetrasiloxan werden in einem mit einem Rührwerk versehenen Reaktionsgefäß auf 150° erwärmt. Dann werden 0,04 Teile fein. zerteiltes Kaliumhydroxyd und 1,32 Teile Dekamethyltetrasiloxan zugegeben. Die Mischung wird 4 Stunden bei 1500 zu einem hochviskosen Produkt polymerisiert. Wenn eine Probe dieses bekannten Metbylpolysiloxans 30 Minuten lang in einem Ofen auf 300° erhitzt wird, so tritt ein Gewichtsverlust von etwa 90% auf. In Gegensatz dazu beträgt der Gewichtsverlust bei Zugabe verschiedener Mengen Triphenylphosphat oder Trikresylphosphat zu dem auf 150 erwärmten Produkt, wenn es 30 Minuten. in einem ofen bei 300° erhitzt wird, nur 16 bis 18%. Example 2 400 parts of octamethylcydotetrasiloxane are in one with a stirrer provided reaction vessel heated to 150 °. Then 0.04 parts fine. divided potassium hydroxide and 1.32 parts of decamethyltetrasiloxane were added. The mixture is polymerized for 4 hours at 1500 to give a highly viscous product. When a sample of this well-known metbylpolysiloxane is placed in an oven for 30 minutes is heated to 300 °, a weight loss of about 90% occurs. In contrast in addition, the weight loss is when various amounts of triphenyl phosphate are added or tricresyl phosphate to the product heated to 150 if it is 30 minutes. in an oven heated to 300 °, only 16 to 18%.
Bei Zugabe von 5 Teilen Triphenylphosphat (etwas über 20 Mol je Mol verwendetes KOH) oder von 0,5 Teilen Triphenylphosphat (etwas über 2 Mol je Mol verwendetes Kaliumhydroxyd) oder von 0,1 Teil Tiphenylphosphat (etwas über 0,4 Mol je Mol verwenderte Kaliumhydroxyd) oder von 0,2 Tilen Trikresylphosphat (etwa weniger als 1 Mol je Mol verwendetes Kaliumhydroxyd) oder sogar von nur 0,05 Teilen Triphenylphosphat (etwas mehr als 0,2 Mol je Mol verwendetes Kaliumhydroxyd) beträgt der Gewichtsverlust an flüchtigen Bestandteilen nach 30 Minuten langem Erwärmen der Proben auf 3000 von etwa 16 bis 180/s und ist nur wenig höher (etwa 19 bis 20 Gewichtsprozent), wenn 0,05 Teile Triphen ylphosph at angewendet werden.When adding 5 parts of triphenyl phosphate (a little over 20 mol per mol KOH used) or from 0.5 part of triphenyl phosphate (a little over 2 moles per mole potassium hydroxide used) or 0.1 part tiphenyl phosphate (a little over 0.4 mol per mole of potassium hydroxide used) or 0.2 parts of tricresyl phosphate (about less than 1 mole per mole of potassium hydroxide used) or even as little as 0.05 part of triphenyl phosphate (a little more than 0.2 moles per mole of potassium hydroxide used) is the weight loss of volatiles after heating the samples to 3000 for 30 minutes from about 16 to 180 / s and is only slightly higher (about 19 to 20 percent by weight), when 0.05 parts of triphenyl phosphate are used.
In den vorstehen. den Beispielen ist erläutert, wie eine Neutralisation oder Entfernung des alkalischen »Äquilibrierungs«- oder Polymerisationsmittels vor dem Abdestillieren der niedrigersiedenden flüchtigen Bestandteile aus dem kondesierten Polysiloxan vermiden werden kann, so daß sich diese Organopolysiloxantypen schneller und wirtschaftlicher weiterverarbeiten lassen. In the protrude. the examples explain how a neutralization or removal of the alkaline "equilibrating" or polymerizing agent distilling off the lower-boiling volatile constituents from the condensed Polysiloxane can be avoided, so that these organopolysiloxane types are faster and can be processed more economically.
Beispiel 3 400 Teile Oktamethylcyclotetrasiloxan werden in bekannter Weise in einem Polymerisationsgefäß mit 0,04 Teilen Kaliumhydroxyd und 1,32 Teilen Dekamethylcydotetrasiloxan gemischt. Die Mischung wird dann ausreichend lange auf etwa 1500 erwärmt, um ein Methylpolysiloxan mit einer Viskosität von etwa 25 000 cP zu erhalten. Es werden 60 Teile Oktaphenylcyclotetrasiloxan dazugegeben und die Mischung etwa 4 Stunden lang auf etwa 135 bis 150° erwärmt, um ein Methylphenylpolysiloxan mit. hoher Viskosität zu erhalten. Wird eine Probe dieses Materials 30 Minuten auf 300° erwärmt, so tritte in Geweichtsverlust von etwa 99% auf. Wen jedoch nur 0,1 Teil Triphenylphosphat zu der hochviskosen Masse gegeben wird, so beträgt der Gewichtsverlust, wenn 30 Minuten auf 3000 erhitzt wird, nur etwa 15 bis 16 O/o. Offensichtlich bewirkt die Zugabe der Organophosphorverbindung zu einem Methylphenylpolysiloxan dessen Stabilisierung bei erhöhten Temperaturen. Example 3 400 parts of octamethylcyclotetrasiloxane are known in the art Way in a polymerization vessel with 0.04 parts of potassium hydroxide and 1.32 parts Decamethylcydotetrasiloxane mixed. The mixture is then left on for a long enough time about 1500 heated to a methylpolysiloxane with a viscosity of about 25,000 to get cP. 60 parts of octaphenylcyclotetrasiloxane are added and the Mixture heated to about 135 to 150 ° for about 4 hours to produce a methylphenylpolysiloxane with. higher To maintain viscosity. Will take a sample of this material for 30 minutes If heated to 300 °, a weight loss of about 99% occurs. But if only 0.1 Part of triphenyl phosphate is added to the highly viscous mass, the weight loss is if heated to 3000 for 30 minutes, only about 15 to 16%. Obviously effected the addition of the organophosphorus compound to a methylphenylpolysiloxane thereof Stabilization at elevated temperatures.
Beispiel 4 Dieses Beispiel erläutert die Wirkung von Organophosphorverbindungen auf zur Herstellung von elastischen Polysiloxanen oder Silikonkautschuken bestimmte Organopolysioxane. 400 Teile Oktamethylcyclotetrasiloxan werden in einem mit einem Rührwerk vestehenen REaktionsgefäß auf 150° erwärmt, dann mit 0,04 Teilen Kaliumhydroxyd und 0,132 Teilen Dekamethylcyclotetrasiloxan versetzt und etwa 4 Stunden erwärmt, bis sich eine hochviskose Masse (nachfolgend als »unmwandelbres Polydimethylsiloxan« bezeichnet) gewblicet hat, dei bei Zimmertemperatur kaum fließt. Zu Proben dieses bekannten umwandelbaren Polydimethylsioxans werden verschiedene Mengen Triphenylphosphat, Trikresplphosphat oder Triphenylphosphit gegeben. Dann werden. Anteile jedes dieser inaktivierten Polymeren auf einem Kautschukmischer mit Kieselsäureaerogel und Benzoylperoxyd gemischt, bei etwa 1500 20 Minuten unter einem Druck von etwa 35 kg/cm2 zu flachen Platten gepreßt und anschließend 24 Stunden bei 2500, weitere 96 Stunden bie 250° und 25 Stunder bei 300° wärmegealtert. Danach wird jede Probe auf Zugfestigkeit und Dehnung untersucht. Zusammensetzung der Masse: Umwandelbares Polydimethylsiloxan 400 Teile Kieselsäureaerogel ................ 180 Benzoylperoxyd 6, 6" 6,6 In der folgenden. Tabelle I ist die jeweils zuzugebende Menge Organophospho.rverbindung angegeben. Example 4 This example illustrates the effect of organophosphorus compounds for the production of elastic polysiloxanes or silicone rubbers Organopolysioxanes. 400 parts of octamethylcyclotetrasiloxane are in one with one Reaction vessel heated to 150 °, then with 0.04 parts of potassium hydroxide and 0.132 parts of decamethylcyclotetrasiloxane are added and the mixture is heated for about 4 hours, until a highly viscous mass (hereinafter referred to as "immutable polydimethylsiloxane" marked), which hardly flows at room temperature. To rehearse this known convertible polydimethylsioxane different amounts of triphenyl phosphate, Trikresplphosphat or triphenylphosphit given. Then will. Proportions of each of these inactivated polymers on a rubber mixer with silica airgel and benzoyl peroxide mixed, to flatten at about 1500 20 minutes under a pressure of about 35 kg / cm2 Plates pressed and then 24 hours at 2500, a further 96 hours at 250 ° and heat aged 25 hours at 300 °. After that, each sample is checked for tensile strength and elongation investigated. Composition of the mass: convertible polydimethylsiloxane 400 parts of silica airgel ................ 180 benzoyl peroxide 6,6 "6,6 In der following. Table I is the amount of organophosphorus compound to be added in each case specified.
Tabelle I
Tabelle II
Beispiel 5 Das Beispiel erläutert die günstige Wirkung der O rganophosphorverb indungen in Verbindung mit alkalisch kondensierten Organopolysiloxanen für Überzüge, insbesondere für Glasgewebe. Es werden 400 Teile des im Beispiel 4 beschriebenen umwandelbaren Methylpolysiloxans, das Triphenylphosphat in. den in TabelleIII angeführten Mengen enthält, mit etwa 200 Teilen Calciumcarbonat und 18 Teilen Benzoyperoxyd gemischt. proben dieser Mischung werden mit ausreichenden Mengen Xylol innig zu homogenen, praktisch stabilen Dispersionen mit einem Feststoffgehalt von etwa 34% vermischt. Glasgewebe wird dann mit diesen Proben, die wechselnde Mengen Triphenylphosphat enthalten, überzogen und etwa 2 Stunden auf 1250 erwärmt, um das Lösungsmittel zu entfernen. Danach wird weitere 17 Stunden auf 3150 erwärmt. Das überzogene Gewebe wird gewogen, um die Menge der Auflage zu bestimmen. Zur Kontrolle wird das gleiche Glasgewebe mit den gleichen oben beschriebenen Materialien, jedoch ohne Zusatz von Triphenylphosphat, 2berzogen. In der folgenden Tabelle III sind die Menge des verwendten Triphenylphosphats und die Menge des auf jeder Gewebeprobe verbliebenen Belages in % angegeben. Das mit dem Triphenylphosphat enthaltendem Schutzbelag überzogene Gewebe ist-sehr biegsam und daher gut brauchbar, während der Belag ohne Triphenylphos- phat pulverförmig zerfallen ist und leicht von der Oberfläche abgeblasen werden kann, so daß die reine Glasgewebeoberfläche zutage tritt. Example 5 The example illustrates the beneficial effect of the organophosphorus verb indications in connection with alkaline condensed organopolysiloxanes for coatings, especially for glass fabrics. There are 400 parts of that described in Example 4 convertible methylpolysiloxane, the triphenyl phosphate in. those listed in Table III Contains amounts, with about 200 parts calcium carbonate and 18 parts benzoyperoxide mixed. Samples of this mixture are tightly closed with sufficient amounts of xylene homogeneous, practically stable dispersions with a solids content of about 34% mixed. Glass cloth is then made with these samples, the varying amounts of triphenyl phosphate included, coated and heated to 1250 for about 2 hours to remove the solvent remove. Thereafter, the mixture is heated to 3150 for a further 17 hours. The coated fabric is weighed to determine the amount of edition. The same thing will be done for control Glass fabric with the same materials as described above, but without the addition of Triphenyl phosphate, coated. In the following Table III are the amount of used Triphenyl phosphate and the amount of plaque remaining on each tissue sample given in%. The protective covering coated with the triphenyl phosphate Fabric is very flexible and therefore usable, while the covering without triphenylphosphate phat has disintegrated in powder form and can easily be blown off the surface, so that the pure glass fabric surface comes to light.
Tabelle III
Wie vorstehend ausgeführt, verhalten sich die umwandelbaren Polysiloxane bei der Lagerung sehr verschieden. Bei der Lagerung der umwandelbaren Organopolysiloxaue unter hoher Feuchtigkeit tritt eine Verringerung des Molekulargewichtes und der Viskosität ein, und das Organopolysiloxan wird »suppig«. Wird das umwandelbare Organopolysiloxan unter FeuchtigkeitsausschluB längere Zeit gelagert, so wird es viskoser und etwas »nerviger«, läßt sich auf der Mischwalze nur schwer zerteilen und modifizie ; rende Bestandteile, wie Füllstoffe und Härtungsmittel, lassen. sich nur schwer einarbeiten. The convertible polysiloxanes behave as stated above very different in storage. When storing the convertible organopolysiloxanes under high humidity there is a decrease in the molecular weight and the Viscosity and the organopolysiloxane becomes "soupy". Becomes the convertible organopolysiloxane If stored for a long time in the absence of moisture, it becomes more viscous and somewhat "Annoying", is difficult to split up and modify on the mixing roller; rende Leave ingredients such as fillers and hardeners. difficult to get used to.
Die Stabilität der umwandelbaren Organopolysilox an e unter verschiedenen Lagerbedingungen wird durch Penetrometerablesung unter Verwendung eines Zylinders von 61/4 mm und einer Belastung von. 100 g bestimmt. The stability of the convertible organopolysilox at e among different Storage conditions are determined by reading the penetrometer using a cylinder of 61/4 mm and a load of. 100 g determined.
Im nachfolgenden Beispiel wird die Wirkung des Lagerns der umwandelbaren Organopolysiloxane unter verschiedenen Lagerbedingungen und die Wirkung der Zugabe von Trikresylphosphat und Triphenylphosphat beschrieben. The example below illustrates the effect of storing the convertible Organopolysiloxanes under different storage conditions and the effect of adding of tricresyl phosphate and triphenyl phosphate.
Beispiel 6 Eine Mischung aus 100 Teilen Oktamethylcyclotetraisloxan, 0,01 Teil KOH und 0,033 Teilen Dekamethylcyclotetrasiloxan wird etwa 4 Stunden lang auf eine Temperatur 150 erwärmt. Es wird ein hochviskoses umwandebares Polydimylsioxan erhalten, das bei Zimmertemperatur nur schwach fließt. Example 6 A mixture of 100 parts of octamethylcyclotetraisloxane, 0.01 part KOH and 0.033 part decamethylcyclotetrasiloxane is used for about 4 hours heated to a temperature of 150. It becomes a highly viscous, convertible polydimylsioxane obtained, which flows only weakly at room temperature.
Zu Proben dieses wärmeumwandelbaren Polydimethylsiloxans werden 0,05 Gewichtsprozent Trikresylphosphat oder Triphenylphosphat gegeben. Eine Kontrollprobe wird unter gleichen Bedingungen. ohne Zusatz einer organischen Phosphorverbindung hergestellt.Samples of this heat convertible polydimethylsiloxane become 0.05 Weight percent tricresyl phosphate or triphenyl phosphate given. A control sample will be on an equal footing. without the addition of an organic phosphorus compound manufactured.
Die Viskosität der Kontrollprobe ist höher als die der Proben mit Zusatz. Proben der Polymeren werden 43 Tage unter verschiedenen Bedingungen, z. B. einmal bei einer relativen Feuchtigkeit von 1000/o und zum anderen bei einer relativen Feuchtigkeit von unter 100%. gelagert. Zu Beginn und Ende jedels Versuches wird jede der Proben auf Viskosität und Penetrometerwert untersucht. In Tabelle IV sind die Ergebnisse dieser Untersuchungen angegeben.The viscosity of the control sample is higher than that of the samples with Additive. Samples of the polymers are kept for 43 days under various conditions, e.g. B. once at a relative humidity of 1000 / o and on the other hand at a relative humidity below 100%. stored. At the beginning and end of every attempt each of the samples is examined for viscosity and penetrometer value. In table IV the results of these investigations are given.
Tabelle IV
Der Zeitpunkt der Zugabe der organischen Phosphorverbindung kann schwanken. So kann die organische Phosphorverbindung dem Organopolysiloxan zugegeben werden, nachdem es den gewünschten Polymerisationsgrad erreicht hat, um einen weiteren Anstieg der Viskosität zu verhindern, oder die organische Phosphorverbindung kann dem behandelten Organopolysiloxan mit den Füllstoffen und den modifizierenden Bestandteilen zugegeben werden. Die organische Phosphorverbindung kann. auch den Füllstoffen, wie Calciumkarbonat (z. B. durch Behandeln desselben unter geeigneten Bedingungen), zugesetzt werden, die dann in das umwandelbare Organopolysiloxan auf den üblichen M is chwalz en eingearbeitet werden. The time of adding the organic phosphorus compound may be vary. The organic phosphorus compound can thus be added to the organopolysiloxane after it has reached the desired degree of polymerization, by another To prevent increase in viscosity, or the organic phosphorus compound can the treated organopolysiloxane with the fillers and the modifying ingredients be admitted. The organic phosphorus compound can. also the fillers, such as calcium carbonate (e.g. by treating it under suitable conditions), are added, which are then converted into the convertible organopolysiloxane on the usual Mixing rolls are incorporated.
Besselre Ergebnisse werden erhalten, wenn die organische Phosphorverbindung dem umwandelbaren Organopolysiloxan vor dem Füllstoff oder Härtemittel zugemischt wird.Better results are obtained if the organic phosphorus compound admixed with the convertible organopolysiloxane before the filler or hardener will.
Außer den beispielsweise genannten Füllstoffen und Härtemitteln können auch andere übliche verwendet werden. Für die Herstellung von lDberzugsmassen aus den stabilisierten Organopolysiloxanen werden das umwandelbare Organopolysiloxan und/ oder der Füllstoff und/oder gegebenenfalls ein Här- tungsmittel vorteilhaft in flüssigen Medien, wie Benzol, Xylol, Toluol, in einer Konzentration von etwa 5 bis 50 % des Feststoffgehaltes, bezogen auf das Gesamtgewicht der Überzugsmasse, gelöst oder dispergiert. Die Verweindung von dispergier- und Sta hilierungsmitteln kann vorteilhaft sein. Mit den erfindungsgemäß stabilisierten Organopolysiloxanen überzogene wärmebeständige Gewebe, insbesondere Glasgewebe, Asbestgewebe, Polyäthylenterephthalatfasern und -gewebe, Polyacrylnitrilfasern und -gewebe sind besondes für Heiz- oder andere Arten von Leitungen geeignet, die erhöhte Temperaturen von etwa 250 bis 3150 längere Zeit aushalten, als sie bisher Organopolysiloxanelastomere ohne organische Phosphorverhindungen aushalten konnten. Noch nach langer Benutzung bei etwa 3150 schützen größere Mengen des Überzugs die Heizleitung, die sogar unter äußersten Temperaturbedingungen noch biegsam bleibt. In addition to the fillers and hardeners mentioned, for example, other common ones can also be used. For the production of oil coating compounds The stabilized organopolysiloxanes become the convertible organopolysiloxane and / or the filler and / or optionally a hardening medium advantageous in liquid media, such as benzene, xylene, toluene, in a concentration of approx 5 to 50% of the solids content, based on the total weight of the coating mass, dissolved or dispersed. The twisting of dispersants and stabilizers can be beneficial. With the organopolysiloxanes stabilized according to the invention coated, heat-resistant fabrics, in particular glass fabrics, asbestos fabrics, polyethylene terephthalate fibers and fabrics, polyacrylonitrile fibers and fabrics are special for heating or others Types of lines suitable for elevated temperatures of around 250 to 3150 longer Withstand time when they were previously organopolysiloxane elastomers without organic phosphorus compounds could endure. Even after a long period of use at around 3150, larger amounts protect of the coating the heating cable, which even under extreme temperature conditions remains flexible.
Die gehärteten gemäß der Erfindung stabilisierten Organopolysiloxanlastomeren halten hohe Temperaturen (150 bis 3150) längere Zeit aus und behalten auch ihre gummiartigen Eigenschaften bei tiefen Temperaturen, z. B. von - 1070. Die gehärteten Organopolysiloxane sind d geeignet als Isolationsmaterial für elektrische Leiter für Dichtungen, Stoßdämpfer und verschiedene andere Anwendungen, bei denen die hohe Wärmebeständigkeit und die Biegsamkeit bei tiefen Temperaturen der erfindungsgemäß stabilisierten Organopolysiloxane ausgenutzt werden können. The cured organopolysiloxane elastomers stabilized according to the invention withstand high temperatures (150 to 3150) for a long time and also keep theirs rubber-like properties at low temperatures, e.g. B. from - 1070. The hardened Organopolysiloxanes are suitable as insulation material for electrical Head for seals, shock absorbers and various other applications where the high heat resistance and flexibility at low temperatures of the invention stabilized organopolysiloxanes can be exploited.
Zur Polymerisation von. Organopolysiloxanen oder Polymerisation von Mischungen von Organopolysil oxanen werden auch häufig saure Katalysatoren, wie z. B. Schwefelsäure, Salzsäure, Ferrichlorid, als Polymerisationsmittel verwendet Nach vollendeter Polymerisation wird üblicherweise das saure Kondensationsmittel mit alkalischen Materialien, insbesondere Alkalihydroxyd, neutralisiert. Die Rückstände an Alkalihydroxyden oder deren Salzen (einschließlich Silanolate) lassen sich auf gewöhnliche Weise nicht restlos entferenen und wirken abbarend auf die Organopolyisiloxane. Diese Schwiergikeiten lasser sich leicht durch Verwendung geringer Mengen von organischen Phosphorverbindungen gemäß der Erfindung beheben. For the polymerization of. Organopolysiloxanes or polymerization of Mixtures of organopolysiloxanes are also often acidic catalysts, such as z. B. sulfuric acid, hydrochloric acid, ferric chloride, used as a polymerization agent After the polymerization is complete, the acidic condensing agent is usually used neutralized with alkaline materials, especially alkali hydroxide. The arrears on alkali hydroxides or their salts (including silanolates) can be Usually not completely removed and have a disabling effect on the organopolysiloxanes. These difficulties can easily be solved by using small amounts of organic Fix phosphorus compounds according to the invention.
Die bleibende Verformung wird gewöhnlich durch Anwendung verschiedener Zusätze (z. B. gewisser Chinone, von Quecksilberoxyd) verringert. Dadurch, daß durch die Zusätze gemäß der Erfindung die niedrig siedenden, flüchtigen Bestandteile leicht aus dem stabilisierten. umwandelbaren Organopolysiloxan. entfernt werden können, sind die üblichen Zusätze zur Verminderung der bleibenden Verformung wirksamer. The permanent set is usually obtained by applying various Additives (e.g. certain quinones, mercury oxide) are reduced. By that through the additives according to the invention easily remove the low-boiling, volatile constituents from the stabilized. convertible organopolysiloxane. can be removed, the usual additives to reduce permanent deformation are more effective.
PATENTANSPRSCHE 1. Verwendung von organischen Phosphorverbindungen als Stabilisierungsmittel gegen die Einwirkung von Hitze für mit Hilfe von Alkaliverbindungen kondensierte Organopolysiloxane. PATENT CLAIMS 1. Use of organic phosphorus compounds as a stabilizer against the action of heat for with the help of alkali compounds condensed organopolysiloxanes.
2. Verwendung von Estern der gegebenenfalls durch einen Kohlenwasserstoffrest oder durch ein Schwefelatom substituierten Säuren des 3- oder 5wertigen Phosphors als Stabilisierungsmittel nach Anspruch 1. 2. Use of esters, optionally by a hydrocarbon radical or acids of trivalent or pentavalent phosphorus substituted by a sulfur atom as a stabilizing agent according to claim 1.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1018221XA | 1953-06-24 | 1953-06-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1018221B true DE1018221B (en) | 1957-10-24 |
Family
ID=22286583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEG14704A Pending DE1018221B (en) | 1953-06-24 | 1954-06-22 | Stabilizer against the effects of heat for organopolysiloxanes condensed with the help of alkali compounds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1018221B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1073202B (en) | 1954-12-28 | 1960-01-14 | General Electric Company, Schenectady, N Y (V St A) | Warm stabilizing agents for hardenable compounds made from organopolysiloxanes |
| DE1167534B (en) * | 1958-04-10 | 1964-04-09 | Wacker Chemie Gmbh | Process for the production of highly viscous and stable organopolysiloxanoels |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2553643A (en) * | 1947-12-02 | 1951-05-22 | Interchem Corp | Polysiloxane resin containing an aryl phosphinic acid or diaryl ester thereof |
| DE930481C (en) * | 1953-01-14 | 1955-07-18 | Wacker Chemie Gmbh | Process for the polymerization of essentially diorgano-substituted siloxanes |
-
1954
- 1954-06-22 DE DEG14704A patent/DE1018221B/en active Pending
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| US2553643A (en) * | 1947-12-02 | 1951-05-22 | Interchem Corp | Polysiloxane resin containing an aryl phosphinic acid or diaryl ester thereof |
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