Właściwości mechaniczne usieciowanych polimetylowodorosiloksanami kauczuków silikonowych zawierających krzemionkę i węglan wapnia

• Autorzy: Fejdyś M. , Chruściel J. , Miazga A.

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties of silicone vulcanizates crosslinked with polymethylhydrosiloxanes, containing silica and calcium carbonate

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kauczuki silikonowe typu RTV (wulkanizujące w temperaturze pokojowej) otrzymano sieciując polidimetylosiloksano-a,w-diole [HO(Me2SiO)nH] typu "Polastosil" wybranymi liniowymi bądź rozgałęzionymi poli(metylo, fenylo)wodorosiloksanami (PMHS, PMFHS) o różnych ciężarach cząsteczkowych i różnej funkcyjności (zawartości grup Si-H), w obecności dilaurynianu dibutylocyny (DBTL) jako katalizatora. Określono zależność czasu żelowania kauczuków od funkcyjności czynników sieciujących. Zbadano też wpływ rodzaju napełniaczy (2 typy krzemionki, węglan wapnia) i ich zawartości na wytrzymałość na rozciąganie (Rr) oraz wydłużenie względne przy zerwaniu (er) uzyskanych wulkanizatów.

EN

Silicone vulcanizates were obtained by crosslinking of poly(dimethyl-siloxane-a,w-diols) (Polastosil, Table 1) with poly[(methyl, phenyl) hydrosiloxanes] (PMHS, PMFHS) of different functionality (Table 2) in the presence of tin catalyst: dibutyltin dilaurate (DBTL). PMHS and PMFHS of linear and branched random structures: MD22DH10M, MD66DH10M, MD40(TPhM)10(TPhOH)10DH10M, MD42(TPhOH)5DH10M, MD42(TPhOH)10DH10M and MD42(TPhM)5(TPhOH)5DH10M (where: M = Me3SiO0.5, D = Me2SiO, DH = MeHSiO, TPhOH = O0.5(C6H5)Si(OH)O0.5, TPhM = O0.5(C6H5)Si(OSi Me3O0.5) were synthesized by hydrolytic polycondensation of appropriate chlorosilanes. Chemical structure and tacticity of PMHS were analyzed using NMR spectroscopy (Fig. 1-4). The content of Si-H groups was determined by iodometric titration (according to Westermark-Schowen procedure). Elastomer and rubber blends, without fillers or containing them (Zeosil 45, Sipernat 310 or precipitated calcium carbonate), were prepared by addition of stoichiometric amounts of crosslinking agent and catalyst in order to obtain 2-3 mm thick layers. Their gelation times, measured at room temperature, increased with a decrease in Si-H bonds content in crosslinking agent (Fig. 5). Tensile strength (Rr) and relative elongation at break (er) were measured for solid (non-porous) samples (Fig. 6-10). Vulcanizates prepared of Polastosil M-2000 filled with: Sipernat 310 (for 10 wt. %: Rr = 1.30-0.62 MPa, er = 170-310 %), calcium carbonate (for 10-20 wt. %: Rr = 0.62-0.83 MPa, er = 150-180 %), and mixtures of Zeosil 45 with CaCO3 showed the best mechanical properties.

Słowa kluczowe

PL

kauczuki silikonowe; polidimetylosiloksano-a,w-diole; poli(metylo, fenylo)wodorosiloksany; funkyjność; sieciowanie; czas żelowania; napełniacze; właściwości mechaniczne

EN

silicone rubbers; poly(dimethyl-siloxane-a,w-diols); poly[(methyl, phenyl) hydrosiloxanes]; functionality; crosslinking; gelation time; fillers; mechanical properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 1
• Strony: 48--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz.

Twórcy

autor

Fejdyś M.

autor

Chruściel J.

autor

Miazga A.

• Politechnika Łódzka, Wydział Chemiczny, Instytut Technologii Polimerów i Barwników, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

Bibliografia

• l. Rościszewski R: „Zastosowanie silikonów", WNT, Warszawa 1964.
• 2. Rościszewski R, Zielecka M.: „Silikony, właściwości i zastosowanie", WNT, Warszawa 2002.
• 3. Peter J., Kniege W.: „Properties of Silicone Rubber" w pracy zbiorowej „Chemistry and Technology of Silicones" (red. Noll W.), Academic Press, Nowy Jork—Londyn 1968, str. 494—530.
• 4. Karlin A. V, Reikhsfeld V. O., Kagan E. G., Lobkov V. D., Yuzhelevskii Y. A., Grintsevich I. G.: w pracy zbiorowej „Khimia i tekhnologia kremniejorganicheskich elastomerov" (red. Reikhsfeld V. O.), wyd. Khimiia, Leningrad 1973.
• 5. Dolgov O. N., Voronkov M. G., Grinblat N. P.:„Kremniiorganicheskie zhidkie kauchuki i materiały na ikh osnove", Leningrad 1975.
• 6. Klosowski J. M.: „Sealants in Construction", Marcel Dekker, Nowy Jork 1989, str. 265—297.
• 7. Maciejewski J.: „Silikony w przemyśle spożywczym", WNT, Warszawa 1969.
• 8. Bontems S. L., Stein J., Zumbrum M. A.: J. Polym. Sci.: Part A, Polym. Chem. 1994,31,2697.
• 9. Arkles B.: Chemtech 1983,13, 542.
• 10. Mazurek M.: „Polimery krzemoorganiczne" w pracy zbiorowej „Chemia polimerów" (red. Florjańczyk Z., Penczek S.) tom II, str. 322—347.
• 11. Schatz M.: „Silikonowy kauczuk", Leningrad 1975, str. 41.
• 12. Freeman G. G.: „Silicones", Londyn 1962, str. 70.
• 13. Watt J.: Chem.Brit.l970, 6, 521.
• 14. Chruściel J.: Polimery 1999,44,586.
• 15. Kunio I., Masayuki I.: „Development and Application of Silicone Materials for Electrical and Electronic Applications" w pracy zbiorowej „Progress in Organosilicon Chemistry" (red. Marciniec B., Chojnowski J.), Gordon and Breach Publ.1995, str. 523—538.
• 16. ABCR — Catalog, 1994—1995, Research Chemicals, str. 14.
• 17. Pujol J. M., Frances J. M., Letoffe M.: „Condensation Vulcanizing Silicone Elastomers — An Overview of Research and Development" w [15], str. 503—522.
• 18. Mark J. E.: Rubber Chem. Techn. 1998,71,906.
• 19. Pu Z., Mark J. E.: Polymer Prepr. 1995, 36, nr 2,1045.
• 20. Pu Z., Mark J. E.: Rubber Chem. Technol. 1999, 72,138.
• 21. Viers B. D., Mark J. E.: Polym. Prepr. 1995, 36, nr 2, 354.
• 22. Gao W., Wang Q., Yang S., Deng X., Xie Z.: Gaofenzi Xuebao 2000, l, l; CA 2000,132, 309 559.
• 23. Koszelew F. E., Korniew A. E., Klimow N. S.: „Ogólna technologia gumy", WNT, Warszawa 1972.
• 24. Wang X.: Youjigui Caillio 2001,15,27; CA 2002,136,87 085.
• 25. Pat. USA 6 075 087 (2000); wg CA 2000,133,31 393.
• 26. Zhao S., Peng S.: J. Appl. Polym. Sci. 2002, 83,3123.
• 27. Hardman B., Torkelson A.: rozdz. „Silicones" w „Encyclopedia od Science and Engineering", II wyd., t. 15„ Wiley & Sons, Nowy Jork 1989, str. 271—289.
• 28. Patel M., Swain A. C.: Polym. Degrad. Stab. 2004, 83, 539.
• 29. Schulze Nahrup J., Gao Z. M., Mark J. E., Sakr A.: Intern. J. Pharm. 2004,270,199.
• 30. Gao Z. M., Schulze Nahrup J., Mark J. E., Sakr A.: Polym. Mater. Sci. Eng. 2004, 90, 483.
• 31. White J. W.: „Recent Achievements in Industrial Silicon Polymer Science" w [15], str. 363—386.
• 32. McCarthy D. W., Mark J. E.: Rubber Chem. Techn.1998,71,906.
• 33. Lower L. D. Klosowski K. M.: w pracy zbiorowej „Silicones Adhesives and Sealants. Handbook of Adhesive Technology" (red. Pizzi A., Mittal K. I.), Marcel Dekker Inc., Nowy Jork—Bazylea—Hong Kong 1989, str. 521—529.
• 34. Pat. jap. 2001/113 54776; wg CA 2002,136,58 535.
• 35. Pat. pol. 165 436 (1994); wg CA 1997,126, 9220.
• 36. Bontems S. L., Stein J., Zumbrum M. A.: J. Polym. Sci.: Part A, Polym. Chem. 1994,31,2697.
• 37. Chruściel J.: Polimery 1999, 44,462.