[发明专利]热稳定的热交联有机硅弹性体组合物

说明书

技术领域

本发明涉及热稳定有机硅弹性体以及可通过在过氧化物存在下的硫化、缩 聚或聚加成反应而获得所述弹性体的有机聚硅氧烷组合物。本发明特别适用于 在过氧化物存在下可热硫化(EVC)的一类有机聚硅氧烷组合物。这些弹性体尤其 可应用于需要在最高达250℃的温度下具有热稳定性的模塑件和/或挤出件中。 作为应用的实例，可列举热衬垫如炉的衬垫或电线和电缆的护套。

背景技术

生成弹性体的有机聚硅氧烷组合物是市场上可获得的公知材料。相对于有 机弹性体，有机聚硅氧烷或有机硅具有更优异的耐热性。然而，在高于200℃ 时，尤其是处于220-250℃的温度范围时，即使是有机聚硅氧烷弹性体在暴露 一段时间后也会失去其弹性并变硬变脆。

人们长久以来致力于通过向基质中添加多种类型的化合物来改善有机硅的 热稳定性。

英国专利GB-A-1 251 305提出将至少3重量％的气相法二氧化钛掺入到基 础弹性体组合物中，并且带来了在232和315℃的温度下分别保持16和24小 时的情况下硬化的弹性体的性能(压缩永久变形)的改善。

例如，法国专利FR-A-2 308 664提出通过掺入二氧化钛(尤其是粒度为 15-40纳米的二氧化钛)和氧化铈和/或氢氧化铈来改善基于硬化硅氧烷的弹性 体组合物的热稳定性。同时使用这两种添加剂比单独使用二氧化钛更有效，并 且可以改善硬化弹性体在220至270℃下的性能。

欧洲专利申请EP-A-0 595 078提出使用基于二氧化钛的混合氧化物作为热 稳定剂，其中含有1-30重量％的氧化铝或氧化硅，该混合氧化物具有10至 150m²/g的BET比表面积。所述氧化物在热条件下具有比单一二氧化钛P25(BET 50m²/g)更高的比表面积稳定性。

欧洲专利申请EP-A-745 644描述了有机聚硅氧烷组合物，其交联得到具有 高的热稳定性的透明弹性体。为此，有机聚硅氧烷组合物含有分散于其中的亲 有机颗粒，其由至少一种多晶纳米颗粒(优选由4至6nm的雏晶形成)形式的 金属氧化物构成，尺寸至多50nm，BET比表面积至少为250m²/g，优选为250至 300m²/g，并且其经受表面处理以赋予其亲有机性，该处理在于接枝有机硅基团。 没有考虑该有机聚硅氧烷组合物被着色。

美国专利US-2 445 567推荐另一种解决方案，它提出利用热稳定剂以避免 被可水解基团取代的聚硅氧烷基组合物的凝胶化问题，所述热稳定剂是羧酸金 属盐，所述金属选自铁、钴、镍和铜。在铁金属盐中，可列举：

-饱和脂族脂肪酸盐，例如醋酸铁、丙酸铁、丁酸铁、正己酸铁、2-乙基 己酸铁，

-脂族或芳族多羧酸盐，例如草酸铁、丁二酸铁、己二酸铁、马来酸铁、 邻苯二甲酸铁，......。

然而，这些添加剂中的大部分都有在有机硅组合物中的溶解性问题。

纵使这些提出的解决方案在一些情况下具有不可忽视的优点，但有机硅工 业仍致力于开发新添加剂，以在长时间保持于高温(特别是高于或等于250℃) 的情况下使有机硅弹性体显著变稳定。因而仍需改善这些弹性体的热稳定性， 以使得其即使反复和/或长期暴露于热条件下时仍能保持其弹性性能，并且需要 寻找没有在有机硅组合物中的溶解性问题的添加剂。

发明内容

因而，本发明的目的在于提供有机聚硅氧烷组合物，其交联得到具有高的 热稳定性的热稳定有机硅弹性体。

在本发明的范围内，“热稳定有机硅弹性体”特别是指下述这样的有机硅 弹性体：当其持续数天，尤其是持续3天在高于200℃下，尤其是在200℃至 275℃的温度下时仍能保持弹性性能且既不会硬化也不会变脆。特别优选地，这 是指耐受持续大于3天或更长时间的高于230℃，特别是230℃至300℃的温度 的弹性体。

实际上非常出色地是，本发明人例如根据本发明获得了一种弹性体，其在 250℃下处理7天后保持可接受的弹性性能并且因而没有变脆。其硬度、回弹性、 抗断裂强度、断裂伸长率以及100％模量都在完全可接受的限度内，也就是说， 处在可以进行弹性体的预期用途的限度内。