[发明专利]金属微粒热稳定的弹性有机多分子硅醚组合物以及所得的透明高弹体

说明书

本发明涉及生成高弹体的有机多分子硅醚组合物和由其得到的硬化的高弹体，所述组合物被交联时显示出高的热稳定性。本发明还涉及一种它们的制备方法。

生成高弹体的有机多分子硅醚组合物是公知的产业上可得到的物料。与有机高弹体相比，有机多分子硅醚或硅氧烷显示出优越的热阻性能。然而，超过200℃和特别是经过在220和300℃之间的温度范围，有机多分子硅醚甚至可失去它们的弹性并在暴露一定时间后变硬和变脆。

长期以来人们一直通过向基质中添加各种化合物来试图改进硅氧烷的热稳定性。

英国专利GB-A-1251305提出在碱性高弹体组合物中混入至少3％(wt)的发烟二氧化钛并报导在232和315℃分别保持16和24小时熟化的高弹体的性能(压缩和复还阻力)得到了改进。

法国专利FR-A-2308664提出通过混入(尤其是粒径在25和40毫微米之间的)二氧化钛和二氧化铈和/或氢氧化高铈来改进熟化的基于硅氧烷的弹性组合物的热稳定性。这两种添加剂一起会比单独的二氧化钛更有效并可能会改进在220和270℃之间熟化的弹性体的性能。

欧洲专利申请EP-A-0595078提出作为热稳定剂的一种含有1-30％(wt)氧化铝或氧化硅的基于二氧化钛的混合的氧化物，该混合的氧化物有在10和150m²/g之间的BET比表面积。这些氧化物显示出它们的比表面积对热的稳定性比简单的二氧化钛P25(BET50m²/g)要高。

然而，到目前为止没有一种所提供的溶液能够使硅氧烷弹性体在高温情况下具有显著的稳定性，所述高温具体地讲是保持在相当长一段时间内的大于250℃，特别是275-300℃的温度范围。从而需要进一步改进这些弹性体的热稳定性，以这样的方式进行改进使得能够至少基本保持它们的弹性和它们的预计的效用，甚至在反复和/或延长地暴露于热中的情况下也是如此。

现有技术的实施过程的另一个缺点由下述事实产生，混入如TiO₂型的稳定剂不能得到透明的弹性体，使这一缺点愈加严重的原因在于它不够单纯而不能确保初始的透明度，还不能保证在暴露于高温后尽可能地保护熟化的弹性体的该特性。

从而本发明的目的是提供有机多分子硅醚组合物，该组合物交联后，得到有高度热稳定性的透明的弹性体。

本发明者们发现，在弹性体组合物中分散一种金属氧化物的亲有机物质的颗粒，有机硅基团接枝于所述氧化物之上，能够实现这些目的。这种处理能够得到有高比表面积的可高度分散于碱性高弹体组合物中的颗粒，从而能确保最终的弹性体对热的稳定性(通过减活CH₂·基抑制热氧化并防止氧化桥)并能制造透明且稳定的高弹体，所述制造是在碱性高弹体组合物中不存在预计使所述高弹体不透明的化合物或颜料的情况下进行的。

从而本发明的目的是提供一种弹性有机多分子硅醚组合物，该组合物交联后得到一种热稳定的弹性体，该弹性体由分散于所述组合物内的亲有机物质颗粒构成，所述颗粒由至少一种多晶纤粒形式的金属氧化物制成，所述纤粒优选由4至6nm晶粒形成，粒度最大为50nm，BET比表面积至少为250m²/g，优选在250和300m²/g之间，而且所述微粒已经过表面处理以使它们亲有机物质，所述表面处理包括接枝有机硅基团。

本发明意义上的热稳定的弹性体被理解成是指特别是一种弹性体，该弹性体在经受大于200℃特别是275°和300℃之间的温度并保持数日特别是3天时，仍保持弹性并不变硬或变脆。在一种特别优选的方式中，所涉及的的弹性体能于3天特别是10天以上耐受大于250℃特别是275和300℃之间的温度。

事实上，在一种特别值得注意的方式中，本发明者们按照本发明已经得到了例如一种弹性体，该弹性体在275℃处理10天后仍保持可接受的弹性且不变脆。硬度、弹性、抗拉强度、断裂伸度、抗扯性保持在完全可以接受的限度内，也就是说在使弹性体的预期使用变为可能的限度内。另外，这种起初是透明的弹性体，在加入稳定剂后和在受热老化期间出人意料地在很大程度上保持了其初始透明度。

所用的亲有机物质的金属氧化物颗粒优选自氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、过渡金属氧化物特别是二氧化钛(TiO₂)和稀土金属氧化物特别是氧化铈(CeO₂)。