Кремнийорганическая композиция и способ ее приготовления
Изобретение относится к отверждаемой композиции, образующей кремнийорганический гель, включающей по меньшей мере один (А) органополисилоксан, содержащий по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильных группы на молекулу и имеющий вязкость от около 10 до около 1000000 сантипуаз при 25 градусах Цельсия, В) по меньшей мере один органоводородполисилоксан, содержащий по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атома водорода на молекулу, где упомянутый органоводородполисилоксан (В) применяется в таком количестве, что мольное отношение общего количества связанных через атом кремния атомов водорода, содержащихся в органоводородполисилоксане (В), к одной связанной через атом кремния алкенильной группе, содержащейся в органополисилоксане (А), составляет от около 0,20 до около 0,79, (С) наполнитель в количестве от около 25 до около 100 частей на сто частей органополисилоксана (A), (D) катализатор и (Е) ингибитор, где время восстановления упомянутой отверждаемой композиции, образующей гистерезисный кремнийорганический гель, является большим чем около 3 секунд. Также изобретение относится к устройству для захвата рукой, которое имеет внешнюю поверхность, по меньшей мере часть которой включает в себя гистерезисный кремнийорганический гель. Устройство для захвата рукой представляет собой пишущий прибор, бритву, зубную щетку, посуду, спортивный инвентарь, инструмент, устройство с приводом от двигателя или руль. Технический результат - получение кремнийорганического геля с улучшенным гистерезисом. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 1 табл.
Реферат
Уровень техники
(1) Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к кремнийорганической композиции, способу приготовления кремнийорганической композиции и различным возникающим из этого конечным применениям.
(2) Описание предшествующего уровня техники
Кремнийорганический гель может быть получен с применением разнообразных органосилоксановых олигомеров, полимеров и наполнителей. Выбор частной комбинации органосилоксана и наполнителя, условий реакции ограничивается, по меньшей мере частично, физическими свойствами, желательными для кремнийорганического геля. Частные конечные применения могут иметь преимущество от улучшенного гистерезиса кремнийорганического геля.
Рецептуры, используемые для получения кремнийорганического геля, варьируют в отношении вязкости от подвижных жидкостей до нетекучих смол, которые могут обрабатываться только при высокой срезающей силе, достигаемой применением двух- или трехвалковой резиновой мельницы. Кремнийорганический гель в настоящее время может быть применен только в различных гистерезисных конечных применениях как неотвержденный кремнийорганический гель, свернутый в кремнийорганическом резиновом рукаве, и в результате гель будет протекать, если рукав поврежден. Альтернативно, отвержденный кремнийорганический гель, доступный в настоящее время, не может достигать желательных гистерезисных свойств для различных конечных применений.
Предшествующий уровень техники впервые описывает полиорганосилоксаны и наполнители, проявляющие различные комбинации свойств, однако кремнийорганический гель, проявляющий определенные желательные гистерезисные свойства, ранее не был представлен для различных желательных конечных применений. Это изобретение относится к гистерезисному кремнийорганическому гелю, проявляющему такие желательные свойства.
Краткое описание изобретения
В этом кратком описании отмечается, что авторы настоящего изобретения неожиданно впервые, в одном специфическом варианте осуществления, нашли композицию(и), образующую кремнийорганический гель. Эта композиция, образующая кремнийорганический гель, содержит однозначно определяемое сочетание(я) отношения гидрида к винилу, плотности сшивания, и уровни загрузки наполнителя, что позволяет получать кремнийорганический гель с улучшенным гистерезисом.
Таким образом, в одном варианте осуществления предоставляется отверждаемая композиция, образующая гистерезисный кремнийорганический гель, включающая в себя:
(A) по меньшей мере один органополисилоксан, содержащий по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу;
(B) по меньшей мере один органоводородполисилоксан, содержащий по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атома водорода на молекулу, где упомянутый органоводородполисилоксан (B), применяется в таком количестве, что мольное отношение общего количества связанных через атом кремния атомов водорода, содержащихся в органоводородполисилоксане (B) к одной связанной через атом кремния алкенильной группе, содержащейся в органополисилоксане (A), составляет от около 0,20 до около 0,79;
(C) наполнитель в количестве от около 25 до около 100 частей на сто частей органополисилоксана (A);
(D) катализатор;
(E) ингибитор; где время восстановления упомянутой отверждаемой композиции, образующей гистерезисный кремнийорганический гель, является большим чем около 3 секунд.
Подробное описание изобретения
Авторы изобретения впервые, в одном варианте осуществления, нашли, что улучшенная композиция, образующая гистерезисный кремнийорганический гель, получается путем применения специфического мольного отношения общего количества связанных через атом кремния атомов водорода в органоводородполисилоксане (B) к одной связанной через атом кремния алкенильной группе, содержащейся в полиорганосилоксане (A), при объединении со специфическим уровнем загрузки наполнителя и обеспечения специфического времени восстановления.
Применяемые здесь термины «полиорганосилоксан» и «органополисилоксан» являются взаимозаменяемыми друг с другом. Применяемые здесь термины «органоводородполисилоксан» и «полиоргановодородсилоксан» используются как взаимозаменяемые друг с другом.
Будет понятно, что здесь все использования термина «сантистоксы» относятся к измерениям при 25 градусах Цельсия.
Будет понятно, что все специфические, более специфические и наиболее специфические диапазоны, приведенные здесь, включают в себя все поддиапазоны в их пределах.
Будет понятно, что здесь, пока не указано иное, все части по массе представляют собой части по массе, основанные на общей массе органополисилоксана (A).
Будет понятно, что здесь гистерезис представляет собой явление, в котором отклик физической системы на внешнее влияние зависит не только от мгновенной величины указанного влияния, но также от предшествующей истории системы. Выражая математически, отклик на внешнее влияние представляет собой функцию с двумя значениями; одно значение применяется, когда влияние увеличивается, другое значение применяется, когда влияние уменьшается. В случае механического гистерезиса отклик на напряжение запаздывает по сравнению с вызывающим давлением. Гистерезис вызывает потерю части подвода энергии упругой деформации в форме тепла. Чем более гистерезисен материал, тем более «мертвым» он кажется в противоположность отклику эластичной резины. В одном варианте осуществления гистерезис может быть выражен в виде специфического времени восстановления.
В одном специфическом варианте осуществления органополисилоксан (A) может представлять собой любой известный или коммерчески применяемый органополисилоксан, с условием что органополисилоксан (A) содержит по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу.
В другом специфическом варианте осуществления органогруппа(ы) органополисилоксанов (A) могут представлять собой любую органогруппу, обычно связанную с такими полимерами, и могут в целом являться выбранными из неограничивающих примеров алкильных радикалов, имеющих от 1 до около 8 атомов углерода, таких как метил, этил, пропил; циклоалкильных радикалов, таких как циклогексил, циклогептил, циклооктил; моноядерных арильных радикалов, таких как фенил, метилфенил, этилфенил; алкенильных радикалов, таких как винил и аллил; и галогеналкилрадикалов, таких как 3,3,3-трифторпропил. В более специфическом варианте осуществления органогруппы представляют собой алкильные радикалы, имеющие от 1 до 8 атомов углерода, и наиболее предпочтительно представляют собой метил. В следующем, более специфическом варианте осуществления органогруппы включают в себя метил и/или фенил.
В одном специфическом варианте осуществления органополисилоксан (A) включает в себя продукт реакции линейного полиорганосилоксана, разветвленного полиорганосилоксана и трехмерного полиорганосилоксана, при условии что органополисилоксан (A) содержит по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу.
В одном специфическом варианте осуществления полиорганосилоксан (A) далее может включать в себя в добавление к полиорганосилоксану, который независимо содержит по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу; не содержащий алкенила полиорганосилоксан, выбранный из группы, состоящей из линейного полиорганосилоксана, разветвленного полиорганосилоксана, трехмерного полиорганосилоксана, смоляного полиорганосилоксана и их комбинаций, где каждый полиорганосилоксан не содержит любых алкенильных групп. В одном специфическом варианте осуществления полиорганосилоксан, который не содержит любых алкенильных групп, как описано выше, может присутствовать в количестве предпочтительно менее чем около 5 процентов по массе, основываясь на общей массе композиции, образующей отверждаемый гистерезисный кремнийорганический описанный здесь гель.
В одном специфическом варианте осуществления линейный полиорганосилоксан определяется как по существу линейный полиорганосилоксан, который может нести концевые триорганосилоксильные группы (M-фрагменты) на концевом фрагменте молекулярной цепи и может иметь молекулярный скелет, состоящий в основном из повторения диорганосилоксановых фрагментов (D фрагментов), где M= R1R2R3SiO1/2 и D=R4R5SiO1/2, где R1, R2, R3, R4 и R5 независимо являются выбранными из группы, состоящей из одновалентного углеводородного радикала, имеющего от одного до около шестидесяти атомов углерода; ненасыщенного одновалентного углеводородного радикала, содержащего от 2 до 10 атомов углерода, и их комбинации, при условии что линейный полиорганосилоксан (A) содержит по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу. В одном варианте осуществления по существу линейный полиорганосилоксан, применяемый здесь, представляет собой полиорганосилоксан, который включает в себя предпочтительно менее чем около 30 процентов по массе, более предпочтительно менее чем около 20 процентов по массе и наиболее предпочтительно менее чем около 10 процентов по массе T и/или Q фрагментов, основываясь на массе по существу линейного полиорганосилоксана, где T=R6SiO3/2 и Q=SiO4/2, где R6 является выбранным из группы, состоящей из одновалентного углеводородного радикала, имеющего от одного до около шестидесяти атомов углерода; ненасыщенного одновалентного углеводородного радикала, содержащего от 2 до 10 атомов углерода, их комбинации, при условии что по существу линейный полиорганосилоксан (A) содержит по меньшей мере две связанные через атом кремния алкенильные группы на молекулу.
В другом специфическом варианте осуществления разветвленный полиорганосилоксан определяется как линейный полиорганосилоксан, с условием что линейный полиорганосилоксан включает в себя разветвленные кремнийорганические цепи, которые требуют, чтобы полиорганосилоксан (A) имел некоторые T и/или Q-функциональные группы, где T и Q определены выше для по существу линейного полиорганосилоксана, но не так много T и/или Q-функциональных групп, чтобы приводить полиорганосилоксан (A) к образованию трехмерной полимерной сетки, что будет оказывать отрицательное влияние на время восстановления, как это описано здесь, и, кроме того, разветвленный полиорганосилоксан (A) вынужден иметь избыток D-функциональной группы в соответствии с некоторыми T и/или Q-функциональными группами для образования разветвленных кремнийорганических цепей, где D определяется, как указано выше.
В другом специфическом варианте осуществления трехмерный полиорганосилоксан определяется как продукт реакции M, D, T и Q-фрагментов в любой возможной комбинации, где M, D, T и Q имеют те же определения, что предоставлены выше, при условии что трехмерный органополисилоксан (A) содержит по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу и включает в себя по меньшей мере один D фрагмент в комбинации с по меньшей мере одним T и/или Q фрагментом, где T, D и Q определены выше.
В одном специфическом варианте осуществления полиорганосилоксан (A) может представлять собой по существу смоляной полиорганосилоксан, который имеет общее определение трехмерного полиорганосилоксана (A), предоставленное выше, и далее включает в себя предпочтительно не менее чем около 30 процентов по массе, более предпочтительно менее чем около 40 процентов по массе, и наиболее предпочтительно не менее чем около 50 процентов по массе от T и/или Q фрагментов, основываясь на массе по существу смоляного полиорганосилоксана, где T и Q фрагменты имеют определения, как описано выше, при условии что полиорганосилоксан (A) содержит по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу. В одном специфическом варианте осуществления по существу смоляной полиорганосилоксан может включать в себя два или более по существу смоляных полиорганосилоксана, при условии что полиорганосилоксан (A) содержит по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу.
В одном специфическом варианте осуществления каждый органополисилоксан (A) имеет вязкость предпочтительно от около 10 до около 1000000, более предпочтительно от около 25 до около 500000 и наиболее предпочтительно от около 50 до около 100000 сантипуаз при 25 градусах Цельсия и имеет формулу:
MaMVi bDcDVi dTeTVi fQg
где
M=R7R8R9SiO1/2;
MVi=R10R11R12SiO1/2;
D=R13R14SiO2/2;
DVi=R15R16SiO2/2;
T=R17SiO3/2;
TVi=R18SiO3/2; и
Q=SiO2/2;
где R7, R8, R9, R13, R14 и R17 независимо представляют собой одновалентные углеводородные радикалы, имеющие от одного до шестидесяти атомов углерода; R10 представляет собой одновалентный ненасыщенный углеводородный радикал, имеющий от двух до десяти атомов углерода, R11 и R12 независимо представляют собой одновалентные углеводородные радикалы, имеющие от одного до шестидесяти атомов углерода; R15 представляет собой одновалентный ненасыщенный углеводородный радикал, имеющий от двух до десяти атомов углерода, и R16 представляет собой одновалентный углеводородный радикал, имеющий от одного до шестидесяти атомов углерода; R17 представляет собой одновалентный ненасыщенный углеводородный радикал, имеющий от двух до десяти атомов углерода; стехиометрические индексы a, b, c, d, e, f и g или представляют собой ноль или положительное число со следующими ограничениями: c больше чем 10; d имеет значение от нуля до около 40; если d=0, b=2; b имеет значение от нуля до двух при условии что, когда b=0, d=2; b+d равно от 2 до около 40, когда b=1, a=1; a+b>2; и в по существу линейном органополисилоксане, если e+f+g>0, то a+b+c+d≥e+f+g; и органополисилоксан (A) содержит по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу.
В одном специфическом варианте осуществления полиорганосилоксан (A) может включать в себя линейный полиорганосилоксан, как описано выше, где упомянутый линейный полиорганосилоксан представляет собой по меньшей мере один линейный полиорганосилоксан, выбранный из таблицы A ниже, и M, MVi, D, и DVi имеют те же определения фрагмента, как предоставлено выше для формулы MaMVi bDcDVi dTeTVi fQg, и D(Ph) имеет то же определение, как D, при условии что R13 и/или R14 включает в себя фенил. Будет понятно, что процент винила представляет собой процент по массе от содержания винила, основываясь на общей массе специфического органополисилоксана.
Таблица A | ||
Формула | Вязкость (сП) | Процент винила |
полиорганосилоксан с винильным фрагментом или цепью | 200 | 0,438 |
MViD100MVi | от около 200 до около 300 | 0,62 |
MViD140MVi | от около 500 до около 1000 | 0,34 |
MD160MVi | от около 400 до около 700 | 0,195 |
MViD420MVi | 4000 | 0,18 |
MViD800MVi | 40000 | 0,08 |
MViD1100MVi | 80000 | 0,06 |
MDxDVi xM; винил 0,176% | 10000 | 0,176 |
MViD220D(Ph)18MVi | 3500 | 0,23 |
MViD160DVi 5MVi | 500 | 1,65 |
MViD75DVi 12MVi | 200 | 5,42 |
MViD560DVi 36MVi | 4000 | 2 |
В одном специфическом варианте осуществления полиорганосилоксан (A) может включать в себя по существу смоляной полиорганосилоксан, как описано выше, где упомянутый по существу смоляной полиорганосилоксан представляет собой по меньшей мере один по существу смоляной полиорганосилоксан, выбранный из таблицы B ниже, и M, MVi, DVi и Q имеют те же определения фрагмента, как предоставлено выше для формулы MaMVi bDcDVi dTeTVi fQg:
Таблица B | ||
Формула | Вязкость (сП) | Процент винила/процент смолы в ксилоле (если в ксилоле) |
MxDVi xQx | от около 8 до около 13 | 2,5/60 |
MVi 3xQx | от около 15 до около 150 | 18,5 |
MxQxDVi x | от около 8 до около 15 | 2,5 |
MxMVi xQx | от около 10 до около 30 | 2,4/80 |
MxMVi xQx | от около 8 до около 15 | 2,4/60 |
В одном специфическом варианте осуществления будет понятно, что по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы, содержащиеся в полиорганосилоксане (A), могут быть локализованы на концевом положении и/или между концевыми положениями полиорганосилоксана (A); при условии что существуют по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы, содержащиеся в полиорганосилоксане (A). В другом специфическом варианте осуществления термин «алкенильная группа», применяемый здесь, обозначает линейную или разветвленную алкенильную группу, содержащую от 2 до около 12 атомов углерода на группу и по меньшей мере одну на группу двойную связь между двумя атомами углерода. В следующем специфическом варианте осуществления неограничивающие примеры алкенильных групп включают в себя винил, пропенил, бутенил, пентенил, гексенил, гептенил, октенил, ноненил, децинил, ундеценил, додеценил и их комбинации.
В одном специфическом варианте осуществления соединения, применяемые как органополисилоксан (A), которые содержат по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу, включают в себя, без ограничения, винил-, пропенил-, и бутенилсодержащие полиорганосилоксаны и их комбинации. В одном варианте осуществления по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы включают в себя от 1 до около 6 атомов углерода. В другом варианте осуществления по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы представляют собой винил.
В одном варианте осуществления органополисилоксан (A) может включать в себя две или более те же или различные органополисилоксаны, как здесь описано.
В другом варианте осуществления любая комбинация полиорганосилоксана (A), как описано здесь, может быть применена в зависимости от желаемых физических свойств получаемого из нее гистерезисного кремнийорганического геля, при условии что органополисилоксан (A) содержит по меньшей мере две присоединенные через атом кремния алкенильные группы на молекулу.
В одном специфическом варианте осуществления органополисилоксан (A) применяется в количестве предпочтительно от около 50 до около 90 процентов по массе, более предпочтительно от около 60 до около 85 процентов по массе и наиболее предпочтительно от около 72 до около 82 процентов по массе, основываясь на общей массе композиции, образующей отверждаемый гистерезисный кремнийорганический гель.
В одном специфическом варианте осуществления будет понятно, что плотность сшивания представляет собой только один из главных факторов, определяющих время восстановления. Как здесь описано, плотность сшивания, тип полиорганосилоксана (A) и органоводородполисилоксана (B) и уровень загрузки наполнителя, так же как типы наполнителя: силикагельный наполнитель или несиликагельный наполнитель, обработанная поверхность или необработанная поверхность, все будут иметь влияние на время восстановления. В одном специфическом варианте осуществления время восстановления будет уменьшаться с увеличением плотности сшивания; плотность сшивания имеет ограниченный эффект как таковая на время восстановления; даже когда плотность сшивания является такой низкой, что отверждаемая композиция, образующая гистерезисный кремнийорганический гель, или гель, полученный из нее, является мягкой, время восстановления является по-прежнему неприемлемо быстрым без достаточной загрузки наполнителя; если кто-то хочет полагаться только на плотность сшивания и продолжать уменьшение плотности сшивания, он будет в конечном счете получать слабый гель, который более подобен неотвержденному материалу, является слабым, более аналогичен жидкости и не предоставляет собой отвержденный гель с желательными свойствами. В одном специфическом варианте осуществления предоставляется отверждаемая композиция, образующая гистерезисный кремнийорганический гель, как здесь описано, с временем восстановления предпочтительно больше чем около 3 секунд, более предпочтительно больше чем около 10 секунд, и наиболее предпочтительно больше чем около 60. В одном специфическом варианте осуществления представляется отверждаемая композиция, образующая гистерезисный с низкой плотностью сшивания кремнийорганический гель, которая обеспечивает вышеописанные диапазоны времени восстановления. В другом специфическом варианте осуществления низкая плотность сшивания может повлечь изменение отношения (B) к (A), как описано ниже. В следующем специфическом варианте осуществления низкая плотность сшивания отверждаемой композиции, образующей гистерезисный кремнийорганический гель, может быть обеспечена в комбинации с типом наполнителя (C) и количеством наполнителя (C), как здесь описано.
Для того чтобы осуществить поперечную сшивку органополисилоксана (A) и органоводородполисилоксана (B) и образовать отверждаемую композицию, образующую двух- или трехмерный гистерезисный кремнийорганический гель, как описано здесь, существует необходимость в по меньшей мере двух связанных через атомы кремния атомах водорода в органоводородполисилоксане (B) и по меньшей мере двух алкенильных группах в органополисилоксане (A). Также будет понятно, что образование отвержденного гистерезисного кремнийорганического геля, получаемого здесь, включает в себя двумерную или трехмерную кросс-сшитую кремнийорганическую полимерную сеть, которая представляет собой отверждаемую композицию, образующую описанный здесь кремнийорганический гель.
В одном специфическом варианте осуществления органоводородполисилоксан (B) может представлять собой любой известный или коммерчески применяемый органоводородполисилоксан с условием, что органоводородполисилоксан (B) содержит по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атома водорода на молекулу. В одном специфическом варианте осуществления органоводородполисилоксан (B) является по существу свободным от алифатической ненасыщенности.
В одном специфическом варианте осуществления каждый органоводородполисилоксан (B) имеет вязкость предпочтительно от около 0,1 до около 2000, более предпочтительно от около 0,5 до около 1000 и наиболее предпочтительно от около 1 до около 500 сантипуаз при 25 градусах Цельсия.
В другом специфическом варианте осуществления органогруппа органоводородполисилоксана (B) может представлять собой любую органогруппу, такую как те, что описаны выше для органополисилоксана (A). В следующем, более специфическом варианте осуществления органогруппы органоводородполисилоксана (B) включают в себя метил и/или фенил. В одном специфическом варианте осуществления органоводородполисилоксан (B) включает в себя продукт реакции линейного органоводородполисилоксана, разветвленного органоводородполисилоксана, циклического органоводородполисилоксана и трехмерного органоводородполисилоксана, при условии что органоводородполисилоксан (B) содержит по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атома водорода на молекулу.
В одном специфическом варианте осуществления органоводородполисилоксан (B) далее может включать в себя, в добавление к органоводородполисилоксану (B), который независимо содержит по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атомов водорода на молекулу; не содержащий водорода органоводородполисилоксан, выбранный из группы, состоящей из линейного органоводородполисилоксана, разветвленного органоводородполисилоксана, циклического органоводородполисилоксана, трехмерного органоводородполисилоксана, смоляного органоводородполисилоксана и их комбинаций, где каждый органоводородполисилоксан не содержит любых связанных через атом кремния атомов водорода.
В одном специфическом варианте осуществления линейный органоводородполисилоксан определяется как по существу линейный органоводородполисилоксан, который может нести концевые M-фрагменты на концевом фрагменте молекулярной цепи и имеющий молекулярный скелет, состоящий в основном из повторения D фрагментов, где M= R19R20R21SiO1/2 и D=R22R23SiO1/2, где R19, R20, R21, R22 и R23 независимо являются выбранными из группы, состоящей из одновалентного углеводородного радикала, имеющего от одного до около шестидесяти атомов углерода; атома водорода; и их комбинации, при условии что органоводородполисилоксан (B) содержит по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атома водорода на молекулу. Применяемый здесь термин «по существу линейный органоводородполисилоксан» представляет собой органоводородполисилоксан, который включает в себя предпочтительно менее чем около 30 процентов по массе, более предпочтительно менее чем около 20 процентов по массе, и наиболее предпочтительно менее чем около 10 процентов по массе от T и/или Q фрагментов, основываясь на массе по существу линейного органоводородполисилоксана, где T=R24SiO3/2 и Q=SiO4/2, где R24 является выбранным из группы, состоящей из одновалентного углеводородного радикала, имеющего от одного до около шестидесяти атомов углерода; атома водорода; и их комбинации, при условии что по существу линейный органоводородполисилоксан (B) содержит по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атомов водорода на молекулу.
В другом специфическом варианте осуществления разветвленный органоводородполисилоксан определяется как линейный органоводородполисилоксан, с условием что линейный органоводородполисилоксан включает в себя разветвленные кремнийорганические цепи, которые требуют, чтобы органоводородполисилоксан (B) имел некоторые T и/или Q функциональные группы, где T и/или Q определены выше для линейного органоводородполисилоксана, но недостаточно T и/или Q функциональных групп в органоводородполисилоксане (B) для образования трехмерной полимерной сетки, или чтобы это оказывало отрицательное влияние на время восстановления, как описано здесь; и кроме того, разветвленный органоводородполисилоксан (B) вынужден иметь избыток D функциональной группы в соответствии с некоторыми T и/или Q функциональными группами для образования разветвленных кремнийорганических цепей, где D определен выше для линейного органоводородполисилоксана.
В другом специфическом варианте осуществления циклический органоводородполисилоксан определяется как циклический структура, включающая в себя от около 3 до около 10 атомов кремния и более предпочтительно от около 3 до около 6 атомов кремния, еще более предпочтительно циклический органоводородполисилоксан имеет формулу, выбранную из группы, состоящей из D3, D4, D5 и D6, где D=R25R26SiO1/2, в котором R25 и R26 независимо представляют собой одновалентные углеводородные радикалы, имеющие от одного до шестидесяти атомов углерода, при условии что циклический органоводородполисилоксан (B) содержит по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атома водорода на молекулу.
В другом специфическом варианте осуществления трехмерный органоводородполисилоксан определяется как продукт реакции M, D, T и Q фрагментов в любой возможной комбинации, где M, D, T и Q имеют те же определения, как предоставлено выше для линейного органоводородполисилоксана (B), при условии что трехмерного органоводородполисилоксан (B) содержит по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атома водорода на молекулу и включает в себя по меньшей мере один D фрагмент в комбинации с по меньшей мере одним T и/или Q фрагментом, где T, D и Q определены выше для линейного органоводородполисилоксана (B). В одном специфическом варианте осуществления органоводородполисилоксан (B) может представлять собой по существу смоляной органоводородполисилоксан, который имеет общее определение трехмерного органоводородполисилоксан (B), предоставленное выше, и далее включает в себя предпочтительно не менее чем около 30 процентов по массе, более предпочтительно не менее чем около 40 процентов по массе и наиболее предпочтительно не менее чем около 50 процентов по массе T и/или Q фрагментов, основываясь на массе по существу смоляного органоводородполисилоксана, где T и Q фрагменты определяются, как описано выше для линейного органоводородполисилоксана (B), при условии что по существу смоляной органоводородполисилоксан (B) содержит по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атомов водорода на молекулу.
В одном специфическом варианте осуществления предоставляется отверждаемая композиция, образующая гистерезисный кремнийорганический гель, где каждый органоводородполисилоксан (B) имеет формулу:
MhMH iDjDH kTLTH mQn,
где:
M=R27R28R29SiO1/2;
MH=R30R31HSiO1/2;
D=R32R33SiO2/2;
DH=R34HSiO2/2;
T=R35SiO3/2;
TH=HSiO3/2;
Q=SiO4/2;
где R27, R28, R29, R32, R33 и R35 независимо представляют собой одновалентные углеводородные радикалы, имеющие от одного до шестидесяти атомов углерода и являются по существу свободными от алифатической ненасыщенности; R30, R31 и R34 независимо представляют собой одновалентные углеводородные радикалы, имеющие от одного до шестидесяти атомов углерода или атом водорода и являются по существу свободными от алифатической ненасыщенности, стехиометрические индексы h, i, j, k, L, m и n представляют собой ноль, или положительное число со следующими ограничениями: j является большим, чем 0; k имеет значение от нуля до около 20, когда k=0, i=2; h равно от нуля до около 2; число далее имеет ограничение в том, что i+k равно от 2 до около 20, когда i=1, h=1; h+i>2; и в по меньшей мере одном по существу линейном органоводородполисилоксане, если L+m+n>0, то h+i+j+k>L+m+n; и органоводородполисилоксан (B) содержит по меньшей мере два связанные через атом кремния атома водорода на молекулу.
В одном специфическом варианте осуществления органоводородполисилоксан (B) может включать в себя линейный органоводородполисилоксан, как описано выше, где упомянутый линейный органоводородполисилоксан представляет собой по меньшей мере один линейный органоводородполисилоксан, выбранный из таблицы C ниже и M, MH, D и DH имеют те же определения фрагмента, как предоставлено выше для формулы MhMH iDjDH kTLTH mQn. Будет понятно, что массовый процент гидрида основан на массе специфического органоводородполисилоксана.
Таблица C | ||
Формула | Вязкость (сП) | Массовый процент гидрида |
MHD3MH | 2 | 0,52 |
MHD6MH | 2 | 0,346 |
MHD25MH | 25 | 0,11 |
MHD50MH | 50 | 0,055 |
MHD50DH 50MH | 50 | 0,86 |
MHD100DH 22MH | 100 | 0,23 |
MDH 4M | 1,5 | 0,098 |
MD20DH 10M | 30 | 0,4 |
MD20DH 20M | 30 | 0,74 |
MDH 20M | 25 | 1,65 |
В другом специфическом варианте осуществления органоводородполисилоксан (B) может включать в себя по существу смоляной органоводородполисилоксан, как описано выше, где упомянутый по существу смоляной органоводородполисилоксан представляет собой по меньшей мере один смоляной органоводородполисилоксан, выбранный из таблицы D ниже и M, MH, T и Q имеют те же определения фрагмента, как предоставлено выше для формулы MhMH iDjDH kTLTH mQn:
Таблица D | ||
Формула | Вязкость (сП) | Массовый процент гидрида |
MH 3M12T10Q10 | от около 40 до около 200 | 700 м.д. |
MH 2xQx | от около 10 до около 26 | 0,9 |
В следующем отличном специфическом варианте осуществления будет понятно, что по меньшей мере два связанных через атом кремния атомов водорода на молекулу, содержащиеся в органоводородполисилоксане (B), могут быть локализованы при концевом положении и/или между концевыми положениями органоводородполисилоксана (B), при условии что существуют по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атома водорода на молекулу в органоводородполисилоксане (B).
В одном варианте осуществления органоводородполисилоксан (B) может включать в себя два или более тех же или различных органоводородполисилоксанов, как здесь описано.
В одном специфическом варианте осуществления любая комбинация органоводородполисилоксана (B) может быть применена в зависимости от желаемых физических свойств получаемого из нее полимеризованного гистерезисного кремнийорганического геля, при условии что органоводородполисилоксан (B) содержит по меньшей мере два присоединенных через атом кремния атома водорода на молекулу.
В одном специфическом варианте осуществления органополисилоксан (A) и органоводородполисилоксан (B) применяются в количествах, которые будут обеспечивать желательную отверждаемую композицию, образующую гистерезисный кремнийорганический гель, и/или желательный отверждаемый гистерезисный кремнийорганический гель.
В одном специфическом варианте осуществления упомянутый органоводородполисилоксан (B) применяется в таком количестве, что мольное отношение общего количества связанных через атом кремния атомов водорода, содержащихся в органоводородполисилоксане (B), к одной связанной через атом кремния алкенильной группе, содержащейся в органополисилоксане (A), предпочтительно составляет от около 0,2 до около 0,79, более предпочтительно от около 0,25 до около 0,75 и даже более предпочтительно от около 0,30 до около 0,65, еще более предпочтительно от около 0,35 до около 0,60 и наиболее предпочтительно от около 0,40 до около 0,55. В одном специфическом варианте осуществления упомянутый органоводородполисилоксан (B) применяется в таком количестве, что мольное отношение общего количества связанных через атом кремния атомов водорода, содержащихся в органоводородполисилоксане (B), к одной связанной через атом кремния алкенильной группе, содержащейся в органополисилоксане (A), предпочтительно составляет от около 0,20 до около 0,49 и более предпочтительно от около 0,25 до около 0,45, еще более предпочтительно от около 0,30 до около 0,40 и наиболее предпочтительно от около 0,32 до около 0,36.
В другом специфическом варианте осуществления фраза "общее количество связанных через атом кремния атомов водорода", применяемая здесь, относится к математической сумме всех случаев присутствия Si-H связи в органоводородполисилоксане (B).
В одном специфическом варианте осуществления органоводородполисилоксан (B) применяется в количестве предпочтительно от около 0,05 до около 10 процентов по массе, более предпочтительно от около 0,1 до около 5 процентов по массе и наиболее предпочтительно от около 0,2 до около 2 процентов по массе от органоводородполисилоксана (B), основываясь на общей массе отверждаемый композиции, образующей гистерезисный кремнийорганический гель.
В одном специфическом варианте осуществления выбор органоводородполисилоксана (B) имеет прямую взаимосвязь с временем восстановления, при этом, как показано выше, меньшая плотность сшивания необходима для более длинного времени восстановления; однако это может быть реали