專利名稱：：減振有機硅組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及減振有機硅組合物，更具體地，涉及即使在與共振頻率相關(guān)的G'值較高時仍然具有優(yōu)異的流動性的減振有機硅組合物。
背景技術(shù)：
：已提出大量不同的減振組合物，其由粘性液體和固體粉末制備。例如，日本未審專利申請公布(下文稱為"Kokai")S63-308241公開了一種減振組合物，其由粘性液體例如硅油和固體粉末例如二氧化硅粉末、玻璃粉和有機硅樹脂粉等組成。KokaiH10-251517公開了一種減振組合物，其由粘性液體例如硅油和有機硅樹脂粉末制備。KokaiH10-281202公開了一種粘性液體，其由表面處理的濕法二氧化硅細粉和倍半硅氧烷粉末于硅油中配混而成。KokaiH11-182624公開了一種粘性液體，其由分子末端用硅烷醇基封端的二甲基硅氧烷和濕法二氧化硅細粉與倍半硅氧烷粉末于硅油中配混而成。Kokai2002-161206(對應(yīng)于EP129202)公開了一種粘性液體，其由憎水性濕法二氧化硅細粉和有機硅樹脂粉末于硅油中配混而成。通常，小型減振結(jié)構(gòu)要求使用具有高共振頻率的材料。這是因為，在低共振頻率以及減振頻率范圍變寬時，指示振幅和間隙增加的限制發(fā)生。實驗發(fā)現(xiàn)，作為材料粘彈特性之一的G'值的增加導致共振頻率的增加。然而，在迄今為止已知的減振組合物中，G'值的增加伴隨著粘度的增大，這損害了材料的加工條件。發(fā)明公開本發(fā)明的目的是提供一種即使在G'值較高時仍具有良好流動性的減振有機硅組合物。上述目的的實現(xiàn)是通過提供一種通過在70。C或更高溫度下均勻混合下述給定組分而獲得的減振有機硅組合物(A)IOO重量份硅油；(B)10-300重量份含有0.1-10重量％與硅鍵合的羥基和/或具有l(wèi)-5個碳原子的烷氧基的有機硅樹脂粉末；和(C)0.5-50重量份下述平均單元式表示的有機基硅氧烷低聚物R'JbSiO("-b,/2，其中R是含有卜10個碳原子的烴基或鹵代烷基，X是羥基和/或含有1-5個碳原子的烷氧基，"a"和"b"是正數(shù)，且滿足下列條件0<a<4,0<b<4，0<a+b<4。因為本發(fā)明的減振有機硅組合物是通過在70x:或更高溫度下以特定比例均勻混合前述組分(A)-(C)制備的，所以該組合物即使在G'值較高時仍具有良好的流動性。實施本發(fā)明的最佳模式[0007〗組分(A)的硅油充當組分(B)分散其中的媒介物。硅油是室溫下為液體的有機基聚硅氧烷。在這一有機基聚硅氧烷中，與硅原子鍵合的基團可以由含有l(wèi)-10個碳原子的單價烴基為代表，例如甲基、乙基、丙基或類似的烷基；乙烯基、烯丙基、丁烯基或類似的鏈烯基；和苯基、甲苯基或類似的芳基。也可以使用卣代烷基，例如3，3，3-三氟丙基。少量的這些烴基可以被羥基或垸氧基例如甲氧基和乙氧基取代。最優(yōu)選的是烷基，尤其是曱基。優(yōu)選烷基，因為含有這種硅油的本發(fā)明的組合物具有低的相對于溫度的粘度變化度。前面提到的硅油可具有直鏈、部分支化的直鏈、支鏈或環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)。優(yōu)選直鏈分子結(jié)構(gòu)。推薦組分(A)在25'C下的運動粘度保持在10,000-500,000讓7s范圍內(nèi)，因為在這一范圍內(nèi)，可提供較高的G'值。正如前面提到的，實驗發(fā)現(xiàn)，G'值和減振結(jié)構(gòu)的共振頻率之間存在一定的相關(guān)性，和當本發(fā)明的減振組合物具有較高的G'值時，小型減振結(jié)構(gòu)可具有較高的共振頻率。這是因為，小型減振結(jié)構(gòu)一般是由特征在于較高的共振頻率的材料制成的。組分(A)的硅油可例舉三甲基曱硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、三曱基曱硅烷氧基封端的曱基辛基聚硅氧烷、乙烯基二曱基曱硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、硅烷醇封端的二曱基聚硅氧烷，和三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物。構(gòu)成組分(B)的有機硅樹脂粉末用來增強本發(fā)明的減振有機硅組合物的減振性能和降低本發(fā)明的組合物的減振性能對溫度的依賴性。這一組分在其主要結(jié)構(gòu)中含有RSiOw硅氧烷單元和/或SiOv2單元。任意地，這一組分也可含有其它的硅氧烷單元，例如R2Si02/2和R3Si01/2單元。最優(yōu)選使用含有基本上唯一的RSi03"單元的有機基聚倍半硅氧烷粉末。優(yōu)選R為具有1-IO個碳原子的單價烴基，例如烷基，例如曱基、乙基和丙基；鏈烯基，例如乙烯基、烯丙基和丁烯基；和芳基，例如苯基和甲苯基。R也可以是具有l(wèi)-10個碳原子的囟代烷基，例如3，3，3-三氟丙基。優(yōu)選使用烷基，尤其是甲基，和特別是含有超過50%的曱基的那些。此外，這些基團中的一些可被羥基或含有1-5個碳原子的烷氧基例如甲氧基和乙氧基取代。它們在組分(B)中的含量應(yīng)在0.1-10重量％范圍內(nèi)。優(yōu)選烷基，因為含有此類樹脂的本發(fā)明的所得組合物具有僅僅低的相對于溫度的粘度變化度和具有優(yōu)異的儲存穩(wěn)定性。每個R可以相同或不同，但是優(yōu)選至少50%的R基是烷基，最優(yōu)選甲基。組分B的平均粒度為1-100jjm，優(yōu)選10-40jam。顆粒的形狀可以是球形、扁圓形或不規(guī)則形。組分(B)是室溫下為固體的有機基聚硅氧烷粉末。推薦該粉末沒有熔點。如果它有熔點，那么取決于減振有機硅粉末的操作條件，當減振性能將取決于操作溫度時，可能發(fā)生不希望的情形。組分(C)是組分(B)的有機硅樹脂粉的表面處理劑。組分(C)的作用是降低本發(fā)明的有機硅組合物的表觀粘度。組分(C)是下述平均單元式表示的硅氧烷低聚物RUbSiO"-a，，其中r是含有1-10個碳原子的單價烴基，例如烷基，例如甲基、乙基和丙基；鏈烯基，例如乙烯基、烯丙基和丁烯基；和芳基，例如苯基和甲苯基。t也可以是具有l(wèi)-10個碳原子的卣代烷基，例如3，3，3-三氟丙基。優(yōu)選甲基，因為它們以最小的位阻促進與有機硅樹脂粉末的反應(yīng)。X是羥基或含有1-5個碳原子的烷氧基，例如曱氧基、乙氧基等。優(yōu)選羥基，因為它們促進與組分(B)的有機硅樹脂粉末的反應(yīng)。在上述通式中，"a，，和"b"是正數(shù)，且滿足下列條件0<a<4，0<b<4，0<a+b<4，優(yōu)選1.5<a<2，0<b<0.5，1.5<a+b<2.5，甚至更優(yōu)選1.8""，0<b<0.4,1.8<a+b<2.4。前面提到的有機基硅氧烷低聚物可具有直鏈、支鏈或環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)，其中優(yōu)選直鏈結(jié)構(gòu)。如果低聚物具有直鏈分子結(jié)構(gòu)，則它可更容易與組分(B)的有機硅樹脂粉末反應(yīng)。前面提到的有機基硅氧烷低聚物具有比組分(A)的硅油低的粘度。和推薦組分(C)的有機基硅氧烷低聚物在25t:下的粘度為5-500mm7s，優(yōu)選10-100mm7s。如果在25'C下的粘度低于推薦的下限值，則將損害該組分的操作性能，因為它將更易蒸發(fā)。另一方面，如果粘度超過推薦的上限值，則將削弱與有機硅樹脂粉末的反應(yīng)性。組分(C)的有機基硅氧烷低聚物的添加量應(yīng)為0.5-50重量份，優(yōu)選0.5-20重量份，以100重量份前面提到的硅油計。如果它的添加量小于推薦的下限值，則將對降低表觀粘度幾乎不起作用，和另一方面，如果它的添加量超過推薦的上限值，則取決于組分(C)的類型，它可能容易分離。組分(C)的一個優(yōu)選的實例是下述通式的硅烷醇封端的二有機基聚硅氧烷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中R'的定義如上。為了降低聚合度，推薦"n"為0-IOO的整數(shù)，優(yōu)選2-20的整數(shù)。本發(fā)明的有機硅組合物是由組分(A)-(C)制備的。然而，如果必要，可以添加其它任意組分，例如超細玻璃粉末、超細二氧化硅粉末、粘土、膨潤土、硅藻土、石英粉或類似的超細無機粉末；超細丙烯酸樹脂粉末、超細硅藻土粉末、超細酚樹脂粉末或類似的超細有機粉末；以及氧化抑制劑、防腐劑、阻燃劑、顏料、染料等。這些任意組分的添加量應(yīng)不損害本發(fā)明的目的。推薦表面含有大量羥基的超細無機粉末的顆粒(即，超細二氧化硅)不被添加到本發(fā)明的有機硅組合物中。這是因為，含有大量羥基的超細無機粉末添加到本發(fā)明的有機硅組合物中會增加組合物的觸變性。這將反過來降低組合物的操作性能，因為去除組合物制備過程中的氣泡和在密封操作中填充密封空間將變得困難。而且，由于添加超細二氧化硅粉末引起的觸變性的增加降低在低頻率范圍的tan5，和因此削弱組合物的減振性能。推薦在室溫下組合物是具有0.01-10，000Pa.s、優(yōu)選0.1-4，000Pa.s粘度的液態(tài)。如果粘度超過推薦的上限值，則這將損害組合物的操作性能，因為去除組合物中的氣泡和填充包含體中的密封空間將變得困難。用來制備本發(fā)明的有機硅組合物的方法包括在已知的混煉機中結(jié)合并捏合前面提到的硅油(A)、有機硅樹脂粉末(B)和有機基硅氧烷低聚物(c),所述混煉機例如球磨機、振動磨、捏合混合機、螺桿擠出機、槳式混合機、螺帶式混合機、班伯里密煉機、羅斯混合機、亨歇爾混合機、流動噴射式混合機、哈博德混合機或者輥煉機。為了提高有機硅樹脂粉末(B)與有機基硅氧烷低聚物(C)之間的反應(yīng)效率，混合應(yīng)伴隨著在至少70C的溫度下加熱。為了提高組分(B)的分散性，可將組分(A)-(C)首先在室溫下混合和捏合成均一態(tài)的混合物，然后在至少70'C的溫度下繼續(xù)混合。最優(yōu)選的加熱溫度范圍為70-200°C。雖然混合過程中所用的壓力可以為大氣壓，但優(yōu)選在減壓下進行混合。參考應(yīng)用實施例進一步詳細說明本發(fā)明的減振有機硅組合物。在這些實施例.中，運動粘度值是在25'C下測量的，和粘度值是用BrookfieldCo.的旋轉(zhuǎn)式粘度計(轉(zhuǎn)子No.14;0.5rpm)在25t:下測量的。減振特性是通過在25"C下測量G'和損耗因子(tan5)評價的。損耗因子(tan5)和G'是用動力分析儀(RheometricsCo.，Ltd.生產(chǎn)的ModelRDA-700)通過平板法測量的。測試條件包括使用25mm直徑的平板，頻率0.1Hz、1Hz、10Hz和40Hz，應(yīng)變5%,和試樣厚度2mm。實施例1在混煉機中裝入下列組分490g分子兩端均用三曱基曱硅烷氧基封端和運動粘度為100，000mm7s的二甲基聚硅氧烷；480g含有下述通式的硅氧烷單元的甲基聚倍半硅氧烷粉末CH3Si03/2(平均粒徑20Mm;羥基含量3.7重量％);和30g分子兩端均用羥基封端和運動粘度為40mmVs的二曱基聚硅氧烷。在150rpm下均勾捏合各組分，同時從混煉機壁上刮掉它們，然后在100r加熱和減壓(100mmHg)下捏合2小時。對得到的有機硅組合物的減振特性和運動粘度進行了測量。測定結(jié)果如表l所示。對比例1在混煉機中裝入下列組分490g分子兩端均用三曱基曱硅烷氧基封端和運動粘度為100，000mm7s的二曱基聚硅氧烷；480g含有下述通式的硅氧烷單元的曱基聚倍半硅氧烷粉末CH3Si03,2(平均粒徑20jam;羥基含量3.7重量％)。在150rpm下均勻捏合各組分，同時從混煉機壁上刮掉它們，然后捏合2小時。在這一期間，最高溫度為40'C。對得到的有機硅組合物的減振特性和運動粘度進行了測量。測定結(jié)果如表l所示。對比例2在混煉機中裝入下列組分490g分子兩端均用三曱基曱硅烷氧基封端和運動粘度為100,000mm7s的二曱基聚硅氧烷；480g含有下述通式的硅氧烷單元的甲基聚倍半硅氧烷粉末CH3Si03/2(平均粒徑20Mm;羥基含量3.7重量％);和30g分子兩端均用幾基封端和粘度為40mm7s的二甲基聚硅氧烷。在150rpm下均勻捏合各組分，同時從混煉機壁上刮掉它們，然后捏合2小時。在這一期間，最高溫度為40匸。對得到的有機硅組合物的減振特性和運動粘度進行了測量。測定結(jié)果如表l所示。表i有機硅組合物在25t;下的粘度和減振特性<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1.一種減振有機硅組合物，其通過在70℃或更高溫度下均勻混合下列給出的各組分而獲得(A)100重量份硅油；(B)10-300重量份含有0.1-10重量％與硅鍵合的羥基和/或具有1-5個碳原子的烷氧基的有機硅樹脂粉末；和(C)0.5-50重量份下述平均單元式表示的有機基硅氧烷低聚物R1aXbSiO(4-a-b)/2，其中R1是含有1-10個碳原子的烴基或鹵代烷基，X是羥基和/或含有1-5個碳原子的烷氧基，“a”和“b”是正數(shù)，且滿足下列條件0＜a＜4，0＜b＜4，0＜a+b＜4。2.權(quán)利要求1的減振有機硅組合物，其中所述組分(A)在25r下的運動粘度為1，000-1，000，000mm7s。3.權(quán)利要求1的減振有機硅組合物，其中所述組分(B)的有機硅樹脂粉末的平均粒度為1-100jiim。4.權(quán)利要求1的減振有機硅組合物，其中所述組分(B)的有機硅樹脂粉末由通式為RSi03,2的硅氧烷單元組成，其中R代表含有I-IO個碳原子的烴基或卣代烷基。5.權(quán)利要求2的減振有機硅組合物，其中所述組分(B)的有機硅樹脂粉末由通式為RSi03/2的硅氧烷單元組成，其中R代表含有1-10個碳原子的烴基或卣代烷基。6.權(quán)利要求1的減振有機硅組合物，其中所述組分(C)的有機基硅氧烷低聚物的運動粘度為5-500mmVs。7.權(quán)利要求2的減振有機硅組合物，其中所述組分(C)的有機基硅氧烷低聚物的運動粘度為5-500mm7s。8.權(quán)利要求1的減振有機硅組合物，其中所述組分(C)的有機基硅氧烷低聚物由下述平均單元式表示！^XbSiO(4-a-b)",其中W是含有l(wèi)-10個碳原子的烴基，X是羥基和/或含有1-5個碳原子的烷氧基，"a"和"b"是正數(shù)，且滿足下列條件1.8<a<2，0<b<0.4，1.8<a+b<2.4。9.權(quán)利要求1的減振有機硅組合物，其中所述組分(C)的有機基硅氧烷低聚物是下述通式的硅烷醇封端的二有機基聚硅氧烷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中R'是含有l(wèi)-10個碳原子的烴基，"n"是0-100的整數(shù)。10.權(quán)利要求2的減振有機硅組合物，其中所述組分(C)有機基硅氧烷低聚物是下述通式的硅烷醇封端的二有機基聚硅氧烷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中R'是含有1-10個碳原子的烴基，"n"是0-100的整數(shù)。11.一種減振裝置，包括彈性包含體和填充所述包含體中的密封空間的權(quán)利要求1的減振有機硅組合物。全文摘要一種減振有機硅組合物，其通過在70℃或更高溫度下均勻混合下列給出的各組分而獲得(A)100重量份硅油；(B)10-300重量份含有0.1-10重量％與硅鍵合的羥基和/或具有1-5個碳原子的烷氧基的有機硅樹脂粉末；和(C)0.5-50重量份下述平均單元式表示的有機基硅氧烷低聚物R¹_aX_bSiO_(4-a-b)/2，其中R¹是含有1-10個碳原子的烴基或鹵代烷基，X是羥基和/或含有1-5個碳原子的烷氧基，“a”和“b”是正數(shù)，且滿足下列條件0＜a＜4，0＜b＜4，0＜a+b＜4。文檔編號C08L83/04GK101111564SQ20058004751公開日2008年1月23日申請日期2005年12月16日優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日發(fā)明者中島久隆,小林秀樹,脇田萬里申請人:陶氏康寧東麗株式會社