Brevet FR2729962A1 — publié le 19960802

L'invention concerne un procédé de stabilisation de silicones monocomposants préalablement purifiées. Dans le brevet français No. 2 406 650, on a décrit un procédé de purification de résines silicones du commerce par précipitation fractionnée en vue de leur utilisation sous vide poussé, par exemple dans des applications spatiales. Ce procédé permet, en effet, d'éliminer les impuretés et les prépolymères à chaîne courte responsables du dégazage des résines sous vide pousse. Si ce procédé antérieur est bien adapté à la purification de compositions de silicones bi-composants, ctest-à-dire des compositions dont la réticulation fait intervenir une réaction d'addition, par exemple de groupes -SiH sur des doubles liaisons, il n'en est pas de même avec les compositions de silicone monocomposants qui comprennent une silicone à groupes silanols terminaux réticulant sous l'action de l'humidité de l'air. En effet, l'eau contenue dans les solvants polaires utilisés pour la précipitation dans le procédé de purification précité, réagit avec les silicones pour provoquer leur réticulation dans un délai de 1 à 5 jours. Il existe donc un problème de stabilité de ces produits au stockage après purification. On a donc besoin d'un procédé qui permettrait de stabiliser des compositions de silicones monocomposants préalablement purifiées par le procédé précité afin de pouvoir les conserver pendant de longues périodes avant leur utilisation. La présente invention vise à satisfaire ce besoin, en fournissant un procédé de stabilisation de silicones monocomposants préalablement purifiées par une précipitation fractionnée mettant en oeuvre un solvant contenant de l'eau. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de stabilisation d'une résine silicone à groupes silanols terminaux, préalablement purifiée par précipitation fractionnée avec utilisation d'un solvant contenant de l'eau, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre ladite silicone en contact avec une petite proportion d'acide organique ayant un pKa de 1,2 à 6. La proportion d'acide organique peut aller de 0,10 à 5% en poids par rapport à la résine silicone. Il faut au moins 0,10% d'acide pour qu'un effet de stabilisation appréciable soit obtenu. Au-delà de 5%, l'excès d'acide est trop grand et affecte les propriétés des résines réticulées. De préférence on utilise de 0,10 à 2% en poids d'acide organique car au-delà de 2% en poids il peut se produire des ressuages d'acide en excès, ce qui peut nuire aux propriétés des résines réticulées finales. Comme acide organique, on peut utiliser des acides monocarboxyliques, dicarboxyliques ou polycarboxyliques ayant un pKa entre 1,2 et 6 (pour leur première fonction acide en cas de plusieurs fonctions acides). Si le pKa de l'acide est inférieur à 1, 2, la condensation de l'acide avec le silanol est irréversible et il n'y aura plus de réticulation. A l'inverse, si le pKa est supérieur à 6, l'acide ne réagira plus sur le silanol (ou le rendement sera trop faible) ce qui ne permettra pas de bloquer les fonctions silanols et donc de stabiliser les résines purifiées. Quelques exemples non limitatifs d'acides organiques utiles sont les suivants : acides acétique, propionique, oxalique, citrique, tartrique, malonique, salicylique, phtalique, parmi beaucoup d'autres. Pour assurer une bonne mise en contact de l'acide organique et de la résine silicone, on préfère dissoudre l'acide dans un solvant sensiblement exempt d'eau avant sa mise en contact avec la résine pour obtenir plus facilement un mélange homogène (sous forme de solution, dispersion ou émulsion) par agitation, secouage, passage dans un homogénéiseur, etc.... On peut utiliser tant des solvants polaires comme l'éthanol, le méthanol et l'isopropanol que non polaires comme le toluène, le xylène, le styrène, les hydrocarbures aliphatiques, parmi beaucoup d'autres. Au cours de la mise en contact, on pense que l'acide réagit avec les groupes silanols de la résine silicone, bloquant ces derniers et permettant ainsi la conservation de la résine à l'abri de l'humidité pendant de longues périodes sans réticulation intempestive. La réaction s'effectue facilement par chauffage, par exemple entre 40 et 90"C pendant quelques heures, ces conditions n'ayant aucun caractère critique et étant données à titre illustratif seulement. L'homme du métier saura par de simples expérimentations de routine déterminer des conditions réactionnelles appropriées en fonction de la résine silicone particulière et de l'acide spécifique utilisés.Le blocage des groupes silanols est toutefois réversible et, en ajoutant de l'eau à la résine ou sous le simple effet de l'humidité de l'air notamment lorsque la résine est appliquée sous la forme d'une mince couche, on régénère les groupes silanols d'origine et on déclenche la réticulation de la résine silicone. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés en vue d'illustrer l'invention. EXEMPLE 1 A cinq portions de 100 g de résine DC R4-3117 (de DOW CORNING) purifiée selon la méthode décrite dans FR-B2 406 650, on ajoute 0,17%, 0,35%, 0,50%, 0,70% et 1,40%, respectivement, en poids par rapport à la résine, d'acide oxalique dissous dans 10g d'éthanol. Les mélanges sont bien homogénéisés, puis on les chauffe à 50"C pendant 16 heures. Les produits ainsi préparés, sont stockés pendant 4 mois à température ambiante. Après stockage, les résines stabilisées réticulent normalement après application en couche mince (entre 100 pin et 1 mm). EXEMPLE 2 A deux portions de 100 g de résine DC R4-3117 (de DOW CORNING) purifiée selon la méthode décrite dans FR-B2 406 650, on ajoute 0,25% et 1,5% en poids, respectivement, par rapport à la résine, d'acide citrique dissous dans 10g d'éthanol. Les mélanges sont bien homogénéisés, puis on les chauffe à 50"C pendant 16 heures. Les produits ainsi préparés, sont stockés pendant 4 mois à température ambiante. Après stockage, les résines stabilisées réticulent normalement après application en couche mince (entre 100 pin et 1 mm). EXEMPLE 3 A 100 g de résine DC R4-3117 (de DOW CORNING) purifiée selon la méthode décrite dans FR-B-2 406 650, on ajoute 0,25% en poids par rapport à la résine, d'acide salicylique dissous dans 10g d'éthanol. Le mélange est bien homogénéisé, puis on le chauffe à 50"C pendant 16 heures. Le produit ainsi préparé, est stocké pendant 4 mois à température ambiante. Après stockage, la résine stabilisée réticule normalement après application en couche mince (entre 100 pin et 1 mm). EXEMPLE 4 Cet exemple est donné en vue d'illustrer le caractère de non-réversibilité de la réaction de blocage des groupements silanols des résines purifiées lorsqu'on utilise un réactif autre qu'un acide organique. A 100 g de résine DC R4-3117 (de DOW CORNING) purifiée selon la méthode décrite dans FR-B-2 406 650, on ajoute 0,25% en poids par rapport à la résine, de dichlorodiméthylsilane dissous dans 10g d'éthanol. Le mélange est bien homogénéisé. Le produit ainsi préparé est stocke pendant 4 mois à température ambiante. Après stockage, la résine stabilisée ne réticule plus lorsqu'elle est appliquée en couche mince (entre 100 pin et 1 mm). Dans ce cas, on n'a pas de réversibilité de la réaction de blocage. EXEMPLE 5 A deux portions de 100 g de resine DC R4-3117 (de DOW CORNING) purifiée selon la méthode décrite dans FR-B2 406 650, on ajoute 0,45% et 0,9%, respectivement, en poids par rapport à la résine, d'acide acétique dissous dans 10g d'éthanol. Les mélanges sont bien homogénéisés, puis on les chauffe à 50"C pendant 16 heures. Les produits ainsi préparés, sont stockés pendant 2 mois à température ambiante. Après stockage, les résines stabilisées réticulent normalement après application en couche mince (entre 100 pin et 1 mm). EXEMPLE 6 A 100 g de résine R4-3117 (de DOW CORNING) purifiée selon la méthode décrite dans FR-B-2 406 650, on ajoute 4% en poids par rapport à la résine, d'acide oxalique dissous dans 10 g d'éthanol. Le mélange est bien homogénéisé, puis on le chauffe à 50"C pendant 16 heures. Le produit ainsi préparé, est stocké pendant 1 mois à température ambiante. Après stockage, la résine stabilisée réticule normalement après application en couche mince (entre 100 pin et 1 mm). REVENDICATIONS 1. Procédé de stabilisation d'une résine silicone à groupes silanols terminaux, préalablement purifiée par précipitation fractionnée avec utilisation d'un solvant contenant de l'eau, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre ladite silicone en contact avec une petite proportion d'acide organique ayant un pKa de 1,2 à 6. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion d'acide organique est de 0,1 à 5% en poids par rapport à la résine silicone. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la proportion d'acide organique est de 0,1 à 2% en poids. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'acide organique est disposé dans un solvant avant d'être mis en contact avec la silicone. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit solvant est de ltéthanol ou du toluène.