<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne des compositions hydrofugeantes de silicones renfermant des méthylméthoxypolysiloxanes instables à l'humidité et répon- dant à la formule :
EMI1.1
( n = oe33 à 0,7 (i) H3CSi(oc30 ( p - (3 -n)/2
L'indice n a une valeur comprise entre 1/3 et 0,7 Ces compositions sont particulièrement favorables pour hydrofuger les maçonneries. L'invention concerne également les procédés de fabrication de ces compositions.
On connait déjà l'hydrofugation des maçonneries par certains organopolysiloxanes obtenus en hydrolysant des mélanges d'organosilanes hydrolysables; on obtient des résines de silicone à liaisons transversa- les grâce au choix du rapport numérique entre les radicaux organiques et les atomes de silicium. En particulier, on cohydrolyse le diméthyldichlo- rosilane et le méthyltrichlorosilane de façon que dans l'hydrolysat il y ait environ 1,2 à 1,7 groupes méthyles par atome de silicium; les résines obtenues peuvent ensuite être durcies à l'état insoluble. De façon géné- rale, les résines connues et destinées à l'hydrofugation des maçonneries sont pratiquement exemptes de groupes hydrolysables liés aux atomes de silicium, par exemple de liaisons Si-Ci.
En outre, ces résines d'organo- polysiloxanes une fois appliquées à la maçonnerie, ne remferment pas d'au- tres groupes que des radicaux organiques liés directement au silicium par des liaisons C-Si, outre les atomes d'oxygène et de silicium, la résine finale répondant à la formule (R SiO ) Dans cet-ce formule, x est un nombre entier supérieur à 1 les R certains radicaux hydrooarbonés univalents, m un nombre compris entre 0,5 et 2 et n un nombre compris entre 1 et 1,75 Si ces résines de silicones particu- lières on trouvé un large emploi pour hydrofuger les maçonneries, leur préparation et leur emploi présentent néanmoins quelques inconvénients.
Pour fabriquer ces résines connues, il faut aohydrolyser un or- ganosilane trihydrolysable, par exemple de méthyltrichlorosilane, avec un diorganosilane dihydrolysable comme le diméthyldichlorosilane. Il est fa- cj,le de se procurer ces deux constituants, mais les procédésusuels de fa- brication des méthylohlorosilanes par le silicium chauffé et le chlorure de méthyle en présence de cuivre, donnent un grand excès de méthyltrichlo- rosilane par rapport à ce qu'exige cette application. L'hydrofugation connue ne permet donc pas d'utiliser tout le méthyltrichlorosilane produit.
En second lieu, les résines particulières connues exigent de longues durées avant leur prise complète qui les insolubilise, de sorte que, dans les applications exigeant un séchage et un durcissement rapide de la résine, les résines d'organopolysiloxanes dépourvues de groupes au- tres que les radicaux organiques liés directement au silicium, outre leurs atomes de silicium et d'oxygène formant des liaisons siloxanes, peuvent ne pas être satisfaisantes.
Suivant l'invention, on utilise certaines résines de méthylpoly- siloxanes ayant une composition critique et préparées par une méthode cri- tique de fabrication. Elles sont particulièrement aptes à hydrofuger les maçonneries poreuses. En outre, la matière première peut être le méthyl- trichlorosilane pratiquement pur, sans qu'il soit nécessaire de l'associer à d'autres silanes cohydrolysables comme le diméthyldichlorosilane. Ces nouvelles résines ont pris rapidement, une fois appliquées à la maçonnerie,
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
même en lôéùDseJe de siccatifs, tels coassociés couramment aux résines de méthylpolysiloxanes,,
Les résines de méthylpolysiloxanes utilisées suivant l'invention
EMI2.2
renferment des liaisons silicium-méthoxyle et répondent à la formule ; H3CSi(OCH)nOp (p = (3 - n)/2) n a une valeur comprise entre 1/3 et 0,7 . Pour les valeurs inférieures à 1/3 ou supérieures à 0,7 , il se présente des difficultés de fabrica- tion, qui rendent impossible l'isolement d'un produit utilisable, ou bien qui élèvent les difficultés et les dépenses d'isolement du produit dési- rable.
Ainsi, quand on emploie les matières premières indiquées pour obtenir les résines suivant la formule (1) n étant plus petit que 1/3,
EMI2.3
la résine tend à se gélifier pendant 1a es.ratiano On peut réduire la gélification en employant des solvants inertes en grande quantité, mais la préparation ainsi conduite n'est pas hydrofugeante, tandis que l'excès de solvant empêche la séparation des phases pendant la préparation de la résine, séparation cependant nécessaire pour obtenir de la façon la plus simple le produit désiré. Dans le cas où la valeur n dépasse 0,7, le poids moléculaire de la résine obtenue est trop faible;
la séparation des phases est gênée parce que ces produits à faible poids moléculaire sont solubles dans le méthanol employé à la fois comme réactif et comme solvant dans la préparation. En outre, on rencontre des difficultés pour isoler n'importe quel produit désirable, celui-ci pouvant être trop volatil pour
EMI2.4
Inapplication économiquement pratique, ou bien n'assurant :w.#:.l 'hydrofu- gation de la maçonnerie.
Dans ce qui suit, les méthylméthoxypolysiloxanes seront désignés
EMI2.5
pour abréger, par les initiales m.m.p.s. Les m.m.p.so conformes à l'in- vention, contrairement aux produits similaires déjà connus, sont extrê- mement instables en présence d'humidité, encore- p1.us. ihs.tablBs::.)etbprésence des hydracides halogénés, et sont rapidement insolubilisés à l'état dur, con- trairement aux autres organopolysiloxanes connus et employés dans le mê- me bute De telles compositions connues pouvaient subsister sans modifi- cation après 30 jours, tandis que les compositions nouvelles décrites sont gélifiées en 24 heures ou même moins, une fois évaporé leur solvant.
La gélification est rapide aussi en présence de fumées d'hydracides halogé- nés
La description qui suit mettra en évidence les différences cri- tiques de préparation entre les compositions nouvelles conformes à l'in- vention et les compositions déjà connues.
EMI2.6
Voici un moyen de préparer les msmopos, utilisables. On prépare une solution de méthyltrichlorosilane dans un solvant convenable, par exemple un hydrocarbure aromatique. Généralement, on utilise le méthyltri- chlorosilane pur ; il peut cependant, renfermer jusqu'à 5 % en poids de diméthyldichlorosilane, 5 % de tétrachlorosilane et jusqu'à 0,5% de tri- méthylchlorosilane, les pourcentages étant calculés d'après le poids du
EMI2.7
méthyltrichlorosilane" A la solution, on ajoute du méthanol en quantité correspondant à au moins un mol de méthanol par mol du méthyltrichlorosilane; une partie au moins des liaisons Si-Ci sont transformées en liai-
EMI2.8
sons Si-0-OH 3 avec dégagement de gaz chlorhydrique.
On fait alors réagir la substance sur une solution aqueuse de méthanol; deux phases se séparent
EMI2.9
ensuite, dont la plus lourde renferme le m.m.p,s, brut avec la majeure partie du solvant hydrocarbonég La couche légère est du méthanol surtout, saturé de gaz chlorhydrique. On décante alors la couche inférieure, on la
<Desc/Clms Page number 3>
lave à l'alcool méthylique, et on la neutralise, par exemple au carbonate de calcium, pour saturer l'acide chlorhydrique encore présent. On chauffe
EMI3.1
alors avec avantage le produit vers 40 à 6000. sous pression réduite, par exemple sous environ 25 à 75 mm de mercure, pour chasser la majeure partie du méthanol restant et élever le point d'éclair de la solution résineu- se, de façon à réduire au minimum les risques d'incendies pendant l'emploi ou le transport.
L'enlèvement du méthanol n'est pas d'ailleurs nécessaire pour obtenir un produit satisfaisant par ailleurs comme hydrofugeant des
EMI3.2
maçonneries. On règle avec avantage la teneur en m.mep,s, soluble entre environ 50 et 75 fie par addition convenable d'un solvant.
On prépare la solution du méthyltrichlorosilane dans le solvant convenable de façon avantageuse en employant 0,1 à 0,3 partie pondérale du solvant pour une partie du méthyltrichlorosilane. La nature du solvant utilisé est d'ailleurs critique. On préfère les hydrocarbures aromati- ques comme solvants, parce qu'ils sont plus denses que les hydrocarbures aliphatiques et facilitent la séparation des phases, point important pour l'économie du procédé.
En outre, certains solvants aliphatiques se mélan-
EMI3.3
gent incomplètement avec les M,M,P*S, dans les conditions de la fabrica- tion .Bien qu'on préfère les hydrocarbures aromatiques, on peut employer d'autres solvants qui permettent la séparation des phases lors de la pré- paration, et restent inertes vis-à-vis des méthylohlorosilanes et du gaz chlorhydrique, par exemple le trichloroéthylène, le tétrachlorure de car- bone et autres solvants hydrooarbonés chlorés convenables. Afin de limi- ter les risques d'incendie pendant le transport et l'emploi, le produit
EMI3.4
final doit avoir un point d'éclair dépassant 30oC.
On choisit donc le sol- vant hydrocarboné aromatique d'après son point d'ébullition pour obtenir
EMI3.5
un point d'éclair dépassant 30 0, en outre , le solvant doit s'évaporer rapidement après que la composition du m.m.p.s. a été appliquée à la ma- gonnei-.5'-e; il en résulte une prise rapide de la résine m.m.ps.. La zone préférée pour les points d'ébullition de ces solvants est d'environ 140
EMI3.6
z 190 C.
Parmi les solvants aromatiques utilisables avec le méthyltrichlo- rosilane et qui doivent ensuite contribuer à dissoudre le m.m.p.s. , on citera comme exemples, le benzène, le toluène, le xylène, d2vers,autres benzènes alcoylés comme l'éthylbenzène, les hydrures de naphtalène, etc...
Parmi les solvants éminemment convenables figurent les mélanges dthydro- carbures aromatiques alcoylés provenant du craquage et du reforming, puis de la distillation des huiles légères de pétrole. De tels mélanges sont vendus, notamment sous le nom de "Solvessos" décrits dans la brochure in- titulée "Esso Petroleum Solvents" publié par la Société Esso Standard Oil Company en 1951.
Ainsi le Solvesso 100 répond à la composition suivante t % m-xylène 3 o-xylène 6 isopropylbenzène 3
EMI3.7
1-méthyl3-éthylbenzéne 20 1-méthyl-4-éthylbenzéne 8 1,3,5-triméthylbenzéne 7 l-méthyl-2-éthylbenzène 8 1,2,4-triméthylbenzène 27 1,2,3-triméthylbênzène 5 autres monoalcoyl benzènes 13
D'autres solvants, provenant du goudron de houille sont vendus sous le nom de Hi Flash Naphta"; leurs points d'ébullition sont compris
EMI3.8
entre 135 et 195 OC, suivant les coupages effectués pendant la distillation.
<Desc/Clms Page number 4>
Ainsi une fraction peut bouillir entre 140 et 180 C, tandis qu'une autre peut bouillir entre 150 et 175 C Voici une analyse typique d'un tel sol- vant, les pourcentages écant donnés en poids g éthylbenzène, xylène, cumène, propylbenzène, éthyltoluène 10 % triméthylbenzène @ 45% tétraméthylbenzène @ 40% naphtalène @ 5%
Comme exemples de composés aromatiques alcoylés provenant de la distillation des pétroles légers,
on peut citer les Solvessos qui bouil- lent entre environ 94 et 240 c et le Solvant Naphta qui bout entre envi- ron 135 et 155 Co Des descriptions complètes de ces solvants industriels sont données dans le livre Industrial Solvents par Ibert Mellan édité par la Reinhold Publishing Corporation en 1939, et dans le livre Protective and Décorative Coatings, édité par J. Mattiello, chapitre 14B, page 180, (United States Printing Office, 1945)o
Une fois halogénéisée, la solution du méthyltrichlorosilane dans le solvant aromatique, on ajoute une quantité de méthanol telle qu'elle puisse à la fois réagir sur le méthyltrichlorosilane et diluer le produit pendant son hydrolyse aqueuse et empêcher sa gélification. Il y a intérêt à ajouter le méthanol en deux fois.
Si l'on ajoute celui-ci en totalité, la solution du produit méthoxylé dans le mélange méthanol-hydrocarbure aromatique réagit sur l'eau d'hydrolyse non diluée, le produit se gélifie et devient inutilisable. Tel est le cas usuel quand on part du méthyltri- chlorosilane. On est donc amené à diviser en deux fractions le méthanol; ajouté, ce qui supprime l'inconvénient
Généralement, la totalité du méthanol consommé par la réaction complète varie entre 1 et 3 mols ou davantage, 3 mois suffisant d'habitu- de, par mol du méthyltrichlorosilane présent dans le mélange. On a consta- taté qu'il est en général, avantageux d'ajouter d'abord 25 à 75 % du métha- nol total utilisé.
Les résultats sont les meilleurs quand la première ad- dition est comprise entre 35 et 60 % de la quantité totale du méthanol. On constate que cette addition abaisse la température du mélange, qui peut at- temndre 10 c elle fait dégager du gaz chlorhydrique, mais une partie, environ 10% de la théorie, reste dissoute dans le mélange de réaction. Il y a avantage à agiter pour mélanger intimement les réactifs et former le méthylsilane méthoxylé On ajoute ensuite le complément du méthanol mélan- gé d"eau, celle-ci devant suffire à atteindre la teneur désirée en radi- caux méthoxyles, soit 1/3 à 0,7 dans la résine.
La proportion d'eau d'hydrolyse est critique. S'il y en a un excès, le mélange se gélifie; s'il y en a insuffisamment, le pouvoir hy- drofugeant de la substance obtenue est faible et peu utilisable. De plus, une quantité d'eau insuffisante influence fâcheusement la séparation des phases etempêche l'isolement satisfaisant du m.m.p.s. Pondéralement, la quantité utilisée doit être en général, d'environ 0,145 à 0,155 parties pour une partie du méthyltrichlorosilane initial. Autrement dit, il est- essentiel de limiter l'eau entre environ 1,15 et 1,33 mols par mol du méthyltrichlorosilane originel,.
D'autre part, quand on ajoute le mélange eau-méthanol, on trouve que la température s'abaisse d'abord entre-15 et 20 C. puis elle s'élève vers 25 à 30 C. en libérant encore du gaz chlo hydrique, Pendant cette période, l'acide chlorhydrique dissous provoque la condensation de la résine jusqu'au degré désiré. En laissant alors re- poser le mélange, il se sépare facilement en deux phases, la plus lour- de contenant le m.m.p.s. brut et la majeure partie du solvant inerte, la
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
couche supérieure est surtout form6éhda(,,Méthanal datgré dalgaZyQhlqnhydrique.
On décante alors la couche inférieure résineuse, on la lave avec une quantité complémentaire de méthanol (qui ne se mélange plus avec la solution du m.m.p.s. dans l'hydrocarbure aromatique) et l'on ajoute un neutralisant comme la carbonate de calcium pour saturer l'acide chlorhy- drique résiduel On peut ajouter de la pulpe de filtre neutre facilitant l'opération,, On chauffe alors modérément la solution du m.m.p.s. avec les solides en suspension, et sous pression réduite pour chasser tout le mé- thanol et relever le point d'éclair qui auraient pu abaisser de petites quantités de méthanol présenteso Il faut éviter des températures trop éle- vées qui chasseraient des quantités appréciables du solvant inerte.
On peut alors filtrer la solution résineuse et en régler la teneur de façon à la maintenir vers 50 à 75 % de résine solide, grâce à l'addition d'une quantité supplémentaire de solvant.
En variante, on peut filtrer la solution avec un carbonate de calcium en excès avant de chasser le méthanol. Toutefois, la technique dé- crite d'abord est plus avantageuse, d'abord parce que l'agitation supplé- mentaire et le chauffage du carbonate de calcium rendent plus complète la neutralisation du gaz chlorhydrique résiduel ; ensuire parce que le chauf- fage tend à coaguler les solides et faciliter la filtrationo
Pour employer la solution du momop.s. à l'hydrofugation des ma- çonneries, on préfère généralement diluer la solution jusqu'à ce qu'elle renferme environ 0,5 à 8 % de m.m.p.so solide.
Quand on emploie des accé- lérateurs de prise pour la résine, il faut les incorporer immédiatement avant d'utiliser celle-ci de façon à permettre le stockage pendant des du- rées acceptables. D'ailleurs, les catalyseurs ne sont généralement pas nécessaires, car les résines décrites sèchent rapidement et au bout de 24 heure.:. @ devenues très hydrofugeantes, bien qu'elles ne contiennent pas seulement des groupes méthyles liés aux atomes de silicium, mais aussi des proportions notables de radicaux méthoxyles liés au silicium. C'est la présence des groupes métbpxyles qui établit la différence marquée entre les compositions décrites et les hydrofugeants antérieurement connus.
Quand le m.m.p.s est dilué convenablement, on l'applique à la maçonnerie par n'importe quel moyen connu projection au pistolet, peinture, trempage,
EMI5.2
1)<digeonn8.g6., exactement comme dans les traitements classiques de la maçonne- rt",.1. hydrÓ1fi\tger roné:,'1"6:ts 11 app11éatID(Ulf:làidie "J,a;ÎI1D.e, Mçanne: ;enpar:tit9u- libre-4âweot seulement n.oea.:zepâfieaprartêw,eeéhage. air',ppur 'capo- riser le solvant, la résine se condensant rapidement et complètement en acquérant les propriétés hydrofugeantes les meilleures. On peut traiter de cette manière tous les matériaux minéraux non métalliques présentant de la porosité à l'eau, par exemple les ciments et plaques d'amiante, les briques, le béton, les mortiers, les moellons, le stuc, etc..
Exemple 1 -
On dissout 100 parties de méthyltrichlorosilane dans 20 parties du Solvesso 100 défini ci-dessus, puis on mélange intimement environ 28 parties de méthanol destiné à substituer en partie des groupes métboxy aux atomes de chloreo La température s'abaisse vers 10 c du gaz chlorhy- drique s'échappe, mais il en reste environ 10% en solution dans le mélan- geo On ajoute alors 18,6 parties de méthanol mélangé à 15 parties d'eau, on agite pour homogénéiser, ce qui abaisse la température entre-15 et
EMI5.3
-200 C; on la laisse remonter à 300 C.
Le produit forme alors deux phases dont la plue lourde est le m.m.p.s. durcissable et instable à l'humidité,
EMI5.4
la couche , y #.rie.ure étant formée surtout de méthanol saturé de gaz chlor- hydrique. ' ' couche inférieure, qui forme environ 60 parties, comprend le mcDvpo.3- -i '.1" ".#:-, le mé]ange d'hydrocarbures aronatiqucs al-
<Desc/Clms Page number 6>
coylés on la sépare, ajoute environ 2 parties de carbonate de calcium pour neutraliser l'acide résiduaire,puis on balaie l'alcool méthylique
EMI6.1
sous vide (50 mm) vers 600C.
Le m.,mop.s. obtenu répond â la formule : CR3SiOl 0 3(OCH3)O,4 et figure pour 70% dans la solution,, Ce produit est instable à l'humidité, car après en avoir évapore le solvant, si on le mélange à l'eau, il se gé-
EMI6.2
léfie en présence d'acide chlorhydrique-humideo Exemple 2 -
On a traité, comme matériau de construction, des briques de type usuel, au moyen de momoposo de l'exemple 1 en solution diluée dans le xylène, de façon à limiter sa teneur entre environ 0,5 et 4 % de solide.
On a trempé les briques dans les différentes solutions pendant diverses durées, puis on les a sorties et abandonnées à la température ambiante dans l'air calme pendant 24 heures. On a alors immergé les briques par l'une de leurs grandes faces planes dans 6,2 mm d'eau pour mesurer la quantité d'humidité absorbée après 21 jours de contact. Le tableau I ci-dessous don- ne les résultats numériques des essais, comparativement avec une brique té- moin non traitée par le m.m.p.s et immergée de même dans l'eau.
TABLEAU 1
EMI6.3
<tb> Méthyle <SEP> Durée <SEP> d'immersion <SEP> dans <SEP> Absorption <SEP> d'eau <SEP>
<tb>
EMI6.4
]r"th' solutiorz rësin.euse Absorption d'eau e oxypolys210xane la solution résineuse
EMI6.5
<tb> % <SEP> (en <SEP> secondes)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> (témoin) <SEP> - <SEP> 15-20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,5% <SEP> 30 <SEP> 1,3
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 1,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1,0% <SEP> 30 <SEP> 1,0
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 0,17
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 0.14
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 0,50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,0% <SEP> 30 <SEP> 0,04
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 0,06
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 0,09
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 0,04
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4;
0 <SEP> % <SEP> 30 <SEP> 0,07
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 0,08
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 0,02
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 0,02
<tb>
On a comparé les résultats ci-dessus avec ceux observés en utili- sant deux produits industriels de silicone, spéciaux pour le traitement des maçonneries, les essais étant conduits de la même façon .Un des produits est une solution dans le xylène d'un méthylpolysiloxane ayant à la fois des liaisons Si-0-Si et Si-Si, les groupes organiques fixés aux atomes de si- licium étant tous des groupes méthyles (pour abréger, résine n 1 L'autre substance était un polysiloxane dont les groupes alcoyles étaient proba- blement tous des groupes éthyles liés aux atomes de silicium, mais ren- fermant aussi.des liaisons de silicium avec des radicaux éthoxy (pour abré- ger,
résine ? 2 On a dilué ces compositions dans du xylène à diverses concentrations, on y a plongé complètement les briques, puis on les a aban- données 2 4'heures à l'air calme, pour les soumettre finalement à l'immer sion partielle dans '.'eau, comme décrit. Le tableau II ci-dessous donne les
<Desc/Clms Page number 7>
résultats de ces essais, ainsi que les modalités d'exécution.
TABLEAU II
EMI7.1
Résine dissoute Durée d'immersion dans Absorption deeau la solution rsineuse Absorption, d'eau la solution résineuse % après - jours ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯(secondes) après - jours
EMI7.2
<tb> a <SEP> Résine <SEP> N <SEP> 1
<tb>
EMI7.3
1 30 a 8e7 % - 6 jours 30 a'14 s 7 8 jours 15 a15s5 8 jours 2% 30 a12, 5 c, - 8 jours
EMI7.4
<tb> 20 <SEP> a12,5 <SEP> % <SEP> - <SEP> 8 <SEP> jours
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> a <SEP> 15,7% <SEP> 8 <SEP> jours
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> % <SEP> 20 <SEP> 0,16% <SEP> -21 <SEP> jours
<tb>
EMI7.5
15 0,18 -23. jours Be Résine ne 2 1 .0 0,29, b -21 jours
EMI7.6
<tb> 2 <SEP> jÉ <SEP> 15 <SEP> 3,5%-10 <SEP> jours
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> d2% <SEP> 15 <SEP> 2,1 <SEP> % <SEP> - <SEP> 7 <SEP> jours
<tb>
EMI7.7
e2 15 1,1%-19 jours C.
Méthyl Méthoxypolysilomane (de l'exemple 1)
EMI7.8
<tb> (de <SEP> l'exemple <SEP> 1)
<tb>
<tb> c2% <SEP> 15 <SEP> 0,0 <SEP> -19 <SEP> jours
<tb>
<tb>
<tb> d2% <SEP> 15 <SEP> 0,0 <SEP> -19 <SEP> jours
<tb>
<tb>
<tb> e2% <SEP> 15 <SEP> 0,0 <SEP> -19 <SEP> jours
<tb>
Briques saturées d'eau; Solvant s c'est le Amsco Naphtol Mineral Spirits KB.33; La brique imprégnée a été traitée dans une atmosphère à 50% d'humidité, avec circulation forcée d'air pendant 4 heures.
Sterne traitement, la circulation ayant duré 6 heures.
Même traitement, la circulation ayant duré 8 heures.
Il ressort des tableaux précédents, que le m.m.p.s. hydrofuge + les matériaux de construction, la brique ordinaire en particulier, à un de-
EMI7.9
gré bien supérieur à celui réalisé par l'emploi des résines organopolysdio- xanes vendues dans ce but sur le marché. Il faut noter que l'hydrofugation améliorée se réalise avec des proportions bien moindres du m.m.p.s qu'avec des quantités équivalentes des autres organopolysiloxanes ou avec des quantités supérieures de ceux-ci.
Exemple 3
On examine ici l'hydrofugation de deux bétons désignés respectiv vement sous les références A & B Le premier est un béton très alcalin, à fine porosité;, pigmenté à l'oxyde rouge ie fer et composé d'une partie pondérale de mortier pour deux parties de sable. Le béton B est d'une al-
EMI7.10
calinité modérée, à pores gross-lers, pigmenté de même et constitué par un
<Desc/Clms Page number 8>
mélange industriel de ciment et de sable en proportions avoisinant 1/3; 11 a été coulé en grands blocs. Les essais ont été effectués en immergeant des témoins de 76 x 100 x 25 mm environ dans les différents imprégnantso La durée d'immersion était de cinq secondes, la solution imprégnante ren- fermant environ 5% de solide en poids.
Une fois retirée de la solution, chaque éprouvette était séchée pendant 24 heures dans une atmosphère à 50% d'humiditéavec circulation forcée d'air, puis elle était soumise à l'action de l'eau pendant 24 heures, comme suivant l'exemple 2 et le pour- centage d'eau absorbée était alors mesurée On a utilisé les trois résines memtionnées dans l'exemple 2 et le tableau II, respectivement les résines
EMI8.1
1T 1, N 2 et m.m.p.s. On a essayé enfin, une résine nO 3 formée d'un mé- thylpolysiloxane à chaînes droites, dépourvu de groupes alcoxy liés aux atomes de silicium et dont les groupes organiques étaient seulement des radicaux méthyles. Cette résine N 3 a été également préconisée comme hy- drofugeant.
Le tableau III ci-dessous indique l'absorption d'eau par les
EMI8.2
différentes, éprouvettes, celles qui nf6ntpâs-été-traitéés par un'hydrôfu- geant quelconque ayantuabs#rbé au moins 10 à 12:'.%-d'humidité.
TABLEAU III
EMI8.3
<tb> BETON <SEP> A
<tb>
<tb> Organopolysiloxane <SEP> employé <SEP> Absorption <SEP> d'eau <SEP> après <SEP> 24 <SEP> h <SEP> . <SEP>
<tb>
EMI8.4
############################%###########
EMI8.5
<tb> Méthyl <SEP> méthoxypolysiloxane <SEP> 1,2
<tb>
<tb> Résine <SEP> ? <SEP> 1 <SEP> 3,1
<tb>
<tb> Résine <SEP> ? <SEP> 2 <SEP> 4,9
<tb>
<tb> Résine <SEP> ? <SEP> 3 <SEP> 4,4
<tb>
EMI8.6
momomoa=o-mo--memem-e----soo-:oo-os.---q-g.--:--g-:g
EMI8.7
<tb> BETON <SEP> B
<tb>
<tb> Organopolysiloxane <SEP> employé <SEP> Absorption <SEP> d'eau <SEP> après <SEP> 24 <SEP> h <SEP> . <SEP>
<tb>
EMI8.8
##################10
EMI8.9
<tb> Méthyl <SEP> méthoxypolysiloxane <SEP> 0,0
<tb>
<tb> Résine <SEP> ? <SEP> 1 <SEP> 0,3
<tb>
<tb> Résine <SEP> ? <SEP> 2 <SEP> 1,5
<tb>
On a essayé des matériaux traités au m.m.p.s., même longtemps après leur hydrofugation, et constaté que dans ces conditions la condensa- tion finale du m.m.p.s. n'était pas complète, car il subsistait en quan-
EMI8.10
tité appréciable des liaisons silicium-méthpxy, Il y a donc là une dif- férence essentielle avec les organopolysiloxanes complètement condensés préconisées auparavant comme hydrofuges.
Evidemment, les spécialistes doivent comprendre que le m.m.p.s particulier, décrit dans les exemples précédents, peut être remplacé par
EMI8.11
n'importe quel m.m.pas..pourvu que le rapport des groupes méthoxy et mé- thyle au silicium se trouve compris dans les limites indiquées pour la for-
EMI8.12
mule (1). Les variations du m.m.p.s. dépendent des concentrations de l'eau d'hydrolyse, de la quantité de méthanol employée pour alcoxyler les mé- thyltrichlorosilane, de la vitesse de transformation du méthyltrimétho-
EMI8.13
xßsilane en m.m.p4so' etc.o
De plus, en dehors des briques et des bétons, on peut traiter de même, n'importe quelle maçonnerie ou matériau de construction sans s'é- loigner de l'invention.
On peut aussi faire varier considérablement la concentration du m.m.p.s. dans la solution de traitement, le solvant, les modalités de traitement, etc..
On peut enfin, incorporer aux solutions ou compositions de trai-
EMI8.14
tements, cer"ta'Î.!l& matériaux, par exemple du polyéthylsilicate en diverses
<Desc/Clms Page number 9>
proportions, surtout pour abaisser le prix du traitement, car cela n'affecte pas fâcheusement les propriétés hydrofugeantes du m.m.p.s.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to water-repellent silicone compositions comprising moisture-unstable methylmethoxypolysiloxanes and corresponding to the formula:
EMI1.1
(n = oe33 at 0.7 (i) H3CSi (oc30 (p - (3 -n) / 2
The index n has a value between 1/3 and 0.7 These compositions are particularly favorable for waterproofing masonry. The invention also relates to methods of making such compositions.
The water repellency of masonry by certain organopolysiloxanes obtained by hydrolyzing mixtures of hydrolyzable organosilanes is already known; cross-linked silicone resins are obtained by virtue of the choice of the number ratio between the organic radicals and the silicon atoms. In particular, dimethyldichlorosilane and methyltrichlorosilane are co-hydrolyzed so that in the hydrolyzate there are about 1.2 to 1.7 methyl groups per silicon atom; the resins obtained can then be hardened to an insoluble state. In general, the known resins intended for waterproofing masonry are practically free from hydrolyzable groups bonded to silicon atoms, for example Si — Ci bonds.
In addition, these organopolysiloxane resins, once applied to masonry, do not contain other groups other than organic radicals directly linked to silicon by C-Si bonds, in addition to oxygen and silicon atoms. , the final resin corresponding to the formula (R SiO) In this formula, x is an integer greater than 1 the R certain univalent hydro-carbon radicals, m a number between 0.5 and 2 and n a number between 1 and 1.75 While these particular silicone resins have been widely used for waterproofing masonry, their preparation and use nevertheless have some drawbacks.
In order to manufacture these known resins, it is necessary to hydrolyze a trihydrolyzable organosilane, for example from methyltrichlorosilane, with a dihydrolyzable diorganosilane such as dimethyldichlorosilane. It is easy to obtain these two constituents, but the usual procedures for the manufacture of methylohlorosilanes by heated silicon and methyl chloride in the presence of copper, give a large excess of methyltrichlorosilane over what is required. 'requires this application. The known water repellency therefore does not allow all of the methyltrichlorosilane produced to be used.
Second, the particular known resins require long periods of time before they fully set which insolubilizes them, so that in applications requiring rapid drying and curing of the resin, organopolysiloxane resins lacking groups other than the organic radicals linked directly to silicon, in addition to their silicon and oxygen atoms forming siloxane bonds, may not be satisfactory.
In accordance with the invention, certain methylpolysiloxane resins having a critical composition and prepared by a critical method of manufacture are used. They are particularly suitable for waterproofing porous masonry. In addition, the starting material can be practically pure methyltrichlorosilane, without it being necessary to combine it with other cohydrolyzable silanes such as dimethyldichlorosilane. These new resins set quickly, once applied to the masonry,
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
even in the form of siccatives, such co-associated commonly with methylpolysiloxane resins,
The methylpolysiloxane resins used according to the invention
EMI2.2
contain silicon-methoxyl bonds and correspond to the formula; H3CSi (OCH) nOp (p = (3 - n) / 2) n has a value between 1/3 and 0.7. For values less than 1/3 or greater than 0.7, there are manufacturing difficulties which make it impossible to isolate a usable product, or which increase the difficulties and expense of isolating the product. desirable product.
Thus, when using the indicated raw materials to obtain the resins according to the formula (1) n being smaller than 1/3,
EMI2.3
the resin tends to gel during the es.ratiano Gelation can be reduced by using inert solvents in large quantities, but the preparation thus carried out is not water-repellent, while the excess of solvent prevents the separation of the phases during the phase. preparation of the resin, separation however necessary to obtain the desired product in the simplest way. In the case where the value n exceeds 0.7, the molecular weight of the resin obtained is too low;
phase separation is hampered because these low molecular weight products are soluble in methanol used both as a reagent and as a solvent in the preparation. In addition, difficulties are encountered in isolating any desirable product, which may be too volatile to
EMI2.4
Inapplicable economically practical, or else not ensuring: w. # :. the hydrofu- gation of the masonry.
In what follows, methylmethoxypolysiloxanes will be designated
EMI2.5
to shorten, by the initials m.m.p.s. The m.m.p.so according to the invention, unlike similar products already known, are extremely unstable in the presence of humidity, even p1.us. ihs.tablBs ::.) andbpresence of halogenated hydracids, and are rapidly insolubilized in the hard state, unlike other known organopolysiloxanes and employed in the same object. Such known compositions could remain without modification after 30 days , while the novel compositions described are gelled in 24 hours or even less, once their solvent has evaporated.
Gelation is rapid also in the presence of fumes of halogenated hydracids
The following description will demonstrate the critical differences in preparation between the new compositions in accordance with the invention and the compositions already known.
EMI2.6
Here is a way to prepare the msmopos, usable. A solution of methyltrichlorosilane in a suitable solvent, for example an aromatic hydrocarbon, is prepared. Generally, pure methyltri-chlorosilane is used; it may, however, contain up to 5% by weight of dimethyldichlorosilane, 5% of tetrachlorosilane and up to 0.5% of tri-methylchlorosilane, the percentages being calculated according to the weight of the
EMI2.7
methyltrichlorosilane "To the solution, methanol is added in an amount corresponding to at least one mol of methanol per mol of methyltrichlorosilane; at least part of the Si-Ci bonds are converted into liai-
EMI2.8
Si-0-OH 3 sounds with evolution of hydrochloric gas.
The substance is then reacted with an aqueous solution of methanol; two phases separate
EMI2.9
then, the heaviest of which contains the m.m.p, s, crude with the major part of the hydrocarbon solvent. The light layer is mainly methanol, saturated with hydrochloric gas. The lower layer is then decanted,
<Desc / Clms Page number 3>
washed with methyl alcohol, and neutralized, for example with calcium carbonate, to saturate the hydrochloric acid still present. We heat
EMI3.1
then with advantage the product around 40 to 6000. under reduced pressure, for example under approximately 25 to 75 mm of mercury, to remove the major part of the remaining methanol and raise the flash point of the resinous solution, so as to minimize the risk of fire during use or transport.
The removal of methanol is not, moreover, necessary to obtain a product which is otherwise satisfactory as water repellent for
EMI3.2
masonry. The content of m.mep, s, soluble is advantageously between about 50 and 75 µl by suitable addition of a solvent.
The solution of methyltrichlorosilane in the suitable solvent is advantageously prepared by employing 0.1 to 0.3 part by weight of the solvent for one part of the methyltrichlorosilane. The nature of the solvent used is moreover critical. Aromatic hydrocarbons are preferred as solvents because they are denser than aliphatic hydrocarbons and facilitate phase separation, an important point for process economy.
In addition, some aliphatic solvents mix
EMI3.3
Gentle incompletely with M, M, P * S, under the conditions of manufacture. Although aromatic hydrocarbons are preferred, other solvents can be used which allow the separation of the phases during the preparation, and remain inert to methylohlorosilanes and hydrochloric gas, for example trichlorethylene, carbon tetrachloride and other suitable chlorinated hydroarbon solvents. In order to limit the risk of fire during transport and use, the product
EMI3.4
final must have a flash point exceeding 30oC.
The aromatic hydrocarbon solvent is therefore chosen according to its boiling point to obtain
EMI3.5
a flash point exceeding 30 0, furthermore, the solvent must evaporate rapidly after the composition of the m.m.p.s. was applied to the ma- gonnei-.5'-e; this results in rapid setting of the m.m.ps resin. The preferred zone for the boiling points of these solvents is about 140
EMI3.6
z 190 C.
Among the aromatic solvents which can be used with methyltrichlorosilane and which must then contribute to dissolving the m.m.p.s. , as examples, benzene, toluene, xylene, d2vers, other alkylated benzenes such as ethylbenzene, naphthalene hydrides, etc.
Among the most suitable solvents are mixtures of alkylated aromatic hydrocarbons from cracking and reforming, followed by distillation of light petroleum oils. Such mixtures are sold, in particular under the name "Solvessos" described in the brochure entitled "Esso Petroleum Solvents" published by the Esso Standard Oil Company in 1951.
So Solvesso 100 meets the following composition t% m-xylene 3 o-xylene 6 isopropylbenzene 3
EMI3.7
1-methyl3-ethylbenzene 20 1-methyl-4-ethylbenzene 8 1,3,5-trimethylbenzene 7 l-methyl-2-ethylbenzene 8 1,2,4-trimethylbenzene 27 1,2,3-trimethylbenzene 5 other monoalkylbenzenes 13
Other solvents, derived from coal tar are sold under the name Hi Flash Naphta "; their boiling points are included.
EMI3.8
between 135 and 195 OC, depending on the blends made during the distillation.
<Desc / Clms Page number 4>
Thus a fraction can boil between 140 and 180 C, while another can boil between 150 and 175 C Here is a typical analysis of such a solvent, the percentages being given by weight of ethylbenzene, xylene, cumene, propylbenzene, ethyltoluene 10% trimethylbenzene @ 45% tetramethylbenzene @ 40% naphthalene @ 5%
As examples of alkylated aromatic compounds from the distillation of light oils,
we can cite Solvessos which boil between about 94 and 240 c and Solvent Naphtha which boils between about 135 and 155 Co. Complete descriptions of these industrial solvents are given in the book Industrial Solvents by Ibert Mellan edited by Reinhold Publishing Corporation in 1939, and in the book Protective and Decorative Coatings, edited by J. Mattiello, chapter 14B, page 180, (United States Printing Office, 1945) o
Once halogenized, the solution of methyltrichlorosilane in the aromatic solvent, an amount of methanol is added such that it can both react with the methyltrichlorosilane and dilute the product during its aqueous hydrolysis and prevent its gelation. It is advantageous to add the methanol in two steps.
If this is added in full, the solution of the methoxylated product in the methanol-aromatic hydrocarbon mixture reacts with the undiluted hydrolysis water, the product gels and becomes unusable. This is the usual case when starting from methyltri-chlorosilane. It is therefore necessary to divide the methanol into two fractions; added, which removes the inconvenience
Generally, the total methanol consumed by the complete reaction will vary between 1 and 3 mols or more, usually 3 months sufficient, per mole of methyltrichlorosilane present in the mixture. In general, it has been found to be advantageous to add 25 to 75% of the total methanol used first.
The results are best when the first addition is between 35 and 60% of the total amount of methanol. This addition is found to lower the temperature of the mixture, which can be as long as 10 ° C, evolving hydrochloric gas, but a part, about 10% of theory, remains dissolved in the reaction mixture. It is advantageous to stir in order to thoroughly mix the reagents and form the methoxylated methylsilane. The remainder of the methanol mixed with water is then added, the latter having to be sufficient to reach the desired content of methoxyl radicals, ie 1/3 to 0.7 in the resin.
The proportion of hydrolysis water is critical. If there is an excess, the mixture gels; if there is insufficient of it, the water-repellency of the substance obtained is weak and hardly usable. In addition, an insufficient quantity of water adversely influences phase separation and prevents satisfactory isolation of m.m.p.s. By weight, the amount used should generally be about 0.145 to 0.155 parts to one part of the initial methyltrichlorosilane. In other words, it is essential to limit the water to between about 1.15 and 1.33 mols per mol of the original methyltrichlorosilane.
On the other hand, when we add the water-methanol mixture, we find that the temperature first drops between -15 and 20 C. then it rises to 25 to 30 C. while releasing more hydrochloric gas During this period, dissolved hydrochloric acid causes the resin to condense to the desired degree. By leaving the mixture to stand, it easily separates into two phases, the heaviest containing the m.m.p.s. crude and most of the inert solvent, the
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
upper layer is predominantly made up of hydrated algaZyQhlqdegree methanal.
The resinous lower layer is then decanted, washed with an additional amount of methanol (which no longer mixes with the solution of mmps in the aromatic hydrocarbon) and a neutralizer such as calcium carbonate is added to saturate the residual hydrochloric acid Neutral filter pulp can be added to facilitate the operation, The mmps solution is then heated moderately with the suspended solids, and under reduced pressure to remove all the methanol and raise the flash point which could have lowered small amounts of methanol present o Too high temperatures must be avoided which would expel appreciable amounts of the solvent inert.
The resinous solution can then be filtered and the content adjusted so as to maintain it at around 50 to 75% solid resin, by adding an additional quantity of solvent.
Alternatively, the solution can be filtered with excess calcium carbonate before removing the methanol. However, the technique described first is more advantageous, firstly because the additional stirring and heating of the calcium carbonate makes the neutralization of the residual hydrochloric gas more complete; follow because the heating tends to coagulate the solids and facilitate filtration.
To use the momop.s solution. In the waterproofing of masonry, it is generally preferred to dilute the solution until it contains about 0.5 to 8% m.m.p.so solid.
When using resin setting accelerators, they should be incorporated immediately before use in order to allow storage for acceptable periods of time. Moreover, the catalysts are generally not necessary, because the described resins dry quickly and after 24 hours.:. @ which have become very water-repellent, although they do not only contain methyl groups linked to silicon atoms, but also significant proportions of methoxyl radicals linked to silicon. It is the presence of methyl groups which establishes the marked difference between the compositions described and the previously known water repellents.
When the m.m.p.s is properly diluted, it is applied to the masonry by any known means spraying, painting, dipping,
EMI5.2
1) <digeonn8.g6., Exactly as in the classic masonry treatments ",. 1. HydrÓ1fi \ tger roné:, '1" 6: ts 11 app11éatID (Ulf: lidie "J, a; ÎI1D.e , Mçanne:; enpar: tit9u- libre-4âweot only n.oea.:zepâfieaprartêw,eeéhage. Air ', to' capo- rate the solvent, the resin condensing quickly and completely acquiring the best water-repellent properties. in this way all non-metallic mineral materials with water porosity, for example cements and asbestos plates, bricks, concrete, mortars, rubble, stucco, etc.
Example 1 -
100 parts of methyltrichlorosilane are dissolved in 20 parts of Solvesso 100 defined above, then approximately 28 parts of methanol intended to partially substitute metboxy groups for chlorine atoms are mixed intimately. The temperature drops to around 10 ° C. Drum escapes, but about 10% remains in solution in the mixture. 18.6 parts of methanol mixed with 15 parts of water are then added, the mixture is stirred to homogenize, which lowers the temperature between -15 and
EMI5.3
-200 C; it is allowed to rise to 300 C.
The product then forms two phases, the heaviest of which is m.m.p.s. hardenable and unstable to humidity,
EMI5.4
the layer, y # .rie.ure being formed mainly of methanol saturated with hydrochloric gas. '' lower layer, which forms about 60 parts, comprises the mcDvpo.3- -i '.1 "". #: -, the aronatic hydrocarbon melange al-
<Desc / Clms Page number 6>
coylés we separate it, add about 2 parts of calcium carbonate to neutralize the residual acid, then we sweep the methyl alcohol
EMI6.1
under vacuum (50 mm) to 600C.
The m., Mop.s. obtained responds to the formula: CR3SiOl 0 3 (OCH3) O, 4 and appears for 70% in the solution ,, This product is unstable to humidity, because after having evaporated the solvent, if it is mixed with water , he manages
EMI6.2
lefies in the presence of hydrochloric-humid acid o Example 2 -
Bricks of the usual type were treated, as building material, by means of momoposo of Example 1 in dilute solution in xylene, so as to limit its content to between approximately 0.5 and 4% of solid.
The bricks were soaked in the different solutions for various times, then taken out and left at room temperature in still air for 24 hours. The bricks were then immersed by one of their large flat faces in 6.2 mm of water to measure the amount of moisture absorbed after 21 days of contact. Table I below gives the numerical results of the tests, compared with a control brick not treated with m.m.p.s and similarly immersed in water.
TABLE 1
EMI6.3
<tb> Methyl <SEP> Duration <SEP> of immersion <SEP> in <SEP> Absorption <SEP> of water <SEP>
<tb>
EMI6.4
] r "th 'solutiorz rësin.euse Water absorption e oxypolys210xane the resinous solution
EMI6.5
<tb>% <SEP> (in <SEP> seconds)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> (indicator) <SEP> - <SEP> 15-20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.5% <SEP> 30 <SEP> 1.3
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 1.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1.0% <SEP> 30 <SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 0.17
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 0.14
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 0.50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2.0% <SEP> 30 <SEP> 0.04
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 0.06
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 0.09
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 0.04
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4;
0 <SEP>% <SEP> 30 <SEP> 0.07
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 0.08
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 0.02
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 0.02
<tb>
The above results were compared with those observed using two industrial silicone products, special for the treatment of masonry, the tests being carried out in the same way. One of the products is a solution in xylene of a methylpolysiloxane having both Si-O-Si and Si-Si bonds, the organic groups attached to the silicon atoms all being methyl groups (for short, Resin # 1 The other substance was a polysiloxane whose alkyl groups were probably all ethyl groups bonded to silicon atoms, but also containing silicon bonds with ethoxy radicals (for abbreviation,
resin? 2 These compositions were diluted in xylene at various concentrations, the bricks were completely immersed in it, then left for 2 4 hours in still air, finally subjecting them to partial immersion in. .'water, as described. Table II below gives the
<Desc / Clms Page number 7>
results of these tests, as well as the methods of execution.
TABLE II
EMI7.1
Dissolved resin Duration of immersion in Water absorption in the resinous solution Absorption of water in the resinous solution% after - days ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯ (seconds) after - days
EMI7.2
<tb> a <SEP> Resin <SEP> N <SEP> 1
<tb>
EMI7.3
1 30 a 8e7% - 6 days 30 a'14 s 7 8 days 15 a15s5 8 days 2% 30 a12, 5 c, - 8 days
EMI7.4
<tb> 20 <SEP> a12.5 <SEP>% <SEP> - <SEP> 8 <SEP> days
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> a <SEP> 15.7% <SEP> 8 <SEP> days
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP>% <SEP> 20 <SEP> 0.16% <SEP> -21 <SEP> days
<tb>
EMI7.5
15 0.18 -23. days Be Resin ne 2 1 .0 0.29, b -21 days
EMI7.6
<tb> 2 <SEP> jE <SEP> 15 <SEP> 3.5% -10 <SEP> days
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> d2% <SEP> 15 <SEP> 2,1 <SEP>% <SEP> - <SEP> 7 <SEP> days
<tb>
EMI7.7
e2 15 1.1% -19 days C.
Methyl Methoxypolysilomaniac (from Example 1)
EMI7.8
<tb> (from <SEP> example <SEP> 1)
<tb>
<tb> c2% <SEP> 15 <SEP> 0.0 <SEP> -19 <SEP> days
<tb>
<tb>
<tb> d2% <SEP> 15 <SEP> 0.0 <SEP> -19 <SEP> days
<tb>
<tb>
<tb> e2% <SEP> 15 <SEP> 0.0 <SEP> -19 <SEP> days
<tb>
Bricks saturated with water; Solvent s is Amsco Naphtol Mineral Spirits KB.33; The impregnated brick was treated in a 50% humidity atmosphere, with forced air circulation for 4 hours.
Sterne treatment, circulation having lasted 6 hours.
Same treatment, circulation having lasted 8 hours.
It appears from the preceding tables that the m.m.p.s. water repellent + building materials, especially regular brick, at a de-
EMI7.9
much higher degree than that achieved by the use of organopolysdioxane resins sold for this purpose on the market. It should be noted that the improved water repellency is carried out with much lower proportions of m.m.p.s than with equivalent amounts of other organopolysiloxanes or with greater amounts thereof.
Example 3
We examine here the water repellency of two concretes designated respectively under the references A & B The first is a very alkaline concrete, with fine porosity ;, pigmented with red oxide ie iron and composed of one part by weight of mortar for two parts of sand. Concrete B is of an al-
EMI7.10
moderate calinity, with coarse pores, similarly pigmented and consisting of a
<Desc / Clms Page number 8>
industrial mixture of cement and sand in proportions of around 1/3; It was cast in large blocks. The tests were carried out by immersing controls of approximately 76 x 100 x 25 mm in the various impregnants. The immersion time was five seconds, the impregnating solution containing approximately 5% solid by weight.
Once removed from the solution, each test piece was dried for 24 hours in an atmosphere of 50% humidity with forced air circulation, then it was subjected to the action of water for 24 hours, as in the example. 2 and the percentage of water absorbed was then measured. The three resins listed in Example 2 and Table II, respectively the resins
EMI8.1
1T 1, N 2 and m.m.p.s. Finally, we tried a resin No. 3 formed of a straight chain methylpolysiloxane, devoid of alkoxy groups bonded to silicon atoms and whose organic groups were only methyl radicals. This N 3 resin has also been recommended as a water repellent.
Table III below indicates the absorption of water by
EMI8.2
different, test pieces, those which have not been treated with any hydrofuge having absorbed at least 10 to 12% moisture.
TABLE III
EMI8.3
<tb> CONCRETE <SEP> A
<tb>
<tb> Organopolysiloxane <SEP> employee <SEP> Absorption <SEP> of water <SEP> after <SEP> 24 <SEP> h <SEP>. <SEP>
<tb>
EMI8.4
############################% ###########
EMI8.5
<tb> Methyl <SEP> methoxypolysiloxane <SEP> 1,2
<tb>
<tb> Resin <SEP>? <SEP> 1 <SEP> 3.1
<tb>
<tb> Resin <SEP>? <SEP> 2 <SEP> 4.9
<tb>
<tb> Resin <SEP>? <SEP> 3 <SEP> 4.4
<tb>
EMI8.6
momomoa = o-mo - memem-e ---- soo-: oo-os .--- q-g .--: - g-: g
EMI8.7
<tb> CONCRETE <SEP> B
<tb>
<tb> Organopolysiloxane <SEP> employee <SEP> Absorption <SEP> of water <SEP> after <SEP> 24 <SEP> h <SEP>. <SEP>
<tb>
EMI8.8
################## 10
EMI8.9
<tb> Methyl <SEP> methoxypolysiloxane <SEP> 0.0
<tb>
<tb> Resin <SEP>? <SEP> 1 <SEP> 0.3
<tb>
<tb> Resin <SEP>? <SEP> 2 <SEP> 1.5
<tb>
Materials treated with m.m.p.s. have been tried, even long after their water repellency, and found that under these conditions the final condensation of m.m.p.s. was not complete, for it remained in quan-
EMI8.10
appreciable tity of silicon-methpxy bonds. There is therefore an essential difference with the completely condensed organopolysiloxanes previously recommended as water repellents.
Obviously, those skilled in the art should understand that the particular m.m.p.s, described in the previous examples, can be replaced by
EMI8.11
any m.m.pas ... provided that the ratio of methoxy and methyl groups to silicon is within the limits given for strength.
EMI8.12
mule (1). The variations of m.m.p.s. depend on the concentrations of the hydrolysis water, on the quantity of methanol used to alkoxylate the methyltrichlorosilane, on the rate of conversion of the methyltrimetho-
EMI8.13
xßsilane in m.m.p4so 'etc. o
In addition, apart from bricks and concrete, any masonry or building material can be treated in the same way without departing from the invention.
The concentration of m.m.p.s. can also be varied considerably. in the treatment solution, the solvent, the treatment methods, etc.
Finally, it is possible to incorporate into the solutions or compositions of treatment.
EMI8.14
of materials, for example polyethylsilicate in various
<Desc / Clms Page number 9>
proportions, especially to lower the price of treatment, as this does not adversely affect the water-repellent properties of m.m.p.s.