CN101089120A - 用于多孔矿物建筑材料的防水浸渍物的制剂 - Google Patents
用于多孔矿物建筑材料的防水浸渍物的制剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101089120A CN101089120A CNA2006100839657A CN200610083965A CN101089120A CN 101089120 A CN101089120 A CN 101089120A CN A2006100839657 A CNA2006100839657 A CN A2006100839657A CN 200610083965 A CN200610083965 A CN 200610083965A CN 101089120 A CN101089120 A CN 101089120A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- weight
- water
- emulsion
- emulsifying agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004566 building material Substances 0.000 title abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 25
- 238000007654 immersion Methods 0.000 title 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 51
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 28
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 6
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 5
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 5
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 claims description 3
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000006424 Flood reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims 1
- -1 alkoxyl silane Chemical compound 0.000 abstract description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 18
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 10
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 8
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 8
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 8
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 8
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 6
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 125000005055 alkyl alkoxy group Chemical group 0.000 description 4
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N octyltriethoxysilane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960003493 octyltriethoxysilane Drugs 0.000 description 4
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 2
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 2-octylphenol Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=CC=C1O DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJWMCPYEODZESQ-UHFFFAOYSA-N 4-Dodecylphenol Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 KJWMCPYEODZESQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical class C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQODPTQLXVVEJG-UHFFFAOYSA-N [O].C=C Chemical group [O].C=C BQODPTQLXVVEJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000013011 aqueous formulation Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
- C04B41/49—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes
- C04B41/4905—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon
- C04B41/4922—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon applied to the substrate as monomers, i.e. as organosilanes RnSiX4-n, e.g. alkyltrialkoxysilane, dialkyldialkoxysilane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/40—Porous or lightweight materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
公开了一种可用于多孔矿物建筑材料的防水浸渍的组合物。所述组合物基于含有烷氧基的有机硅化合物，且所述组合物为含有下列成分的乳液：2.5至25％重量的下式的烷氧基硅烷R1－Si(OR2)3，其中R1是具有3至12个碳原子的烷基，R2是甲基或乙基，2至20％重量的上式的烷氧基硅氧烷，其中R3是具有1至6个碳原子的烷基a是0.8至1.2，b是0.2至1.2，0.01至5％重量的乳化剂，0.01至0.1％重量的、有效表面积至少为40m2/g的填充剂，以及49.9至95.48％重量的水。该组合物具有长的储存期，并且由于其高渗透性，而在所有矿物建筑材料的表面上以及深入其内具有高防水作用。
Description
发明背景
本发明涉及用于多孔矿物建筑材料的防水浸渍的组合物，更具体地说，本发明涉及基于含有烷氧基的有机硅化合物的组合物，所述组合物可用于增强所述建筑材料的防水性。
很多年来，有机硅烷或有机硅氧烷已被用于浸渍多孔矿物建筑材料，以保护所述建筑材料免受水的渗透。对于这种疏水性处理而言特别重要的是，活性成分要深入地渗透到建筑材料中，并且与建筑材料进行化学性或物理性结合。
使用最低分子量的化合物作为活性有机硅成分，有助于渗透入建筑材料。可同时使用在处理建筑材料后挥发的有机溶剂，以进一步提高渗透深度。通过使用有机烷氧基硅烷和/或有机烷氧基硅氧烷获得高反应性，所述有机烷氧基硅烷和/或有机烷氧基硅氧烷能够在水分的影响下缩合，并作为有机硅化合物与建筑材料发生反应。同时，与烷氧基对应的醇被分离出来并挥发到空气中。
德国专利3,312,911公开了一种这样的制剂，所述制剂包含下列通式的有机聚硅氧烷
其中，
R1是烷基或芳基，
R2是具有1至4个碳原子的烷基，
a＝0.8至1.5，
b≤2。
该制剂的特征在于组合物由下列成分组成：
a)1至20％重量的前述结构式的有机烷氧基硅氧烷的混合物，该混合物由25至75％重量的、b值为0.1至0.5的硅氧烷，以及75至25％重量的、b值为0.8至2.0的硅氧烷组成，其中a+b小于或等于3，
b)80％至99％重量的不与水混溶的溶剂，以及
c)选择性使用的，已知的缩合催化剂。
该制剂的实质特征在于，不是使用其分子量分布基本只有一个最大值的一种有机烷氧基硅氧烷进行浸渍，而是使用多种有机烷氧基硅氧烷的混合物进行浸渍，所述混合物的特征在于由不同的缩合度组成。通过这些方法，保证了高的渗透深度以及相关的高的有效性-特别是在碱性建筑材料上，以及良好的、视觉上可见的水珠效应(waterbeading effect)。
德国专利3,312,911公开的制剂已证明具有实用价值。基本上，可仅就这些制剂在实际使用中可达到的渗透深度进行改进。该渗透深度主要受三个因素的影响，即：所使用的溶剂，建筑材料的孔隙度，以及使用该制剂的仔细程度(care)。因此，浸渍制剂的改善必须通过对渗透行为(penetration behavior)具体地进行测量。
作为环境意识提高的结果，人们越来越认识到有机溶剂的使用是令人担忧的。因此，已特别致力于开发基于水性组合物的类似制剂。
进一步的开发工作得到了德国专利3,627,060的方法。该专利涉及用硅烷醇和/或硅氧烷醇的水溶液浸渍矿物建筑材料、特别是砖石建筑的方法，所述硅烷醇和/或硅氧烷醇是通过烷氧基硅烷和/或烷氧基硅氧烷在其使用现场进行水解产生的。选择下列通式的化合物作为所述烷氧基硅烷和/或烷氧基硅氧烷
其中，
R1是具有1至8个碳原子的烷基，在平均分子中的至少90％的R1基团是具有1至4个碳原子的烷基，
R2是甲基或乙基，
a是0至1.5，
b是1.0至4.0，并且
a+b是2.0至4.0。
这些化合物以相应于其消耗的量连续进行水解。在反应物混合后3至30分钟内将得到的溶液施用于矿物建筑材料上。
通过该方法，获得了水性制剂向矿物建筑材料内的高渗透。该渗透相当于使用含有机溶剂的制剂所获得的渗透。
然而，由于这些溶液的不稳定性，必须使其在使用位置生成，如德国专利3,627,060中所要求的。
一种用于使陶瓷材料具有疏水性的水性硅烷乳液披露于公开的欧洲专利申请0234024中。该乳液主要由下列成分组成：
a)1至40％重量的可水解硅烷，所述硅烷具有最高达约500的分子量以及通式RnSi(R’)4-n，其中R’是可选卤代的、具有1至20个碳原子的烃基，R’是具有1至3个碳原子的烷氧基、卤素、氨基或羧基，且n为1或2，或者这些硅烷的低聚物，以及
b)以硅烷计0.5至50％重量的、HLB值在4至15的乳化剂，以及
c)水。
将辛基三乙氧基硅烷指定为特别优选的硅烷。
事实上，R基团具有多于6个碳原子的这种硅烷的乳液具有提高的稳定性，这是由于这些反应性硅烷的水解速度降低。然而不利的是，这些硅烷在建筑材料中的水解也必然会相应地减缓，并且必须以合适的方式进行催化。这在一些建筑材料中，例如新鲜混凝土中是可能实现的，因为这些建筑材料的碱性高。然而，这一点在中性或弱碱性建筑材料，例如烧结熔渣(burned clinker)或多种天然岩石中却无法实现。如果没有这样的一种催化剂，硅烷将无法固着到建筑材料的表面上。硅烷可能从表面挥发或被机械除去。这导致表面上的硅烷的耗减，并因此降低疏水性。结果，水珠效应很弱或完全不存在。耗减的表面层的水吸收能力高，因此，尤其是特别暴露于风化作用以及机械侵袭的这一层却不能得到充分保护。因此，这些制剂仅能用于某些建筑材料。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于多孔矿物建筑材料防水浸渍的一种改进的水性组合物。
本发明的另一个目的是提供在所有有用的建筑材料表面上，包括碱性的以及中性的建筑材料表面上，具有高防水作用的水性组合物。
本发明的再一个目的是提供实质性地提高所有建筑材料的防水性，并具有长的储存期的组合物。
本发明的这些目的和其它目的通过下述的发明达到。
出人意料的是，已发现这样的一种制剂具有所要的性质，根据本发明，所述制剂是含有下列组分的乳液：
2.5至25％重量的下式的一种烷氧基硅烷
R1-Si(OR2)3 I
其中R1是具有3至12个碳原子的烷基，
R2是甲基或乙基；
2至20％重量的下式的一种烷氧基硅氧烷
其中R3是具有1至6个碳原子的烷基，
a是0.8至1.2，
b是0.2至1.2；
0.01至5％重量的一种乳化剂，0.01至0.1％重量的、有效表面积至少为40m2/g的填充剂，以及49.9至95.48％重量的水。
式I的烷氧基硅烷的R1基团是具有3至12个碳原子的烷基。所述烷基可以是直链的或支链的。所述烷基的实例有己基、辛基、壬基、异壬基、癸基和十二烷基。优选具有3至8个碳原子的线性烷基，特别优选具有6至8个碳原子的线性烷基。
式I和II中的R2基团是甲基或乙基。出于生理学原因，R2优选是乙基，这是由于在这种情况下水解释放出的是乙醇。
式II的烷氧基硅氧烷的R3基团是具有1至6个碳原子的烷基。同样，所述烷基可以是线性的或支链的。合适的R3基团是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和己基。特别优选具有1至4个碳原子的线性烷基。
下标a代表式II分子中连接于硅原子上的烷基数目的平均值，a取自0.8至1.2的值，优选1.0。
下标b代表分子中连接于每个硅原子上的烷氧基数目的平均值。下表b取自0.2至1.2的值。a与b之和应当在1.2至2.4范围内。
通常将非离子乳化剂用作乳化剂。这些乳化剂是烯化氧-优选环氧乙烷，与具有酸性氢的化合物的加成产物，所述具有酸性氢的化合物包括例如优选的脂肪醇或烷基酚，例如辛基酚、壬基酚或十二烷基酚。氧乙烯单元的含量应当使得乳化剂的HLB值落在6和14之间，特别是落在8和12之间。
也可使用离子乳化剂，例如链烷磺酸盐。
本发明的组合物还可额外含有催化剂。建议当使用催化剂时应将其在施用所述制剂之前即刻加入。
通常将有机金属化合物的乳液，例如二月桂酸二丁基锡，用作催化剂。催化剂的使用不是必需的。然而，当待处理的是中性建筑材料，例如烧结熔渣，并且要在短时间内完全产生效果，例如要在仅1至2天后对效果进行测试时，则使用催化剂总是合适的。
本发明的制剂优选通过将含烷氧基硅烷的乳液A与含烷氧基硅氧烷的乳化剂B混合制得。
乳液A和B可通过将烷氧基硅烷或烷氧基硅氧烷与乳化剂混合，并加入所需量的水制得，如果需要，可在升高的温度下制备。也可这样制得：将乳化剂分散于少量、例如5至10％重量的水中，将硅烷或硅氧烷在该混合物中搅拌，并用剩余的水稀释所制得的乳液浆料(stockemulsion)。使用乳化设备，例如以转子/定子原理工作的乳化设备，或者使用所谓的胶体磨，也可能是有帮助的，这些设备的使用使得具有特别小颗粒的乳液的制备成为可能。
从现有技术也已知，可通过加入合适的填充剂进一步改善该制剂的水珠效应。这些填充剂聚集在建筑材料的表面，并有助于表面的疏水化。因此，本发明的组合物优选还含有0.01至2％重量、更优选0.01至0.1％重量、最优选0.01至0.09％重量的(以组合物的重量计)、有效表面积至少为40m2/g的填充剂。通常，并且也在本发明范围内的是，优选使用疏水二氧化硅。通过例如用有机硅化合物、特别是硅烷进行火焰水解将二氧化硅疏水化，得到疏水二氧化硅。
如果单独使用乳液A浸渍多孔建筑材料，欧洲专利申请0234024的缺点将是显而易见的，因为式I的烷氧基硅烷在中性基质上将不反应。
如果单独使用乳液B，渗透能力将不足；具有细孔的建筑表面将表现出防水效应不足。
然而，出人意料的是，已发现本发明的制剂具有长的储存期，并在包括中性基质在内的所有多孔矿物建筑材料表面上表现出高的防水作用。由于高的渗透性，本发明制剂在相对大的深度内均是有效的。该制剂还生成了具有高的疏水效果的外表面。
有关本发明制剂制备和组成的下列实施例进一步说明了目前针对实施本发明所考虑到的最佳方式，但是不能以任何方式将这些说明性的实施例理解为对本发明的限制。还将本发明的组合物的性能与乳液A和乳液B各自单独使用时的性能进行了对比展示。
实施例1
乳液的制备
将含有全部乳化剂(仲链烷磺酸盐(secondary alkanesulfonate)的混合物；CAS Reg.No.68608-26-4)的水(50kg)加入混合容器中，并搅拌加入50kg烷基烷氧基硅烷/烷基烷氧基聚硅氧烷(活性成分)。然后用间隙式(gap-type)均化器以400/20bar均化混合物四次。通过冷却将温度保持在10至20℃。
使用之前，将乳液用水稀释至所需的活性成分含量。
给定的乳化剂含量总是与活性成分相关。
乳液A
活性成分：辛基三乙氧基硅烷
乳化剂：5％重量
乳液B
活性成分：下式的甲基乙氧基聚硅氧烷
乳化剂：5％重量
乳液C
通过将乳液A和B混合制得乳液C。乳液A和乳液B的比例为1∶1。
组合物的性能测试
组合物的测试结果示于表1中。
表1
| 乳液 | 乳化剂(％重量) | 活性成分(％重量) | 水珠效应 | 水吸收(％重量) | 浸渍深度(mm) |
| ABC未处理 | 555 | 101010 | 7547 | 13.212.67.815.5 | 10310- |
基质：熔渣
实施例1表明，本发明的由烷基烷氧基硅烷和烷基烷氧基聚硅氧烷制得的制剂(乳液C)所得到的测试结果，明显好于非本发明的烷基烷氧基聚硅氧烷的乳液(乳液B)所得到的测试结果。
所述测试按以下方式进行。
使试样(熔渣：12×12×6cm；硅石砖：边长6cm的立方体)在标准气候条件下(20℃；65％R.H.)适应1星期后，将试样浸没于浸渍溶液中60秒，并在相同的标准气候条件下干燥。按照惯例，在浸渍之后1周测试性能。
按以下方式确定水珠效应。
用移液管将自来水(1ml)小心地置于水平测试表面上。10分钟后，将仍存在于表面上的水抖落，用肉眼评估水滴的接触区域，并根据以下标准进行评级。
1＝接触区域无润湿
2＝接触区域的50％被润湿
3＝接触区域的100％被润湿
4＝水被部分吸收；接触区域轻微变暗
5＝至少50g的水被吸收；接触区域较暗
6＝水滴被完全吸收；接触区域更暗
7＝水滴在少于5分钟的时间内被完全吸收
按以下方式测定水吸收。
将试样在5cm水头下存放24小时。然后将试样从水中取出，用滤纸将外部附着的水除去后称重。用以下公式计算水吸收：
水吸收(％重量)＝(a-b)×100/b
a＝试样存放于水中之后的重量
b＝试样存放于水中之前的重量
按以下方式测定渗透深度(浸渍深度)。
将试样切开，用水将断面润湿。测量明亮边缘(bright edge)。
实施例2
用辛基三乙氧基硅烷和下式的甲基乙氧基聚硅氧烷一同制备乳液
将活性成分一同混合并乳化，如实施例1所述。
乳液D至F
硅烷和硅氧烷的重量比为1∶1。
乳液的乳化剂含量彼此不同(表2)。
组合物的测试
测试结果示于表2中。
表2
| 乳液 | 乳化剂(％重量) | 活性成分(％重量) | 水珠效应 | 水吸收(％重量) | 浸渍深度(mm) |
| DEF来处理 | 50.450.1 | 101010 | 4327 | 7.22.00.615.5 | 101010- |
基质：熔渣
乳液D和E即使在室温下储存12个月后也完全可使用。另一方面，乳液F具有仅6个月的储存期。
实施例2表明，用烷基烷氧基硅烷和烷基烷氧基聚硅氧烷一同制备乳液(乳液D)得到的有关水珠效应和水吸收的结果，与分别制备乳液并在施用前混合(乳液C)得到的结果相当。此外，该实施例清楚地表明，可通过降低乳化剂含量来提高有效性。即使在较低的乳化剂浓度情况下，储存期也是足够的。
实施例3
按实施例2制备辛基三乙氧基硅烷和甲基乙氧基聚硅氧烷的乳液。然而，该乳液(乳液G)含有0.09％重量的常规的市售疏水二氧化硅，所述％重量以活性成分计。将乳液G的施用性能与实施例2的乳液F比较。
组合物的性能测试
组合物的测试结果示于表3中。
表3
| 乳液 | 乳化剂(％重量) | 活性成分(％重量) | 水珠效应 | 水吸收(％重量) | 浸渍深度(mm) |
| GF未处理 | 0.10.1 | 1010 | 127 | 0.70.615.5 | 1010- |
基质：熔渣
实施例3清楚地表明，可通过加入疏水二氧化硅改善水珠效应，同时基本不影响水吸收和浸渍剂的渗透深度。
实施例4
向实施例2的乳化剂E中加入1％重量的二月桂酸二丁基锡乳液，所述二月桂酸二丁基锡乳液的浓度为10％重量。因此，即用型(ready-for-use)乳液H中的催化剂总含量为0.1％重量。将乳液H的使用性能与实施例2的乳液E比较。
组合物的性能测试
24小时后进行组合物的测试。结果示于表4中。
表4
| 乳液 | 乳化剂(％重量) | 活性成分(％重量) | 水珠效应 | 水吸收(％重量) | 浸渍深度(mm) |
| 基质：熔渣(中性建筑材料) | |||||
| HE未处理 | 0.450.45 | 1010 | 1-23-47 | 2.95.815.5 | 1010- |
| 基质：未处理的硅石砖(碱性建筑材料) | |||||
| HE未处理 | 0.450.45 | 1010 | 22-37 | 1.81.912.8 | 55- |
实施例4表明，可通过加入催化剂，在中性建筑材料例如熔渣上得到更好的效果，特别是在施用短时间后测试的情况下。
实施例5
乳液K由实施例2的乳液E制得。将两种乳液的施用测试进行比较。
组合物的性能测试
测试结果示于表5中。
表5
| 乳液 | 乳化剂(％重量) | 活性成分(％重量) | 水珠效应 | 水吸收(％重量) | 浸渍深度(mm) |
| KE未处理 | 0.450.45 | 510 | 32-37 | 2.52.115.5 | 1010- |
基质：熔渣
本实施例表明，即使将活性成分的含量降为仅5％重量，也能得到良好的浸渍效果。渗透深度几乎未受影响。
汇总表
| 实施例编号 | 乳液类型 | 配制方式 | 乳化剂(％重量) | 活性成分(％重量) | SiO2(％重量) | 二月桂酸二丁基锡(％重量) | 水珠效应 | 水吸收(％重量) | 浸渍深度(％重量) |
| 111122223334*4*4*4**4**4**555 | ABC-DEF-GF-HE-HE-KE- | --2-111-11-11-11-11- | 555-50.450.1-0.10.1-0.450.45-0.450.45-0.450.45- | 101010-101010-1010-1010-1010-510- | --------0.09----------- | -----------0.1--0.1----- | 754743271271-23-4722-3732-37 | 13.212.67.815.57.22.00.615.50.70.615.52.95.815.51.81.912.82.52.115.5 | 10310-101010-1010-10105-5-1010- |
*在熔渣上浸渍24小时后测试(固化时间缩短)
**在硅石砖上浸渍24小时后测试(固化时间缩短)
配制方式
1＝各组分一同乳化
2＝将乳液A和B混合
Claims (11)
1.一种用于浸渍多孔矿物建筑材料以保护所述材料免受水渗透的组合物，所述组合物含有下列组分形成的乳液：
2.5至25％重量的下式的一种烷氧基硅烷
R1-Si(OR2)3，
其中R1是一个具有3至12个碳原子的烷基，
R2是一个甲基或乙基，
2至20％重量的下式的一种烷氧基硅氧烷
其中R3是一个具有1至6个碳原子的烷基
a是0.8至1.2，
b是0.2至1.2，
0.01至5％重量的一种乳化剂，以及49.9至95.48％重量的水。
2.权利要求1的组合物，其中R2基团是一个乙基。
3.权利要求1的组合物，其中乳化剂的用量为0.01至0.5％重量。
4.权利要求1的组合物，其中乳化剂有效地使烷氧基硅烷和烷氧基硅氧基与水乳化。
5.权利要求1的组合物，其中乳化剂是一种非离子乳化剂。
6.权利要求1的组合物，其中a与b之和在1.2至2.4范围内。
7.权利要求1的组合物，其中还含有一种催化剂，所述催化剂是一个有机金属化合物的乳液。
8.权利要求1的组合物，所述组合物是通过将含有烷氧基硅烷的乳液与含有烷氧基硅氧烷的乳液混合得到的。
9.一种保护多孔矿物建筑材料免受水渗透的方法，所述方法包括将所述多孔矿物建筑材料用一种组合物浸渍，所述组合物含有下列组分形成的乳液：
2.5至25％重量的下式的一个烷氧基硅烷
R1-Si(OR2)3，
其中R1是一个具有3至12个碳原子的烷基，
R2是一个甲基或乙基，
2至20％重量的下式的一个烷氧基硅氧烷
其中R3是一个具有1至6个碳原子的烷基
a是0.8至1.2，
b是0.2至1.2，
0.01至5％重量的一种乳化剂，以及49.9至95.48％重量的水。
10.权利要求1的组合物，还含有0.01至0.1％重量的、有效表面积至少为40m2/g的填充剂。
11.权利要求10的组合物，其中该填充剂是疏水二氧化硅。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2006100839657A CN101089120A (zh) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | 用于多孔矿物建筑材料的防水浸渍物的制剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2006100839657A CN101089120A (zh) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | 用于多孔矿物建筑材料的防水浸渍物的制剂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101089120A true CN101089120A (zh) | 2007-12-19 |
Family
ID=38942621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2006100839657A Pending CN101089120A (zh) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | 用于多孔矿物建筑材料的防水浸渍物的制剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101089120A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102627424A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-08 | 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 | 一种无机多孔绝热材料的憎水处理方法 |
| CN101746988B (zh) * | 2009-12-17 | 2012-10-03 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 混凝土专用硅烷膏体防护剂及其制备方法 |
| CN104529528A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-22 | 重庆锦弘建设工程有限公司 | 一种硅烷浸渍剂 |
-
2006
- 2006-06-16 CN CNA2006100839657A patent/CN101089120A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101746988B (zh) * | 2009-12-17 | 2012-10-03 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 混凝土专用硅烷膏体防护剂及其制备方法 |
| CN102627424A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-08-08 | 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 | 一种无机多孔绝热材料的憎水处理方法 |
| CN102627424B (zh) * | 2012-03-23 | 2013-11-06 | 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 | 一种无机多孔绝热材料的憎水处理方法 |
| CN104529528A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-04-22 | 重庆锦弘建设工程有限公司 | 一种硅烷浸渍剂 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7361777B2 (en) | Organically modified siloxanes and their use for producing preparations for water-repellent impregnations for mineral building materials | |
| US5091002A (en) | Preparation for the water-repellent impregnation of porous mineral building materials | |
| US8084633B2 (en) | Organically modified siloxanes and their use for producing preparations for water-repellent impregnations | |
| US6323268B1 (en) | Organosilicon water repellent compositions | |
| JP2875917B2 (ja) | 石造建築材料を撥水性にするための方法及び組成物 | |
| JP2014531491A (ja) | コンクリート用撥水剤 | |
| EP2516354B1 (en) | Aqueous emulsions of alkylalkoxysilanes | |
| KR101963108B1 (ko) | 실록산 공중합체의 제조 방법 | |
| CN101089120A (zh) | 用于多孔矿物建筑材料的防水浸渍物的制剂 | |
| JP5112713B2 (ja) | 内部に鋼材を埋設したコンクリート構造物用浸透性防錆剤、およびコンクリート構造物内部の鋼材を防錆する方法 | |
| CN108083847A (zh) | 一种有机硅渗透防水剂 | |
| CN115073210A (zh) | 一种有机硅改性的渗透促进剂及其制备和应用 | |
| CN115124564A (zh) | 一种含硅阴离子表面活性剂及其制备和应用 | |
| JP2015527447A (ja) | 作用物質の含有量が減った分散ゲル状の疎水化剤、その製造方法、及び無機物質の疎水化のためのその使用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |