CS222703B1 - Způsob výroby prostředků pro zpevňováni, konzervaci a hydrofobizaci stavebních materiálů nebo konstrukcí - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob výroby prostředků pro zpevňování, konzervaci a hydrofobizaci stavebních materiálů nebo konstrukcí z nich, tvořených např. pískovcem, maltovinami nebo keramikou, hydrolýzou viodou, případně za přídavku alifatického alkoholu s 1 až 5 atomy uhlíku. K hydrolýze se použije 20 až 50 % hmot. toluenový roztok destilačních zbytků z rektifikace fenylchlorsilanů, připravených syntézou z křemíku a chlorbenzenu, hydrolyzát se zahřátím na teplotu 112 až 120 °C zbaví chlorovodíku vzniklého při hydrolýze, zbytková kyselost se zneutralizuje, například ethanolátem sodným a neutrální hydrolyzát se před aplikací na stavební materiál zředí organickým rozpouštědlem, například toluenem na koncentraci 5 až 50 % hmot. Výsledné produkty jsou vhodné prio konzervaci střešní krytiny a režného- zdivá, dále ke zpevňování, konzervaci a hydrofobizaci stavebních materiálů, tvořených například pískovcem, maltovinami nebo keramikou. Konzervovaný povrch těchto materiálů má výborné fyzikálněmechanické vlastnosti, včetně odolnosti proti vysokým teplotám.

Description

Vynález se týká způsobu zpracování destilačních zbytků z výrtoby fenylchlorsilanů na produkty použitelné zvláště ve stavebnictví a v některých případech i v elektrotechnice a strojírenství.

Při zpracování se využívá dřívějších poznatků, tj. parciální esiterlfikace chlorových atomů alkoholem, která zabrání neregulovatelnému průběhu hydrolýzy a tvorbě gelu (viz Bažant a kol. Silikony 1954 a čs. pat. číslo 94 564 j.

Při výrobě monomerů pro silikonové finální produkty odpadá při rektifikaci fenylchlorsilanů asi 8 až 10 % destilačních zbytků. Polotuhá hmota na vzduchu se hydrolyzující za vzniku chlorovodíku obsahuje trifenylchlorsilan a fenylované polysiloxany a polysilfenyleny, kromě křemíku a mědi unesené s reakčními produkty z reaktoru pro výrobu fenylchlorsilanů přímou syntézou z křemíku a chlorbenzenu za katalýzy mědí. V současné době se destilační zbytky vzhledem ke své konsistenci a obsahu chloru poměrně obtížně likvidují spalováním a vznikající chlorovodík se zneškodňuje v suspenzi vápence nebo vápna. Přitom však destilační zbytky obsahují cenné látky, které by bylo možno využít pno přípravu užitečných silikonových finálních produktů při vypracování technologicky schůdného postupu jejich přípravy a ověření aplikace v praxi.

Hlavními fyzlkálněchemickými vlastnostmi polyfenylsiloxanových a polyfenylenových sloučenin je vysoká odolnost proti povětrnostním vlivům, vysokým teplotám, avšak nižší hydrofobita, termoplasticita a dlouhé vytvrzování siloxanového filmu zvláště při normální teplotě.

Předmětem tohoto vynálezu je technologický postup zpracování destilačních zbytků z rektifikace fenylchlorsilanů pro přípravu siloxanových pryskyřic aplikovatelných ve stavebnictví.

Způsob výroby prostředků pro zpevňování, konzervaci a hydrofobizaci stavebních materiálů nebo konstrukcí z nich, tvořených např. pískovcem, maltovinami nebo keramikou, hydrolýzou vodou, případně za přídavku alifatického alkoholu s 1 až 5 atomy uhlíku se podle vynálezu provádí tak, že se k hydrolýze použije 20 až 50 hmot. procentní toluenový roztok destilačních zbytků z rektifikace fenylchlorsilanů, připravených syntézou z křemíku a chltorbenzenu, hydrolyzát se zahřátím na teplotu 112 až 120 °C zbaví chlorovodíku vzniklého při hydrolýze, zbytková kyselost se zneutralizuje, například ethanolátem sodným a neutrální hydrolyzát se před aplikací na stavební materiál zředí organickým rozpouštědlem, například toluenem, na koncentraci 5 až 50 hmot. °/o.

Účelně se do* zředěného toluenového* roztoku destilačních zbytků přidá 5 až 50 hmot.

procent trlfunkčních organokřemičitých monomerů, například methyltrichiorsilanu.

Rovněž je účelné, když se ďo zředěného toluenového roztoku destilačních zbytků přidá 5 až 50 hmot. % směsi difunkčních a/ /nebo* trlfunkčních a/nebo tetrafunkčních monomerů, například dimethyldichlorsilanu a/nebo methyltrichiorsllanu a/nebo tetrachlorsilanu.

Produkt vyrobený podle vynálezu se dá tedy použít ke zpevnění, konzervaci a hydrofobizaci stavebních materiálů tvořených například pískovcem, maltovinami, keramikou. Výhodné je i použití pro konzervaci střešní krytiny a režného zdivá, v elektrotechnice a strojírenství jako· elektroizolačhí a ochranné laky zvláště pro vysoké teploty (až do teplot 300 °C). Vysoký poměr R/ /Si destilačních zbytků se může upravit přídavkem trlfunkčních silikonových monomerů, například methyltrichiorsllanu, čímž se sníží jednak termoplasticita vzniklé pryskyřice, jednak vytvrzovací teplota, takže je možno získat neíepivý film dobrých mechanických vlastností i při normální teplotě, zvláště za přídavku malého množství vhodného katalyzátoru, například tetramethylamoniumhydroxidu. Současně se zvýší hydrofobita vytvořeného filmu. Ostatní původní příznivé vlastnosti pryskyřice zůstanou zachovány.

V dalším uvádíme příklady zpracování destilačních zbytků podle vynálezu.

Příklad 1 kg destilačních zbytků z rektifikace fenylchlorsilanů z přímé syntézy z křemíku a chlorbenzenu za přídavku mědi jako katalyzátoru, obsahující 22 % hmot. trifenylchlorsilanu, 70 % hmiot- fenylovaných polysiloxanů a polysilfenylenů a 8 % hmot. nerozpustných podílů bylo* rozpuštěno v toluenu na koncentraci 40 % hmot. Takto připravený roztok byl zfiltrován přes filtr ze skleněné tkaniny a tak odstraněny pevné podíly. Do zfiltrovianého roztoku bylo přidáno 20 kg methyltrichiorsllanu a potom byl vpraven do smaltovaného kotle opatřeného míchadlem, přívodem reakčních komponent a odvodem plynných reakčních zplodin a dolní výpustí. K roztoku destilačních zbytků bylo postupně přidáno za míchání 20 kg ethanolu. V této operaci uniklo podstatné množství chlorovodíku. Potom byla reakce dokončena přidáním 100 litrů vody, přičemž se reakční směs zakalila. Hydrolyzát byl přepuštěn do skleněných zásobníků opatřených dolní výpustí a pflomyt 3 X vodou, přičemž po rozdělení fází byla spodní fáze obsahující chlorovodík odpuštěna do neutralizační jímky. Zbytkový chlorovodík v toluenovém roztoku byl neutralizován přídavkem přebytečného množství kysličníku vápenatého. Potom byl toluenový roztok oddělen od pevných podílů a vodného roztoku chloridu vápenatého vzniklého při neutralizaci. Odpařením rozpouštědla ve vzorku byla

S stanovena sušina a roztok upraven na koncentraci 20 % hmot. Vhodnou pro aplikaci. DO roztoku silikonové pryskyřice bylo přidáno 0,1 o/o hmot. tetramethylamonium hydroxidu. Roztok silikonové pryskyřice poskytl při aplikaci po odpaření rozpouštědla a vytvrzení za normální teploty pružný nelepivý film hydriofobních a elektroizolačních vlastností, odollný proti kyselinám, zředěným zásadám a roztokům solí a teplotě do 250 °C a vlivům pov&tmosti. Po napuštění málo pevných stavebních materiálů jako omítky, pískovce apod., se zvýšila i jejich mechanická pevnost. Pokud se roztok silikonové pryskyřice o koncentraci 20 % hmot. naplní 30 % hmot. práškovitého hliníku, dá se použít jako ochranný lak na výfukové potrubí motorového vozidla, kde trvale Odolává korozi.

Příklad 2

100 kg destilaěních zbytků z rektifikace fenylchlorsilanů o složení jaklo v příkladu 1 bylo rozpuštěno v toluenu na koncentraci 30 % hmot. Vzniklý tmavý roztok obsahoval ještě nerozpuštěné podíly, které byly odfiltrovány přes hustou skleněnou tkaninu. Zfiltrovaný roztok byl pak umístěn do smaltovaného kotle s míchadlem, s přívodem reakčních komponent a odvodem plynných reakčních produktů. Roztok v kotli byl postupně za míchání a chlazení zhydrolyzován 200 litry vody a produkt byl po ukončení hydrolýzy přepuštěn do skleněných zásobníků opatřených spodní výpustí a pnomyt 3X vodou, přičemž po rozdělení fází byla spodní vrstva odsahující chlorovodík odpuštěna do neutralizační jímky. Mírně zakalený produkt byl neutralizován bezvodým kysličníkem vápenatým, přičemž došlo' i k vyjasnění toluenového· roztoku odvodněním. Po stanovení sušiny byl vzorek upraven na koncentraci vhodnou pro aplikaci a přidáno 0,2 % hmot. (počítáno na sušinu) dibutylcíndilaurátu v 50% roztoku v poilyethoxysiloxanu o· pěti siloxanových jednotkách. Film siloxanové pryskyřice, který vznikl po odpaření rozpouštědla měl podobné vlastnosti jako v příkladu 1, jeho tepelná odolnost byla vyšší (až 300 °C), ale při vyšších teplotách byl plastický.

Způsob zpracování destilaěních zbytků podle vynálezu je použitelný zejména ve výrobě silikonových monomerů a silikonových finálních produktů. Popsaným způsobem se výhodně zpracují obtížně likvidovatelné odpady a přitom se plnohodnotně využijí jejich cenné složky, které lze zpracovat např. jako hydrofobízační a zpevňovací prostředky ve stavebnictví.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob výroby prostředků pro zpevňování, konzervaci a hydrofohlzaci stavebních materiálů nebo konstrukcí z nich, tvořených např. pískovcem, maltovinami nebo keramikou, hydrolýzOu vodou, případně za přídavku alifatického alkoholu s 1 až 5 atomy uhlíku, vyznačený tím, že k hydrolýze se použije 20 až 50% hmot. toluenový roztok destilaČních zbytků z rektifikace fenylchlorsilanů, připravených syntézou z křemíku a chlorbenzenu, hydrolyzát se zahřátím na ^f teplotu 112 až 120 °C zbaví chlorovodíku , vzniklého při hydrolýze, zbytková kyselost se zneutralizuje, např. ethanolátem sodným a neutrální hydrolyzát se před aplikací na vynalezu stavební materiál zředí organickým rozpouštědlem, například toluenem, na koncentraci 5 až 50 % hmot.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že do zředěného toluenového rloztoku destilaČních zbytků se přidá 5 až 50 % hmot. trifunkčních organOkřemičitých monomeru, například methyltrichlorsilanu.
3. 3. ZpůSob podle bodu 1, vyznačený tím, že do zředěného toluenového roztoku destllačních zbytků se přidá 5 až 50 % hmot. směsi difunkčních a/nebo trifunkčních a/nebo tetrafunkčních monomerů, například dimethyldichlorsilanu a/nebO methyltrichlorsilanu a/nebo tetrachiorsilanu.