DE1205440B

DE1205440B - Hydrophobiermittel fuer Baustoffe und Bauteile

Info

Publication number: DE1205440B
Application number: DEW26054A
Authority: DE
Inventors: Dr Siegfried Nitzsche; Dr Ewald Pirson
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1959-07-21
Filing date: 1959-07-21
Publication date: 1965-11-18
Also published as: GB949939A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C04b

Deutsche KL: 80 b-19/01

Nummer: 1205 440

Aktenzeichen: W 26054 VI b/80 b

Anmeldetag: 21. Juli 1959

Auslegetag: 18. November 1965

Organopolysiloxane werden in großem Umfang zum Wasserabweisendmachen von Hausfassaden und Baustoffen verwendet. Als für diesen Zweck geeignete Organopolysiloxane sind z.B. Methylpolysiloxanharze bekannt, die an Silicium gebundene Methoxygruppen in einem bestimmten Verhältnis aufweisen. Diese Harze haben jedoch den Nachteil, daß ζ. Β. ihre Hydrolyse zweistufig erfolgen muß, bei ihrer Herstellung Alkohol und ein inertes organisches Lösungsmittel mitverwendet werden muß, für die Einstellung des entscheidenden Methoxygruppen-Verhältnisses und des geeigneten Kondensationsgrades beträchtliche Anforderungen an das Personal gestellt werden müssen und daß auch ihre Anwendung unter Mitverwendung von inerten organischen Lösungsmitteln, die meist nicht mehr zurückgewonnen werden können, erfolgen muß. Es wurden deshalb Bautenschutzmittel auf Grundlage von Organopolysiloxanen entwickelt, welche die obengenannten Nachteile nicht aufweisen, insbesondere die Verwendung organischer Lösungsmittel nicht erfordern. So ist es bekannt, daß man Alkalimethylsilikonate sowohl in wäßriger Lösung als auch in Pulverform als Bautenschutzmittel verwenden kann. Sie zeigen jedoch den Nachteil, daß sie bei Zugabe zu Baustoffmischungen die Viskosität sehr stark beeinflussen und sich ungünstig auf die Festigkeit des ausgehärteten Materials auswirken können. Darüber hinaus ist die Handhabung von pulverförmigen Alkalimethylsilikonaten, da sie wegen ihrer starken Alkalität einen heftigen Hustenreiz hervorrufen, mit Schwierigkeiten verbunden.

Ebenso ist es bekannt, pulverförmige Methylpolysiloxane zur Hydrophobierung von Baustoffen einzusetzen. Allerdings zeigen diese Produkte nicht in allen Fällen eine Wirkung; so läßt sich damit z. B. Gips nicht wasserfest machen. Auch bereitet die Löslichkeit und die gleichmäßige Verteilung des Produktes in den Baustoffen oft Schwierigkeiten.

Nach der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, durch ein pastenartiges Imprägniermittel, das aus einer Verbindung von Calcium mit Methylpolysiloxan besteht, alle die genannten Schwierigkeiten zu beheben und gleichzeitig eine ausgezeichnete Hydrophobierung zu erreichen, wie sie mit calciumfreiem Methylpolysiloxan nicht möglich ist. Das Verhältnis von Calcium zu Silicium beträgt vorzugsweise 1:2, jedoch sind auch andere Mengenverhältnisse ohne weiteres möglich.

Überraschenderweise wurde nämlich gefunden, daß wasserhaltige Umsetzungsprodukte von Monomethylchlorsilanen mit wäßrigem Kalkhydrat nach Abtrennen der wasserlöslichen Bestandteile — z. B. durch Hydrophobiermittel für Baustoffe und Bauteile

Anmelder:

Wacker-Chemie G. m. b. H.,
München 22, Prinzregentenstr. 22

Als Erfinder benannt:
Dr. Siegfried Nitzsche,
Dr. Ewald Pirson, Burghausen (Obb.)

Filtrieren und Auswaschen — sich vorzüglich als Hydrophobiermittel für Baustoffe und Bauteile eignen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, Hydrolyseprodukte von Monoalkylchlorsilanen z. B. in KaIkwasser zu lösen und die von unlöslichen Anteilen befreiten Silikonatlösungen als Hydrophobiermittel zu verwenden. Derartige Lösungen sind von sehr geringer Konzentration und zudem an der Luft wenig beständig, da durch Luftkohlensäure Calciumkarbonat ausgefällt wird. Wegen dieser und anderer Nachteile — schlechte Abbindung, unerwünschte Viskositätsänderungen — können die Silikonatlösungen, wenn überhaupt, in der Regel nur oberflächlich angewandt werden, so daß nur sehr geringe Eindringtiefen und daher nur rein oberflächliche Imprägnierwirkungen erzielt werden.

Die Herstellung der neuen Bautenschutzmittel 1st sehr einfach, besonders da ein Trocknen nicht erforderlich ist. Sie erfolgt am besten in der Weise, daß man Monomethylchlorsilane in einen Überschuß von aufgeschlämmtem wäßrigem Kalkhydrat unter Rühren einlaufen läßt und das gebildete Calciumchlorid mit Wasser gut auswäscht. Ein Überschuß an Kalk spielt insofern keine Rolle, als der überschüssige Kalk für die meisten Baustoffe keinen Fremdkörper darstellt. Das überschüssige Wasser wird durch Filtrieren oder Schleudern abgetrennt. Als Silane kommen in erster Linie Methyltrichlorsilan und Monomethyldichlorsilan sowie Gemische von beiden in Frage.

Die erfindungsgemäß gewonnenen pastenförmigen Produkte kommen am besten in feuchtem Zustand zur Anwendung, vor allem weil sie sich dann sehr leicht verteilen lassen. Man kann die Pasten mit Wasser zu einem dünnen Brei verdünnen und dann beim Anmischen oder Anrühren den Baustoffen zusetzen. Die benötigte Menge ist im allgemeinen abhängig vom Silikongehalt der Paste, wobei es vorteil-

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haft ist, den Gehalt an Methylsiloxaneinheiten der Formel (CH₃SiO₁₅) als Berechnungsgrandlage festzusetzen. Schon bei Mengen von 0,1 bis 1,0 % Kalk-Silikon-Produkt, bezogen auf den Festgehalt des zu imprägnierenden Materials, bekommt man ausgezeichnete Hydrophobierungen.

Beispiel 1

1,55 kg Kalkhydrat mit einem Wassergehalt von 7 % werden in 15 1 Wasser aufgeschlämmt. Dazu läßt man unter gutem Durchrühren 1,5 kg Methyltrichlorsilan zulaufen, wobei sich die Mischung erwärmt. Dann wird filtriert und der Rückstand mehrmals mit Wasser ausgewaschen, bis das bei der Reaktion entstandene Chlorcalcium entfernt ist. Zum Schluß wird das Wasser so weit abgesaugt, daß eine feuchte, pastenartige Masse mit einem Wassergehalt von 38°/o zurückbleibt.

600 g dieser Masse werden mit Wasser angeschlämmt und zu einer Kalkfarbe gegeben, die aus 35 kg Sumpfkalk und 2,5 kg Eisenoxyd rot hergestellt worden war. Eine mit dieser Kalkfarbe gestrichene Fassade ist schon nach wenigen Stunden stark wasserabweisend.

Beispiel 2

500 g Baugips werden mit Wasser angerührt und gleichzeitig mit 8 g der wasserhaltigen Paste, die entsprechend den Angaben nach Beispiel 1 hergestellt war, versetzt. Die Gipsmischung wird zu einer Platte ausgegossen. Nach dem Austrocknen ist die Platte so stark wasserabstoßend geworden, daß aufgegossenes Wasser nicht mehr aufgenommen wird.

Im Gegensatz dazu zeigt eine Gipsplatte, die unter Zusatz von feinstem, pulverförmigem, kalkfreiem Methylpolysiloxan hergestellt wurde, keine Hyrophobierung.

Beispiel 3

5 kg Kalkhydrat mit 10 % Wassergehalt werden in 201 Wasser angerührt. In diese Aufschlämmung läßt man innerhalb von 30 Minuten eine Mischung von 2,1 kg Methyltrichlorsilan und 1,3 kg Monomethyldichlorsilan unter dauerndem starkem Rühren einlaufen. Darauf wird die calciumchloridhaltige Lösung in einer Zentrifuge abgetrennt und der Rückstand mehrmals mit Wasser gewaschen. Zum Schluß wird bis auf einen Wassergehalt von 23 % abgeschleudert. Ein zementhaltiger Kalkmörtel, der 1 °/o dieses Produktes, jeweils auf Trockengewicht der eingesetzten Stoffe bezogen, enthält, ist nach kurzer Zeit stark wasserabstoßend, ohne daß die Festigkeit des Mörtels beeinträchtigt würde.

Beispiel 4

ίο 2 kg gebrannter KaDc werden mit Wasser gelöscht und anschließend noch mit so viel Wasser versetzt, daß man insgesamt 101 Kalkmilch erhält. Unter kräftigem Rühren läßt man nun 3 kg Monomethyldichlorsilan einlaufen, wobei eine starke Wasserstoffentwicklung eintritt. Man läßt etwa 1 Stunde stehen und zieht dann die über dem Niederschlag befindliche Lösung ab. Der Rückstand wird so lange mit Wasser behandelt, bis alles Calciumchlorid ausgewaschen ist. Dann wird das Wasser abgesaugt, bis der Rückstand einen Festgehalt von 80°/» besitzt. Setzt man beim Anmachen von Gips 2 % dieser feuchten Masse zu, so erhält man nach dem Aushärten ein stark wasserabstoßendes Material.

Beispiel 5

1 Raumteil Zement und 5 Raumteile Sand werden miteinander gemischt unter gleichzeitiger Zugabe von Wasser. In dem Anmachwasser werden vorher 2 Teile der Silikon-Kalkpaste, die nach Beispiel 1 hergestellt ist, dispergiert. Die Mischung wird in eine Platte gegossen. Nach 28 Tagen zeigt diese Betonplatte die gleiche Festigkeit wie eine entsprechende Platte ohne Silikonzusatz, jedoch eine sehr stark verbesserte Wasserfestigkeit.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung der von wasserlöslichen Bestandteilen befreiten, wasserhaltigen Umsetzungsprodukte von Monomethylchlorsilanen mit wäßrigem Kalkhydrat als Hydrophobiermittel für Baustoffe und Bauteile.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1016015, 1034865; USA.-Patentschriften Nr. 2507200, 2 807557.

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