DE1767490A1

DE1767490A1 - Verfahren zur hydrophoben Ausruestung von Substanzen

Info

Publication number: DE1767490A1
Application number: DE19681767490
Authority: DE
Inventors: Gowdy William Grant
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1967-05-15
Filing date: 1968-05-15
Publication date: 1971-09-09
Also published as: FR1567439A; DE1767490B2; US3481768A; DE1767490C3; GB1166016A

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur wasserabweisenden Ausrüstung verschiedener Substratoberflächen, bei dem Gemische aus organischen und siliciumorganischen Verbindungen auf die Oberfläche von festen oder porösen Materialien, wie gepulvertem Mörtel, gepulvertem Titandioxid, gepulvertem Gips, gepulvertem Aluminium, Siliciumdioxid oder Zementbauteilen aufgetragen werden, wodurch den Substraten ausgezeichnete hydrophobe Eigenschaften verliehen werden.

PÜr die wasserabweisende Ausrüstung von Mörtel, Beton und dergleichen sind bereits zahlreiche Verfahren bekannt, die jedoch in jedem Fall bestimmte Nachteile aufweisen. So ist es beispielsweise schon bekannt, Mörtel oder Beton unter Verwendung löslicher Seifen, Kalkseifen oder ausgefällter Fettsäuren verschiedener Arten oder der entsprechenden

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cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffe oder auch Proteinabbaupro dukte wasserundurchlässig zu machen, Bs wurde jedoch festgestellt, daß dieses Verfahren wenig befriedigt, da die mechanische Festigkeit des so behandelten Mörtels oder Betons beträchtlich vermindert wird·

Alternatiwerfahren zur Erzielung der wasserabweisenden Wirkung sind gleichfalls bekannt, wie Beschichten des in Frage stehenden Substrates mit Ammonium- oder Natriumstearaten als wasserabweisende Mittel. Dieses Verfahren hat aber den schwerwiegenden Nachteil, daß die wasserabweisenden Eigenschaften ziemlich kurzlebig sind.

Ferner wurden bereite verschiedene wasserabweisende Mittel auf reiner Siliconbasis und in Kombination mit organischen Produkten vorgeschlagen, aber hierbei stehen in vielen Fällen die relativen Kosten dieser wasserabweisenden Mittel in bezug auf ihren tatsächlichen Wert in einem sehr ungünstigen Verhältnis.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, bei dem ein Gemisch aus Organopolysiloianen und organischen Produkten auf Substrate zur hydrophoben und wasserabweisenden Ausrüstung aufgetragen wird, das frei von den schwerwiegenden Nachteilen der bekannten Verfahren ist. Die verwendeten Mittel

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sind leicht zugänglich und außerdem preisgünstig, was zu beträchtlichen Kosteneinsparungen durch den Verbraucher führt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur hydrophoben Ausrüstung von Substraten durch Auftragen von Gemischen auf Organopolysilozangrundlage ist dadurch gekennzeichnet, daß Gemische aus

(A) 70 bis 98 Gew.-# Erdöl mit einer Viskosität von 20 bis 300 SSU/50°C und

(B) 2 bis 30 Gew.-^ eines benzollöslichen, mit (A) verträglichen Organosiloxanmischpolymerisates, das im wesentlichen aus (1) (CH₅J₅SiO₁ /₂-Einheiten und (2) SiOg-Einheiten aufgebaut ist, wobei das Verhältnis der Einheiten (1) zu den Einheiten (2) im Bereich von 0,65/1 bis 1,2/1 liegt und mit einem Si-gebundenen Hydroxylgruppengehalt von mindestens 0,8#, bezogen auf das Gewicht des Organosiloxanaischpolymerisates, verwendet werden.

Beispiele für Erdölkomponenten (A) sind Kohlenwaeserstofföle wie Rohöl, Heizöl, leichtes Schmieröl, Leuchtpetroleum und vorzugsweise Mineralöl neben zahllosen anderen.

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Die als Komponente (B) verwendeten Organosiloxenmischpolymerisate sind bekannte handelsübliche Produkte, die am besten durch Umsetzung von Kieseleäurehydrosol mit Trimethylchlorsilan hergestellt werden können. Einzelheiten dieses Verfahrens sind in der deutschen Patentschrift Nr. 912.756 beschrieben.

Die wesentlichen Eigenschaften des Organosiloxanmisehpolymerisates sind definitionsgemäß die genannten Siloxeneinheiten in dem angegebenen Verhältnis, sowie die Benzollöslichkeit» d#r erforderliche Hydroxylgruppengehalt und die Verträglichkeit mit der Erdölkomponente. Unter der "Verträglichkeit" ist einfach zu verstehen, daß das Organosiloxanmischpolymerisat in der Erdölkomponente mindestens teilweise löslich und/oder dispergierbar ist. Selbstverständlich kann dieses in der Erdölkomponente auch vollständig löslich oder dispergierbar sein.

Der angegebene Hydroxylgruppengehalt des Organosiloxanmischpolymerisates (B) ist von entscheidender Bedeutung. Es gibt hierbei keine maximale Grenze. Es wurde jedoch gefunden, daß ein Hydroxylgruppengehalt von etwa 1-5 Gew.-^ für den erfindungegemäßen Zweck besondere vorteilhaft ist.

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Die Menge des Organosiloxanmischpolymerisates (B), die in der Mischung verwendet wird, muß nur zur Erzielung der gewünschten wasserabweisenden Eigenschaften ausreichend sein, Vorzugsweise wird die Komponente (B) in einer Menge von 2 bis etwa 10 Gew.-^ und insbesondere 2 bis 5 Gew.-^S eingesetzt,

Beispiele für Substrate, die mit den erfindungsgemäßen Gemischen behandelt werden können, sind Zementbauteile, gepulverter Mörtel, gepulverter Gips, gepulvertes Aluminium, Zementvargußmaterial, Siliciumdioxid, gepulvertes Titandioxid und andere Pigmente für Anstrichsfarben, Ruß, gepulverte anorganische Düngemittel und Insektizide.

Außerdem können die erfindungsgemäßen Gemische als wasserabweisende Mittel für feste oder poröse Materialien und für Pulver verwendet werden. Sie sind auch als Mittel zur Verhinderung des Zusammenbackens bei gepulverten Düngemitteln, gepulverten Insektiziden und als Dispergiermittel für hydrophile Pulver in einem ölmedium, wie Anstrichsfarben, die Titandioxidpigmente enthalten, verwendbar.

Das Aufbringen der erfindungsgemäßen Gemische auf die entsprechenden Substrate kann durch übliche Maßnahmen erfolgen. So können die Gemische in einem geeigneten gemeinsamen

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Lösungsmittel, wie Xylol, Toluol, Erdöl fraktionell und Kerosin gelöst werden. Anschließend werden die gelösten Mischungen auf das Substrat durch SprUhen, Bürsten, Klischieren oder durch andere bekannte Maßnahmen aufgetragen.

Beispiel 1:

90 Gewichtsteile pulverisierter Gips, 9»0 Gewichtsteile Mineralöl und 1,0 Gewichtsteile eines Mischpolymerisates, das im wesentlichen aus [(CH,),SiO₁ /₂]-Einheiten und (SiO₂)-Einheiten bestand, wobei das Verhältnis der [(OH₅)₃SiO₁/₂]-Einheiten zu den (SiO₂)-Einheiten 1,05/1 betrug und einen Hydroxylgruppengehalt von mindestens 0,8 Gew.-$> hatte, wurden vermischt, in Würfel mit einer Kantenlänge von 2,54 cm gegossen und 2 Stunden lang vollständig in Wasser untergetaucht. Das absorbierte Wasser wurde in Prozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Würfels gemessen. Ein Vergleichswürfel aus Gips allein absorbierte 33,0 # seines Gewichtes in Wasser, während der behandelte Gips nur 1,0$ seines Gewichtes in Wasser absorbierte.

Beispiel 2: Wurden die folgenden Verhältnisse des Mineralöle und des Mischpolymerisates für die entsprechenden Verhältnisse aus

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Beispiel 1 eingesetzt, wurden praktisch gleiche Ergebnisse erhalten.

(A) 7,0 Gewichtsteile Mineralöl und 3,0 Gewichtsteile Mischpolymerisat·

(B) 8,0 Gewichtsteile Mineralöl und 2,0 Gewichtsteile Mischpolymerisat.

(C) 9,5 Gewichtsteile Mineralöl und 0,5 Gewichtsteile Mischpolymerisat.

(D) 9,8 Gewichtsteile Mineralöl und 0,2 Gewichtsteile Mischpolymerisat.

Beispiel 3 χ

Wurde ein handelsübliches Heizöl, Bunker C No. 6 Heizöl, das aliphatischen aromatische und Naphthenpetroleum Fraktionen enthielt, anstelle des Mineralöls aus Beispiel 1 verwendet, wurden praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten.

Beispiel 4;

Wurden die folgenden Materialien anstelle dee Gipses aus Beispiel 1 verwendet, wurden praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten.

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(A) Pulverisierter Mörtel (E) Zementvergußmaterial

(B) Pulverisiertes Aluminium (P) Büß

(C) Pulverisiertes Titandioxid (G) Pulverisiertes Düngemittel (I)) Siliciumdioxid (H) Pulverisierte Insektizide

Beispiel 5t

Aus 95 Gewichtsteilen einer handelsüblichen Erdölfraktion mit einem Siedebereich von 141-188°C (naphthanol mineral spirits) als Verdünnungsmittel, 4,5 Gewichtsteilen Mineralöl und 0,5 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisates, das im wesentlichen sus [(CHj)₃SiO₁/₂]-Einheiten und (SiO₂)-Einheiten bestand, wobei das Verhältnis der [(CH,),SiO.. /,,]-Einheiten zu den (SiOp)-Einheiten etwa 0,8/1 betrug, mit einem Si-gebundenen Hydroxylgruppengehalt von etwa 2,2 Gew.-i» wurde eine Lösung hergestellt.

Ein Standardwürfel aus Betonmauerwerk mit einer Kentenlänge von 5,1 cm wurde 15 Sekunden lang in die oben hergestellte Lösung getaucht, Übernacht getrocknet (16 Stunden) und dann 24 Stunden in Wasser mit einer Eintauchtiefe von 0,63 cm gelegt. Ein Vergleichswürfel aus unbehandeltem Betonmauerwerk absorbierte 5,0^cß> Wasser bezogen auf sein Gewicht, während der behandelte Würfel nur 0,2$ Wasser bezogen auf sein Gewicht absorbierte.

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Claims

P_§_t_e_n_t_a_ii_s_p__r_ü_c_h_§

1, Verfahren zur hydrophoben Ausrüstung von Substraten durch Auftragen von Gemischen auf Organopolysiloxangrundlage, dadurch gekennzeichnet , daß Gemische aus

(A) 70 bis 98 Gew.-^i Erdöl mit einer Viskosität von 20 bis 300 SSU/50°C und

(B) 2 bis 30 Gew.-5$ eines benzollöslichen, mit (A) verträglichen Organosiloxanmischpolymerisates, das im wesentlichen aus (1) (CH,).,SiO../^-Einheiten ^und (2) SiOg-Einheiten aufgebaut ist, wobei das Verhältnis der Einheiten (1) zu den Einheiten (2) im Bereich von 0,65/1 bis 1,2/1 liegt und mit einem Sigebundenen Hydroxylgruppengehalt von mindestens 0,8$, bezogen auf das Gewicht des Organosiloxanmischpolymerisates, verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische aus

(A) 95 bis 98 Gew.-^ Erdöl und

(B) 2 bis 5 Gew.-^ des benzollöslichen Organoeiloxanmiachpolymerieates verwendet werden·

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Komponente (A) Mineralöl verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3 » dadurch gekenn zeichnet, daß als Komponente (B) ein benzollösliches Siloxanmischpolymerisat mit einem Hydroxylgruppengehalt von 1 bis Υ/ο, bezogen auf das Gewicht desselben verwendet wird.

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