DE1767490C3 - Verwendung von Gemischen aus Erdöl und Polysiloxanen zur hydrophoben Ausrüstung von pulverförmigen oder porösen Materialien - Google Patents

Verwendung von Gemischen aus Erdöl und Polysiloxanen zur hydrophoben Ausrüstung von pulverförmigen oder porösen Materialien

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Description

Beton
2O
zur hydrophoben Ausrüstung von Zementbauteilen, Zementvergußmaterial s. wie Pulvern aus Mörtel, Gips, Aluminium, Siliciumdioxid, Titandioxid, Ruß, anorganischen Düngemitteln und Insektiziden.
2. Verwendung von Gemischen aus
(A) 95 bis 98 Gewichtsteilen Erdöl und
(B) 2 bis 5 Gewichtsprozent des benzollöslichcn Organosiloxannvschpolymerisats
für den in Anspruch L angegebenen Zweck.
35
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Gemischen aus Erdöl und siliciumorganischen Verbindungen zur wasserabweisen Jen Ausrüstung vertchiedener Oberflächen von pulverförmigcn oder porösen Materialien, wie gepulvertem Mörtel, gepulvertem Titandioxid, gepulvertem Gips, gepulvertem Aluminium, Siliciumdioxid oder Zcmentbautcilen. wodurch den Substraten aufgezeichnete hydrophobe Eigenschaften verliehen wird.
Die wasserabweisende Wirkung von Orgar.osiliciumverbindungeri ist zwar allgemein bekannt, ebenso deren Verwendung in Kombination mit Wachsen als Reinigungs- und Poliermittel. So werden beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 037 043 Gemische aus niederviskosen und hochviskosen Organopolysiloxancn sowie einem mit diesen beiden Organopolysiloxanen unverträglichen, harzartigen Organopolysiloxan als oberflächenschützende Poliermittel beschrieben, denen gegebenenfalls verschiedene Arten von Wachsen zugefügt werden können und die für mit Alkydlackschicht überzogene BU-chc Verwendung linden.
Nach Noil, »Chemie und Technologie der SiIicone«, I960, S. 385, ist es ferner bekannt, als Pflegc- und Poliermittel für die Behandlung von Lacken, Metallen, Holz oder Kunststoffen Gemische aus Wachsen und Siliconölen zu verwenden, wobei die Nichtmischbarkeit des Siliconöls und des Wachses Voraussetzung für die Erzielung der besten Wirkung ist. Derartige Polier- und Reinigungsmittel auf Wachsgrundlage sind indessen zur Behandlung von
,_ ....„ Mörtel,
. bereits zahlreiche Verkannt die jeuui:.. in jedem Fall bestimmte ie aufweisen. So ist es beispielsweise schon , Mörtel oder Beton unter Verwendung los-■'·' ι Kalkseifen oder ausgefällter Fettsäuren »V Arten oder der entsprechenden cycloohlenwasserstuffe oder auch ProteinproauKic wasserundurchlässig zu machen. Es wurde jedoch festgestellt, daß dieses Verfahren wemg befriedigt da die mechanische Fesügkei des so behandelten Mörtels oder Betons betrachüieh verm.n- deAltemati"verfahren zur Erzielung der wasserabwesenden Wirkung sind gleichfalls bekannt, wie S chten des in Frage stehenden Substrates mn Ammonium- oder Natriumstearate-i als wasser- *bw™sende Mittel. Dieses Verfahren hut aber den schwerwiegenden Nachteil, daß die wasserabweisenden Eigenschaften ziemlich kurzlebig sind.
Ferner wurden bereits verschiedene wasserabweisende Mittel auf reiner Organopolysi oxanbas.s und in Kombination mit organischen Produkten verwendet aber hierbei stehen in vielen Fallen die relativen Kosten dieser wasserabweisenden Mittel in bezug auf ihren tatsächlichen Wert in einem sehr ungunstigen Verhältnis.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Gemischen aus Organopolysiloxanen und organischen Produkten, die auf Substrate zur hydrophoben und wasserabweisenden Ausrüstung aufgetragen werden. können die schwerwiegenden Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden. Die verwendeten Mitte! sind leicht zugänglich und außerdem preisgünstig, was zu beträchtlichen Kosteneinsparungen durch den Verbraucher führt.
Frfindungsgemäß werden Gemische aus
(A) 70 bis 9S Gewichtsprozent IZrdö! mit einer Viskosität von 1.81 bis 64.6 cSt'37.78 C und
(B) 2 bis 30 Gewichtsprozent eines bcnzolioslichen, mit (A) verträglichen Organosiloxanmischpolymerisats, das im wesentlichen aus (I) (CH.t):1SiO, .,-Einheiten und (2) SiO.,-Einheiten aufgebaut ist, wobei das Verhältnis der Einhciten (I) zu den Einheiten (2) im Bereich von 0,65: 1 bis 1,2: I liegt und mit einem Si-gebundcncn Hydroxylgruppcngcha'u von mindestens 0,8'Vo, vorzugsweise 1 bis 3"o. bezogen auf das Gewicht des Organosiloxanmischpolymerisats.
zur hydrophoben Ausrüstung von Zcmentbauteilen. Zcmcntvergußmatcrial sowie Pulvern aus Mörtel. Gips, Aluminium. Siliciumdioxid, Titandioxid, Ruß, anorganischen Düngemitteln und Insektiziden verwendet.
Beispiele für Erdölkomponenten (A) sind Kohlenwasserstofföle wie Rohöl, Heizöl, JeiclHes Schmieröl, Leuchtpetroleum und vorzugsweise weißes Mineralöl, worunter ein praktisch färb- und geruchloses Paraffinöl zu verstehen ist. das durch gezielte finlfärbungsmaßnahmcn aus Erdölfraktionen gewonnen wird, neben zahllosen anderen.
Die als Komponente (B) verwendeten Organosiloxanmischpolymcrisate sind bekannte handelsübliche Produkte, die am besten durch Umsetzung
von Kieselsäurchydrosol mit Trimethylchlorsilwi hergestellt werden können. Einzelheiten dieses Verfahrens sind in der deutschen Patentschrift 912 756 beschrieben.
Die wesentlichen Eigenschaften des Organosiloxanmischpolymerisates sind definitionsgcmUli die genannten Siloxaneinheiten in dem angegebenen Verhältnis sowie die Benzollöslichkeit, der erforderliche Hydroxylgruppengehalt und die Verträglichkeit mit der Erdölkomponente. Unter der »Verträglichkeit« to 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 Organosiloxanrnischpolymerisates (B) ist von entscheidender Bedeutung. Es gibt hierbei keine maximale Grenze. Es wurde jedoch gefunden, daß ein Hydroxylgruppengehalt von etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent für den erlindungsgemäßcn Zweck besonders vorteilhaft ist.
Die Menge des Organosiloxanmischpolymerisates (B), die in der Mischung verwendet wird, muß ni-.r zur Erzielung der gewünschten wasserabweisenden Eigenschaften ausreichend sein. Vorzugsweise wird die Komponente (B) in einer Menge von 2 bis etwa H) Gewichtsprozent und insbesondere 2 bis 5 Gewichtsprozent eingesetzt.
Beispiele für Substrate, die mit den erfindungsgemäßen Gemischen behandelt werden können, sind Zementbauteile, gepulverter Mörte,. gepulverter Gips, gepulvertes Aluminium, Zementvc ;ußmaterial, Siliciumdioxid, gepulvertes Titandioxid und andere Pigmente für Anstrichfarben, Ruß, gepulverte anorganische Düngemittel und Insektizide.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Gemische als wasserabweisende Mitte! für 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 Ülmedium. wie Anstrichfarben, die Titandioxidpigmente enthalten, verwendbar.
Das Aufbringen der crfindungsgeinälkn Gemische auf die entsprechenden Substrate kann durch übliche Maßnahmen erfolgen. So können die Gemische in einem geeigneten gemeinsamen Lösungsmittel, wie Xylol, Toluol, Erdölfraktionen und Kerosin gelöst werden. Anschließend werden die gelösten Mischungen auf das Substrat durch Sprühen, Bürsten, Klischieren oder durch andere bekannte Maßnahmen aufgetragen.
Beispiel I
()0 Gewichtsteile pulverisierter Gips. 9.0 Gewichlstcilc Mineralöl und 1,0 Gewichtsteil eines Mischpolymerisates, das im wesentlichen aus |(C 11.^.,SiO1 J-Einheiten und (SiO.,)-Einhcitcn bestand, wobei das Verhältnis der [(CH3X1SiO1 .,!-Einheiten zu den (SiO.,)-Einheiten 1,05: 1 betrug und einen Hydroxy 1-gruppen^chalt von mindestens O.S Gewichtsprozent hatte, wurden vermischt, in Würfel mit einer Kantenlängs 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 0Zo seines Gewichtes in Wasser absorbierte.
Beispiel 2
Wurden die folgenden Verhältnisse des Mineralöls und des Mischpolymerisates für die entsprechenden Verhältnisse aus Beispiel I eingesetzt, wurden praktisch gleiche Ergebnisse erhalten.
(A) 7,0 Gewichtsteile Mineralöl und 3,0 GewichU-teile 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
Wurde ein handelsübliches Heizöl. Bunker-C-No.-6-Heizöl, das aliphatisch^, aromatische und Naphthenpeiroleum Fraktionen enthielt, an Stelle des Mineralöls aus Beispiel 1 verwendet, wurden praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten.
Beispiel 4
Wurden die folgenden Materialien an Stelle des Gipses aus Beispiel 1 verwendet, wurden praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten.
(A) Pulverisierter Mörtel
(B) Pulverisiertes Aluminium
(C) Pulverisiertes Tuindioxid
(D) Siliciumdioxid
(E) Zemcntvcrgußmatcriai
(F) Ruß
'G) Pulverisiertes Düngemittel
(H) Pulverisierte Insektizide
Beispiel 5
Aus 9-5 Gewichtsteilen einer handelsüblichen Erdc'.lfraklion mit einem Siedebereich von 141 bis 188 C als Verdünnungsmittel, 4,5 Gewiehtsteilen Mineralöl und 0.5 Gewiehtsteilen eines Mischpolymerisates, das im wesentlichen aus [(CHj)3SiO1 ,!-Einheiten und (SiO.,)-Einheilen bestand, wobei das Verhältnis der [(CH AjSiO. „!-Einheiten zu den (SiO.,)-Einheiten etwa 0.8:1 betrug, mit einem Si-gebundenen Hydroxylgruppengehalt von etwa 2.2 Gewichtsprozent wurde eine Lösung hergestellt.
Ein Standardwürfel aus Betonmauerwerk mit einer Kantenlänge von 5,1 cm wurde 15 Sekunden lang in die oben hergestellte Lösung getaucht, über Nacht getrocknet (16 Stunden) und dann 24 Stunden in Wasser mit einer Eintauchtiefe von 0,63 cm gelegt. Ein Verglcichswürfcl aus unbchandeltem Betonmauerwerk absorbierte 5,0" 0 Wasser, bezogen auf sein Gewicht, während der behandelte Würfel nur 0,2" ο Wasser, bezogen auf sein Gewicht, absorbierte.
i 767
Vergleichsversuche
Versuch 1
Untersuchte Lösungen:
1. Handelsübliche Erdölfraktion mit einem Siedebereich von 141 bis 188° C, die 4,3 Gewichtsprozent Mineralöl (A) enthielt;
2. handelsübliche Erdölfraktion gemäß 1., die 0,5 Gewichtsprozent eines Mischpolymerisates (B) aus (CHs)3SiO,/ä- und SiOä-Einheitcn im Verhältnis 0,65 :1,0* mit einem Si-gebundenen Hydroxylgruppengehalt von 1,76 Gewichtsprozent enthielt;
3. handelsübliche Erdölfraktion gemäß 1., die 4,25 Gewichtsprozent (A) aus 1. und 0,5 Gewichtsprozent (B) aus 2. enthielt.
Versuch 2
15
Ein Standardwürfel aus Zementmauerwerk mit
einer Kantenlänge von 5,1 cm wurde jeweils 15Sekünden lang in die zu untersuchende Lösung getaucht, über Nacht getrocknet (16 Stunden) und dann 72 Stunden in Wasser mit einer Eintauchtiefe von 0,63 cm gelegt. Ein unbehandcltcr Vergleichswürfel wurde denselben Bedingungen unterzogen. Die aufgenommenen Wassermengen in °'u der mit den Lösungen 1 bis 3 behandelten Würfel und des unbehandclten Würfels sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.
Tabelle I
r, , ., ... Waisei aufnahme
Benandkingslosiing „
keine 9,6
Lösung 1 (Komponente A) ".4
Lösung 2 (Komponente B) 8.2
Lösung 3 (Komponente A -)- B) 7,7
35 Untersuchte Verbindungen;
1. 4,3 Gewichtsteile Mineralöl (A);
2. 0,5 Gewichtsteile eines Mischpolymerisats (B) aus (CH„)3SiO,,8- und SiO2-Einheiten im Verhältnis 0,65 : 1 mit einem Si-gebundencn Hydroxylgruppengehalt von 1,76 Gewichtsprozent;
3. 4,25 Gewichtsteile (A) aus 1. und 0,5 Gewichisleile (B) aus 2.
Jeweils 100 g pulverisierter Gips wurden mit der zu untersuchenden Verbindung vermischt, in Würfel mit einer Kantenlänge von 2,54 cm gegossen und 1 Stunde lang vollständig in Wasser untergetaucht. Ein Vergleichswürfel aus Gips allein wurde derselben Behandlung unterzogen. Die aufgenommenen Wassermengen in % der aus dem mit den Verbindungen 1 bis 3 behandelten und den unbehandelten Gips hergesuTiten Würfel sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.
Tabelle II
Gipsbehandlung Wasscraufnahme
in ο
keine 20,7
Verbindung 1 (Komponente A) 15,4
Verbindung 2 (Komponente Bl 23,8
Verbindung 3 (Komponente A-! B) ... 10,8
Wie aus den Versuchen 1 und 2 ersichtlich, wurde mit den crfindungsgemäß beanspruchten Gemischen aus den Komponenten AiB jeweils eine deutlich verringerte Wasseraufnahme rrziclt als mit den Komponenten A und B allein.

Claims (1)

  1. I 767
    Patentansprüche: 1, Verwendung von Gemischen ays
    (A) 70 bis 98 Gewichtsprozent Erdöl mit einer Viskosität von 1,81 bis; 64,6 cSt/37,78° C und
    (B) 2 bis 30 Gewichtsprozent eines benzollöslichen, mit (A) verträglichen Organosiloxan- mischpolymerisate, das im wesentlichen aus (1) (CH3)3SiO„4-Einheiten und (2) SiO2-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 »5 mit einem Si-gebundenen Hydroxylgruppengehalt von mindestens 0,8 0Io, vorzugsweise
    1 bis 3°/o, bezogen auf das Gewicht des Organosiloxanmischpolymerisats,
    porösen und pulvert»™!»«! Malertaliei. cto otan-
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