DE3834462A1 - Verfahren und mittel zur baustoffkonsolidierung und si-haltige polykondensate hierfuer - Google Patents

Verfahren und mittel zur baustoffkonsolidierung und si-haltige polykondensate hierfuer

Info

Publication number
DE3834462A1
DE3834462A1 DE19883834462 DE3834462A DE3834462A1 DE 3834462 A1 DE3834462 A1 DE 3834462A1 DE 19883834462 DE19883834462 DE 19883834462 DE 3834462 A DE3834462 A DE 3834462A DE 3834462 A1 DE3834462 A1 DE 3834462A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
general formula
groups
silicate
weight
carbon atoms
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.)
Withdrawn
Application number
DE19883834462
Other languages
English (en)
Inventor
Rudolf Dr Herrmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19883834462 priority Critical patent/DE3834462A1/de
Publication of DE3834462A1 publication Critical patent/DE3834462A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • 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
    • 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
    • C04B41/495—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 oligomers or polymers
    • C04B41/4977—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 oligomers or polymers characterised by the number of silicon atoms
    • 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
    • C04B41/50—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 inorganic materials
    • C04B41/5076—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 inorganic materials with masses bonded by inorganic cements
    • C04B41/5089—Silica sols, alkyl, ammonium or alkali metal silicate cements
    • 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
    • C04B41/60—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
    • C04B41/61—Coating or impregnation
    • C04B41/62—Coating or impregnation with organic materials
    • C04B41/64—Compounds having one or more carbon-to-metal of carbon-to-silicon linkages
    • 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
    • C04B41/60—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
    • C04B41/61—Coating or impregnation
    • C04B41/65—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/68—Silicic acid; Silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konsolidierung von anorganischen Baumaterialien durch Behandlung derselben mit hydrolysierbarem, organischem Silikat sowie neue Polykondensate und Konsolidierungsmittel zur Verwendung in diesem Verfahren.
Es ist seit langem bekannt, Tetraalkylsilikate, entweder als solche oder gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel, als Binde- bzw. Imprägniermittel für anorganische Stoffe zu verwenden, siehe z. B. DE-OS 23 18 494. Dabei führt die Feuchtigkeit in der Umgebungsluft zu einer mehr oder weniger schnellen (in Abhängigkeit von der Anwesenheit eines Katalysators) Hydrolyse und anschließenden Kondensation des Alkylsilikats, bis schließlich SiO₂ in den Poren des anorganischen Materials zurückbleibt und dem letzteren dadurch eine verbesserte Härte verleiht. Nachteilig an den bisher bekannten Konsolidierungsmitteln ist, daß leicht Versprödungen eintreten, kein besonders hohes Festigkeitsniveau erreicht werden kann und sehr dichte Steine (z. B. Granite, Maulbronner Sandstein) nur mit sehr geringem Erfolg gefestigt werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Konsolidierung von anorganischen Baumaterialien und ein in diesem Verfahren verwendbares Konsolidierungsmittel zur Verfügung zu stellen, daß den bisher bekannten Verfahren bzw. Konsolidierungsmitteln hinsichtlich der Erhöhung der Biege-, Zug- und Druckfestigkeit, der Haftzugfestigkeit, der Abriebfestigkeit und der Erhöhung der Schlagfestigkeit des behandelten Baumaterials überlegen ist.
Diese Aufgabe wird durch das in den obigen Ansprüchen definierte Verfahren bzw. Konsolidierungsmittel gelöst.
Überraschenderweise wurde nämlich festgestellt, daß sich die obengenannten Eigenschaften des Baumaterials im Vergleich zum Einsatz von vollständig zu SiO₂ hydrolysierbarem Silikat verbessern, wenn im Hydrolyse- und Kondensationsprodukt (Polykondensat) noch ein gewisser Prozentsatz an organischen Gruppen zurückbleibt. Diese organischen Gruppen werden erfindungsgemäß von Silikaten geliefert, die 1 bis 3 direkt an das Siliciumatom gebundene aliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppen aufweisen. Der Rest der insgesamt 4 an das Siliciumatom gebundenen Gruppen besteht dann wie bei den bisher verwendeten Silikaten aus Alkoxygruppen und/oder von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid abgeleiteten Oxyresten.
Für die Gruppen X und R in der allgemeinen Formel (I) gilt: Alkylgruppen X sind solche mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt solche mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, und insbesondere solche mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen. Konkrete Beispiele hierfür sind n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, sek.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, n-Octyl, i-Octyl, 2-Ethylhexyl, Nonyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl und Octadecyl. Wie ersichtlich, können die Alkylgruppen X gerad- oder verzweigtkettig sein.
Cycloalkylgruppen X sind solche mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cyclooctyl. Diese cyclischen Gruppen können gegebenenfalls ein oder zwei Methylgruppen tragen.
Arylgruppen X sind solche mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6 bis 14 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugte Beispiele hierfür sind Phenyl, Naphthyl, Biphenylyl und Terphenylyl, insbesondere Phenyl.
Die Aralkyl- und Alkarylgruppen X mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 7 bis 15 Kohlenstoffatomen, leiten sich ab von den obengenannten Alkyl- und Arylgruppen. Besonders bevorzugte Beispiele hierfür sind Benzyl, Phenethyl, Tolyl, Xylyl, Ethylphenyl, Cumyl und Phenylmethylphenyl.
Die obigen Gruppen X können mit 1 bis 3 Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein. Beispiele für bevorzugte Alkoxygruppen sind Methoxy, Ethoxy, i-Propoxy und sek.-Butoxy. Bevorzugt weisen die obigen Reste - wenn überhaupt - eine oder zwei Alkoxygruppen auf.
Wenn in der allgemeinen Formel (I) n 2 oder 3 ist, dann können die Reste X gleich oder verschieden sein. Wegen der leichteren Zugänglichkeit werden identische Reste bevorzugt.
Die Reste R in der allgemeinen Formel (I) sind Alkoxygruppen mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere 2 bis 16 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugte Reste sind Ethoxy, i-Propoxy, sek.-Butoxy, Octyloxy, Decyloxy, Dodecyloxy und Hexadecyloxy. Während Ethoxy als Bedeutung von R deshalb besonders bevorzugt ist, weil das bei der Hydrolyse entstehende Ethanol ungiftig ist, kann auch die Anwesenheit von Alkoxyresten mit 8 Kohlenstoffatomen und darüber von Vorteil sein, weil diese bei der Hydrolyse zu Alkoholen führen, die schwerflüchtig sind und in einem gewissen Maß die Wirkung der Reste X verstärken. Besonders bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel (I) mit n =1 enthalten entweder drei Ethoxyreste, zwei Ethoxyreste und einen langkettigen (C8-18)Alkoxyrest oder einen Ethoxyrest und zwei langkettige Alkoxyreste. Bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel (I) mit n =2 enthalten entweder 2 Ethoxyreste oder einen Ethoxyrest und einen langkettigen Alkoxyrest. Verbindungen der allgemeinen Formel (I) mit n =3 weisen vorzugsweise einen Ethoxyrest auf.
Weitere Reste R in der allgemeinen Formel (I) sind solche, die sich von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid ableiten und bis zu 5 derartigen Einheiten enthalten. Beispiele hierfür sind HO-CH₂-CH₂-O-, HO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-, HO-CH₂-CH₂-(O-CH₂-CH₂)₂-O- und HO-C₃H₇-O-C₃H₇-O-. Gegebenenfalls können die OH-Gruppen dieser Reste durch CH₃O- oder C₂H₅O-Reste ersetzt sein.
Selbstverständlich können die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) gleichzeitig sowohl Alkoxygruppen als auch von Alkylenoxiden abgeleitete Reste als Gruppen R aufweisen.
Der Index n in der allgemeinen Formel (I) ist eine ganze Zahl von 1 bis 3, bevorzugt 1 oder 2, und insbesondere 1.
Statt oder zusammen mit den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können erfindungsgemäß auch Vorkondensate aus denselben eingesetzt werden, die durch teilweise Hydrolyse und Kondensation entstanden sind. Diese Vorkondensate können durchschnittlich 2 bis 10 Siliciumatome aufweisen. Die obere Grenze für die Anzahl der Siliciumatome ergibt sich daraus, daß höhermolekulare Kondensate zu viskos und/oder in einem geeigneten Lösungsmittel nicht mehr in ausreichendem Maße löslich sind, um noch mit vernünftigem Aufwand auf Baumaterialien aufgetragen werden zu können.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verbindung der allgemeinen Formel (I) oder das davon abgeleitete Vorkondensat in einer Mindestmenge von 20 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an organischem, hydrolysierbarem Silikat, eingesetzt.
Der restliche Anteil an hydrolysierbarem Silikat (max. 80 Gew.-%, vorzugsweise maximal 50 Gew.-%) besteht vorzugsweise aus einem Silikat der allgemeinen Formel (I) mit n =0, d. h. mit vier Resten R, die wie oben definiert sind (einschließlich der bevorzugten Bedeutungen). Ein besonders bevorzugtes Silikat ist in diesem Zusammenhang Tetraethylsilikat. Selbstverständlich können auch hier Verbindungsgemische und/oder Vorkondensate mit bis zu zehn Si-Atomen verwendet werden und natürlich ist es auch möglich, Vorkondensate zu verwenden, die sich sowohl von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) mit n =1, 2 oder 3 als auch von solchen mit n =0 ableiten. Werden derartige Vorkondensate ausschließlich eingesetzt, gilt auch hier, daß diese sich zu mindestens 20 Gew.-% von monomerem Silikat der allgemeinen Formel (I) mit n =1,2 oder 3 ableiten sollten. Werden Gemische aus monomeren und oligomeren Verbindungen eingesetzt, so sollte ebenfalls darauf geachtet werden, daß in der Summe aus monomeren Verbindungen und den monomeren Verbindungen, die als Ausgangsstoffe für die Herstellung der Vorkondensate dienen, die Silikate der allgemeinen Formel (I) mit n =1 bis 3 zu mindestens 20 Gew.-% enthalten sind.
Bei der Herstellung von Vorkondensaten, aber auch ganz allgemein vor der Behandlung des Baumaterials mit den hydrolysierbaren Silikaten, wird es bevorzugt, einen Katalysator zuzugeben, der Hydrolyse bzw. Kondensation der Silikatverbindungen beschleunigt. Für diesen Zweck geeignete Verbindungen sind Protonen oder Hydroxylionen abspaltende Verbindungen und Amine. Spezielle Beispiele hierfür sind organische und anorganische Säuren, wie z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure. Ameisensäure, Essigsäure, sowie organische oder anorganische Basen, wie z. B. Ammoniak, Alkali- und Erdalkalimetallhydroxide, z. B. Natrium- Kalium- oder Calciumhydroxid, und Amine, z. B. niedere Alkylamine oder Alkanolamine.
Besonders bevorzugte Hydrolyse-(Kondensations-)Katalysatoren sind jedoch Lewis-Säuren, insbesondere hydrolysierbare Verbindungen von Bor, Aluminium, Titan und Zirkonium. Unter diesen Verbindungen sind wiederum die Halogenide (z. B. AlCl₃, BCl₃, TiCl₄ und ZrCl₄) und insbesondere die Alkoxide besonders bevorzugt. Beispiele für die letzteren sind B(OR′)₃, Al(OR′)₃, Ti(OR′)₄ und Zr(OR′)₄, wobei R′ vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl, Ethyl, i-Propyl und sek.-Butyl, ist. Derartige Verbindungen werden vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf monomeres und/oder oligomeres Silikat, eingesetzt. Wurde bereits zur Herstellung des Vorkondensats ein derartiger Katalysator verwendet, so ist es nicht unbedingt erforderlich, vor der erfindungsgemäßen Behandlung des Baumaterials weiteren Katalysator zuzugeben, obwohl dies bevorzugt wird. Werden ausschließlich monomere Verbindungen eingesetzt, wird der Katalysator dem Silikat vorzugsweise kurz vor der Verwendung zugesetzt.
Solange das erfindungsgemäß zu verwendende Silikat (inklusive dem Vorkondensat) bzw. die Mischung desselben mit einem Katalysator flüssig (niedrig-viskos) genug ist, um als solches auf das Baumaterial aufgetragen zu werden, erübrigt sich die Verwendung eines Lösungsmittels. Wenn aber ein Vorkondensat eingesetzt wird und dieses in Anwesenheit eines Lösungsmittels hergestellt wurde, muß dieses Lösungsmittel nicht extra entfernt werden. Genauso kann man das erfindungsgemäß zu verwendende Silikat in einem geeigneten Lösungsmittel lösen, auch wenn dies unter dem Gesichtspunkt der Viskositätserniedrigung nicht nötig wäre.
Für diesen Zweck geeignete Lösungsmittel sind prinzipiell solche, die die gewünschte Hydrolyse und Kondensation der Silikate nicht merklich beeinträchtigen und nicht zu schwer flüchtig sind, aber auch über keine zu hohe Viskosität verfügen. Bevorzugte Lösungsmittel sind aliphatische Alkohole mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere Ethanol, Propanol, Butanol und Hexanol, wobei Ethanol besonders bevorzugt wird. Andere geeignete Lösungsmittel sind aliphatische und aromatische, gegebenenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 18, vorzugsweise 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Hexan, Heptan, Octan, Decan, Dodecan, Toluol, Xylol, Ethylbenzol, Cumol, Trimethylbenzol, Chlorbenzol, Cyclohexan usw. Selbstverständlich können auch andere Lösungsmittel eingesetzt werden, wie z. B. Ketone (z. B. Aceton und Butanon), Ether (z. B. THF, Dioxan und Di-n-butylether) und Ester (z. B. Ethylacetat). Wird Lösungsmittel verwendet, so sollte es nicht mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 25 Gew.-%, der Gesamtmenge von Silikat, (gegebenenfalls) Katalysator und Lösungsmittel ausmachen.
Demgemäß werden die erfindungsgemäßen Konsolidierungsmittel für anorganische Baumaterialien aus den folgenden Komponenten hergestellt:
  • (a) 20 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 100 Gew.-%, eines Silikats der allgemeinen Formel (I) mit n =1 bis 3 und/oder eines daraus hergestellten Vorkondensats mit durchschnittlich bis zu 10 Si-Atomen;
  • (b) 0 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, eines Silikats der allgemeinen Formel (I) mit n =0 und/oder eines daraus hergestellten Vorkondensats mit durchschnittlich bis zu 10 Si-Atomen, wobei die Summe aus (a) und (b) 40 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 100 Gew.-%, beträgt;
  • (c) 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, eines Katalysators; und
  • (d) 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 25 Gew.-%, eines inerten organischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches.
Das obige Konsolidierungsmittel eignet sich besonders zur Konsolidierung von Natursteinen, Ziegel, Mörtel und mineralischen Baustoffen, wobei es für die Konsolidierung von Natursteinen, z. B. Sandsteinen, ganz besonders gut geeignet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann z. B. durchgeführt werden, indem man das oben beschriebene Konsolidierungsmittel in geeigneter Weise auf das zu behandelnde Baumaterial aufbringt. Dies kann auf jede bekannte Art und Weise geschehen, z. B. durch Sprühen, Streichen, Tauchen und Gießen, bevorzugt aber durch Sprühen.
Das folgende Beispiel beschreibt die Herstellung eines erfindungsgemäßen Mittels, das als solches auf ein Baumaterial aufgebracht werden kann.
Beispiel
1000 g n-C₈H₁₇-Si(OC₂H₅)₃ (3,6 Mol), 753 Si(OC₂H₅)₄ (3,6 Mol) und 16 g B(OCH₃)₃ werden in 1,6 l Ethanol (96%ig) bei Raumtemperatur gelöst. Das im Ethanol vorhandene Wasser führt dabei zu einer teilweisen Hydrolyse und Kondensation der vorhandenen Si- und B-Verbindungen. Die Lösung kann sofort oder aber auch erst nach einigen Stunden auf das Baumaterial aufgetragen (z. B. aufgesprüht) werden.

Claims (12)

1. Verfahren zur Konsolidierung von anorganischen Baumaterialien durch Behandlung derselben mit hydrolisierbarem, organischem Silikat, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat zu mindestens 20 Gew.-% aus mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel (I): SiX n R4-n (I)in welcher
die Gruppen X, die gleich oder verschieden sein können, Alkylgruppen mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylgruppen mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, Arylgruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder Aralkyl- oder Alkarylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellen, wobei die soeben genannten Gruppen gegebenenfalls mit 1 bis 3 C1-4-Alkoxygruppen substituiert sein können;
die Reste R, die gleich oder verschieden sein können, für Alkoxygruppen mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen und/oder für von Polyethylenoxid, Polypropylenoxid und/oder Polyethylenpropylenoxid mit bis zu 5 Ethylenoxid- und/oder Propylenoxideinheiten abgeleitete Oxygruppen stehen; und n =1, 2 oder 3;
und/oder einem davon abgeleiteten Vorkondensat mit bis zu 10 Siliciumatomen besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindung(en) der allgemeinen Formel (I) und/oder davon abgeleitetem Vorkondensat 50 bis 100 Gew.-% beträgt.
3. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das restliche Silikat aus Verbindungen der allgemeinen Formel (I) mit n =0 und/oder davon abgeleiteten Vorkondensaten mit bis zu 10 Si-Atomen besteht.
4. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat zusammen mit einem Katalysator eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ausgewählt ist aus B(OR′)₃, Al(OR′)₃, Ti(OR′)₄ und Zr(OR′)₄ oder Mischungen derselben, wobei R′ für eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht.
6. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Silikat, eingesetzt wird.
7. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den anorganischen Baumaterialien um Natursteine, Ziegel, Mörtel und mineralische Baustoffe, insbesondere um Natursteine, handelt.
8. Polykondensate, erhältlich durch Hydrolyse und nachfolgende Kondensation von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) mit n =1 und/oder 2 und Verbindungen der allgemeinen Formel (I) mit n =0 im Molverhältnis 1 : 3 bis 1 : 0,1 in Anwesenheit der Wassermenge, die einen durchschnittlichen Kondensationsgrad von 2 bis 10 liefert.
9. Polykondensate nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrolyse in Anwesenheit eines wie in Anspruch 5 definierten Katalysators durchgeführt wird.
10. Polykondensate nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Verbindungen der allgemeinen Formel (I), eingesetzt wird.
11. Polykondensate nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen X in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) ausgewählt sind aus Hexyl, Octyl und/oder Phenyl und daß die Reste R für Ethoxy, Propoxy und/oder Butoxy stehen.
12. Konsolidierungsmittel für anorganische Baumaterialien, hergestellt aus:
  • (a) 20 bis 100 Gew.-% eines wie in Anspruch 1 definierten Silikats der allgemeinen Formel (I) und/oder eines davon abgeleiteten Vorkondensats mit bis zu durchschnittlich 10 Si-Atomen;
  • b) 0 bis 80 Gew.-% eines Silikats der allgemeinen Formel (I) mit n =0 und/oder eines davon abgeleiteten Vorkondensats mit bis zu durchschnittlich 10 Si-Atomen, wobei die Summe aus (a) plus (b) 40 bis 100 Gew.-%, beträgt;
  • (c) 0 bis 10 Gew.-%, eines Hydrolyse- bzw. Kondensationskatalysators; und
  • (d) 0 bis 50 Gew.-% eines inerten organischen Lösungsmittels mit einem Siedepunkt von 50 bis 200°C oder eines Gemisches derartiger Lösungsmittel.
DE19883834462 1988-10-10 1988-10-10 Verfahren und mittel zur baustoffkonsolidierung und si-haltige polykondensate hierfuer Withdrawn DE3834462A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883834462 DE3834462A1 (de) 1988-10-10 1988-10-10 Verfahren und mittel zur baustoffkonsolidierung und si-haltige polykondensate hierfuer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883834462 DE3834462A1 (de) 1988-10-10 1988-10-10 Verfahren und mittel zur baustoffkonsolidierung und si-haltige polykondensate hierfuer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3834462A1 true DE3834462A1 (de) 1990-04-12

Family

ID=6364786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19883834462 Withdrawn DE3834462A1 (de) 1988-10-10 1988-10-10 Verfahren und mittel zur baustoffkonsolidierung und si-haltige polykondensate hierfuer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3834462A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8062754B2 (en) 2005-07-29 2011-11-22 Bluestar Silicones France Method for hydrophobising and improving the beading effect of construction materials
DE102005063467B4 (de) 2005-05-10 2018-05-24 Ralf Peter Jaklin Verfahren zur Versiegelung einer Betonfläche und oberflächenversiegelte Betonfläche

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2460799A (en) * 1947-02-21 1949-02-08 Dow Chemical Co Production of organopolysiloxane resins with the aid of aluminum alkoxide
FR1320548A (fr) * 1962-04-25 1963-03-08 Thomson Houston Comp Francaise Procédé pour préparer des compositions d'organopolysiloxanes
US3328481A (en) * 1964-04-20 1967-06-27 Dow Corning Organosilicon resins
DE1459914A1 (de) * 1962-09-12 1969-01-23 Dow Corning Waessrige Loesungen von Organosiliciumverbindungen zum Hydrophobieren von Mauerwerk
DE1495418B2 (de) * 1961-04-19 1971-10-14 Dow Corning Corp, Midland, Mich (V St A ) Verfahren zur herstellung homogener loesungen von organo silanolen und organosiloxanolen durch hydrolyse
DE2023976B2 (de) * 1970-05-15 1972-12-21 Stauffer Wacker Silicone Corp , Adrian, Mich (V St A ) Verfahren zur herstellung von mitteln zum wasserabweisendmachen von oberflaechen fester stoffe, insbesondere von mauerwerk und glas
DE2330887A1 (de) * 1973-06-16 1975-01-09 Goldschmidt Ag Th Verwendung von alkyl/aryl-alkoxypolysiloxanen zur impraegnierung
DE2053110B2 (de) * 1970-10-29 1977-03-10 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zur verbesserung des oberflaechenschutzes von porigen materialien
DE2318494B2 (de) * 1973-04-12 1977-03-17 Wacker-Chemie GmbH, 8000 München Bindemittel bzw. impraegniermittel auf grundlage von alkylsilikaten fuer anorganische stoffe
DE2029446C3 (de) * 1970-06-15 1979-06-28 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zum Imprägnieren von Mauerwerk, Beton und Fassadenaußenputz
DE3037220A1 (de) * 1980-10-02 1982-04-29 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Stabile waessrige impraenierloesungen aus hydrolierten alkyltrialkoxisilanan
DE3404949C1 (de) * 1984-02-11 1985-05-09 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Wasserloesliche Zirkonsaeureester
DE3412648A1 (de) * 1984-04-04 1985-10-24 Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen Verfahren zur herstellung von siliconharzvorprodukten
EP0101816B1 (de) * 1982-07-31 1985-12-18 Hüls Troisdorf Aktiengesellschaft Tiefenimprägnierung von Beton
EP0186265A2 (de) * 1984-12-22 1986-07-02 Dow Corning Limited Siloxanzusammensetzungen und ein Verfahren zum Behandeln von Gegenständen
DE3627060C1 (de) * 1986-08-09 1987-07-16 Goldschmidt Ag Th Verfahren zum Impraegnieren von mineralischen Baustoffen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
EP0234024A1 (de) * 1986-02-14 1987-09-02 Pcr Group, Inc. Wässerige, Silane enthaltende Systeme zum Wasserabweisendmachen von Maueroberflächen
DE3613384C1 (de) * 1986-04-21 1988-01-07 Wacker Chemie Gmbh Waessrige Emulsionen von Organopolysiloxan und Verwendung solcher Emulsionen
EP0273867A2 (de) * 1987-01-02 1988-07-06 Richard Kaufmann & Co. Mittel zur Verbesserung der hydrophoben Eigenschaften von anorganischen Materialien
EP0275378A1 (de) * 1986-12-10 1988-07-27 General Electric Company Wasserabweisendes Mittel für Bauwerke

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2460799A (en) * 1947-02-21 1949-02-08 Dow Chemical Co Production of organopolysiloxane resins with the aid of aluminum alkoxide
DE1495418B2 (de) * 1961-04-19 1971-10-14 Dow Corning Corp, Midland, Mich (V St A ) Verfahren zur herstellung homogener loesungen von organo silanolen und organosiloxanolen durch hydrolyse
FR1320548A (fr) * 1962-04-25 1963-03-08 Thomson Houston Comp Francaise Procédé pour préparer des compositions d'organopolysiloxanes
DE1459914A1 (de) * 1962-09-12 1969-01-23 Dow Corning Waessrige Loesungen von Organosiliciumverbindungen zum Hydrophobieren von Mauerwerk
US3328481A (en) * 1964-04-20 1967-06-27 Dow Corning Organosilicon resins
DE2023976B2 (de) * 1970-05-15 1972-12-21 Stauffer Wacker Silicone Corp , Adrian, Mich (V St A ) Verfahren zur herstellung von mitteln zum wasserabweisendmachen von oberflaechen fester stoffe, insbesondere von mauerwerk und glas
DE2029446C3 (de) * 1970-06-15 1979-06-28 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zum Imprägnieren von Mauerwerk, Beton und Fassadenaußenputz
DE2053110B2 (de) * 1970-10-29 1977-03-10 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zur verbesserung des oberflaechenschutzes von porigen materialien
DE2318494B2 (de) * 1973-04-12 1977-03-17 Wacker-Chemie GmbH, 8000 München Bindemittel bzw. impraegniermittel auf grundlage von alkylsilikaten fuer anorganische stoffe
DE2330887A1 (de) * 1973-06-16 1975-01-09 Goldschmidt Ag Th Verwendung von alkyl/aryl-alkoxypolysiloxanen zur impraegnierung
DE3037220A1 (de) * 1980-10-02 1982-04-29 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Stabile waessrige impraenierloesungen aus hydrolierten alkyltrialkoxisilanan
EP0101816B1 (de) * 1982-07-31 1985-12-18 Hüls Troisdorf Aktiengesellschaft Tiefenimprägnierung von Beton
DE3404949C1 (de) * 1984-02-11 1985-05-09 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Wasserloesliche Zirkonsaeureester
DE3412648A1 (de) * 1984-04-04 1985-10-24 Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen Verfahren zur herstellung von siliconharzvorprodukten
EP0186265A2 (de) * 1984-12-22 1986-07-02 Dow Corning Limited Siloxanzusammensetzungen und ein Verfahren zum Behandeln von Gegenständen
EP0234024A1 (de) * 1986-02-14 1987-09-02 Pcr Group, Inc. Wässerige, Silane enthaltende Systeme zum Wasserabweisendmachen von Maueroberflächen
DE3613384C1 (de) * 1986-04-21 1988-01-07 Wacker Chemie Gmbh Waessrige Emulsionen von Organopolysiloxan und Verwendung solcher Emulsionen
DE3627060C1 (de) * 1986-08-09 1987-07-16 Goldschmidt Ag Th Verfahren zum Impraegnieren von mineralischen Baustoffen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
EP0275378A1 (de) * 1986-12-10 1988-07-27 General Electric Company Wasserabweisendes Mittel für Bauwerke
EP0273867A2 (de) * 1987-01-02 1988-07-06 Richard Kaufmann & Co. Mittel zur Verbesserung der hydrophoben Eigenschaften von anorganischen Materialien

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Buch: NOLL, Walter: Chemie und Technologie der Silicone. Verlag Chemie GmbH, Weinheim/Bergst., 1968, S.168-171, S.175-176, S.179-187 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005063467B4 (de) 2005-05-10 2018-05-24 Ralf Peter Jaklin Verfahren zur Versiegelung einer Betonfläche und oberflächenversiegelte Betonfläche
US8062754B2 (en) 2005-07-29 2011-11-22 Bluestar Silicones France Method for hydrophobising and improving the beading effect of construction materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0814110B1 (de) Oligomerengemisch kondensierter Alkylalkoxysilane
EP0093310B2 (de) Verfahren zur Herstellung von feinteiligen, stabilen O/W-Emulsionen von Organopolysiloxanen
DE3613384C1 (de) Waessrige Emulsionen von Organopolysiloxan und Verwendung solcher Emulsionen
DE69115812T2 (de) Latente Carbamat-Silizium-Haftvermittler und Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
DE661246T1 (de) Verfahren zur Herstellung von Formen aus feuerfestem Material und Bindemittel dafür.
DE1471095A1 (de) Verfahren zur Herstellung von keramikartigen Gebilden
EP1303557B1 (de) Ammoniumgruppen aufweisende organosiliciumverbindungen
DE19904496A1 (de) Wäßrige Cremes von Organosiliciumverbindungen
DE3007684A1 (de) Hitzehaertbare zusammensetzungen
DE4128893A1 (de) Beschichtungen auf siliconharzbasis
EP0273867B1 (de) Mittel zur Verbesserung der hydrophoben Eigenschaften von anorganischen Materialien
DE1286038B (de) Verfahren zur Herstellung von kondensierten, mindestens zwei verschiedene Metallatome enthaltenden Metallalkoholaten
DE4033157C2 (de)
DE3834462A1 (de) Verfahren und mittel zur baustoffkonsolidierung und si-haltige polykondensate hierfuer
DE1769508A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Hydrophobiermitteln
DE1814823C3 (de) In Abwesenheit von Wasser lagerfähige, bei Zimmertemperatur zu Elastomeren härtbare Diorganopolysiloxanformmassen
DE60006111T2 (de) Aluminosiloxanverbindungen und verfahren zu ihrer herstellung
DE1793748C3 (de)
DE2632835C3 (de) Verfahren zum Binden von anorganischen Stoffen
DE1050543B (de) Verfahren zur Herstellung von basischen farbegalisierenden und -dispergiei-enden PoIyglykolathern
WO2012041933A1 (de) Reaktivharze und damit hergestellte formkörper und flächige oder textile materialien mit teilchenförmigen polysilazanen als neuen flammfestmachern
DE2400458A1 (de) Betonentschalungsmittel
DE855164C (de) Verfahren zur Herstellung von Siloxanharzen
DE2318494C3 (de) Bindemittel bzw. Imprägniermittel auf Grundlage von Alkylsilikaten für anorganische Stoffe
DE1644969B2 (de) Formfreigabemittel und verfahren zu dessen herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8139 Disposal/non-payment of the annual fee