PL186567B1

PL186567B1 - Sposób hydrofobowej impregnacji muru

Info

Publication number: PL186567B1
Application number: PL96313656A
Authority: PL
Inventors: Helmut Weber; Leonhard Gollwitzer; Ulrike Matschiner
Original assignee: Wacker Chemie Gmbh
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1996-04-05
Publication date: 2004-01-30
Also published as: EP0736504A3; HU9600893D0; HU224542B1; HUP9600893A2; DE59600445D1; CZ69996A3; CZ284122B6; DE19513238A1; EP0736504A2; SK282990B6; EP0736504B1; SK36196A3; ATE169894T1; HUP9600893A3; PL313656A1

Abstract

1 . Sposób hydrofobowej impregnacji muru polegajacy na impregnowaniu muru preparatami impregnujacymi, znamienny tym, ze mur traktuje sie w pierwszym etapie wysokodyspersyjnym, zemulgowanym w wodzie, impre- gnujacym preparatem, który zawiera (A1) organoalkoksysilan zawierajacy 1 albo 2 jedna- kowe albo rózne, ewentualnie chlorowcopodstawione, polaczone przez SiC jednowartosciowe rodniki C1 -C1 5 - weglowodorowe, a pozostale rodniki zawieraja jednakowe albo rózne grupy C 1 -C6-alkoksylowe, albo (A2) zawierajacy grupy alkoksylowe organosiloksan zbudowany z jednostek o wzorze ogólnym I, w którym R oznacza jednakowe albo rózne jednowartosciowe, ewentualnie chlorowcopodstawione, polaczone przez SiC rodniki C 1 -C 1 5-weglowodorowe, R1 oznacza jednakowe albo rózne jednowartosciowe rodniki C1 -C6-alkilowe, x oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przecietnie 0,9-1,8, y oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przecietnie 0,01-2,0 a z oznacza liczby 0, I, 2 albo 3, przecietnie 0,0-0,5, z tym, ze suma x. y oraz z wynosi najwyzej 3,5 albo (A3) mieszanine zlozona z organoalkoksysilanu i or- ganosiloksanu zawierajacego grupy alkoksylowe oraz (B) sól rozpuszczalnego w wodzie organicznego albo nieorganicznego kwasu i organopolisiloksanu, który dodat- kowo do innych jednostek organosiloksanów zawiera takie jednostki siloksanu, które zawierajajednowartosciowe,.. WZÓR I PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób hydrofobowej impregnacji polegający na impregnowaniu muru preparatami impregnującymi, charakteryzujący się tym, że mur traktuje się w pierwszym etapie wysokodyspersyjnym, zemulgowanym w wodzie, impregnującym preparatem, który zawiera (A1) organoalkoksysilan zawierający 1 albo 2 jednakowe albo różne, ewentualnie chlorowcopodstawione, połączone przez SiC jednowartościowe rodniki C1-C1 5-węglowodorowe, a pozostałe rodniki zawierająjednakowe albo różne grupy C1 -C6-alkoksylowe, albo (A2) zawierający grupy alkoksylowe organosiloksan zbudowany z jednostek o wzorze ogólnym I, w którym

R oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe, ewentualnie chlorowcopodstawione, połączone przez SiC rodniki Ci-Cis-węglowodorowe

R¹ oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe rodniki Ci-C6-alkilowe, x oznacza liczby 0,1,2 albo 3, przeciętnie 0,9-1,8, y oznacza liczby 0,1,2 albo 3, przeciętnie 0,01-2,0 a z oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0,0-0,5, z tym, że suma x, y oraz z wynosi najwyżej 3,5 albo (A3) mieszaninę złożoną z organoalkoksysilanu i organosiloksanu zawierającego grupy alkoksylowe oraz (B) sól rozpuszczalnego w wodzie organicznego albo nieorganicznego kwasu i organopolisiloksanu, który dodatkowo do innych jednostek organosiloksanów zawiera takie jednostki siloksanu, które zawierają jednowartościowe, połączone przez SiC rodniki z zasadowym azotem w ilościach wynoszących co najmniej 0,5% wagowego zasadowego azotu, w odniesieniu do ciężaru organopolisiloksanu, przy czym sole (B) są solami otrzymanymi z kwasów i polisiloksanów, które zbudowane są z jednostek o wzorze ogólnym II, w którym

R² oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe, wolne od zasadowego azotu, połączone przez SiC rodniki C1 -C15-węglowodorowe albo atom wodoru,

R³ oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe połączone przez SiC rodniki z zasadowym azotem,

R⁴ oznacza atom wodoru albo jednakowe lub różne rodniki CrC4-alkilowe, a oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0-2, zwłaszcza 0-1,8, b oznacza liczby 0 albo 1, przeciętnie 0,1-0,6, zwłaszcza 0,15-0,30, a c oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0,1-0,8, zwłaszcza 0,2 - 0,6, przy czym zawartość składnika (A2) w impregnacie wynosi 5-80% wagowych a zawartość składnika (B) wynosi 5-50% wag. a stosunek wagowy (A1) do (A2) wynosi 0:1 do 1:0, po czym w drugim etapie impregnuje się wodnym roztworem (C1) krzemianu metalu alkalicznego albo (C2) silikonianu metalu alkalicznego albo (C3) mieszaniny złożonej z krzemianu metalu alkalicznego i silikonianu metalu alkalicznego, przy czym krzemiany metali alkalicznych (C1) i silikoniany metali alkalicznych (C2) zbudowane są z jednostek o wzorze ogólnym IV, w którym

M oznacza atomy sodu albo potasu,

R⁷ oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe, połączone przez SiC rodniki C1 -C15-węglowodorowe, d oznacza liczby 0,1,2 albo 3, przeciętnie 0,5-2,2, zwłaszcza 0,8-1,5, a e oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0-2,0, zwłaszcza 0-1,5, z tym, że suma każdorazowych przeciętnych wartości d i e wynosi najwyżej 3,0, przy czym w etapie drugim impregnacji stosuje się impregnat, który zawiera 0,05 do 3% wag. sumy składników (C1) i (C2) na część wagową sumy stosowanych w impregnacie w pierwszym etapie impregnacji składników (A1), (A2) iB, liczonej każdorazowo w odniesieniu do bezwodnych substancji.

Korzystnie w sposobie według wynalazku w drugim etapie na część wagową sumy użytych w pierwszym etapie składników (A1) organoalkoksysilanu, (A2) organosiloksanu

186 567 zawierającego grupy alkoksylowe i soli (B) stosuje się 0,05-3 części wagowych sumy krzemianów metali alkalicznych (C1) i silikonianów metali alkalicznych (C2), każdorazowo obliczone jako bezwodne substancje, przy czym wstępującą w murze wilgoć zwalcza się korzystnie przez wstrzyknięcie do muru wyżej podanych składników (A1) albo (A2) albo (A3) i (B) oraz (C1) albo (C2) albo (C3).

W przypadku zgromadzenia w murze składników (A), (B) i (C) emulsja impregnującego preparatu zostaje złamana i krzemian metalu alkalicznego względnie silikonian metalu alkalicznego wytrąca się jako kwas krzemowy względnie organosiloksan. Natychmiast po wprowadzeniu (C1) krzemianu metalu alkalicznego albo (C2) silikonianu metalu alkalicznego substancje czynne osadzają się w porach muru i hydrofobizująje. Stary, przepojony wilgocią mur zostaje trwale zaimpregnowany hydrofobowe tak samo jak nowy, suchy i alkaliczny mur.

Traktowanie muru w odwrotnej kolejności, a mianowicie najpierw (C1) krzemianem metalu alkalicznego albo (C2) silikonianem metalu alkalicznego, a następnie wysokodyspersyjnym, zemulgowanym w wodzie, impregnującym preparatem daje gorszą hydrofobowość muru. Impregnujący preparat osadza się wtedy natychmiast w pobliżu miejsca, do którego wprowadzono (C1) krzemian metalu alkalicznego albo (C2) silikonian metalu alkalicznego i nie wnika w głąb muru.

Sposób według wynalazku nadaje się do hydrofobowej impregnacji każdego rodzaju muru, na przykład z cegieł, zbrojonego i niezbrojonego betonu, betonu porowatego, reńskiego pumeksu, naturalnych kamieni łącznie z kamieniem wapiennym, gipsu, cegły żużlowej i cegły silikatowej.

Sposób przydatny jest zwłaszcza do wgłębnej impregnacji już przepojonego wilgocią starego muru. Korzystnie sposób według wynalazku stosuje się do zwalczania wstępującej wilgoci w murze, przy czym wyżej podane składniki (A1) albo (A2), albo (A3) i (B) oraz (C1) albo (C2), albo (C3) wstrzykuje się do muru. Przy tym otwory nawierca się w murze korzystnie tuż nad poziomem ziemi z zewnątrz i/albo wewnątrz, korzystnie pochylone do wewnątrz. Otwory nawierca się korzystnie w odstępie wynoszącym 5-20 cm, zwłaszcza 9-13 cm. W przypadku murów o grubości od 60 cm rozmieszcza się korzystnie szereg otworów nawiercanych wewnątrz i szereg otworów z zewnątrz.

Do tych nawierconych otworów wprowadza się następnie jako środek do wstrzykiwania najpierw emulsję impregnującego preparatu i wodny rotwór (C1) krzemianu metalu alkalicznego albo (C2) silikonianu metalu alkalicznego. Przy tym można pracować pod zwiększonym ciśnieniem albo normalnym. Do obydwu etapów korzystnie stosuje się te same otwory nawiercone, środkami do wstrzyknięcia można napełniać nawiercone otwory na przykład za pomocą konewki albo poprzez umieszczone przy nawierconym otworze zasobniki. Środki do wstrzyknięcia można wprowadzać do nawierconych otworów również przez lance w sposób impulsowy. Korzystnie wtłacza się je do muru pod ciśnieniem, korzystnie wynoszącym do 3 MPa, zwłaszcza 0,5-2 MPa. Przy tym korzystnie stosuje się umieszczone w nawierconym otworze tulejki nazywane pakerami (uszczelniacze otworu wiertniczego).

Mur tam, gdzie rozmieszczone są nawiercone otwory, może być całkowicie przepojony wilgocią. Po przereagowaniu impregnującego preparatu i wodnego roztworu (C1) krzemianu metalu alkalicznego albo (C2) silikonianu metalu alkalicznego tworzy się warstwa izolacyjna, nad którą mur wysycha.

W przypadku murów z pustymi przestrzeniami oraz murów niejednorodnych, jak murów z kamieni łamanych, z cegieł dziurawek oraz niecałkowicie spoinowanych istnieje niebezpieczeństwo niekontrolowanego rozprowadzania środków do wstrzyknięcia poprzez defekty w murze. Odnośnie takich murów korzystnie przed wstrzyknięciem zemulgowanego w wodzie impregnującego preparatu przeprowadza się wstrzyknięcie zawiesiny cementowej w celu wypełnienia pustych przestrzeni. Korzystnie stosuje się jak najdrobniej zmielony cement określany również jako mikrocement. Najpierw nieotynkowany mur zamula się na płaszczyźnie wstrzykiwania, aby zapobiec wychodzeniu zawiesiny cementowej, zemulgowanego w wodzie preparatu impregnującego i wodnego roztworu (C1) krzemianu metalu alkalicznego albo (C2) silikonianu metalu alkalicznego.

186 567

Po zestaleniu się zawiesiny cementowej ponownie nawierca się otwory albo powyżej szeregu nawierconych otworów, przez które następowało wstrzyknięcie cementu, rozmieszcza się drugi szereg nawierconych otworów, przez które wprowadza się zemulgowany w wodzie preparat impregnujący oraz wodny roztwór (C1) krzemianu metalu alkalicznego albo (C2) silikonianu, metalu alkalicznego. W korzystnej postaci wykonania zawiesinę cementową wstrzykuje się przez pakery. Po rozprzestrzenieniu się zawiesiny cementowej przepycha się pakery za pomocą urządzenia rodzaju lanc. Potem wprowadza zemulgowany w wodzie preparat impregnujący oraz wodny roztwór (C1) krzemianu metalu alkalicznego albo (C2) silikonianu metalu alkalicznego.

Korzystnie po wstrzyknięciu zawiesiny cementowej czeka się 15-200 minut, zwłaszcza 30 - 60 minut, zanim wprowadzi się zemulgowany w wodzie preparat impregnujący. Odstęp pomiędzy zastosowaniem zemulgowanego w wodzie preparatu impregnującego i wodnego roztworu (C1) krzemianu metalu alkalicznego albo (C2) silikonianu metalu alkalicznego wynosi korzystnie co najmniej 120 minut, zwłaszcza 180 minut, a korzystnie najwyżej 5 dni, zwłaszcza 2 dni.

Stosowany preparat impregnujący może zawierać organoalkoksysilan (A1) albo mieszaninę więcej organoalkoksysilanów. Organoalkoksysilany zawierają co najmniej 1, a najwyżej 3 połączone przez SiC rodniki węglowodorowe oraz co najmniej 1, a najwyżej 3 rodniki alkoksylowe. Organoalkoksysilany (A1) zawierają korzystnie 1 albo 2 jednakowe albo różne, ewentualnie podstawione chlorowcem, połączone przez SiC jednowartościowe rodniki C1-Ci5-węglowodorowe, a pozostałe rodniki są jednakowymi albo różnymi rodnikami C1-C6alkoksylowymi.

Przykłady rodników C1-^-węglowodorowych stanowią rodniki alkilowe jak rodnik metylowy, etylowy, n-propylowy, izopropylowy, n-butylowy izobutylowy, tert-butylowy, n-pentylowy, izopentylowy, neopentylowy, tert-pentylowy; rodniki heksylowe, jak rodnik n-heksylowy; rodniki heptylowe, jak rodnik n-heptylowy; rodniki oktylowe, jak rodnik n-oktylowy oraz rodniki izooktylowe, jak rodnik 2,2,4-trimetylopentylowy; rodniki nonylowe, jak rodnik n-nonylowy; rodniki decylowe, jak rodnik n-decylowy; rodniki dodecylowe, jak rodnik n-dodecylowy; rodniki alkenylowe, jak rodnik winylowy i allilowy; rodniki cykloalkilowe, jak rodniki cyklopentylowy, cykloheksylowy, cykloheptylowy i rodniki metylocykloheksylowe; rodniki arylowe, jak rodnik fenylowy, naftylowy, antrylowy i fenantrylowy; rodniki alkiloarylowe, jak rodniki o-, m-, p- tolilowe; rodniki ksylilowe i etylofenylowe; rodniki aryloalkilowe, jak rodnik benzylowy, rodnik a- i β-fenyloetylowy.

Przykłady chlorowcopodstawionych rodników C1-Ci 5-węglowodorowych stanowią rodniki alkilowe podstawione atomami fluoru, chloru, bromu albo jodu, jak rodnik 3,3,3trifluoro-n-propylowy, rodnik 2,2,2,2',2',2'-heksafluoroizopropylowy, rodnik heptafluoroizopropylowy, oraz rodniki chlorowcoarylowe, jak rodnik 0-, m- i p-chlorofenylowy.

Szczególnie korzystne są niepodstawione rodniki CrC|5-alkilowe i rodnik fenylowy.

Przykładami rodników C-C6-alkoksylowych organoalkoksysilanu (A1) są rodnik metoksy, etoksy, n-propoksy, izopropoksy, n-butoksy, izobutoksy, sec-butoksy, tert-butoksy; rodniki pentyloksy, jak rodnik n-pentyloksy i rodniki heksyloksy, jak rodnik n-heksyloksy. Szczególnie korzystne są rodniki metoksy i etoksy.

Rodniki alkoksylowe mogą być podstawione atomami chlorowca, jednak nie jest to korzystne.

Impregnujący preparat może zawierać organosiloksan (A2) zawierajęcy grupy alkoksylowe albo mieszaninę więcej organosiloksanów. Organosiloksany są oligomerycznymi albo polimerycznymi związkami krzemoorganicznymi, w przypadku których atomy krzemu są połączone przez atomy denu i które zawierają organiczne rodniki połączone przez SiC. Organoiloksany mogą zawierać dodatkowo grupy hydroksylowe, które ułatwiają wiązanie z murem.

Organosiloksany korzystnie wykazują lepkość wynoszącą najwyżej 2000 mPa-s, aby zapewnić szczególnie dobre rozprowadzenie ich na powierzchniach porów w murze.

Szczególnie odpowiednie są organosiloksany (A2) z jednostek o wzorze ogólnym I, w którym

186 567

R oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe, ewentualnie chlorowcopodstawione rodniki C|-Cis-węglowodorowe połączone przez SiC,

R¹ oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe rodniki Cj-Có-alkilowe, x oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0,9-1,8, y oznacza liczby 0,1, 2 albo 3, przeciętnie 0,01-2,0, a z oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0,0-0,5, z tym, że suma x, y oraz z wynosi najwyżej 3,5.

Organosiloksan (A2) wykazuje korzystnie lepkość wynoszącą najwyżej 300 mPa-s, a najbardziej korzystne są organosiloksany (A2) o lepkościach 5-100 mPa-s. Przykłady rodników Cp-Ci5-węglowodorowych stanowią podane wyżej dla organoalkoksysilanów (A1) rodniki C]-Ci5-węglowodorowe oraz chlorowcopodstawione rodniki C1-C15-węglowodorowe. Szczególnie korzystne są niepodstawione rodniki C1-Cs-alkilowe i rodnik fenylowy.

Chociaż we wzorze I nie podano, część rodników R można zastąpić przez atomy wodoru bezpośrednio przyłączone do atomów krzemu. To jednak nie jest korzystne.

Przykładami rodników R1 są rodnik metylowy, etylowy, n-propylowy, izopropylowy, n-butylowy, sec-butylowy i tert-butylowy, rodniki pentylowe, jak rodnik n-pentylowy i rodniki heksylowe, jak rodnik n-heksylowy, przy czym szczególnie korzystne są rodniki metylowy i etylowy.

Jako organosiloksany (A2) szczególnie korzystne są organosiloksany, które można wytworzyć w wyniku reakcji metylotrichlorosilanu i CrCs-alkilotrichlorosilanu albo fenylotrichlorosilanu z metanolem albo etanolem w wodzie.

W sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się sole (B), które dostępne są z polisiloksanów zbudowanych z jednostek o wzorze ogólnym II, w którym

R² oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe, wolne od zasadowego azotu, połączone przez SiC rodniki CrCi5-węglowodorowe albo atom wodoru,

R⁴ oznacza atom wodoru albo jednakowe lub różne rodniki CrCą-alkilowe, a oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0-2, zwłaszcza 0-1,8, b oznacza liczby 0 albo 1, przeciętnie 0,1-0,6, zwłaszcza 0,15-0,30, a c oznacza liczby 01, 2 albo 3, przeciętnie 0,1-0,8, zwłaszcza 0,2-0,6.

Suma każdorazowych wartości przeciętnych a, b oraz c wynosi korzystnie najwyżej 3,4.

Lepkość wynosi korzystnie 1-2000, zwłaszcza 10-100 mPa-s.

Korzystnie do każdego atomu krzemu, do którego przyłączony jest wodór, przyłączony jest również rodnik węglowodorowy, zwłaszcza rodnik metylowy.

Przykładami rodników C1-C15-węglowodorowych dla R² są wyżej podane dla organoalkoksysilanów (A1) rodniki CrC^-węglowodorowe. Szczególnie korzystny jest rodnik metylowy i fenylowy.

Jako rodniki R³ korzystne są rodniki o wzorze ogólnym III, w którym R5 oznacza atom wodoru albo jednakowe lub różne rodniki C1-Ci5-alkilowe albo C1-C15-aminoalkilowe, a R6 oznacza dwuwartościowy rodnik CrGs-węglowodorowy.

Wyżej podane przykłady rodników alkilowych dla R² odnoszą się również do r5. Jeżeli rodnik R5 oznacza rodnik CpC^-aminoalkilowy, jego grupa aminowa zawiera korzystnie dwa atomy wodoru.

Korzystnie do każdego atomu azotu wzoru 3 przyłączony jest co najmniej jeden atom wodoru.

Przykłady dwuwartościowych rodników węglowodorowych R6 stanowią nasycone rodniki alkilenowe, jak rodnik metylenowy i etylenowy oraz rodniki propylenowe, butylenowe, pentylenowe, heksylenowe, cykloheksylenowe i oktadecylenowe albo nienasycone rodniki alkilenowe lub arylenowe, jak rodnik heksenylenowy i fenylenowy, przy czym szczególnie korzystny jest rodnik n-propylenowy.

Korzystnymi przykładami rodników R³ są

H2N(CH2)3-,

H2N(CH2)2NH(CH2)2-,

186 567

H2N(CH2)₂NH(CH₂)₃-,

H₂N(CH₂)2-,

H₃CNH(CH2)3-,

C2HsNH(CH2)₃-,

H₃CNH(CH2)2-,

C₂H5NH(CH2)2-,

H2N(CH2)4-,

H2N(CH2)5-,

H(NHCH,CH2)3-,

C4H9NH(CH2)aNH(CH2)2-, cyklo-C6H„NH(CH2)3-, cyklo-C6H,,NH(CH2)2-, (CH3)2N(CH2)3-, (CH3)₂N(CH2)2-, (C2H5)₂N(CH2)3- oraz (C2H5)2N(CH2)2-.

Przykładami rodników R⁴ są rodniki C|-C4-alkilowe przytoczone wyżej dla rodników R1 Szczególnie korzystne są rodniki metylowy i etylowy.

W celu wytworzenia soli (B) odpowiednie są wszystkie rozpuszczalne w wodzie organiczne i nieorganiczne kwasy, które w postaci soli są obojętne pod względem chemicznym wobec pozostałych składników impregnującego preparatu. Przykładami takich kwasów są kwas solny, siaricowy, fosforowy, octowy i propionowy, a korzystnie kwas octowy i propionowy.

Impregnujący preparat może zawierać dodatkowo do (A1) alkoksysilan i/albo (A2) organosiloksan i (B) sól rozpuszczalnego w wodzie organicznego albo nieorganicznego kwasu i organopolisiloksanu (D), monomeryczne i/albo polimeryczne estry kwasu krzemowego z rodnikami Cj-Cć-alkoksylowymi i o lepkości wynoszącej najwyżej 20 mPa· s. Można stosować określony ester kwasu krzemowego albo mieszaninę różnych estrów kwasu krzemowego.

Korzystne estry kwasu krzemowego zawierają rodniki Ci-C3-alkoksylowe i wykazują lepkość 1-5 mPa-s,

Przykładami korzystnych estrów kwasu krzemowego są krzemian tetrametylowy, krzemian tetraetylowy i krzemian tetraizopropylowy.

Impregnujące preparaty zawierają korzystnie 20-80% wagowych, zwłaszcza 35-55% wagowych, organoalkoksysilanu (A1).

Korzystne ilości oranosiloksanu (A2) w impregnujących preparatach wynoszą 5-80% wagowych, zwłaszcza 10-30% wagowych.

Stosunek wagowy alkiloalkoksysilanu (A1) do organosiloksanu (A2) w impregnujących preparatach może rozciągać się od 0 : 1 do 1 : 0, ale korzystnie wynosi 2 : 1 do 10:1.

Impregnujące preparaty zawierają korzystnie 5-50% wagowych, zwłaszcza 15-30% wagowych soli (B).

Jeżeli impregnujące preparaty zawierają dodatkowo estry kwasu krzemowego (D), ilość ich wynosi najwyżej 30% wagowych, korzystnie 5-15% wagowych.

Sól (B) służy dla składników (A1), (A2) i ewentualnie (D) jako emulgator.

Impregnujące preparaty rozcieńcza się, w celu stosowania, wodą w stosunku wagowym 1 : 4 do 1 : 30, korzystnie 1 : 11 do 1 : 14 i stosuje jako drobnocząstkową emulsję, korzystnie jako mikroemulsję.

Impregnujące preparaty dodatkowo do wyżej opisanych składników mogą zawierać jako domieszki środki grzybobójcze, bakteriobójcze, środki do zwalczania glonów, środki zarazkobójcze, substancje zapachowe, inhibitory korozji i środki przeciwpieniące, każdorazowo korzystnie w ilościach wynoszących 0,001-1% wagowego, zwłaszcza 0,01-0,1% wagowego.

Stosowane w drugim etapie sposobu krzemiany metali alkalicznych (Cl) i silikoniany metali alkalicznych (C2) zbudowane są korzystnie z jednostek o wzorze ogólnym IV, w którym

M oznacza atomy sodu albo potasu,

186 567

R7 oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe, połączone przez SiC rodniki C1-C5 5-węglowodorowe, d oznacza liczby 0, 5, 2 albo 3, przeciętnie 0,5-2,2, zwłaszcza 0,8-5,5, a e oznacza liczby 0, 5, 2 albo 3, przeciętnie 0-2,0, zwłaszcza 0-5,5, z tym, że suma każdorazowych wartości przeciętnych d i e wynosi najwyżej 3,0. Przykłady rodników R7 stanowią rodniki CrCó-alkilowe przytoczone wyżej dla rodników r5. Szczególnie korzystne są rodniki metylowy, etylowy, n-propylowy oraz izopropylowy.

Jeżeli e we wszystkich jednostkach o wzorze ogólnym 4 oznacza wartość 0, chodzi wówczas o krzemian metalu alkalicznego (C5). Sole sodowe i potasowe kwasów krzemowych określa się także jako szkło wodne.

Krzemiany metali alkalicznych wykazują korzystnie stosunek molowy SiO2 : M2O wynoszący 8,0-0,5, zwłaszcza 5,0-1,5.

Stężenia stosowanego w drugim etapie sposobu roztworu wodnego krzemianów metali alkalicznych (C5) i silikonianów metali alkalicznych (C2) albo (C3) ich mieszaniny wynoszą korzystnie 0,5-20% wagowych, zwłaszcza 2-50% wagowych.

W drugim etapie na część wagową sumy stosowanych w pierwszym etapie składników, a mianowicie (Al·) organoalkoksysilanu, (A2) organosiloksanu zawierającego grupy alkoksylowe i soli (B), stosuje się korzystnie 0,05-3, zwłaszcza 0,2-5 część wagową sumy krzemianów metali alkalicznych (Cl) i silikonianów metali alkalicznych (C2), każdorazowo obliczonych jako bezwodne substancje.

W całym tekście, o ile nic innego nie podano każdorazowo (a) wszystkie dane ilościowe odnoszą się do ciężaru, (b) wszystkie ciśnienia wynoszą 0,50 MPa (absolutne), (c) wszystkie temperatury wynoszą 25°C, (d) wszystkie dane dotyczące lepkości odnoszą się do temperatury 25°C.

Prz ykłady

Wytwarzanie impregnującego preparatu

Wytwarzanie organosiloksanu (A2)

W pracującym w sposób ciągły urządzeniu reakcyjnym mieszaninę złożoną z 2 części wagowych metylotrichlorosilanu i ł części wagowej izooktylotrichlorosilanu poddano reakcji z mieszaniną złożoną z 5 części wagowej wody i 2 części wagowych metanolu w ten sposób, że otrzymano hydrolizat o lepkości wynoszącej 54 mPa-s.

Wytwarzanie soli (B)

W kolbie z trzema szyjkami o pojemności 5 l, wyposażonej w mieszadło, wkraplacz i chłodnicę zwrotną, do mieszaniny złożonej z 0,2 g KOH w 4 g metanolu i 500 g organopolisiloksanu o wzorze sumarycznym

CH₃Si(OC2H₅)0,8O,₍, przeciętnej masie cząsteczkowej wynoszącej około 600 g/mol lepkości około 20 mPa-s dodano 550 g N-(2-aminoetylo)-3-aminopropylotrimetoksysilanu i tak otrzymaną mieszaninę ogrzewano przez 6 godzin do wrzenia przy orosieniu. Potem ochłodzono do temperatury 30°C i zmieszano z 2,5 ml 50% kwasu solnego. Przez ogrzanie do temperatury 5 40°C od destylowano wreszcie metanol i tak otrzymaną sól (B) uwolniono od KCl przez odsączenie. Sól (B) zawierała 2,9% zasadowego azotu, w odniesieniu do jej ciężaru.

Wytwarzanie impregnującego preparatu

24,2 części wagowych opisanej wyżej soli (B) zmieszano kolejno z 6 częściami wagowymi lodowatego kwasu octowego, 45,6 częściami wagowymi izooktylotrimetoksysilanu, 53,8 częściami wagowymi krzemianu tetraetylowego i 50,4 częściami wagowymi opisanego wyżej organosiloksanu (A2) i ogrzewano przez 5 godzin w temperaturze 90°C, przy czym utworzył się klarowny roztwór. Po ochłodzeniu otrzymany impregnujący preparat rozcieńczono wodą odpowiednio do danych poniższych przykładów. Otrzymano wysokodyspersyjne, przezroczyste mieszaniny.

186 567

Wytwarzanie alkalicznego roztworu

1000 g potasowego szkła wodnego o zawartości SiO2 wynoszącej 28% wagowych i wartości pH 13 zmieszano z 3 l wody, 300 ml 50% wagowo wodnego roztworu KOH i 800 g wodnego roztworu metylosilikonianu potasu o zawartości 20% wagowych silikonu i 15% wagowych KOH. Wartość pH klarownej mieszaniny wynosiła 13,02.

Przykład I (przy^adporównawczy)

Przepojony wilgocią wstępującą stary mur wapienny o grubości 75 cm z kamienia łamanego spoinowanego zaprawą wapienną zaopatrzono w poziomy szereg otworów nawierconych w odstępie wynoszącym każdorazowo około 10-12 cm. Zawartość wilgoci w obrębie zaprawy wynosiła 9-10% wagowych.

Przez nawiercone otwory wstrzyknięto najpierw 5 l i po 2 godzinach dalsze 5 l na metr bieżący muru wytworzonego uprzednio impregnującego preparatu rozcieńczonego wodą w stosunku 1:5.

Po 11 tygodniach oznaczono zawartość wilgoci w obrębie zaprawy każdorazowo 15 cm poniżej i powyżej płaszczyzny wstrzykiwania. Wynosiła ona poniżej płaszczyzny wstrzykiwania: 9,89% wagowych, a powyżej płaszczyzny wstrzykiwania: 7,65% wagowych.

Przykład II (przykładporównawczy)

Do opisanego w przykładzie I muru wstrzyknięto najpierw 5 l na metr bieżący muru opisanego wyżej roztworu alkalicznego. Po upływie 2 godzin wstrzyknięto dalsze 5 l na metr bieżący muru wytworzonego wyżej impregnującego preparatu rozcieńczonego wodą w stosunku 1 : 5.

Po 11 tygodniach oznaczono zawartość wilgoci w obrębie zaprawy każdorazowo 15 cm poniżej i powyżej płaszczyzny wstrzykiwania. Wynosiła ona poniżej płaszczyzny wstrzykiwania: 6,89% wagowych, a powyżej płaszczyzny wstrzykiwania: 12,91% wagowych.

Przykład III (według wynalazku)

Do opisanego w przykładzie I muru wstrzyknięto najpierw 5 l na metr bieżący muru opisanego wyżej impregnującego preparatu rozcieńczonego wodą w stosunku 1 : 5. Po 2 godzinach wstrzyknięto 5 l na metr bieżący muru opisanego wyżej alkalicznego roztworu.

Po 11 tygodniach oznaczono zawartość wilgoci w obrębie zaprawy każdorazowo 15 cm poniżej i powyżej płaszczyzny wstrzykiwania. Wynosiła ona poniżej płaszczyzny wstrzykiwania: 11,06% wagowych, a powyżej płaszczyzny wstrzykiwania: 3,73% wagowych.

Przykład IV(wedhigwynalazku)

Do opisanego w przykładzie I muru wstrzyknięto najpierw 5 l na metr bieżący muru opisanego wyżej impregnującego preparatu rozcieńczonego wodą w stosunku 1 : 10. Po 2 godzinach wstrzyknięto 5 l na metr bieżący muru opisanego wyżej alkalicznego roztworu.

Po 11 tygodniach oznaczono zawartość wilgoci w obrębie zaprawy każdorazowo 15 cm poniżej i powyżej płaszczyzny wstrzykiwania. Wynosiła ona poniżej płaszczyzny wstrzykiwania: 10,29% wagowych, a powyżej płaszczyzny wstrzykiwania: 114% wagowych.

186 567

R SilOR¹) IOHLO/ _v x y z ą-X”

WZÓR I

R.RJOR⁴) SiO, „ , ab c 4-a-b-c

WZÓR II

6

R NR ^—

WZÓR III

186 567

M_dR?Si O₄._d-_e2

WZÓR IV

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób hydrofobowej impregnacji muru polegający na impregnowaniu muru preparatami impregnującymi, znamienny tym, że mur traktuje się w pierwszym etapie wysokodyspersyjnym, zemulgowanym w wodzie, impregnującym preparatem, który zawiera (Al) organoalkoksysilan zawierający 1 albo 2 jednakowe albo różne, ewentualnie chlorowcopodstawione, połączone przez SiC jednowartościowe rodniki C1-C15-węglowodorowe, a pozostałe rodniki zawierająjednakowe albo różne grupy C-Cć-alkoksylowe, albo (A2) zawierający grupy alkoksylowe organosiloksan zbudowany z jednostek o wzorze ogólnym I, w którym

R oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe, ewentualnie chlorowcopodstawione, połączone przez SiC rodniki C1-Ci 5-węglowodorowe,

R¹ oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe rodniki Ci-Cć-alkilowe, x oznacza liczby 0,1, 2 albo 3, przeciętnie 0,9-1,8, y oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0,01-2,0 a z oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0,0-0,5, z tym, że suma x, y oraz z wynosi najwyżej 3,5 albo (A3) mieszaninę złożoną z organoalkoksysilanu i organosiloksanu zawierającego grupy alkoksylowe oraz (B) sól rozpuszczalnego w wodzie organicznego albo nieorganicznego kwasu i organopolisiloksanu, który dodatkowo do innych jednostek organosiloksanów zawiera takie jednostki siloksanu, które zawierają jednowartościowe, połączone przez SiC rodniki z zasadowym azotem w ilościach wynoszących co najmniej 0,5% wagowego zasadowego azotu, w odniesieniu do ciężaru organopolisiloksanu, przy czym sole (B) są solami otrzymanymi z kwasów i polisiloksanów, które zbudowane są z jednostek o wzorze ogólnym II, w którym

R² oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe, wolne od zasadowego azotu, połączone przez SiC rodniki C-C^-węglowodorowe albo atom wodoru,

R³ oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe połączone przez SiC rodniki z zasadowym azotem,

R⁴ oznacza atom wodoru albo jednakowe lub różne rodniki C1-C4-alkilowe, a oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0-2, zwłaszcza 0-1,8, b oznacza liczby 0 albo 1, przeciętnie 0,1-0,6, zwłaszcza 0,15-0,30, a c oznacza liczby 0, 12 albo 3, przeciętnie 0,1-0,8, zwłaszcza 0,2-0,6, przy czym zawartość składnika (A2) w impregnacie wynosi 5-80% wagowych a zawartość składnika (B) wynosi 5-50% wag. a stosunek wagowy (A1) do (A2) wynosi 0:1 do 1:0.

po czym w drugim etapie impregnuje się wodnym roztworem (C1) krzemianu metalu alkalicznego albo (C2) silikonianu metalu alkalicznego albo (C3) mieszaniny złożonej z krzemianu metalu alkalicznego i silikonianu metalu alkalicznego, przy czym krzemiany metali alkalicznych (C1) i silikoniany metali alkalicznych (C2) zbudowane są z jednostek o wzorze ogólnym IV, w którym

M oznacza atomy sodu albo potasu,

R⁷ oznacza jednakowe albo różne jednowartościowe, połączone przez SiC rodniki C1 -C15-węglowodorowe, d oznacza liczby 0, 1, 2 albo 3, przeciętnie 0,5-2,2, zwłaszcza 0,8-1,5, a e oznacza liczby 0,1, 2 albo 3, przeciętnie 0-2,0, zwłaszcza 0-1,5, z tym, że suma każdorazowych przeciętnych wartości d i e wynosi najwyżej 3,0, przy czym w etapie drugim impregnacji stosuje się impregnat, który zawiera 0,05 do 3% wag. su186 567 my składników (C1) i (C2) na część wagową sumy stosowanych w impregnacie w pierwszym etapie impregnacji składników (A1), (A2) i B, liczonej każdorazowo w odniesieniu do bezwodnych substancji.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w drugim etapie na część wagową sumy użytych w pierwszym etapie składników (Al) organoalkoksysilanu, (A2) organosiloksanu zawierającego grupy alkoksylowe i soli (B) stosuje się 0,05-3 części wagowych sumy krzemianów metali alkalicznych (C1) i silikonianów metali alkalicznych (C2), każdorazowo obliczone jako bezwodne substancje.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wstępującą w murze wilgoć zwalcza się przez wstrzyknięcie do muru wyżej podanych składników (A1) albo (A2) albo (A3) i (B) oraz (C1) albo (C2) albo (C3).

Wynalazek dotyczy sposobu hydrofobowej impregnacji muru.

W pierwszym etapie mur traktuje się rozcieńczonym wodą impregnującym preparatem, który zawiera organoalkoksysilan i/albo organosiloksan zawierający grupy alkoksylowe oraz sól rozpuszczalnego w wodzie kwasu i organopolisiloksanu z połączonymi przez SiC rodnikami z zasadowym azotem. W drugim etapie mur traktuje się wodnym roztworem krzemianów metali alkalicznych i/albo silikonianów metali alkalicznych.

Rozcieńczone wodą preparaty złożone z organoalkoksysilanu i/albo organosiloksanu zawierającego grupy alkoksylowe oraz soli rozpuszczalnego w wodzie kwasu i organopolisiloksanu z połączonymi przez SiC rodnikami z zasadowym azotem są mikroemulsjami, którymi można hydrofobowe impregnować mur.

Takie preparaty szybko wydzielają impregnujące substancje czynne w zasadowych murach. Jednak stare mury najczęściej nie wykazują już zasadowości. Jeszcze wolniej wydzielają się impregnujące substancje czynne w starym, przepojonym wilgocią murze. Na przykład rozcieńczone wodą preparaty po wstrzyknięciu w celu utworzenia warstwy izolacyjnej przeciwko wstępującej wilgoci zostają wysoko spławione i w najbardziej niekorzystnym przypadku tworzą warstwę izolacyjną dopiero dalej w górze, gdzie mur zaczyna wysychać.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5.250.106 przedstawiono traktowanie starego i wilgotnego muru opisanym wyżej preparatem impregnującym rozcieńczonym wodą i dodatkowo wodnymi roztworami wodorotlenków metali alkalicznych oraz wodorotlenków metali ziem alkalicznych. Działanie impregnujące jest jednak w praktyce za małe, zwłaszcza w przypadku zwalczania wstępującej wilgoci. Większe ilości jonów metali alkalicznych lub magnezu są niepożądane w murze, ponieważ mogą one tworzyć wykwitające sole. Wodorotlenek wapnia jest zbyt mało rozpuszczalny w wodzie, aby można było go zastosować w murach.

W niemieckim opisie patentowym nr 42 20 684 podano sposób naprawy starego muru oraz wytworzenia poziomej izolacji przeciwko wstępującej wilgoci, w którym nawierca się w murze nieprzelotowe otwory, wtłacza zawiesinę cementową i do jeszcze wilgotnej zawiesiny cementowej wstrzykuje się roztwór krzemianu.

W przypadku zastosowania rozpuszczonych w wodzie krzemianów metali alkalicznych, ewentualnie, jak podano w brytyjskim opisie patentowym nr 1.177.662 w połączeniu z silikonianem metalu alkalicznego, powstają w murze rozpuszczalne w wodzie, higroskopijne, skłonne do wykwitania węglany metali alkalicznych. Jeżeli te silikoniany metali alkalicznych i krzemiany metali alkalicznych stosuje się jako wyłączne substancje czynne, wymagane są tego duże ilości i w wyniku tego powstają duże ilości węglanów metali alkalicznych. W odniesieniu do grubych murów jest bardzo utrudniony konieczny do utworzenia substancji czynnej dostęp CO2 z powietrza. Poza tym jest niewystarczające hydrofobowe działanie silikonianów metali alkalicznych i krzemianów metali alkalicznych.

Zadaniem omawianego wynalazku było opracowanie sposobu hydrofobowej impregnacji muru, zwłaszcza w celu zwalczania wstępującej wilgoci, w którym stosuje się preparaty

186 567 rozcieńczone wodą i który jest szczególnie skuteczny w przypadku starego i ewentualnie wilgotnego muru.