RU2400456C1 - Гидрофобизатор строительных материалов на основе длинноцепных олефинов - Google Patents
Гидрофобизатор строительных материалов на основе длинноцепных олефинов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2400456C1 RU2400456C1 RU2009114028/04A RU2009114028A RU2400456C1 RU 2400456 C1 RU2400456 C1 RU 2400456C1 RU 2009114028/04 A RU2009114028/04 A RU 2009114028/04A RU 2009114028 A RU2009114028 A RU 2009114028A RU 2400456 C1 RU2400456 C1 RU 2400456C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- olefins
- long
- repellent agent
- industrial
- Prior art date
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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
-
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
- C04B2103/65—Water proofers or repellants
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидрофобизатору на основе длинноцепных олефинов, полученному гидроксиацетоксилированием промышленных фракций альфа-олефинов C16-18 или C20-26 путем нагревания указанной фракции олефинов и перекиси водорода, взятых в мольном соотношении 1:(1.8-2), с избытком уксусной кислоты в течение часа с последующим отделением верхнего маслянистого продуктсодержащего слоя, промыванием его слабощелочным водным раствором, водой и сушкой. Настоящий гидрофобизатор расширяет арсенал известных гидрофобизаторов и решает проблему утилизации в полезный продукт промышленных α-олефинов, получаемых при переработке нефти. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к области строительства, конкретно к средствам защиты строительных материалов от воздействия воды, и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве для обработки поверхностей стройматериалов, конструкций и архитектурных объектов.
Применение гидрофобизаторов в строительстве - один из самых эффективных способов защиты пористых поверхностей (кирпичная кладка, штукатурка, бетон, природный камень, гипс, известняк, мрамор и т.д.) от разрушительного действия воды и других вредных факторов. Одновременно с этим повышаются их твердость и прочность. Наряду с многократным (в десятки раз) повышением водостойкости, без существенных затрат предотвращаются процессы разрушения, загрязнение, высолы. Уменьшается также расход лакокрасочных и пропиточных материалов.
Используемые товарные гидрофобизаторы, в первую очередь, для цементно-известковых штукатурок представляют собой стеарат цинка (Zincum 5), стеарат кальция (Ceasit 1), олеат натрия (NATRIUM OLEAT). Гидрофобный эффект олеата и стеарата основывается на замедлении образования кальциевых мыл со щелочными компонентами материалов. Недостатками их является неэффективность обработки поверхности готовых строительных материалов вследствие водорастворимости и легкого вымывания водой, токсичность соединений цинка и образование белесых разводов на цветной поверхности, например, красного кирпича, что приводит к потере товарного вида.
В настоящее время для гидрофобизации силикатных строительных материалов - бетона, кирпича, штукатурки, используют, в основном, составы на основе кремнийорганических соединений [Пат. РФ 2083630, опубл. 20.10.1997; пат. РФ 2093630, опубл. 20.10.1997; пат. РФ 2245892, опубл. 14.07.2003; пат. РФ 2273623, опубл. 10.04.2006; пат. РФ 2330052, опубл.27.07.2008], например, промышленные составы отечественного и импортного производства: "Силоксил" (ТУ 2229-001-23067343-95), Аквасил" (ТУ 6-02-1-824-97), «Гидротекс», Ceresit CO-81, Epasit Ip 237 (Германия) [http://library. stroit.ru/articles/hydrofob/index.html].
Известно, что использование продуктов с длинноцепным углеводородным радикалом типа высших спиртов и эфиров, поверхностно-активных веществ, полимерных присадок, имеющих основную углеводородную цепь, к которой присоединены оксиалкиленовые группы, эффективно для улучшения пластичных свойств и увеличения прочности бетона, его гидрофобности. Среди перспективных пластификаторов - гидрофобизаторов известны также сложноэфирные пластификаторы с большой длиной полимерной цепи и большим молекулярным весом, например (Dioplex®) [http://home.nestor.minsk.by/build/news/2005/07/0802.html].
Известно, что триэтаноламиновые соли алкилфосфатов вторичных жирных спиртов фракциии С10-С20 используются для гидрофобизации подземных сооружений [Локтев С.М., Клименко В.Л., Камзолкин В.В. и др. Высшие жирные спирты (области применения, методы производства, физико-химические свойства), Химия, 1970, 328 с., http://www.mgtu-sistema.ru/patents/1111215411/1.php]. Для получения гидрофобного строительного мела предлагают обрабатывать его поверхность синтетическими жирными кислотами C17-20 [Заявка РФ 2007125321, опубл. 10.01.2009]. Недостатки известных гидрофобизаторов - невозможность использования при минусовых температурах (кремнийорганические гидрофобизаторы), а также большой расход и дороговизна.
Гидрофобизаторы строительных материалов на основе модифицированных производных доступного отечественного сырья - длинноцепных олефинов промышленных фракций неизвестны.
Задачей заявляемого изобретения являются новые высокоэффективные и дешевые гидрофобизаторы строительных материалов на основе доступного отечественного сырья - длинноцепных альфа-олефинов промышленных фракций C16-18 и С20-26, расширяющие арсенал известных гидрофобизаторов и решающие проблему утилизации в практически полезные продукты промышленных α-олефинов, получаемых при переработке нефти.
Технический результат - новые гидрофобизаторы строительных материалов на основе длинноцепных олефинов, обладающие антибактериальным и противогрибковым свойствами.
Технический результат достигается применением заявляемых гидрофобизаторов на основе длинноцепных олефинов, полученных гидрокси-ацетоксилированием промышленных фракций альфа-олефинов C16-18 или С20-26 путем нагревания указанной фракции олефинов и перекиси водорода, взятых в мольном соотношении 1:(1.8-2), с избытком уксусной кислоты в течение часа с последующим отделением верхнего маслянистого продуктсодержащего слоя, промыванием его слабощелочным водным раствором, водой и сушкой, например, на роторном испарителе.
Известно, что пергидроксилирование низших олефинов в мягких условиях приводит к образованию гидрокси-производных с высокими выходами, а в присутствии уксусной кислоты по двойной связи могут присоединяться две функциональные группы - ОН- и СН3С(O)O- [Exploring structure activity relationships in the acetoxylation of small olefins Catalysis Today, Volume 117, Issues 1-3, 30 September 2006, Pages 304-310 Stephan Andreas Schunk, Christian Baltes, Andreas Sundermann; Palladium-catalyzed allylic acetoxylation of olefins using hydrogen peroxide as oxidant Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, Volume 101, Issue 2, 11 August 1995, Pages 127-136 Chengguo Jia, Paul Müller, Hubert Mimoun]. Установлено, что при обработке растительного масла смесью перекиси водорода и уксусной кислоты происходит присоединение двух групп - карбоксильной СН3С(O)O и гидроксильной ОН по двойной связи ненасыщенных фрагментов, обсуждается механизм реакции [WO 2006023798, опубл. 02.03.2006].
Для осуществления данного изобретения использовали α-олефины промышленных фракций C16-C18 (ТУ 2411-067-05766801-97) или С20-С26 (ТУ 2411-068-05766801-97) производства ОАО "Нижнекамскнефтехим". Проведенный газовый хроматографический анализ состава исходных олефинов промышленных фракций (и как показано в пат. РФ 2337914, опубл. 10.11.2008) позволяет определить среднюю молекулярную массу олефина, которая практически совпадает с молекулярной массой олефина C17 для фракции C16-C18 и олефина С22 для фракции С20-C26.
Приводим примеры конкретного получения заявляемых продуктов-гидрофобизаторов.
Пример 1. Получение гидроксиацетоксилированного производного на основе олефинов фракции C16-18.
Смесь 20 г (84 ммоль) олефинов фракции C16-18, 14,7 г водного раствора 35% перекиси водорода (5,14 г, 151 ммоль в пересчете на чистую Н2О2) (1,8 моль перекиси на моль олефина) и избытка уксусной кислоты (100 мл) кипятят в течение 1 часа до просветления смеси, затем верхний маслянистый слой, где находится продукт, отделяют, промывают его водным раствором 10% соды, чистой водой и сушат на роторном испарителе. Получают продукт в виде белой пасты с содержанием углерода 73,5%, молекулярной массой ~422. Физико-химические показатели представлены в табл.1.
Пример 2. Получение гидроксиацетоксилированного производного на основе олефинов фракции С20-26.
Смесь 18,17 г (59 ммоль) олефинов фракции С20-26, 11,4 г водного раствора 35% перекиси водорода (4,0 г, 118 ммоль в пересчете на чистую H2O2) (2,0 моль перекиси на моль олефина) и избытка уксусной кислоты (100 мл) кипятят в течение 1 часа до просветления смеси, затем верхний маслянистый слой отделяют, промывают водным раствором 10% соды, чистой водой и сушат на роторном испарителе. Получают продукт в виде белой пасты с содержанием углерода 74,7%, молекулярной массой ~450. Физико-химические показатели представлены в табл.1.
Чистота полученных гидроксиацетоксилированных производных и полнота протекания реакций подтверждены аналитическими методами и данными ИК и ЯМР спектроскопии. В ИК-спектрах заявляемых продуктов отсутствует полоса поглощения двойных связей при 1654 см-1 и проявляется сильная полоса колебаний ОН групп примерно 3300-3450 см-1, также наблюдается характерная полоса, соответствующая колебанию карбонильной группы С=O 1715 см-1. В спектре ЯМР13С также отсутствуют сигналы олефиновых атомов углерода С=С (124-127 м.д.) и наблюдаются сигналы С-ОН в области 60-80 м.д. и С(O)O при 168-172 м.д.
Гидрофобные свойства заявляемых продуктов, а именно, гидроксиацетоксилированных производных олефинов C16-18 и С20-26 в сравнении с промышленно выпускаемым гидроизоляционным материалом «Гидротекс-Ф» (производство ООО Гидротекс, г.Санкт-Петербург) изучали на различных обрабатываемых поверхностях - кирпиче силикатном, плитке керамической, плитке деревянной по ОСТ 3-6558-89 и ОСТ 3-19-01. 5.2.
Метод определения:
а) оценка гидрофобности поверхности по измерению угла смачивания θ. Различают три случая контактного взаимодействия жидкостей с поверхностью твердых тел: несмачивание, когда 180°>θ0>90°, ограниченное смачивание, когда 90°>θ0>0°, полное смачивание, когда капля растекается в тонкую пленку;
б) тест на стойкость к проникновению воды.
Гидрофобность измеряется при помощи растворов воды и изопропанола в различных пропорциях, пронумерованных от 1 до 10. Капли этих смесей наносятся на обработанные подложки, после чего проверяется результат. В качестве базового отмечается номер раствора, содержащего наибольший процент изопропанола (т.е. с наименьшим поверхностным натяжением) и не проникшего через подложку в течение 30 секунд контакта. Чем выше оценка, тем большим является гидроизоляционный эффект обработки (максимальная 10/10).
Результаты приведены в таблице 2. Обработанный материал: кирпич силикатный (кс), плитка керамическая (пк), плитка деревянная (дп).
Результаты испытаний показали, что новые гидрофобизаторы проявляют высокую стойкость к проникновению воды при обработке ими различных поверхностей - кирпича силикатного, плитки керамической и плитки деревянной. Так, при 2-кратном разбавлении они проявляют максимальную стойкость на всех обрабатываемых поверхностях. При дальнейшем разбавлении этого раствора, максимальная стойкость сохраняется до 6-кратного разбавления при обработке кирпича силикатного и плитки деревянной. Только при 8-кратном разбавлении эффективность несколько снижается. Обработка новыми гидрофобизаторами керамической плитки несколько меньше максимальной при 6-кратном разбавлении. Следует отметить, что «Гидротекс-Ф» проявляет максимальную стойкость только без разбавления на кирпиче и дереве, а на керамической плитке даже в концентрированном виде эффективность ниже заявляемых гидрофобизаторов. Разбавление же «Гидротекс-Ф» даже в 2 раза сразу резко снижает стойкость к проникновению воды во всех случаях. Таким образом, новые гидрофобизаторы на основе длинноцепных олефинов проявляют высокую гидрофобную активность на различных обрабатываемых поверхностях и более эффективные, чем известный «Гидротекс-Ф».
Полученные новые гидрофобизаторы на основе длинноцепных олефинов обнаружили антибактериальную активность, в частности как против грамположительных бактерий - золотистого стафилококка Staphylococcus aureus, бациллы цереус Bacillus cereus 8035 из рода возбудителей сибирской язвы, так и грамотрицательных бактерий - кишечной палочки Escherichia coli F-50, синегнойной палочки Pseudamonas aeruginosa 9027, a также фитопатогенного плесневого гриба Aspergillus niger (Табл.3). Испытания проведены в соответствии с требованиями [Государственная фармакопея XI издания "Методы микробиологического контроля лекарственных средств", вып.2, Изменение N 3, с.193-200].
Таким образом, при обработке поверхности стройматериалов новыми гидрофобизаторами одновременно производится и дезинфекция как против грамотрицательных и грамположительных бактерий, так и плесневых грибов, что повышает ценность таких материалов.
Новые гидрофобизаторы, полученные гидроксиацетоксилированием доступного отечественного сырья - длинноцепных олефинов промышленных фракций C16-18 и С20-26, являются эффективными и дешевыми продуктами для поверхностной обработки строительных материалов и конструкций, предотвращающими их водонасыщение. Заявляемые гидрофобизаторы проявляют также биологическую активность по отношению к различным как грамположительным, так и грамотрицательным бактериям, а также плесневому грибу, что очень важно для повышения качества стройматериалов. Заявляемые гидрофобизаторы получены из отходов нефтехимического производства, что позволяет решить задачу их утилизации.
Таблица 1 | ||||
Физико-химические показатели продуктов гидрокси ацетоксилирования альфа-олефинов | ||||
№ | Показатель | Техническая документация | Величина показателя | |
C16-18 | С20-26 | |||
1 | Внешний вид | Белая паста | Белая паста | |
2 | Вязкость кинематическая при 60°С, сСт | ГОСТ 33-66 | 16,80 | 18,17 |
3 | Температура вспышки (в открытом тигле), °С | ГОСТ 4333-48 | 205 не темнеет | >250°С |
4 | Йодное число | ГОСТ 2070-55 | 5,50 | 4,50 |
5 | Кислотное число | ГОСТ 8285-74 | 19,94 | 20,01 |
6 | Температура плавления по Жукову, °С | ГОСТ 4255-75 | 24,8-25,8 | 43-44 |
7 | Содержание углерода, % | 73,5 | 74,7 | |
8 | Молекулярная масса (криоскопия) | ~422 | ~450 |
Таблица 2 | |||
Результаты испытаний гидрофобных свойств продуктов гидроксиацетоксилирования альфа-олефинов | |||
Гидрофобизатор | Обработанный материал, кратность разбавления растворов гидрофобизаторов | Угол смачивания θ (в градусах) | Тест на стойкость к проникновению воды |
Продукт гидроксиацетоксилирования олефинов фракции C16-18 | кс/без разбавления | 118 | 10/10 |
кс/2 | 118 | 10/10 | |
кс/4 | 118 | 10/10 | |
кс/6 | 118 | 10/10 | |
кс/8 | 109 | 7/7 | |
ПК/без разбавления | 118 | 10/10 | |
ПК/2 | 110 | 9/9 | |
ПК/4 | 109 | 8/8 | |
ПК/6 | 100 | 7/7 | |
ПК/8 | 89 | 5/5 | |
дп/без разбавления | 118 | 10/10 | |
дп/2 | 118 | 10/10 | |
дп/4 | 118 | 10/10 | |
дп/6 | 118 | 10/10 | |
дп/8 | 109 | 7/7 | |
Продукт гидроксиацетоксилирования олефинов фракции С20-26 | кс/без разбавления | 118 | 10/10 |
кс/2 | 118 | 10/10 | |
кс/4 | 118 | 10/10 | |
кс/6 | 118 | 10/10 | |
кс/8 | 109 | 7/7 | |
ПК/без разбавления | 118 | 10/10 | |
ПК/2 | 110 | 9/9 | |
ПК/4 | 109 | 8/8 | |
ПК/6 | 100 | 7/7 | |
ПК/8 | 89 | 5/5 | |
«Гидротекс-Ф» | кс/без разбавления | 118 | 10/10 |
кс/2 | 95 | 6/6 | |
ПК/без разбавления | 110 | 8/8 | |
ПК/2 | 75 | 4/4 | |
дп/без разбавления | 118 | 10/10 | |
дп/2 | 100 | 8/8 |
Claims (2)
1. Гидрофобизатор на основе длинноцепных олефинов, полученный гидроксиацетоксилированием промышленных фракций альфа-олефинов С16-18 или С20-26 путем нагревания указанной фракции олефинов и перекиси водорода, взятых в мольном соотношении 1:(1.8-2), с избытком уксусной кислоты в течение часа с последующим отделением верхнего маслянистого продуктсодержащего слоя, промыванием его слабощедочным водным раствором, водой и сушкой.
2. Гидрофобизатор на основе длинноцепных олефинов по п.1, обладающий антибактериальным и противогрибковым свойствами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009114028/04A RU2400456C1 (ru) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Гидрофобизатор строительных материалов на основе длинноцепных олефинов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009114028/04A RU2400456C1 (ru) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Гидрофобизатор строительных материалов на основе длинноцепных олефинов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2400456C1 true RU2400456C1 (ru) | 2010-09-27 |
Family
ID=42940314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009114028/04A RU2400456C1 (ru) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Гидрофобизатор строительных материалов на основе длинноцепных олефинов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2400456C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655329C2 (ru) * | 2013-03-15 | 2018-05-25 | Альбемарл Корпорейшн | Сорбенты для дымового газа, способы их производства и их использование для удаления ртути из газовых потоков |
RU2656630C1 (ru) * | 2017-06-05 | 2018-06-06 | Игорь Викторович Столяров | Способ удаления высола и восстановления поверхностей изделий из декоративного бетона |
-
2009
- 2009-04-13 RU RU2009114028/04A patent/RU2400456C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655329C2 (ru) * | 2013-03-15 | 2018-05-25 | Альбемарл Корпорейшн | Сорбенты для дымового газа, способы их производства и их использование для удаления ртути из газовых потоков |
RU2656630C1 (ru) * | 2017-06-05 | 2018-06-06 | Игорь Викторович Столяров | Способ удаления высола и восстановления поверхностей изделий из декоративного бетона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100699294B1 (ko) | 2-히드록시-3-알콕시프로필 설파이드, 설폰 및 설폭사이드:새로운 계면활성제 | |
US3425598A (en) | Dispensing container having a membrane puncturing means | |
KR20060053892A (ko) | 비스(3-알콕시알칸-2-올) 설파이드, 설폰 및 설폭사이드:새로운 계면활성제 | |
EA023401B1 (ru) | Амиды жирных кислот и их производные, полученные посредством метатезиса натурального масла | |
US20110243882A1 (en) | Antibacterial polymer emulsion and coating composition | |
WO2012159874A1 (de) | Organosiliconatpulver, ein verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung zur hydrophobierung von mineralischen baustoffen | |
RU2400456C1 (ru) | Гидрофобизатор строительных материалов на основе длинноцепных олефинов | |
WO2012158250A1 (en) | Plasticizers | |
WO2007103221A3 (en) | An improved process for the preparation of armodafinil | |
WO2013133823A1 (en) | Zwitterionic lignin derivatives for marine antifouling coatings | |
D’orazio et al. | A water dispersed Titanium dioxide/poly (carbonate urethane) nanocomposite for protecting cultural heritage: Preparation and properties | |
EP0544502A1 (en) | Anti-microorganism agent and anti-microorganism resin or rubber composition | |
KR102022175B1 (ko) | 구리 염을 포함하는 개질 미네랄계 충전제 | |
CN103173197B (zh) | 一种双子表面活性剂及其制备方法和在三次采油中的应用 | |
DE102011084301A1 (de) | Verfahren zur Massehydrophobierung von Baustoffen mit festen Organosiliciumverbindungen | |
CN114015319B (zh) | 一种抗甲醛的自清洁墙面漆及其制备方法 | |
Gallo et al. | Antimicrobial release from cleaning poultices for the conservation and disinfection of stone surfaces | |
CN109535065B (zh) | 一种长叶烯基季铵盐类化合物及其合成方法与应用 | |
CN104961376A (zh) | 一种聚羧酸高性能减水剂及其制备方法 | |
CN1431184A (zh) | 三羟甲基丙烷烯丙基醚的制备方法 | |
CN106928766B (zh) | 水溶性甲醛清除剂 | |
JP2008044881A (ja) | 新規抗菌剤 | |
Rabbani et al. | Synthesis, Characterization and Biological Evaluation of Ciprofloxacin-pnitrobenzoylated and Its Transition Metal Analogues. | |
Khalid et al. | Studies on the phycochemistry and biological activity of Spirogyra rhizoides (Chlorophycota) | |
KR20150078525A (ko) | 친환경 수용성 코팅액 및 이를 이용한 목재 코팅방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200414 |