WO2020038582A1 - Mixture that can be mixed with water and contains shaped hydrophobic silicic acid bodies and humectant - Google Patents

Mixture that can be mixed with water and contains shaped hydrophobic silicic acid bodies and humectant Download PDF

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WO2020038582A1
WO2020038582A1 PCT/EP2018/072784 EP2018072784W WO2020038582A1 WO 2020038582 A1 WO2020038582 A1 WO 2020038582A1 EP 2018072784 W EP2018072784 W EP 2018072784W WO 2020038582 A1 WO2020038582 A1 WO 2020038582A1
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water
methanol
silica
shaped bodies
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PCT/EP2018/072784
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Niklas WIENKENHÖVER
Christoph MÜLLER-REES
Richard Weidner
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Wacker Chemie Ag
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Publication date
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    • C04B2111/28Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures

Definitions

  • the invention relates to a water-miscible mixture containing binders, moldings made of hydrophobized
  • Water mixable mixture is mixed with water.
  • Literature perlite, expanded glass, silica granules and aerogels:
  • Thermal conductivity of the perlite used according to the state of the art for thermal insulation plasters is moderate.
  • Thermal plasters provided with pearlites have WLF values
  • Aerogels are particularly delicate due to their small pore sizes and very thin pore interfaces.
  • EP0489319B1 describes them
  • aerogels are mixed with other fillers, the latter forming a type of support structure for the mechanically weaker aerogels (WO 2015/090615 Al).
  • WO 2015/090615 Al responsible for the thermal insulation effect of thermal insulation plaster is the insulation material, so that its volumetric share
  • the proportion of binder in the overall system should be as low as possible so that the insulation effect of the plaster is not too strong
  • the fillers used for insulating plasters must be hydrophobic, as described in EP2799409A1 for perlite.
  • Insulation plastering applications like other solutions in the construction sector, are high-volume applications and therefore require one for them
  • Aerogels are expensive due to their complex manufacturing process.
  • EP181868B1 describes the use of polymer particles (based on PS, PE, PU) provided with small anionic or anionic nonionic surfactants on the surface, which stabilize air bubbles formed in mortar. This
  • Polymer particles have no function as thermal
  • US4157998B describes the use of surfactants as auxiliaries for the stabilization of air pores in building materials, e.g. in mortar.
  • the invention relates to a water-miscible
  • the mixture (M) can be used to produce insulation materials that are non-flammable, inexpensive and easy to use
  • Hydrophobicized fumed silica is one
  • the molded articles (F) have a better cost performance than aerogels, since the molded articles (F) are made of pyrogenic
  • Silicic acid are built up and the underlying pyrogenic silicic acid after its compression is good for
  • the mixture (M) preferably contains an inorganic or an organic binder (B) or as a binder (B)
  • inorganic binders (B) are cement, such as Portland cement, white cement,
  • inorganic binders (B) are lime-based binders, such as hydrated lime Ca (OH) 2, which are characterized by dry adsorption
  • Lime (CaO) is obtained and hydraulic lime, namely calcium hydroxide Ca (OH) 2, which is mixed with small amounts of a hydraulic binder, in particular cement.
  • a hydraulic binder in particular cement.
  • Other examples of inorganic binders are
  • gypsum-based binders such as calcium sulfate hemihydrate or hemihydrate (CaS04 * 0.5 H2O), in the alpha and in the beta
  • Ratios and mixtures arise multi-phase plaster.
  • Other types of gypsum such as screed gypsum, marble gypsum, anhydrite,
  • Hydrofluoric acid or organic carboxylic acids are suitable.
  • Ratio m: n is at most 3.0, preferably at most 2.0, particularly preferably at most 1.7, in particular at most 1.2.
  • organic binders (B) are water-based thermosetting binders, such as epoxy resin or polyurethane, and dispersion binders based on thermoplastic
  • the shaped bodies (F) preferably have a bulk density of 60-250 g / L, particularly preferably 65 to 200 g / L, particularly preferably 70 to 160 g / L, in each case determined according to DIN ISO 697.
  • the moldings (F) can be produced by any method from all hydrophilic known to the person skilled in the art
  • the moldings (F) are preferably produced in a process in which
  • step ii) the mixture from step i is deaerated and
  • step iii) the mixture from step ii is compacted to a target bulk density.
  • Granulation preferably takes place during the compaction in step iii.
  • Fumed silicas or precipitated silicas or mixtures thereof are preferably used in the production of the shaped bodies (F). Furthermore, silicas with a BET surface area according to DIN 66131 (determined with nitrogen) of between 50 and 800 m 2 / g are particularly preferred.
  • Silicas with a surface area between 150 and 400 m 2 / g are used.
  • hydrophilic means that the Si-OH groups are accessible on the surface and the
  • Silicas are wettable by water.
  • Shaped body (F) additives are added that can absorb, scatter or reflect heat rays in the infrared range. They are commonly referred to as IR opacifiers.
  • clouders preferably have a maximum in the IR spectral range of preferably between 1.5 and 10 mih.
  • the particle size of the particles is preferably between 0.5-15 ml. Examples of such substances are preferred
  • Silicon dioxide such as. B. aerogels, precipitated silicas, arcing silicas, SiCy-containing dusts, which are caused by oxidation of volatile silicon monoxide in the
  • Silicates such as calcium silicate, magnesium silicate and
  • Mixed silicates such as olivine can be produced with acids. Furthermore, naturally occurring compounds containing SiO 2 are used, such as diatomaceous earth and diatomaceous earth.
  • Embodiment dispenses with the addition of fibers.
  • the mixture preferably contains hydrophilic
  • Silica which is coated with hydrophobicizing agent in step i, at most 85% by weight of hydrophilic silica.
  • organosilicon compounds e.g. organosilanes, organosiloxanes, alkylsiliconates or silicone resins
  • organosilicon compounds e.g. organosilanes, organosiloxanes, alkylsiliconates or silicone resins
  • Hydrocarbons e.g. paraffins, waxes, carboxylic acids, especially fatty acids.
  • the preferred hydrophobizing agents are at 25 ° C.
  • Silicone resins are used, which have hydrophobic properties and to react with the Si-OH groups
  • the water repellents can be pure or in any
  • the hydrophobizing agent has been selected such that the reactions or interactions for binding the hydrophobizing agent to the silanol groups of the hydrophilic silica are only completed after step iii has been carried out.
  • Organosilanes of the general formula are preferably used as water repellents
  • n and m can be 0, 1, 2 or 3 and the sum n + m is less than or equal to 3 and
  • R 1 is a saturated or mono- or polyunsaturated, monovalent, optionally with -CN, -NCO, -NR 3 , -COOH, -COOR 3 , -halogen, -acrylic, -epoxy, -SH, -OH or -CONR 3 2 substituted Si-C bonded Ci-C2o _ hydrocarbon radical, preferably a Ci-Cis hydrocarbon radical, or an aryl radical, or C1-C15 hydrocarbonoxy radical, preferably a Ci-Cs hydrocarbonoxy radical, particularly preferably a C1-C4 hydrocarbonoxy Radical in which one or more methylene units which are not adjacent to one another are each separated by groups -0-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, -S-, or -NR 3 - can be replaced and in which one or more, not each other
  • R 2 is hydrogen or a saturated or mono- or polyunsaturated, monovalent, optionally with -CN, -NCO, -NR 3 2, -COOH, -COOR 3 , -halogen, -acrylic, -epoxy, -SH, -OH or - CONR 3 2 substituted Si-C bonded Ci-C2o _ hydrocarbon radical, preferably a Ci-Cis hydrocarbon radical, or an aryl radical, or Ci-Ci5-hydrocarbonoxy radical, preferably a Ci-Cs-hydrocarbonoxy radical, particularly preferably a C1- C4- hydrocarbonoxy radical, in each of which one or more methylene units which are not adjacent to one another are replaced by groups -0-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, -S- or -NR 3 - can be and in which one or more, not each other
  • R 3 has the same meaning as R 2 , and R 2 and R 3 can be the same or different,
  • X is a C-0 bonded Ci-Ci5 hydrocarbon residue, preferably a Ci-Cs hydrocarbon residue, particularly preferably a
  • Ci-C3 hydrocarbon residue or an acetyl residue, or a halogen residue, preferably chlorine, or hydrogen, or a
  • R 11 has the meaning of R 1 and R 22 have the meaning of R 2 ,
  • i and j can be 0, 1, 2 or 3 and the sum of i + j is 3 and
  • Y can be the group NH or -0-.
  • building blocks can be contained in any mixtures
  • R 4 are R 1 and R 5 are R 2 , and Z are X and are each the same or
  • a and b may be 0, 1, 2, or 3, with the proviso that the sum a + b is 3.
  • Cyclic organosiloxanes are preferably used.
  • Organopolysiloxanes used consisting of preferably 2 units of the general formula III-a and preferably 1 to 100,000 units of the general formula III-b and preferably 1 to 500 units of the general formula III-d, preferably 1 to 50,000 units of the general formula III-b and
  • R 4 is preferably methyl and R 5 is preferably -CH2-CH2-CH2-NH2 or -CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2.
  • Chain-shaped organopolysiloxanes are preferably used, consisting preferably of 2 components of the general formula III-a and preferably 1 to 100,000 components of the general formula III-b, preferably 1 to 50,000 components of the general formula III-b, particularly preferably 1 to 10,000 components of the general Formula III-b, and particularly preferably 1 to 5000 units of the general formula III-b, R 4 preferably methyl. Chain-shaped organosiloxanes are particularly preferred
  • the R 4 is preferably methyl and the Z is preferably -OH.
  • the kinematic viscosity of the organosiloxanes measured at 25 ° C. is preferably 1 mm 2 / s to 100000 mm 2 / s, preferably 2 mm 2 / s to 10000 mm 2 / s and particularly preferably 5 mm 2 / s to 1000 mm 2 / s ,
  • Polydimethylsiloxanes used which preferably a
  • Networked or partially networked are also preferred.
  • Organopolysiloxanes so-called silicone resins, are used, which are preferably the building blocks of
  • general formula III-a and building blocks of the general formula III-e contain, particularly preferably with R 4 equal to methyl, a equal to 3 and b equal to 0, or those which preferably
  • Building blocks of the general formula III-c and building blocks of contain general formula III-b, particularly preferably with R 4 being methyl.
  • the amount of hydrophobizing agent added in step i depends on the specific surface area (BET surface area) of the
  • the amount added is preferably at least 1.5% by weight, particularly preferably at least 10% by weight,
  • the components are mixed.
  • the hydrophobicizing agent is preferably added in liquid form during the preparation of the mixture, it being necessary for the individual components to be thoroughly mixed.
  • the hydrophobizing agent is preferably adsorbed by spraying the silica with the liquid hydrophobizing agent in the
  • Fluid bed or in the fluidized bed are Fluid bed or in the fluidized bed.
  • the temperature is preferably selected in the range from 15 to 35 ° C., so that the hydrophobizing agent used during the mixing process in step i and before the compression in
  • Step iii does not yet fully react with the silanol groups on the silica surface.
  • This temperature setting ensures that the coated silica largely behaves like a hydrophilic silica with regard to processability in terms of compression, in particular granulation. This is crucial for the production of granules with an optimal combination of hydrophobicity and mechanical stability.
  • the rate of addition and the subsequent stirring time of the hydrophobizing agent are generally chosen so that thorough mixing is ensured.
  • the mixture is preferably stored only briefly.
  • the storage period of the mixture is generally chosen so that the hydrophobizing agent used has not yet reacted completely with the silanol groups on the silica surface during the mixing process or before compaction.
  • the storage period until compaction is preferably at most 15 days, particularly preferably at most one week, in particular at most 3 days, very particularly preferably
  • the material is compressed and granulated immediately.
  • Adequate ventilation can be achieved, for example, by very slow compression. Such slow compression steps cannot be used economically for large-scale, in particular continuous, production. It is therefore advantageous to actively deaerate the silica. This can be achieved, for example, by using reduced pressure. A can already occur during the venting
  • venting and subsequent compression and granulation can either in different devices or in a device that fulfills both functions.
  • step i After the mixture has been produced in step i, it is preferably brought to the desired density by compacting or pressing in step iii. In general, higher compression results in harder, more stable particles. This compression can be carried out by all methods known to the person skilled in the art. It should be noted that a higher
  • step iii is preferably chosen so that a compromise between the
  • a preferably takes place simultaneously during the compression
  • Free-flowing moldings are often used for applications in building insulation.
  • Shaped bodies are generally understood to mean all shapes which can be produced by means of devices for compacting powders known to the person skilled in the art.
  • Shaped bodies (F) are preferably understood to mean shapes which can be produced by compaction by means of rollers (smooth or perforated) (for example sleeves, sleeves, platelets, rods, briquettes, tablets, pellets, spheres, lenses, fragments, fragments).
  • the average size of the shaped bodies (F) is preferably at least in one dimension, preferably in two dimensions, particularly preferably in all three dimensions at most 100 mm, particularly preferably at most 50 mm,
  • the compacting is preferably carried out as a dry compacting in such a way that the mixture is pressed in a compacting unit between two rotating rollers, wherein
  • rollers particularly preferably at least one, particularly preferably both rollers has depressions, such as flutes, troughs or pillows.
  • the rollers can be straight or concave.
  • the compacted material formed in this way is then screen-granulated and fractionated to the desired particle size fraction.
  • an apparatus from Hosokawa Alpine Compaction can be used.
  • At least one roller is designed in such a way that a
  • Suppression can be generated (filter roller) through which the mixture to be compacted is sucked onto the roller and thereby vented. Preferably takes place after suction and
  • Compression takes place in succession in one device.
  • the supply of the silica to the compacting unit can be done by means of all means known to the person skilled in the art, such as
  • funnels and screw conveyors are used for metering and conveying, which at least partially have surfaces (for example the screw itself, the wall or special internals) on which a negative pressure can be generated and thus the ventilation
  • Granules that exceed the size required for the application are separated and / or crushed. This can be carried out by all methods known to the person skilled in the art, for example by breaking, classifying or grinding. The fragments obtained are then separated into different grain fractions. For example, a sieve mill from Hosokawa Alpine can be used for this
  • Particles can also be separated, which the
  • Hydrophobing agents react completely with the silanol groups of the silica. In a preferred embodiment, this takes place without tempering, e.g. by storage at
  • the storage time of the shaped bodies (F) at room temperature is preferably at least 3 days, preferably at least one week, particularly preferably at least two weeks. This final water repellency can also be achieved with a Temperature increase can be accelerated.
  • the shaped bodies (F) are tempered at a temperature of preferably from 60 to 300 ° C. and
  • the final binding of the hydrophobizing agent to the SiOH groups after the granulation can also be accelerated by adding catalytically active substances.
  • catalytically active substances for this purpose, all compounds known to the person skilled in the art can be functional for activation
  • Organosilicon compounds such as Bröndsted or Lewis acids can be used.
  • Bröndsted acids are hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid, hydrochloric acid is preferably used as Bröndsted acid.
  • Lewis acids which can be used are, for example, tin or titanium compounds such as tin alkoxides or titanium alkoxides.
  • the shaped bodies (F) can, however, also be produced by pressing hydrophilic fumed silica and subsequent treatment with water repellents, for example by
  • Hydrophilic fumed silica is first compacted and, after compacting has been carried out, it is subsequently hydrophobized in a second step, e.g. described in DE102012211121A1.
  • the proportion by weight of moldings (F) is preferably outside a size range from 0.1 mm to 15 mm, particularly preferably a range from 0.5 mm to 10 mm, very particularly preferably a range from 0.8 mm and 6.0 mm, particularly preferably in a range of 1.0 mm and 4.0 mm
  • moldings (F) In order to be able to obtain moldings (F) with good insulating properties and stabilities, these moldings are preferably compacted to the desired bulk density.
  • the thermal conductivity of the shaped bodies (F) in the form of a loose bed is preferably at most
  • Measuring device are filled, the measuring sensor is inserted through a slot in the middle of the cylinder and the molded body (F) are then compressed.
  • the moldings (F) preferably have a C content of 1 to 10% by weight, particularly preferably 2 to 8% by weight, in particular 3 to 6% by weight.
  • the methanol wettability of the shaped bodies (F) is preferably measured by mechanically comminuting the shaped bodies (F) to particle sizes smaller than 0.5 mm, pouring 2 mL of the comminuted shaped bodies (F) into transparent centrifuge tubes, then the centrifuge tubes with a Methanol / water mixture containing 0, 10, 20, 30, 35,
  • the sealed centrifuge tubes are then shaken for 30 s and then centrifuged at 2500 min-1 for 5 min., the sediment volumes are then read, converted into percent and graphically plotted against the
  • the turning point is determined, which corresponds to the methanol wettability in the curve obtained.
  • the water-miscible mixture (M) preferably contains 20 to 95% by volume, particularly preferably 40 to 90% by volume,
  • wetting agents (G) all previously known wetting agents (G), in particular the ionic and non-ionic surfactants, can be used both individually and as mixtures of different surfactants.
  • the wetting agent (G) can also be a particulate substance, in particular a mineral substance
  • Substance for example a powdered silica.
  • the silica is preferably a fumed silica, in particular partially hydrophobic.
  • the silica is preferably a fumed silica, in particular partially hydrophobic.
  • partially hydrophobicized fumed silica has a carbon content of 0.01-10% by weight, in particular 1 to 5% by weight.
  • the particulate substance preferably has a methanol wettability of at most 90% by volume, in particular at most 80% by volume.
  • anionic wetting agents (G) are:
  • Alkyl sulfates especially those with a chain length of 8 to 18 carbon atoms, alkyl and alkaryl ether sulfates with 8 to 18 carbon atoms in the hydrophobic radical and 1 to 40 ethylene oxide (EO) or propylene oxide (PO) units.
  • EO ethylene oxide
  • PO propylene oxide
  • sulfonates especially alkyl sulfonates with 8 to 18 carbon atoms, alkylarylsulfonates with 8 to 18 carbon atoms, taurides, esters and half-esters of sulfosuccinic acid with monohydric alcohols or alkylphenols with 4 to 15 carbon atoms; optionally these alcohols or alkylphenols can also be ethoxylated with 1 to 40 EO units.
  • nonionic wetting agents (G) are:
  • Polyvinyl alcohol which still has 1 to 50%, preferably 2 to 20% vinyl acetate units, with a
  • Alkyl polyglycol ethers preferably those with 3 to 40
  • Alkylaryl polyglycol ethers preferably those with 5 to 40 EO units and 8 to 20 C atoms in the alkyl and
  • Oligoglycoside residue with on average o 1-10 hexose or
  • Pentose units or mixtures thereof.
  • Natural products and their derivatives such as lecithin, lanolin, saponins, cellulose; Cellulose alkyl ether and
  • Carboxyalkyl celluloses the alkyl groups of which each have up to 4 carbon atoms.
  • Linear organo (poly) siloxanes containing polar groups in particular containing the elements 0, N, C, S, P, Si,
  • alkoxy groups with up to 24 carbon atoms and / or up to 40 EO and / or PO groups.
  • cationic wetting agents are:
  • Alkyloxazolinium salts in particular those whose alkyl chain has up to 18 carbon atoms, especially the halides, sulfates, phosphates and acetates.
  • ampholytic wetting agents (G) are particularly suitable as ampholytic wetting agents (G):
  • Long-chain substituted amino acids such as N-alkyl-di (aminoethyl) glycine or N-alkyl-2-aminopropionic acid salts.
  • Betaines such as N- (3-acylamidopropyl) -N, N-dimethylammonium salts with a C8-C18 acyl radical and alkylimidazolium betaines.
  • Preferred wetting agents (G) are nonionic surfactants, in particular those listed above under 6
  • the wetting agent (G) can be selected from one of the above.
  • the mixture (M) can contain further additives which are selected from fillers and additives, such as air entraining agents, binder auxiliaries, fluxes, retarders, Water repellents, pigments and agents for improving workability.
  • fillers and additives such as air entraining agents, binder auxiliaries, fluxes, retarders, Water repellents, pigments and agents for improving workability.
  • fillers are non-reinforcing fillers, i.e. fillers with a BET surface area of up to 50 m 2 / g, such as quartz, diatomaceous earth, calcium silicate, zirconium silicate, zeolites, metal oxide powder, such as aluminum, titanium, iron, or zinc oxides or their mixed oxides, barium sulfate,
  • Silica carbon black, such as furnace and acetylene black and silicon-aluminum mixed oxides with a large BET surface area.
  • Fillers can be hydrophobic, for example
  • organosilanes or organosiloxanes by treatment with organosilanes or organosiloxanes or by etherification of hydroxyl groups to alkoxy groups.
  • It can be a type of filler, a mixture of at least two fillers can also be used.
  • pigments examples include earth pigments such as chalk, ocher, umber, green earth, mineral pigments such as titanium dioxide, chrome yellow, red lead, zinc yellow, zinc green, cadmium red, cobalt blue, organic pigments such as sepia, Kasseler Braun, indigo, azo pigments, antrachinoid, Indigoide, dioxazine, quinacridone,
  • Phthalocyanine, isoindolinone and alkali blue pigments whereby many of the inorganic pigments also act as fillers and vice versa.
  • the content of fillers in the mixture (M) is the same.
  • the invention also relates to a method in which the water-miscible mixture (M) is combined with water to form a
  • Coating compound is mixed.
  • mixture (M) with 50 to 180 parts by weight, particularly preferably 80 to 160 parts by weight,
  • the coating composition is preferably processed to insulating materials, in particular thermal insulation plasters.
  • HDK ® T30 hydrophilic, pyrogenic silica from Wacker Chemie AG, with a BET surface area of 300 m 2 / g.
  • HDK ® H30 hydrophobic, pyrogenic silica from Wacker Chemie AG, with a BET surface area of 300 m 2 / g and a
  • Residual silanol content of approx. 50%.
  • HDK ® H15 hydrophobic, pyrogenic silica from Wacker Chemie AG, with a BET surface area of approx. 150 m 2 / g and a
  • Polyvinyl alcohol (molar mass: 9000 - 10000 g / mol; CAS number: 9002-89-5) was obtained from common suppliers.
  • the hydrophilic fumed silica HDK ® T30 is coated with 15% by weight of OH-terminated polydimethylsiloxane as a hydrophobizing agent.
  • part (approx. 10%) of the hydrophilic fumed silica to be covered is combined in one
  • Silica is mixed vigorously with addition in portions in a dissolver until a homogeneous mixture is again obtained.
  • the powder mixture obtained in this way is then compacted.
  • Hydrophobing agents covered pyrogenic silica and subsequent comminution The powder mixture prepared in accordance with 2.1 is filled into a mold (110 x 110 x 180 mm) on the day it is filled at room temperature. On the filled with this powder mixture
  • a stamp is then applied to the die
  • Target bulk density is based on the quantity filled in
  • the feed of the stamp must be selected so that the air can slowly escape over the edge of the stamp (ventilation). For a thorough
  • Venting the feed of the punch is interrupted at about 80 - 90% for about 10 minutes (venting through the gap
  • the target bulk density is then compacted and waiting for another 10 minutes before removal from the mold.
  • the stamp is then relaxed, which in this way becomes a plate (the plate thickness is approx.
  • the bulk density of the shaped bodies is determined based on DIN ISO 697.
  • the material to be examined is poured into a vessel with a known volume (1 L).
  • Surplus material is wiped off with a bar. By weighing determines the weight of the bed and calculates the bulk density.
  • Methanol wettability is a measure of the hydrophilicity / hydrophobicity of silica materials. For this purpose, a sample (approx. 15 g) of the molded body is mechanically crushed until it passes through a sieve with a mesh size of 0.5 mm. In transparent
  • Centrifuge tubes are filled with 2 mL ( ⁇ 0.05 mL) of the powder to be examined and then with a previously prepared methanol / water mixture (0, 10, 20, 30,
  • the methanol wettability is more than 55% by volume.
  • Shaped bodies with a methanol wettability of> 55% by volume cannot be incorporated into the cementitious binder matrix without further additives.
  • Dry mix containing a) plaster mix, b) moldings and c) surfactants
  • Example 2 Homogeneous incorporation of a dry mixture containing a) plaster mixture, b) moldings and c) hydrophobicized pyrogenic silicas in water
  • This homogeneous mixture contains a total of 70 g HDK ® H15 and a total volume of water of 1300 mL.

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Abstract

The invention relates to a mixture (M) which can be mixed with water and contains a) binder (B), b) shaped bodies (F) made of hydrophobic pyrogenic silicic acid, and c) humectant (G). Also disclosed is a process for producing a coating compound, wherein the mixture (M) that can be mixed with water is mixed with water.

Description

Mit Wasser anmischbare Mischung enthaltend hydrophobierte Kieselsäure Formkörper und Benetzungsmittel  Water-miscible mixture containing hydrophobized silica, shaped bodies and wetting agents
Die Erfindung betrifft eine mit Wasser anmischbare Mischung enthaltend Bindemittel, Formkörper aus hydrophobierter The invention relates to a water-miscible mixture containing binders, moldings made of hydrophobized
pyrogener Kieselsäure und Benetzungsmittel, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungsmasse, bei dem die mit pyrogenic silica and wetting agent, and a method for producing a coating composition in which the
Wasser anmischbare Mischung mit Wasser vermischt wird. Water mixable mixture is mixed with water.
Es besteht ein Bedarf an formbaren Dämmstoffen für Gebäude, wie Putze, die nicht brennbar, kostengünstig und leicht zu There is a need for malleable insulation materials for buildings, such as plasters, that are non-flammable, inexpensive and easy to use
applizieren sind. are applied.
Als anorganische (Hochleistungs- ) Dämmstoffe werden in der As inorganic (high-performance) insulation materials are used in the
Literatur Perlite, Blähglas, Silica-Granulate und Aerogele genannt : Literature called perlite, expanded glass, silica granules and aerogels:
Die Wärmeleitfähigkeiten der nach dem Stand der Technik für Wärmedämmputze eingesetzten Perlite sind moderat. Mit Perliten versehene Wärmedämmputze weisen WLF-Werte  The thermal conductivity of the perlite used according to the state of the art for thermal insulation plasters is moderate. Thermal plasters provided with pearlites have WLF values
(Wärmeleitfähigkeitswerte) im Bereich von 60 mW/ (m K) auf. Die mechanische Stabilität von Perliten in Dämmputzen ist nicht besonders ausgeprägt, so dass Maßnahmen zur Stabilisierung dieser Füllstoffe beschrieben werden. In EP2543652B1 werden geschlossen-zeilige Perlite bevorzugt gegenüber offen-zeiligen Perliten eingesetzt.  (Thermal conductivity values) in the range of 60 mW / (m K). The mechanical stability of perlites in insulating plasters is not particularly pronounced, so measures to stabilize these fillers are described. In EP2543652B1 closed-row perlites are preferably used over open-row perlites.
Aerogele sind aufgrund ihrer kleinen Porengößen und aufgrund der sehr dünnen Porenzwischenflächen besonders filigran. Zur Stabilisierung der Aerogele werden in EP0489319B1 diese  Aerogels are particularly delicate due to their small pore sizes and very thin pore interfaces. To stabilize the aerogels, EP0489319B1 describes them
zusätzlich in eine stabilisierende Matrix aus Styrolschaumstoff eingebunden. Alternativ werden Aerogele mit anderen Füllstoffen vermischt, wobei letztere eine Art Stützstruktur für die mechanisch schwächeren Aerogele ausbilden (WO 2015/090615 Al). Verantwortlich für die Wärmedämmwirkung eines Wärmedämmputzes ist der Dämmstoff, sodass dessen volumetrischer Anteil additionally integrated in a stabilizing matrix made of styrene foam. Alternatively, aerogels are mixed with other fillers, the latter forming a type of support structure for the mechanically weaker aerogels (WO 2015/090615 Al). Responsible for the thermal insulation effect of thermal insulation plaster is the insulation material, so that its volumetric share
möglichst hoch sein sollte: Nach der Lehre von DE102012020841A1 soll der Bindemittelanteil im Gesamtsystem möglichst gering sein, damit die Dämmwirkung des Putzes nicht zu stark should be as high as possible: According to the teaching of DE102012020841A1, the proportion of binder in the overall system should be as low as possible so that the insulation effect of the plaster is not too strong
verschlechtert wird. is deteriorating.
Die für Dämmputze eingesetzten Füllstoffe müssen hydrophob sein, wie in EP2799409A1 für Perlite beschrieben wird. The fillers used for insulating plasters must be hydrophobic, as described in EP2799409A1 for perlite.
Dämmputzanwendungen sind wie andere Lösungen im Baubereich hochvolumige Anwendungen und bedürfen daher einer für den Insulation plastering applications, like other solutions in the construction sector, are high-volume applications and therefore require one for them
Endkunden ausreichend guten Cost-Performance-Relation . Aerogele sind aufgrund ihres komplexen Herstellprozesses hochpreisig. End customers have a good cost-performance ratio. Aerogels are expensive due to their complex manufacturing process.
EP181868B1 beschreibt den Einsatz von mit kleinen anionischen oder anionisch-nonionischen Surfactants auf der Oberfläche versehenen Polymerpartikeln (auf PS-, PE-, PU-Basis) , die in Mörtel gebildete Luftblasen stabilisieren. Diese EP181868B1 describes the use of polymer particles (based on PS, PE, PU) provided with small anionic or anionic nonionic surfactants on the surface, which stabilize air bubbles formed in mortar. This
Polymerteilchen weisen keine Funktion als thermisch Polymer particles have no function as thermal
isolierender Füllstoff auf. insulating filler.
US4157998B beschreibt den Einsatz von Tensiden als Hilfsmittel für die Stabilisierung von Luftporen in Baustoffen, z.B. in Mörtel . US4157998B describes the use of surfactants as auxiliaries for the stabilization of air pores in building materials, e.g. in mortar.
Gegenstand der Erfindung ist eine mit Wasser anmischbare The invention relates to a water-miscible
Mischung (M) enthaltend Containing mixture (M)
a) Bindemittel (B) a) binder (B)
b) Formkörper (F) aus hydrophobierter pyrogener Kieselsäure und c) Benetzungsmittel (G) . b) molded body (F) made of hydrophobicized pyrogenic silica and c) wetting agent (G).
Aus der Mischung (M) können mit Wasser Dämmstoffe hergestellt werden, die nicht brennbar, kostengünstig und leicht zu The mixture (M) can be used to produce insulation materials that are non-flammable, inexpensive and easy to use
applizieren sind. Die in der Mischung (M) enthaltenen Formkörper (F) aus are applied. The molded bodies (F) contained in the mixture (M)
hydrophobierter pyrogener Kieselsäure stellen einen Hydrophobicized fumed silica is one
Hochleistungs-Wärmedämm-Füllstoff dar. Sie weisen eine High-performance thermal filler. They have a
signifikant geringere WLF auf als Perlite. significantly lower WLF than perlite.
Gegenüber Aerogelen zeigen die Formkörper (F) eine bessere Cost-Performance, da die Formkörper (F) aus pyrogener The molded articles (F) have a better cost performance than aerogels, since the molded articles (F) are made of pyrogenic
Kieselsäure aufgebaut sind und die zugrundeliegende pyrogene Kieselsäure nach deren Verdichtung die für eine gute Silicic acid are built up and the underlying pyrogenic silicic acid after its compression is good for
Wärmedämmleistung notwendige Porenstruktur bereits ausgebildet hat . Thermal insulation performance has already formed the necessary pore structure.
Ein Dämmstoff mit Formkörpern (F) ist nach erfolgter An insulation material with molded bodies (F) is after
Applikation hydrophob, so dass die WLF des Dämmstoffs auch unter witterungsbedingtem Wassereintrag weitgehend erhalten bleibt, außerdem kann die frisch applizierte Mischung (M) innerhalb eines akzeptablen Zeitfensters abtrocknen. Application hydrophobic, so that the WLF of the insulation material is largely preserved even when water is introduced due to the weather. In addition, the freshly applied mixture (M) can dry off within an acceptable time window.
Vorzugsweise enthält die Mischung (M) als Bindemittel (B) ein anorganisches oder ein organisches Bindemittel (B) oder The mixture (M) preferably contains an inorganic or an organic binder (B) or as a binder (B)
Mischungen davon. Beispiele für anorganische Bindemittel (B) sind Zement, wie Portlandzement, Weißzement, Mixtures of these. Examples of inorganic binders (B) are cement, such as Portland cement, white cement,
Tonerdeschmelzzement und Puzzolanzement. Weitere Beispiele für anorganische Bindemittel (B) sind kalkbasierte Bindemittel, wie Kalkhydrat Ca (OH) 2, welches durch Trockenadsorption aus  Alumina cement and pozzolan cement. Further examples of inorganic binders (B) are lime-based binders, such as hydrated lime Ca (OH) 2, which are characterized by dry adsorption
Brandkalk (CaO) erhalten wird und hydraulischer Kalk, nämlich Calciumhydroxid Ca (OH) 2, welches mit geringen Mengen eines hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zement, versetzt ist. Weitere Beispiele für anorganische Bindemittel sind Lime (CaO) is obtained and hydraulic lime, namely calcium hydroxide Ca (OH) 2, which is mixed with small amounts of a hydraulic binder, in particular cement. Other examples of inorganic binders are
gipsbasierte Bindemittel, wie Calciumsulfat-Halbhydrat oder - Hemihydrat (CaS04 * 0,5 H2O) , in der alpha- sowie in der beta-gypsum-based binders, such as calcium sulfate hemihydrate or hemihydrate (CaS04 * 0.5 H2O), in the alpha and in the beta
Form sowie in Form von beispielsweise Baugips, Stuckgips, Modellgips oder Isoliergips (englisch stucco oder plaster of paris), und Anhydrite (CaS04, Anhydrit I, II und III), wie sie aus bekannten Calcinierverfahren, ausgehend von vorkommendem Gipsstein oder künstlich hergestellten Gipsen, erhalten werden. Bei den Calcinierverfahren können die Phasen Calciumsulfat- Dihydrat, Calciumsulfat-Halbhydrat und Anhydrit I, II und III in ihren verschiedenen Formen in unterschiedlichen Form as well as in the form of, for example, building plaster, stucco, model plaster or insulating plaster (English stucco or plaster of paris), and anhydrites (CaS04, anhydrite I, II and III), as they are obtained from known calcination processes, starting from existing gypsum stone or artificially produced gypsum. In the calcination process, the phases calcium sulfate dihydrate, calcium sulfate hemihydrate and anhydrite I, II and III in their various forms can be different
Verhältnissen und Mischungen anfallen (Mehrphasengipse) . Auch andere Gipsarten, wie Estrichgips, Marmorgips, Anhydrit, Ratios and mixtures arise (multi-phase plaster). Other types of gypsum, such as screed gypsum, marble gypsum, anhydrite,
Recyclinggips und künstlich hergestellte Gipse (bei der Recycling gypsum and artificially produced gypsum (at the
Rauchgasentschwefelung, der Herstellung von Phosphor- und Flue gas desulfurization, the manufacture of phosphorus and
Flusssäure oder von organischen Carbonsäuren anfallend) sind geeignet . Hydrofluoric acid or organic carboxylic acids) are suitable.
Weitere Beispiele für anorganische Bindemittel (B) sind Further examples of inorganic binders (B) are
Silikonharze, Alkysiliconate und Alkalisilikat und vorzugsweise der allgemeinen Formel (Si02) m (M20) n, wobei M ausgewählt wird aus Li, Na, K und NH4 und Mischungen davon und das molare Silicone resins, alkysiliconates and alkali silicate and preferably of the general formula (Si0 2) m ( M 2 0) n , where M is selected from Li, Na, K and NH 4 and mixtures thereof and the molar
Verhältnis m:n höchstens 3,0, vorzugsweise höchstens 2,0, besonders bevorzugt höchstens 1,7, insbesondere höchstens 1,2 beträgt . Ratio m: n is at most 3.0, preferably at most 2.0, particularly preferably at most 1.7, in particular at most 1.2.
Beispiele für organische Bindemittel (B) sind wasserbasierte duroplastische Bindemittel, wie Epoxidharz oder Polyurethan, und Dispersionsbindemittel auf Basis thermoplastischer  Examples of organic binders (B) are water-based thermosetting binders, such as epoxy resin or polyurethane, and dispersion binders based on thermoplastic
Acrylat-, Styrolacrylat- oder Styrolbutylacrylatpolymere . Acrylate, styrene acrylate or styrene butyl acrylate polymers.
Vorzugsweise weisen die Formkörper (F) eine Schüttdichte von 60-250 g/L, besonders bevorzugt 65 bis 200 g/L, insbesondere bevorzugt 70 bis 160 g/L auf, jeweils ermittelt nach DIN ISO 697. The shaped bodies (F) preferably have a bulk density of 60-250 g / L, particularly preferably 65 to 200 g / L, particularly preferably 70 to 160 g / L, in each case determined according to DIN ISO 697.
Die Formkörper (F) können hergestellt werden nach beliebigen Verfahren aus allen dem Fachmann bekannten hydrophilen The moldings (F) can be produced by any method from all hydrophilic known to the person skilled in the art
pyrogenen Kieselsäuren. Vorzugsweise werden die Formkörper (F) in einem Verfahren hergestellt, bei dem fumed silica. The moldings (F) are preferably produced in a process in which
i) eine Mischung enthaltend die hydrophile Kieselsäure mit Hydrophobierungsmittel belegt wird,  i) a mixture containing the hydrophilic silica is coated with hydrophobicizing agent,
ii) die Mischung aus Schritt i entlüftet wird und  ii) the mixture from step i is deaerated and
iii) die Mischung aus Schritt ii auf eine Zielschüttdichte verdichtet wird.  iii) the mixture from step ii is compacted to a target bulk density.
Vorzugsweise findet während der Verdichtung in Schritt iii eine Granulierung statt. Granulation preferably takes place during the compaction in step iii.
Bevorzugt werden bei der Herstellung der Formkörper (F) pyrogene Kieselsäuren oder Fällungskieselsäuren oder Gemische davon eingesetzt. Dabei werden weiterhin bevorzugt Kieselsäuren mit einer BET Oberfläche gemäß DIN 66131 (mit Stickstoff bestimmt) zwischen 50 und 800 m2/g, besonders bevorzugt Fumed silicas or precipitated silicas or mixtures thereof are preferably used in the production of the shaped bodies (F). Furthermore, silicas with a BET surface area according to DIN 66131 (determined with nitrogen) of between 50 and 800 m 2 / g are particularly preferred
zwischen 100 und 500 m2/g und insbesondere bevorzugt between 100 and 500 m 2 / g and particularly preferred
Kieselsäuren mit einer Oberfläche zwischen 150 und 400 m2/g eingesetzt. Hydrophil bedeutet im Rahmen dieser Erfindung, dass die Si-OH Gruppen an der Oberfläche zugänglich und die Silicas with a surface area between 150 and 400 m 2 / g are used. In the context of this invention, hydrophilic means that the Si-OH groups are accessible on the surface and the
Kieselsäuren durch Wasser benetzbar sind. Silicas are wettable by water.
Als weitere Komponenten können bei der Herstellung der As further components in the manufacture of the
Formkörper (F) Additive zugesetzt werden, die Wärmestrahlen im Infrarotbereich absorbieren, streuen oder reflektieren können. Sie werden im Allgemeinen als IR-Trüber bezeichnet. Shaped body (F) additives are added that can absorb, scatter or reflect heat rays in the infrared range. They are commonly referred to as IR opacifiers.
Vorzugsweise weisen diese Trüber im IR-Spektralbereich ein Maximum zwischen vorzugsweise 1,5 und 10 mih auf. Die  These clouders preferably have a maximum in the IR spectral range of preferably between 1.5 and 10 mih. The
Partikelgröße der Teilchen liegt vorzugsweise zwischen 0,5 - 15 mih. Beispiele für derartige Substanzen sind vorzugsweise The particle size of the particles is preferably between 0.5-15 ml. Examples of such substances are preferred
Titanoxide, Zirkonoxide, Ilmenite, Eisentitanate, Eisenoxide, Zirkonsilikate, Siliciumcarbid, Manganoxide und Ruß. Weiterhin können zu einer Reduzierung der elektrostatischen Aufladung, falls benötigt, alle dem Fachmann bekannten Additive zur Reduzierung der elektrostatischen Aufladung wie etwa leitende Alkylammoniumsalze zugesetzt werden. Titanium oxides, zirconium oxides, ilmenites, iron titanates, iron oxides, zirconium silicates, silicon carbide, manganese oxides and carbon black. Furthermore, to reduce the electrostatic charge, if necessary, all additives known to the person skilled in the art for reducing the electrostatic charge, such as conductive alkylammonium salts, can be added.
Aus technischen und / oder wirtschaftlichen Gründen können weitere Füllstoffe zugesetzt werden. Zum Einsatz kommen hier vorzugsweise synthetisch hergestellte Modifikationen von Additional fillers can be added for technical and / or economic reasons. Synthetically produced modifications of are preferably used here
Siliciumdioxid, wie z. B. Aerogele, gefällte Kieselsäuren, Lichtbogenkieselsäuren, SiCy-haltige Flugstäube, die durch Oxidation von flüchtigem Siliciummonooxid bei der Silicon dioxide, such as. B. aerogels, precipitated silicas, arcing silicas, SiCy-containing dusts, which are caused by oxidation of volatile silicon monoxide in the
elektrochemischen Herstellung von Silicium oder Ferrosilicium entstehen. Ebenso Kieselsäuren, die durch Auslaugen von electrochemical production of silicon or ferrosilicon arise. Likewise, silicas, which are leached by
Silikaten wie Calciumsilikat, Magnesiumsilikat und Silicates such as calcium silicate, magnesium silicate and
Mischsilikaten wie beispielsweise Olivin mit Säuren hergestellt werden. Ferner kommen zum Einsatz natürliche vorkommende Si02~ haltige Verbindungen wie Diatomeenerden und Kieselguren. Mixed silicates such as olivine can be produced with acids. Furthermore, naturally occurring compounds containing SiO 2 are used, such as diatomaceous earth and diatomaceous earth.
Um eine gute Verarbeitbarkeit (z.B. Rieselfähigkeit und  To ensure good processability (e.g. flowability and
Granulierbarkeit) der Kieselsäure enthaltenden Mischung Granulability) of the mixture containing silica
sicherstellen zu können, wird in einer bevorzugten being able to ensure is preferred
Ausführungsform auf die Zugabe von Fasern verzichtet. Embodiment dispenses with the addition of fibers.
Vorzugsweise enthält die Mischung enthaltend hydrophile The mixture preferably contains hydrophilic
Kieselsäure, welche in Schritt i mit Hydrophobierungsmittel belegt wird, höchstens 85 Gew.-% hydrophile Kieselsäure. Silica, which is coated with hydrophobicizing agent in step i, at most 85% by weight of hydrophilic silica.
Als Hydrophobierungsmittel sind alle dem Fachmann bekannten Stoffe zur Hydrophobierung von Kieselsäuren einsetzbar, insbesondere Organosiliciumverbindungen (z.B. Organosilane, Organosiloxane, Alkylsiliconate oder Siliconharze) und All substances known to the person skilled in the art for the hydrophobization of silicas can be used as hydrophobicizing agents, in particular organosilicon compounds (e.g. organosilanes, organosiloxanes, alkylsiliconates or silicone resins) and
Kohlenwasserstoffe (z.B. Paraffine, Wachse, Carbonsäuren, insbesondere Fettsäuren) . Als Hydrophobierungsmittel werden vorzugsweise bei 25°C Hydrocarbons (e.g. paraffins, waxes, carboxylic acids, especially fatty acids). The preferred hydrophobizing agents are at 25 ° C.
flüssige, reaktive Organosilane, Organosiloxane oder liquid, reactive organosilanes, organosiloxanes or
Siliconharze eingesetzt, welche hydrophobierende Eigenschaften besitzen und zur Reaktion mit den Si-OH Gruppen der Silicone resins are used, which have hydrophobic properties and to react with the Si-OH groups
Kieselsäureoberfläche befähigt sind. Silica surface are capable.
Die Hydrophobierungsmittel können rein oder in beliebigen The water repellents can be pure or in any
Gemischen eingesetzt werden. Mixtures are used.
Bevorzugt ist die Reaktivität der eingesetzten The reactivity of those used is preferred
Hydrophobierungsmittel so gewählt, dass die Reaktionen bzw. Wechselwirkungen zur Anbindung des Hydrophobierungsmittels an den Silanolgruppen der hydrophilen Kieselsäure erst nach der Durchführung von Schritt iii vervollständigt abgeschlossen sind . The hydrophobizing agent has been selected such that the reactions or interactions for binding the hydrophobizing agent to the silanol groups of the hydrophilic silica are only completed after step iii has been carried out.
Es werden als Hydrophobierungsmittel vorzugsweise Organosilane der allgemeinen Formel Organosilanes of the general formula are preferably used as water repellents
R1 nR2 mSiX4-(n+m) (I) eingesetzt, R 1 n R 2 m SiX 4- (n + m) ( I) used,
wobei n und m 0, 1, 2, oder 3 sein können und die Summe n + m kleiner oder gleich 3 ist und where n and m can be 0, 1, 2 or 3 and the sum n + m is less than or equal to 3 and
R1 ein gesättigter oder einfach oder mehrfach ungesättigter, einwertiger, gegebenenfalls mit -CN, -NCO, -NR3, -COOH, -COOR3, -Halogen, -Acryl, -Epoxy, -SH, -OH oder -CONR32 substituierten Si-C gebundenen Ci-C2o_Kohlenwasserstoffrest , bevorzugt ein Ci-Cis-Kohlenwasserstoff-Rest , oder ein Arylrest, oder C1-C15- Kohlenwasserstoffoxyrest , bevorzugt ein Ci-Cs- Kohlenwasserstoffoxy-Rest , besonders bevorzugt ein C1-C4- Kohlenwasserstoffoxy-Rest , in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -CO-, -COO-, -OCO-, oder -OCOO-, -S-, oder -NR3- ersetzt sein können und in denen eine oder mehrere, einander nicht R 1 is a saturated or mono- or polyunsaturated, monovalent, optionally with -CN, -NCO, -NR 3 , -COOH, -COOR 3 , -halogen, -acrylic, -epoxy, -SH, -OH or -CONR 3 2 substituted Si-C bonded Ci-C2o _ hydrocarbon radical, preferably a Ci-Cis hydrocarbon radical, or an aryl radical, or C1-C15 hydrocarbonoxy radical, preferably a Ci-Cs hydrocarbonoxy radical, particularly preferably a C1-C4 hydrocarbonoxy Radical in which one or more methylene units which are not adjacent to one another are each separated by groups -0-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, -S-, or -NR 3 - can be replaced and in which one or more, not each other
benachbarte Methineinheiten durch Gruppen, -N=, -N=N-, oder -P= ersetzt sein können, ist, wobei neighboring methine units can be replaced by groups, -N =, -N = N-, or -P =, where
R2 Wasserstoff oder ein gesättigter oder einfach oder mehrfach ungesättigter, einwertiger, gegebenenfalls mit -CN, -NCO, -NR32, -COOH, -COOR3, -Halogen, -Acryl, -Epoxy, -SH, -OH oder -CONR32 substituierten Si-C gebundenen Ci-C2o_Kohlenwasserstoffrest, bevorzugt ein Ci-Cis-Kohlenwasserstoff-Rest, oder ein Arylrest, oder Ci-Ci5-Kohlenwasserstoffoxyrest, bevorzugt ein Ci-Cs- Kohlenwasserstoffoxy-Rest, besonders bevorzugt ein C1-C4- Kohlenwasserstoffoxy-Rest, in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -CO-, -COO-, -OCO-, oder -OCOO-, -S-, oder -NR3- ersetzt sein können und in denen eine oder mehrere, einander nicht R 2 is hydrogen or a saturated or mono- or polyunsaturated, monovalent, optionally with -CN, -NCO, -NR 3 2, -COOH, -COOR 3 , -halogen, -acrylic, -epoxy, -SH, -OH or - CONR 3 2 substituted Si-C bonded Ci-C2o _ hydrocarbon radical, preferably a Ci-Cis hydrocarbon radical, or an aryl radical, or Ci-Ci5-hydrocarbonoxy radical, preferably a Ci-Cs-hydrocarbonoxy radical, particularly preferably a C1- C4- hydrocarbonoxy radical, in each of which one or more methylene units which are not adjacent to one another are replaced by groups -0-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, -S- or -NR 3 - can be and in which one or more, not each other
benachbarte Methineinheiten durch Gruppen, -N=, -N=N-, oder -P= ersetzt sein können, ist, wobei neighboring methine units can be replaced by groups, -N =, -N = N-, or -P =, where
R3 die gleiche Bedeutung wie R2 hat, und R2 und R3 , gleich oder verschieden sein können, R 3 has the same meaning as R 2 , and R 2 and R 3 can be the same or different,
X ein C-0 gebundener Ci-Ci5-Kohlenwasserstoff-Rest, bevorzugt ein Ci-Cs-Kohlenwasserstoff-Rest, besonders bevorzugt ein  X is a C-0 bonded Ci-Ci5 hydrocarbon residue, preferably a Ci-Cs hydrocarbon residue, particularly preferably a
Ci-C3-Kohlenwasserstoff-Rest, oder ein Acetylrest, oder ein Halogenrest, bevorzugt Chlor, oder Wasserstoff, oder ein Ci-C3 hydrocarbon residue, or an acetyl residue, or a halogen residue, preferably chlorine, or hydrogen, or a
OH-Rest bedeutet, OH residue means
oder or
R11 iR22 jSi-Y-SiR11 iR22 j (II) R 11 i R 22 j Si-Y-SiR 11 i R 22 j (II)
wobei in which
R11 die Bedeutung von R1 und R22 die Bedeutung von R2 haben, R 11 has the meaning of R 1 and R 22 have the meaning of R 2 ,
i und j 0, 1, 2 oder 3 sein können und die Summe aus i + j gleich 3 ist und i and j can be 0, 1, 2 or 3 and the sum of i + j is 3 and
Y die Gruppe NH oder -0- sein kann. Es werden vorzugsweise kettenförmige oder cyclische, verzweigte oder unverzweigte Organosiloxane bestehend aus Bausteinen der allgemeinen Formeln Y can be the group NH or -0-. There are preferably chain or cyclic, branched or unbranched organosiloxanes consisting of building blocks of the general formulas
(R4 aZbSiOi/2) (III-a) (R 4 a Z b SiOi / 2 ) (III-a)
(R4 2Si02/2) (IH-b) (R 4 2 Si0 2/2 ) (IH-b)
(R4Si03/2) (III-c) (R 4 Si0 3/2 ) (III-c)
(R4R5Si02/2) (Ill-d) (R 4 R 5 Si0 2/2 ) (Ill-d)
(Si04/2) (Ill-e) eingesetzt, (Si0 4/2 ) (Ill-e) used,
wobei die Bausteine in beliebigen Mischungen enthalten sein können, wobei where the building blocks can be contained in any mixtures, where
R4 die Bedeutung von R1 und R5 die Bedeutung von R2 haben, und Z die Bedeutung von X haben und jeweils gleich oder R 4 are R 1 and R 5 are R 2 , and Z are X and are each the same or
verschieden sein können, und a und b 0, 1, 2, oder 3 sein können, mit der Maßgabe, dass die Summe a + b gleich 3 ist. may be different, and a and b may be 0, 1, 2, or 3, with the proviso that the sum a + b is 3.
Bevorzugt werden cyclische Organosiloxane eingesetzt. Cyclic organosiloxanes are preferably used.
Bevorzugt werden auch kettenförmige organofunktionelle Chain-like organofunctional ones are also preferred
Organopolysiloxane eingesetzt, bestehend aus vorzugsweise 2 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-a und vorzugsweise 1 bis 100000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b und vorzugsweise 1 bis 500 Bausteinen der allgemeinen Formel III-d, bevorzugt 1 bis 50000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b und Organopolysiloxanes used, consisting of preferably 2 units of the general formula III-a and preferably 1 to 100,000 units of the general formula III-b and preferably 1 to 500 units of the general formula III-d, preferably 1 to 50,000 units of the general formula III-b and
vorzugsweise 1 bis 250 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-d, besonders bevorzugt 1 bis 10000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b und vorzugsweise 1 bis 200 Bausteinen der allgemeinen Formel III-d, und ganz besonders bevorzugt 1 bis 5000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b und 1 bis 100 Bausteinen der allgemeinen Formel III-d, wobei R4 bevorzugt Methyl und R5 bevorzugt -CH2-CH2-CH2-NH2 oder -CH2-CH2-CH2-NH-CH2- CH2-NH2 ist. preferably 1 to 250 units of the general formula III-d, particularly preferably 1 to 10000 units of the general formula III-b and preferably 1 to 200 units of the general formula III-d, and very particularly preferably 1 to 5000 units of the general formula III-b and 1 to 100 units of the general formula III-d, where R 4 is preferably methyl and R 5 is preferably -CH2-CH2-CH2-NH2 or -CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2.
Bevorzugt werden kettenförmige Organopolysiloxane eingesetzt, bestehend vorzugsweise aus 2 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-a und vorzugsweise 1 bis 100000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b, bevorzugt 1 bis 50000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b, besonders bevorzugt 1 bis 10000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b, und besonders bevorzugt 1 bis 5000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b, R4 bevorzugt Methyl. Besonders bevorzugt werden kettenförmige Organosiloxane Chain-shaped organopolysiloxanes are preferably used, consisting preferably of 2 components of the general formula III-a and preferably 1 to 100,000 components of the general formula III-b, preferably 1 to 50,000 components of the general formula III-b, particularly preferably 1 to 10,000 components of the general Formula III-b, and particularly preferably 1 to 5000 units of the general formula III-b, R 4 preferably methyl. Chain-shaped organosiloxanes are particularly preferred
eingesetzt, deren R4 bevorzugt Methyl und deren Z bevorzugt -OH ist. used, the R 4 is preferably methyl and the Z is preferably -OH.
Die kinematische Viskosität der Organosiloxane gemessen bei 25°C beträgt vorzugsweise 1 mm2/s bis 100000 mm2/s, bevorzugt 2 mm2/s bis 10000 mm2/s und besonders bevorzugt 5 mm2/s bis 1000 mm2/s . The kinematic viscosity of the organosiloxanes measured at 25 ° C. is preferably 1 mm 2 / s to 100000 mm 2 / s, preferably 2 mm 2 / s to 10000 mm 2 / s and particularly preferably 5 mm 2 / s to 1000 mm 2 / s ,
Im Speziellen bevorzugt werden OH-terminierte OH-terminated are particularly preferred
Polydimethylsiloxane eingesetzt, die bevorzugt eine Polydimethylsiloxanes used, which preferably a
kinematische Viskosität gemessen bei 25°C von 5 mm2/s bis 100 mm2/s aufweisen. Kinematic viscosity measured at 25 ° C from 5 mm 2 / s to 100 mm 2 / s.
Vorzugsweise werden auch vernetzte oder teilvernetzte  Networked or partially networked are also preferred
Organopolysiloxane, so genannte Siliconharze, eingesetzt, wobei es sich bevorzugt um solche handelt, die Bausteine der Organopolysiloxanes, so-called silicone resins, are used, which are preferably the building blocks of
allgemeinen Formel Ill-a und Bausteine der allgemeinen Formel Ill-e enthalten, besonders bevorzugt mit R4 gleich Methyl, a gleich 3 und b gleich 0, oder solche, die vorzugsweise general formula III-a and building blocks of the general formula III-e contain, particularly preferably with R 4 equal to methyl, a equal to 3 and b equal to 0, or those which preferably
Bausteine der allgemeinen Formel III-c und Bausteine der allgemeinen Formel III-b enthalten, besonders bevorzugt mit R4 gleich Methyl. Building blocks of the general formula III-c and building blocks of contain general formula III-b, particularly preferably with R 4 being methyl.
Die Zusatzmengen an Hydrophobierungsmittel in Schritt i hängt von der spezifischen Oberfläche (BET-Oberfläche) der The amount of hydrophobizing agent added in step i depends on the specific surface area (BET surface area) of the
Kieselsäuren, deren Anteil an der Mischung, der Art der Silane bzw. Siloxane sowie der für die Endanwendung notwendigen Silicas, their share in the mixture, the type of silanes or siloxanes, and that required for the end use
Hydrophobie ab. Die Zusatzmenge liegt bevorzugt bei mindestens 1,5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 10 Gew.-%, Hydrophobicity. The amount added is preferably at least 1.5% by weight, particularly preferably at least 10% by weight,
insbesondere bevorzugt mindestens 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die gesamte Mischung. particularly preferably at least 15% by weight, based in each case on the entire mixture.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Komponenten gemischt. Die Zugabe des Hydrophobierungsmittels erfolgt während der Mischungsherstellung vorzugsweise in flüssiger Form, dabei ist es notwendig, dass eine innige Durchmischung der einzelnen Komponenten stattfindet. Die Adsorption des Hydrophobierungsmittels erfolgt bevorzugt durch Besprühen der Kieselsäure mit dem flüssigen Hydrophobierungsmittel im In a preferred embodiment, the components are mixed. The hydrophobicizing agent is preferably added in liquid form during the preparation of the mixture, it being necessary for the individual components to be thoroughly mixed. The hydrophobizing agent is preferably adsorbed by spraying the silica with the liquid hydrophobizing agent in the
Fließbett oder in der Wirbelschicht. Fluid bed or in the fluidized bed.
Die Temperatur wird vorzugsweise im Bereich von 15 - 35°C gewählt, sodass das eingesetzte Hydrophobierungsmittel während des Mischvorgangs in Schritt i und vor der Verdichtung im The temperature is preferably selected in the range from 15 to 35 ° C., so that the hydrophobizing agent used during the mixing process in step i and before the compression in
Schritt iii noch nicht vollständig mit den Silanolgruppen der Silica Oberfläche reagiert. Durch diese Temperatureinstellung wird erreicht, dass sich die belegte Kieselsäure hinsichtlich der Verarbeitbarkeit im Sinne einer Verdichtung, insbesondere Granulierung, weitgehend wie eine hydrophile Kieselsäure verhält. Für die Herstellung von Granulaten mit einer optimalen Kombination aus Hydrophobie und mechanischer Stabilität ist dies entscheidend. Die Zugabegeschwindigkeit und die Nachrührdauer des Hydrophobierungsmittels sind im Allgemeinen so gewählt, dass eine innige Durchmischung sichergestellt ist. Step iii does not yet fully react with the silanol groups on the silica surface. This temperature setting ensures that the coated silica largely behaves like a hydrophilic silica with regard to processability in terms of compression, in particular granulation. This is crucial for the production of granules with an optimal combination of hydrophobicity and mechanical stability. The rate of addition and the subsequent stirring time of the hydrophobizing agent are generally chosen so that thorough mixing is ensured.
Nach Schritt i und vor der Verdichtung in Schritt iii wird die Mischung vorzugsweise nur kurz gelagert. Die Lagerungsdauer der Mischung ist im Allgemeinen so gewählt, dass das eingesetzte Hydrophobierungsmittel während des Mischvorgangs bzw. vor der Verdichtung noch nicht vollständig mit den Silanolgruppen der Silica Oberfläche reagiert hat. After step i and before compaction in step iii, the mixture is preferably stored only briefly. The storage period of the mixture is generally chosen so that the hydrophobizing agent used has not yet reacted completely with the silanol groups on the silica surface during the mixing process or before compaction.
Vorzugsweise beträgt die Lagerungsdauer bis zur Verdichtung höchstens 15 Tage, besonders bevorzugt höchstens eine Woche, insbesondere höchstens 3 Tage, ganz besonders bevorzugt The storage period until compaction is preferably at most 15 days, particularly preferably at most one week, in particular at most 3 days, very particularly preferably
höchstens 24 Stunden, im Speziellen bevorzugt wird das Material sofort verdichtet und granuliert. at most 24 hours, especially preferred, the material is compressed and granulated immediately.
Da Kieselsäuren, insbesondere pyrogene Kieselsäuren bzw. Since silicas, in particular pyrogenic silicas or
Kieselsäure enthaltende Mischungen üblicherweise sehr niedrige Schüttdichten aufweisen, besteht die Herausforderung bei der Herstellung von Granulaten darin, die Luft zu entfernen. Eine Entlüftung der Mischung aus Schritt ii bewirkt, dass sich die erhaltenen Formkörper nach dem Pressvorgang nicht wieder aufblähen und zerfallen. Mixtures containing silica usually have very low bulk densities, the challenge in the production of granules is to remove the air. If the mixture from step ii is deaerated, the molded bodies obtained do not expand and disintegrate again after the pressing process.
Eine ausreichende Entlüftung kann beispielsweise durch sehr langsames Verdichten erreicht werden. Für eine großtechnische, insbesondere kontinuierliche Produktion sind solch langsame Verdichtungsschritte nicht wirtschaftlich anwendbar. Es ist daher vorteilhaft, die Kieselsäure aktiv zu entlüften. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz von vermindertem Druck gelingen. Dabei kann während der Entlüftung bereits eine  Adequate ventilation can be achieved, for example, by very slow compression. Such slow compression steps cannot be used economically for large-scale, in particular continuous, production. It is therefore advantageous to actively deaerate the silica. This can be achieved, for example, by using reduced pressure. A can already occur during the venting
Volumenabnahme der Mischung stattfinden. Die Entlüftung und anschließende Verdichtung und Granulierung kann entweder in unterschiedlichen Geräten oder auch in einem Gerät, das beide Funktionen erfüllt, durchgeführt werden. Volume decrease of the mixture take place. The venting and subsequent compression and granulation can either in different devices or in a device that fulfills both functions.
Nach dem Herstellen der Mischung in Schritt i wird diese vorzugsweise durch Kompaktieren oder Pressen in Schritt iii auf die gewünschte Dichte gebracht. Im Allgemeinen führt eine höhere Verdichtung zu härteren, stabileren Partikeln. Diese Verdichtung kann durch alle dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen. Dabei muss beachtet werden, dass eine höhere After the mixture has been produced in step i, it is preferably brought to the desired density by compacting or pressing in step iii. In general, higher compression results in harder, more stable particles. This compression can be carried out by all methods known to the person skilled in the art. It should be noted that a higher
Verdichtung zu einer höheren Wärmeleitfähigkeit der Granulate führt. Der verwendete Druck während des Schrittes iii wird bevorzugt so gewählt, dass ein Kompromiss zwischen der Compression leads to a higher thermal conductivity of the granules. The pressure used during step iii is preferably chosen so that a compromise between the
Wärmedämmwirkung und der mechanischen Stabilität der Granulate erreicht wird. Thermal insulation effect and the mechanical stability of the granules is achieved.
Um zusätzliche Prozessschritte vermeiden zu können, erfolgt während der Verdichtung vorzugsweise gleichzeitig eine  In order to be able to avoid additional process steps, a preferably takes place simultaneously during the compression
Formgebung. In Abhängigkeit des Pressverfahrens können Shaping. Depending on the pressing process, you can
verschiedenste Formen, Größen und Größenverteilungen various shapes, sizes and size distributions
eingestellt werden. Für Anwendungen in der Bauisolierung werden häufig rieselfähige Formkörper eingesetzt. can be set. Free-flowing moldings are often used for applications in building insulation.
Unter Formkörper werden im Allgemeinen alle Formen verstanden, die mittels dem Fachmann bekannten Geräten zur Verdichtung von Pulvern herstellbar sind. Shaped bodies are generally understood to mean all shapes which can be produced by means of devices for compacting powders known to the person skilled in the art.
Bevorzugt werden unter Formkörper (F) Formen verstanden, die durch die Verdichtung mittels Walzen (glatt oder perforiert) herstellbar sind (z.B. Stülpen, Schülpen, Plättchen, Stäbchen, Briketts, Tabletten, Pellets, Kugeln, Linsen, Bruchstücke, Splitter) . Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche Größe der Formkörper (F) wenigstens in einer Dimension, bevorzugt in zwei Dimensionen, besonders bevorzugt in allen drei Dimensionen höchstens 100 mm, besonders bevorzugt höchstens 50 mm, Shaped bodies (F) are preferably understood to mean shapes which can be produced by compaction by means of rollers (smooth or perforated) (for example sleeves, sleeves, platelets, rods, briquettes, tablets, pellets, spheres, lenses, fragments, fragments). The average size of the shaped bodies (F) is preferably at least in one dimension, preferably in two dimensions, particularly preferably in all three dimensions at most 100 mm, particularly preferably at most 50 mm,
insbesondere bevorzugt höchstens 10 mm. particularly preferably at most 10 mm.
Für die Kompaktierung kann dem Fachmann bekanntes Equipment eingesetzt werden. Equipment known to the person skilled in the art can be used for the compacting.
Die Kompaktierung erfolgt bevorzugt als Trockenkompaktierung derart, dass die Mischung in einer Kompaktierungseinheit zwischen zwei rotierenden Walzen verpresst wird, wobei The compacting is preferably carried out as a dry compacting in such a way that the mixture is pressed in a compacting unit between two rotating rollers, wherein
besonders bevorzugt zumindest eine, insbesondere bevorzugt beide Walzen Vertiefungen, wie Riffeln, Mulden oder Kissen, aufweist. Die Walzen können gerade oder konkav ausgeführt sein. Das auf diese Weise gebildete kompaktierte Material wird anschließend auf die gewünschte Kornfraktion siebgranuliert und fraktioniert. Für die Kombination einer Kompaktierung mit einer darauffolgenden Siebgranulierung und Fraktionierung kann z.B. ein Apparat der Firma Hosokawa Alpine Compaction verwendet werden . particularly preferably at least one, particularly preferably both rollers has depressions, such as flutes, troughs or pillows. The rollers can be straight or concave. The compacted material formed in this way is then screen-granulated and fractionated to the desired particle size fraction. For the combination of a compacting with a subsequent screen granulation and fractionation e.g. an apparatus from Hosokawa Alpine Compaction can be used.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Walze derart ausgestaltet ist, dass an der Walzenoberfläche ein Furthermore, it can be advantageous if at least one roller is designed in such a way that a
Unterdrück erzeugt werden kann (Filterwalze) , durch den die zu kompaktierende Mischung an die Walze angesaugt und dadurch entlüftet wird. Bevorzugt findet nach dem Ansaugen und Suppression can be generated (filter roller) through which the mixture to be compacted is sucked onto the roller and thereby vented. Preferably takes place after suction and
Entlüften die Verdichtung auf die gewünschte Dichte durch eine geeignete Gegenwalze (Presswalze) statt. Hierfür können alle dem Fachmann bekannte Geräte, z.B. die Vacupress der Firma Grenzebach BSH, eingesetzt werden. Die Entlüftung und Vent the compression to the desired density using a suitable counter roller (press roller) instead. All devices known to the person skilled in the art, e.g. the Vacupress from Grenzebach BSH are used. The vent and
Verdichtung findet dabei nacheinander in einem Gerät statt. Compression takes place in succession in one device.
Die Zufuhr der Kieselsäure zu der Kompaktierungseinheit kann mittels aller dem Fachmann bekannten Fördermittel, wie The supply of the silica to the compacting unit can be done by means of all means known to the person skilled in the art, such as
beispielsweise Förderschnecken oder Doppelschnecken erfolgen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden für die Dosierung und Förderung Trichter und Förderschnecken benutzt, die zumindest teilweise Oberflächen (z.B. die Schnecke selbst, die Wand oder spezielle Einbauten) besitzen, an welchen ein Unterdrück erzeugt werden kann und so die Entlüftung for example, conveyor screws or twin screws. In a particularly preferred embodiment, funnels and screw conveyors are used for metering and conveying, which at least partially have surfaces (for example the screw itself, the wall or special internals) on which a negative pressure can be generated and thus the ventilation
stattfindet . takes place.
Nach der Kompaktierung können die erhaltenen Stülpen und After compacting, the sleeves and
Granulate, welche die für die Anwendung erforderliche Größe überschreiten, abgetrennt und/oder zerkleinert werden. Dies kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden durchgeführt werden, wie beispielsweise durch Brechen, Klassieren oder Mahlen. Anschließend erfolgt eine Trennung der erhaltenen Bruchstücke in verschiedene Kornfraktionen. Hierfür kann beispielsweise eine Siebmühle der Firma Hosokawa Alpine Granules that exceed the size required for the application are separated and / or crushed. This can be carried out by all methods known to the person skilled in the art, for example by breaking, classifying or grinding. The fragments obtained are then separated into different grain fractions. For example, a sieve mill from Hosokawa Alpine can be used for this
Compaction eingesetzt werden. Compaction can be used.
Ebenso können Partikel abgetrennt werden, welche die Particles can also be separated, which the
erforderliche Größe unterschreiten. Zum Einsatz können dabei alle dem Fachmann bekannten Methoden zur Siebung oder Sichtung von Schüttgütern kommen. Bevorzugt erfolgt die Trennung der verschiedenen Korngrößenfraktionen durch Siebung. Zu kleine Partikel können, z.B. aufgrund von erhöhter Staubbildung, für die Endanwendung nachteilig sein. fall below the required size. All methods known to the person skilled in the art for sieving or classifying bulk goods can be used. The different grain size fractions are preferably separated by sieving. Particles that are too small can e.g. due to increased dust formation, may be disadvantageous for the end use.
Nach der Granulierung der Formkörper (F) kann das After granulation of the shaped body (F), this can be done
Hydrophobierungsmittel vollständig mit den Silanolgruppen der Kieselsäure reagieren. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt dies ohne Temperierung, z.B. durch Lagerung bei Hydrophobing agents react completely with the silanol groups of the silica. In a preferred embodiment, this takes place without tempering, e.g. by storage at
Raumtemperatur. Die Lagerungsdauer der Formkörper (F) beträgt bei Raumtemperatur vorzugsweise mindestens 3 Tage, bevorzugt mindestens eine Woche, besonders bevorzugt mindestens zwei Wochen. Diese finale Hydrophobierung kann auch durch eine Temperaturerhöhung beschleunigt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Temperung der Formkörper (F) bei einer Temperatur von vorzugsweise bei 60 bis 300°C und Room temperature. The storage time of the shaped bodies (F) at room temperature is preferably at least 3 days, preferably at least one week, particularly preferably at least two weeks. This final water repellency can also be achieved with a Temperature increase can be accelerated. In a preferred embodiment, the shaped bodies (F) are tempered at a temperature of preferably from 60 to 300 ° C. and
besonders bevorzugt bei 70 bis 130°C. Die finale Anbindung des Hydrophobierungsmittels an die SiOH-Gruppen im Anschluss an die Granulation kann auch durch Zugabe von katalytisch aktiven Substanzen beschleunigt werden. Hierzu können alle dem Fachmann bekannten Verbindungen zur Aktivierung funktioneller particularly preferably at 70 to 130 ° C. The final binding of the hydrophobizing agent to the SiOH groups after the granulation can also be accelerated by adding catalytically active substances. For this purpose, all compounds known to the person skilled in the art can be functional for activation
Organosiliciumverbindungen, wie beispielsweise Bröndsted- oder Lewis-Säuren, eingesetzt werden. Beispiele für Bröndsted-Säuren sind Salzsäure, Schwefelsäure oder Salpetersäure, bevorzugt wird als Bröndsted-Säure Salzsäure eingesetzt. Einsetzbare Lewis-Säuren sind beispielsweise Zinn- oder Titanverbindungen wie Zinnalkoxide oder Titanalkoxide. Organosilicon compounds such as Bröndsted or Lewis acids can be used. Examples of Bröndsted acids are hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid, hydrochloric acid is preferably used as Bröndsted acid. Lewis acids which can be used are, for example, tin or titanium compounds such as tin alkoxides or titanium alkoxides.
Die Formkörper (F) können aber auch durch Verpressen von hydrophiler pyrogener Kieselsäure und anschließender Behandlung mit Hydrophobierungsmitteln hergestellt werden, indem z.B. The shaped bodies (F) can, however, also be produced by pressing hydrophilic fumed silica and subsequent treatment with water repellents, for example by
hydrophile pyrogene Kieselsäure zunächst verdichtet und nach erfolgter Verdichtung in einem zweiten Schritt nachträglich hydrophobiert wird, wie z.B. in DE102012211121A1 beschrieben. Hydrophilic fumed silica is first compacted and, after compacting has been carried out, it is subsequently hydrophobized in a second step, e.g. described in DE102012211121A1.
Bevorzugt liegt der Gewichtsanteil von Formkörpern (F) , die außerhalb eines Größenbereiches von 0,1 mm bis 15 mm, besonders bevorzugt eines Bereiches von 0,5 mm bis 10 mm, ganz besonders bevorzugt eines Bereiches von 0,8 mm und 6,0 mm, insbesondere bevorzugt eines Bereiches von 1,0 mm und 4,0 mm liegen, unterThe proportion by weight of moldings (F) is preferably outside a size range from 0.1 mm to 15 mm, particularly preferably a range from 0.5 mm to 10 mm, very particularly preferably a range from 0.8 mm and 6.0 mm, particularly preferably in a range of 1.0 mm and 4.0 mm
10%. 10%.
Um Formkörper (F) mit guten Dämmeigenschaften und Stabilitäten erhalten zu können, werden diese Formkörper bevorzugt auf die erwünschte Schüttdichte verdichtet. Die erzielte Wärmeleitfähigkeit der Formkörper (F) in Form einer losen Schüttung beträgt vorzugsweise höchstens In order to be able to obtain moldings (F) with good insulating properties and stabilities, these moldings are preferably compacted to the desired bulk density. The thermal conductivity of the shaped bodies (F) in the form of a loose bed is preferably at most
35 mW/ (m*K) , bevorzugt höchstens 30 mW/ (m*K) , besonders 35 mW / (m * K), preferably at most 30 mW / (m * K), particularly
bevorzugt höchstens 28 mW/ (m*K) und insbesondere bevorzugt höchstens 26 mW/ (m*K) , wobei die Wärmeleitfähigkeit bei preferably at most 28 mW / (m * K) and particularly preferably at most 26 mW / (m * K), the thermal conductivity at
Raumtemperatur gemessen wird mit Hilfe eines THB Transient Hot Bridge Analyzer der Firma Linseis, D-95100 Selb, und wobei für diese Messung die Formkörper (F) in eine zylindrische Room temperature is measured with the aid of a THB transient hot bridge analyzer from Linseis, D-95100 Selb, and for this measurement the shaped bodies (F) are placed in a cylindrical
Messvorrichtung eingefüllt werden, der Messsensor durch einen Schlitz in der Zylindermitte gesteckt wird und die Formkörper (F) anschließend verdichtet werden. Measuring device are filled, the measuring sensor is inserted through a slot in the middle of the cylinder and the molded body (F) are then compressed.
Die Formkörper (F) weisen vorzugsweise einen C-Gehalt von 1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, insbesondere 3 bis 6 Gew.-% auf. The moldings (F) preferably have a C content of 1 to 10% by weight, particularly preferably 2 to 8% by weight, in particular 3 to 6% by weight.
Die Methanol-Benetzbarkeit der Formkörper (F) wird vorzugsweise gemessen dadurch, dass Formkörper (F) auf Partikelgrößen kleiner 0,5 mm mechanisch zerkleinert werden, in transparente Zentrifugenröhrchen jeweils 2 mL der zerkleinerten Formkörper (F) eingefüllt werden, anschließend die Zentrifugenröhrchen mit einem Methanol-/Wasser-Gemisch enthaltend 0, 10, 20, 30, 35,The methanol wettability of the shaped bodies (F) is preferably measured by mechanically comminuting the shaped bodies (F) to particle sizes smaller than 0.5 mm, pouring 2 mL of the comminuted shaped bodies (F) into transparent centrifuge tubes, then the centrifuge tubes with a Methanol / water mixture containing 0, 10, 20, 30, 35,
40, 45, 50, 55, 60, 70 oder 80 Vol.-% Methanol auf 8 mL 40, 45, 50, 55, 60, 70 or 80 vol .-% methanol to 8 mL
aufgefüllt werden, die verschlossenen Zentrifugenröhrchen dann 30 s geschüttelt und anschließend bei 2500 min-1 für 5 Min. zentrifugiert werden, die Sedimentvolumina danach abgelesen werden, in Prozent umgerechnet und graphisch gegen den be filled, the sealed centrifuge tubes are then shaken for 30 s and then centrifuged at 2500 min-1 for 5 min., the sediment volumes are then read, converted into percent and graphically plotted against the
Methanolgehalt (in Vol.-%) aufgetragen werden und der Methanol content (in vol .-%) and the
Wendepunkt bestimmt wird, welcher in der erhaltenen Kurve der Methanol-Benetzbarkeit entspricht . Die mit Wasser anmischbare Mischung (M) enthält vorzugsweise 20 bis 95 Vol.-%, besonders bevorzugt 40 bis 90 Vol.-%, The turning point is determined, which corresponds to the methanol wettability in the curve obtained. The water-miscible mixture (M) preferably contains 20 to 95% by volume, particularly preferably 40 to 90% by volume,
insbesondere 50 bis 85 Vol.-% an Formkörpern (F) . in particular 50 to 85 vol .-% of moldings (F).
In der mit Wasser anmischbaren Mischung (M) können als In the water-mixable mixture (M) can be used as
Benetzungsmittel (G) alle bisher bekannten Benetzungsmittel (G) , insbesondere die ionischen und nicht-ionischen Tenside sowohl einzeln als auch als Mischungen verschiedener Tenside eingesetzt werden. Das Benetzungsmittel (G) kann auch eine partikuläre Substanz sein, insbesondere eine mineralische Wetting agents (G) all previously known wetting agents (G), in particular the ionic and non-ionic surfactants, can be used both individually and as mixtures of different surfactants. The wetting agent (G) can also be a particulate substance, in particular a mineral substance
Substanz, beispielsweise eine pulverförmige Kieselsäure. Substance, for example a powdered silica.
Vorzugsweise ist die Kieselsäure eine pyrogene Kieselsäure, insbesondere teilhydrophobiert . Vorzugsweise weist die The silica is preferably a fumed silica, in particular partially hydrophobic. Preferably, the
teilhydrophobierte pyrogene Kieselsäure einen Kohlenstoffgehalt von 0,01 - 10 Gew.-%, insbesondere 1 bis 5 Gew.-% auf. partially hydrophobicized fumed silica has a carbon content of 0.01-10% by weight, in particular 1 to 5% by weight.
Vorzugsweise weist die partikuläre Substanz eine Methanol- Benetzbarkeit von höchstens 90 Vol.-%, insbesondere höchstens 80 Vol.-% auf. The particulate substance preferably has a methanol wettability of at most 90% by volume, in particular at most 80% by volume.
Beispiele für anionische Benetzungsmittel (G) sind: Examples of anionic wetting agents (G) are:
1. Alkylsulfate, besonders solche mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 C-Atomen, Alkyl- und Alkarylethersulfate mit 8 bis 18 C- Atomen im hydrophoben Rest und 1 bis 40 Ethylenoxid (EO) - bzw. Propylenoxid ( PO) einheiten .  1. Alkyl sulfates, especially those with a chain length of 8 to 18 carbon atoms, alkyl and alkaryl ether sulfates with 8 to 18 carbon atoms in the hydrophobic radical and 1 to 40 ethylene oxide (EO) or propylene oxide (PO) units.
2. Sulfonate, besonders Alkylsulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Alkylarylsulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Tauride, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwertigen Alkoholen oder Alkylphenolen mit 4 bis 15 C-Atomen; gegebenenfalls können diese Alkohole oder Alkylphenole auch mit 1 bis 40 EO-Einheiten ethoxyliert sein.  2. sulfonates, especially alkyl sulfonates with 8 to 18 carbon atoms, alkylarylsulfonates with 8 to 18 carbon atoms, taurides, esters and half-esters of sulfosuccinic acid with monohydric alcohols or alkylphenols with 4 to 15 carbon atoms; optionally these alcohols or alkylphenols can also be ethoxylated with 1 to 40 EO units.
3. Alkali- und Ammoniumsalze von Carbonsäuren mit 8 bis 20 C- Atomen im Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest. 4. Phosphorsäureteilester und deren Alkali- und Ammoniumsalze, besonders Alkyl- und Alkarylphosphate mit 8 bis 20 C-Atomen im organischen Rest, Alkylether- bzw. Alkaryletherphosphate mit3. Alkali and ammonium salts of carboxylic acids with 8 to 20 carbon atoms in the alkyl, aryl, alkaryl or aralkyl radical. 4. partial phosphoric acid esters and their alkali and ammonium salts, especially alkyl and alkaryl phosphates having 8 to 20 carbon atoms in the organic radical, alkyl ether or alkaryl ether phosphates
8 bis 20 C--Atomen im Alkyl- bzw. Alkarylrest und 1 bis 40 EO-Einheiten . 8 to 20 carbon atoms in the alkyl or alkaryl radical and 1 to 40 EO units.
Beispiele für nichtionische Benetzungsmittel (G) sind: Examples of nonionic wetting agents (G) are:
5. Polyvinylalkohol, der noch 1 bis 50 %, vorzugsweise 2 bis 20 % Vinylacetateinheiten aufweist, mit einem  5. Polyvinyl alcohol, which still has 1 to 50%, preferably 2 to 20% vinyl acetate units, with a
Polymerisationsgrad von 500 bis 50000. Degree of polymerization from 500 to 50,000.
6. Alkylpolyglycolether, vorzugsweise solche mit 3 bis 40  6. Alkyl polyglycol ethers, preferably those with 3 to 40
EO-Einheiten und Alkylresten von 8 bis 20 C-Atomen. EO units and alkyl residues of 8 to 20 carbon atoms.
7. Alkylarylpolyglycolether, vorzugsweise solche mit 5 bis 40 EO-Einheiten und 8 bis 20 C-Atomen in den Alkyl- und  7. Alkylaryl polyglycol ethers, preferably those with 5 to 40 EO units and 8 to 20 C atoms in the alkyl and
Arylresten . Aryl residues.
8. Ethylenoxid/Propylenoxid (EO/PO) -Blockcopolymere,  8. ethylene oxide / propylene oxide (EO / PO) block copolymers,
vorzugsweise solche mit 8 bis 40 EO- bzw. PO-Einheiten. preferably those with 8 to 40 EO or PO units.
9. Additionsprodukte von Alkylaminen mit Alkylresten von 8 bis 22 C-Atomen mit Ethylenoxid oder Propylenoxid.  9. Addition products of alkylamines with alkyl radicals of 8 to 22 carbon atoms with ethylene oxide or propylene oxide.
10. Fettsäuren mit 6 bis 24 C-Atomen.  10. Fatty acids with 6 to 24 carbon atoms.
11. Alkylpolyglykoside der allgemeinen Formel R*-0-Z0, worin R* einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit im Mittel 8-24 C-Atomen und ZO einen  11. Alkyl polyglycosides of the general formula R * -0-Z0, in which R * is a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl radical with an average of 8-24 carbon atoms and ZO one
Oligoglykosidrest mit im Mittel o = 1-10 Hexose- oder Oligoglycoside residue with on average o = 1-10 hexose or
Pentoseeinheiten oder Gemischen davon bedeuten. Pentose units or mixtures thereof.
12. Naturstoffe und deren Derivate, wie Lecithin, Lanolin, Saponine, Cellulose; Cellulosealkylether und  12. Natural products and their derivatives, such as lecithin, lanolin, saponins, cellulose; Cellulose alkyl ether and
Carboxyalkylcellulosen, deren Alkylgruppen jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatome besitzen.  Carboxyalkyl celluloses, the alkyl groups of which each have up to 4 carbon atoms.
13. Polare Gruppen, enthaltend insbesondere die Elemente 0, N, C, S, P, Si, enthaltende lineare Organo (poly) siloxane,  13. Linear organo (poly) siloxanes containing polar groups, in particular containing the elements 0, N, C, S, P, Si,
insbesondere solche mit Alkoxygruppen mit bis zu 24 C-Atomen und/oder bis zu 40 EO- und/oder PO-Gruppen. in particular those with alkoxy groups with up to 24 carbon atoms and / or up to 40 EO and / or PO groups.
Beispiele für kationische Benetzungsmittel (G) sind: Examples of cationic wetting agents (G) are:
14. Salze von primären, sekundären und tertiären Fettaminen mit 8 bis 24 C-Atomen mit Essigsäure, Schwefelsäure, Salzsäure und Phosphorsäuren .  14. Salts of primary, secondary and tertiary fatty amines with 8 to 24 carbon atoms with acetic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acids.
15. Quarternäre Alkyl- und Alkylbenzolammoniumsalze,  15. Quaternary alkyl and alkylbenzene ammonium salts,
insbesondere solche, deren Alkylgruppen 6 bis 24 C-Atome besitzen, insbesondere die Halogenide, Sulfate, Phosphate und Acetate . in particular those whose alkyl groups have 6 to 24 carbon atoms, in particular the halides, sulfates, phosphates and acetates.
16. Alkylpyridinium- , Alkylimidazolinium- und  16. Alkylpyridinium, alkylimidazolinium and
Alkyloxazoliniumsalze, insbesondere solche, deren Alkylkette bis zu 18 C-Atome besitzt, speziell die Halogenide, Sulfate, Phosphate und Acetate. Alkyloxazolinium salts, in particular those whose alkyl chain has up to 18 carbon atoms, especially the halides, sulfates, phosphates and acetates.
Als ampholytische Benetzungsmittel (G) eignen sich besonders:The following are particularly suitable as ampholytic wetting agents (G):
17. Langkettig substituierte Aminosäuren, wie N-Alkyl-di- (aminoethyl-) glycin oder N-Alkyl-2-aminopropionsäuresalze . 17. Long-chain substituted amino acids, such as N-alkyl-di (aminoethyl) glycine or N-alkyl-2-aminopropionic acid salts.
18. Betaine, wie N- ( 3-Acylamidopropyl ) -N, N- dimethylammoniumsalze mit einem C8-C18-Acylrest und Alkyl- imidazolium-Betaine .  18. Betaines, such as N- (3-acylamidopropyl) -N, N-dimethylammonium salts with a C8-C18 acyl radical and alkylimidazolium betaines.
Bevorzugt als Benetzungsmittel (G) sind nichtionische Tenside, insbesondere die vorstehend unter 6. aufgeführten Preferred wetting agents (G) are nonionic surfactants, in particular those listed above under 6
Alkylpolyglycolether . Das Benetzungsmittel (G) kann aus einem der o.g. Tenside oder aus einem Gemisch zweier oder mehrerer o.g. Tenside bestehen, es kann in reiner Form oder als Lösungen eines oder mehrerer Tenside in Wasser oder organischen Alkyl polyglycol ether. The wetting agent (G) can be selected from one of the above. Surfactants or from a mixture of two or more of the above Surfactants exist, it can be in pure form or as solutions of one or more surfactants in water or organic
Lösungsmitteln eingesetzt werden. Solvents are used.
Die Mischung (M) kann weitere Zusätze enthalten, die ausgewählt werden aus Füllstoffen und Additiven, wie Luftporenbildner, Binder-Hilfsmittel, Flussmittel, Verzögerer, Hydrophobierungsmittel, Pigmente und Mittel zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit. The mixture (M) can contain further additives which are selected from fillers and additives, such as air entraining agents, binder auxiliaries, fluxes, retarders, Water repellents, pigments and agents for improving workability.
Beispiele für Füllstoffe sind nicht verstärkende Füllstoffe, also Füllstoffe mit einer BET-Oberflache von bis zu 50 m2/g, wie Quarz, Diatomeenerde, Calciumsilikat, Zirkoniumsilikat, Zeolithe, Metalloxidpulver, wie Aluminium-, Titan-, Eisen-, oder Zinkoxide bzw. deren Mischoxide, Bariumsulfat, Examples of fillers are non-reinforcing fillers, i.e. fillers with a BET surface area of up to 50 m 2 / g, such as quartz, diatomaceous earth, calcium silicate, zirconium silicate, zeolites, metal oxide powder, such as aluminum, titanium, iron, or zinc oxides or their mixed oxides, barium sulfate,
Calciumcarbonat, Gips, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Calcium carbonate, gypsum, silicon nitride, silicon carbide,
Bornitrid, Glas- und Kunststoffpulver; verstärkende Füllstoffe, also Füllstoffe mit einer BET-Oberfläche von mindestens Boron nitride, glass and plastic powder; reinforcing fillers, i.e. fillers with a BET surface area of at least
50 m2/g, wie pyrogen hergestellte Kieselsäure, gefällte 50 m 2 / g, like fumed silica, precipitated
Kieselsäure, Ruß, wie Furnace- und Acetylenruß und Silicium- Aluminium-Mischoxide großer BET-Oberfläche . Die genannten Silica, carbon black, such as furnace and acetylene black and silicon-aluminum mixed oxides with a large BET surface area. The above
Füllstoffe können hydrophobiert sein, beispielsweise Fillers can be hydrophobic, for example
durch die Behandlung mit Organosilanen bzw. -siloxanen oder durch Veretherung von Hydroxylgruppen zu Alkoxygruppen . Es kann eine Art von Füllstoff, es kann auch ein Gemisch von mindestens zwei Füllstoffen eingesetzt werden. by treatment with organosilanes or organosiloxanes or by etherification of hydroxyl groups to alkoxy groups. It can be a type of filler, a mixture of at least two fillers can also be used.
Beispiele für Pigmente sind Erdpigmente, wie Kreide, Ocker, Umbra, Grünerde, Mineralpigmente, wie Titandioxid, Chromgelb, Mennige, Zinkgelb, Zinkgrün, Cadmiumrot, Kobaltblau, organische Pigmente, wie Sepia, Kasseler Braun, Indigo, Azo-Pigmente, Antrachinoide- , Indigoide-, Dioxazin-, Chinacridon- , Examples of pigments are earth pigments such as chalk, ocher, umber, green earth, mineral pigments such as titanium dioxide, chrome yellow, red lead, zinc yellow, zinc green, cadmium red, cobalt blue, organic pigments such as sepia, Kasseler Braun, indigo, azo pigments, antrachinoid, Indigoide, dioxazine, quinacridone,
Phthalocyanin- , Isoindolinon- und Alkaliblau-Pigmente, wobei viele der anorganischen Pigmente auch als Füllstoffe fungieren und umgekehrt. Phthalocyanine, isoindolinone and alkali blue pigments, whereby many of the inorganic pigments also act as fillers and vice versa.
Der Gehalt an Füllstoffen in der Mischung (M) beträgt The content of fillers in the mixture (M) is
vorzugsweise höchstens 0 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 20 Gew.-%, insbesondere 0 bis 10 Gew.-%. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren, bei dem die mit Wasser anmischbare Mischung (M) mit Wasser zu einer preferably at most 0 to 30% by weight, particularly preferably 0 to 20% by weight, in particular 0 to 10% by weight. The invention also relates to a method in which the water-miscible mixture (M) is combined with water to form a
Beschichtungsmasse vermischt wird. Coating compound is mixed.
Vorzugsweise werden 100 Teile Mischung (M) mit 50 bis 180 Gew.- Teilen, besonders bevorzugt 80 bis 160 Gew. -Teilen, Preferably 100 parts of mixture (M) with 50 to 180 parts by weight, particularly preferably 80 to 160 parts by weight,
insbesondere 100 bis 140 Gew. -Teilen Wasser vermischt. in particular 100 to 140 parts by weight of water mixed.
Die Beschichtungsmasse wird vorzugsweise zu Dämmstoffen, insbesondere zu Wärmedämmputzen verarbeitet. The coating composition is preferably processed to insulating materials, in particular thermal insulation plasters.
Beispiele Examples
In den folgenden Beispielen sind, falls jeweils nicht anders angegeben, alle Mengen- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, alle Drücke 0,10 MPa (abs.) und alle Temperaturen 20 °C .  In the following examples, unless stated otherwise, all quantities and percentages are based on weight, all pressures are 0.10 MPa (abs.) And all temperatures are 20 ° C.
1 . Bezugsquellen 1 . Where to Buy
1 . 1 Pyrogene Kieselsäuren  1 . 1 Fumed silica
a) HDK® T30: hydrophile, pyrogene Kieselsäure der Wacker Chemie AG, mit einer BET Oberfläche von 300 m2 / g. a) HDK ® T30: hydrophilic, pyrogenic silica from Wacker Chemie AG, with a BET surface area of 300 m 2 / g.
b) HDK® H30: hydrophobe, pyrogene Kieselsäure der Wacker Chemie AG, mit einer BET Oberfläche von 300 m2 / g und einem b) HDK ® H30: hydrophobic, pyrogenic silica from Wacker Chemie AG, with a BET surface area of 300 m 2 / g and a
Restsilanol-Gehalt von ca. 50%. Residual silanol content of approx. 50%.
c) Pyrogene Kieselsäure, mit einer BET Oberfläche von c) Pyrogenic silica, with a BET surface area of
200 m2 / g und einem Restsilanol-Gehalt von ca. 80% 200 m 2 / g and a residual silanol content of approx. 80%
(Herstellung beschrieben in DE102010062839A1 [0112]).  (Production described in DE102010062839A1 [0112]).
d) HDK® H15: hydrophobe, pyrogene Kieselsäure der Wacker Chemie AG, mit einer BET Oberfläche von ca. 150 m2 / g und einem d) HDK ® H15: hydrophobic, pyrogenic silica from Wacker Chemie AG, with a BET surface area of approx. 150 m 2 / g and a
Restsilanol-Gehalt von ca. 50%. 1.2 OH-terminiertes Polydimethylsiloxan Residual silanol content of approx. 50%. 1.2 OH-terminated polydimethylsiloxane
OH-terminiertes Polydimethylsiloxan der Wacker Chemie AG mit einer kinematischen Viskosität im Bereich von 12 - 15 mm2/s. OH-terminated polydimethylsiloxane from Wacker Chemie AG with a kinematic viscosity in the range of 12 - 15 mm 2 / s.
1.3 Sonstige Hilfsmittel 1.3 Other aids
Natriumdodecylsulfat (CAS-Nummer: 151-21-3) und  Sodium dodecyl sulfate (CAS number: 151-21-3) and
Polyvinylalkohol (Molare Masse: 9000 - 10000 g/mol; CAS-Nummer: 9002-89-5) wurden von gängigen Zulieferern bezogen.  Polyvinyl alcohol (molar mass: 9000 - 10000 g / mol; CAS number: 9002-89-5) was obtained from common suppliers.
2. Herstellung der Formkörper aus hydrophobierter pyrogener Kieselsäure 2. Production of the shaped bodies from hydrophobicized pyrogenic silica
2.1 Belegung einer hydrophilen pyrogenen Kieselsäure mit 2.1 Coating of a hydrophilic fumed silica with
Hydrophobierungsmittel Hydrophobicizers
Im ersten Schritt wird die hydrophile pyrogene Kieselsäure HDK® T30 mit 15 Gew.-% an OH-terminiertem Polydimethylsiloxan als Hydrophobierungsmittel belegt. Dazu wird ein Teil (ca. 10%) der zu belegenden hydrophilen pyrogenen Kieselsäure in einem In the first step, the hydrophilic fumed silica HDK ® T30 is coated with 15% by weight of OH-terminated polydimethylsiloxane as a hydrophobizing agent. For this purpose, part (approx. 10%) of the hydrophilic fumed silica to be covered is combined in one
Behälter solange mit der Gesamtmenge an OH-terminiertem Containers with the total amount of OH-terminated
Polydimethylsiloxan verrührt, bis eine optisch homogene Polydimethylsiloxane stirred until an optically homogeneous
Mischung der pulverförmigen hydrophilen pyrogenen Kieselsäure in dem flüssigen OH-terminiertem Polydimethylsiloxan entstanden ist. Das Rühren erfolgt dabei z.B. durch einen Magnetrührer oder durch einen Dissolver. Danach wird die so erhaltene Mixture of the powdery hydrophilic fumed silica in the liquid OH-terminated polydimethylsiloxane is formed. The stirring takes place e.g. by a magnetic stirrer or by a dissolver. After that, the so obtained
Vormischung mit der restlichen hydrophilen pyrogenen Premix with the remaining hydrophilic pyrogenic
Kieselsäure unter portionsweiser Zugabe in einem Dissolver solange intensiv vermischt, bis wiederum eine homogene Mischung entstanden ist. Die auf diese Weise erhaltene Pulvermischung wird anschließend kompaktiert. Silica is mixed vigorously with addition in portions in a dissolver until a homogeneous mixture is again obtained. The powder mixture obtained in this way is then compacted.
2.2 Bildung des Formkörpers : Kompaktierung der mit einem 2.2 Forming the shaped body: compacting the with a
Hydrophobierungsmittel belegten pyrogenen Kieselsäure und anschließende Zerkleinerung Die gemäß 2.1 hergestellte Pulvermischung wird am Tag seiner Belegung bei Raumtemperatur in eine Pressform (110 x 110 x 180 mm) gefüllt. Auf die mit dieser Pulvermischung gefüllte Hydrophobing agents covered pyrogenic silica and subsequent comminution The powder mixture prepared in accordance with 2.1 is filled into a mold (110 x 110 x 180 mm) on the day it is filled at room temperature. On the filled with this powder mixture
Pressform wird dann ein Stempel aufgebracht, um diese A stamp is then applied to the die
Pulvermischung auf seine Zielschüttdichte im Bereich von 80 - 250 g/L zu bringen. Hierbei wird der Stempel auf die mit Bring powder mixture to its target bulk density in the range of 80 - 250 g / L. Here, the stamp on the
Pulvermischung gefüllte Pressform gedrückt. Die Powder mixture filled press mold. The
Zielschüttdichte wird über die eingefüllte Menge der Target bulk density is based on the quantity filled in
Pulvermischung gesteuert. Der Vorschub des Stempels muss dabei so gewählt werden, dass die Luft langsam über den Rand des Stempels austreten kann (Entlüftung) . Für eine gründliche Powder mixture controlled. The feed of the stamp must be selected so that the air can slowly escape over the edge of the stamp (ventilation). For a thorough
Entlüftung wird der Vorschub des Stempels bei etwa 80 - 90% für etwa 10 Minuten unterbrochen (Entlüftung über den Spalt Venting the feed of the punch is interrupted at about 80 - 90% for about 10 minutes (venting through the gap
zwischen Stempel und Pressform) . Anschließend wird auf die Zielschüttdichte verdichtet und vor dem Entformen erneut etwa 10 Minuten gewartet. Danach wird der Stempel entspannt, die auf diese Weise zu einer Platte (die Plattendicke beträgt ca. between stamp and mold). The target bulk density is then compacted and waiting for another 10 minutes before removal from the mold. The stamp is then relaxed, which in this way becomes a plate (the plate thickness is approx.
20 mm) kompaktierte Mischung aus der Pressform entfernt und anschließend mechanisch zu kleineren Formkörpern zerkleinert. Gegebenenfalls entstandene Formkörper größer 4 mm werden über ein Sieb abgetrennt und so zerkleinert, dass sie das 4 mm Sieb passieren. Der Feinanteil der so entstandenen Formkörper wird anschließend mit einem Handsieb (Maschenweite 1 mm) entfernt.  20 mm) compacted mixture removed from the mold and then mechanically crushed into smaller moldings. Any formed bodies larger than 4 mm are separated off via a sieve and comminuted in such a way that they pass through the 4 mm sieve. The fine fraction of the shaped bodies created in this way is then removed using a hand sieve (mesh size 1 mm).
3. Bewertung der Formkörper aus hydrophobierter Kieselsäure 3. Evaluation of the shaped bodies made of hydrophobized silica
3.1 Schüttdichte der Formkörper 3.1 Bulk density of the shaped bodies
Die Schüttdichte der Formkörper wird in Anlehnung an DIN ISO 697 bestimmt. Hierfür wird das zu untersuchende Material in ein Gefäß mit bekanntem Volumen (1 L) geschüttet. Überstehendes Material wird mit einer Leiste abgestrichen. Durch Wiegen wird das Gewicht der Schüttung ermittelt und daraus die Schüttdichte berechnet . The bulk density of the shaped bodies is determined based on DIN ISO 697. For this purpose, the material to be examined is poured into a vessel with a known volume (1 L). Surplus material is wiped off with a bar. By weighing determines the weight of the bed and calculates the bulk density.
3.2 Ermittlung der Methanol-Benetzbarkeit zur Beschreibung der Hydrophobie der Formkörper 3.2 Determination of the methanol wettability to describe the hydrophobicity of the shaped bodies
Die Methanol-Benetzbarkeit ist ein Maß für die Hydrophilie / Hydrophobie von Silica-Materialien . Hierzu wird eine Probe (ca. 15 g) der Formkörper mechanisch soweit zerkleinert, bis sie ein Sieb der Maschenweite 0,5 mm passieren. In transparenten  Methanol wettability is a measure of the hydrophilicity / hydrophobicity of silica materials. For this purpose, a sample (approx. 15 g) of the molded body is mechanically crushed until it passes through a sieve with a mesh size of 0.5 mm. In transparent
Zentrifugenröhrchen werden jeweils 2 mL (± 0,05 mL) des zu untersuchenden Pulvers eingefüllt und anschließend mit einem zuvor hergestellten Methanol-/Wasser-Gemisch (0, 10, 20, 30,Centrifuge tubes are filled with 2 mL (± 0.05 mL) of the powder to be examined and then with a previously prepared methanol / water mixture (0, 10, 20, 30,
35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80 Vol.-% Methanol) auf 8 mL aufgefüllt. Die verschlossenen Röhrchen werden dann 30 s geschüttelt und anschließend bei 2.500 Umdrehungen pro Minute fünf Minuten lang zentrifugiert. Die Sedimentvolumina werden danach abgelesen, in Prozent umgerechnet und graphisch gegen den Methanolgehalt (in Vol.-%) aufgetragen. Der Wendepunkt der erhaltenen Kurve entspricht der Methanol-Benetzbarkeit. 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80 vol .-% methanol) made up to 8 mL. The sealed tubes are then shaken for 30 s and then centrifuged at 2,500 revolutions per minute for five minutes. The sediment volumes are then read, converted into percent and plotted against the methanol content (in% by volume). The turning point of the curve obtained corresponds to the methanol wettability.
Für die in den nachfolgenden Beispielen verwendeten Formkörper (F) beträgt die Methanol-Benetzbarkeit mehr als 55 Vol.-%.  For the moldings (F) used in the examples below, the methanol wettability is more than 55% by volume.
4. Herstellung einer Trockenmischung enthaltend Formkörper aus hydrophobierter Kieselsäure 4. Production of a dry mixture containing moldings made of hydrophobized silica
4.1 Herstellung einer zementösen Bindemittel-Matrix 4.1 Production of a cementitious binder matrix
Die Komponenten für eine zementöse Bindemittel-Matrix werden in einem Mengenverhältnis gemäß Tabelle 1 mit Hilfe eines Rührers bis zur Ausbildung einer optisch homogenen Mischung vermischt. Tabelle 1: Putzformulierung The components for a cementitious binder matrix are mixed in a ratio according to Table 1 using a stirrer until an optically homogeneous mixture is formed. Table 1: plaster formulation
OHNE Formkörper (F)  WITHOUT molded body (F)
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000027_0001
4.2 Herstellung einer Trockenmischung enthaltend Putzmischung und Formkörper 4.2 Production of a dry mixture containing plaster mixture and molded body
Zu der Mischung (hergestellt gemäß 4.1) werden 80 Vol.-% des Formkörpers zugegeben und mit üblichen Verfahren (z. B. 80% by volume of the shaped body are added to the mixture (prepared in accordance with 4.1) and by conventional methods (e.g.
Schütteln dieser Mischung in einer mit Luft gefüllten, geschlossenen Plastiktüte) bis zur Ausbildung einer optisch homogenen Trockenmischung vermischt. Shake this mixture in an air-filled, closed plastic bag) until an optically homogeneous dry mixture is formed.
5. Homogene Wasser-Einarbeitung einer Trockenmischung 5. Homogeneous water incorporation of a dry mixture
enthaltend a) Putzmischung und b) Formkörper: 5.1 Vergleichsbeispiel containing a) plaster mixture and b) moldings: 5.1 Comparative example
a) 300 mL Wasser werden in einem Toni-Mischer (Mörtelmischer, Firma Testing, Berlin, Inhalt: 5 Liter) vorgelegt, danach wird 1 Liter der homogenisierten Trockenmischung aus 4.2 zugegeben und unter ständigem Rühren in diesem Mischer a) 300 mL water are placed in a Toni mixer (mortar mixer, Testing, Berlin, content: 5 liters), then 1 liter of the homogenized dry mixture from 4.2 is added and stirring is carried out in this mixer
(Rührgeschwindigkeit 140 Umdrehungen pro Minute) für zwei (Stirring speed 140 revolutions per minute) for two
Minuten gerührt. Nach Ablauf dieser Rührdauer wird kein Minutes stirred. After this stirring time, none
homogenes Gemisch erhalten. Auch unter wesentlich längeren Rührdauern wird kein homogenes Gemisch erhalten, da die obtained homogeneous mixture. Even with considerably longer stirring times, a homogeneous mixture is not obtained because the
Formkörper größtenteils auf der zementösen Bindemittel-Matrix aufschwimmen . Most of the moldings float on the cementitious binder matrix.
Zusammenfassung: Ohne weitere Additive können Formkörper mit einer Methanol-Benetzbarkeit von >55 Vol.-% nicht in die zementöse Bindemittel-Matrix eingearbeitet werden. Summary: Shaped bodies with a methanol wettability of> 55% by volume cannot be incorporated into the cementitious binder matrix without further additives.
5.2 Beispiel 1: Homogene Wasser-Einarbeitung einer 5.2 Example 1: Homogeneous water incorporation of a
Trockenmischung enthaltend a) Putzmischung, b) Formkörper und c) Tenside Dry mix containing a) plaster mix, b) moldings and c) surfactants
a) 10 g Natriumdodecylsulfat werden in 300 mL Wasser gelöst. Diese Lösung wird in einem Toni-Mischer (Mörtelmischer, Firma Testing, Berlin, Inhalt: 5 Liter) vorgelegt, danach wird 1 Liter der homogenisierten Trockenmischung aus 4.2 zugegeben und unter ständigem Rühren in diesem Mischer (Rührgeschwindigkeit 140 Umdrehungen pro Minute) für zwei Minuten gerührt. Nach Ablauf dieser Rührdauer wird ein homogenes Gemisch erhalten. b) 10 g Polyvinylalkohol (Molare Masse: 9.000 - 10.000 g/mol) werden in 300 mL Wasser gelöst. Diese Lösung wird in einem Toni-Mischer (Mörtelmischer, Firma Testing, Berlin, Inhalt: 5 Liter) vorgelegt, danach wird 1 Liter der homogenisierten a) 10 g of sodium dodecyl sulfate are dissolved in 300 ml of water. This solution is placed in a Toni mixer (mortar mixer, Testing, Berlin, content: 5 liters), then 1 liter of the homogenized dry mixture from 4.2 is added and with constant stirring in this mixer (stirring speed 140 revolutions per minute) for two minutes touched. After this period of stirring, a homogeneous mixture is obtained. b) 10 g of polyvinyl alcohol (molar mass: 9,000 - 10,000 g / mol) are dissolved in 300 ml of water. This solution is placed in a Toni mixer (mortar mixer, Testing, Berlin, content: 5 liters), then 1 liter of the homogenized
Trockenmischung aus 4.2 zugegeben und unter ständigem Rühren in diesem Mischer (Rührgeschwindigkeit 140 Umdrehungen pro Minute) für zwei Minuten gerührt. Nach Ablauf dieser Rührdauer wird ein homogenes Gemisch erhalten. Dry mixture from 4.2 added and with constant stirring in this mixer (stirring speed 140 revolutions per minute) stirred for two minutes. After this period of stirring, a homogeneous mixture is obtained.
Zusammenfassung: Durch Zugabe von ionischen und nicht-ionischen Tensiden können Formkörper mit einer Methanol-Benetzbarkeit von >55 Vol.-% in die zementöse Bindemittel-Matrix eingearbeitet werden . Summary: By adding ionic and non-ionic surfactants, moldings with a methanol wettability of> 55% by volume can be incorporated into the cementitious binder matrix.
5.3 Beispiel 2 : Homogene Einarbeitung einer Trockenmischung enthaltend a) Putzmischung, b) Formkörper und c) hydrophobierte pyrogene Kieselsäuren in Wasser 5.3 Example 2: Homogeneous incorporation of a dry mixture containing a) plaster mixture, b) moldings and c) hydrophobicized pyrogenic silicas in water
a) 300 mL Wasser werden in einem Toni-Mischer (Mörtelmischer, Firma Testing, Berlin, Inhalt: 5 Liter) vorgelegt, danach wird 1 Liter der homogenisierten Trockenmischung aus 4.2 zugegeben und unter ständigem Rühren in diesem Mischer a) 300 mL water are placed in a Toni mixer (mortar mixer, Testing, Berlin, content: 5 liters), then 1 liter of the homogenized dry mixture from 4.2 is added and stirring is carried out in this mixer
(Rührgeschwindigkeit 140 Umdrehungen pro Minute) für 20  (Stirring speed 140 revolutions per minute) for 20
Sekunden gerührt. Unter Rühren werden portionsweise die Seconds stirred. With stirring, the
pyrogene Kieselsäure HDK® H30 und Wasser solange zugegeben, bis ein optisch homogenes Gemisch erhalten wird. Dieses homogene Gemisch enthält insgesamt 50 g HDK® H30 und ein Gesamtvolumen an Wasser von 1000 mL . b) 300 mL Wasser werden in einem Toni-Mischer (Mörtelmischer, Firma Testing, Berlin, Inhalt: 5 Liter) vorgelegt, danach wird 1 Liter der homogenisierten Trockenmischung aus 4.2 zugegeben und unter ständigem Rühren in diesem Mischer Add pyrogenic silica HDK ® H30 and water until an optically homogeneous mixture is obtained. This homogeneous mixture contains a total of 50 g HDK ® H30 and a total volume of water of 1000 mL. b) 300 ml of water are placed in a Toni mixer (mortar mixer, Testing, Berlin, content: 5 liters), then 1 liter of the homogenized dry mixture from 4.2 is added and stirring is carried out in this mixer
(Rührgeschwindigkeit 140 Umdrehungen pro Minute) für 20  (Stirring speed 140 revolutions per minute) for 20
Sekunden gerührt. Unter Rühren werden portionsweise die Seconds stirred. With stirring, the
pyrogene Kieselsäure gemäß 1.1b) und Wasser solange zugegeben, bis ein optisch homogenes Gemisch erhalten wird. Dieses homogene Gemisch enthält insgesamt 55 g der pyrogenen pyrogenic silica according to 1.1b) and water added until an optically homogeneous mixture is obtained. This homogeneous mixture contains a total of 55 g of the pyrogenic
Kieselsäure gemäß 1.1b) und ein Gesamtvolumen an Wasser von 1100 mL. c) 300 mL Wasser werden in einem Toni-Mischer (Mörtelmischer, Firma Testing, Berlin, Inhalt: 5 Liter) vorgelegt, danach wird 1 Liter der homogenisierten Trockenmischung aus 4.2 zugegeben und unter ständigem Rühren in diesem Mischer Silica according to 1.1b) and a total volume of water of 1100 mL. c) 300 mL of water are placed in a Toni mixer (mortar mixer, Testing, Berlin, content: 5 liters), then 1 liter of the homogenized dry mixture from 4.2 is added and stirring is carried out in this mixer
(Rührgeschwindigkeit 140 Umdrehungen pro Minute) für 20  (Stirring speed 140 revolutions per minute) for 20
Sekunden gerührt. Anschließend werden portionsweise die Seconds stirred. Then in portions
pyrogene Kieselsäure HDK® H15 und Wasser solange zugegeben, bis ein optisch homogenes Gemisch erhalten wird. Dieses homogene Gemisch enthält insgesamt 70 g HDK® H15 und ein Gesamtvolumen an Wasser von 1300 mL . pyrogenic silica HDK ® H15 and water are added until an optically homogeneous mixture is obtained. This homogeneous mixture contains a total of 70 g HDK ® H15 and a total volume of water of 1300 mL.
Zusammenfassung: Durch Zugabe der teilhydrophoben pyrogenen Kieselsäuren können Formkörper mit einer Methanol-Benetzbarkeit von >55 Vol.-% in die zementöse Bindemittel-Matrix Summary: By adding the partially hydrophobic fumed silicas, moldings with a methanol wettability of> 55% by volume can be added to the cementitious binder matrix
eingearbeitet werden. be incorporated.

Claims

Patentansprüche claims
1. Mit Wasser anmischbare Mischung (M) enthaltend 1. Containing mixture miscible with water (M)
a) Bindemittel (B) ,  a) binder (B),
b) Formkörper (F) aus hydrophobierter pyrogener Kieselsäure und  b) molded body (F) made of hydrophobicized pyrogenic silica and
c) Benetzungsmittel (G) .  c) wetting agent (G).
2. Mischung (M) nach Anspruch 1, bei der das Bindemittel (B) ausgewählt wird aus kalkbasiertem Bindemittel, 2. Mixture (M) according to claim 1, in which the binder (B) is selected from lime-based binder,
gipsbasiertem Bindemittel, Silikonharz, Alkylsiliconate, Alkalisilikat, organischem Bindemittel und Gemischen davon.  gypsum-based binder, silicone resin, alkyl silicates, alkali silicate, organic binder and mixtures thereof.
3. Mischung (M) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, bei der die Formkörper (F) eine Schüttdichte von 60-250 g/L, aufweisen, ermittelt nach DIN ISO 697. 3. Mixture (M) according to one or more of the preceding claims, in which the shaped bodies (F) have a bulk density of 60-250 g / L, determined according to DIN ISO 697.
4. Mischung (M) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, bei der Formkörper (F) einen C-Gehalt von 1 bis 10 Gew.-% aufweisen. 4. Mixture (M) according to one or more of the preceding claims, in which the shaped bodies (F) have a C content of 1 to 10% by weight.
5. Mischung (M) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, welche 20 bis 95 Vol.-% an Formkörpern (F) enthält . 5. Mixture (M) according to one or more of the preceding claims, which contains 20 to 95 vol .-% of moldings (F).
6. Mischung (M) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, bei der das Benetzungsmittel (G) ausgewählt wird aus ionischen und nicht-ionischen Tensiden und partikulären Substanzen . 6. Mixture (M) according to one or more of the preceding claims, in which the wetting agent (G) is selected from ionic and non-ionic surfactants and particulate substances.
7. Mischung (M) nach Anspruch 6, bei der als partikuläre 7. Mixture (M) according to claim 6, in which as a particulate
Substanz eine teilhydrophobierte pyrogene Kieselsäure ist. Substance is a partially hydrophobicized fumed silica.
8. Mischung (M) nach Anspruch 7, bei der die 8. Mixture (M) according to claim 7, wherein the
teilhydrophobierte pyrogene Kieselsäure eine Methanol- Benetzbarkeit von mehr als 55 Vol.-% aufweist,  partially hydrophobicized fumed silica has a methanol wettability of more than 55% by volume,
wobei die Methanol-Benetzbarkeit der pyrogenen Kieselsäure gemessen wird dadurch, dass Formkörper (F) auf  the methanol wettability of the pyrogenic silica is measured by the fact that the shaped body (F)
Partikelgrößen kleiner 0,5 mm mechanisch zerkleinert werden, dass in transparente Zentrifugenröhrchen jeweils 2 mL der zerkleinerten Formkörper (F) eingefüllt werden, anschließend die Zentrifugenröhrchen mit einem Methanol- /Wasser-Gemisch enthaltend 0, 10, 20, 30, 35, 40, 45, 50, Particle sizes smaller than 0.5 mm are mechanically comminuted so that 2 mL of the comminuted shaped bodies (F) are filled into transparent centrifuge tubes, then the centrifuge tubes with a methanol / water mixture containing 0, 10, 20, 30, 35, 40, 45, 50,
55, 60, 70 oder 80 Vol.-% Methanol auf 8 mL aufgefüllt werden, die verschlossenen Zentrifugenröhrchen dann 30 s geschüttelt und anschließend bei 2500 min-1 für 5 Min. 55, 60, 70 or 80 vol .-% methanol are filled to 8 mL, the sealed centrifuge tubes are then shaken for 30 s and then at 2500 min-1 for 5 min.
zentrifugiert werden, die Sedimentvolumina danach abgelesen werden, in Prozent umgerechnet und graphisch gegen den Methanolgehalt (in Vol.-%) aufgetragen werden und der Wendepunkt bestimmt wird, welcher in der erhaltenen Kurve der Methanol-Benetzbarkeit entspricht.  are centrifuged, the sediment volumes are then read, converted into percent and plotted against the methanol content (in% by volume) and the inflection point is determined, which corresponds to the methanol wettability in the curve obtained.
9. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungsmasse, bei dem die mit Wasser anmischbare Mischung (M) gemäß einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche mit Wasser vermischt wird . 9. A method for producing a coating composition, in which the water-miscible mixture (M) according to one or more of the preceding claims is mixed with water.
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