BE474244A - - Google Patents

Description

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  Procédé de.p±é2ìon¯de¯li¯q2iq2¯contenant de.9 esters siliciés 
La présente invention est relative à la prépara.- tion de liquides contenant des esters silició, qui servent comme revêtements, par exemple pour l'ignifugation ou d'au- tres usages, ou comme liants dans la confection de pièces moulées. 



   Par ester silició il faut entendre les   alcoyloxy--,     aryloxy-,   et aralcoyloxysilicanes, On sait que ces composes s'hydrolysent par réaction avec l'eau et que, selon ,la quan- titó d'eau employée, un ou plusieurs groupes esters sont transformes en hydroxyles avec mise en liberté de l'alcool ou du phénol correspondant, Si la quantité d'eau est suffi- sante pour l'hydrolyse complète, il y a, dans le cas des   té-        
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 tra-alcoyloxysilicanes, formation d'acide silicique et fin- clament de silice hydratée. Cette réaction   est' catalysée   par      ,la présence d'acides minéraux. 

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   Si la quantité d'eau employée pour l'hydrolyse estégale ou supérieure à 1,5molécule par molécule 'd'ester silicique, il y a formation de gels et de films avec une vi- tesse variable selon la teneur en hydroxyle, avec ou sans addition d'accélérateurs. A cause de leur instabilité, de pareils liquides n'ont malheureusement que des applications fort restreintes, car leur stockage et leur emploi comme   re-     vtement   ne sont pas possibles, D'autre part, si on ajoute une quantité d'eau inférieure à 1,5 molécule par molécule d'ester, par exemple, seulement suffisante pour réagir avec un seul groupe alcoyloxy ou aryloxy, le liquide est stable et peut être conservé pendant très longtemps.

   En effet, il n'a pas tendance à se décomposer, à se polymériser ou à se condenser, mais, ne   gélifiant   pas et ne formant pas de film, il ne peut pas convenir comme revêtement. 



   Dans la demande de brevet déposée le 19 avril 1947   sous ?     367'238   on décrit une composition   de   liquide, pou- vant former avec l'eau des films pour revêtements,consti- tuée par un ester siliclé comme défini plus haut, auquel est ajoutée une quantité de   pipéridine   ou de morpholine ne dé- passant pas   5%   en poids. Dans la demande citée,on a émis l'hypothèse que d'autres composés cycliques azotés ayant une constitution semblable à celle de la pipóridine devraient agir d'une manière analogue. 



   Il a. maintenant été trouvé que toute base   organi-   que ayant une alcalinité du même ordre que la   pipéridine   agit de la même façon, Plus particulièrement,il a été trou-   vé   que la cyclohexylamine, la dicyclohexylamine et l'éthano- lamine conviennent spécialement et ont l'avantage de coûter moins cher que la   pipéridine;   de plus   l'éthanolamine   présen-   @ te   comme avantage supplémentaire   d'être   un solvant commun de 

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 l'ester et de l'eau. 



   On a cherché quelles sont les bases organiques qui conviennent pour l'usage envisagé par la présente inven- tion. En opérant sur un'grand nombre de composés dont l'al- calinité a été déterminée par N.F.HALL et M.R.SPRINKLE 
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 (J,Amer,chem,Soc94a(132)34695) on a trouvé que toutes les bases ayant un pH supérieur à 7 peuvent, dans une mesu- re plus ou moins grande dépendant de l'alcalinité, provoquer la formation de films (polymérisation) avec les esters par- tiellement hydrolysés définis plus haut:

   
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<tb> Bases <SEP> pH
<tb> 
<tb> pipéridine <SEP> 11,1
<tb> 
<tb> triéthylamine <SEP> loe8 <SEP> agissent <SEP> comme
<tb> agissent <SEP> comme
<tb> cyclohexylamine <SEP> 10,64 <SEP> agents <SEP> de
<tb> condensation
<tb> éthanolamine <SEP> 9,4
<tb> 
 
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 di.éthanolamine 8,9 triéthanolamino 7,8 -¯-----¯----¯¯¯-----1---¯------¯------------------------ 
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<tb> diéthylamine <SEP> 6,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> pyridine <SEP> 5,3 <SEP> n'agissent
<tb> 
<tb> n'agissent <SEP> pas
<tb> 
<tb> o-aminophénol <SEP> 4,3 <SEP> comme <SEP> agents <SEP> de
<tb> 
<tb> condensation
<tb> 
 
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 alpha-nlphtylamine 3,96 béta-naphtylamine 4,1 
 EMI4.6 
 
<tb> aniline <SEP> 4,6
<tb> 
 
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 CARSWELL et MORILL (Ind.Eng,ChemtU,(1937),1297) ont montré que la dicyclohexylamine est une base plus forte que la cyclohexylamine d'environ 0,1 unité de pH. 



   Selon le tableau précédent, on a trouvé que la   triéthanolamine   et toutes les bases plus fortes peuvent être employées avec succès comme agents de condensation, tandis que les bases plus faibles n'agissent pas comme agents   (de co ndensation.    

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   Un liquide pouvant servir de liant après dilution avec de l'eau est constitue selon la présente invention par un ester   silicié   comme défini plus haut   et   une petite   quan-   tité d'une base organique autre que la pipéridine ou la mor- pholine ayant un pH supérieur à 7. 



   Par l'expression "petite quantité",utilisée au paragraphe procèdent, il faut entendre une proportion ne dépassant pas 5% dans le cas de la triéthylamine; mais on peut augmenter un peu cette proportion quand on se sert de bases plus faibles, 
Sans la présence d'un solvant commun, les esters siliciés sont pratiquement non miscibles avec l'eau; il s'en suit que, lorsque l'on ajoute l'eau nécessaire pour   complé-   ter l'hydrolyse, on réalise difficilement une   répartition   uniforme des liquides et on n'obtient pas une hydrolyse uni- forme.   L'éthanolamine   présente l'énorme avantage d'être à la fois un agent de condensation et un solvant commun pour l'eau et l'ester   silicié.   



   Une caractéristique importante de la présente   in-   vention, consiste dans la préparation d'une composition   li-   quide stable, formant des films,constituée par un ester si- licié ayant une teneur en hydroxyles résultant de 1?addition de 1 à   1,5  molécule d'eau par molécule d'ester et par une quantité d'éthanolamine, de   cyclohexy lamine   ou de dicyclo- hexylamine ne   de:passant   pas environ 5% en poids.

   L'avantage de pareille   composition   réside dans le fait   qu'à   l'usage, on doit toujours ajouter la même quantité d'eau pour provo- quer la   prise,   
L'invention comprend en outre une méthode pour accélérer la formation de films et la prise des esters si-   liciés   partiellement hydrolysés, méthode qui consiste à 

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 ajouter à des esters siliciés de   l'éthanolamine,   de la   cy-   clohexylamine, de la dicyclohexylamine ou une base organique équivalente, cette addition pouvant se faire à n'importe quel moment avant la prise, avant ou après l'addition de l'eau né- cessaire pour l'hydrolyse partielle.

   La quantité de   base-à   ajouter varie légèrement suivant la vitesse voulue pour la prise après l'application sur l'objet à recouvrir. Il a été trouvé qu'une proportion de 1 à 5% est convenable pour la plupart des cas. Avec moins de   1%,   l'action est trop faible pour beaucoup d'usages ; avec plus de 5%, la vitesse de prise est tellement grande qu'il ne reste pas le temps suffisant pour effectuer les manipulations indispensables. Dans le cas de la dicyclohexylamine, une proportion de 4% a été trouvée particulièrement convenable. 



   La dicyclohexylamine s'est montrée être un excel- lent produit de remplacement de la pipéridine pour les   li-   ants destinés à la confection des matières réfractaires. 



   Il en est particulièrement ainsi quand on emploie la silli- manite, bien que, pour obtenir 10 meilleur résultat, l'on doive prendre 4% de dicyclohexylamine au lieu de 2% qui sont suffisants dans le cas de la pipéridine. La dicyclohexylami- ne donne aux mélanges une consistance plus plastique qui ressemble à celle de l'argile. Un liant à base de silicate d'éthyle et de 4% de dicyclohexylamine forme une masse qui commence par être rigide et que l'on ne parvient d'abord pas à mouler par vibration, mais au cours des manipulations la masse devient plus malléable et finit par prendre la même consistance que les liants préparés avec la pipéridi- rie, On rond à la masse sa, plasticité initiale en ajoutant une nouvelle quantité de chamotte.

   On peut travailler avec   ,ne   forte proportion de liquide par rapport à la chamotte, 

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 sans diminuer la plasticité du mélange, car le liquide en excès se sépare de la masse. La présence de la dicyclohexy ,lamine dans le liant au lieu de pipéridine, réduit la ten-   dance à   la formation de fissures pendant le séchage et la 7 cuisson de la masse moulée.

Claims (1)

1. R é s u m é - R e v e n d i e a t i o n s.

   10 Procédé de préparation d'une composition d'un liquide pou- vant servir de liant après dilution par de l'eau, caracté- risé en ce que l'on ajoute à un alcoyloxy-, aryloxy- ou aralcoyloxy-silicane une petite quantité d'une base orga- nique ayant un pH supérieur à 7, autre que la pipéridine ou la morpholine.

   2 Procédé selon 1 , caractérisé en ce que le composé sili- cié a une teneur en hydroxyle correspondant à celle obte- nue par addition de 1 à 1,5 molécule d'eau par molécule de composé silicié.

   3 Procédé selon 10 et 20, caractérisé en ce que l'on ajoute à la composition liquide un solvant commun de l'eau et de l'ester.

   4 Procédé selon 3 , caractérisé en ce que la base organique et le solvant commun sont tous deux réalisés par l'éthanci- amine.

   50 Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le composé silicié est le EMI8.1 t6tra-éthoxysilicane.

   6 procédé selon l'une quelconque des revendioations 1 , 2 , 30 et 50, caractérisé en ce que la base organique est la dicyclohexylamine, ajoutée en quantité ne dépassant pas 5% du poids du composé silicié..

   70 Compositions de liquide pouvant servir comme liant après dilution par de l'eau, obtenues comme décrites substan- tiellement ci-dessus, 80 Mélanges pouvant être moulés ou servir de revêtement, contenant un composé liquide décrit dans l'une quelconque des revendications précédentes,