PL158300B1 - Sposób wytwarzania polialkiloalkoksysiloksanu do hydrofobizacji materialów, zwlaszczabudowlanychZ g lo sze n ie o g lo szo n o :17.04.1990 B U P 08/90 PL - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania polialkiloalkoksysilanu do hydrofobizacji materialów, zwlaszcza budowlanych, w którym poddaje sie hydrolizie dwumetylodwuchlorosilan, znamienny tym, ze zobojetniona woda warstwe organiczna, uzyskana z produktów hydrolizy dwumetylodwuchlo- rosilanu, poddaje sie ogrzewaniu w temperaturze 100-120°C i pod zmniejszonym cisnieniem i wyodrebnia sie frakcje liniowa reaktywnego oleju silikonowego, o lepkosci kinetycznej od 200 do 1000-10-6 m2/s w temperaturze 250°C, do której dodaje sie ester alkilokrzemowy, korzystnie czteroetoksysilan, w stosunku wagowym od 1:2 do 1:8, po czym do tak otrzymanej mieszaniny wprowadza sie stale mieszajac, w stosunku wagowym od 5:1 do 1:25 rozpuszczalnik organiczny, w postaci alkoholu, zawierajacego do 4 atomów wegla, nafty, benzyny, chlorku metylenu lub ich mieszanin oraz katalizator, w postaci soli organicznej metalu ciezkiego, w ilosci do 1% wago- wego frakcji liniowej reaktywnego oleju silikonowego, korzystnie dwubutylodwulaurynianu cyny, dwuwersenianu dwubutylocyny. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania polialkiloalklSlysillSsanu dt hydrofobizacji materiałów, zwłaszcza budowlanych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 49957 sposób wytwarzania żywicy imeylosiUkontwej, który polega na hydrolizie roztworów meeylotrójchlorosilanu lub meeylotrójchltrtsilanu z dodatkiem do 10% Wwlmetylodwwchloiosilant w rozpuszczalnikach organicznych, z grupy węglowodorów. Otrzymane żywice meęylisilikoiowe charakteryzują się znaczną zawaatością, szczególnie toksycznych węglowodorów takich jak benzen, toluen, których itośó jeszcze wzrasta z uwagi na konieczność rozpuszczenia żywicy przed samym procesem hydrofobizacji w rozpuszczalnikach z grupy węglowodorów. Zastosowanie takiego rodzaju żywic do hydrofobizacci maaeriałów powoduje długotrwałe i silnie trujące oddziaływanie na środowisko.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 146911 sposób wytwarzania polialkillalilSsysillSlanu z Wwlmetylodwochloiosilant i meeyyotrójchlortsilanu do hydrofobizacci maaeriałów, polega na tym, że dwliιetylodwochloiosSlan lub dwlιetylodwwuhlooosilan z dodatkiem dt 15% wagowych meeylotrójchlorosHanu dozuje sie dt rozpuszczalnika, w postaci alkoholu, zawierającego dt 4 atomów węgla, nafty, benzyny, estrów alkitwy^ch kwasów alfta^cznych lub mieszaniny nafty i/uub benzyny z alkolami, w itości dt 10% wagow/ch, a następnie lub d^wtnetylodwwthloiosilant zwłaszcza budowlanych, który μ^Ι^¹ roztwiir miesza sta w temperaturze l°-²⁵°c z wodą, organiczną ^po czym itclyInaną warstwę oddziela sie i płucze do zobotętnienia wodą, a następnie poddaje się ogrzewaniu w temperaturze ¹5 dt ⁵⁰°^C i ^do t:a^k otrzymanej mieszanin¹ dodaje się s<51 organiczną metalu ciężkiego, korzystnie dwibuu¹ ^dwu^o^nien cyny, w itości do 1% wagowego otrzymanej warstwy organicznej oraz ester alkilokrzemowy, korzystnie ccteroętiksysilan, w ilości do 15% wagowych otrzymanej warstwy organicznej.

Okazało sie, że w ten sposób wytworzony polialkiloalilkΞyΞiilksan zawiera, na skutek niskiej temperatury podgrzewania, mieszaninę różnych frakcji oleju silikoiowegi powodującą w efekcie obniżenie jakości produktu końcowego. Otrzymana warstwa hydrofobowa jest bardziej krucha i mniej trwała, ma gorsze właściwości hydrofobowe a wydłużony czas

158 300 żelowania sprawia, że otrzymuje się produkt o konsystencji zbliżonej do półciekłej. Sam proces wytwarzania wymaga użycia już w pierwszej fazie produkcj rozpuszczalnika, co powoduje nie tylko jego niepotrzebne straty poprzez wymywanie wodą, ale także powoduje zanieczyszczenie oparami oraz zanieczyszczenie ciekłych odpadów poprodukcyjnych, co stwarza zagrożenie środowiska.

Zadaniem wynalazku jest usunięcie wspominanych niedogodności. Nieoczekiwanie okazało się, że zadanie wnalazku można rozwiązać jeżeli sposób wytwarzania polialkilokoksysilanu poprowadzi się tak, że zobojętnioną warstwę organiczną, uzyskaną z produktów hydrolizy dwunetylodwuchlokOkSlanu, podda się ogrzewaniu w temperaturze 100-120°C i pod zmierzonym ciśnieniem, i wO^rębni się frakcję linóową reaktywnego oleju silikooowego', ^o leptości Hnetycznej ^od 2⁰⁰· ^{do 1}000 · ¹⁰ & m^2/s w temperaturze 250°^ ^do ^kt^órej dodaj^e się ester alkilokrzemowy korzystnie czteroetoksysilan, w stosunku wagowym od 1:2 do 1:8, po czym do tak otrzymanej mieszaniny wprowadza się stale mieszając, w stosunku wagowym od 5:1 do 1:25 rozpuszczalnik organiczny, w postaci alkoholu, zawierającego do 4 atomów węgla, nafty, benzyny, acetonu, freonu, chlorku metylenu lub ich mieszanin oraz katalizator w postaci soli organicznej metalu ciężkiego, w ioości do 1% Wagowego frakcji linkowij reaktywnego oleju silikioowegk, korzystnie dwbbtylodwlaurynian cyny, dwiweesenian dwlbutylocyny.

PoliαlklkokokΞysikokΞan według wynalazku posiada silną właściwość odpychania wody, jest odporny na działanie warunków atmosferycznych, kwasów i soli, a po zżelowaniu nie jest rozpuszczalny. Zwłaszcza nadaje się do hydrofobizacji przegród budowlanych, korzystnie metodą elektroiniekcji aktywnej oraz do impregnaaci wgłębnej i powierzchniowej materiałów budowlanych. Dalsze, przykładowe zastosowanie środka: do impregnaaci tkanin, skóry, papieru, drewna - impregnacja jest niewidoczna gołym okiem i przepuszczalna dla powietrza. Zawarte w drewnie związki chemiczne i drobnoustroje są ieutralikowane, poprzez wytworzenie wokół nich otoczki ze środka. Do wykonywania powłok ochronnych i antykorozyjnych, względnie zwiększenia skuteczności działania innych powłok ochronnych.

W przypadku stosowania jako rozpuszczalnika np. alkoholu etytowego lub alkoholu etytowego skażonego octanem etylu, po odparowaniu solwentu i zżelowaniu środek według wynalazku nie jest toksyczny lub inaczej mówiąc prace nim wykonywane wymagają zw^lej ostrożności.

Dalszą ważną zaletą polialkilokokΞyΞilokłanu jest podw^ższenie odporności ogniowej zaimpregnowanych, względnie pokrytych przedmiotów. Jest on dobrym izolakoeem, jest antystatyczny i zapobiega osiadaniu kurzu. Użycie, podczas wytwarzania środka według wynalazku, frakcji litowej reaktywnego oleju silikooowego o określonej lepkości i korzystnych stosunkach z innymi składnikami pozwokiło na stworzenie polialkiloalkoksysilokłanu, mającego po zżelowaniu konsystencję kauczuku o wspoimianych właściwościach.

Przykład I. Do 120 części wagowych dιolmetylodwouhlooosilanu stale mieszając w temperaturze ²⁰°C «iodaje się ²⁴⁰ części wac^wch wody. Oddziela się warstwę or^głniczną^, którą płucze się wodą do zobokętnieiiα, a następnie poddaje się ogrzewaniu w temperaturze 1²⁰°^ po^d zmiiejszonym ciśnientom i wyodrębnia się ^fra^kcję Hntową rea^^nego oleju sili^kokowego^, o leptości Hnetycznej w temperaturze 250°C 1000’1^0_® m²/s. Do otrz^ianycłi 40 części wagowych reaktywnego oleju silikooowego dodaje się stale mieszając 320 części wagowych czteroetoksysilanu, 9000 części wagowych benzyny lakowej oraz 0,3 części wagowych dw^Hylodwilaurynianu cyny. Otrzymany tym sposobem środek może być stosowany do zabezpieczania przeciwwilgocóowego materiałów budowlanych, takich jak beton, ceramika, gips i tym podobnych, oraz do ich zabezpieczania przed aziałaniem kwaśnych substancci chemicznych. Środek według wynalazku może być wykorzystany do wykonywania powłok antystatycznych oraz powłok chroniących metale przed korozją. Zwiększa również skuteczność działania powłok ochronnych wkonanych z innych materiałów, np. przez nałożenie warstwy powierzchniowej środka lub poprzez jego dodanie do innego maaeriału zabezpieczającego. Właściwości hydrotobowe maerial uzyskuje po 24 godzinach od czasu nasycenia.

158 300

Przykład II. Postępując jak u przykładzie I, do otrzymanych w temperaturze 110°C 40 części wagowych frakcji lńniowej oleju siliknoowego, o lepkości w temperaturze 250°C 800-10 ® m^/s, dodaje się stale mieszając ²⁰⁰ części wa^gowyc^h czteroeto^ksysilanu, 3600 części wagowych alkoholu etyoowego oraz 0,2 części wagowe douweesenianu dobuuylocyny. Otrzymany tym sposobem środek może być stosowany do hydrofobizacji materiałów budowlanych z betonu, ceramiki, gipisu lub tym podobnych, zabezpieczeń przeciwerozyjnych budowli zabytkowych, dzieł sztuki z kamienia, drewna, metalu, do konserwaaji obrazów i przedmiotów sakralnych. Nadaje się również do impregnacji tkanin, drewna, szkła, papieru itp.

Środek według wmalazku może być w^orzystany do zabezpieczania budynków przed ponownym zawilgoceniem, korzystnie metodą elektroiniekcji aktywnej, a także do hydrofobizacći grobów ze skóry, nie ograniczając przy tym przepuszczalności powietrza przez materiał. Nadaje się również jako powłoka ochronna farb kleóowych, zwiększając ich trwałość, przy zachowaniu ich właściwości przepustowych. hydrofobowe maaeriał uzyskuje po 24 godzinach od czasu nasycenia.

Przykład III. Postępując jak w przykładzie I, do 40 części wagowych reaktywnego oleju silikooowego dodaje się stale mieszając 120 części wagowych czteroetoksysilanu, 160 części wagowych mieszaniny, w stosunku wagowym 1:1, alkoholu etyoowego i octanu etylu oraz 0,1 części wagowych dwbbtylidwιlturznianu cyny. Otrzymany tym sposobem środek może być stosowany do powierzchniowego zabezpieczania materiałów ceramicznych, betonów, wyrobów z gipsu, meeali itp. Środek może być także stosowany jako cienka warstwa ochronna na powierzchni pokrytej innymi farbami, opartymi na żywicach syntetycznych, zabezpieczając je skutecznie przed korozją atmosferyczną. Właściwości hzdroiobowr maeriał uzyskuje po upływie 24 godzin od czasu nasycenia.

Przykład IV. Postępując jak o przykładzie I, do itrzymanych w temperaturze ¹00°^{C 4}0 części wagowyc^{h f}rakcji lrnowej reaktywnej oleju silikonowego^, o le^pkości Icin^ycznej w temperaturze ²⁵0°C 200-10^-6 m2/s^, dodaje się 80 części watjo-w/ch cztrrortoksysilanu, 120 części wagowych octanu etylu oraz 60 części wagowych chlorku metylenu i 1 część wagową dwuwersenianu dwibutylocyny. Otrzymany tym sposobem środek można stosować do hydrofobizacji materiałów ceramicznych, szkła oraz jako apreturę do tkanin. Właściwości hydrofobowe materiał uzyskuje po 24 godzinach od czasu nasycania.

Przykład V. Postępując jak w przykładzie I, do 40 części wagowych reaktywnego oleju silikoolwego dodaje się stale mieszając 250 części wagowych czterortiksysilant, 2100 części wagowych benzyny lakowej, 2110 części wagowych nafty oraz 600 części wagowych alkoholu etyiowego oraz 0,1 części wagowej dwlbbtylolatryiianu cyny. Otrzymany tym sposobem środek można stosować do impregnacci materiαłów budowlanych. Zimóejsza naisi.ąkiwłość wodą, obniża przewodnictwo cieplne oraz zabezpiecza przed wpływem działania atmosfery. hydrofobowe maaeeiał uzyskuje po upływie 24 godzin od czasu nasycenia.

Przykład VI. Postępując jak w przykładzie I, do 40 części wagowych reaktwnego oleju silikoiowegi z przykładu IV dodaje się stale mieszając 200 części wagowych czteroetiksysilant, 480 części wagowych nafty, 200 części wagowych benzyny, 120 części wagowych octanu etylu oraz 0,4 części wagowych dwιbbty^].idw^.^la^^:ryniant cyny. Otrzymany tym sposobem środek można stosować do hydrofobizacci maaeriałów budowlanych, zwłaszcza tynków, elewacc^ budynków, dachów, oraz jako ochrona antykorozyjna powierzchni metalowych. Właściwości hydrofobowe maaeriał uzyskuje po 24 godzinach od czasu nasycenia.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób odtwarzania polialkilaaltoksysiaanu dt hydrofobizacji materiałów, zwłaszcza budowlanych, o którym ptddaje sie hydrolizie dwimmtylodwochlototSlan, znamienny tym, że zobojętnioną wodą warstwę organiczną, uzyskaną z potdultóo hydrolizy ^dwimmty^lotwochlototSlanu^{, p}tddaje sta t^gozewaniu w temperaturze 100-120°C i ^ptd ziuiiejjszonym ciśnieneem i wyodrębnia się frakcję lintawą reaktywnego oleju silikotwwegt, t leptości ^kinetycznej o^{d 20}0 ^do 1000-10^-6 m^2/s w temperaturze ²50°^ do ^kt^óoej ^dodaje się ester alkilokrzmmowy, korzystnie czteooetoksysilan, w stosunku wagowym td 1:2 dt 1:8, po czym do tak otrzymanej mieszaniny wprowadza się stale mieszając, w stosunku wagowym td 5:1 do 1:25 rozpuszczalnik organiczny, w postaci alkoholu, zawierającego do 4 atomów węgla, nafty, benzyny, chlorku metylenu lub ich mieszanin oraz katalizator, w postaci soli organicznej mtlau ciężkiego, w ilości do 1% wagowego frakcji lóniowej reaktywnego oleju silikoiowegi, korzystnie dwubutyltdwlαuryniaot cyny, dwiweesenianu dwibutyltcyny.