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DE1519387A1 - Stoffgemisch zur Verwendung als wasserabstossender UEberzug - Google Patents

Stoffgemisch zur Verwendung als wasserabstossender UEberzug

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Publication number
DE1519387A1
DE1519387A1 DE19651519387 DE1519387A DE1519387A1 DE 1519387 A1 DE1519387 A1 DE 1519387A1 DE 19651519387 DE19651519387 DE 19651519387 DE 1519387 A DE1519387 A DE 1519387A DE 1519387 A1 DE1519387 A1 DE 1519387A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
water
volume
substances
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19651519387
Other languages
English (en)
Inventor
Chadha Rajendra Nath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stauffer Chemical Co
Original Assignee
Stauffer Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stauffer Chemical Co filed Critical Stauffer Chemical Co
Publication of DE1519387A1 publication Critical patent/DE1519387A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Description

Alfred Hoeppener r -
Drains Joachim Wolff · 151
Dr. Hans Chr. Beil
Rechtsanwälte
Frankfurt a. M.-Höchst Adeionstraße 58 - Tel. 312649
Unsere ITrβ 12
Stauffer Chemical Company
Hew York, N.T., VStA.
Stoffgemisch zur Verwendung als wasserabstossender'
Überzug
Die vorliegende Erfindung betrifft neue, wasserlösliche, wasserabstossende, bestimmte Alkenylalkoxysilane enthaltende Mittel.
Die erfindungsgemässen Stoffgemische, die zur Verwendung als wasserabstossende Überzüge geeignet sind, bestehen im wesentlichen aus einem Gemisch aus (A) einer Verbindung der Formel Z Si(OR)^- , in der Z ein ungesättigter, aliphatischer, einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ein Allylrest, R Jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen und χ eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, (B) einer Verbindung der Formel Si(OR)^, in der R Jeweils die vorstehend angegebene Bedeutung hat, wobei A und B in einem
Volumenverhältnis von 1:3 bis 3*1 vorliegen und (0) Wasser$
die Gesamtvolumenkonzentration von A und B in dem Gemisch beträgt 1 bis 70%.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Alkoxyeilane
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können durch Grignard-Synthese unter Verwendung des entsprechenden Chlorkohlenwasserstoffe sowie eines Alkylorthosilikats gemäss der Definition für die vorstehende Komponente B leicht hergestellt werden. Die Umsetzung verläuft im allgemeinen wie folgt t
ZOl + Si(OE)4 * Mg > ZxSi(01O^x + Mg(OR)Gl
Allgemein ist Erhitzen auf Temperaturen im Eereich von etwa 500O "bis etwa 1300O erforderlich. Es kann notwendig sein, eine geringe Menge eines Reagens, beispielsweise Methylmagnesiumchlorid, zur Einleitung der Umsetzung zuzugeben. Das Ergebnis dieser Synthese ist ein Gemisch, das aus mono-Z-substituiertem Trialkoxysilan, die-Z-substituiertem Dialkoxysilan und tri-Z-substituiertem Alkoxysilan, d.h. der Komponente A, sowie nicht umgesetztem Alkylorthosilikat, d.h. der Komponente B, besteht.
Die Umsetzung des Chlorkohlenwasserstoffs mit dem Alkylorthosilikat kann auch wahlweise durch einen Umlagerungskatalysator, wie z.B0 Natriumäthoxyd, Kaliumhydroxyd oder Tetrabutylphosphoniumhydroxyd, beschleunigt werden. Wird der Umlagerungskatalysator verwendet, so wird das Reaktionsgemisch 2 bis 3 Stunden am Rückflusskühler gekocht. Das Produkt wird in jedem Fall abdestilliert, vorzugsweise in Gegenwart eines hochsiedenden fees» Lösungsmittels, wie z.B. Biphenyl. Das destillierte Produkt ist rein, da die Katalysatorrückstände in dem hochsiedenden Lösungsmittel verbleiben. Unerwarteterweise wurde gefunden, dass die Jrroduktgemische aus jedem der beiden Verfahren in wasser- abBtossendea Mitteln verwendet werden können.
Zu den Verbindungen, die in der Komponente A enthalten sein können, gehören beispielsweiße Allyltrimethoxysilan, Allyltriäthoxyeilan, Vinyltrimethoxysilan, Butadienyltrimethoxysilan, Diallyldimethoxysilan, Divinyldiäthoxysilan, Dibutadienyldimethoxyeilan, Trivinylmethoxyeilan, Triallyläthoxysilan sowie Gemische derselben. Obgleich es aus handelsüblichen Gründen unzweckmässig ist, Alkoxygruppen in einer einzigen Verbindung zu mischen, würde jedoch eine derartige Variation die erhaltenen
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Verbindungen nicht von der Definition der Komponente A ausschliessen, und die erhaltenen Verbindungen könnten bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
Die Komponente E kann Methylorthosilikat, Äthylorthosilikat oder ein Gemisch derselben sein· Wie bei den Verbindungen der Komponente A können die Alkoxygruppen in jedem Orthosilikat der Komponente B gemischt werden, wie beispielsweise in Dimethoxydiäthoxysilan oder Triäthoxymethoxysilan.
Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Mittel wird V/asser (Komponente G) zu dem Gemisch der Komponenten A und B in Volumenanteilen von wenigstens etwa % und im allgemeinen von | gleichem Volumen wie das Gemisch der Komponenten A und B zugegeben. Das Volumen des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Wassers sollte ausreichend sein, um ein Produkt zu liefern, in dem die Konzentration des Gemisches aus A und B nicht höher als etwa 70 Vol-% ist· Im Verlauf dieser Wasserzugabe wird Wärme wenigstens teilweise dank der Hydrolyse von Alkoxygruppen aus den Silanen der Komponente» A und den Silikaten der Komponente B abgegeben. Es wurde gefunden, dass nach der ersten Hydrolyse der Komponenten A und B mehr Wasser zu einem beliebigen Zeitpunkt vor der Aufbringung des Mittels auf eine mit dem wasserabstossenden Mittel zu behandelnden Oberfläche zugegeben werden kann. Um die wasserabstossenden Eigensehai ten des konzentrierten Mittels das im wesentlichen aus den Komponenten f A, B und 0 besteht zu erhalten, sollte das System mit Wasser nicht weiter als bis zu einer Gesamtvolumenkonzentration von A und B zusammen die geringer ist als 1 Vol-%, verdünnt werden· Andererseits ist es im allgemeinen unpraktisch, die erfindungsgemässen Mittel in Konzentrationen zu verwenden, die mehr als 10 Vol-% für A und B zusammen betragen. Vorzugsweise beträgt die Konzentration von A und B zusammen nicht mehr als etwa -5 Vol-%.
Bei der Behandlung eines porösen Produkts, wie z.B. Beton, um dasselbe wasserabstossend zu machen, wird die erfindungsgemässe wässrige Lösung zweckmässigerweise in einer Volumenkonzentreb ioii-
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von etwa 5% des silikonhaltigen Materials in Wasser verwendet» Diese Konzentration kann ohne weiteres innerhalb eines weiten Bereichs verändert werden, d.h. von etwa 1 bis etwa 70/0, und einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine derartige Veränderung möglich ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann Wasser in Mengen von etwa dem 0,4- bis etwa 100-fachen der vereinigten Voluemen der Silan- und SiIikatkomponenten zugegeben werden.
Es wurde gefunden, dass die Gegenwart eines Alkohols die Hydrolyse des Silans erleichtert und das Untereinandermischen des Silans mit dem Kieselsäuresalz ermöglicht, wodurch sämtliche Hydrolyse- und xCondensationsreaktionen, die in dem erfindungsgemässen System stattfinden, erleichtert werden. Der Vorteil der durch die Gegenwart von Alkohol in dem System hervorgerufen wird kann wesentlich dadurch vergrössert werden, dass man als zusätzlichen Bestandteil einen Alkohol D, der nicht mehr als zwei Kohlenstoffatome enthält, d.h. Methanol und/oder Äthanol, zugibt-.-"Der Alkohol kann in einer Menge zugegeben werden, die bis zum Zweifachen (200%) der, vereinigten Volumen von A und B betragen kann. Alkohol ist vorzugsweise in einer Menge von etwa 50 bis 150 Vol-% vorliegend, besonders bevorzugt werden etwa 80 bis~-etwa 120 Vol-%, bezogen auf das Volumen von A und B zusammen.
Es wurde ferner gefunden, dass das wässrige System, wenn es durch Zugabe einer Säure E angesäuert wird, so dass es einen pH-Bereich von etwa 2 bis 6, vorzugsweise 2 bis 3 besitzt, wesentlich beständiger ist als ein neutrales oder basisches System. Ein Verfahren, um das System sauer zu πβ chen, besteht in der Verwendung von verdünnten Lösungen anorganischer Säuren, wie z.B. HGl oder Schwefelsäure, anstelle von Wasser, was vorstehend beschrieben wird. Man kann auch substituierte Säuren organischen, anorganischen oder organometallischen Ursprungs verwenden. Diäthylhydrophosphit oder Äthyldihydrophosphit werden hierbei bevorzugt. Eine derartige Verbindung kann mit dem Silan und dem Kieselsäuresalz sogar in einer Alkohollösung ohne
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Beeinträchtigung des pH-Werts des Systems gemischt werden, jedoch hydrolysiert die Zugabe von Wasser das Phosph.it und macht das System sauer. Sine organische Säure sollte in einer Menge vorliegen, die nicht mehr als 10 Vol-% beträgt, vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 3%» Während ein endgültiger pH-Wert von etwa 3 am günstigsten erscheint, zeigt ein pH-wert bis zu etwa 6 eine Verbesserung der LosungsStabilität bei neutralen oder basischen Lösungen an.
Soll eine Zelluloseoberfläche, wie beispielsweise bei Papier oder einem Stoffgewebe, mit einem Mittel gemäss der vorliegenden Erfindung behandelt werden, so ist es erwünscht, das System unmittelbar vor der Anwendung durch Zugabe einer schwachen Base ]?, wie z.B. eines Amins, beispielsweise Triethylendiamin, Triäthylamin oder Äthanolamin, alkalisch zu machen. Der pH-Wert des S#ystems kann zu diesem Zweck bis auf etwa 10 angehoben werden.
Um die wasserabstossende Eigenschaft der vorliegenden Erfindung zu verbessern, ist es oft erwünscht· ,in das Ee akt ions gemisch das aus Silan- und Kieselsäurekomponenten besteht vor Zugabe des Wassers einen Peroxydkatalysator" einzuarbeiten, wie z.B. Benzoylperoxyd oder 2,5-Ms-(tert-Butylperoxyd)-2,5-dimethyl~ hexan. Das Peroxydvernetzungsmittel wird iarden Aüsprüchen als Komponente G bezeichnet. Derartige Zugaben verbessern die erwünschten erfindungsgemässen Eigenschaften wesentlich. Die Peroxyde werden in einer Menge verwendet, die nicht grosser ist als etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch, und vorzugsweise kommen nicht mehr ala etwa 0,5 Gew·- -% zur Anwendung.
Die vorliegende Erfindung erfordert keinerlei spezielle Mischvorrichtung oder irgendein schwieriges Mischverfahren, da die Bestandteile einfach unter Rühren in das Reaktionsgefäss gegeben werden. Ausserdem kann die zum Mischen verwendete Vorrichtung leicht durch einfaches Spülen gereinigt werden.
Das bevorzugte Anwendungßverfahren der Erfindung besteht in der Herstellung einer relativ konzentrierten, vorzugsweise sauren
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wässrigen Lösung, die nach Wunsch verdünnt wird. Nach Verdünnen mit Wasser ist das Gemisch nicht entzündbar und hat den weiteren Vorteil, dass es praktisch neutral und nicht toxisch ist.
Bin Verfahren zur Anwendung der vorliegenden Erfindung beim Überziehen von Materialien besteht darin, dass man ein nicht ver dünntes Gemisch der Komponenten A und B, vorzugsweise in Volumenanteilen von 1:3 bis 3:1 herstellt. Das konzentrierte Gemisch ist nach Zugabe von V/asser in Mengen von wenigstens etwa Yi des Gesamtvolumens der kombinierten Komponenten A und E, •vorzugsweise eines gleichen Wasservolumens, fertig für den Gebrauch, oder es kann während eines unbegrenzten Zeitraums gelagert werden. Nur nach Mischen des Silan-Kieselsäuresalz-Gemischs mit VJasser findet die Umsetzung statt, bei der man ein wasserabstossendes Produkt erhält.
Die erfindungsgemässen Mittel können als Überzug auf jede Oberfläche, besonders eineT pT3röse:r.Db^rjflache, wie beispielsweise Papier, Holz, Beton, Mauerwerk, Kalkstein oder Marmor, auf herkömmliche Y/eise, wie beispielsweise durch Auf streichen, bprühen oder Übergiessen aufgebracht werden. Während diese Mittel wasserlöslich sind, bleibt nach Verdampfen des Wassers von einer behandelten Oberfläche ein harter, wasserabstossender Film zurück.
Es wird angenommen, dass der Erfolg der vorliegenden .Erfindung in der intermolekularen Kondensationspolymerisation liegt, die durch die Abscheidung von H2O und/oder Alkohol zwischen den siliconhaltigen Anteilen bewirkt wird. Da der gleiche Erfolg durch Herstellung eines wasserabstossenden Überzugs erzielt wird, wenn das Trocknen unter Stickstoff stattfindet, wird die Möglichkeit ausgeschaltet, dass während der Umsetzung freie Radikale mit Hilfe des Luftsauerstoffs gebildet werden. Ebenso wird ein wesserabstossender Überzug dann erhalten, wenn das Trocknen des wasserabstos senden Überzugs in einer Sauerstoffoder Stickstoffatmosphäre stattfindet.
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Es ist offensichtlich, dass die Umsetzung von Wasser mit dem Alkoxynilan und/oder dem Alkylorthosilikat Alkohol und Silanolgruppen erzeugt« Die öilanolgruppen kondensieren untereinander, so dass sich üi—O-Si-Bindungen und tfasser bilden. Die Silanolgruppen kondensieren ebenfalls mit Alkoxygruppen in dem AIkoxysilan und/oder dem Alkylorthosilikat, so dass Alkohole und Si-O-Si-Eindungen gebildet werden. Die vorstehend beschriebene Theorie ist lediglich als eine mögliche Erklärung anzusehen und soll die Erfindung nicht einschränken·
Die vorliegende Erfindung wird ferner durch die nachfolgenden Beispiele erläutert« V/enn nicht anders angegeben, sind alle
Massen auf das Volumen bezogen. ä
Beispiel 1
Ein Gemisch von 6 Grammol Allylchlorid und 5 Grammol Äthylithpsilikat wird langsam während 5_ Stunden unter Rühren zu einem^eemisch von 5 Grammol Ivia'gnesium, 20 g Äthylorthosilikat.__ und 5 CGUi MagaQsiumchlorid, die auf 500O erhitzt worden waren, gegeben. Die Temperatur während der Zugabe steigt auf ein Maximum von 120°0 und wird durch Erhitzen daran gehindert, unter 800C abzusinken. Das Reaktionsprodukt wird filtriert und _ dann mit Äther gewaschen, der abgestrippt wird. Es wurde gefunden, dass das Reaktionsprodukt 51»1 Vol-% Tetraäthylorthosilikat, 26,3 Vol-% MonoallyltriäthoxysiXan, 17,5 Vol-#-Diallyldiäthoxysilan und 5»1 Yol-^/o Triallyläthoxysilan enthielt.
Das Monoallyltriathoxysilan und Tetraäthylorthosilikat werden abdestilliert. Zu »-einem Teil jeder der drei Lösungen von Monoallyltriathoxysilan und Äthylorthosilikat in Volumenverhältnissen von 2:1, 1:1 und 1:2 werden ein Teil Methanol, 0,007 Teile Diäthylhydrophosphit und ein Teil Wasser gegeben. Nachdem die Lösungen klar waren und die exotherme Umsetzung abgeschlossen war, wui·den weitere 17 Teile V/asser zu jeder der Lösungen zugegeben.
Jedes der erhaltenen Produkte wird auf einzelne Betonplatten auf gestrichen, iiach 'i-'rocknen an der Luft hat jede Betonplatte
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einen wasserabstossenden und verschleissfesten Überzug. Wird dieser Versuch unter Verwendung der drei Originallösungen vor der Verdünnung mit den zusätzlichen 17 Teilen Wasser wiederholt, so werden gleichartige Ergebnisse erzielt.
Eeispiel 2
Zu einem Gemisch von G Grammol Allylchlorid und 5 Grammol Äthyl ortho silikat werden 60 g ITatriumäthoxyd unter Rühren zugegeben. Die Bestandteile werden 3 Stunden bei 600C am Riickflusskühler behandelt» Man erhält ein Reaktionsprodukt, dass nach der Destillation aus 27 Vol-% Monoallyltriäthoxysilan, 8 Vol-% Diallyldiäthoxysilan, 5 Vol-% Triallyläthoxysilan und 60 Vol-% Tetraäthylorthosilikat bestand.
Zu einem Volumenteil dieses G-emischs werden 1,5 Teile Äthanol und 0,11 Teile Diathylwasserstoffphosph.it zugegeben. Das erhaltene Gemisch ist in einem geschlossenen Behälter mindestens eine Woche lang haltbare Ein Volumenteil Wasser wird dann zugegeben, um eine exotherme Reaktion zu bewirken. Nachdem die Lösung klar geworden und die exotherme Reaktion abgeschlossen ist, werden weitere 13 Teile Wasser zugefügt.
Sowohl das konzentrierte als auch das verdünnte Reaktionsprodukt werden auf Betonplatten gestrichen. Nach dem Trocknen haben die Testplatten wasserabstossende und verschleissfeste
* Überzüge.
Eeispiel 3
Aus der verbleibenden Menge der urspü nglichen Mischung des Produktes des vorstehenden Beispiels 2 werden Monoallyltriäthoxysilan und Tetraäthylorthosilikat abdestilliert und in gleichen Mengen gemischt. Dieses Gemisch ist in einem geschlossenen Behälter mehr als eine Woche lang beständig. Wird ein Volumenteil dieser. Gemische mit 0,5 Teilen angesäuertem Wasser (0,005 nHOl) gemischt, so findet eine exotherme Umsetzung statt. Wird eine kleine Menge dieses Reaktionsprodukts aus Marmor-
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platten gesprüht und getrocknet, so ist der auf dem Marmor erhaltene Überzug wasserabstossend«
Wird die aus der vorstehenden exothermen Umsetzung verbleibende Menge mit 48,5 Teilen Wasser verdünnt, und werden Ziegel in die verdünnte Lösung eingetaucht und an der Luft getrocknet, so stellt man fest, dass die Ziegelsteinoberfläche wasserabstossend ist·
Beispiel 4
Werden die in Beispiel 3 beschriebenen Versuche dreimal wiederholt, wobei die Überzugslösungen 1,2, 0,8 bzw. 0,5 Volumenteile Methanol enthalten, so erhält man gleichwertige Ergebnisse» λ
Beispiel 5
Äthanolamin wird zu einer verdünnten Lösung gegeben, die der Lösung des Beispiels 3 entspricht, bis der pH-Wert der Lösung erreicht· Die erhaltene Lösung wird auf Papierteststreifen aufgebracht, die man an der Luft trocknen lässt· Die auf den Papierstreifen erhaltenen Überzüge sind wasserabstossend.
Beispiel 6
Die Herstellung des Produkts wird nach Beispiel 1 mit der Abweichung wiederholt, dass man nach der exothermen Umsetzung eine 2faLge Lösung von 2,5-bis(tert-Butyl-peroxy)~2,5-*dii)iethylhexan in Isopropylalkohol zu dem Produkt in einer Menge zugibt, die gleich 0,5 Gew,-%, bezogen auf das vereinigte Gewicht von A und B, ist.
Das Eeaktionsprodukt wird auf einen Papierteststreifen aufgebracht· Nach Trocknen bei 800O besitzt der (Teststreifen eine wasserabstoseende und verachleisafestβ Oberfläche.
Beispiel 7
Werden Vinylchlorid und Butadienylchlorid Jeweils Mol pro Mol bei den in Beispiel 1 beschriebenen Versuchen verwendet, ao erhält man die entsprechenden Vinyl- und Butadienylderivate, und ähnliche waeserabstossende Überzüge auf Betonplatten werden erhalten. 009819/0595

Claims (10)

PATENTANSPRUCH*] :
1. Stoffgemisch zur Verwendung als wasserabstossender überzug enthaltend das Reaktionsprodukt von (A) einer Verbindung der Formel ZLSi(OE)^, , in der Z jeweils ein ungesättigter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest mit etwa 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, R jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen ist und χ einen Wert von 1 bis 3 hat, (B) einer Verbindung der !Formel Si(OR)^, in der R die vorstehend angegebene Bedeutung hat und (G) Wasser, wobei die Gesamtvolumenkonzen— tration von A und B in dem Gemisch 1 bis etwa 70% beträgt.
2. Stoffgemisch zur Verwendung als wasserabstossender Überzug im wesentlichen bestehend aus (A) und (B) wobei A und B die vorstehend angegebene Bedeutung haben und in einem Volumenverhältnis von 1:3 bis 3:1 vorliegen und (D) einem Alkohol mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 50 bis 150 Vol-?o des Volumens von A und B zusammen»
3· Stoffgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass χ gleich eins ist.
4. Stoffgemisch nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass Z ein Allylrest ist.
5· Stoffgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es (D) einen Alkohol mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen in einer Menge enthält, die bis zum zweifachen der Volumenkonzentration von A und B zusammen beträgt.
6· Stoffgemisch nach Anspruch 2 und 5» dadurch gekennzeichnet, dass (E) eine Säure in einer Mengt zugegeben wird, die ausreich-b, um den pH-Wert des Gemische auf zwischen 2 und 6 einzustellen·
009819/0595
■■■■■.■ w
-ΛΑ -
7. St off gemisch, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es (E) eine substituierte Säure organometallischen Ursprungs in einer Menge enthält, die bis zu 10 Vo1-% des gesamten Gemisches beträgt·
8e Stoffgemisch nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass es (I1) eine schwache Base in einer Menge enthält, die ausreicht, um den pH—Viert des Gemische auf zwischen 8 und 10 einzustellen·
9« Stoffgemisch zur Verwendung als wasserabstossender Überzug im we sent liehen bestehend aus (A) 'and (B) wobei A und B die vorstehend angegebene Eedeutußg haben und in einem Volumenverhältnis von 1:3 bis 3:1 vorliegen, (C) Wasser, (D) einem Alkohol mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen in Mengen von 50 bis 150 Vol-% von A und B zusammen und (E) einer Säure in einer Menge die ausreicht, um den pH—Viert des Gemischs auf zwischen 2 und 6 einzustellen, wobei die Volumenkonzentration von A und B zusammen in dem Gemisch 1 bis 70 °/° be trägt o
10. Stoffgemisch nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass Z ein Allyl ist«
Stauffer Chemical Company-New York, N.Y., VStA.
Rechtsanwalt
009819/0595
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3816152A (en) * 1970-02-16 1974-06-11 Du Pont Coupling agent copolymer dispersions of silicic acids and organofunctional silanes
US4002800A (en) * 1972-12-01 1977-01-11 Dynamit Nobel Aktiengesellschaft Impregnation of masonry having a neutrally or acidly reaction surface
GB1588963A (en) * 1976-07-28 1981-05-07 Nat Res Dev Stone treatment
DE2758415A1 (de) * 1977-12-28 1979-07-12 Fraunhofer Ges Forschung Kieselsaeureheteropolykondensate, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung als membranen und adsorbentien
DE2758414A1 (de) * 1977-12-28 1979-07-12 Fraunhofer Ges Forschung Kieselsaeureheteropolykondensate, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung bei der zuechtung lebender zellen
JPS55120658A (en) * 1979-03-13 1980-09-17 Toray Silicone Co Ltd Silicone composition forming ceramic at high temperature
ES2120423T3 (es) * 1991-06-08 1998-11-01 Huels Chemische Werke Ag Mezclas de oligomeros de siloxano en forma de cadena y ciclicos, procedimiento para su fabricacion, asi como su uso.
FR2693727B1 (fr) * 1992-07-20 1994-08-19 Ceramiques Tech Soc D Polycondensat organo-minéral et procédé d'obtention.
US6878839B2 (en) * 2002-10-11 2005-04-12 Dow Corning Corporation Method for preparing organofunctional silanes
CN101054389B (zh) * 2007-05-30 2010-05-26 哈尔滨化工研究所 烯丙基三乙氧基硅烷的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2595730A (en) * 1945-03-09 1952-05-06 Westinghouse Electric Corp Organosiloxanes containing allyl radicals and heat-treated products
US2679495A (en) * 1950-08-07 1954-05-25 Allied Chem & Dye Corp Siloxane waterproofing compositions of superior permanency
US3228903A (en) * 1958-11-21 1966-01-11 Fiberglas Canada Ltd Process for controlling the hydrolysis of an organo-silane to form a stable dispersion
US3046242A (en) * 1961-05-19 1962-07-24 Johns Manville Method for producing aqueous silanol dispersion by contacting a metal siliconate with a cation exchanger and product thereof
US3310417A (en) * 1964-10-22 1967-03-21 Stauffer Chemical Co Silicon-containing water repellent compositions

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