DE2341085C3

DE2341085C3 - Hydrophobes Bautenschutzmittel

Info

Publication number: DE2341085C3
Application number: DE19732341085
Authority: DE
Inventors: Paul-Gerhard DipL-Chem. Dr.; Maier jun Karl; Winkler Heinz Dipl.-Ing.; 8263 Burghausen Kirst
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Filing date: 1973-08-14
Publication date: 1977-12-08

Description

ROCH,

CH,OH

H OH

R = C₉__igH₁₉_ 39CO

OH H

t.s

Die Hydrophobierung von kalk- oder zementgebundenen Bautenschutzmitteln insbesondere Edelputzen durch Zusatz von pulverförmigen Silikonen oder Fettsäuresalzen, wie z. B. Zinkstearat, ist bekannt. Diese Hydrophobierungsmittel bewirken, daß die Bautenschutzmittel nach der Berarbeitung vom Regen nicht mehr durchgefeuchtet werden und schützen dabei auch die darunterliegenden Mauern.

Ein Nachteil der bereits bei der Herstellung der pulverförmigen Bautenschutzmittel eingearbeiteten Hydrophobierungsmittel ist der, daß sich die Materialien beim Anmachen mit Wasser nur schlecht benetzen lassen. Aus diesem Grund kann man nur weniger Hydrophobierungsmittel einsetzen als zu einer genügenden Wasserabweisung an Hauswänden notwendig wäre. Zudem wird auch die Verarbeitbarkeit der Bautenschutzmittel durch die Zusätze entscheidend schlechter.

Aufgabe der Erfindung war es daher, einen Zusatzstoff aufzuzeigen, der die Herstellung sowie die Verarbeitung der Bautenschutzmittel nicht erschwert und dabei eine hervorragende Hydrophobierung der Bautenschutzmittel nach der Verarbeitung bewirkt.

Gegenstand der Erfindung ist ein hydrophobes Bautenschutzmittel, bestehend aus Zement und/oder Kalk, Füllstoffen und Wasser, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,1—3 Gew.-%, vorzugsweise 0,2—2 Gew.-%, bezogen auf Trockensubstanz eines oder mehrerer wasserlöslicher^) Esters) aus Saccharose und Fettsäuren.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Hydrophobiermittel beeinträchtigen in keiner Weise die Verarbei-Meistenteils kommen die Mono-, Di- und Triester, oder deren Gemische in Frage. Bei den Di- und Triestern sind wie weiteren CHaOH-Gruppen in obiger Formel mit Fettsäuren verestert. Beispiele für die Fettsäurekomponente sind Caprin-, Laurin-, Myristin-, Stearin-, Palmitin-, Arachin-, öl-, Linol-, und Linolsäure oder Gemische. Es isnd sowohl die gesättigten wie die ungesättigten Säuren von Bedeutung. Bevorzugt werden Fettsäuren mit 16—18 Kohlenstoffatomen eingesetzt.

Derartige Ester können durch Umesterung von z. B. Fettsäuremethylester mit Saccharose hergestellt werden. Meistenteils haben die Produkte pulverförmige Konsistenz.

Beispiele für Bautenschutzmittel für die dieser Zusatz in Frage kommt, sind zement- und/oder kalkhaltige Putze, insbesondere Edelputze, Mörtel, Spachtelmassen und Dichtungsschlämme. Derartige Massen bestehen aus Zement und/oder Kalk, Füllstoffen und Wasser, sowie gegebenenfalls zahlreichen weiteren Zusatzstoffen. Aus diesen Bestandteilen, mit Ausnahme des Wassers, wird durch bekannte Mischmaßnahmen ein homogenes Gemisch hergestellt. Dieses ist lagerfähig. Der Zusatz des Wassers erfolgt erst kurz vor dem Einsatz der Bautenschutzmittel, zum Beispiel auf der Baustelle.

Übliche Bautenschutzmittel bestehen z. B. aus einem Gewichtsteil Zement und/oder Kalk, 1 — 12 Gew.-Teilen Füllstoff und 10—50 Gew.-% Wasser bezogen auf Trockensubstanz.

Für die Herstellung von Putzen kann folgende Richtrezeptur angewendet werden

1 Gewichtsteil Kalk und/oder Zement
3-12 Gew.-Teile Füllstoffe der Korngröße
0—7 mm

10—30 Gew.-% Wasser bezogen auf Trockensubstanz

Spachtelmassen bestehen meistenteils aus
1 Gewichtsteil Zement und/oder Kalk
1 —5 Gew.-Teilen Füllstoff einer Körnung
von 0—2 mm und

15—40Gew.-°/o Wasser bezogen auf Trockensubstanz

<*■

Mörtel und Dichtungsschlämme haben beispielsweise folgende Zusammensetzung

ί Gew.-Teil Zement und/oder Kalk 2_5Gew.-Teile Füllstoffe einer Körnung von0—7 mm und 10-50Gew.-% Wasser. Diesen Richtrezepturen kann der erfindungsgemäße hydrophobierende Zusatz in den oben beschriebenen Mengen zugesetzt werden, ohne daß die Verarbe-tungseigenschaften beeinträchtigt werden.

Kalk und Zement können in den üblichen Qualitäten z.B. Weißzement, Portlandzement, Hochofenzement, Tonerdeschmelzzement, Luftkalk z. B. Weißkalk oder Dolomitkalk, Carbidkalk, Wasserkalk, hydraulischer oder hochhydraulischer Kalk und/oder deren Mischungen eingesetzt Als Füllstoffe kommen alle witterungsbeständigen Materialien in Frage. Beispielsweise Steinmaterialien, Quarzsand, Quarzmehl, Kaolin, Kalksteinmehl, Dolomit, Feldspat, Schwerspat, Leichtspat, Kaliumcarbonat, Kreide und/oder hochdisperse Kieselsäure verschiedener Korngröße (beispielsweise 0—7 mm).

Als Zusatzstoffe kommen Pigmente z. B. Titandioxyd, Zinkoxyd und/oder Zinksulfid in Mengen bis zu 15 Gew.-% in Frage. Oftmals werden den Bautenschutzmitteln auch verlaufsfördernde Hilfsmittel zugefügt.

Beispiele solcher Mittel sind: Hydroxicarbonsäuren, Ligninsulfonate, Melaminharzsulfonate.

Oft wird Kasein in Menge von 0,2-5 Gew.-% bezogen auf Trockensubstanz des Bautenschutzmittels eingesetzt

Weitere Hilfsmittel, insbesondere für die bessere Wasserrückhaltung sind wasserlösliche Celluloseether, beispielsweise Methylzellulose oder Stärkeäther, oder Polyvinylalkohole in Mengen von 0,01—0,5 Gew.-% bezogen auf Trockensubstanz des Bautenschutzmittels suwie anionische oder nichtanionische Benetzungsmittel wie z. B. Polyphosphate, Naphthalinsulfonate, Ammonium- und Natriumacrylsäuresalze oder deren

Gemische.

Oftmals wird dem Bautenschutzmittel auch redispergierbares Kunststoffpulver in Mengen von 0,1—5 ίο Gew.-% bezogen auf Trockensubstanz, oder auch Kunststoffe in Form wäßriger Dispersionen zugesetzt. Beispiele derartiger Kunststoffpulver bzw. Dispersionen sind Vinylacetathomo- und -copolymere, beispielsweise Äthylen-Vinylacetatcopolymere, Butadien-Styrol-Copolymere, Acrylsäureesterhomo- oder -copolymere oder deren Gemische. Diese Polymeren enthalten oftmals Silanolgruppen einpolymerisiert, um ihre Haftwirkung zu verbessern.

Weitere Zusatzmittel sind:
20

Antischaummittel wie z. B. Siliconöle, Alkohole und Kohlenwasserstoffe in Mengen von 0,1 bis 0,5 Gew.-%,

Fungizide, wie z. B. Phenol- oder Kresolderivate, quecksilber- oder zinnorganische Verbindungen in Mengen von 0,01 bis 2 Gew.-%,

Farben wie z. B. organische Buntpigmente oder anorganische Buntpigmente und

Gefrierschutzmittel wie z. B. Methanol und Glykol in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%.

Tabelle 1

Sacharosemonopalmitat. Vo auf Rezeptur Sacharosedistearat, Vo auf Rezeptur Zinkstearat, % auf Rezeptur Silikonpulver Anrührzeit in Minuten Benetzung

Verarbeitung auf Gasbeton

Wassertropenprobe Wasserrand n. Minuten Zeit zum Aufsaugen des Tropfens in Minuten Wasseraufnahme mit Prüfröhrchen in ml

gut

mittel

>5

0,5

gut

15 90 1,8

0,75 0,1

0,2

5 5 6 5

sehr gut sehr gut sehr gut gut gut

sehr gut gut mittel noch gut gut

15 25 7 10

330 360 30 38

1,4 0,4 0,4 4 3,6

0,5

gut

15
40
3,2

0,75

5 5

sehr gut sehr gut

15

120

2,2

15

150

1,8

Tabelle 1 (Fortsetzung) Sacharosemonopalmitat,

Vo auf Rezeptur Sacharosedistearat, 2

Vo auf Rezeptur Zinkstearat, Vo auf Rezeptur Silikonpulver Anrührzeit in Minuten Benetzung

Verarbeitung auf Gasbeton

Wassertropenprobe Wasserrand n. Minuten Zeit zum Aufsaugen des 300 Tropfens in Minuten Wasseraufnahme mit 0,8

Prüfröhrchen in ml

0.5 0,75

5 4 5

sehr gut sehr gut gut

gut mittel mittel

27 35 1 4

360 25 37

0,4 >5 >5

0,5 0,75

aus- schlecht schlecht gut Ls-^

scmechf schlecht schlecht schlecht schlecilt schlecht schlecht

1 2

schlecht schlecht

25
40

4,1

4,3

80

3,7

Beispiel 1

Es wird ein Kalk-Zementputz nach folgender Rezeptur hergestellt:

37,00 kg Quarzsand K 02 bis 3,5 mm 38,00 kg Quarzsand 0,2—0.7 mm
25,00 kg Quarzsand 0,1 —0,4 mm

8,00 kg Quarzmehl unter 40 μ Teilchengröße 2,00 kg Kaolin mit Teilchengröße ca. 2 μ 4,00 kg Titandioxyd Rutil

4,00 kg Weißzement

8,00 kg Calciumdroxyd

0,02 kg Methylceüulose

3,00kg redispergierbares Polyvirylacetat-Copo- is lymerpulver Basis Äthylen vinylacetat, sowie verschiedene Mengen an

a) Saccharosemonopalmitat

b) Saccharosedistearat

c) Zinkstearat

d) pulverförmiges Silicon-Bautenschutzmittel

Die Putze werden mit Wasser (ca. 201) bis zu einer verarbeitbaren Konsistenz angerührt und die Anrührzeit gemessen. Dabei wurden die Benetzungseigen- ;s schäften beurteilt Anschließend wurden die Pvtze auf eine vorgenäßte Gasbetonplatte aufgetragen und die Verarbeitungseigenschaften beurteilt. Zur Prüfung der wasserabweisenden Eigenschaften wurden folgende Prüfungen nach 3 Tagen Alterung des Putzes durchgeführt:

Tabelle 2

Zusatz %

0 0,1

Wassertropfenprobe

Ein Wassertropfen von 2 cm³ wurde auf den liegenden Putz aufgetragen und die Zeit gemessen, bei der eine dunkelgefärbte Zone um den Wassertropfen herum (1 mm Wasserrand) ein Befeuchten des Putzes anzeigte. Die Zeit bis zum Aufsaugen des wassertropfens wurde ebenfalls bestimmt.

Saugprobe

An den senkrecht stehenden Putzen wurden abgewinkelte Prüfröhrchen mit einer Länge von ca. 15 cm und einem Durchmesser von 1 cm aufgekitteL Nach 3 Stunden wurde die von dem Putz aufgesaugte Wassermenge abgelesen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

Beispiel 2

Es wurde eine Spachtelmasse nach folgender Rezeptur hergestellt:

55,0 kg Quarzmehl. Korngröße unter 150 μ

5,0 kg Kalksteinmehl, Korngröße bis maximal 60 μ

36,0 kg Portlandzement 350 F

4,0 kg Kasein

Dieser Spachtelmasse wurden 0, 0,1, 0,2, 0,5, 0,75, 1,2 und 3% eines Saccharosetrioleats zugegeben. Die Spachtelmasse wurde auf eine Betongehwegplatte gegossen und aushärten gelassen. Nach 7 Tagen wurde der Wassertropfentest wie in Beispiel 1 durchgeführt. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:

0.2 0,5

0,75

Wasserrand nach Minuten 20 30

Zeit zum Aufsaugen des 40 70

Tropfens in Minuten

90 260 120
300

200
360

260
>360

>260
>360

>260 >360

Beispiel 3

Analog DlN 1164 wurde ein Mörtel aus 1 Teil Portlandzement und 3 Teilen Quarzsand von 0 — 0,7 mm 4s Korngröße hergestellt, der
a)0%

b) 1% auf Zement gerechnet

eines Saccharoseesters aus ca 70% Monoester und 30% Di- und Triester bestehend, wobei als Fettsäure ca. 30% Stearat und 70% Palmitat eingesetzt wurden. Die nach DIN 1164 hergestellten Mörtelprismen 4 χ 4 χ 16 cm wurden 28 Tage im Normklima bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert und anschließend 7 Tage unter Wasser gelagert. Nach dem Zerbrechen der Prüfkörper wurde festgestellt, wie weit die Prüfkörper bei der Wasserlagerung durchfeuchteten. Die Mörtelprisen ohne Saccharoseester durchfeuchteten völlig, die Prüfkörper, die mit 1% Saccharoseester auf Zement bezogen modifiziert waren, zeigten nur eine Eindringtiefe des Wassers von ca. 1 —2 mm.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydrophobes Bautenschutzmittel, bestehend aus Zement und/oder Kalk, Füllstoffen und Wasser, > gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf Trockensubstanz, eines oder mehrerer wasserlöslicher^) Esters) aus Sacharose und Fettsäuren.

2. Hydrophobes Bautenschutzmittel nach An- ,₀ spruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,2—2 Gew.-%, bezogen auf Trockensubstanz eines oder mehrerer wasserlöslicher^) Ester(s) aus Saccharose und Fettsäuren.

3. Hydrophobes Bautenschutzmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ester aus Saccharose und Fettsäuren mit einer Kohlenstoffkette von 10 bis 20 enthalten sind.

4. Hydrophobes Bautenschutzmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Trockensubstanz, an Kasein enthalten sind.

5. Hydrophobes Bautenschutzmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf Trockensubstanz, an wasserlöslichen Celluloseäthern oder Stärkeäthern enthalten sind.

6. Hydrophobes Bautenschutzmittel nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Trockensubstanz, an redispergierbaren Kunststoffpulvern enthalten sind.

tungseigenschaften des Bautenschutzmittels. Da sie wasserlöslich sind, wird auch die Benetzung der Bestandteile des Bautenschutzmittels mit Wasser nicht erschwert Wenn jedoch die Bautenschutzmittel aufgetragen sind und abgebunden haben, bewirken die Zusatzstoffe eine starke Hydrophobierung, so daß das Eindringen von Wasser in die Bautenbeschichtung verhindert wird.

Als Zusatzmittel kommen grundsätzlich alle wasserlöslichen Fettsäureester der Saccharose in Frage. Insbesondere haben die Fettsäuren eine Kettenlänge von 10—20 Kohlenstoffatomen. Mit Hilfe folgender Formel können die Zusatzmittel beschrieben werden.