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DE2751714C2 - - Google Patents

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Publication number
DE2751714C2
DE2751714C2 DE2751714A DE2751714A DE2751714C2 DE 2751714 C2 DE2751714 C2 DE 2751714C2 DE 2751714 A DE2751714 A DE 2751714A DE 2751714 A DE2751714 A DE 2751714A DE 2751714 C2 DE2751714 C2 DE 2751714C2
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DE
Germany
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water
surfactant
alcohol
silanes
agent
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DE2751714A
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German (de)
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DE2751714A1 (en
Inventor
Josef Dipl.-Ing. Dr.Techn. Taeby Se Puehringer
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.)
Huels AG
Original Assignee
Huels AG
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.)
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Publication date
Application filed by Huels AG filed Critical Huels AG
Publication of DE2751714A1 publication Critical patent/DE2751714A1/en
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Publication of DE2751714C2 publication Critical patent/DE2751714C2/de
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Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel für die Hydrophobierung von porösem Baumaterial, vorzugsweise von mineralischem Baumaterial unter Berücksichtigung von ökonomischen, berufsmedizinischen, technischen und funktionellen Forderungen, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Mittels.The invention relates to an agent for waterproofing of porous building material, preferably mineral Building material taking into account economic, occupational medical, technical and functional Requirements, as well as a manufacturing process of this remedy.

Es ist bekannt, wie man Oberflächen von Bauten hydrophobiert, d. h. wie man sie wasserabweisend macht. Das Ziel einer solchen Behandlung ist es vor allem zu verhindern, daß Niederschläge in das Innere der Oberflächenschichten von Bauten, Baumaterial etc. und deren Poren- und Kapillarsysteme eindringen.It is known how to build surfaces of buildings hydrophobic, d. H. how to make them water repellent makes. The goal of such treatment is especially to prevent precipitation in the inside of the surface layers of buildings,  Building materials etc. and their pore and capillary systems penetrate.

Das Ziel, die Schäden in der Oberflächenschicht poröser Materialien zu vermindern, kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Einerseits dadurch, daß man gewisse oberflächenaktive Stoffe, Stearate, Silikone, d. h. Stoffe mit einem gewissen "Randwinkel" gegenüber Wasser, bereits beim Herstellen des zu behandelnden Materials zu den Bestandteilen des Materials hinzufügt oder andererseits dadurch, daß man fertige Konstruktionen mit solchen Präparaten oder Lösungen oder Emulsionen davon behandelt. Eine Art Silane einer speziellen Art anzuwenden ist in den schwedischen Patenten Nr. 3 67 616 und 3 81 453 "Imprägnierungsmittel für Mauerwerk" (vgl. auch die deutschen Offenlegungsschriften 20 53 110 und 22 58 901) beschrieben.The goal is to make the damage in the surface layer more porous Reducing materials can be accomplished in several ways will. On the one hand, by having certain surface-active Fabrics, stearates, silicones, d. H. Fabrics with a certain "contact angle" with water, already during manufacture of the material to be treated to the components of the material or on the other hand by finished constructions with such preparations or solutions or emulsions thereof. A kind of silane of a special kind Type of application is in Swedish patents No. 3 67 616 and 3 81 453 "Impregnation agent for masonry" (see also German Offenlegungsschriften 20 53 110 and 22 58 901).

Aus Lösungen von Silanen in organischen Lösungsmitteln können natürlich Emulsionen hergestellt werden. Das Eindringvermögen dieser Emulsionen in mineralisches Baumaterial ist begrenzt. Emulsionen direkt aus hydrolysierenden Silanen in Wasser oder Wasser/Alkohol als Emulgierflüssigkeit haben nicht diese Nachteile. Mittel und Verfahren für die Herstellung eines imprägnierten Baumaterials mit Hilfe von Emulsionen sind in der schwedischen Patentanmeldung 75-01228-6 beschrieben. Aus dieser Patentanmeldung geht auch hervor, daß man Hydrophobierungsmittel für Material direkt aus gewissen Silanen oder Silanlösungen in Alkohol und Wasser durch mechanisches Dispergieren herstellen kann.From solutions of silanes in organic solvents emulsions are naturally produced. The penetration these emulsions in mineral building material is limited. Emulsions directly from hydrolyzing silanes in Have water or water / alcohol as the emulsifying liquid not these disadvantages. Means and processes for manufacturing an impregnated building material with the help of emulsions are described in Swedish patent application 75-01228-6. This patent application also shows that to make water repellents for material directly from certain Silanes or silane solutions in alcohol and water by mechanical Can produce dispersing.

Es hat sich gezeigt, daß diese Emulsion bei steigendem Wassergehalt gesteigerte Tendenz zum Separieren besitzt. Die mechanische Behandlung der Emulsion muß im Stadium des Imprägnierens wiederholt werden. It has been shown that this emulsion with increasing water content has an increased tendency to separate. The mechanical Treatment of the emulsion must be at the stage of Impregnation can be repeated.  

In der Baumaterialindustrie besteht ein Bedürfnis, in gewissen Fällen mineralisches poröses Baumaterial temporär vor dem Eindringen von Feuchtigkeit, vorzugsweise Niederschlagsfeuchtigkeit, zu schützen, und zwar teils bei der Lagerung unmittelbar nach der Herstellung, teils vor und beim Transport und bei der Montage und manchmal, wenn der Bau schon in Betrieb genommen worden ist. Dies gilt z. B. für Produkte aus Gasbeton, Asbest, Ziegel verschiedener Art, aus gebranntem Ton oder aus Kalksandstein hergestellt, aus Beton, aber auch für Produkte aus Papier, Holz, Zellulosefasern und ähnlichem. Auch Produkte aus Naturstein oder Beton müssen eventuell temporär geschützt werden. Die Applizierung des Schutzmittels kann bereits in der Fabrik in mehr oder weniger geschlossenen Räumen erfolgen unter größtmöglicher Rücksichtnahme auf berufsmedizinische Erfordernisse bezüglich Zusammensetzung der Hydrophobierungsmittel und der Anwendungsmethode. Wenn das Mittel gefährliche Bestandteile enthält, soll der Kontakt mit Personen vermieden werden. Da oft große Flächen oder Material in großer Menge behandelt wird, sollen das Mittel und seine Anwendung wirtschaftlich sein. Die Behandlung soll verstärkt, wiederholt und komplettiert werden können.There is a need in the building materials industry, in certain Temporarily precipitate mineral porous building material the penetration of moisture, preferably precipitation moisture, to protect, partly during storage immediately after production, partly before and during transport and during assembly and sometimes when the building is already has been put into operation. This applies e.g. B. for products made of gas concrete, asbestos, various types of brick, of burned Clay or made of sand-lime brick, of concrete, however also for products made of paper, wood, cellulose fibers and the like. Products made of natural stone or concrete are also required may be temporarily protected. The application of the Protective agents can be found in the factory in more or less closed rooms take place under the greatest possible Consideration of occupational medical requirements with regard to the composition of the water repellents and the method of application. If the medium contains dangerous components, the contact with people be avoided. Because often large areas or material in is treated in large quantities, the agent and its Application to be economical. The treatment should be intensified, can be repeated and completed.

Die Behandlung soll kein Hindernis für eine nachfolgende hydrophobierende Behandlung der Oberflächenschicht darstellen. Es ist bereits bekannt, saugende Unterlagen aus Baumaterialien, vorzugsweise aus Leichtbeton oder Gips, hydrophobierend vorzubehandeln, um den Effekt nachfolgender Behandlungen mit verschiedenen Farbentypen, z. B. Latexfarben auf Wasserbasis, zu verbessern.Treatment should not be an obstacle to a subsequent one Represent hydrophobic treatment of the surface layer. It is already known, absorbent underlays from building materials, preferably made of lightweight concrete or plaster, hydrophobic pretreat to the effect of subsequent treatments with different color types, e.g. B. latex paints water-based, to improve.

Es ist bekannt, daß eine wirtschaftliche Nutzung dieser Behandlungsmittel dadurch erreichbar ist, daß man in Wasser gelöste Silikone anwendet, vorzugsweise Methylsilikonate. Zu diesen Wasserlösungen müssen aus Gründen der erforderlichen Reaktionen verhältnismäßig große Mengen Natron- und Kalilauge gegeben werden. Eine Tatsache, die dazu beiträgt, daß diese Lösungen aus berufsmedizinischen Gesichtspunkten riskant sind. Diese Lösungen haben nämlich einen pH-Wert von über 13. (Die schwedischen Grenzwerte für diese Stoffe sind 2 mg/m³.) Es ist ein Vorteil dieser Behandlungen, daß sie die Haftung zwischen mineralischen Unterlagen und organischen Beschichtungen verbessern - ob es sich um Farben verschiedener Art handelt, entweder in Lösungsmitteln oder dispergiert, oder um Asphalt als Schutzbehandlung gegen Feuchtigkeit oder als Bindeschicht zwischen Unterlage und Pappdachhaut.It is known that an economic use of this Treatment agent can be achieved by being in water uses dissolved silicones, preferably methyl siliconates. These water solutions must be necessary for reasons of  Reactions relatively large amounts of baking soda and Potassium hydroxide solution can be given. A fact that helps that these solutions from an occupational medical point of view are risky. This is because these solutions have a pH of over 13. (The Swedish limit values for these substances are 2 mg / m³.) It is an advantage of these treatments that the liability between mineral substrates and organic ones Improve coatings - whether it's colors different types, either in solvents or dispersed, or around asphalt as a protective treatment against Moisture or as a binding layer between the base and Cardboard roof skin.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines wirtschaftlichen, alkaliresistenten und in gewisser Weise stabilen, arbeitsmedizinisch gefahrlosen und anwendungstechnisch vorteilhaften Hydrophobierungsmittels für poröse, insbesondere für mineralische poröse Baumaterialien.The object of the present invention is to create a economical, alkali-resistant and in some ways stable, safe from an occupational medical point of view and application technology advantageous hydrophobizing agent for porous, especially for mineral porous Construction materials.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man Silane mit Wasser oder Wasser/Alkoholmischungen als Emulgiermittel und mit Wasser als äußerst dominierendem oder ausschließlich vorkommendem Teil der Flüssigkeit verwendet. Die arbeitsmedizinischen Gesichtspunkte der Erfindung werden dadurch berücksichtigt, daß man nicht gesundheitsschädliche oder ungiftige Lösungsmittel (bei Lösungen oder Emulsionen) verwendet und einen speziellen Typ von Silanen anwendet, nämlich Alkyltrialkoxisilane, welche nachweisbar nur in großer Konzentration leicht irritierend auf Haut und Augen wirken.This object is achieved in that silanes with water or water / alcohol mixtures as an emulsifier and with Water as extremely dominant or exclusively occurring Part of the liquid used. The occupational medicine Aspects of the invention are taken into account that one is not harmful to health or non-toxic solvents (for solutions or emulsions) used and a special type of Silanes uses, namely alkyltrialkoxisilanes, which detectable only slightly irritating in high concentration act on skin and eyes.

Die produktionstechnischen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Verarbeitung der verschiedenen Bestandteile des Mittels und seine Anwendung ohne größere Vorkenntnisse oder den Einsatz von Schutzausrüstung und ohne größere komplizierte Anlagen möglich ist. Die Herstellung und Mischung des Mittels kann unmittelbar vor der Behandlung geschehen, eventuell in einer speziellen Mischdüse, oder innerhalb eines geeigneten Zeitraumes im vorhinein, wobei die Mischung ausreichende Stabilität besitzen soll.The technical advantages of the invention lie in that the processing of the various components of the agent and its use without prior knowledge  or the use of protective equipment and without major complicated systems is possible. The manufacture and Mixing of the agent can be done immediately before treatment happen, possibly in a special mixing nozzle, or within a suitable period in advance, whereby the mixture should have sufficient stability.

Es ist bekannt, daß man Emulsionen mit Silanen und deren Hydrolyseprodukten direkt in Wasser oder Wasser/Alkoholmischungen durch mechanische Emulgierung herstellen kann, wobei mit dem Grade der hocheffektiven Bearbeitung in Maschinen gewisse technische Vorteile erzielt werden und Verschlechterungen mit der Menge des im Emulgierungsmittel enthaltenen Wassers einhergehen.It is known that emulsions with silanes and their Hydrolysis products directly in water or water / alcohol mixtures can be produced by mechanical emulsification, where with the degree of highly effective machining in machines certain technical advantages are achieved and deterioration with the amount of that contained in the emulsifier Water.

Es hat sich nun überraschend gezeigt, daß durch die Zugabe oberflächenaktiver Stoffe (Tenside) zum Emulsionsmittel, in diesem Falle Wasser oder Wasser/Alkoholmischungen, große Vorteile gegenüber diesem bekannten Verfahren erreicht werden können, z. B. bessere Stabilität der Emulsion und eine Verminderung der Partikelgröße. Leider zeigte sich aber auch, daß der Hydrophobierungseffekt der auf diese Art hergestellten Emulsionen vermindert wird oder überhaupt verschwindet, wenn man generell diese oberflächenaktiven Mittel zugibt.It has now surprisingly been found that the addition surface-active substances (surfactants) to the emulsifier, in in this case water or water / alcohol mixtures, great Advantages over this known method can be achieved can, e.g. B. better stability of the emulsion and a Reduction in particle size. Unfortunately, it also turned out that the water repellency effect of those produced in this way Emulsions are reduced or even disappear, if you generally add these surfactants.

Es hat sich doch überraschend gezeigt, daß die Vorteile dieser Zusätze erreicht werden können, ohne die entsprechenden Nachteile, wenn man Tenside verwendet, die ihre oberflächenaktiven Eigenschaften durch ein geeignetes Verfahren bei der Herstellung des Imprägnierungsmittels oder bei dessen Verwendung verlieren. Dies kann erfindungsgemäß dadurch geschehen, daß eine Mischung von Silanen und deren Hydrolyseprodukten oder Kondensationsprodukten und Wasser und Alkohol Tenside zugesetzt werden, welche abgebaut oder geändert werden können und dabei ihre oberflächenaktiven Eigenschaften verlieren. Dieser Abbau bzw. diese Veränderung der Tenside wird entweder durch Eigenschaften der verwendeten Materialien oder durch Reaktion mit anderen am Herstellungsprozeß für eine hydrophobierte Oberfläche teilnehmende Materialien oder durch Reaktionen, welche nach der Herstellung des Baumaterials oder nach der Behandlung des Materials mit dem Imprägnierungsmittel stattfinden, initiiert.Surprisingly, it has been shown that the advantages these additions can be achieved without the appropriate Disadvantages when using surfactants that are surface-active Properties through a suitable process in the manufacture of the impregnating agent or in lose its use. This can be done according to the invention happen that a mixture of silanes and their Hydrolysis products or condensation products and water and alcohol surfactants are added which are degraded or can be changed and their surface active  Lose properties. This breakdown or change the surfactant is used either by properties of the Materials or by reacting with others in the manufacturing process for a hydrophobic surface participating Materials or by reactions that occur after manufacture of the building material or after treatment of the material with the impregnation agent take place.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, eine hocheffektive mechanische Emulgierung der in der Emulsion enthaltenen Bestandteile zu vermeiden. Die Mischung soll durch technisch weniger komplizierte Maßnahmen erhalten werden können, z. B. durch einfaches Umrühren oder durch direkte Mischung in Rohrleitungen oder innerhalb oder außerhalb von Spezialdüsen. Die Emulsion soll mühelos anwendbar sein und eventuell nach allen konventionellen und nicht konventionellen Methoden gemischt werden können. Z. B. soll sich durch Streicheln mit Pinsel oder Auftragen mit Roller, Spritzen oder durch Anwendung in Spritzboxen oder ähnlichen Apparaturen oder durch Tauchen in Behältern oder in an den Herstellungsprozeß des Baumaterials im übrigen angepaßten Anlagen oder Apparaten aufgebracht werden können.The object of the present invention is also a highly effective mechanical emulsification of those contained in the emulsion Avoid ingredients. The mixture should go through technically less complicated measures can be obtained can, e.g. B. by simple stirring or by direct Mix in piping or inside or outside of Special nozzles. The emulsion should be easy to use and possibly after all conventional and non-conventional Methods can be mixed. For example, should Stroke with a brush or apply with a roller, spray or by application in spray boxes or similar equipment or by dipping in containers or in the manufacturing process of the building material in the other adapted facilities or apparatus can be applied.

Es hat sich nun überraschend gezeigt, daß es möglich ist, ein Hydrophobierungsmittel auf folgende Weise herzustellen: Man mischt Silane oder deren Kondensationsprodukte und aus ihnen bei oder nach Hydrolyse hergestellte Produkte direkt, oder deren Lösungen in organischen Lösungsmitteln, mit Wasser oder Wasser/Alkoholmischungen und mit Zusätzen von Tensiden, die nicht alkali- oder säureresistent sind oder Tensiden, die nicht stabil sind bei Kontakt und in Reaktion mit Oxidations- und Reduktionsmitteln. Hierbei kann man unter Anwendung von einfachen Mischmethoden, wie z. B. Umrühren, stabile Emulsionen erhalten. It has now surprisingly been shown that it is possible to produce a water repellent in the following way: Silanes or their condensation products are mixed in and out products made during or after hydrolysis, or their solutions in organic solvents, with Water or water / alcohol mixtures and with additives from Surfactants that are not alkali or acid resistant or Surfactants that are not stable on contact and in reaction with oxidizing and reducing agents. Here you can under Use of simple mixing methods, such as. B. stirring, receive stable emulsions.  

Als aktiver Bestandteil des Hydrophobierungsmittels werden in Wasser nicht lösliche Alkyltrialkoxisilane gemäß dem schwedischen Patent 3 67 616 und hieraus erhaltene Hydrolyseprodukte und Kondensationsprodukte verwendet. Geeignete Tenside sind z. B. Ester verschiedener Zusammensetzung, z. B. Fettsäure- und Fettsäurepolyglycolester und auch verschiedene Alkohol-alkylenoxidaddukte und weitere für den erfindungsgemäßen Verwendungszweck geeignete Tenside.As an active part of the water repellent become alkyltrialkoxisilanes which are insoluble in water according to Swedish patent 3,676,616 and obtained therefrom Hydrolysis products and condensation products used. Suitable Surfactants are e.g. B. esters of various compositions, e.g. B. fatty acid and fatty acid polyglycol esters and various Alcohol-alkylene oxide adducts and others for Suitable surfactants for use according to the invention.

Die Mischung der verschiedenen Bestandteile des Mittels kann auf verschiedene Weisen in verschiedenen Schritten erfolgen. Man kann z. B. das Silan und gleichzeitig das Tensid in Alkohol lösen und diese Mischung dann in Wasser emulgieren, wobei das Mischen mit Wasser zu Hydrolyse- und Kondensationsprodukten in Wasser oder Wasser/Alkoholmischungen führt. Man kann z. B. auch Silane und deren Hydrolyse- oder Kondensationsprodukte oder eventuell deren Lösungen in organischen Lösungsmitteln, Wasser oder Wasser/Alkoholmischungen, die Tenside enthalten, emulgieren.The mixture of the different components of the agent can done in different ways in different steps. You can e.g. B. the silane and at the same time the surfactant in alcohol dissolve and then emulsify this mixture in water, whereby mixing with water to hydrolysis and condensation products in water or water / alcohol mixtures. One can e.g. B. also silanes and their hydrolysis or condensation products or possibly their solutions in organic solvents, Water or water / alcohol mixtures that Contain surfactants, emulsify.

Der Abbau oder die Veränderung der Tenside zu nicht oberflächenaktiven Stoffen erfolgt hiernach entweder im Zusammenwirken und in Reaktion mit den im behandelten Material enthaltenen Bestandteilen oder nach der Einwirkung (Imprägnierung) einer die Oberflächenaktivität abbauenden oder verändernden Komponente in einer nachfolgenden Behandlungsstufe. Wenn man Tenside mit geringer Beständigkeit gegenüber Alkalien, Säuren, Oxidations- und Reduktionsmitteln verwendet, kann die Reaktion mit diesen Stoffen in Form von oder gelöst in Flüssigkeiten (z. B. Wasser) oder in Form von oder gemischt mit Gasen (z. B. Luft) erfolgen.The breakdown or change of surfactants to non-surfactants According to this, substances are either made in cooperation and in response to those contained in the treated material Components or after exposure (impregnation) one that degrades or changes surface activity Component in a subsequent treatment stage. If Surfactants with low resistance to alkalis, Acids, oxidizing and reducing agents can be used the reaction with these substances in the form of or dissolved in Liquids (e.g. water) or in the form of or mixed with gases (e.g. air).

Es hat sich nun überraschend gezeigt, daß man Emulsionen herstellen kann aus Silanen und deren Hydrolyse- und Kondensationsprodukten in Wasser und Wasser/Alkoholmischungen mit sowohl äußerst hohen als auch äußerst geringen Gehalten an Silanen.It has now surprisingly been found that emulsions can produce from silanes and their hydrolysis and condensation products in water and water / alcohol mixtures with both extremely high and extremely low contents  on silanes.

Überraschend fand man auch, daß die Eindringtiefe der erfindungsgemäß hergestellten Emulsionen ganz bedeutend ist.Surprisingly, it was also found that the penetration depth of the invention emulsions produced is very significant.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Emulsionen kann man verschiedene Konzentrationen von Silanen (oder von deren Reaktionsprodukten mit Wasser) verwenden. Je nachdem, welches Silan verwendet wird, beträgt der Silangehalt der Emulsionen etwa 0,1 bis 50% des Emulsionsvolumens, vorteilhaft etwa 0,25 bis 50 Vol.-%, insbesondere etwa 1 bis 50 Vol.-%, vorzugsweise etwa 0,25 bis 10 Vol.-%. Der Zusatz des oberflächenaktiven Tensids kann und sollte weniger als 1%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1,0 Promille des Emulsionsvolumens, betragen. Bei den Silanen werden Alkyltrialkoxisilane und deren Kondensationsprodukte gemäß dem schwedischen Patent Nr. 3 67 616 verwendet. Als Tenside, die ihre Wirkung verlieren, werden vorzugsweise Ester und Alkoholalkylenoxidaddukte verwendet. Der Wassergehalt in den Wasser/Alkoholmischungen in der Emulgierungsflüssigkeit kann zwischen 100% und 50%, vorzugsweise zwischen 95% und 75%, betragen. Das Anwendungsgebiet für das Mittel ist u. a. die werksseitige Hydrophobierung von z. B. Leichtballast- und Gasbeton (Leichtbeton), Beton, Asbestprodukten, Kalksandstein, Dachziegeln und Mauerziegeln aus gebranntem Ton, Gips usw., wobei diese Produkte behandelt werden können, um eine temporäre Wasserabweisung bei der Lagerung, dem Transport und der Montage zu erhalten oder um einen dauerhaften Schutz mit einer Wirkung über einen längeren Zeitraum zu erzielen.In the preparation of the emulsions according to the invention different concentrations of silanes (or of their Use reaction products with water). Whichever If silane is used, the silane content of the emulsions is about 0.1 to 50% of the emulsion volume, advantageously about 0.25 to 50% by volume, in particular approximately 1 to 50% by volume, preferably about 0.25 to 10% by volume. The addition of the surface active Surfactant can and should be less than 1%, preferably between 0.1 and 1.0 per mille of the emulsion volume, be. In the case of the silanes, alkyltrialkoxysilanes are used and their condensation products according to the Swedish patent No. 3 67 616 used. As surfactants, their effect lose, are preferably esters and alcohol alkylene oxide adducts used. The water content in the water / alcohol mixtures in the emulsifying liquid can be between 100% and 50%, preferably between 95% and 75%. The application area for the agent is u. a. the factory Hydrophobing z. B. Light ballast and gas concrete (Lightweight concrete), concrete, asbestos products, sand-lime brick, roof tiles and bricks made of fired clay, plaster, etc., these products can be treated to a temporary one Water repellency during storage, transportation and assembly or to provide permanent protection to achieve with an effect over a longer period of time.

Die Behandlung kann natürlich auch in situ geschehen, z. B. Putze, Silikatfarben, Wasserglasfarben und Verblendermauerwerk verschiedener Art. Auch Gipsprodukte können mit dem erfindungsgemäßen Mittel behandelt und hydrophobiert werden. Die Herabsetzung der oberflächenaktiven Wirkung der verwendeten Tenside geschieht in den meisten Fällen durch Einwirkung von oder Reaktion mit Alkali durch Reaktion mit hydroxylgruppen-haltigen Bestandteilen dieser Baumaterialien, durch Reaktion mit in Baumaterialien enthaltenen Metalloxiden oder ähnlichem bei oder unmittelbar nach der Herstellung der Materialien oder Produkte und Montage. Sie kann aber auch erzielt werden z. B. durch eine gleichzeitige oder darauffolgende Imprägnierungsbehandlung mit Flüssigkeiten, vor allem Wasser oder Wasser/Alkoholmischungen, die alkalische oder saure Stoffe enthalten, oder die Oxidations- oder Reduktionsmittel enthalten oder durch Gase oder Mischungen von Gasen, die bezüglich der Änderung der Oberflächenspannung der Tenside dieselbe Wirkung wie die oben angeführten Flüssigkeiten haben.The treatment can of course also be done in situ, e.g. B. Plasters, silicate paints, water glass paints and facing masonry of various types. Gypsum products can also be used with the invention Agents are treated and made hydrophobic. The reduction in the surface-active effect of the used In most cases, surfactants are caused by exposure  of or reaction with alkali by reaction with components of these building materials containing hydroxyl groups, by reaction with metal oxides contained in building materials or the like during or immediately after manufacture of materials or products and assembly. she can but can also be achieved z. B. by a simultaneous or subsequent impregnation treatment with liquids, especially water or water / alcohol mixtures, the alkaline or contain acidic substances, or the oxidation or Contain reducing agents or by gases or mixtures of gases related to the change in surface tension the surfactants have the same effect as the liquids listed above to have.

Es hat sich nun überraschend gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Emulsionen beachtliche Stabilitätszeiten haben.It has now surprisingly been found that the inventive Emulsions have considerable stability times.

Das erfindungsgemäße Verfahren, nämlich Baumaterialien mit Emulsionen mit Zusätzen von nicht stabilen Tensiden zu behandeln, hat noch einen Vorteil gegenüber konventionellen Hydrophobierungsmethoden. Man kann feuchte Bauteile mit Hydrophobierungsmitteln behandeln, insbesondere wenn diese in Wasser-Alkohol und deren Mischungen gelöst sind. Dasselbe gilt auch für die Behandlung von feuchten Baukonstruktionen bei der Behandlung mit Hydrophobierungsmitteln, die in Wasser oder Wasser/Alkoholmischungen emulgiert sind. Als Hydrophobierungsmittel können in diesen beiden Fällen Silane, hydrolysierte Silane oder deren Reaktionsprodukte, wie Siloxane, verwendet werden.The method according to the invention, namely using building materials Treat emulsions with additives from unstable surfactants, has another advantage over conventional ones Water repellent methods. You can use damp components Treat water repellents, especially if they are in Water-alcohol and their mixtures are dissolved. The same thing also applies to the treatment of damp building structures when treated with water repellents in water or water / alcohol mixtures are emulsified. As a water repellent can in these two cases silanes, hydrolyzed silanes or their reaction products, such as siloxanes, be used.

Nach dem Verdunsten des Lösungs- oder Dispergiermittels und eventuell nachdem das Hydrophobierungsmittel mit dem Baumaterial reagiert hat oder auf ihm wirksam geworden ist, kann im hydrophobierten Material kein Wassertransport mehr stattfinden. Nur Dampfdiffusion kann erfolgen. Die Hydrophobierung verzögert ein Austrocknen des feuchten Grundmaterials - gleichgültig ob das Anfeuchten eine Konsequenz des Herstellungsprozesses war, wie z. B. bei frischem Putz oder Beton, Leichtbeton, Kalkstein und ähnlichem, oder ob es eine Folge einer Reinigungsbehandlung oder der Einwirkung von Niederschlägen war.After evaporation of the solvent or dispersant and possibly after the water repellent has reacted with the building material or has become effective on it, can not in the hydrophobized material Water transportation will take place more. Only steam diffusion can take place. The hydrophobization delays drying out of the moist Basic material - regardless of whether moistening is a consequence  the manufacturing process was such. B. fresh Plaster or concrete, lightweight concrete, limestone and the like, or whether it is a result of a cleaning treatment or the Exposure to rain was.

Die Verzögerung des Austrocknens kann in gewissem Ausmaße eliminiert werden durch ein Verlangsamen des Hydrophobierungseffektes, z. B. durch Zusatz eines Tensides, das nicht stabil ist bezüglich der oberflächenaktiven Eigenschaften. Dies kann sowohl bei Lösungen als auch bei Emulsionen geschehen. Der Zweck der Erfindung, mit verzögerter Wirkung zu hydrophobieren, nämlich durch den Zusatz von nicht stabilen Tensiden zum Hydrophobierungsmittel bei Emulsionen, kann also auch bei dem Hydrophobierungsmittel in Lösungsform verwendet werden. Als Lösungen werden hierbei vorzugsweise Lösungen von Alkyltrialkoxisilanen in Alkohol verwendet.The delay in drying out can, to some extent be eliminated by slowing down the water repellency effect, e.g. B. by adding a surfactant that is not is stable with regard to the surface-active properties. This can happen with solutions as well as with emulsions. The purpose of the invention, with a delayed effect to hydrophobize, namely by adding unstable Surfactants for waterproofing agents in emulsions, can thus also used in solution form for the hydrophobizing agent will. Solutions are preferred here Solutions of alkyltrialkoxisilanes used in alcohol.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Mittel können nun Baumaterialien oder andere Materialien, welche aus Material bestehen oder Material enthalten, das mit Silan reagieren kann, hydrophobiert werden. Diese Bestandteile können hydroxylhaltige Gruppen (z. B. Kalk) oder Metalloxide oder auf andere Weise mit Silan reagierende Bestandteile sein, so daß ein Siloxanfilm auf der äußeren oder inneren Oberfläche der behandelten Materialien entstehen kann. Unter den Baumaterialien, die diese Forderung erfüllen, können Beton, Leichtbeton, Ziegel aus gebranntem Ton, Blähton, Leichtklinker- und Leichtballastbeton, Putz und Mörtel, Ballast und Fiber, die Kiesel enthalten, Glas, Gips und Holz usw. genannt werden.With the inventive method and the inventive Means can now be building materials or other materials, which consist of material or contain material which can react with silane, become hydrophobic. These components can contain hydroxyl groups (e.g. lime) or Metal oxides or other components that react with silane be so that a siloxane film on the outer or the inner surface of the treated materials can. Among the building materials that meet this requirement can be concrete, lightweight concrete, fired clay bricks, Expanded clay, light clinker and light ballast concrete, plaster and Mortar, ballast and fiber containing pebbles, glass, plaster and wood, etc.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to further explain the Invention.

Mischungen von hydrophobierenden Stoffe, oberflächenaktiven Stoffen (Netzmitteltensiden), Alkohol und Wasser werden hergestellt. Mit diesen Mischungen werden die "drahtgeschnittenen" - äußeren - Flächen von Leichtbetonblöcken mit einem spez. Gewicht von 0,5 behandelt. Der Leichtbeton hatte bei der Behandlung einen pH-Wert von ungefähr 8,0.Mixtures of hydrophobic substances, surface-active Substances (surfactant), alcohol and water  produced. With these mixtures the "wire-cut" - outer - surfaces of lightweight concrete blocks with a spec. Weight of 0.5 treated. The lightweight concrete had a pH of approximately 8.0 during treatment.

1. Prüfkörper und Imprägnierungsmethode1. Test specimen and impregnation method

Als Prüfkörper wurden Leichtbetonplatten mit einem Durchmesser von 80 mm und einer Dicke von 10 mm verwendet; im Prinzip hergestellt nach den Empfehlungen des schwedischen Amtes für Eigenschaftsdeklaration für die Verwendung bei Diffusionsprüfungen für Putze. Die Imprägnierung erfolgte dadurch, daß man die Prüfkörper in die Oberfläche der Imprägnierflüssigkeit eintauchte, wobei das Einsaugen der Imprägnierflüssigkeit durch "kapillares Selbstansaugen" erfolgte.Lightweight concrete slabs with a diameter were used as test specimens of 80 mm and a thickness of 10 mm used; in the Principle made according to the recommendations of the Swedish Office for Property Declaration for use with Diffusion tests for plasters. The impregnation took place by placing the test specimens in the surface of the impregnating liquid immersed, sucking the Impregnation liquid through "capillary self-suction" took place.

Der Imprägnierungseffekt wurde dann, nachdem die Hydrophobierung eingetreten war, durch Messung des nicht benetzbaren Querschnittes nach dem Anfeuchten eines auseinandergebrochenen Prüfkörpers bestimmt.The impregnation effect was then after the hydrophobization had occurred by measuring the non-wettable Cross-section after moistening a broken one Specimen determined.

2. Behandlungsmittel2. Treatment agent

Bezeichnung der Mischungen gemäß Erfindung Name of the mixtures according to the invention

3. Verwendete Präparate3. Preparations used

Als Silanpräparat wurde ein Alkyltrialkoxisilan verwendet. Als Ethanol wurde Industriealkohol verwendet. Als Netzmittel (Tensid) 1 wurde ein in Alkohol gelöstes Netzmittel mit der Warenbezeichnung BEROL 08 verwendet, das von der BEROL KEMI in Stenungsund Schweden hergestellt wird. Das Netzmittel ist ein nichtionisches Netzmittel auf der Grundlage eines normalen primären Alkohols. Es ist sehr hydrophil und wird als Alkoholalkylenoxidaddukt bezeichnet. Dieses Netzmittel ist instabil (nicht alkali-resistent). Als Netzmittel (Tensid) 2 wird ein Netzmittel mit der Warenbezeichnung BEROL 452 verwendet, hergestellt von der BEROL KEMI in Stenungsund Schweden.An alkyl trialkoxysilane was used as the silane preparation used. Industrial ethanol became ethanol used. As a wetting agent (surfactant) 1 was a wetting agent dissolved in alcohol with the product name BEROL 08 used by BEROL KEMI in Stenungsund Sweden is manufactured. The wetting agent is non-ionic Wetting agent based on a normal primary Alcohol. It is very hydrophilic and is used as an alcohol alkylene oxide adduct designated. This wetting agent is unstable (not alkali-resistant). As a wetting agent (surfactant) 2 is a Wetting agent with the product name BEROL 452 used from BEROL KEMI in Stenungsund Sweden.

Dieses Netzmittel ist flüssig und ist ein nicht-ionisches Tensid vom Typ eines Alkyläthersulfates. Dieses Tensid ist resistent gegenüber Alkalien mit einem pH-Wert bis zu 13,0.This wetting agent is liquid and is a non-ionic Alkyl ether sulfate type surfactant. This is surfactant resistant to alkalis with a pH up to 13.0.

4. Herstellungsvarianten4. Manufacturing variants

Die Herstellung erfolgte nach verschiedenen Alternativen, wobei keine äußeren Verschiedenheiten in Eigenschaft und Wirkungsweise der angewandten Mittel unmittelbar nach der Herstellung festgestellt werden konnten. Die Alternativen können in der Praxis unter verschiedenen Gesichtspunkten gewählt werden, z. B. unter Berücksichtigung des Anwendungsbereichs des Produktes oder nach lagerungstechnischen Prinzipien.The production took place according to different alternatives, with no external differences in property and Mode of action of the funds used immediately after Manufacturing could be determined. The alternatives can in practice from different points of view be chosen, e.g. B. taking into account the scope of the product or according to storage technology principles.

AlternativenAlternatives

  • a) Herstellung einer Mischung aus Wasser und Lösungsmittel (Alkohol), anschließend Zugabe von Tensiden, dann Zugabe von Silanen (eventuell gemischt im Lösungsmittel Alkohol). a) Preparation of a mixture of water and solvent (Alcohol), then addition of surfactants, then addition of silanes (possibly mixed in the solvent alcohol).  
  • b) Mischung von Silanen und Alkohol zugesetzt zu Wasser und Tensid (und eventuell Alkohol).b) Mixture of silanes and alcohol added to water and surfactant (and possibly alcohol).
  • c) Mischung von Silan, Alkohol und Tensid, zugesetzt zu Wasser (und eventuell Alkohol).c) Mixture of silane, alcohol and surfactant added Water (and possibly alcohol).
  • d) Mischung von Silan und Tensid zugesetzt zu Wasser (und eventuell Alkohol).d) mixture of silane and surfactant added to water (and possibly alcohol).
  • e) Die Versuche gemäß 1 wurden auch bei verschiedenen Lagerungszeiten der hergestellten Emulsionen durchgeführt, wobei die unter 5 beschriebenen Reaktionen ganz oder teilweise auftraten.e) The tests according to 1 were also carried out at different storage times the emulsions produced, all or part of the reactions described under 5 occurred.
5. Reaktionen in den Mischungen, Emulsionen5. Reactions in the mixtures, emulsions

Die Silane hydrolysieren nach Kontakt mit Wasser zu Silanolen, welche nach der Kondensation wasserabweisende Siloxane bilden. Die Reaktionen können zwischen Siloxanen auftreten sowie zwischen diesen und der behandelten Oberfläche. Diese Reaktionen sind zeitabhängig und können beim Mischen des Mittels, bei der Lagerung oder bei der unmittelbaren Behandlung des Baumaterials auftreten.After contact with water, the silanes hydrolyze to silanols, which form water-repellent siloxanes after the condensation. The reactions can occur between siloxanes and between this and the treated surface. These reactions are time-dependent and can be used when mixing the agent storage or in the immediate treatment of the building material occur.

6. Vergleich der Behandlung gemäß der Erfindung und anderen bekannten Techniken6. Comparison of treatment according to the invention and others known techniques

Claims (14)

1. Mittel zur Hydrophobierung von Baumaterial, gekennzeichnet als wäßrige oder wäßrig-alkoholische Emulsion eines als Hydrophobierungsmittel an sich bekannten Alkyltrialkoxysilans oder dessen Ankondensationsprodukte, die als Emulgator ein solches Tensid enthält, das seine oberflächenaktiven Eigenschaften nach dem Kontakt des Mittels mit dem zu hydrophobierenden Material teilweise oder vollständig verliert, wobei die Konzentration des Alkyltrialkoxysilans in der Emulsion zwischen 1 und 50 Volumen-% beträgt und der Tensidgehalt zwischen 0,1 Promille und 1,0% vom Volumen der Emulsion liegt.1. Agent for the hydrophobization of building material, characterized as an aqueous or aqueous-alcoholic emulsion of an alkyltrialkoxysilane known per se as a hydrophobizing agent or its condensation products which contains, as an emulsifier, such a surfactant which some of its surface-active properties after contact of the agent with the material to be hydrophobicized or completely lost, the concentration of the alkyltrialkoxysilane in the emulsion being between 1 and 50% by volume and the surfactant content being between 0.1% and 1.0% of the volume of the emulsion. 2. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkoxyrest des Alkyltrialkoxysilans aus einem Methoxy- oder Ethoxyrest besteht.2. Composition according to claim 1, characterized in that the Alkoxy radical of alkyltrialkoxysilane from a methoxy or Ethoxy residue exists. 3. Mittel gemäß einem oder einigen der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkylrest des Alkyltrialkoxysilans 1-6 Kohlenstoffatome aufweist.3. Means according to one or some of the preceding claims, characterized in that the alkyl radical of alkyltrialkoxysilane has 1-6 carbon atoms. 4. Mittel gemäß einem oder einigen der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenaktivität des nichtstabilen Tensids durch alkalische oder saure Stoffe oder Oxidations- oder Reduktionsmittel verringert werden kann.4. Means according to one or some of the preceding claims, characterized in that the surface activity of the unstable surfactant due to alkaline or acidic substances or oxidizing or reducing agents can be reduced. 5. Mittel gemäß Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenaktivität des Tensids durch die Alkalität des Baumaterials vermindert werden kann. 5. Means according to claim 4, characterized in that the surface activity of the surfactant due to the alkalinity of the building material can be reduced.   6. Mittel gemäß Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenaktivität des Tensids im Baumaterial vermindert wird durch die Aufbringung einer Flüssigkeit oder von Gas, die alkalische, saure, reduzierende oder oxidierende Stoffe sind oder enthalten.6. Composition according to claim 5, characterized in that the surface activity of the surfactant in the building material is reduced by the application of a liquid or of gas that is alkaline, acidic, reducing or oxidizing substances are or contain. 7. Mittel gemäß einem oder einigen der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid durch Luft abgebaut werden kann.7. Means according to one or some of the preceding claims, characterized in that the surfactant can be broken down by air. 8. Mittel gemäß einem oder einigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein Alkoholalkylenoxidaddukt ist.8. Means according to one or some of the preceding claims, characterized in that the surfactant is an alcohol alkylene oxide adduct is. 9. Mittel gemäß einem oder einigen der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein Ester ist.9. Means according to one or some of the claims 1 to 8, characterized in that the surfactant is an ester is. 10. Verfahren für die Herstellung von dem im Patentanspruch 1 beschriebenen Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung von Silanen und/oder deren Kondensationsprodukten und/oder deren Hydrolyseprodukten in Dispergierungsmittel, bestehend aus Wasser oder Wasseralkoholgemischen mit Zusatz von nichtstabilen Tensiden, einmischt.10. A process for the production of that in claim 1 described means, characterized in that one Solution of silanes and / or their condensation products and / or their hydrolysis products in dispersants, consisting of water or water-alcohol mixtures with the addition of non-stable surfactants. 11. Verfahren gemäß Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung von Silanen und/oder deren Kondensationsprodukten und/oder deren Hydrolyseprodukten und Tensiden in einem Alkohol mit Wasser oder Wasseralkoholmischungen mischt.11. The method according to claim 10, characterized in that a solution of silanes and / or their condensation products and / or their hydrolysis products and surfactants in an alcohol with water or water alcohol mixtures  mixes. 12. Verfahren gemäß Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man Silane und/oder deren Kondensationsprodukte und/oder deren Hydrolyseprodukte in eine Mischung von Wasser, Alkohol und Tensiden einmischt.12. The method according to claim 10, characterized in that silanes and / or their condensation products and / or their hydrolysis products in a mixture of Mixes in water, alcohol and surfactants. 13. Verfahren gemäß Patentanspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkohol Methanol oder Ethanol wählt.13. The method according to claim 10, 11 or 12, characterized characterized in that the alcohol is methanol or ethanol chooses. 14. Verfahren gemäß den Patentansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das erhaltene Mittel mit Wasser oder Wasseralkoholmischungen weiterverdünnt.14. The method according to claims 10 or 11, characterized characterized in that the agent obtained with Dilute water or water alcohol mixtures further.
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