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DE69422730T2 - Kationische Emulsione von Alkylalkoxysilanen - Google Patents

Kationische Emulsione von Alkylalkoxysilanen

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Publication number
DE69422730T2
DE69422730T2 DE69422730T DE69422730T DE69422730T2 DE 69422730 T2 DE69422730 T2 DE 69422730T2 DE 69422730 T DE69422730 T DE 69422730T DE 69422730 T DE69422730 T DE 69422730T DE 69422730 T2 DE69422730 T2 DE 69422730T2
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aqueous emulsion
emulsion according
silane
emulsion
water
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Application number
DE69422730T
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Antonio Chaves
Ming J. Chen
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.)
General Electric Co
Original Assignee
CK Witco Corp
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Publication date
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Application filed by CK Witco Corp filed Critical CK Witco Corp
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Publication of DE69422730D1 publication Critical patent/DE69422730D1/de
Publication of DE69422730T2 publication Critical patent/DE69422730T2/de
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Description

  • Dies ist eine Teilanmeldung der Europäischen Patentanmeldung 94 109 082.1, eingereicht am 14. Juni 1994.
  • Betonbauten können infolge Korrosion der verstärkenden Stahlstäbe einer beschleunigten Qualitätsminderung ausgesetzt sein. Die Korrosion wird durch die allmähliche Einführung von Chlorid in den Beton von enteisenden (deicing) Salzen bewirkt. Die Anwendung von eindringenden Dichtungsmitteln kann das Eindringen von Chlorid in den Beton beträchtlich vermindern.
  • Lösungen von Alkyltrialkoxysilanen in organischen Lösungsmitteln wurden sehr wirksam eingesetzt, um porösen Mauerwerksubstraten, wie Mörtel und Beton, wasserabstoßende Eigenschaften zu verleihen. Diese Formulierungen dringen in das Mauerwerksubstrat ein und sehen eine signifikante hydrophobe Schicht vor. Allerdings sind Formulierungen auf Lösungsmittelbasis unerwünscht aufgrund der großen Menge an flüchtigen organischen Komponenten, die während ihres Gebrauchs in die Luft freigesetzt werden. Verschiedene staatliche Vorschriften verbieten, daß der flüchtige organische Gehalt (VOC) eines Gebäudeaußenanstrichs 400 Gramm pro Liter überschreitet.
  • Anstriche auf Lösungsmittelbasis im Stand der Technik konnten diese Vorschriften nicht erfüllen. Um die Menge organischer Verbindungen, die in die Luft freigesetzt wird, zu vermindern, wurde die Herstellung wäßriger Emulsionen von Alkyltrialkoxysilanen beschrieben.
  • Die Nützlichkeit von Silanen in solchen wäßrigen Emulsionen, insbesondere Alkoxysilanen, als wasserabstoßende Mittel für Mauerwerk ist weithin in der Praxis bekannt aufgrund ihrer hydrophoben Natur. Beispielsweise beschreibt das U. S. -Patent Nr. 4 648 904, erteilt an DePasquale und Wilson, eine poröse wasserabstoßende Zusammensetzung für Mauerwerk, welche ein hydrolysierbares Silan, ein Emulgiermittel und Wasser umfaßt. Das U. S. -Patent Nr. 4 877 654, erteilt an Wilson, beschreibt eine ähnliche Zusammensetzung, enthält aber eine Pufferverbindung, um die Zusammensetzung innerhalb des pH-stabilen Bereichs zu halten. Das U. S. -Patent Nr. S 074 912, erteilt an Liles und Klein, beschreibt auch eine wasserabstoßende Zusammensetzung für die Behandlung poröser Substrate, die aus einer Wasser enthaltenden Emulsion, mindestens einem Tensid und einem Siloxan bestehen. Allerdings sind die dort beschriebenen Emulgiermittel im allgemeinen nichtionische Tenside, und es kann nur ein Silantyp (der aktive Bestandteil) gleichzeitig in jeder Emulsion verwendet werden. Man fand heraus, daß nichtionische Emulgiermittel, insbesondere hochgradig ethoxylierte Tenside, die hydrophobe Wirkung dieser Zusammensetzungen vermindern. Dies führt zu einer Erhöhung der Wasserabsorption des Mauerwerkmaterials und in den meisten Fällen zu einer Verringerung der Eindringtiefe des Silans.
  • Ein weiteres Beispiel für wäßrige Emulsionen des Stands der Technik wird in dem U. S. - Patent Nr. 4 433 013, erteilt an Puhringer, beschrieben, welches ein wasserabdichtendes Mittel für anorganische poröse Mineralsubstrate beschreibt, die eine Emulsion mit mindestens einem Silan, ein desaktivierbares Tensid, einen organischen Alkohol und Wasser umfassen. Die Tenside, die dort als geeignet beschrieben wurden, schließen Fettsäureester und insbesondere Alkohol/Alkylenoxid-Addukte ein.
  • Außerdem ist in hiermit nicht verwandten Fachgebieten die Herstellung und der Einsatz von Siloxan-Copolymeren mit anhängigem quaternären Ammonium bekannt. Siehe das U. S.- Patent Nr. 4 895 964, erteilt an Margida. Solche quaternären Polysiloxane wurden im Stand der Technik bei der Herstellung von Kosmetika, wie in dem U. S. -Patent Nr. 4 891 166, erteilt an Shaefer und Krakenberg, und bei wasserfesten Zusammensetzungen mit guten fungiziden und schimmelabtötenden Eigenschaften verwendet, wie in der europäischen Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 0 469 624 an Yoshioka, beschrieben.
  • Die US-A 5 209 775 beschreibt ein auf Wasser basierende Zusammensetzung, umfassend ein Silan, welches ebenfalls einen Teil der wäßrigen Emulsion bildet, und ein anderes Silan mit einer Kohlenwasserstoffrest mit einer quaternären Ammoniumgruppe. Gleichwohl besitzt das Ammoniumgruppen-tragende Silan hydrolysierbare Alkoxygruppen.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine wäßrige Emulsion, umfassend
  • a) 1,0 bis 60 Gew.-% eines Silans;
  • b) 0,05 bis 25 Gew.-% mit einem quaternären Ammonium modifizierte Polysiloxane der allgemeinen Formel Me&sub2;R¹Si(OSiMe&sub2;)x(OSiMeR²M)ySiR¹Me&sub2;, worin x = 3-25, y = 0-5, R¹ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Me oder R²-M, worin R² eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen ist und M folgendes ist:
  • worin R³, R&sup4; und R&sup5; Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sind und X&supmin; ein anorganisches oder organisches Anion ist.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung stabiler wäßriger Emulsionen, die Mauerwerkmaterialien hydrophobe Eigenschaften verleihen und die in das Mauerwerkmaterial eindringen, um eine signifikante hydrophobe Schicht vorzusehen. Die Bezeichnung "Mauerwerk" soll jegliches poröses anorganisches Substrat, insbesondere Bauzusammensetzungen und darin eingeschlossen - aber nicht darauf beschränkt - Baukeramiken, wie einfache Mauerziegel, Pflastersteine, Oberflächenrohrführungen, Dachplatten, Verkleidungen von Abzugschächten, Zemente wie Portland-Zement, kalzinierte Gipsprodukte, Modell- und Baugips und Stuckgips, Magnesiazement, Isolierungsprodukte, wie elektrische und thermische Isolierkörper (Diatomitstein) und Zündkerzen aus Porzellan einschließen. Die Bezeichnung schließt auch Stein, Kacheln, künstlichen Stein, Adobe, Beton und verstärkten bzw. armierten Stahlbeton, wie er in Straßen, Brückendecken, Flughafenrollbahnen, Parkgaragendecks und anderen Baustrukturen aus Beton vorzufinden ist. Die hydrophoben Eigenschaften, die durch die Emulsion der vorliegenden Erfindung, die auf Oberflächen von Mauerwerken aufgetragen wird, verliehen werden, schützen die Oberflächen vor Korrosion, saurem Regen, Salzwasser und anderen zersetzenden Substanzen, welche Wasser andernfalls dem Mauerwerk zutragen könnte.
  • Eine wäßrige Emulsion der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Alkylalkoxysilan oder Mischungen von Alkylalkoxysilanen, Emulgiermitteln und Wasser. Wahlweise kann ein Puffer hinzugegeben werden, um den pH der Emulsion in dem bevorzugten Bereich zwischen 6 und 8 zu halten. Die Alkylalkoxysilane sind die hydrophoben Aktivbestandteile in der Emulsion, die das Eindringen von Wasser in das Mauerwerk verhindern. Das Wasser ist das Lösungsmittel, das den Aktivbestandteil in das Mauerwerk transportiert. Das Emulgiermittel ist erforderlich, um das Silan in Wasser löslich zu machen. Der Puffer regelt den pH der Lösung.
  • Die Alkylalkoxysilane, die hier verwendet werden, besitzen die allgemeine Struktur R¹aSi(OR²)4-a, worin R¹ C&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkylgruppen in gerad- oder verzweigtkettiger Konfiguration oder Aryl- oder Aralkylgruppen sind, R² C&sub1;-C&sub5;-Alkylgruppen in gerad- oder verzweigtkettiger Konfiguration sein kann und a eins (1) bis drei (3) ist. Bevorzugt für R¹ sind C&sub5;-C&sub1;&sub2;- Alkylgruppen und für R&sub2; C&sub2;-C&sub4; Alkylgruppen. Das am stärksten bevorzugte Silan, das hier verwendet wird, ist Octyltriethoxysilan und Octyltriisopropoxysilan. Alkyltrimethoxysilane haben die Tendenz, leichter zu hydrolysieren und die Lagerbeständigkeit der Emulsion zu verringern und sind somit nicht bevorzugt.
  • Ferner können Mischungen von Silanen in Emulsionen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Durch Verwendung einer Mischung aus Silanen in der Emulsion kann man ein Silan wegen seiner hydrophoben Eigenschaften und ein anderes wegen seiner Fähigkeit, in Mauerwerk einzudringen, wählen. Zuvor konnten Mischungen von Silanen nicht verwendet werden, weil es schwierig war, zwei verschiedene Silane zu einem einzigen Emulgiermittel zusammenzustellen. Spezifische Beispiele für Silane, welche gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, schließen - ohne auf diese beschränkt zu sein - Methyltriethoxysilan, Methyltri-n-propoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Ethyltri-n-propoxysilan, Propyltriethoxysilan, Propyltri-npropoxysilan, Butyltriethoxysilan, Dibutyldimethoxysilan, Isobutyltrimethoxysilan, Diisobutyldimethoxysilan, Isobutyltriethoxysilan, 4-Chlorbenzyltriethoxysilan, 4-Brombenzyltri-n-propoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Octyltriisopropoxysilan, Dodecyltribromsilan, Tetradecyltriethoxysilan, Hexadecyltriethoxysilan, Octadecyltriethoxysilan, Mischungen hiervon und Vermischungen davon mit Dimeren, Trimeren und anderen Oligomeren davon ein.
  • Die Emulgiermittel zur Verwendung hierin schließen ein quaternäres Ammoniumtensid oder eine Mischung von quaternären Ammoniumtensiden mit Amino- oder spezifischen nichtionischen Tensiden ein. Die quaternären Ammoniumtenside sind quaternäre Alkylammoniumverbindungen.
  • Die allgemeine Formel der mit quaternärem Ammonium modifizierten Polysiloxane ist MeR¹R³Si(OSiMeR³)x(OSiR²R³-M)ySiR¹R³Me, worin x = 3-25, y = 0-5, wobei der bevorzugte Bereich für y 2-3 ist. Die R¹s können aus Me oder R²-M gewählt werden, und jedes R¹ kann unterschiedlich sein. R² sind zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppen mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen und nicht mehr als 22, welche eine Hydroxylgruppe tragen können und durch ein Sauerstoffatom unterbrochen sein können und sich voneinander unterscheiden können. R³ kann eine Methyl-, Ethyl- oder Phenylgruppe sein. M ist
  • worin R³, R&sup4; und R&sup5; Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sind, welche Hydroxysubstitutionen aufweisen können. X&supmin; ein anorganisches oder organisches Anion. Spezifische Beispiele des Gegenions X&supmin; schließen ein - sind aber nicht beschränkt auf - Halogenide, Acetat, Citrat, Bicarbonat, Hydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat, Sulfat, Hydrogensulfat und Methosulfat, wobei ein Halogenid oder Acetat bevorzugt ist. Ein Beispiel der R²-M- Gruppe ist
  • -C&sub3;H&sub6;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;NMe&sub3; + Cl&supmin;.
  • Ein bevorzugtes Silicon mit quaternären Ammoniumchlorid ist eines, in dem y = 0 gilt und folgende Formel aufweist:
  • worin R² und M die oben stehende Bedeutung besitzen. Es ist ebenfalls zu beachten, daß, obgleich das Dimethylsiloxsan der bevorzugte Aufbaublock für das Polysiloxan-Copolymer ist, Diethyl- oder Phenylmethylsiloxan ebenfalls hierin als Aufbaublock für das Copolymer verwendet werden kann.
  • Y variiert proportional zu dem Anfordernis nach Wasser-Kompatibilität des Tensids. Entsprechend gilt, je größer die Alkylgruppe des Silans (dem aktiven Bestandteil), desto größer muß die hydrophobe Gruppe (x des Emulgiermittels) sein.
  • Co-Tenside können als Additive mit den quaternären Ammoniumtensiden verwendet werden. Die für einen solchen Zweck geeigneten Tensidarten sind Alkylamine, die in der wäßrigen Lösung protoniert werden, und nichtionische Stoffe, die hydroxylierte ethoxylierte Acetylenkohlenwasserstoffe, wie ethoxyliertes Tetramethyldecyndiol (SURFYNOL 420®, erhältlich von Air Products of Allentown, Pennsylvania) sind. Im Unterschied dazu wurde bei ethoxylierten Aminen (z. B. Bis(2-hydroxyethyl)cocoamin (ETHOMEEN® C/12, erhältlich von Akzo Chemicals Inc. of Chicago, Illinois) festgestellt, daß sie für diesen Zweck nicht wirksam sind. Die ethoxylierten nichtionischen Acetylenkohlenwasserstofftenside für diesen Zweck sollten nur in einer Menge von etwa 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Emulsion, und vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,3 Gew.-% vorliegen. Die Alkylamine wurden bei Gewichtsanteilen, die in etwa denen des vorliegenden quaternären Ammoniumtensids entsprachen, für wirksam befunden.
  • Spezifische Beispiele für Alkylamine, die sich als Co-Tenside gemäß der vorliegenden Erfindung eignen, schließen - ohne auf diese beschränkt zu sein - Dodecylamin, Hexadecylamin, Octadecylamin, Amine, abgeleitet von Kokosnußöl, gehärtetem Talg, Talg, Soya, Methyldicocoamin, dehydriertes Methyl-Talgamin, Dimethylcocoamin, Dimethyldodecylamin und Dimethylhexadecylamin ein. Spezifische Beispiele für nichtionische Tenside, die sich als Co-Tenside gemäß der vorliegenden Erfindung eignen, schließen - ohne auf diese beschränkt zu sein - SURFYNOL® 61, 82, 104, 420, 440 und 465 (von Air Products erhältlich) ein.
  • Wahlweise kann eine kleine Menge eines organischen Lösungsmittels als zusätzlicher Stabilisator verwendet werden. Diese organischen Lösungsmittel haben auf die Emulsion eine synergistische Wirkung und sollten nicht in der Menge eines Lösungsmittels zugesetzt werden, sie haben eher die Funktion als Stabilisator der Emulsion. Die Lösungsmittel sollten mit weniger als 10,0 Gew.-% der Emulsion, und vorzugsweise mit etwa 1-2 Gew.-% zugesetzt werden. Spezifische Beispiele für Lösungsmittel, die gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen - ohne auf diese beschränkt zu sein - Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, 2-Propanol, Butanol, 2-Methyl-2-propanol, 2-Butanol und Pentanol ein.
  • Das Silan kann in einer Menge in einem Bereich von 1,0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Emulsion, vorliegen. Durch Veränderung der Silanmenge in der Emulsion ändert sich die Leistung der Emulsion, da das Silan der aktive Bestandteil ist. Das Emulgiermittel liegt in einer Menge in einem Bereich von 0,05 bis 25 Gew.-% der Emulsion vor. Je größer die Menge an Silan, desto größer die Menge des Emulgiermittels, das für die Auflösung des Silans in Wasser erforderlich ist. Das Gewichtsverhältnis von Silan zu dem Emulgiermittel sollte etwa 1 : 1 bis 120 : 1, vorzugsweise 4 : 1 bis 20 : 1 und im besonderen etwa 10 : 1 betragen. Wasser liegt in einer Menge in einem Bereich von 15 bis 98,95 Gew.-% der Emulsion vor.
  • Die wäßrigen Emulsionen werden typischerweise durch Vermischen des Tensids oder einer Mischung aus Tensiden mit einem Alkyltrialkoxysilan oder einer Mischung aus Alkylalkoxysilanen hergestellt. Wasser wird danach zugegeben, und die Mischung wird vermengt, um eine weiße milchige Emulsion bereitzustellen. Der pH der erhaltenen Emulsion kann so angepaßt werden, daß am Ende eine Emulsion mit einem pH von 7,0 ± 1,0 bereitgestellt wird. Ein pH außerhalb dieses Bereichs ist möglich, verkürzt aber die Lagerbeständigkeit der Emulsion. Substanzen, die verwendet werden können, um den pH einzustellen, sind organische oder anorganische Puffer einschließlich Natriumacetat, Natriumcitrat, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumhydrogenphosphat, Natriumdihydrogenphosphat, die entsprechenden Kaliumsalze und organische Amine und ihre Salze. Wenn organische Amintenside als Co-Emulgiermittel eingesetzt werden, ist die Zugabe eines Puffers in der Regel nicht erforderlich, weil der pH normalerweise in dem gewünschten Bereich von 6 bis 8 liegt.
  • Die Emulsionen der vorliegenden Erfindung können auf die zu schützende Oberfläche aufgetragen werden, und zwar auf verschiedene Arten, die in dem Fachbereich bekannt sind, darin eingeschlossen - aber nicht darauf beschränkt - Bürsten, Sprühen und Walzen der Emulsion auf die Oberfläche.
  • Wenn eine Emulsion der vorliegenden Erfindung mit einer Rate von 3,07 m²/l (125 ft²/gallon) als einzelne Schicht aufgetragen wurde, dem Industriestandard für Tests, verminderte diese die Wasseraufnahme einer 2 Inch starken Betonröhre um ungefähr 70 Prozent, und das Silan hatte eine Eindringtiefe von mindestens 0,51 cm (0,2 Inch). Eine typische Emulsion, die mit Tensiden hergestellt wurde, hat eine Eindringtiefe von nur 0,254 cm (0,1 Inch).
    • Beispiele Überzugs- und Testverfahren
  • Die nachstehend beschriebenen eindringenden Dichtungsmittel wurden auf 5,08 cm (2 Inch) starke Röhren mit einer Rate von 3,07 m²/l (125 ft²/gallon) mit einer kleinen Haarbürste aufgetragen und auf einem Drahtgestell zwei Tage lang bei Umgebungsbedingungen härten gelassen. Die überzogenen Röhren wurden gewogen und dann vollständig in ein Wasserbad eingetaucht, so daß sich der Beton mehr als 1 Inch unterhalb der Wasseroberfläche befand. Die Würfel wurden täglich gewogen, und es wurde die prozentmäßige Gewichtszunahme bestimmt. Als der Eintauchtest beendet war, ließ man die Würfel bei Umgebungsbedingungen in einem Abzugschrank trocknen. Nach dem Trocknen der Würfel wurden diese in zwei Hälften auseinandergebrochen. Die innenbefindliche Oberfläche jedes Würfels wurde mit Wasser besprüht, und es wurde die Eindringtiefe des Dichtungsmittels als ein sichtbarer trockener Bereich des Betons unterhalb der überzogenen Oberfläche bestimmt. Dies ließ sich leicht mit einem Lineal oder einem Kaliber messen. Die Ergebnisse der untenstehend beschriebenen Dichtungsmittel sind in Tabelle 1 aufgeführt.
    • Beispiel I
  • Zu 2 Gramm Octyltriethoxysilan wurden 0,25 g M*D&sub9;M* zugesetzt, wobei M* Me&sub2;Si(O)- C&sub3;H&sub6;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;NMe&sub3;&spplus;Cl&supmin; ist und D (OSiMe&sub2;) ist. Die Mischung wurde mittels eines Rührstabs 30 Minuten lang verrührt. Dieser Mischung wurden dann 2,74 g entionisiertes Wasser zugegeben, und die Mischung wurde kräftig umgerührt. Eine milchig weiße Emulsion wurde erhalten. Zu der Emulsion wurden 0,015 Gramm SURFYNOLÖ 420 zugesetzt. Die Emulsion wurden weitere 30 Minuten gerührt. Eine stabile milich weiße Emulsion wurde erhalten.
    • Beispiel II
  • Zu 48,66 Gramm Octyltriethoxysilan wurden 4,87 g M*D&sub9;M*, wobei M* Me&sub2;Si(O). C&sub3;H&sub6;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;NMe&sub3;&spplus;Cl&supmin; ist und D wie oben ist, einem Oster-Mischer hinzugesetzt und bei niederiger Geschwindigkeit 1 Minute lang gemischt. Dieser Mischung wurden dann 67,76 g entionisiertes Wasser zugegeben, und die Mischung wurde mit hoher Geschwindigkeit 5 Minuten lang gerührt, wodurch man eine milchig weiße Emulsion erhielt. Zu der Emulsion wurden 0,365 Gramm SURFYNOL® 420 zugesetzt, und die Mischung wurde über Nacht mit einem Magnetrührer gerührt.
    • Beispiel III
  • Zu 2,5 Gramm Octyltriethoxysilan wurden 0,3 g MD&sub1;&sub8;D*&sub2;M, wobei D* MeSi(O)- C&sub3;H&sub6;OCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;NMe&sub3;&spplus;Cl&supmin; ist und M (OSiMe)&sub3; ist, und 0,5 Gramm Isopropylalkohol zugesetzt. Die Mischung wurde mittels eines Magnetrührers verrührt. Dieser Mischung wurden dann 2,8 g Wasser zugegeben, und die Mischung wurde mehrere Stunden kräftig umgerührt. Eine milchig weiße Emulsion wurde erhalten.
    • Vergleichsbeispiel I
  • 30 g reinem Ethylalkohol wurden 20 g Octyltriethoxysilan zugesetzt, um eine 40-Gew.-% - Silanlösung herzustellen.
    • Vergleichsbeispiel II
  • 20,0 g Octyltriethoxysilan wurden 0,56 g Octylphenoxypolyethoxyethanol und 0,24 g Octylphenoxypolyethoxyethanol [unterscheide] in einem Oster-Mixer zugesetzt. Die Mischung wurde bei geringer Geschwindigkeit 1 Minute lang umgerührt. Entionisiertes Wasser, 29,2 g, wurde rasch zugesetzt, und die Mischung wurde bei hoher Geschwindigkeit 5 Minuten lang vermengt. Eine weiße milchige Emulsion wurde erhalten.
    • Vergleichsbeispiel III
  • 30,0 g Octyltriethoxysilan wurden 0,42 g Alkyloxypolyethylenoxyethanol (primärer Alkohol) und 0,78 g Alkyloxypolyethylenoxyethanol (sekundärer Alkohol) in einem Oster-Mixer bei niedriger Geschwindigkeit 1 Minute lang zugesetzt. 43,8 g entionisiertes Wasser wurden zugegeben, und die Mischung wurde 5 Minuten lang bei sehr hoher Geschwindigkeit vermengt. Eine weiße milchige Emulsion wurde erhalten.
    • Vergleichsbeispiel IV
  • 40,0 g Octyltriethoxysilan wurden 2,4 g Alkanoxypolyethylenoxyethanol und 1,8 g Cetyltrimethylammoniumbromid zugesetzt. Die Mischung wurde umgerührt. Dieser Mischung wurden 55,8 g Wasser zugegeben und vermengt.
    • Vergleichsbeispiel V
  • 40,0 g Octyltriethoxysilan wurden 5,0 g ARQUAD® 2HT75 und 1,0 g ETHOMEEN® C12 zugesetzt. Die Mischung wurde umgerührt. Dieser Mischung wurden 54,0 g Wasser zugegeben und vermengt. Tabelle I

Claims (14)

1. Wäßrige Emulsion, umfassend
a) 1,0 bis 60 Gew.-% eines Silans;
b) 0,05 bis 25 Gew.-% mit einem quaternären Ammonium modifizierte Polysiloxane der allgemeinen Formel Me&sub2;R¹Si(OSiMe&sub2;)x(OSiMeR²M)ySiR¹Me&sub2;, worin x = 3-25, y = 0-5, R¹ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Me oder R²-M, worin R² eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen ist und M folgendes ist:
worin R³, R&sup4; und R&sup5; Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sind und X ein anorganisches oder organisches Anion ist.
2. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 1, wobei das Silan die allgemeine Struktur R¹aSi(OR²)4-a besitzt, worin R¹ C&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkylgruppen in gerad- oder verzweigtkettiger Konfiguration oder Aryl- oder Aralkylgruppen sind, R² C&sub1;-C&sub5;-Alkylgruppen in gerad- oder verzweigtkettiger Konfiguration sind und a eins (1) bis drei (3) ist.
3. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 1, worin X ein Halogenid oder Acetat ist.
4. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 1, worin y = 0 ist.
5. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 1, umfassend weiterhin nichtionische Tenside, die mit etwa 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Emulsion, vorliegen.
6. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 5, wobei das nichtionische Tensid ein Trialkylamin ist.
7. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 5, wobei das nichtionische Tensid ein ethoxylierter Acetylenkohlenwasserstoff ist.
8. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis von Silan zum Emulgiermittel 4 : 1 bis 20 : 1 beträgt.
9. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 1, die weiterhin einen Puffer umfaßt.
10. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 1, die weiterhin ein organisches Lösungsmittel umfaßt.
11. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 1, wobei R² eine Hydroxylgruppe besitzt.
12. Wäßrige Emulsion gemäß Anspruch 1, worin die R²-M-Gruppe -C&sub3;H&sub6;OCH&sub2;CH(OH)- CH&sub2;NMe&sub3;&spplus;Cl&supmin; ist.
13. Verfahren zur Herstellung einer wasserabdichtenden Zusammensetzung, umfassend das Mischen von:
a) 1,00 bis 60 Gew.-% eines Silans, wie in den vorstehenden Ansprüchen definiert;
b) 0,05 bis 25 Gew.-% eines Emulgiermittels, wie in den vorstehenden Ansprüchen definiert, und
c) 15 bis 98,5 Gew.-% Wasser,
um eine Emulsion zu bilden.
14. Verwendung eines Emulgiermittels, wie in mindestens einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 12 definiert, zur Emulgierung eines Silans, um wasserabstoßende Mittel für Mauerwerke zu erhalten, umfassend wäßrige Emulsionen der Silane.
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