用於使建築材料疏水化和改善其成珠效應的方法
2023-07-17 21:56:26
專利名稱：：用於使建築材料疏水化和改善其成珠效應的方法
技術領域：
：本發明涉及建築材料(特別是無機或[木質]纖維素建築材料)的疏水化領域，該建築材料是多孔的，因而對溼氣敏感。通常，疏水化是針對建築材料的部件來進行的，這些部件一旦裝配即形成建築物的一部分。
背景技術：
：疏水化是一種表面處理，其旨在通過施加改變被處理材料的表面張力的產品來限制水的滲透。要求疏水化處理-減少因毛細作用導致的吸水(吸水係數的降低>90%);-對水蒸汽的滲透性影響不大(滲透性係數的變化5%重量，優選>6%重量，更優選>7%重量，所述金屬醇鹽具有以下通式M[(OCH2CH2)「OR2]n(I)其中-M是從由Ti、Zr、Ge、Mn和Al所形成的組中選擇的金屬；-n-M的化合價；-取代基R2是相同或不同的，各自表示線性或支化-a表示零、1或2;-條件是當符號a表示零時，烷基112具有2-12個碳原子，而當符號a表示l或2時，烷基112具有1-4個碳原子；以及c)至少一種交聯劑C，其含量相對於聚有機矽氧烷樹脂A為>4°/。重量，優選>5%重量，更優選>6%重量，所述交聯劑C具有下式Si[(OCH2CH2)a-OR]4(II)其中-取代基R是相同或不同的，各自表示線性或支化C「Cu烷基；並且-a表示零、1或2。根據另一實施方案，本發明的組合物另外包含可用於建築材料的疏水化的有機溶劑，作為溶劑的實例，可以非限定性地列舉有機溶劑如石油溶劑或庚烷。可以單獨使用或者以混合物形式使用的組分A是傳統的有機矽樹脂，其中可以列舉通過共水解和共縮合氯矽烷製備的有機矽樹脂，該氯矽烷選自式(R3)3SiCl、(R3)2Si(Cl)2、R3Si(Cl)3和Si(CI)4的氯矽烷。這些樹脂是眾所周知的可商購的支化有機聚矽氧烷低聚物或者聚合物。它們在它們的結構中具有至少兩種不同的選自式(R3)3SiO。.5(M單元)、(R3)2SiO(D單元)、R3Si015(T單元)和Si02(Q單元)的甲矽烷氧基單元，這些單元中至少一個單元是T或Q單元。113基團的分布要使得該樹脂每個矽原子包含大約0.8-1.8個ie基團。而且，這些樹脂並不完全縮合，它們每個矽原子仍具有大約0.001-1.5個OH和/或OR1烷氧基基團。^基團是相同或不同的，並且選自線性或支化C「Ce烷基、C2-C4烯基、苯基或者3，3，3-三氟丙基。作為W基團的實例，可以列舉甲基、乙基、異丙基、叔丁基和正己基。作為支化有機聚矽氧烷低聚物或聚合物的實例，可以列舉MQ樹脂、MDQ樹脂、TD樹脂和MDT樹脂，0H和/或0Ri基團可以由M、D和/或T單元攜帶，0H和/或ORi基團的重量含量是0.2-10°/。重量。至於組分B，作為式(I)的金屬M的有機衍生物中符號R2的實例，可以列舉曱基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、己基、2-乙基己基、辛基、癸基和十二烷基。作為優選的組分B的具體實例，可以列舉鈦酸烷基酯如鈦酸乙酯、鈦酸丙酯、鈦酸異丙酯、鈦酸丁酯、鈦酸-2-乙基己酯、鈦酸辛酯、鈥酸癸酯、鈦酸十二烷基酯、鈥酸-曱氧基乙酯、鈦酸-p-乙氧基乙酯、鈦酸-丙氧基乙酯或者式Ti[(OCH2CH2)2-OCH丄的鈦酸酯；鋯酸烷基酯如鋯酸丙酯、鋯酸丁酯；以及這些產品的混合物。它們也可以由金屬醇鹽構成，其中金屬M可以部分地連接至一個或多個配體，如尤其是從P-二酮、P-酮酸酯和丙二酸酯(例如乙醯丙酮)或者三乙醇胺衍生的那些。作為優選的組分C的具體實例，可以列舉矽酸烷基酯如矽酸曱酯、矽酸乙酯、矽酸異丙酯或矽酸正丙酯。根據優選實施方案，交聯劑C是式Si(0R)4的矽酸酯，其中取代基R是相同或不同的，各自表示線性或支化d-d2烷基才艮據另一優選實施方式，金屬醇鹽B是式Ti(0R，)4的鈦酸酯，其中取代基R，是相同或不同的，各自表示線性或支化C「C12烷基。根據特別有利的形式，交聯劑是式Si(0R)4的矽酸酯，其中取代基R是相同或不同的，各自表示線性或支化d-Cu烷基，並且該金屬醇鹽是Ti(0R，)4的鈦酸酯，其中取代基R，是相同或不同的，各自表示線性或支化d-Cu烷基。這種明智的選擇使得能夠優化疏水化性能，同時獲得顯著的成珠效應。本發明還涉及使多孔建築材料疏水化和改善其成珠效應的方法，其中將如上定義的本發明組合物施加到所述材料上。作為多孔材料的實例，可以列舉以下基底石料、混凝土、石骨、砂漿、磚、瓦和木料。8具體實施例方式通過閱讀以下的說明性而非限制性的實施例，本發明的其它優點和特徵將變得顯而易見。實施例利用下面的成分製備各種配製劑-羥基化MDT有機矽樹脂，具有0.5%重量0H並且由62%重量CH3Si03"單元、24。/。重量(CH3)2SiOw單元和14%重量(CH3)3Si01/2單元構成1QQ重量份；-下述物質的混合物式Ti(0Bu)4的鈦酸正丁基(Bu)酯相對於有機矽樹脂的y重量份；和式Si(OEt)4的矽酸乙基(Et)酯相對於有機矽樹脂的^重量份。隨後這些配製劑在應用之前在溶劑(石油溶劑)中再稀釋，以在最後獲得5%重量濃度的溶液。0處理■通過在溶液中浸漬2x5秒的時間來處理石料(這裡是皂石)。■在環境溫度和在50%相對溼度的氣氛下將該石料千燥15天。■進行兩種類型的測量■測量通過毛細作用吸水的疏水化所處理的樣品與水接觸放置，然後定期稱重。通過利用未處理的對比物的吸水率來標準化該樣品的吸水率，從而確定吸水性降低。■測量成珠效應該性能通過使處理過的樣品經受雨的作用來測量。將樣品與垂直線成45。放置，通過使用在樣品上方20cm處水平放置的穿孔管噴灑水來形成雨。所傾倒的水量為250ml。在試驗之前和之後對樣品稱重，通過質量差獲得成珠效應。結果所有的組合物在疏水化方面均給出了類似的良好結果(測量通過毛細作用的吸水性)。表1具有恆定矽酸酯含量"=7%重量，相對於有機矽樹脂的重量)的鈦酸酯含量(y)的變化tableseeoriginaldocumentpage10表2具有恆定鈦酸酯含量("8%重量，相對於有機矽樹脂的重量)的矽酸酯含量(z)的變化tableseeoriginaldocumentpage10相反，在成珠效應方面，通過使用根據本發明濃度的鈦酸酯和矽酸酯能夠獲得顯著的成珠效應。表3tableseeoriginaldocumentpage11表4tableseeoriginaldocumentpage11權利要求1.液體有機矽組合物用於使多孔建築材料疏水化和改善其成珠效應的用途，該液體有機矽組合物基本上由以下物質組成a)至少一種聚有機矽氧烷樹脂A，其每分子一方面具有至少兩種選自M、D、T和Q類型的不同的甲矽烷氧基單元，這些單元之一是T單元或者Q單元，另一方面具有至少三個0H和/或0R'類型的可水解/可縮合基團，其中I^是線性或支化d-Ce烷基；b)至少一種金屬醇鹽B，其中金屬M可任選地部分連接至一個或多個配體，其含量相對於聚有機矽氧烷樹脂A為>5%重量，優選>6%重量，更優選>7°/。重量，所述金屬醇鹽具有以下通式M[(OCH2CH2)a-OR2]n(I)其中-M是從由Ti、Zr、Ge、Mn和Al所形成的組中選擇的金屬；-n-M的化合價；-取代基R2是相同或不同的，各自表示線性或支化-a表示零、1或2;-條件是當符號a表示零時，烷基R2具有2-12個碳原子，而當符號a表示1或2時，烷基W具有l-4個碳原子；以及c)至少一種交聯劑C，其含量相對於聚有機矽氧烷樹脂A為>4%重量，優選>5°/。重量，更優選>6%重量，所述交聯劑C具有下式Si[(OCH2CH2)a-0R]4(II)其中-取代基R是相同或不同的，各自表示線性或支化d-d2烷基；並且-a表示零、1或2。2.權利要求l的用途，其特徵在於，該液體有機矽組合物另外包含可用於建築材料的疏水化的有機溶劑。3.前述權利要求之一的用途，其特徵在於，該交聯劑是式Si(0R)4的矽酸酯，其中取代基R是相同或不同的，各自表示線性或支化C廣Cu烷基。4.前述權利要求之一的用途，其特徵在於，該金屬醇鹽是式Ti(0R，)，的鈦酸酯，其中取代基R，是相同或不同的，各自表示線性或支化C廣Cu烷基。5.權利要求1或2的用途，其特徵在於—金屬醇鹽B是式Ti(0R，)4的鈦酸酯，其中取代基R，是相同或不同的，各自表示線性或支化C廣d2烷基，並且-交聯劑是式Si(0R)4的矽酸酯，其中取代基R是相同或不同的，各自表示線性或支化d-d2烷基。6.用於使多孔建築材料疏水化和改善其成珠效應的方法，其中將前述權利要求任一項中定義的液體有機矽組合物施加到所述材料上。7.權利要求6的方法，其中將該組合物施加到選自以下基底的材料上石料、混凝土、砂漿、磚、瓦和木料。全文摘要本發明涉及疏水化液體有機矽組合物的用途，用於浸漬多孔建築材料，例如無機或[木質]纖維素建築材料。文檔編號C04B41/49GK101312928SQ200680032542公開日2008年11月26日申請日期2006年7月5日優先權日2005年7月29日發明者H·肖弗裡亞特,J·馬吉奧尼,M·德呂埃勒,S·米洛特,Y·吉羅申請人:藍星有機矽法國公司