Водный гидрофобизирующий состав

Изобретение относится к получению гидрофобизирующих составов, используемых для придания атмосферо-, водостойкости и морозостойкости строительным материалам как искусственного, так и естественного происхождения, а также для гидрофобизации сорбентов для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов. Техническая задача - разработка гидрофобизатора, устойчивого к действию углекислоты, находящейся в воздухе или воде, и обеспечивающего длительный водоотталкивающий эффект поверхности обработанного материала. Предложен водный гидрофобизирующий состав (мас.%) на основе алкилдигидросиликоната натрия (78,3-81,3) и силиката натрия и/или калия (10,2-18,0), дополнительно содержащий продукт взаимодействия алкилполигидридсилоксана с неорганической апротонной кислотой (0,72-11,5) при их соотношении от 1:0,44 до 1:0,57. В качестве неорганической апротонной кислоты состав содержит борную или ортофосфорную кислоту. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к получению водоотталкивающих (гидрофобных) составов для придания атмосферо-, водостойкости и морозостойкости различным материалам, таким как картон, а также изделиям из бетона и известняка, а также гидрофобизации сорбентов для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности земли или воды.

Известна широко применяемая на практике группа гидрофобизаторов на основе растворимых в воде кремнийорганических соединений, выпускаемых отечественной промышленностью под торговыми марками ГКЖ-10, ГКЖ-11, ГКЖ-11 М и других модификаций, применяемых в строительстве для защиты зданий от воздействия влаги (В.М.Трофимов, В.М.Мовчанюк. Гидрофобная защита строительных материалов, конструкций, зданий и внутренних помещений. Санкт-Петербург, 1997, с.7).

Основным недостатком таких гидрофобизаторов является то, что процесс перехода в жидкую фазу (воду) является обратимым, а именно после высыхания воды с поверхности материала последующее обильное смачивание поверхности приводит к вымыванию кремнийорганического соединения.

Кроме того, при атмосферном воздействии в виде воздушно-паровой фазы на поверхности, обработанной такими гидрофобизаторами, происходит в основном карбонизация кремнийорганического соединения под воздействием СО2, содержащегося в воздухе с последующим проникновением влаги во внутренние слои материала, из этого следует необходимость обновления поверхности путем периодической обработки ее свежими порциями таких гидрофобизаторов.

Известен водный гидрофобизирующий состав, полученный смешиванием алкилсиликоната щелочного металла, водорастворимого силиката щелочного металла и неорганической кислоты (US 2441422, М. кл. 106-634, опубл. 1946). При этом в качестве неорганической кислоты используют преимущественно серную кислоту.

Известный гидрофобизирующий состав представляет собой гелеобразный состав с рН 3-8, и при его использовании для обработки материалов с поверхности он не проникает внутрь материалов, что не позволяет придавать водоотталкивающие свойства материалам на длительный срок.

Область применения такого гидрофобизатора ограничена.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является водный гидрофобизирующий состав на основе алкилдигидросиликоната натрия и силиката натрия и/или калия (RU 2093630, М. кл. D21Н 21/16, С09D 1/04, опубл. 20.10.97).

При этом в качестве алкилдигидросиликоната натрия используют метил- или этилдигидросиликонат натрия, а перед его смешиванием с силикатом натрия и/или калия алкилдигидросиликонат натрия смешивают с фосфорной и/или борной кислотой.

Известный состав характеризуется способностью к глубокой пропитке материалов, обеспечивающей гидрофобный эффект на длительный срок.

Однако такой гидрофобизатор не обеспечивает необходимой устойчивости материалам к действию углекислоты.

Новым техническим результатом настоящего изобретения является создание гидрофобизатора, устойчивого к действию углекислоты, находящейся в воздухе или в воде, и обеспечивающего водоотталкивающий эффект поверхности обработанного материала более 10 лет.

Этой технический результат достигается тем, что водный гидрофобизирующий состав на основе алкилдигидросиликоната натрия и силиката натрия и/или калия дополнительно содержит продукт взаимодействия алкилполигидридсилоксана натрия с неорганической апротонной кислотой при их соотношении от 1:0,44 до 1:0,57 и следующем соотношении компонентов (мас.%): алкилдигидросиликонат натрия 78,3-81,3; силикат натрия и/или калия 10,2-18,0; продукт взаимодействия алкилполигидридсилоксана с неорганической апротонной кислотой 0,72-11,5. При этом водный гидрофобизирующий состав содержит в качестве неорганической апротонной кислоты борную или ортофосфорную кислоту, в качестве алкилдигидросиликоната натрия содержит гидрофобизирующие жидкости ГКЖ-10 или ГКЖ-11, выпускаемые соответственно по ГОСТ 13032-77 и ТУ 6-02-604-76; в качестве алкилполигидридсилоксана содержит К-136-46, выпускаемую по ГОСТ 10834-76.

Такая обработка поверхности материалов позволяет получить обработанную поверхность, очень устойчивую во времени (срок эксплуатации ˜10 лет) за счет устойчивости к действию углекислоты, находящейся в воздухе или в воде.

Предлагаемый гидрофобизирующий состав получают, используя следующий механизм химических реакций:

а) смешивая К-136-46, представляющий собой продукт формулы

где n - количество звеньев = Si(H)O в цепи (10<n<15), с фосфорной кислотой, получают продукт их взаимодействия;

б) полученный продукт при перемешивании вводят в смесь, содержащую ГКЖ-10 или ГКЖ-11 и силикат Na и/или К; при этом силикат NaH/или К с избытком фосфорной кислоты образует смесь солей натрий (калий) фосфатов (NaHPO4, Na2PO3 и т.д.), которые, взаимодействуя с ГКЖ-10 или ГКЖ-11, образуют смесь фосфорсиликатов Na (или К).

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами 1-5, представленными в таблице.

Водный гидрофобный состав по примерам 1-4 испытывают путем нанесения на картон, высушивания покрытия и определения гидрофобных свойств (гидрофобный эффект после погружения образца в воду на 72 час, мас.%; капиллярный подсос после обработки изделия через 72 час, мас.%). Результаты представлены в таблице.

Водный гидрофобный состав по примеру 5 испытывают путем нанесения на строительный камень, высушивания покрытия и определения гидрофобных свойств (гидрофобный эффект после погружения образца в воду на 72 час, мас.%; капиллярный подсос после обработки изделия через 72 час, мас.%). Результаты представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что гидрофобный эффект, достигаемый объектами (картон, строительный камень) при их обработке предлагаемым гидрофобизирующим составом, значительно выше, чем по прототипу (пример 6).

При этом капиллярный подсос объектами при их обработке предлагаемым гидрофобизирующим составом значительно ниже, чем у объекта, обработанного гидрофобизатором по прототипу, что достигается за счет нахождения в обработанном объеме объектов сложного состава, содержащего как смесь фосфорсиликатов Na (или К), так и смесь продуктов взаимодействия К-136-46 с фосфорной кислотой.

Таким образом, предлагаемый гидрофобизатор обеспечивает более устойчиво обработанную поверхность к действию углекислоты, находящейся в воздухе или в воде, обеспечивает обработанной поверхности водоотталкивающий эффект на более длительный период (более 10 лет).

Состав гидрофобизатора и гидрофобный эффект
№№ п/п примеровКомпоненты составаГлубина пропитки, ммГидрофобный эффект
Алкил (этил)гидридполисилоксановая жидкость К-136-41, мас.%Неорганическая апротонная кислотаСоотношение алкил(этил)гидридполисилоксана к неорганич. апротонной кислотеАлкилдигидросиликонат Na, ГКЖ-11, мас.%Силикат натрия/калия, мас.%Продукт взаимодействия, мас.%После погружения образца в воду на 72 час, мас.%Капиллярный подсос обработки изделия через 72 час, мас.%
Ортофосфорная, мас.%борная, мас.%
10,50,22-1:0,4481,2818,00,7231,81,7-1,8
20,9-0,391:0,4381,1117,61,2941,71,5-1,7
31,30,56-1:0,4180,9417,21,8641,61,6-1,8
45,02,17-1:0,4379,3313,57,1751,21,2-1,3
57,34,2-1:0,5778,310,211,560,70,8-1,0
6 прототипнет4,2--77,318,5-6-73,02,0-2,7

1. Водный гидрофобизирующий состав на основе алкилдигидросиликоната натрия и силиката натрия и/или калия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит продукт взаимодействия алкилполигидридсилоксана с неорганической апротонной кислотой при их соотношении от 1:0,44 до 1:0,57 и следующем соотношении компонентов, в мас.%:

алкилдигидросиликонат натрия78,3-81,3
силикат натрия и/или калия10,2-18,0
продукт взаимодействия алкилполигидридсилоксана
с неорганической апротонной кислотой0,72-11,5

2. Водный гидрофобизирующий состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганической апротонной кислоты он содержит борную или ортофосфорную кислоту.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к составам для получения огнезащитных покрытий на древесине, в частности окрашенных покрытий, переводящих древесину в группу трудносгораемых материалов.
Изобретение относится к краске-покрытию, обладающему одновременно теплоизоляционными, звукоизоляционными, гидроизоляционными свойствами, и предназначенному для защиты различного оборудования, трубопроводов, металлических, бетонных, железобетонных, кирпичных, деревянных и других строительных конструкций жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.

Изобретение относится к химической промышленности и касается создания средств, используемых при антикоррозионной защите и теплозащите различных поверхностей от перегрева, в частности металлических поверхностей, бетонных поверхностей, оштукатуренных поверхностей и поверхностей различных строительных конструкций из металла, бетона, эксплуатирующихся в атмосфере агрессивных сред, в частности для теплоизоляции и защиты от коррозии трубопроводов, включая теплоизоляцию трубопроводов теплового и водяного снабжения, а также газонефтепроводов, для теплоизоляции и защиты от коррозии, например крыш, стен домов и других элементов при домостроении, особенно эксплуатирующихся в специфических и достаточно жестких условиях, в частности в районах вечной мерзлоты, под водой и при больших перепадах температур и давлений, а также при воздействии высоких температур, воздействии перегретого пара.
Изобретение относится к антиадгезионным покрытиям для предотвращения прилипания полимеризуемых масс к рабочим поверхностям формообразующей металлической или пластмассовой оснастки.
Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к получению защитных материалов с огнестойким покрытием. .

Изобретение относится к лакокрасочным материалам для получения термостойких антикоррозионных цветных покрытий и может быть использовано для защиты и декоративной отделки металлических поверхностей.
Изобретение относится к композиции для необрастающих покрытий и способу ингибирования обрастания подложки в водной среде. .
Изобретение относится к области изготовления эластичной, в частности каучуково-силиконовой, оснастки, применяемой для выпуска малыми сериями сложнопрофильных деталей, художественно-прикладных изделий, в работах при выполнении технико-декоративной продукции и реставрационных работах.

Изобретение относится к лакокрасочным материалам для получения термостойких антикоррозионных покрытий и может быть использовано для защиты металлических поверхностей (двигателей автомобилей, систем выхлопа газов, наружных поверхностей трубопроводов, газопроводов), подвергающихся воздействию повышенных температур и агрессивных сред (вода, соль, бензин).
Изобретение относится к области машиностроения, а именно противоокислительной защите поверхности деталей из углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ), работающих при температурах выше 1000°С в условиях воздействия среды со значительным окислительным потенциалом.
Изобретение относится к способам получения пористых пластин (Пт) из кремнезема, которые могут быть использованы, например, в качестве сорбентов, носителей для катализаторов и т.д.
Изобретение относится к высоконаполненным силиконовым резиновым композициям, содержащим модифицированный каолин, и способам их получения. .

Изобретение относится к композициям на основе эпоксидных смол, используемых для защитных покрытий. .
Изобретение относится к герметизирующим композициям на основе низкомолекулярного силоксанового каучука, а именно к составу однокомпонентного герметика, применяемого для герметизации различных соединений, требующих эластичности, маслостойкости и термостойкости.

Изобретение относится к области изготовления изделий из наполненного термореактивного материала (ТПМ), а конкретно - к разработке состава для герметизации элементов формообразующей оснастки, используемого при формовании изделий из ТПМ.
Изобретение относится к парфюмерной промышленности, в частности к изготовлению духов в форме гелеобразной жидкости. .

Изобретение относится к области получения композиций на основе силоксанового каучука, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности для изготовления изделий, работающих при повышенных температурах.
Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ устройствах.

Изобретение относится к электроизоляционным композициям и может быть использовано при конструировании электрических кабелей для подвижного состава метрополитена и других видов транспорта.
Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно к герметикам, применяемым в авиационной промышленности для герметизации агрегатов самолетных конструкций (штепсельных разъемов, топливных отсеков, датчиков, гермовводов и т.д.), эксплуатирующихся в широком интервале температур от -60 до 250°С.

Изобретение относится к инициируемым органоборан-аминным комплексом полимеризующимся композициям, содержащим силоксановые полимеризующиеся компоненты

Изобретение относится к получению гидрофобизирующих составов, используемых для придания атмосферо-, водостойкости и морозостойкости строительным материалам как искусственного, так и естественного происхождения, а также для гидрофобизации сорбентов для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов

Наверх