低voc二烷基-官能烷氧基硅氧烷、方法及其作为矿物建筑材料用疏水化浸渍剂的用图_3

文档序号:9257813阅读:来源:国知局
量,其中基团R相同或不同 且R是具有1至2个C原子的烷基。该方法也可以用式III的硅烷的给定混合物进行,其 基团X根据备选方案包含a) X在每种情况下是-OR和氯或 b) X在每种情况下是-OH和-0R。
[0051] 本发明还提供在催化剂存在下进行水解和/或缩合的方法;特别地,在水解和/或 缩合后从该组合物中除去催化剂。优选的催化剂是酸性催化剂,如无机酸、有机羧酸,优选 挥发性酸,如HC1、甲酸、乙酸、乳酸,其可以在蒸馏中通过给定条件至少部分分离掉。在不添 加氯化氢的方法备选方案中,可以适宜地添加催化剂以实施该方法。
[0052] 该方法优选在给定温度范围内进行。因此,该方法中的水解和/或缩合优选在25 至80°C的温度范围内进行,特别进行10分钟至10小时,优选30分钟至2小时,特别优选大 约1小时,并优选随后在真空中在小于等于70°C的组合物温度,如液相温度下从该组合物 中除去稀释剂,尤其是醇,和/或水。优选除去作为与水的共沸物的稀释剂。优选在小于等 于60°C的组合物温度下除去稀释剂。
[0053] 下面描述一个特别优选的方法变体,其中所述方法包含步骤 -引入至少一种通式III的硅烷, _a)添加稀释剂或反应介质,特别是至少一种醇,和水作为醇/水混合物,或b)分开 添加稀释剂或反应介质醇和水, -在25至80°C的温度范围内,特别是在小于等于75°C下进行水解和/或缩合,优选进 行20分钟至2小时,优选30分钟至1. 5小时, -在真空中,特别是在大约1毫巴下,和在低于65°C,特别低于60°C的组合物温度,例 如液相温度下除去稀释剂或反应介质醇和任选水,和任选地 -获得所述组合物。
[0054] 该硅氧烷也可以有利地根据EP 0 814 110、EP I 205 481、EP I 205 505制备。
[0055] 本发明还提供包含本发明的组合物或根据本发明的方法获得的组合物、包含至少 一种助剂和任选溶剂和/或添加剂的配制品。该配制品可以是液体配制品、粉末状配制品、 糊状配制品、乳状液、分散体或膏状配制品。
[0056] 因此,本发明的组合物可作为浓缩物、作为稀释物或作为低粘度至高粘度的水性 糊状乳状液中的油相存在并施用。从技术角度看,例如在DE 10 2005 004 871 Al或EP 0 538 555 Bl中详细描述了水性乳状液的制造。也可以根据EP 0 814 110、EP 1 205 481、 EP 1 205 505或WO 06/081892将本发明的二烷基-官能的烷氧基硅氧烷低聚物的组合物 制成配制品。
[0057] 为了改进施用性质,可以根据已知方法将本组合物配制成低-或高粘度的水性乳 状液,其中活性成分组合物油相的粘度在这种情况下通常保持不变。在这种情况下,优选将 活性成分配制成添加到混凝土搅拌水中的水性乳状液,以确保尽可能均匀的分布。
[0058] 除活性成分组分外,本发明的组合物还可包含溶剂和/或增溶剂,如矿物油、汽油 径(Benzinkohlenwasserstoff)、此外己二酸二异十三烷基醋、水、乳化剂、流变助剂、任选 以及增稠助剂,如细碎粘土、沉淀二氧化硅、气相二氧化硅或它们的相应混合物作为附加组 分。
[0059] 本发明还提供该组合物用于基底表面的低VOC疏水处理和用于主体中的材料的 疏水处理的用途,其中吸水率的降低大于等于30%且VOC含量小于等于100 g/L。该组合物 的优选应用能实现相对于未处理的基底计基底的吸水率的降低大于等于50%,优选大于等 于70%,特别优选大于等于90%,且VOC含量的释放小于等于100 g/L,特别小于等于90 g/ L,优选小于等于80 g/L,特别优选小于等于75 g/L。上述数值涉及在总组合物中具有大于 等于90重量%,特别大于等于98重量%,优选大于等于99重量%的硅氧烷含量的组合物。 根据本发明,硅氧烷被理解为是式I的硅氧烷和任选式II的硅氧烷,或者此外包含式II的 硅氧烷以及一定含量的式III的硅烷的组合物。
[0060] 本发明还提供本发明的组合物或可通过本发明的方法获得的组合物用于基底表 面的疏水处理和用于主体中的材料的疏水处理,用于矿物建筑材料,尤其是多孔矿物建筑 材料的疏水处理,用于多孔矿物基底,优选硅酸盐材料,特别是建筑材料,如混凝土、纤维水 泥、粘土、砖、大理石、花岗岩、砂岩或石灰砂岩、砖、砂浆抹面、灰浆、石膏的疏水处理,用于 硅酸盐复合材料,如例如用于制造卫浴陶瓷和/或厨房面板的天然石材-/石英-复合材 料,陶瓷、天然建筑材料、复合材料的疏水处理,用于形成水或水蒸汽阻隔,作为用于形成防 水阻隔的组合物中的添加剂,木材复合材料、木材聚合物(厚木板、镶木地板),作为包含聚 合物的组合物中、涂料中的添加剂,作为用于形成水和蒸汽阻隔的粘合剂中的添加剂,作为 干燥剂、防沫剂、护理组合物助剂(特别在化妆品配制品、织物配制品或者天然或合成皮革 用配制品中),作为织物或纤维组合物添加剂的用途。
[0061] 该组合物通过喷涂、抹涂、辊涂或刮涂使用。该组合物有利地以大于50克/平方 米,特别大于100克/平方米的量施加到基底表面上,特别施加到混凝土表面上。
【具体实施方式】
[0062] 通过下列实施例更详细阐明本发明,但它们不限制本发明的主题。
[0063] 测定 VOC 含量的方法:根据 ASTM D 5095-91 "Standard Test Method for Determination of the Nonvolatile Content in Silanes, Siloxanes and Silane-Siloxane Blends used in Masonry Water Repellents"测定非挥发部分并根据 ASTM D 3960 计算 VOC 含量。
[0064] 实施例: 下文的所有数值为基于最终配制品的总质量计的份数和重量%。
[0065] 实施例1 在氮气覆盖下在带有温度传感器、滴液漏斗和回流冷凝器的500毫升实验室搅拌反应 器中预先装入200克正辛基甲基二氯硅烷,接着在30-70°C下在大气压下计量加入121克乙 醇和12. 7克水的混合物。该混合物在大约70°C下在温和回流下搅拌大约1小时。此后施 加低至大约1毫巴的真空并在低于60°C的液相温度下蒸馏除去乙醇。分离出157克具有下 列性质的产物: 游离乙醇:〇· 1% (质量) 平均摩尔质量:766 g/mol 粘度(20°C) 22. I mPa · s 根据 ASTM D 5095 的 V0C: 0 g/1, I g/1 低聚度:η*= 4,环四硅氧烷 0.8 mol H20/mol Si〇
[0066] 实施例2 在氮气覆盖下在带有温度传感器、滴液漏斗和回流冷凝器的500毫升实验室搅拌反应 器中预先装入200克正辛基甲基二氯硅烷,接着在30-70°C下在大气压下计量加入121克乙 醇和9. 5克水的混合物。该混合物在大约70°C下在温和回流下搅拌大约1小时。此后施加 低至大约1毫巴的真空并在低于60°C的液相温度下蒸馏除去乙醇。分离出172克具有下列 性质的产物: 游离乙醇:〇· 1% (质量) 平均摩尔质量:678 g/mol 粘度(20°C) : 9. 0 mPa · s 根据 ASTM D 5095 的 VOC: 66 g/1 低聚度:η*=3· 5 0.6 mol H20/mol Si〇
[0067] 实施例3 在氮气覆盖下在带有温度传感器、滴液漏斗和回流冷凝器的500毫升实验室搅拌反应 器中预先装入200克正辛基甲基二氯硅烷,接着在30-70°C下在大气压下计量加入121克乙 醇和7. 9克水的混合物。该混合物在大约70°C下在温和回流下搅拌大约1小时。此后施加 低至大约1毫巴的真空并在低于60°C的液相温度下蒸馏除去乙醇。分离出162克具有下列 性质的产物: 游离乙醇:〇· 3% (质量) 平均摩尔质量:640 g/mol 粘度(20°C) : 6. 9 mPa · s 根据 ASTM D 5095 的 VOC: 72 g/1 低聚度:η*=3· 3 0. 5 mol H20/mol Si〇
[0068] 实施例4 在氮气覆盖下在带有温度传感器、滴液漏斗和回流冷凝器的500毫升实验室搅拌反应 器中预先装入78. 6克正丙基甲基二氯硅烷,接着在30-70°C下在大气压下计量加入69克乙 醇和5. 4克水的混合物。该混合物在大约70°C下在温和回流下搅拌大约1小时。此后施加 低至大约1毫巴的真空并在低于60°C的液相温度下蒸馏除去乙醇。分离出54. 0克具有下 列性质的产物: 平均摩尔质量:544 g/mol 粘度(20°C) : 3. 2 mPa · s 根据 ASTM D 5095 的 VOC: 332 g/1 低聚度:η* =4. 6 0.6 mol H20/mol Si〇
[0069] 实施例5 在氮气覆盖下在带有温度传感器、滴液漏斗和回流冷凝器的500毫升实验室搅拌反应 器中预先装入85. 5克异丁基甲基二氯硅烷,接着在30-70°C下在大气压下计量加入69克乙 醇和5. 4克水的混合物。该混合物在大约70°C下在温和回流下搅拌大约1小时。此后施加 低至大约1毫巴的真空并在低于60°C的液相温度下蒸馏除去乙醇。分离出63. 5克具有下 列性质的产物: 平均摩尔质量:499 g/mol 粘度(20°C) 3. 7 mPa · s 根据 ASTM D 5095 的 VOC: 324 g/1 低聚度:η*=3· 6 0. 6 mol H20/mol Si〇
[0070] 实施例6 使用80%来自实施例1的低聚辛基甲基硅氧烷(0.8 mol H20/mol Si)和20%来自实 施例5的低聚IBMDEO (0· 6 mol H2O/ mol Si)的混合物。
[0071] 根据 ASTM D 5095 的 VOC: 76 g/1。
[0072] 实施例7 使用90%来自实施例1的低聚辛基甲基硅氧烷(0.8 mol H20/mol Si)和10%来自实施 例12的IBTEO的混合物。
[0073] 根据 ASTM D 5〇95 的 VOC: 63 g/1。
[0074] 实施例8 -对比例 来自EP 0814110 Bl的实施例的低聚辛基三乙氧基硅烷 1. 2 mol H2O /mol Si〇
[0075] 实施例9 -对比例
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