用于建筑材料疏水化处理的有机硅化合物的水乳剂制造技术

一种粘稠的水乳剂，包含以下组分（Ａ），选自（Ａ１）Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］－烷基－Ｃ↓［２］－Ｃ↓［６］－烷氧基硅烷和（Ａ２）含烷氧基的有机聚硅氧烷，和如果需要的（Ｂ）有机硅聚氧烷，除有机硅氧烷单元，该有机硅聚氧烷还含有通过ＳｉＣ键连取代基的、含碱性氮原子的硅氧烷单元，其中有机聚硅氧烷的胺值至少为０．０１，和（Ｃ）乳化剂。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机硅化合物的水乳剂，及其制备方法和用途。有机硅化合物被用于建筑物防护的主要原因是它们具有卓越的抗水及灰尘侵入的性能。有机硅化合物的水乳液对环境无害并有很好的生理可耐受性。在高处作业时乳液易于滴落。如果需对建筑材料的垂直表面进行特别深的浸渍时，就必须涂多层水乳液，因为如果刷涂或喷涂过厚时它们会淌走。另外在喷涂乳液时形成非所希望的气溶胶。用水清洗过的建筑材料表面必须干燥以使乳液能浸透至一合适的程度。包含无机增稠剂的硅氧烷或硅烷组合物可在建筑材料上涂成较厚的涂层。该硅氧烷或硅烷渗透到建筑材料中，而增稠剂则存留在其表面上。US-A-4,076,868描述了用表面积至少为50m2/g的二氧化硅增稠的甲基聚硅氧烷的甲苯溶液；该溶液可使建筑材料具有疏水性。但它对环境有害，生理可耐受性也不好。WO 95/25706描述了使用包含硅烷和/或硅氧烷和分层矿物，如膨润土或蒙脱土的凝胶状组合物以使无机建筑材料具有疏水性的方法。包含无机增稠剂的组合物的缺点是必须在使用后把分层矿物完全除去以避免建筑材料脱色。同时增稠剂也须被处置。而且由于增稠剂可塞住建筑材料的细孔，使得硅烷和硅氧烷的渗透深度也有限。本专利技术的目的是提供一种简单易行的，对环境无害并有好的生理可耐受性的，用于多孔建筑材料及建筑涂层疏水化处理的，有长的贮藏稳定期的有机硅化合物的制备方法。本专利技术涉及一种粘稠的水乳剂，包含以下组份(A)，选自(A1)C1-C20-烷基-C2-C6-烷氧基硅烷和(A2)含烷氧基的有机聚硅氧烷，和如果需要的(B)有机硅聚氧烷，除有机硅氧烷单元，该有机硅聚氧烷还含有通过SiC键连取代基的、含碱性氮原子的硅氧烷单元，其条件是有机聚硅氧烷的胺值至少为0.01，和(C)乳化剂。使用术语乳剂是指糊状的含水组合物，其是含活性化合物、水和乳化剂的乳液系统。乳剂中不含固体。该新型的水乳剂可全部浸透至建筑材料中。这样在使用后很快就能见到成水珠效应。由于不含可沉降的固体，该水乳剂有特别长的贮藏稳定期。该水乳剂不含溶剂，但由于制备方法上的原因，如果使用(B)和(C)时可含以组分(A)总重计高达1％的烃类化合物。该水乳剂优选为不含有机溶剂，如烃类。这样该水乳剂可用水容易地从非多孔性基底，如窗户上洗去。特别是使用工具也易于用水清洗。该水乳剂为粘稠的，优选为无色的涂料，它具有膏状的稠度，可用刷子、滚子或抹刀进行涂覆。以下定义该水乳剂的稠度用抹刀或喷涂等方法在混凝土或沙-灰砖的垂直表面涂1mm厚的涂层。稠度界定为，在涂覆后尚未被基底全部吸收前，该乳剂下滑不多于5cm，优选为不多于1cm，特别优选为不下滑。C1-C20-烷基-C2-C6-烷氧基硅烷(A1)优选为包含1或2个相同或不同的、可被卤素取代的、通过SiC键合的一价C1-C20-烷基基团，剩余的基团为相同或不同的C2-C6-烷氧基。甲氧硅烷水解太快，不能得到适当的贮藏稳定期。C1-C20-烷基的实施例有甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，特丁基，正戊基，异戊基，新戊基和特戊基；己基如正己基；庚基如正庚基；辛基如正辛基，和异辛基如2，2，4-三甲戊基；上基如正壬基；癸基如正癸基和十二烷基如正十二烷基；环烷基如环戊基，环己基；4-乙基环己基和环庚基，降冰片烷基和甲基环己基。卤代C1-C20-烷基的例子有氟代-，氯代-，溴代-和碘代-的烷基，如3，3，3-三氟正丙基，2，2，2，2，2，2-六氟异丙基和七氟异丙基。特别优选为未取代的C1-C12-烷基。C2-C6烷氧基的例子有乙氧基，正丙氧基，异丙氧基，正丁氧基，异丁氧基，二级丁氧基和特丁氧基；戊氧基如正戊氧基，和己氧基如正己氧基。特别优选为乙氧基。烷氧基可为卤原子取代的，但不是优选的。该水乳剂可包含含有烷氧基的有机聚硅氧烷(A2)或多种有机聚硅氧烷的混合物，有机聚硅氧烷中还可含羟基，这样使得易于与建筑材料结合。有机聚硅氧烷(A2)的最大粘度优选为2000mPa.s，这样可在砖石的多孔表面上有很好地分布。当然也可使用更高粘度的有机聚硅氧烷，甚至是固体，如分子量为2000至10,000g/mol的固体甲基硅酮树脂，其玻璃转化温度范围为40℃至50℃。但在制备该新型乳剂前它们必须溶于硅烷(A1)中。特别适用的有机聚硅氧烷(A2)具有通式(I)的结构单元RxSi(OR1)ySi(OH)2O4-x-y-z2----(I)]]>其中R 为相同或不相同的、可为卤素取代的、通过SiC键连的一价C1-C10-烷基，R1为相同或不相同的、一价的C1-C6烷基，x 为0，1，2，或3，平均0.8至1.8，y 为0，1，2，或3，平均0.01至2.0z 为0，1，2，或3，平均0.0至0.5，其条件是x，y，z总和最多为3.5。25℃下有机聚硅氧烷(A2)粘度优选为10mPa.s至50,000mPa.s，特别优选为50mPa.s至5000mPa.s。C1-C20-烷基的例子有上述有机烷氧硅烷(A1)中提到的C1-C20-烷基和卤代C1-C20-烷基，链烯基，如乙烯基，烯丙基，n-5-己烯基，4-乙烯基环己基和3-降冰片烯基；芳基，如苯基，联苯基，萘基，蒽基，和菲基；烷芳基，如o-、m-、p-甲苯基，二甲苯基和乙苯基；芳烷基，如苄基，和α-和β-苯乙基。特别优选为未取代的C1-C12-烷基和苯基。虽然在上式中未做表示，但是一些基团R可为直接键合在硅键上的氢原子所取代，但这并不是优选的。R1的例子有甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，二级丁基和特丁基；戊基如正戊基，和己基如正己基，特别优选为乙基。x的平均值优选为0.9至1.1，y的平均值优选为0.4至1.2，z的平均值优选为0.0至0.2。有机聚硅氧烷(A2)的例子有甲基三氯硅烷和任选的C1-C8-烷基三氯硅烷或苯基三氯硅烷和乙醇反应的产物，如具有下例经验式的有机聚硅氧烷CH3Si(OC2H5)0.8O1.1或C6H5Si(OC2H5)0.72O1.14。可选来与组份(A)复合使用的有机聚硅氧烷(B)优选为具有通式(II)结构单元的有机聚硅氧烷Ra2Rb3(OR4)cSiO4-a-b-c2----(II)]]>其中R2为相同或不相同的，一价的，可为卤代的，通过SiC键连的不含碱性氮原子的C1-C20-烷基。R3为相同或不相同的，一价的，可为卤代的，通过SiC键连的含碱性氮原子的C1-C30-烷基。R4可相同或不同，可为氢原子或C1-C6烷基，a 为0，1，2，或3，b 为0，1，2，或3，平均至少为0.05，c 为0，1，2，或3，其条件是a，b，c总和小于或等于3，有机聚硅氧烷(B)的胺值至少为0.01。胺值定义为中和1g有机聚硅氧烷(B)所需1N HCl的毫升数。有机聚硅氧烷(B)的胺值优选为至少0.1，特别优选为至少0.2，优选为最大8，特别优选为最大4。R2的例子及优选例在上述取代基R中已列出。特别优选为甲基和异辛基。烃基，特别是甲基优选为键合到每个键合有一氢原子的硅原子上。基团R3优选为具有通式(III)的基团R52NR6-其中R5可相同或不同，可为氢或任意取代的一价C1-C10烃基或C1-C10氨基烃基，R6为二价的C1-C15烃基。基团R5的例子为上述基团R中的烃基和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘稠的水乳剂，包含组份（Ａ），选自（Ａ１）Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］－烷基－Ｃ↓［２］－Ｃ↓［６］－烷氧基硅烷和（Ａ２）含烷氧基的有机聚硅氧烷，和如果需要的（Ｂ）有机硅聚氧烷，除有机硅氧烷单元，该有机硅聚氧烷还含有通过Ｓｉ Ｃ键连的取代基的、并含碱性氮原子的硅氧烷单元，其条件是有机聚硅氧烷的胺值至少为０．０１，和（Ｃ）乳化剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯迈尔，英格博格柯尼希卢默尔，阿尔伯特豪斯伯格，
申请(专利权)人：瓦克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]