含有有机硅化合物的混合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及含有有机硅化合物的混合物及其应用。本发明专利技术涉及一种可分散、可再分散或溶解于水中的混合物或水性组合物用于防护基材不受腐蚀的用途，其中，混合物或组合物基于至少一种溶于水的有机聚合物和至少一种有机硅化合物。另外，本发明专利技术还涉及一种可分散、可再分散或溶解于水中的混合物，其基于至少一种溶于水中的有机聚合物和至少一种具有至少一个Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ和／或具有至少一个Ｓｉ－Ｓｉ键的有机硅化合物，其中，溶于水的有机聚合物的含量以溶于水的有机聚合物和有机硅化合物的总和来计，在约４０至约８０重量％质检，或者有机硅化合物是烷基烷氧基硅氧烷的低聚物混合物，并且其中低聚物混合物含有５０至１００重量％的烷基烷氧基硅氧烷并且它们具有２至２０的低聚度。另外，也请求保护了本发明专利技术混合物的制备方法及其应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于至少一种溶于水的有机聚合物和有机硅化合物的 混合物用于保护基材不受腐蚀的应用，基于至少一种溶于水的有机聚合 物和有机硅化合物的混合物以及制备该混合物的方法。
技术介绍
在化学中，腐蚀指的是材料与其周围的物质发生化学反应，其中在 材料上产生可测得的变化。通常，材料是金属。但是该术语也可以用于 其他材料，诸如玻璃、水泥、砂浆和其他无机建筑材料。另外也存在着 各种腐蚀类型，例如会形成氧化层如锈的氧气腐蚀，氢腐蚀，也称为酸 腐蚀，氲致脆化，玻璃腐蚀——该过程中玻璃水杯和其他玻璃制品的表 面会发生结构性改变并且可以肉眼辨认出有不再可去除的乳灰色浑 浊——以及细菌厌氧腐蚀。为抑制这类现象，现有大量的各种腐蚀抑制剂，它们都特别推荐来 保护混凝土材料中的钢材。有 一 些也是粉末状的并且可以以该形态或者 以溶'液形式添加。在诸如EP1176125A1中就记载了芳族磺酸化合物以及它们的金属盐 用于混凝土并特别是用于修补砂浆中。GB1153178中记载了水溶性铬酸盐、硝酸盐或亚硝酸盐与选自芳族 或杂环胺的盐的组合物，其作为腐蚀抑制剂用于混凝土材料中。其缺陷 特别在于，当混凝土中氯化物含量较高时，必须要掺入相对较高含量的 亚硝酸盐或硝酸盐以提高效率。并且，有效成分由于分解反应而逐步消 耗这一点也是不利的。另外，JP6345512中描述了将诸如Zn、 Al、 Mg的金属粉末用于混凝 土或聚合物改性混凝土中作为腐蚀抑制剂。所有这些产品虽然适合作为腐蚀抑制剂来保护混凝土材料中的钢 材，但是它们对于这些建筑材料的拒水性却没有或者没有实质的影响。针对这方面的要求，US20040103814A1采用了由疏水化试剂、 一种 或多种链烷醇胺和任选地腐蚀抑制剂组成的混合物，这其中对于疏水化 试剂提出了特殊的要求。然而该体系是液态的并因此不能添加到粉末状的干燥砂浆混合物中。另外，也必须要添加疏水化试剂以及腐蚀抑制剂， 以此在砂浆中发挥出两种作用。硅烷和硅氧烷用作疏水化试剂已经公知几十年。它们通常只能作为 液体形式得到并且作为处理剂涂覆到固化的混凝土上。因为这些试剂主 要是通过喷涂法施用，所以通常还另外需要多个施用步骤，从而才能达 到所需的产品消耗量，也即所需的施用程度。这不仅是非常耗时而且还 很大程度地依赖于天气条件，例如不能是下雨或者刮大风。为能施涂更 多量，还研制出所谓的"膏剂，，。但一般而言，它们会导致材料进入基 材的渗入性变差，对于诸如混凝土的高密度基材这一点消极作用表现尤 甚。此外，对于较高低聚度的材料，基材表面也会出现变色或至少会出 现不理想的光泽或油状的外观，而这些都是由于高级低聚物无法渗入到 基材中而导致的。另外，在保护混凝土时，特别是对于钢筋混凝土以及对于钢筋加强 体，融冻盐或含氯化物的海洋环境也要求不仅仅只是疏水化作用，因为 建筑体中受腐蚀的金属会相当不利于建筑物的承受力。EP1205481A2公开了正丙基乙氧基硅氧烷的混合物及其乳液用于浸 渍无机基材表面。这些混合物以液体形式涂覆于经固化的表面上，并且 通常多次涂覆是必需的或者至少是有益的。EP1308428A2记载了液态硅烷或硅烷制剂用作腐蚀抑制剂的用途， 其中实质上是将它们涂覆于固化后的基材的表面上。其中并无记载粉末 形式的硅烷和硅烷制剂。EP0913370A1公开了一种制备均匀且疏水的混凝土的方法，也就是 所谓的材料疏水化方法，其中通过如此方法也能明显降低NaCl溶液的吸 收。为此，向其中添加含可水解的有机硅化合物的水乳液，且所述乳液 含有至少一种烷氧基硅烷和任选地含一种作为表面活性剂的有机硅化 合物。该体系是液态的并且无法毫不困难地转变为粉末形式，这就增加 了其特别是在低于水点的温度下的存储和运输的难度。另外，也不可能 制得用于制备含有这些体系的混凝土的干燥砂浆和/或粉末状配混物。EP0228657A2尤其教导了可再分散于水中或溶于水的不含水的粉 末，该粉末基于至少一种有机硅化合物，且其作为添加剂用于灰浆、水 硬性胶结剂、粘土或有色涂料中，以溶于水的形式用于松散材料的疏水 化处理或者作为用于细小颗粒的无机或有机材料的胶结剂。其中并无提及这种粉末用于水泥体系疏水化和/或保护体系、特别是为无机建筑材料 包裹的金属不受腐蚀的用途。另外，也无法毫无问题地制得这些粉末， 这也就增加了其生产、存储和使用的困难。EP0811584A1中提到了粉末形态的水泥材料，其包含粒化的疏水化 添加剂，且所述添加剂含有5至15重量％的有机聚硅氧烷成分，10至40 重量％的水溶性或水可分散性胶结剂和50至80重量％的载体颗粒。水泥 材料起的是疏水作用。其中并没有提到，这些产品可用于防护腐蚀。而 且其缺点是，对疏水作用负主要责任的有机聚硅氧烷只能以很少的量存 在于添加剂中。因此，相应地用量也必须專交多，而这又会由于其他成分， 诸如胶结剂和载体颗粒，而导致不利的效果。遗憾的是，所有这些措施都不足以来改良和维护建筑物并因此也就 不能满足较高的要求。尤其是以迄今已知的制剂和措施来对建筑用石或 建筑进行表面处理或疏水化，都不能充分地起到减少材料、特别是钢筋 腐蚀的作用。已经公知，除了应力裂紋之外，首先会特别由于环境和气 候的影响而使得建筑材料产生裂痕或脆化，由此，渗入到建筑体中去的 物质就会进一 步损坏建筑物。因此本专利技术所提出的任务是提供一种保护材料不受腐蚀的材料，其 特别能够以粉末形式添加到干燥制剂中，但也可以液态制剂形式使用。 关键一点是粉末要容易制备以及能稳定存放。若添加到干燥制剂中，则 它们应能良好地润湿并且材料应能良好分散、再分散或溶解，以保证快 速而最佳的分布。关键点还在于所述材料在用水搅拌的基质中应能够完 全发挥其作用。另外，其还应不具有毒性并且与水硬胶结成分不会或者 只会在很小程度上产生相互作用，从而使得不会出现诸如无机胶结成分 胶结延迟的问题。
技术实现思路
这一复杂的任务可以令人惊奇地通过使用如下物质来保护基材不 受腐蚀而得以解决一种可分散、再分散或溶解于水中的混合物(以下也简称为粉末)， 其基于至少一种溶于水的有机聚合物和至少一种有机硅化合物，或者一种含有至少一种溶于水的有机聚合物、至少一种有机硅化合 物和水的组合物。根据本专利技术，该任务可有益地根据权利要求中所述的 方案来解决。因此，本
技术实现思路
在于使用至少一种可分散、可再分散或溶于水中的混合物来保护基材不受腐蚀，所述混合物至少基于(i) 至少一种溶于水中的有机聚合物，和(ii) 至少 一种有机硅化合物，其中的有机硅化合物选自由有机官能化硅烷、聚硅烷、硅烷酯、硅 氧烷、硅酮和/或硅酸酯组成的一组。本专利技术的混合物或者根据本专利技术使用的混合物优选基于至少 一种 选自如下 一 系列只是举例性提及的物质的成分(i),即选自聚乙酸乙烯 酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、淀粉衍生物、聚丙烯酸酯、聚 丙烯酸甲酯、聚马来酸酯、溶于水的纤维素醚、溶于水的聚环氧乙烷、 溶于水的蛋白质。但也可以使用其他一些溶于水的聚合物作为成分(i)。 这里及以下，本申请中有关成分(i)的各公开内容也可列入成分(iii)中， 相应地反之亦然。作为成分(ii)可以使用大量的有机硅化合物，其中在本专利技术范畴内， "有机官能化"与"有机"同义，即表示硅化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
至少一种在水中可分散、可再分散或溶解的混合物保护基材不受腐蚀的用途，所述混合物至少基于：　（ｉ）至少一种在水中溶解的有机聚合物，和　（ｉｉ）至少一种有机硅化合物，　其中所述有机硅化合物选自由有机官能化硅烷、聚硅烷、硅烷酯、硅氧烷、硅酮和／或硅酸酯组成的组。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S吉斯勒布兰克，B斯坦德克，U克勒，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限责任公司，易来泰股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]