ВОДНЫЙ ГИДРОФОБИЗИРУЮЩИЙ СОСТАВ Российский патент 2008 года по МПК C08L83/04 C09D183/04 

Описание патента на изобретение RU2330052C1

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 эффектАлкил (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.%10,50,22-1:0,4481,2818,00,7231,81,7-1,820,9-0,391:0,4381,1117,61,2941,71,5-1,731,30,56-1:0,4180,9417,21,8641,61,6-1,845,02,17-1:0,4379,3313,57,1751,21,2-1,357,34,2-1:0,5778,310,211,560,70,8-1,06 прототипнет4,2--77,318,5-6-73,02,0-2,7

Похожие патенты RU2330052C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОСТАВА ДЛЯ ГИДРОФОБИЗАЦИИ 1997
  • Трофимов В.М.
  • Мовчанюк В.М.
RU2093630C1
Гидрофобизирующий состав для ограничения водопритоков 2023
  • Кукулинская Екатерина Юрьевна
  • Костюков Сергей Владимирович
  • Черкасова Виктория Евгеньевна
  • Олейников Андрей Николаевич
  • Калиниченко Виктор Евгеньевич
  • Головачева Светлана Владимировна
  • Минченко Юлия Сергеевна
RU2798450C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО ОГНЕСТОЙКОГО ТЕПЛОЗВУКОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 1994
  • Романов В.А.
  • Сергеев А.М.
  • Трофимов В.М.
  • Чернышев С.В.
RU2036267C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГИДРОФОБИЗАЦИИ СИЛИКАТНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2004
  • Розенкова Ирина Валентиновна
RU2273623C1
Способ получения теплозвукоизоляционного материала 1980
  • Майофис Алла Дмитриевна
  • Корепанова Людмила Валентиновна
  • Чистяков Борис Захарович
SU994455A1
СТАБИЛИЗАТОР КОЛЛЕКТОРСКИХ СВОЙСТВ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА 2006
  • Кириллин Виктор Иванович
  • Ашигян Дмитрий Григорьевич
  • Писарев Константин Александрович
  • Григорьев Сергей Юрьевич
RU2312880C1
МАСЛЯНО-СИЛИКОНОВЫЙ ГИДРОФОБИЗАТОР-ОБЕСПЫЛИВАТЕЛЬ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2007
  • Травкин Александр Евгеньевич
  • Демидов Игорь Васильевич
  • Копылов Виктор Михайлович
  • Астапов Борис Александрович
  • Петроградский Артем Викторович
  • Канашов Сергей Станиславович
RU2351622C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИНООКСИАЛКИЛЕНСОДЕРЖАЩЕГО ОЛИГОАЛКОКСИСИЛОКСАНА И САМОЭМУЛЬГИРУЮЩИЕСЯ КОМПОЗИЦИИ НА ЕГО ОСНОВЕ 2008
  • Иванов Владимир Васильевич
  • Маркузе Инна Юрьевна
  • Копылов Виктор Михайлович
  • Криволапова Ольга Витальевна
  • Кирилин Алексей Дмитриевич
RU2389734C1
СОСТАВ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ КЕРАМИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2009
  • Уставщиков Олег Борисович
  • Кузнецов Петр Александрович
  • Фомичев Алексей Михайлович
RU2458026C2
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА НА МАГНЕЗИАЛЬНОМ ВЯЖУЩЕМ 2000
  • Мовчанюк В.М.
  • Трофимов В.М.
  • Пузанов С.Н.
RU2162455C1

Реферат патента 2008 года 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.

Формула изобретения RU 2 330 052 C1

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 натрия78,3-81,3силикат натрия и/или калия10,2-18,0продукт взаимодействия алкилполигидридсилоксанас 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.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2330052C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОСТАВА ДЛЯ ГИДРОФОБИЗАЦИИ 1997
  • Трофимов В.М.
  • Мовчанюк В.М.
RU2093630C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕКУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ МАХОРКИ 2011
  • Квасенков Олег Иванович
RU2441422C1
ГИДРОФОБИЗИРУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ 1993
  • Некрасов А.А.
RU2089585C1
Гидрофобизирующий состав 1980
  • Качура Борис Антонович
  • Мчедлов-Петросян Отар Петрович
  • Волченок Светлана Андреевна
  • Тупицын Юрий Анатольевич
  • Здоренко Владимир Алексеевич
SU905257A1
JP 2002069246 A, 08.03.2002.

RU 2 330 052 C1

Авторы

Гармашова Лилия Владимировна

Лазаренко Виталий Яковлевич

Трофимов Валентин Михайлович

Гармашов Дмитрий Евгеньевич

Даты

2008-07-27Публикация

2006-11-15Подача