Производные винилтри-н-алкилоксисиланов в качестве гидрофобной добавки к ячеистобетонным смесям

 

Изобретение касается кремнийорганических веществ, в частности производных винилтри-н-алкилоксисиланов, где алкил - H-Cio-Ci4, в качестве гидрофобной добавки к ячеистобетонным смесям, которым они придают большую прочность. Цель - создание более эффективных добавок к бетонным смесям. Синтез новых веществ ведут из Cio С14-спирта и винилтрихлорсилана при 80°С до полного удаления HCI. Выход, %: найденная (вычисленная) мол. масса; п о; d г/см а) 40,2; 520(526); 39,3; 560 (568); 1.4488; 600(610); 1,4529; 0,8402; 1,4578; 0,8357; д) 15,2; 0,8315. Испытания новых добавок в бетонных смесях показывают увеличение его прочности на сжатие на 30%, снижение капиллярного подсоса в 3,2 раза и объемного водопоглощения на 35-40%. 1 табл, по; d 20, 1,4456; 0,8512; б) 0,8455; в) 31,7; г) 23.6; 645(652); 685(694); 1,4599;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИНЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4024976/04 (22) 12.02.86 (46) 23,11.92, Бюл. ¹ 43 (72) А. А. Семенов, В. И. Бабаев, Л. А. Курникова, В, П. Маслова и Н. 3, Костова (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 525638, кл. С 04 В 38/02, 1974. (54) ПРОИЗВОДНЫЕ ВИНИЛТРИ-Н-АЛКИЛОКСИСИЛАНОВ В КАЧЕСТВЕ ГИДРОФОБНОЙ ДОБАВКИ К ЯЧЕИСТОБЕТОННЫМ

СМЕСЯМ (57) Изобретение касается кремнийорганических веществ, в частности производных винилтри-н-алкилоксисиланов, где алкил— н-С1р-С14, в качестве гидрофобной добавки

Изобретение относится к области кремнийорганических соединений, конкретно к новым производным винилтри-н-алкилоксисиланов общей формулы

СН2=СНЯ(ОВ)з, (1) где R= C10H21; С11Н23; С12Н25; C13H27:

С14Н29 в качестве гидрофобной добавки к ячеистобетонным смесям.

Целью изобретения является повышение степени гидрофобизации и прочности ячеистобетонной смеси.

Пример 1, 205,4 г(1,3 моль) безводного децилового спирта помещают в четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой с ртутным затвором, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником. Медленно добавляют при перемешивании 56,47 г (0,35 моль) винилтрихлорсилана, реакционную смесь в течение 22 ч нагревают при

80 С с обратным холодильником до полного удаления хлористого водорода, Затем реак5Ц 1374719 А1 пм С 07 F 7/18, С 04 В 38/02

t 1 к ячеистобетонным смесям, которым они придают большую прочность. Цель — создание более эффективных добавок к бетонным смесям. Синтез новых веществ ведут из С1р—

С14-спирта и винилтрихлорсилана при 80 С до полного удаления HCI. Выход, %; найденная вычисленная) мол. масса; n D; d 2р, 2Р, 4 г/см; а) 40,2; 520(526); 1,4456; 0,8512; б)

39,3; 560 (568); 1,4488: 0,8455; в) 31.7;

600(610); 1,4529; 0,8402; г) 23.6; 645(652);

1,4578; 0,8357; д) 15,2; 685(694); 1,4599;

0,8315. Испытания новых добавок в бетонных смесях показывают увеличение его прочности на сжатие на 30%, снижение капиллярного подсоса в 3.2 раза и обьемного водопоглощения на 35 — 40%. 1 табл. ционную смесь дистиллируют под вакуумом (0,18 мм рт. ст.), получают 74,0 г (40,2%) винилтри-н-децилоксисилана.

Найдено: молекулярная масса(криоскопически) 520%; С=72,92; 72,95; % H=12,45;

12 48; % Si=5,38; 5,40; d 4=0,8512 г/см; и О=1,4456.

2д

Вычислено: молекулярная масса 526: %

С=73,0; % Н = 12,54; % Si=5,32, Пример 2. Винилтри-н-ундецилоксисилан получают в условиях, аналогичных примеру 1. Время реакции 27 ч. Продукт дистиллируют под вакуумом (0,18 мм рт, ст.).

Из 240,8 г (1,4 моль> безводного ундецилового спирта, 56,47 г(0,35 моля) винилтрихлорсилана получают 78,1 г (39,3%) силана, Найдено: молекулярная масса (криоскопически) 560; % С=73,87; 73,92; % H=12,58;

12 61; % Si==4,97; 5,01; d 4=0,8455 г/см, и о=1,4488, Вычислено: молекулярная масса 568; %

С=73,94; % Н=12,67; % Si=4,93.

1374719

l1 р и м е р 3, Винилтри-н-додецилоксисилан получают в условиях, аналогичных примеру 1, за исключением того, что винилтрихлорсилан прикапыаают в предварительно расплавленный спирт, время реакции 34 ч, продукт дистиллируют под вакуумом (0,08 мм рт. ст.), Из 279,0 r (1;5 моль) безводного додецилового спирта, 56,47 г(0,35 моль) вииилтрихлорсилаиа получают 67,7 r (31,7%) силана.

Найдено. молекулярная масса (криоскопичеки).600; % C=74,67, 74,72; % Н=12,67;

1271; / Sl=4,63; 4,65; d 4=0,8402 г/см; и о=1,4529.

Вычислено: молекулярная масса 610; %

С= 74,75; % Н = 12,78; Sl=4,59.

П р и M е р 4. Викилтри-н-тридецилоксисилан получа»от в условиях, аналогичных примеру 1, за исключением того, что время реакции составляет 42 ч и продукт дистиллируют под вакуумом (0,08 мм рт, ст.). Иэ 320 г (1,6 моль) безводного тридецилового спирта, 56,47 r (0,35 моль) винилтрихлорсилана получают 53,8 r (23,6%) силана.

Найдено: молекулярная масса (криоскопически) 645; % С=75,38; 75,43; % Н=12,81;

12 85; % Sl=4,32; 4,35; d =0.8357 г/см; и D=1.4578.

Вычислено; молекулярная масса 652; о/, С=-75,46 / Н = 12 88 о/ Sl=4 29

Пример 5. Винилтри-и-тетрадецилоксисилаи получают а условиях, аналогичкых примеру 1. Бремя реакции 50 ч. Продукт дистиллируют под вакуумом (0,08 мм рт,ст.), Из 324,4 r (1,6 моль) безводного тетрадецилового спирта. 56,47 г(0,35 моль) винилтрихлорсилана получают 36,9 г (15,2%) силана.

Найдено: молекулярная масса (криоско,ч „)685: о/ С 7595; 7600; о)

12 92; / Sl=4,07, 4,10; d 4=0,8315 г/см; п o=1,4599.

Вычислено: молекулярная масса 694; %

C — 76 08 о/ Н 12 9"7. % 8» 4 03

В ИК-спектрах полученных винилтри-налкилоксисиланоа четко наблюдаются интенсивные,полосы при 1100 см1, приписываемые валенткому колебанию связи Sl — О в группе Sl-G-С.

Испытания соединений проводят на смесях следующего состава, мас.%:

Минеральное вяжущее 33-45

Формула изобретения

П рои заоди ы е в и н ил три-н-ал килоксисиланов общей формулы

Снг=сн Я!(ОЯ)з, Кремнезем истый компонент 47,94-61,93

Порообраэователь 0,06-0,07

Эмульсия заявляемых соединений+), 5-7

*) состав эмульсии, мас.%:

Заявляемые соединения 50-60

Вода 39-48

Мыло 1-2

Последовательность операций при приготовлении ячеистобетонной смеси следующая: размолотый до удельной поверхности

2000 г/см кремиеземистый компонент сог вместно с цементом загружают в смеситель и перемешивают с водой в течение 1 — 2 мин, Затем загружа»от известково-кремнеземистое вещество и перемешивают еще 2-3

20 мин. После чего добавляют при перемешивании эмульсию заявляемых соединений и вводят порообразователь. После перемешивания из ячеистобетонной смеси формуют образцы-кубы с ребром 100 мм, которые проходят тепловлажностную обработку в .аатоклаве по режиму 2+8+2 при 8 ати. Па- раллельно готовят образцы-кубы на эмульсии тяжелого жидкого топлива.

Приготовленные образцы испытывают на водопоглощекие и предел прочности на сжатие. Среднее значение водопоглощеиия в каждой серии (состоящей из 3 образцов) определяют как среднее арифметическое величин водопоглощения отдельных образ35 цов.

Среднее значение предела прочности на сжатие а каждой серии (состоящей иэ 6 образцов) определяют как среднее арифметическое величин прочности отдельных образцов.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из результатоа испытаний видно, что преимущества синтезированных гидрофобных добавок перед известной (тяжелое жидкое топливо) и взятой для сравнения (наилучшей) добавкой на основе винилтрии-нонилоксисилана заключается в том, что они уменьшают обьемиое водопоглощекие ячеистого бетона на 35 — 40%, капиллярный подсос а 3,2 раза и увеличивают его прочность на сжатие на 30 /. где В=С1аНг1; С11Нгз, С1г Нг9; С1зНг7; С14Нг9: в качестве гидрофобной добавки к ячеистобетонным смесям.

1374719

5 .

Физико-химические показатели ячеистого бетона. содержащего в своем составе эмульсию производных винилтри-н-алкилоксисиланов (концентрация эмульсии в смеси 5- 7 мас, ь ) Капиллярный подсос эа 72

Объемное водопоглощение, Ус (по ГОСТу12852-67) .Ячеистый бетон через 72 ч через 2 ч

13,5

33,6

19,5

0,55-0,58

8,4

30,2

0,52-0,57

17,1

7,3

13,0

19,2

0,58-0,63

13,1 вин илтри-н-децилоксисилан

1 1,0

6,2

0,60-0,65

17,9

12,8 винилтри-н-ундецилоксисилан

0,63-0,68

5,4

9,5

16,2

12,0 в инилтри-н-додецилаксисилан

8,0

13,0

8.9

4,5

0,70-0,76 винилтри-н-тридецилоксисилан

0,72-0,78

3,7

6,5

12,4

8,1

2,3

4,0

0,76-0,83

12,1

7,4

Составитель О.Минаева

Редактор B.Ôåëüäìàí Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Мотыль

Заказ 551 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Из известной смеси (по авт.св, N.

525638 ) Иэ смеси, содержащей в качестве эмульсии метилсиликонат натрия

Из смеси, содержащей в качестве эмульсии винилтри-н-нонилоксисилан

Из п редлагаемой смеси, содержащей в качестве эмульсии винилтри-н-тетрадецилоксисилан

Прочность на сжатие, МПа высота капиллярного по соса мм количество поглощенной влаги