Состав для нанесения покрытия на основе порошков, содержащих редиспергируемые в воде водорастворимый полимер и кремнийорганическое соединение, а также способ нанесения покрытия

 

Описывается новый состав для нанесения покрытия на основе порошков, включающих редиспергируемые в воде водорастворимый полимер и кремнийорганические соединения, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганических соединений он содержит по меньшей мере одно низкомолекулярное кремнийорганическое соединение с вязкостью до 5000 мм²/с при 25^oС и по меньшей мере одну высокомолекулярную органополисилоксановую смолу с вязкостью по меньшей мере 100000 мм²/с при 25^oC или являющуюся твердой при комнатной температуре. Описывается также способ нанесения покрытия. Технический результат - возможность применения в составах более доступных низкомолекулярных кремнийорганических соединений с получением составов высокого качества. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к составу для нанесения покрытия для минеральных грунтовых поверхностей на основе порошков, содержащих редиспергируемые водорастворимый полимер и кремнийорганическое соединение, а также к способу нанесения покрытия.

Составы покрытий на основе силиконовой смолы, особенно пигментированные системы для нанесения тонких и толстых покрытий, известны как (эмульсионные) краски на основе силиконовой смолы и штукатурки на основе силиконовой смолы и применяются особенно для покрытия минеральных грунтовых поверхностей, например строительных материалов, как штукатурка, бетон, фиброцемент, естественный камень и т.п. В качестве связующих веществ для подобных составов для покрытий на основе силиконовой смолы применяют обычно эмульсии силиконовых смол. См., например, на патент ФРГ 37 13 126 А (Вакер-Хеми ГмбХ; изданный 3 ноября 1988) или соответствующий патент США 4 833 187.

Специалисты часто определяют краски на основе силиконовой смолы следующим образом: a) разбавляемые водой краски на основе силиконовой смолы в качестве связующих веществ содержат преимущественно силиконовые смолы; b) применяют обычные хорошо показавшие себя в области дисперсионных и минеральных красок для наружных работ наполнители и вспомогательные вещества, а также пигменты; c) общее содержание связующего вещества следует выбирать таким образом, чтобы были выполнены требования, предъявляемые к свойствам - водоотталкивание, пропускание водяного пара и т.д.

В европейских стандартах фасадные краски подразделяют в зависимости от их состава, их внешнего вида и их физических свойств. При этом покрывающий состав называют по содержащемуся в нем связующему веществу, существенные свойства которого являются определяющими. В случае краски на основе силиконовой смолы связующим веществом является силиконовая смола. Из физических свойств указаны, в частности, пропускание водяного пара и водопроницаемость. Краску на основе силиконовой смолы классифицируют, в общем, относительно пропускания водяного пара как высокого качества и относительно водопроницаемости как низкого качества. Эти свойства высокого пропускания водяного пара, но низкой водопроницаемости красок на основе силиконовой смолы, и их долговечность можно объяснить, в основном, применением в качестве связующего вещества силиконовой смолы.

Порошки, содержащие редиспергируемые в воде кремнийорганические соединения, и способы их получения известны. Так, например, европейский патент ЕР 228 657 В (Вакер-Хеми ГмбХ; изданный 16 марта 1994) или соответствующий патент США 4 704 416 описывают порошки, содержащие редиспергируемые в воде водорастворимый полимер и по меньшей мере одно органическое соединение кремния, которые получают распылительной сушкой водных смесей. Подобные порошки служат как добавки к штукатуркам, гидравлическим связующим веществам, к глине или к пигментированным краскам, в разбавленной водой форме для гидрофобизации сыпучих материалов и как связующие вещества для высокодисперсных неорганических или органических веществ. При этом следует сослаться на европейский патент ЕР-В 279 373 (Вакер-Хеми ГмбХ; изданный 28.04.93) и на патент ФРГ 37 04 439 А (Вакер-Хеми ГмбХ; изданный 25 августа 1988) или на соответствующий патент США 4 851 047.

Предметом изобретения является состав для нанесения покрытия на основе порошков, содержащих редиспергируемые в воде водорастворимый полимер и кремнийорганические соединения, отличающийся тем, что кремнийорганические соединения состоят из по меньшей мере одного низкомолекулярного кремнийорганического соединения с вязкостью максимально 5000 мм²/с при 25^oC и по меньшей мере одной высокомолекулярной органополисилоксановой смолы, которая имеет вязкость по меньшей мере 100000 мм³/с при 25^oC или является твердой при комнатной температуре.

При этом для покрытий по изобретению пригодны порошки, которые содержат и низкомолекулярное кремнийорганическое соединение, и высокомолекулярную органополисилоксановую смолу, или можно применять также комбинацию порошка, который содержит только низкомолекулярное кремнийорганическое соединение, с порошком, который содержит только высокомолекулярную органополисилоксановую смолу.

В отношении покрытий по изобретению речь идет преимущественно о составах, в случае необходимости, пигментированных тонких, пастообразных и порошкообразных покрытий для минеральных грунтовых поверхностей. Примерами составов для тонких покрытий являются грунтовки. Примерами составов для пастообразных покрытий являются водорастворимые, готовые к нанесению краски и штукатурки на основе силоксановой смолы. Примерами составов для порошкообразных покрытий являются краски в порошке и сухие штукатурки.

Применяемые по изобретению низкомолекулярные кремнийорганические соединения преимущественно имеют вязкость от 0,5 до 200 мм²/с, особенно предпочтительно от 0,5 до 100 мм²/с, в частности от 1 до 30 мм²/с, соответственно при 25^oC.

Что касается применяемых по изобретению низкомолекулярных кремнийорганических соединений, речь идет преимущественно о таких соединениях формулы или из единиц формулы R_a(R¹O)_bSiO_[4-(a+b)]/2, (I) причем R может быть одинаковым или различным и обозначает одновалентный органический остаток, R¹ может быть одинаковым или различным и обозначает атом водорода или остаток алкила, a = 0, 1, 2 или 3 и b = 0, 1, 2, 3 или 4, с тем условием, что сумма из (a+b) ≅ 4 и кремнийорганическое соединение имеет вязкость максимально 5000 мм²/с при 25^oC.

В отношении применяемых по изобретению низкомолекулярных кремнийорганических соединений формулы (I) речь может идти о силанах или органо(поли)силоксанах, причем в случае силанов формулы (I) a представляет преимущественно 1 или 2, особенно предпочтительно 1, и b представляет преимущественно 3 или, 2, особенно предпочтительно 3, и сумма (a+b) = 4. Если кремнийорганическое соединение формулы (I) является органо(поли) силоксаном, то средняя величина a = преимущественно 0,1 - 2, особенно предпочтительно 0,5 - 2, и средняя величина b = преимущественно 0,1 и 2,0, особенно предпочтительно 0,2 - 1,9, причем сумма (a+b) ≅ 3.

Радикал R означает независимо друг от друга одновалентные, в случае необходимости замещенные углеводородные остатки с 1-18 атомами углерода, особенно предпочтительно углеводородные остатки с 1-18 атомами углерода.

Примерами радикала R являются алкилы, например метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, изо-бутил, трет.-бутил, н-пентил, изо-пентил, нео-пентил, трет.- пентил; гексил, в частности н-гексил; гептил, в частности н-гептил; октил, в частности н-октил, изо-октил, 2,2,4-триметилпентил и 2-этилгексил; нонил, в частности н-нонил; децил, например н-децил; додецил, например н-додецил; октадецил, например н-октадецил; алкенил, например винил, аллил, н-5-гексенил, 4-винилциклогексил и 3-норборненил; циклоалкил, например циклопентил, циклогексил, 4-этилциклогексил, циклогептил, норборнил и метилциклогексил; арил, например фенил, бифенил, нафтил и антрил и фенантрил; алкарил, в частности о-, м-, п-толил, ксилил и этилфенил; аралкил, например бензил, α- и β-фенилэтил.

Примерами замещенных углеводородных остатков в значениях остатка R являются галогенированные углеводородные остатки, например хлорметил, 3-хлорпропил, 3-бромпропил, 3,3,3-трифторпропил и 5,5,5,4,4,3,3-гептафторпентил, а также хлорфенил, дихлорфенил и трифтортолил; меркаптоалкил, например 2-меркаптоэтил и остаток 3-меркаптопропил; цианоалкил, например 2- цианоэтил и 3-цианопропил, акрилоксиалкил, например 3- акрилоксипропил и 3-метакрилоксипропил; аминоалкил, например 3-аминопропил, N-(2-аминоэтил)-3-аминопропил и N-(2-аминоэтил)-3- амино-(2-метил)-пропил; аминоарил, например аминофенил; оксиалкил, например оксипропил.

Остаток R особенно предпочтительно означает метил, пропил, н-октил и изо-октил, например 2,2,4-триметилпентил и 2-этил-гексил.

Примерами радикала R¹ являются водород и указанные для радикала R примеры алкильных остатков.

Радикал R¹ означает преимущественно атом водорода и алкильные группы с 1-4 атомами углерода, причем особенно предпочитают метил и этил.

Применяемыми по изобретению низкомолекулярными кремнийорганическими соединениями формулы (I) особенно преимущественно являются метилтриметоксисилан, н-октилтриметоксисилан, изо-октилтриметоксисилан, 2,2,4-триметилпентилтриметоксисилан и 2-этил-гексилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, н-октилтриэтоксисилан, изо-октилтриэтоксисилан, 2,2,4-триметилпентилтриэтоксисилан и 2- этилгексилтриэтоксисилан, их частичные гидролизаты и частичные гидролизаты, исходя из смесей названных октил- и метилалкоксисиланов, с тем условием, что эти частичные гидролизаты имеют вязкость максимально 5000 мм²/с при 25^oC.

Применяемые по изобретению низкомолекулярные кремнийорганические соединения представляют торговые продукты или их можно получать общепринятыми в химии кремния методами.

Применяемыми по изобретению низкомолекулярными кремнийорганическими соединениями могут быть отдельные виды низкомолекулярных кремнийорганических соединений, а также смеси по меньшей мере из двух различных видов подобных низкомолекулярных кремнийорганических соединений.

Применяемыми по изобретению высокомолекулярными органополисиликсановыми смолами являются преимущественно смолы из единиц формулы
R_c²(R³O)_dSiO_4-(c+d)/2 (II)
причем R² может быть одинаковым или различным и имеет указанные для R значения,
R³ может быть одинаковым или различным и имеет указанные для R¹ значения,
c = 0, 1, 2 или 3, в среднем преимущественно 0,5 - 1,5, в среднем особенно предпочтительно 0,8 - 1,3 и
d = 0, 1, 2 или 3, в среднем преимущественно 0 - 1,1, в среднем особенно предпочтительно 0,01 - 0,1
с тем условием, что сумма (c+d)≅3 и эти органополисилоксановые смолы имеют вязкость по меньшей мере 100000 мм²/с при 25^oC или являются твердыми при комнатной температуре.

При этом применяемые по изобретению высокомолекулярные органополисилоксановые смолы имеют в общем молекулярные веса преимущественно по меньшей мере 3000 г/мол, особенно по меньшей мере 4000 г/мол, причем молекулярные веса определяют при помощи гель-проникающей хроматографии.

Что касается радикала R², особенно предпочтительно он означает метил.

Радикал R³ особенно предпочтительно означает атом водорода, метил и этил.

Примерами применяемых по изобретению высокомолекулярных органополисилоксановых смол являются твердые при комнатной температуре смолы формулы Me_1,03Si_1,47(OEt)_0,04 и Me_1,14SiO_1,40(OEt)_0,06 причем Me - метил и Et - этил.

Применяемые по изобретению высокомолекулярные органополисилоксановые смолы представляют стандартные продукты или их можно получать общепринятыми в химии кремния методами.

Применяемыми по изобретению высокомолекулярными органополисилоксановыми смолами могут быть отдельные виды высокомолекулярной смолы, а также смеси по меньшей мере двух различных видов подобных высокомолекулярных органополисилоксановых смол.

В покрытиях по изобретению количество низкомолекулярного кремнийорганического соединения составляет преимущественно от 3 до 100 вес.%, особенно предпочтительно от 5 до 80 вес.%, особенно от 10 до 50 вес.%, соответственно в пересчете на общий вес примененной высокомолекулярной органополисилоксановой смолы.

Содержащиеся в покрытиях по изобретению редиспергируемые порошки содержат преимущественно всего от 30 до 93 вес.%, особенно предпочтительно от 60 до 90 вес.% низкомолекулярного кремнийорганического соединения и органополисилоксановой смолы, соответственно в пересчете на общий вес порошка (рассчитанного как безводный порошок).

В качестве водорастворимых полимеров в объеме данного изобретения следует понимать такие органические полимеры, растворимость которых при комнатной температуре и при атмосферном давлении составляет по меньшей мере 1 г на 100 г воды.

В качестве применяемых по изобретению водорастворимых полимеров предпочитают полученные омылением поливинилацетата поливиниловые спирты с числом омыления (= количество КОН в мг, которые требуются для омыления остаточных ацетатных групп) от 100 до 240 и с определенным при помощи вискозиметра молекулярным весом от 15000 до 100000.

Другие примеры водорастворимых полимеров, которые можно использовать для получения применяемых по изобретению, редиспергируемых порошков, представляют частично гидролизованные с аминогруппами, модифицированные группами карбоновой кислоты и алкильными группами полимеры поливинилацетата, полимеры винилпирролидона, особенно поливинилпирролидоны с молекулярным весом от 5000 до 400000, крахмалы и производные крахмалов, как оксиалкилированные крахмалы, сульфатированные крахмалы, фосфатированные крахмалы, крахмалы, которые как сульфатированы, так и фосфатированы, карбоксиметилкрахмалы, расщепленные крахмалы, например, декстрины, водорастворимые полиакрилаты, водорастворимые полиметакрилаты, водорастворимые поли (мет)-акриламиды, полималеинаты, поливинилсульфонаты, водорастворимые простые эфиры целлюлозы, как карбоксиметилцеллюлозы, оксиалкилцеллюлозы, метилцеллюлозы, смешанные простые эфиры целлюлозы, водорастворимые протеины, как казеин, соевые протеины и желатин, сополимеры из стирола и малеиновой кислоты, а также из стирола и фумаровой кислоты, продукты конденсации из сульфированных фенолов, мочевина, другие органические азотистые основания и формальдегид, например, как описано в патенте ФРГ 41 18 007 A1 (БАСФ АГ; изданном 3 декабря 1992) или соответствующем патенте США 5 342 916; водорастворимые соли щелочных и щелочноземельных металлов продуктов конденсации нафталинсульфокислоты-формальдегида, например, как описано в патенте ФРГ 31 43 070 A1 (БАСФ АГ; изданном 11 мая 1983), или продукты конденсации фенолсульфокислоты-формальдегида, например, как описано в европейском патенте EP-A1 407 889 (БАСФ АГ; изданном 16 января 1991) или в соответствующем патенте США 5 225 478, а также описанные в патенте ФРГ 40 21 216 A1 (БАСФ АГ; изданном 9 января 1992) или в соответствующем патенте США 5 342 897 водорастворимые сополимеры.

Применяемые по изобретению водорастворимые полимеры представляют стандартные продукты или их можно получать общепринятыми в органической химии методами.

Применяемые по изобретению порошки могут содержать один вид водорастворимого полимера или по меньшей мере два различных вида водорастворимого полимера.

Водорастворимый полимер применяют в количествах предпочтительно от 5 до 40 вес.%, особенно предпочтительно от 5 до 25 вес.%, в частности от 7 до 15 вес.%, соответственно в пересчете на общий вес примененных для получения соответствующего порошка кремнийорганических соединений.

Получение применяемых по изобретению порошков можно осуществлять известными до сих пор способами. При этом можно сослаться, например, на патент ФРГ 41 31 939 A1 (Вакер-Хеми ГмбХ; изданный 1 апреля 1993) и на цитированные выше патенты ЕР 228 В и патент ФРГ 37 04 400 A.

Применяемые по изобретению порошки выгодно получать сушкой эмульсий или суспензий кремнийорганических соединений в воде, которая содержит водорастворимый полимер, как, например, сушкой в тонком слое, сушкой на вальцовой сушилке, сублимационной сушкой и распылительной сушкой, причем предпочитают сушку в тонком слое, сушку на вальцовой сушилке и распылительную сушку и особенно предпочитают распылительную сушку.

Дополнительно к водорастворимому полимеру, низкомолекулярному кремнийорганическому соединению и органополисилоксановой смоле применяемые по изобретению порошки могут содержать другие вещества или в случае необходимости для их получения распыляются вместе с ними другие вещества.

Примерами таких "других" веществ являются смешивающиеся с водой растворители, как диацетоновый спирт, не смешивающиеся с водой растворители, как толуол и смеси изомеров ксиола, другие ионогенные и неионогенные эмульгаторы, как водорастворимые полимеры, как лаурилсульфат натрия, фунгициды, антивспениватели, красители, пигменты, наполнители с поверхностью менее 50 м²/г, как порошок мела, карбонат кальция и кварцевая мука.

Если для получения применяемых по изобретению порошков применяют другие вещества, их количества преимущественно составляют от 0,1 до 60 вес.%, особенно предпочтительно от 0,1 до 50 вес.%, соответственно в пересчете на общий вес использованных для получения соответствующего порошка кремнийорганических соединений.

В распыляемых смесях количество воды составляет преимущественно от 45 до 95 вес. %, особенно от 60 до 85 вес.%, соответственно в пересчете на общий вес распыляемой смеси.

Распылительную сушку можно осуществлять из любых пригодных для распылительной сушки жидкостей в уже давно известных устройствах, например в устройствах по меньшей мере с вихревой форсункой или с вращающимся распылительным диском, преимущественно в нагретом потоке сухого газа, как, например, воздух или азот. Если распыляемые смеси содержат органические растворители, как толуол или ксиол, то распылительную сушку осуществляют предпочтительно с азотом в качестве потока сухого газа.

Температура на входе потока сухого газа составляет преимущественно от 80 до 250^oC, особенно от 110 до 190^oC, и температура на выходе образованного при сушке газового потока составляет от 40 до 100^oC, особенно от 50 до 90^oC.

Отдельно от подаваемой на распылительную сушку смеси в устройство, в котором происходит распылительная сушка, можно вводить предохраняющие от слипания (спекания) средства, но порошок можно также смешивать с такими средствами позже. Если средства против слипания применяют совместно, количества подобных средств составляют предпочтительно от 1 до 20 вес.%, в пересчете на общий вес примененных кремнийорганических соединений. Средства против слипания представляют в большинстве случаев неорганические, твердые вещества со средними размерами частиц от 0,01 до 50 мкм. При этом речь может идти, например, о силикатах алюминия, о коллоидном геле на основе двуокиси кремния, о полученной при сухой перегонке двуокиси кремния, об измельченных глинах, о легком шпате, тальке, цементах, о порошке мела или о диатомовой земле.

Покрытия по изобретению содержат редиспергируемые в воде, находящиеся на водорастворимом полимере, низкомолекулярные кремнийорганические соединения и высокомолекулярные органополисилоксановые смолы порошки описанного состава всего в количествах предпочтительно от 1-60 вес.%. Особенно предпочтительно от 1 до 40 вес.%, в частности от 2 до 30 вес.%, соответственно в пересчете на общий вес покрытия.

Остальные компоненты покрытий по изобретению могут быть такими же, как в известных до сих пор покрытиях для минеральных грунтовых поверхностей. При этом речь идет преимущественно о пигментах, наполнителях, как, например, карбонат кальция, тальк, кварц, силикаты алюминия и искусственные волокна, сгустители, как целлюлоза, вспомогательные диспергаторы, фунгициды, консерванты, вспомогательные средства пленкообразования, пеногасители, смачиватели и дополнительные связующие вещества на основе органических полимеров, как, например, акрилатных дисперсий.

Получение покрытий по изобретению осуществляют перемешиванием отдельных компонентов, причем редиспергируемые порошки преимущественно добавляют непосредственно к остальным компонентам покрытия. Но можно также сначала редиспергировать порошки в воде и затем в этой форме перемешивать с другими компонентами.

Покрытия по изобретению можно наносить затем на все субстраты, на которые обычно наносят известные составы для покрытий. Так, составы по изобретению пригодны для нанесения покрытий на минеральные субстраты, металл, древесину и пластмассу.

В отношении субстратов речь идет преимущественно о минеральных субстратах, как, например, бетон, строительный камень, штукатурка, силикатный кирпич, гипс и фиброцемент, особенно бетон, строительный камень, штукатурки и фиброцемент.

Нанесение покрытий по изобретению на соответствующие субстраты можно осуществлять любым известным до сих пор способом, как, например, намазыванием, накатыванием, распылением и погружением, причем предпочитают намазывание и накатывание.

Покрытие по изобретению наносят преимущественно на соответствующий субстрат при температуре от 5 до 50^oC и при нормальном давлении и оставляют для сушки при таких же условиях.

Покрытия по изобретению имеют то преимущество, что их получают относительно простым способом и, в частности, по сравнению с силикатными красками и пленкообразующими дисперсионными красками они имеют универсальное применение, т.е. для всех минеральных грунтовых поверхностей.

Покрытия по изобретению имеют то преимущество, что они делают гидрофобным обработанные ими поверхности, т.е. эти поверхности отталкивают воду, например дождевую воду, причем гарантируется высокая степень пропускания двуокиси углерода и водяного пара через покрытие.

Далее, покрытия по изобретению имеют то преимущество, что эти покрытия отличаются высокой стойкостью, особенно высокой стойкостью к атмосферным воздействиям.

Кроме того, покрытия по изобретению имеют преимущество, что они не имеют вообще или имеют только незначительную склонность к загрязнению.

В последующих примерах все данные о частях и процентах, если не указано ничего другого, даны по весу. Если других указаний нет, представленные примеры осуществляют при нормальном давлении, следовательно, приблизительно при 1000 Па, и при комнатной температуре, следовательно, приблизительно при 20^oC. Все приведенные в примерах данные вязкости должны относиться к температуре 25^oC.

Капиллярное водопоглошение (W₂₄-величина) измеряют по ДИН 52617 (Немецкие Промышленные Стандарты). При этом образец для испытания силикатного кирпича (массивный кирпич KSDF) с размерами 11,5 х 11,5 х 2,5 см и с плотностью в необожженном состоянии 2,0 г/см³ в течение 24 ч дважды покрывают соответствующим составом для покрытий. Затем образец для испытания в течение 24 ч выдерживают при комнатной температуре, 72 ч в камерной сушилке с циркуляцией воздуха при 50^oC и 48 ч при комнатной температуре. После этого образец для испытания в течение 3 дней каждый раз по 8 ч орошают текущей водой, причем испытываемую поверхность укладывают на решетку, и глубина погружения образца для испытания составляет 1 см. Затем образец для испытания при 50^oC в течение 72 ч сушат в камерной сушилке с циркуляцией воздуха и потом 72 ч при комнатной температуре и затем взвешивают. После этого образец для испытания стороной с нанесенным покрытием кладут на лежащий в ванне, насыщенный водой мягкий пенопласт. Благодаря собственному весу образца для испытания из пенопласта выдавливается столько воды, что кирпич всегда находится в контакте и может всасывать. При этом пенопласт в течение всего времени испытания должен оставаться насыщенным водой. После 24 ч хранения на пенопласте кирпич вынимают и взвешивают. Величина W₂₄ при поверхности (11,5 х 11,5) см² получается из следующей формулы:

Паропроницаемость (ПП) определяют по ДИН 52615. При этом фритту из полиэтилена в течение 24 ч дважды покрывают соответствующим составом для покрытия (толщина мокрого слоя: около 400 г/м²). Затем осуществляют выдержку в течение 14 дней при 23^oC и при относительной влажности воздуха 50%. После этого фритту с покрытием кладут при условиях парагерметичности на полиэтиленовую банку объемом 500 мл, которая заполнена 200 г насыщенного раствора кислого фосфата аммония. Из исходного веса и уменьшения веса после 24, 48 и 72 ч выдержки при 23^oC и при относительной влажности воздуха 50% вычисляют среднее снижение веса за 24 часа. Характерная для паропроницания (ПП) Sd-величина получается в этом случае по следующей формуле:

Для определения мелования бумажный картон покрывают соответствующим составом для покрытий (толщина мокрого слоя около 200 мкм). После одной недели выдержки при комнатной температуре на покрытие наносят каплю воды, которую затем пальцем (20 раз) распределяют на покрытии. Затем вода стекает с покрытого картона и производят визуальную оценку помутнения стекающей воды.

Оценка: прозрачная вода означает отсутствие мелования,
слегка мутная вода означает незначительное мелование,
молочно-мутная вода означает сильное мелование.

Устойчивость к истиранию испытывают по ДИН 53778. При этом соответствующее покрытие наносят на Ленета®-пленку таким образом, что после 28 дней выдержки при 23^oC и при относительной влажности воздуха 50% получается толщина слоя сухой пленки около 100 мкм. Затем высушенное покрытие в устройстве для истирания (прибор для испытания на истирание по Гарднеру, модель М 105-А) при определенных условиях истирают в мокром виде щеткой для истирания. При этом определяют число циклов истирания, пока ясно не обнажается грунтовая поверхность, т.е. пленка.

I. Порошок силана I.

В растворе 96 частей полученного частичным омылением поливинилацетата поливинилового спирта с числом омыления 190(=мг KOH, которые необходимы для омыления остаточных групп ацетата) и с молекулярным весом около 26000 в 1200 частях воды эмульгируют 800 частей частичного гидролизата изооктилтриэтоксисилана с вязкостью 3,2 мм²/с. Затем разбавляют 1488 частями воды.

Полученную таким образом эмульсию сушат в работающей с вихревой форсункой распылительной сушилке (которая имеется в продаже под названием "Нубилоза AJM 014" фирмы Нубилоза, Констанц) при давлении форсунки 4000 гПа, пропускной способности 1,3 л/ч, при температуре воздуха на входе 125^oC и при температуре газа на выходе 85^oC.

Получают редиспергируемый в воде порошок, который ниже называют порошок силана I, с остаточной влажностью 1,8%.

II. Порошок смолы II
50%-ный раствор метилсилоксановой смолы суммарной формулы Me_1,14SiO_1,40(OEt)_0,06 в толуоле с вязкостью 7,4 мм²/с (который имеется в продаже под названием "раствор смолы К" фирмы Вакер-Хеми ГмбХ, Мюнхен) концентрируют отгонкой растворителя при температуре 90^oC и при давлении 20 гПа до содержания смолы 81,5%. Полученный раствор смолы имеет вязкость 1732 мм²/c. Затем в соответствии с описанным выше в п I. принципом работы эмульгируют 982 части этого концентрированного раствора метилсилоксановой смолы и, изменяя описанный выше в п. I принцип работы, распылительную сушку производят в потоке азота вместо потока воздуха.

Получают редиспергируемый в воде порошок, который ниже называют порошком смолы II, с остаточной вязкостью 2,0%.

III. Порошок силан/смола III
300 частей примененного выше в пункте I). частичного гидролизата изооктилтриэтоксисилана с вязкостью 3,2 мм²/с и 1800 частей примененного выше в пункте II). 50%-ного раствора метилсилоксановой смолы в толуоле с вязкостью 7,4 мм²/с перемешивают. Затем отгоняют толуол при температуре 90^oC и при давлении 20 гПа. Полученная смесь имеет определенное при помощи ¹H-ЯМР содержание остаточного толуола 0,09% и вязкость 2050 мм²/с. Затем в соответствии с описанным выше в пункте I). принципом работы из 800 частей этой смеси образуют эмульсию и подвергают ее распылительной сушке.

Получают редиспергируемый в воде порошок, который ниже называют порошок силан/смола III, с остаточной влажностью 1,9%.

IV. Порошок силан/смола IV
150 частей примененного выше в пункте I). частичного гидролизата изооктилтриэтоксисилана с вязкостью 3,2 мм²/с и 2100 частей примененного выше в пункте II). 50%-ного раствора метилсилоксановой смолы в толуоле с вязкостью 7,4 мм²/с перемешивают. Затем отгоняют толуол при температуре 90^oC и при давлении 20 гПа. Полученная смесь имеет определенное при помощи ¹H-ЯМР содержание остаточного толуола 0,11% и вязкость 11200 м²/с.

Затем в соответствии с описанным выше в пункте I). принципом работы из 800 частей этой смеси образуют эмульсию и подвергают ее распылительной сушке.

Получают редиспергируемый в воде порошок, который ниже называют порошок силан/смола IV, с остаточной влажностью 1,7%.

Получение пастообразных красок на основе силоксановых смол
Пример 1
Пастообразную краску на основе силоксановой смолы A получают перемешиванием следующих исходных веществ в названной последовательности при помощи лабораторного растворителя:
359 частей воды,
1 часть пигментного распределителя (имеется в продаже под названием "пигментный распределитель A" фирмы БАСФ АГ, Людвигсхафен),
2 части фунгицида (имеется в продаже под названием "парметол DF 19" фирмы Шулке и Майр, D-нордерштедт),
5 частей загустителя целлюлозы (имеется в продаже под названием "Тилоза Н 6000 хр", фирма Хехст АГ, Франкфурт),
120 частей двуокиси титана,
275 частей карбоната кальция,
60 частей талька,
20 частей порошка силана I,
60 частей порошка смолы II,
1 часть 25%-ного водного раствора аммиака и
95 частей дисперсии полимера (имеется в продаже под названием "Акронал 290D)", фирма БАСФ АГ, Людвигсхафен).

Пастообразную краску на основе силоксановой смолы Б получают аналогично краске на основе силоксановой смолы А, однако с тем изменением, что вместо 20 частей порошка силана I и 60 частей порошка смолы II применяют 10 частей порошка силана I и 70 частей порошка смолы II.

Затем обе краски на основе силоксановой смолы исследуют относительно их капиллярного водопоглощения (W₂₄-величина), их паропроницаемости (ПП, Sd-величина), их поведения при меловании и их поведения при атмосферном воздействии. Результаты приведены в таблице 1.

Сравнительный пример 1
Пастообразные краски на основе силоксановой смолы получают в соответствии с принципом работы в примере 1, однако с тем изменением, что вместо 20 частей порошка силана I и 60 частей порошка смолы II применяют:
в 1-ом опыте 80 частей порошка силана I (краска на основе силоксановой смолы Ср1В) и
во 2-ом опыте 80 частей порошка смолы II (краска на основе силоксановой смолы Ср1Г).

Затем полученные таким способом краски на основе силоксановой смолы исследуют как в примере 1. Результаты приведены в таблице 2.

Сравнительный пример 1 показывает, что порошки чистых силанов имеют хорошую гидрофобность, но плохую вяжущую способность. Порошки чистых смол хотя имеют хорошую вяжущую способность, но оказывают отрицательное влияние на пропускание газа.

Пример 2
Пастообразные краски на основе силоксановой смолы получают в соответствии с описанным в примере 1 принципом работы, однако с тем изменением, что вместо 20 частей порошка силана I и 60 частей порошка смолы II применяют 80 частей порошка силана/смолы III (краска на основе силоксановой смолы Д).

Затем полученную краску на основе силоксановой смолы исследуют, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице 3.

Пример 3.

Пастообразные краски на основе силоксановой смолы получают в соответствии с описанным в примере 1 принципом работы, однако с тем изменением, что вместо 20 частей порошка силана I и 60 частей порошка смолы II применяют 80 частей порошка силана/смолы IV (краска на основе силоксановой смолы Е).

Затем полученную краску на основе силоксановой смолы исследуют, как описано в примере 1. Результаты приведены в таблице 3.

Получение краски в порошке на основе силоксановой смолы
Пример 4
Краску в порошке на основе силоксановой смолы получают интенсивным перемешиванием нижеследующих исходных веществ в названной последовательности:
150 частей дисперсионного порошка (имеется в продаже под названием "Виннапас® дисперсионный порошок R1 551Z", фирма Вакер-Хеми ГмбХ),
150 частей порошка с силана/смолы IV,
200 частей двуокиси титана,
1 часть загустителя целлюлозы (имеется в продаже под названием "Тилоза Н 6000 хр", фирма Хехст АГ, Франкфурт),
25 частей силиката алюминия,
5 частей эмульгатора (имеется в продаже под названием "Полиокс WSR, 205", Юнион Карбайд, Дюссельдорф),
15 частей гександиола и
454 части карбоната кальция.

Затем эту смесь диспергируют при помощи лабораторного растворителя в 500 частях воды. После этого полученную краску исследуют относительно ее капиллярного водопоглощения и ее устойчивости к истиранию. Результаты приведены в таблице 4.

Сравнительный пример 2
Краску в порошке Ср2 получают в соответствии с описанным в примере 4 принципом работы, однако с тем изменением, что вместо 150 частей порошка силана/смолы IV применяют 150 частей силана в порошке I.

После этого краску исследуют, как описано в примере 4. Результаты приведены в таблице 4.

Получение штукатурки на основе силоксановой смолы
Пример 5
Штукатурку на основе силоксановой смолы получают интенсивным перемешиванием нижеследующих исходных веществ в названной последовательности:
129 частей воды,
25 частей загустителя целлюлозы (имеется в продаже под названием "Тилоза Н 6000 хр", фирма Хехст АГ, Франкфурт),
2 части фунгицида (имеется в продаже под названием "Парметол DF19", фирма Шелке и Майр, D-нордерштедт),
2 части вспомогательного диспергатора (имеется в продаже под названием "Диспекс N40", Кран-Хеми ГмбХ, Гамбург),
70 частей дисперсии полимера (имеется в продаже под названием "Акронал 290D", фирма БАСФ АГ, Людвигсхафен),
2 части пленкообразователя (имеется в продаже под названием "Тексанол", фирма Кран-Хеми ГмбХ, Гамбург,
33 части силана/смоляного порошка III,
20 частей двуокиси титана,
715 частей карбоната кальция и
2 части 25%-ного натрового щелока.

Из полученной таким способом штукатурки на основе силоксановой смолы получают затем образцы для испытания (диски диаметром 9 см и толщиной 6 мм) и определяют водопоглощение. Для ультрафиолетового атмосферного воздействия штукатурку наносят на плиты из фиброцемента. Водопоглощение штукатурки после 24 ч хранения в воде составляет 4 вес.%. Штукатурка после 1000 ч краткого атмосферного воздействия Q-UV-B совершенно не имеет трещин, не желтеет и показывает относительно воды отличный эффект водоотталкивания.

Формула изобретения

1. Состав для нанесения покрытия на основе порошков, включающий редиспергируемые в воде водорастворимый полимер и кремнийорганические соединения, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганических соединений он содержит по меньшей мере одно низкомолекулярное кремнийорганическое соединение с вязкостью до 5000 мм²/с при 25^oС и по меньшей мере одну высокомолекулярную органополисилоксановую смолу с вязкостью по меньшей мере 100000 мм²/с при 25^oС или являющуюся твердой при комнатной температуре.

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он содержит низкомолекулярные кремнийорганические соединения с вязкостью 0,5 - 200,0 мм²/с при 25^oС.

3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит низкомолекулярные кремнийорганические соединения общей формулы (I) или состоящие из звеньев формулы (I)
R_a(R¹O)_bSiO_4-(a+b)/2,
причем R - одинаковые или различные одновалентные органические остатки;
R¹, одинаковые или различные, означают атом водорода или алкил;
a = 0, 1, 2, или 3;
b = 0, 1, 2, 3 или 4, причем сумма a + b ≅ 4,
при этом кремнийорганическое соединение имеет вязкость максимально 5000 мм²/с при 25^oС.

4. Состав по одному или нескольким пп.1 - 3, отличающийся тем, что он содержит высокомолекулярные органополисилоксановые смолы, состоящие из звеньев общей формулы (II)
R_c²(R³O)_dSiO_4-(c+d)/2,
причем R² - одинаковые или различные указанные для R значения;
R³ - одинаковые или различные указанные для R¹ значения;
c = 0, 1, 2 или 3;
d = 0, 1, 2 или 3, причем сумма (c + d) ≅ 3,
при этом органополисилоксановые смолы имеют вязкость по меньшей мере 100000 мм²/с при 25^oС или являются твердыми при комнатной температуре.

5. Состав по одному или нескольким пп.1 - 4, отличающийся тем, что он содержит низкомолекулярное кремнийорганическое соединение в количестве 3 - 100 мас. % в пересчете на общую массу высокомолекулярной органополисилоксановой смолы.

6. Состав по одному или нескольким пп.1 - 5, отличающийся тем, что он содержит редиспергируемые в воде порошки на основе водорастворимого полимера, низкомолекулярных кремнийорганических соединений и высокомолекулярных органополисилоксановых смол всего в количестве 1 - 60 мас.% в пересчете на общую массу покрытия.

7. Способ получения покрытий путем нанесения состава на субстрат, отличающийся тем, что в качестве состава используют состав для нанесения покрытия по одному или нескольким пп.1 - 6.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве субстратов используют минеральные субстраты, металлы, древесину и пластмассу.

9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что в качестве субстратов используют минеральные субстраты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4