Способ гидрофобизации штукатурки

 

Описывается способ гидрофобизации штукатурки, заключающийся в том, что к порошку штукатурки добавляют по крайней мере один компонент (А), содержащий по меньшей мере один алкилгидрополисилоксан, по крайней мере один гидроколлоид (В), содержащий по меньшей мере один галактоманнан, и по меньшей мере один полисахарид (С), содержащий по меньшей мере одну камедь, порошкообразная композиция, содержащая по меньшей мере один гидроколлоид (В) в количестве 0,05-0,5%, твердое вещество на основе по меньшей мере одного нанесенного на носитель компонента (А) в количестве не более 0,25% от массы штукатурки, и по меньшей мере один полисахарид (С) в количестве 0,01-0,5%, формованное изделие в форме листов или пластин, полученные из гидрофобизованной штукатурки, и продукт для гидрофобизации, содержащий компоненты А, В, С. 5 с. и 22 з.п. ф-лы, 3 табл.

Настоящее изобретение относится к способу гидрофобизации штукатурки и покрытым штукатуркой изделиям.

Штукатурка, имеющая химическую формулу CaSO₄•1/2Н₂О, образуется при прокаливании природного или синтетического гипса при температуре приблизительно 140^oС.

Когда прокаливание осуществляют при атмосферном давлении, получают штукатурку типа β (строительная штукатурка).

Если же прокаливание производится при давлении выше атмосферного, получают штукатурку типа α.

Прокаливание гипса (CaSO₄•2H₂O) при температуре выше 600^oС дает ангидрит (CaSO₄). Существуют также синтетические ангидриты, например фторангидрит. Следует заметить, что ангидрит (CaSO₄) может быть также природного происхождения, например в форме горной породы.

Сульфат кальция в полугидратированной или безводной форме (штукатурки α, β и синтетический или природный ангидрит) при перемешивании с водой, или гашении, может образовать гипс формулы CaSO₄•2H₂O. Гипс является чувствительным к воде веществом, обладающим растворимостью приблизительно 2,0 г/л при 20^oС.

В рамках настоящего изобретения термин "штукатурка" обозначает все названные выше формы, которые после регидратации дают гипс (CaSO₄•2H₂O).

В различных случаях применения штукатурки существенно иметь материал, обладающий стойкими механическими свойствами. Существенно также, чтобы затвердевший материал сохранял после контакта с влажностью свои исходные свойства (форму, цвет и т.п.). С этой целью штукатурку следует гидрофобизировать, т.е. сделать ее малочувствительной к проникновению воды.

Именно с целью улучшения стойкости штукатурки к воде возникла необходимость обрабатывать штукатурку по поверхности и в массе. В случае гидрофобизации в массе обработку производят in situ в процессе изготовления покрываемых штукатуркой изделий, обычно путем добавления к затворяющей воде гидрофобизующего соединения.

Использование только алкилгидридполисилоксанов для гидрофобизации штукатурки в массе уже известно. После гидролиза алкилгидридполисилоксанов обычно происходит образование гидрофобных алкилгидридполисилоксановых сеток.

Основным недостатком алкилгидридполисилоксанов при их индивидуальном использовании в качестве гидрофобизаторов является то, что при некоторых рабочих условиях, а именно при повышенной температуре (начиная приблизительно со 120^oС), эти соединения могут частично превращаться в кремнеземную пыль, которая в силу своей порошкообразности может создавать помеху для работы средств транспортирования. Это приводит к остановке работы установки, нанося тем самым ущерб производственному процессу.

С другой стороны, в зависимости от значения рН штукатурки, при использовании в качестве гидрофобизатора алкилгидридполисилоксанов может иметь место более или менее сильное выделение водорода, что создает проблемы безопасности и качества производства.

Кроме того, противовспенивающие свойства алкилгидридполисилоксанов создают проблемы повторного использования содержащих их штукатурок.

Наконец, можно столкнуться с проблемами эффективности гидрофобизации при индивидуальном использовании алкилгидридполисилоксанов с некоторыми типами штукатурки, в частности со штукатурками синтетического происхождения.

Основной целью настоящего изобретения является преодоление названных выше недостатков путем применения улучшенного способа гидрофобизации штукатурки с использованием уменьшенного количества алкилгидридполисилоксанов, что позволило бы получать и сохранять материал, чувствительность которого к проникновению воды была бы значительно снижена и при этом на длительное время.

Эти цели достигнуты в настоящем изобретении, задачей которого является процесс гидрофобизации штукатурки с использованием алкилгидридполисилоксана (А), гидроколлоида (В) и полисахарида, содержащего по меньшей мере одну камедь.

Под процессом "гидрофобизация штукатурки" подразумевается процесс, который делает штукатурку непроницаемой для проникновения жидкой воды как в направлении от поверхности внутрь, так и в направлении изнутри к поверхности штукатурки, сохраняя при этом проницаемость штукатурки для водяного пара в обоих направлениях.

Предметом изобретения является гидрофобизация штукатурки, отличающаяся тем, что к штукатурке добавляют по крайней мере один компонент (А), содержащий по меньшей мере один алкилгидридполисилоксан, по крайней мере один гидроколлоид (В), содержащий по меньшей мере один галактоманнан, и по крайней мере один полисахарид (С), содержащий по меньшей мере одну камедь.

Способ настоящего изобретения делает также возможным легкое повторное использование обработанных штукатурок.

При некоторых условиях возможно также получение описанной выше гидрофобизированной штукатурки с неизменными или даже улучшенными механическими свойствами.

Кроме того, способ настоящего изобретения может придать хорошие гидрофобные свойства даже штукатуркам синтетического происхождения.

Более конкретно, способ изобретения состоит в смешивании с порошком штукатурки по меньшей мере одного компонента (А), содержащего по меньшей мере один алкилгидридполисилоксан, по меньшей мере одного гидроколлоида (В), содержащего по меньшей мере один галактоманнан, по меньшей мере одного полисахарида (С), содержащего по меньшей мере одну камедь, и воды.

Первой существенной составляющей, используемой в способе изобретения, является компонент (А), состоящий из по меньшей мере одного алкилгидридполисилоксана.

Алкилгидридполисилоксаны (А) могут иметь различную природу. Они могут быть линейными или циклическими или смесью линейных и циклических соединений, которые описываются общими формулами I и II: в которых: а и b являются целыми или дробными числами, определяемыми как: - 0≤а≤500, преимущественно 0≤а≤99, - 0≤b≤500, преимущественно 1≤b≤100, - 5≤a+b≤1000, преимущественно 10≤a+b≤150, - с и d являются целыми или дробными числами, определяемыми как: - 0≤с≤5, преимущественно 0≤с≤3, - 1≤d≤10, преимущественно 1≤d≤5,
- 3≤с+d≤10, преимущественно 3≤с+d≤5,
- R₁, одинаковые или различные, обозначают одновалентный углеводородный радикал с 1-8 атомами углерода, выбранный из:
- нормальных или разветвленных алкильных радикалов, в частности, радикалов метил, этил, пропил, изопропил, трет-бутил, н-гексил, н-октил;
- ненасыщенных фенильных радикалов, которые могут быть замещены метильным и/или этильным радикалом;
- когда b>0, R₂, одинаковые или различные, обозначают атом водорода и/или одновалентный углеводородный радикал с 1-8 атомами углерода, выбранный из:
- нормальных или разветвленных алкильных радикалов, в частности, радикалов метил, этил, пропил, изопропил, трет-бутил, н-гексил, н-октил;
- ненасыщенных фенильных радикалов, которые могут быть замещены метильным и/или этильным радикалом;
- когда b=0, по меньшей мере один из радикалов R₂ является атомом водорода, в то время как остальные радикалы R₂, одинаковые или различные, обозначают одновалентный углеводородный радикал с 1-8 атомами углерода, выбранный из:
- нормальных или разветвленных алкильных радикалов, в частности, радикалов метил, этил, пропил, изопропил, трет-бутил, н-гексил, н-октил;
- ненасыщенных фенильных радикалов, которые могут быть замещены метильным и/или этильным радикалом.

Компонент (А) состоит преимущественно из по меньшей мере одного линейного алкилгидридполисилоксана общей формулы I, в которой:
- радикалы R₁ и R₂ обозначают нормальные алкильные радикалы, содержащие 1-3 атома углерода, выбранные из радикалов метил, этил и пропил, предпочтительно метил;
- а и b являются целыми или дробными числами, определяемыми как:
- 0≤а≤99, преимущественно 0≤а≤50,
- 1≤b≤100, преимущественно 10≤b≤80,
- 10≤a+b≤150, преимущественно 20≤a+b≤100.

Названный выше компонент (А) состоит из по меньшей мере одного алкилгидридполисилоксана, который может обладать вязкостью не более 200 мПа•с и, предпочтительно, от 5 до 50 мПа•с.

Вязкость определяли с помощью вискозиметра BROOKFIELD при 25^oС и 20 об/мин.

Важным параметром для определения алкилгидридполисилоксанов (А) изобретения является процентное содержание водородных радикалов (звенья ≡SiH). Лучшие результаты получают с алкилгидридполисилоксанами (А) с преобладающим процентным содержанием звеньев ≡SiH от 0,05 до 5, и предпочтительно, от 0,3 до 2% по массе водорода по отношению к массе компонента (А).

Обычно алкилгидридполисилоксаны используют в форме масла.

Алкилгидридполисилоксаны (А) могут быть использованы в чистом виде, разбавленными в органическом растворителе, эмульсии или в виде порошка в том случае, когда они фиксированы на порошкообразном носителе.

Алкилгидридполисилоксаны (А) используют преимущественно в чистом виде, в виде водной эмульсии или эмульгированных концентратов в присутствии подходящих поверхностно-активных веществ.

Обычно алкилгидридполисилоксаны присутствуют в количестве по меньшей мере 0,3% от массы порошка штукатурки, что обеспечивает гидрофобные свойства, требуемые нормами в отношении гидрофобизации:
поглощение воды <5% после 2 ч погружения в воду,
поглощение воды <10% после 24 ч погружения в воду.

Настоящее изобретение позволяет уменьшить обычную дозу алкилгидридполисилоксана (А) до величины, не превышающей 0,25% и, предпочтительно, не превышающей 0,15% от массы порошка штукатурки, удовлетворяется тем самым указанные выше нормы.

Второй существенной составляющей, используемой в способе изобретения, является гидроколлоид (В), состоящий из по меньшей мере одного галактоманнана.

Галактоманнаны представляют собой полисахариды, состоящие из последовательности мономеров типа маннозы и галактозы. Из галактоманнанов преимущественно выбирают гуаровую смолу.

Гуаровая смола представляет собой природный гидроколлоид, отлагающийся в качестве резервного материала в эндосперме гуарового зерна. Одновременно она является галактоманнаном, молекула которого обладает очень специфической конфигурацией. Скелет макромолекулы состоит из длинной цепи звеньев маннозы, соединенных между собой 1,4-β-гликозидной связью. Статистически одна молекула маннозы из двух имеет в качестве разветвления галактозу, присоединенную посредством связи 1,6-α.

Природная гуаровая смола может быть подвергнута химическому модифицированию, позволяющему значительно изменять ее свойства при сохранении ее основных характеристик.

В частности, свободные гидроксильные группы гуаровой смолы могут быть замещены с помощью реакции этерификации или эстерификации, в результате чего образуются, например, карбоксиалкилированные, гидроксиалкилированные и фосфатные производные. Реакции этерификации и эстерификации сами по себе известны, в частности в химии целлюлозы и крахмала.

Можно также замещать свободные гидроксильные группы гуаровой смолы с целью получения катионных и амфотерных гуаров.

В рамках настоящего изобретения, гидроколлоид (В) преимущественно выбирают из неионных галактоманнанов, у которых по крайней мере часть гидроксильных групп замещена гидроксиалкильными группами. Более конкретно, гидроколлоид (В) представляет собой неионную гуаровую смолу, у которой по крайней мере часть гидроксильных групп замещена гидроксиалкильными группами, в которых алкильная группа содержит от 2 до 4 атомов углерода. Эти неионные гуары, называемые также простыми гидроксиалкиловыми эфирами гуаров, могут быть выбраны из гидроксиэтилгуаров, гидроксипропилгуаров и гидроксибутилгуаров.

(В) является по преимуществу гидроксипропилгуаром.

Простые гидроксиалкиловые эфиры гуара настоящего изобретения могут быть получены с помощью известных методов, например с помощью способа, описанного в канадском патенте 1075727, в частности реакцией гуаровой смолы с алкиленоксидами, например этиленоксидом, пропиленоксидом или бутиленоксидом, в присутствии катализатора, такого как гидроксиды щелочных металлов, например NaOH, гидроксиды щелочноземельных металлов или гидроксид аммония.

Реакция может протекать при температуре от 15 до 130^oС.

Обычно каждый мономер маннозы (и/или галактозы) в гуаровой смоле может иметь в среднем три гидроксильные группы, способные реагировать с алкиленоксидом. Так, степень молярного замещения простого гидроксиалкилового эфира полимера в целом и простого гидроксиалкилового эфира гуара в частности может быть определена как количество молей алкиленоксида, присоединенных к гексозному звену в полимере в целом и в гуаре в частности.

Степень молярного замещения гидроколлоида (В) и, в частности, простого гидроксиалкилового эфира гуара настоящего изобретения может составлять от 0,2 до 0,9 и, преимущественно, от 0,3 до 0,7.

Средневесовая молекулярная масса (Mw) гидроколлоида В может изменяться от 50000 до 2000000, преимущественно от 200000 до 1500000.

Средневесовая молекулярная масса (Mw) выражается следующей формулой:

в которой:
N_i обозначает число молей полимера типа i,
M_i обозначает молекулярную массу полимера типа i.

Гидроколлоид (В) обычно существует в твердой форме. Его введение в данную среду позволяет менять вязкость и реологические свойства этой среды в зависимости от желаемых специфических требований.

Так, для диспергирования 1% гидроколлоида В в данной среде, в частности в воде, выгодно иметь вязкость не более 1500 мПа•с. Предпочтительная вязкость составляет от 500 до 1100 мПа•с, например приблизительно 1000 мПа•с.

Содержание гидроколлоида (В) составляет от 0,05 до 0,5, предпочтительно от 0,05 до 0,3 и, еще более предпочтительно, от 0,10 до 0,25% от массы порошка штукатурки.

Из имеющихся в продаже коммерческих продуктов гидроколлоида (В) можно назвать в качестве не ограничивающих изобретения примеров, в частности, продукты фирмы RHODIA: RHOXIMAT RH 148, JAGUAR HP 140, JAGUAR 8000, JAGUAR 8200, JAGUAR 8801 и JAGUAR HP 8.

Третьей существенной составляющей, используемой в способе изобретения, является полисахарид (С), содержащий по меньшей мере одну камедь.

Полисахариды могут включать все природные и модифицированные камеди.

Природные камеди содержат экстракты водорослей, такие как агар, альгин, каррагеназы, экссудаты растений, такие как гуммиарабик, смола карайя, трагакантная смола, смола гатти; камеди, получаемые из зерен, такие как гуаровая смола, смола каруб, смола тара, смола тамаринда; пектины; и камеди, получаемые брожением, такие как ксантановая смола.

Природная камедь является преимущественно гуаровой смолой.

Модифицированные камеди преимущественно получают химическим модифицированием названных выше природных камедей. Под химическим модифицированием, более конкретно, понимают реакции типа гидроксиалкилирования и карбоксиалкилирования.

Полисахарид (С) согласно настоящему изобретению состоит из по меньшей мере одной камеди, выбранной из названных выше природных камедей. Последнее преимущественно подвергаются по крайней мере частичной деполимеризации.

Под деполимеризацией подразумевается разрыв полимеров, позволяющий получать полимеры с более низкими молекулярными массами.

Деполимеризованный полисахарид может быть охарактеризован своей степенью полимеризации (СП). Степень полимеризации обычно рассчитывается путем деления молекулярной массы деполимеризованного полисахарида на 162, где 162 - эквивалентная молекулярная масса нейтральной гексозы, которая является нейтральным мономером этого полисахарида.

В рамках настоящего изобретения полисахарид (С) может обладать степенью полимеризации от 60 до 50000, преимущественно от 150 до 6500 и, предпочтительно, от 100 до 500.

Деполимеризация может быть осуществлена:
- окислением в присутствии щелочи,
- действием основания в присутствии воздуха,
- ферментативным путем или
- кислотной деполимеризацией.

Названные способы деполимеризации сами по себе известны. Можно, например, сослаться на:
- ЕР 0130946 в том, что касается способа окислительной деполимеризации в присутствии щелочи и щелочной деполимеризации в присутствии воздуха;
- "Novo Enzyme", Novo industri, AS Denmark в том, что касается ферментативной деполимеризации; и
- "Saurehydrolyse glykozidishcer Bindungen", Jozsef Szejtii, 1975, VEB Fachbuchverlag, Leipzig, в том, что касается кислотной деполимеризации.

Содержание этих работ, естественно, включено в настоящую заявку.

Полисахариды (С) преимущественно получают из природных камедей окислительной деполимеризацией в присутствии щелочи или щелочной деполимеризацией в присутствии воздуха.

Средняя молекулярная масса (Mw) полисахарида (С) может изменяться в пределах от 10000 до 8000000, преимущественно от 30000 до 1000000 и, предпочтительно, от 20000 до 70000.

Так же, как и гидроколлоид (В), полисахарид (С) обычно представляет собой твердое вещество.

Введение полисахарида (С) в данную среду позволяет менять вязкость и реологические свойства этой среды в зависимости от желаемых специфических требований.

Так, для 10%-ной дисперсии полисахарида (С) в данной среде, в частности в воде, целесообразно иметь вязкость не более 2500 мПа•с. Более конкретно, эта вязкость находится в пределах от 500 до 1500 мПа•с.

Содержание полисахарида (С) составляет от 0,01 до 0,5, преимущественно от 0,05 до 0,5 и, предпочтительно, от 0,1 до 0,30% от массы порошка штукатурки.

Из коммерческих продуктов полисахаридов (С) могут быть в качестве не ограничивающих объема изобретения примеров названы имеющиеся в продаже серии продуктов, в частности MEYPROGAT 7, MEYPROGAT 30, MEYPROGAT 90 и MEYPRODOR 100 фирмы RHODIA и FIBERON®.

Гидрофобиэация штукатурки может быть осуществлена с помощью известных методов, например путем смешивания порошка штукатурки, компонента (А), содержащего по меньшей мере один алкилгидридполисилоксан, гидроколлоида (В), содержащего по меньшей мере один галактоманнан, полисахарида (С), содержащего по меньшей мере одну камедь, и воды.

Может, например, производиться следующая последовательность операций:
i) предварительно смешать компонент (А), гидроколлоид (В) и полисахарид (С) в затворяющей воде,
ii) ввести в предварительно приготовленную смесь штукатурку,
iii) придать штукатурке форму, дождаться схватывания материала и
iv) высушить штукатурку в сушильном шкафу до постоянного веса.

Затворяющая вода может содержать другие добавки (которые могут быть введены и в свежую пасту), в частности агенты, разжижающие и диспергирующие штукатурку, и/или вспенивающие агенты.

В качестве разжижающего или диспергирующего агента можно назвать конденсированные фосфаты, триполифосфат натрия, гексаметафосфат натрия, метилполи(мет)акрилаты, этилполи(мет)акрилаты или натриевую соль поли(мет)акриловой кислоты, поли(мет)акриловые кислоты, амиды поли(мет) акриловой кислоты, органические фосфонаты, такие как метиленфосфонат, полисульфонаты, такие как лигносульфонаты, нефтяные сульфонаты, сульфонаты полистирола, сульфированные поликонденсаты, такие как сульфированный нафталин-формальдегидный поликонденсат, полималеаты в кислой форме и/или в виде соли щелочного металла, таннины, лигнины, глюкозиды, глюконаты, альгинаты, эфиры фосфорной кислоты и фосфо-стекла. Эти и другие соединения описаны в книге "Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3-е издание, т.7, стр.833-846", содержание которой является составляющей частью настоящего описания.

В качестве вспенивающих агентов могут быть названы группы поверхностно-активных веществ типа натриевой или аммониевой соли алкилсульфатов, натриевой или аммониевой соли лаурилсульфатов, кокоамфодиацетаты-диалкилсульфосукцинаты натрия, этоксилированные спирты, этоксилированные жирные спирты, глицериды сахарозы, этоксилированные касторовое или копровое масла и бетаины. В частности, могут быть использованы коммерческие смачивающие агенты, например поставляемые фирмой RHODIA RHIDASURF 860 Р, RHOCAFOAM AN 45, RHOCAFOAM AMP 10, RHOCAFOAM AB 20, RHOXIMAT TG 80 и RHOCAFOAM AN 30.

Как уже было сказано, гидроколлоид (В) обычно представляет собой твердое вещество. Компонент (А) может иметь форму чистого масла, быть разбавленным в растворе, в определенной выше эмульсии или быть в виде способного эмульгироваться концентрата. Последнее означает, что компонент (А) после добавления к нему ПАВ приобретает возможность немедленного образования эмульсии в случае его ввода в контакт с водой.

В этом случае предметом изобретения является способ гидрофобизации штукатурки, отличающийся тем, что к штукатурке добавляют композицию, содержащую:
- по меньшей мере один гидроколлоид (В), содержащий по меньшей мере один определенный выше галактоманнан в твердом состоянии,
- по меньшей мере один полисахарид (С), содержащий по меньшей мере одну определенную выше камедь, и
по меньшей мере один компонент (А), содержащий по меньшей мере один определенный выше алкилгидридполисилоксан в виде чистого масла, разбавленного в растворе, в эмульсии или в виде способного эмульгироваться концентрата.

В том случае, когда компоненты (А), (В) и (С) являются твердыми, предварительно приготовленная смесь представляет собой порошкообразную композицию.

Поскольку компоненты (В) и (С) обычно находятся в твердом состоянии, возникает проблема, связанная с компонентом (А).

Как уже было указано, компонент (А) обычно представляет собой масло. Ему придают твердую форму обычно путем пропитки им твердого минерального носителя, например кремнезема, карбоната кальция, штукатурки (CaSO₄•1/2H₂O), гипса или любого другого инертного минерального или органического наполнителя.

Пропитку осуществляют известным способом путем ввода твердого носителя в контакт с чистым компонентом (А) или с раствором или эмульсией, содержащими компонент (А).

Эту операцию обычно проводят, выдерживая твердый носитель в определенном объеме компонента (А) или определенном объеме раствора или эмульсии, содержащих компонент (А). Можно также пропитывать твердый носитель, погружая его в чистый компонент (А) или раствор или эмульсию, содержащие компонент (А), с последующим удалением избытка раствора методом скапывания.

Нанесение на носитель может быть также произведено непосредственным распылением чистого компонента (А) или раствора или эмульсии, содержащих компонент (А), на смеситель, например типа Lodige или Forberg.

Таким образом, предметом изобретения является также порошкообразная композиция, содержащая:
- по меньшей мере один гидроколлоид (В), содержащий по меньшей мере один определенный выше галактоманнан,
- по меньшей мере один полисахарид (С), содержащий по меньшей мере одну определенную выше камедь, и
- по меньшей мере один компонент (А), содержащий по меньшей мере один определенный выше алкилгидридполисилоксан.

Изобретение относится также к формованным изделиям, имеющим либо форму листов, либо форму пластин. Эти изделия получают из штукатурки, подверженной гидрофобизационной обработке, которая описывается в настоящем описании.

Наконец, предметом изобретения является продукт, содержащий по крайней мере один компонент (А), содержащий по меньшей мере один алкилгидридполисилоксан, соответствующий общим формулам (I) и (II), по крайней мере один описанный выше гидроколлоид (В), содержащий по меньшей мере один галактоманнан, и по крайней мере один полисахарид (С), содержащий по меньшей мере одну камедь, в качестве комбинированного продукта для совместного использования в процессе гидрофобизации штукатурки.

Совместное использование означает использование трех составляющих (А), (В) и (С) вместе для получения искомого гидрофобизирующего действия, причем составляющие (А), (В) и (С) могут вводиться в штукатурку одновременно или порознь.

Ниже приводятся конкретные, но не ограничивающие объема изобретения примеры.

Примеры
Пример 1
Оборудование
Описанное ниже оборудование является одним и тем же для всех примеров. Оно включает:
- смеситель Райнери и четырехлопастной винт, используемый при скорости 1200 об/мин;
- форму из нержавеющей стали для образцов размером 4•4•16 см³;
- 2-литровый стакан из полипропилена;
- вентилируемый сушильный шкаф HERAEUS типа UP 6420.

Материалы
Приготовлены четыре серии по три образца штукатурки из 3600 г природной штукатурки (CaSO₄•1/2Н₂O).

Серия 1 - контрольная штукатурка (без гидрофобизатора).

Серия 2 - штукатурка, к которой добавлено 0,3% от массы порошка штукатурки полиметилилгидросилоксана, блокированного на конце цепи метильными группами, имеющего формулу (СН₃)₃Si-O-[SiH(СН₃)-O] _x-Si(СН₃)₃, где 45≤х≤80, и носящего название RHOXIMAT Н 68, в виде чистого масла.

Серия 3 - штукатурка, к которой добавлено 0,1% от массы порошка штукатурки RHOXIMAT H 68 в виде чистого масла.

Серия 4 соответствует штукатурке, к которой добавлено 0,1% от массы порошка штукатурки RHOXIMAT Н 68, 0,15% от массы порошка штукатурки гуара RHOXIMAT RH 148, представляющего собой гидроксипропилгуар с молекулярной массой приблизительно 1200000 и степенью молярного замещения приблизительно 0,6 и 0,15% от массы порошка штукатурки MEYPROGAT 7, представляющего собой деполимеризованный гуар с молекулярной массой приблизительно 47000 и степенью деполимеризации приблизительно 300.

Для всех образцов количество добавленной воды таково, что отношение воды к штукатурке остается всегда равным 0,75.

Приготовление
- В зависимости от приготовленного образца вводить воду, полиметилгидридполисилоксан (RHOXIMAT H 68), гуар (RHOXIMAT RH 148) и деполимеризованный гуар (MEYPROGAT 7) в стакан. Перемешивать 15 с.

- Добавить в течение 15 с штукатурку и перемешивать 15 с. Выдержать 30 с и вновь перемешивать 30 с.

- Залить штукатурку в форму, уплотнить, выровнять поверхность и оставить до схватывания (длительность приблизительно 30 мин).

- После завершения схватывания извлечь образцы штукатурки из формы и сушить в течение 40 ч при 40^oС в вентилируемом сушильном шкафу.

Оценка гидрофобных свойств образцов
После извлечения из сушильного шкафа образцам дают возможность самопроизвольно охладиться до 23^oС при относительной влажности 65%.

Образцы погружают в питьевую воду на глубину приблизительно 1 см и производят взвешивание каждый ч в течение 8 ч и затем по истечении 24 ч.

Выражение результатов
Количество поглощенной воды выражают в % от сухой массы образца в момент t по следующей формуле:

E₁ - масса образца в момент времени t=0;
E₂ - масса образца в момент времени t.

Каждый продукт испытывают на серии из 3 образцов штукатурки.

Результаты, приведенные в табл. I, соответствуют среднему из 3 испытаний и приведены с точностью ±2% абс.

Установлено устойчивое (в течение по крайней мере 24 час) улучшение гидрофобных свойств штукатурки, к которой добавлены уменьшенные количества RHOXIMAT Н 68, гуара RHOXIMAT RH 148 и MEYPROGAT 7.

Пример 2
Испытание на расширение
Испытание на расширение проводится на штукатурке, полученной гашением 300 г сухой смеси со 150 г воды в смесителе Райнери с использованием следующей последовательности операций:
- засыпать в течение 30 с в 500-мл сосуд с водой сухую смесь, содержащую:
- 99,6% штукатурки;
- 0,1% лимонной кислоты;
- 0,3% смеси RHOXIMAT RH 148 и MEYPROGAT 7;
- перемешивать со скоростью 250 об/мин;
- в течение 15 с повысить скорость перемешивания до 1000 об/мин;
- продолжать перемешивание со скоростью 1000 об/мин в течение 75 с.

Лимонная кислота является замедлителем схватывания штукатурки.

В то время как смесь RHOXIMAT RH 148 и MEYPROGAT 7 составляет 0,3% от общей массы, содержание каждого компонента может варьироваться.

Измерение расширения массы производится, например, с помощью встряхивающего столика типа EUROMATEST при использовании цилиндрической формы с диаметром 7,5 мм и высотой 50 мм.

Форму заполняют массой и производят измерение расширения, т.е. диаметра исходной лепешки после 5, 10 и 15 встряхиваний. Интервал между последовательными встряхиваниями составляет 1 с.

Результаты испытаний на расширение, приведенные в табл. II, выражены в мм и относятся к диаметру массы на разных стадиях.

Из табл. II следует, что текучесть свежей массы, характеризующаяся значениями расширения, лишь в небольшой степени зависит от присутствия MEYPROGAT 7 и RHOXIMAT RH 148, что позволяет формовать массу обычными способами.

Комбинирование двух продуктов MEYPROGAT 7 и RHOXIMAT RH 148 позволяет получать лучший компромисс между текучестью и сохранением формы.

Пример 3
Оборудование
В этом примере оборудование, так же, как и последовательность операций, такие же, как в примере 1.

Материалы
Приготовлены четыре серии по три образца штукатурки из 3600 г природной штукатурки (CaSO₄•1/2Н₂О).

Серия 1 - контрольная штукатурка (без гидрофобизатора).

Серия 2 - штукатурка, к которой добавлено 0,5% от массы порошка штукатурки 60%-ной эмульсии полиметилилгидридсилоксана, блокированного на конце цепи метильными группами, имеющего формулу (СН₃)₃Si-O-[SiH(СН₃)-О] _x-Si(СН₃)₃, где 45≤х≤80 и носящего название RHOXIMAT HD 879.

Серия 3 - штукатурка, к которой добавлено 0,17% от массы порошка штукатурки 60%-ной эмульсии RHOXIMAT HD 879.

Серия 4 соответствует штукатурке, к которой добавлено 0,17% от массы порошка штукатурки 60%-ной эмульсии RHOXIMAT HD 879, 0,15% от массы порошка штукатурки гуара RHOXIMAT RH 148, называемого также RH 148 и представляющего собой гидроксипропилгуар с молекулярной массой приблизительно 1200000 и степенью молярного замещения приблизительно 0,6 и 0,15% от массы порошка штукатурки MEYPROGAT 7, представляющего собой деполимеризованный гуар с молекулярной массой приблизительно 47000 и степенью деполимеризации приблизительно 300.

Вне зависимости от образца количество добавленной воды таково, что отношение воды к штукатурке остается всегда равным 0,75.

Оценка гидрофобных свойств образцов
После извлечения из сушильного шкафа образцам дают возможность самопроизвольно охладиться до 23^oС при относительной влажности 65%.

Образцы погружают в питьевую воду на глубину приблизительно 1 см и производят взвешивание каждый ч в течение 8 ч и затем по истечении 24 ч.

Каждый продукт испытывают на серии из 3 образцов штукатурки.

Результаты, приведенные в табл. III, соответствуют среднему из 3 испытаний и приведены с точностью ±2 абс.%
Достоверно установлено устойчивое (в течение по крайней мере 24 час) улучшение гидрофобных свойств штукатурки, к которой добавлена комбинация двух продуктов MEYPROGAT 7+RHOXIMAT RH 148.

Формула изобретения

1. Способ гидрофобизации штукатурки, отличающийся тем, что к порошку штукатурки добавляют по меньшей мере один компонент (А), содержащий по меньшей мере один алкилгидридполисилоксан, по меньшей мере один гидроколлоид (В), содержащий по меньшей мере один галактоманнан и по меньшей мере один полисахарид (С).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с порошком штукатурки смешивают по меньшей мере один компонент (А), содержащий по меньшей мере один алкилгидридполисилоксан, по меньшей мере один гидроколлоид (В), содержащий по меньшей мере один галактоманнан, по меньшей мере один полисахарид (С) и воду.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что компонент (А) состоит из по меньшей мере одного линейного и/или циклического алкилгидридполисилоксана, описываемого общими формулами I и II:


в которых а и b являются целыми или дробными числами, определяемыми как:
0≤а≤500, преимущественно 0≤а≤99, 0≤b≤500, преимущественно 1≤b≤100, 5≤а+b≤1000, преимущественно 10≤а+b≤150;
c и d являются целыми или дробными числами, определяемыми как: 0≤с≤5, преимущественно 0≤с≤3, 1≤d≤10, преимущественно 1≤d≤5, 3≤с+d≤10, преимущественно 3≤c+d≤5;
R₁, одинаковые или различные, обозначают одновалентный углеводородный радикал с 1-8 атомами углерода, выбранный из нормальных или разветвленных алкильных радикалов, в частности радикалов метил, этил, пропил, изопропил, трет-бутил, н-гексил, н-октил; ненасыщенных фенильных радикалов, которые могут быть замещены метильным и/или этильным радикалом;
когда b>0, R₂, одинаковые или различные, обозначают атом водорода и/или одновалентный углеводородный радикал с 1-8 атомами углерода, выбранный из: нормальных или разветвленных алкильных радикалов, в частности радикалов метил, этил, пропил, изопропил, трет-бутил, н-гексил, н-октил; ненасыщенных фенильных радикалов, которые могут быть замещены метильным и/или этильным радикалом;
когда b=0, по меньшей мере один из радикалов R₂ является атомом водорода, в то время как остальные радикалы R₂, одинаковые или различные, обозначают одновалентный углеводородный радикал с 1-8 атомами углерода, выбранный из нормальных или разветвленных алкильных радикалов, в частности радикалов метил, этил, пропил, изопропил, трет-бутил, н-гексил, н-октил; ненасыщенных фенильных радикалов, которые могут быть замещены метильным и/или этильным радикалом.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что компонент (А) состоит из по меньшей мере одного линейного алкилгидридполисилоксана общей формулы I, в которой радикалы R₁ и R₂ обозначают нормальные алкильные радикалы, содержащие 1-3 атома углерода, выбираемые из радикалов метил, этил и пропил, из которых предпочтение отдается метилу; а и b являются целыми или дробными числами, определяемыми как: 0≤а≤99, преимущественно 0≤а≤50, 1≤b≤100, преимущественно 10≤b≤80, 10≤а+b≤150, преимущественно 20≤а+b≤100. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что компонент (А) состоит из по меньшей мере одного линейного алкилгидридполисилоксана с вязкостью не более 200 мПа•с предпочтительно 5 - 50 мПа•с.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что алкилгидридполисилоксаны (А) имеют процентное содержание звеньев ≡SiH 0,05 - 5, предпочтительно 0,3 - 2% по массе водорода по отношению к массе компонента (А).

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что компонент (А) состоит из по меньшей мере одного алкилгидридполисилоксана в виде масла.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что количество компонента (А) не превышает 0,25%, предпочтительно не превышает 0,15% от массы порошка штукатурки.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что гидроколлоид (В) представляет собой неионный гуар, у которого по крайней мере часть гидроксильных групп замещена гидроксиалкилными группами, в которых алкил содержит 2 - 4 атомов углерода.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что гидроколлоид (В) выбирают из гидроксиэтилгуаров, гидроксипропилгуаров и гидроксибутилгуаров.

11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что степень молярного замещения гидроколлоидов (В) составляет по меньшей мере от 0,2 до максимум 0,9, преимущественно 0,3 - 0,7.

12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что молекулярная масса гидроколлоида (В) изменяется от 50000 до 2000000, преимущественно от 200000 до 1500000.

13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что гидроколлоид (В) в виде 1%-ной дисперсии в воде обладает вязкостью не более 1500 мПа•с, преимущественно 500 - 1100 мПа•с.

14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что содержание гидроколлоида (В) составляет 0,05 - 0,5, предпочтительно 0,05 - 0,3 и еще более предпочтительно 0,10 - 0,25% от массы порошка штукатурки.

15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что гидроколлоид (В) является твердым веществом.

16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что полисахарид (С) состоит из по меньшей мере одной камеди, выбранной из природных камедей.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что камедь подвергают по крайней мере частичной деполимеризации.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что камедь подвергают окислительной деполимеризации в присутствии щелочи или щелочной деполимеризации в присутствии воздуха.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что полисахарид (С) обладает степенью полимеризации 60 - 50000, преимущественно 150 - 6500 и предпочтительно 100 - 500.

20. Способ по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что молекулярная масса полисахарида (С) изменяется в пределах от 10000 до 8000000, преимущественно от 30000 до 1000000 и предпочтительно от 20000 до 70000.

21. Способ по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что полисахарид (С) в 10%-ном растворе в воде обладает вязкостью не более 2500 мПа•с, преимущественно 500 - 1500 мПа•с.

22. Способ по любому из пп.1-21, отличающийся тем, что содержание полисахарида (С) составляет 0,01 - 0,5, преимущественно 0,05 - 0,5 и предпочтительно 0,1 - 0,30% от массы порошка штукатурки.

23. Способ по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что к штукатурке добавляют также разжижающий и диспергирующий и/или вспенивающий агент.

24. Способ гидрофобизации штукатурки, отличающийся тем, что к штукатурке добавляют композицию, содержащую по меньшей мере один гидроколлоид (В) в количестве 0,05 - 0,5% от массы порошка штукатурки, содержащий по меньшей мере один галактоманнан в твердом состоянии, причем упомянутый гидроколлоид (В) представляет собой неионный гуар, у которого по меньшей мере часть гидроксильных групп замещена гидроксиалкильными группами, где алкил содержит 2 - 4 атомов углерода, по меньшей мере один компонент (А) в количестве не более 0,25% от массы порошка штукатурки, содержащий по меньшей мере один алкилгидридполисилоксан, в форме чистого масла, разбавленный в растворе, в эмульсии или в виде способного эмульгироваться концентрат, по меньшей мере один полисахарид (С) в количестве 0,01-0,5%, содержащий по меньшей мере одну камедь, выбранную из природных камедей.

25. Порошкообразная композиция, содержащая по меньшей мере один гидроколлоид (В) в количестве 0,05 - 0,5% от массы порошка штукатурки, содержащий по меньшей мере один галактоманнан, причем упомянутый гидроколлоид (В) представляет собой неионный гуар, у которого по меньшей мере часть гидроксильных групп замещена гидроксиалкильными группами, где алкил содержит 2 - 4 атомов углерода, твердое вещество на основе по меньшей мере одного нанесенного на носитель компонента (А), причем компонент (А) содержится в количестве не более 0,25% от массы порошка штукатурки и содержит по меньшей мере один алкилгидридполисилоксан, по меньшей мере один полисахарид (С) в количестве 0,01-0,5%, содержащий по меньшей мере одну камедь, выбранную из природных камедей.

26. Формованное изделие в форме листов или пластин, полученное из штукатурки, гидрофобизированной по способу по любому из пп.1-24.

27. Продукт для гидрофобизации штукатурки, содержащий по меньшей мере одно соединение (А), содержащее по меньшей мере один алкилгидридполисилоксан, по меньшей мере один гидроколлоид (В), содержащий по меньшей мере один галактоманнан, причем упомянутый гидроколлоид (В) представляет собой неионный гуар, у которого по меньшей мере часть гидроксильных групп замещена гидроксиалкильными группами, где алкил содержит 2 - 4 атомов углерода, и по меньшей мере один полисахарид (С), содержащий по меньшей мере одну камедь, выбранную из природных камедей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3