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Wasserabstoßende Überzüge ergebende Uberzugsmasse Diese Erfindung
bezieht sich auf überzugsmassen zur Henstelilung wasserabstoßender, zementöser Überzüge
und betrefft: insbesondere die, Abänderung bekannter zementöserüberzugsmassen, wieZement,-farben,
Situck, Putz u. digl., um muit solchen Massen waisisera:bstoßendei Überzüge zu erzielen
und auch:, um solche Kennweichen, vnie Glanz und Härte, der Überzüge zu verbessern.
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Zementöse Überzugs:maiterialien der angegebenen Art werden gewöhnlich
hergestellt durch Zusatz von Wasser zu einem trockenen, feingemahlenen Zement; wie
Porblandzement, dir mit Sand gemtischt edler auch nicht gemischt sein kann, wobeli
die Menge des zugesetzten, Wassers so, bemessen. wird, daß ein Schlamm oder eine
Paste von einer zum Auftragen auf Mauern oder ähnliche Oberflächen geeigneten Konsistenz
entsteht. Die Kons.isbenz des, Schlammes ändert sich je nach der Art, nach der er
auf die zu überziehende Oberfläche aufgebracht werden soll. Soll er als Farbe benutzt
und durch Spritzen, Streichen od. dgl. aufgebracht werden:, so iisu ei= verhältniismäßdg
flüssige Konsistenz wünschenswert, während zumAufbringen derMisehung mit der Kelle
oder in ähnlicher Weise eine pastenförmige Konsistenz wünschenswert ist. Mit dem
Wort Sehlamm, wie es hier gebraucht wird, ist beabsichtigt, wäßrige zementhaltige
Gemische zu kennzeichnen, .die solche in relativ weiten Grenzen variierende Konsistenzen
aufweisen.
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Das Problem, einem zementhaltigen Schlamm dieser Art Mittel einzuverleiben,
die fähig sind, den entstehenden Überzug was,ser@abweiiisendl zu, machien,
bietet
einige Schwierigkeiten;. Wenn z. B. ein wasserabweisendes. Mittel mit) dem trockenen
Zement gemischt wird; so neigt die abstoßendetWür kung des Mittels dazu, das Befeuchten
des Zements nnnt dem Wastsetr zu verhindern, und gestaltet so die Herstellung des,
gewünschten Schlammes schwierig. Wird anderewsei:ts der Schlamm zuerst hergestellt
und das wasserabstoßende Mitttel dann zugefügt; so ist eis schwierig, denn nötigen;
Grad der Ver@i-lung des wasserabstoßenden Mittels zu erreichen. Deshalb, sind frühere,
Versuche" eainenn wäßrigen zementha,Iti:gen Schlamm herzustellen, der
fähig ist, einen wasserabstoßenden Überzug zu liefern, nicht besondersi erfolgreich
gewesen,.
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Es :ist ein, Gegenstand der vorliegendem Eirfindung, einen wäßrigen
Schlamm einer solchen Zusammensetzung zu beanspruchen, daß nach. seinen- Aufbringen
auf eine Oberfläche Bildung eines Überzuges, in, üblicher Weiise dler Überzug verbesserte
wasserabstoßende Eigenschaften hat. Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung,
eine zemenithaltige Masse zu beanspruchen, die fähig isst, eineng wasserabweisenden
Stuck mit verbesserten Glanz- und, Härteeiglennschaften zu ergeben. Weiterei Gegenstände
der Erfindung werden teils klar sein, teils noch weiter bezeichnet werden.
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Gemäß -der Erfindung wird eine Üiberzugsmasse zur Erziehung wasserabstoßender,
Überzügel beansprucht, wobei besagte Ma&e eignen wäßrigen, zemenntösen Schlamm
darstellt, dessen; wäßrige Phase eine geringe Menge eines wasserlöslichen Organosiliciumsalzes
gelöst enthält.
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Die Überzuigsmassen der vorliegenden Erfindung können dadurch hergestellt
worden, daß dem zemenntösen Schlamm eine gerinngetMenge einer wäßrigen, alkalischen
Lösung der Produktei der alkalaschen Hydrorlyse eines Organotrihalogensilans einverleibti
wird. Diese Olrganotrihadogenis;i,lane können unter gewissen Bedingungen in wäßaligen
Alkalien zu klaren Lösungen bydro,lysiiert werden, die beträchtliche Mengen an löslichenSalzen
vonOrganosilianumverhindungen enthalten. In den meisten Fällen; .sind die, Hydrolyseprordukbe!
eine Mischung der Alkälisalze von Organosilanttriolen und; Organosiloxanoleni. Die
Hydirolyseprodukte können, einfach durch die allgemeine Formel I(RSi)n+1Onj (0M).+;
ausgedrückt werden, worin R ein organischer Rest ist, n aus der aus Null und den
positiven, ganzen Zahlern bes.tehendm Gruppen gewählt ist- und M ein Alkalimetall
bedeutet. Um dine gute Ausbeute an: dem gewünschten, löslichen- Produkt sicherzustellen,
sollte die Hydrolyselösung mindestens etwa 5 Gewichtsprozent des Alkalis, vorzugsweise
ein Alkalihydroxyd, enthalten, und. die Menge dleiss Alkalis. sollte so sein, daß
mindestens etwa 8 Äquivalente Alkali pro Mol dies, zu bvdrolysierenden Trih!alogens,ilans
vorhanden sind,.
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Das irr der vorliegenden Masse benutzte Hydrolyseprodukt kann aus
einer großen, VielfaIrt vom 0rgäno,trihalogearisiiilannen gewonnen werden. So kann
der organische Rest ein Alkylrest, wies Buty1, Amyl, Nonyl oder Lauryl, oder ein
Arylrest, wie Äthylphenyl, Amylphenyl oder Methylbenzyl, oder ein Alkenylrest, wie
Allyl, Methaliyl oder Butenyl, sein. Das hydrolysierende Mittel ist vorzugsweise
eine wäßrige Lösung eines Alkalihydroxyds.
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Wenn etine verhältnismäßig kleine Menge, des, se hergestellten Hydrolysepmoduktes@
einem zementösem Schlamm einverleibt und der 'Schlamm in üblicher Weise zum Überziehen-
eineu' Oberfläche benutzt wird, so wurde gefunden;, daß der erhaltene Überzug gute
wasserabstoßende Eigenschaften aufweist. Das Produkt des oben beschriebenen Hydrolyseveirfahrens
ist eine wäßrige alkalische Lösung, die biss zu einigen. Prozenten des. Organosdlicium.salzes
gelöst enthält. Bete der Herstellung der Masse der vorliegenden Erfindung ist es
wünschenswert, die Orga-nosiiliicium.Iösung mit dem zur Herstellung des zementösen
Schlammes benutzten Wasser zu mischen. Die wie oben beschrieben hergestellten Organosilliciums,alze
haben die Eigenschaft., die, Oberflächenspannung der Lösungen, in, denen sie gelöst
sind, herabzusetzen, und darum verbessert ihre Anwesenheit in dem- zur Herstellung
des zementösen Schlammes benutzten Wasser die netzenden Eigenschaften des Wassers
und :erhöht die Einfachheit, mit der der Schlamm hergestellt werden kann. Der Schlamm
wird auf der zu überziehenden Oberfläche ini der üblfichen: Weise angewandt, und:
nachdem das Wasser von, dem Überzug verdunstet isst, findet eis: ,sich, daß der
Überzug wasserabweisend isst.
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Wähnend die genaue Ar!t der Veränderungen, die die Organosilliciumsalze
während des Trocknen., des Überzuges erleiden, nicht bekannt isst, kann diel Tatsache,
daß sie eine wasserabstoßende, Wirkung irr dem Überzug hervorrufen, vielleicht auf
folgende Weise erklärt werden: Es, ist bekannt, daß Omganohalogensiilane sich. bei
der Hydrolyse mit Wasser, zum -Unterschied von wäßrigem Alkali, unter den oben angegebenen
Bedingungen unter Bildung von Siliconharzen; kondensieren und polymerlisderen. Deshalb
ist eis wahrscheinlich, daß beim Trocknem. und Altern der aus der vorliegenden Mässet
hergestellten Überzüge eine ähnliche Umsetzung statttin-@det, d. h.,daß sich das
Organosiliciumsalz beim Verdunsten des, Wassers aus, dem Überzug kondensiert und
polyme;rlisiert, um unlösIiiche Polymere, ähnlich den Siliconharzen, zu bilden,
die stark wasserabstoßend ,sind.
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Dien Organosiliciumlösung kann, denn Schlamm en ltweder durch Mischen
der Lösung mit denn Wasser, mit dem der Zement angemacht werden ,soll, oder durch
Herstellung eines. Zementschlammes und Mischen der Organosikdiumlösung mit diesem
einverleibt werden. In jedem Fall gestalten diel ausgeprägten Netzeigenschaften
der O.rgano,sli-l#iciumlösung ihre Einverleibung in den Schlamm zu einer einfachen
Sache. In dem Fall, in dem die Organo.-sisliciumlösung nach der Herstellung des
Zement-Wasser-Schlammas, oder deal Zement-Sand-Wasser-Schlammes zugefügt wird, ist
es wichtig, zu bedenken,
daß die Lösung nur wenige Prozente an fester
Ongano,sitliciumverbindung enthält, und man muß die Tatsache berücksichtigen, da$
beim Zufügen der Organosiliciumlösung zum Schlamm zugleich eine beträchtliche Menge
Wasser zugesetzt wird. Die Menge anierforderlicher Organosiliciumlösung schwankt
etwas entsprechend der Art des organischen; Restes und ebenfalls. entsprechend den
gewünschten Eigenschaften des herzustellenden Überzuges, aber im allgemeinen sollen
solche Mengen gebraucht werden, daß ein Schlamm hergtsitellit wird, der zwischen
0,o5 und 1,5 Gewichtsprozent Organosiliciumsadze enthält.
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In Fällen, in denen der zementöse Schlamm zur Herstellung eines Stucks
verwandt werden soll, wurde gefunden, -daß der Glanz und die Härte des entstehenden
Überzuges dadurch verbessert werden können, daß man dem Schlamm, zusätzlich zu der
Organosiliciumverbindung, einen geringen Anteil an Alkalisilikat, z. B,. Natriummetas.i:likat,
en.ntverleibt. Es. ist/ wünschenswert, das Metasiilikat in der Organosiliciumlösung
zu lösen und mit ihr zusammen dem Zement oder dem Schlamm zuzusetzen. Das Silikait
wird vorzugsweise in solchen Mengen verwendet, daß ein zwischen o,25 und 2,o Gewichtsprozent
Silikat enthaltender Schlamm entsteht, und wenn es so angenvandt wird, werden, wie
gerfunden wurde, dor Glanz und die Härte des Stucküberzuges deutlich verbessemt@,
ohne daß die wasserabstoßende Wirkung des Überzuges; vermindert wirdL Um die Art
der vorliegenden Erfindung ausführlicher zu kennzeichnen, werden folgende erläuternde
spetz(fsche Beispiele gegeben: Beispiel I 4o Gewi(chtsiteile weiße!, Portla;ndzementes
wurden mit i8,5 Gewichtsteilen einer wäß.rigen alkalischen Lösung des Produktes
der alkalischen Hy-
drolyse von Amyltrichlorsilan mit Natriumhydroxyd gemischt.
Die Lösung enthielt etwa o,8 Gewichtsprozent. an Organosiliciumsalz und! die entstehende
Mischung demnach etwa o,26 Gewichtisprozett an Organosi.licium-Festbestandteilen.
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Beii sorgfältigem Mischen biildeten Zement und Lösung eine. dünnen
Schlamm, der durch Streichen auf die, Oberfläche eines. Schlackenblocks, autfgotragen
wurde. Der Überzug wurde über Nacht in einem Raum mit hohler Feuchtigkeit altern
gelasison und dann durch Aufbringen von Wassertropfen auf wasserabstaßendet Wirkung
geprüft. Die Wassertropfen breiteten such auf der Oberfläche des. Überzuges nicht
aus und zeigten so, daß er wasserabstoßend war. Beispiel II Es wurde eine Mischung
hergestellt aus 4o Gewichtsteilen Zement und i8,5 Gewichtsteilen einer wäßrigen,
alkalischen Lösung des Natrium-Amylderivateis von Betis.pnel I von einer solchen
Konzentrationn, daß (n dem fertigen, Schlamm ein Gehalt an Organosiliciumsalz von.
0,i6 Gewichtsprozent: der Mischung erhalten wird. Zement und Lösung wurden wie vorher
sorgfältig gemischt und. auf die Oberfläche eines Schlackenblocks als Übe=ug aufgetragen.
Nach i2stündiger Alterung wurde, der Überzug auf Wasserfestheit geprüft, und es
wurde gefunden, daß der Überzug im wesentlichen ebenso wasserabstoßend war wie der
von Beispiel I, ungeachtet der Tatsache, daß etwa .die Hlfte -der Organosiliciumverbindung
angewandt worden war. Beispiel III Das Verfahren nach Beispiel I wuxd@o wiederholt
mit der Maßnahme,- daß die Menge der Lösung auf 2o Gewichtsteile anstatt 18,5 Teile
erhöht wurde und der Organosiiiliciumgohalt so war, daß däe Konzentration in dem
gemischten Schlamm etwa i,i Gowichtsprozent betrug. Es wurde gerfunden, daß mit
steigendem Organasiliciumgehalt die Menge der angewandten Lösung erhöht worden muß,
um einen Schlamm von gegebener Konsistenz zu erhalten. Im vorliegendenFal1 ergab
däeVerwendung von 2o Gewichtsteilen der Lösung avsttatt von i8;5 Teilen einen Schlamm,
der im wesentlichen die gleiche Konsistenz hatte wie der von Beispiel 1I.
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Der S'0 hergestellte Schlamm wurde als Überzug auf einen Schlackenblock
aufgebracht und; während einer Zeit von etwa 12 Stunden gealtert. Nach dem Ablauf
dieser Zeit erschien der Überzug ettwas körnig, und die Abstoßung war geringer als
in Beispiel I.
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Ferner haftete der Überzug nicht so gut an der Oberfläche des. Schlackenblocks
wie in d)en Beispielen I und 1I. Beispiel: IV Es wurdie ein Schlamm hergestellti
durch Mischen von 2o Gewichtsteilen Zement; 2o Gewiahtstedlen Sand und 12 Gewichtsteilen
einer Lösung; die o,55 % an Produkten ;der alkalischen Hydrolyse von Amyltrichlorsilan
enthielt. Dieser Schlamm enthielt nach seiner Herstellung etwa 0,i3 Gewichtsprozent
an Organosilicium-Feststoffen.
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Aus diesem Schlamm wurde ein Überzug gebildet, der i bisi 3 Tage gealtert
und auf wassarahsitoßende Wirkung geprüft wurde. Die abstoßende Wirkung dieses Überzuges
war mit der der Überzüge aus; den Beispielen I und III vergleichbar: Beispiel V
Es wurde ein Schlamm hergestellt, inxlem zuerst 40 Gewichtsteilic Zement mit 4a
Gewichtssteilen Sand gemischt und dann 2o Gewichtsteile einer wä.B:rigen Lösung
zugegeben wurden, die 2,7 0/a Natriummetasilikat und o,9 % -an Natriumsalzen der
Hydrolystprodukte von Amyltrichlorsilan enthielt. Der erhäiSchlamm enthielt o,18
% ans Organo, silici:umusalz. und 0,5q.0/0 an Meil(kat.
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Dieser' Sehlamm wurde zwecks Büdhutg eines Übe,rzüges.- auf eine Oberfläche
gebracht und der Überzug trocknen gelastsenn. Nach 16 Tagen wurde er auf Wasserabweisung
und Härte geprüft und
zeigte guten Glanz, schöne Glasur, gute Härte,
und gute Wasserabstoßung.
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Beispiel VI Das, Verfahren, von, Beispiel V wurden wie:dierholt mit
der Maßgabe, da.ß die Zement-Sand',-Mischung aus 2o Gewichtsteilen Zement und 6o
Gewichteteilen Sand, hergestellt wurde. Der erha;ltemeiÜberzug ergab bei der Prüfung
eine wasserabstoßende Wirkung, die der von Beispiel V vergleichbar war, abex Glanz,
Glasur und Härte waren denen des Überzuges von Beispiel V unterlegen. Beispiel VII
Dass Verfahren; von Beispiel V wurde, wiederholt mit der Maßnahme, daß die Zusammensetzung
der Lösung in der Weise abgeändert wurde, daß der Schlamm o.o8 Gewichtsprozent an
Natriumsalzen von Arnylsii;l@iciumveirbindungen; und o,48 Gew ichtsprozem;t: an;
Was-se@rglas enthielt. Die aus diesem Schlamm hergestellten Überzüge hatten guten
Glanz, gute Glasur und gutes Wasserabstoßungsvermögen, jedoch war ihre Härte der
des BeispieIs V unterlegen. Beispiel VIII Es wurde ein Schlamm hergestellt ans 2o
Gewichtsiteiilen Zement, 2o Gewichtsteilen Sand! und i i Gewichtsteilen einer Lösung,
düe 0,41% an; Produkten, der alka.kschen Hydrolyse von 1\7omyltriehlorsilan enthielt.
Dieser Schlämm enthielt nach Herstellung etwa o,oK) Gewichtsprozent an Organosil;icium-Feststofen.
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Aus dem so hergestellten Schlamm wurde eii.n Übcrzug auf eiirrem Schlackenblock
hergieste@llt, der etwa 3 Tage gealtert und auf Wasiserabw-ei!sung geprüft wurde.
Der so hergestellte Überzug hatte wasserabstoßende Wirkung. B eis@p i e1 IX Es wurde
eine Miischung hergestellt a;ns 4o Gewichtsteilen Zemene und, i-6 Gewichtsteilen
einer wäß:rigen alkalischen Lösung, diel i,o % an Produkten der alkalischen Hydrolyse
von Phenyltrichlorsilan enthielt. Dieser Schlamm enthielt mach der Herstellung etwa
0,3 Gew@ichtäpro;zeinit an Organo, siliciumprodukt.
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Aus. dem so hergestellten Schlamm wurde, ein. Überzug auf einleer
Schlackenblock heirgestelllt, der etwa z Wochen gealtert und; auf Wasserabweilsung
geprüft wurde. Dar so biergestellte Überzug harne gurte wasseraihstö;ßende Wirkung.
Beispiel X Es wurde eine Mischung hergestellt aus 4o Gewichtsteilen; Zement und
16 Gewichtsiteiiilen einer wäß.rigen alkalischen; Lösung, die i.,i % an Produkten-
-der alkalischen Hydrolyser- von Bienzyl-trichlorsilan enthielt. Dieser Schlamm
enthielt nach der Herstellung etwa 0,3 Gewüchtspro:zent an Organosi:l!iciumprad:ukt.
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Aus dem so hergestellten Schlamm wurde ein, Übeirzug auf einem Schlackenblock
hergestellt, der etwa -- Wochen gealtert und, auf Wasserabweisung geprüft wurde.
Der so, hergestellte Überzug hatitiz wasserabs:to:ßendei -Wirkung.
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Es ist seilbsitveirstän:dtliich, daß diel vorsitebenden Beispiele
nur erläutern und daß sowohl bezüglich der Bestandteile der hier angegebenem M:iischungen
als auch beizügliiich der Mengenverhältnisse zahlreiche Änderungen vorgenommen werden
können, ohne d'aß damit der Bereich der Erfindung überschritten wird. So, kann der
zemerntöse Bestandteil des, Schlammes, wie hier erläutert" ein Portla.ndzement sein,
oder es kann, eine gebräuchliche Zementfarbe sein, d. h. eine trockene Mischung
aufs Zement mit Pigment, Weichmach eir usw., die geieignet ist, in Wasser aufgeschlämmt
zu werden, um eine Farbe. zur Hersitellung eines zeiinenfsen Überzuges zu bilden.
Der Zement kann, wi'e beschrieben, mit Sand oder mit gröberen Zuschlagstoffen gemischt
werden. Andere! Abänderungen, innerhalb, des, Bereiches der Erfindung werden sich
für den mit der Materie Vertrauten, ergeben.