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WO2016139131A1 - Verfahren zur herstellung pulverförmiger alkaliorganosiliconat- baustoffhydrophobiermittel - Google Patents

Verfahren zur herstellung pulverförmiger alkaliorganosiliconat- baustoffhydrophobiermittel Download PDF

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Publication number
WO2016139131A1
WO2016139131A1 PCT/EP2016/054019 EP2016054019W WO2016139131A1 WO 2016139131 A1 WO2016139131 A1 WO 2016139131A1 EP 2016054019 W EP2016054019 W EP 2016054019W WO 2016139131 A1 WO2016139131 A1 WO 2016139131A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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acid
organosiliconates
alkali
fatty acids
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2016/054019
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Stepp
Daniel Schildbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Chemie AG
Original Assignee
Wacker Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Chemie AG filed Critical Wacker Chemie AG
Publication of WO2016139131A1 publication Critical patent/WO2016139131A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation
  • Alkaliorganosiliconates have been used for decades
  • Hydrophobing i. water-repellent equipment
  • mineral building materials used in particular by mineral building materials.
  • these are inorganic building materials, which may be silicate and non-silicate. Due to their good solubility in water, alkali organosiliconates can be applied as an aqueous solution to solids where, after evaporation of the water under the influence of carbon dioxide, they form firmly adhering, permanently water-repellent surfaces. Since they contain virtually no hydrolytically removable organic radicals, the curing takes place advantageously without release of undesirable volatile organic by-products (so-called VOC). Above all, the aqueous solution of methyl silicate is of great importance. These are, in particular, the potassium (potassium methylsiliconate) or the sodium derivative
  • Aqueous solutions of organosiliconates are particularly well suited for the hydrophobic treatment of weakly acidic to slightly alkaline building materials, in particular of fired clay, natural stone or gypsum products.
  • Hydrophobic agent either by impregnation or
  • Mass hydrophobing done.
  • products of calcined clay or natural stone are immersed in an aqueous dilution of the organosiliconate for a certain time or sprayed with such a dilution, the active substance dissolved in water being capillary in the pore structure of the Building material penetrates.
  • a hydrophobic zone develops that surrounds the building material and drastically reduces its capillary water absorption.
  • Mass hydrophobization becomes the aqueous solution of the
  • aqueous slurry for example, "porridge”
  • a gypsum-based building material is mixed.After the setting and drying of the building material is a greatly reduced
  • Mass hydrophobization e.g. of gypsum is that the building material is not only surrounded by a hydrophobic zone, but water repellent through and through. This is particularly important in the case of water-soluble building materials such as gypsum or when the building material is cut into pieces after the water-repellent treatment. This method finds e.g. in the
  • Self-leveling compounds as well as adhesives are delivered to the construction site as powder in bags or silos and only then mixed with the mixing water.
  • gypsum plaster For use in gypsum plaster,
  • Gypsum-based gypsum fillers, gypsum-based tile adhesives, gypsum-based tile adhesives, gypsum-based soil-based leveling compounds and screed compounds and similar mineral building materials therefore become a solid and powdery plaster
  • Dry mixture can be added and only with the addition of Water during application on site, for example, on the construction site, unfolds its hydrophobic effect in a short time. This is called dry-mix application.
  • Standard EN 520 specifies a water absorption, measured for two hours, of less than 5% for the water absorption class Hl of hydrophobic plasterboard approved for use in wet rooms. Accordingly, the standard for water-repellent
  • Moisture penetration must also have a water absorption of less than 5%.
  • Dry mortar also the water absorption, measured during 24 hours, is of great importance.
  • DE1957263 describes a method for building gypsum walls in underground operation. A pumpable and thus per se liquid gypsum slurry containing, among other additives
  • Sodium linoleate combined in a Sanierputz, but here the siliconate is added in liquid form. Furthermore, the redevelopment plaster described is based on the binder cement, and not on gypsum.
  • a water-repellent gypsum mortar is obtained by adding a mixture of fatty amine, low-molecular-weight acid and alkali metal siliconate as hydrophobing agent during the mixing of the gypsum.
  • it is also not a Drymix additive in powder form.
  • WO2012 / 022544 describes the preparation of pulverulent alkali metal alkyl siliconates having different molar ratios
  • Potassium to silicon and their advantages in the additive of gypsum-bound dry mortars, such as lime gypsum plaster In the corresponding application example 3 with a lime-gypsum machine plaster, 0.3% by weight of a potassium methylsiliconate powder having a molar ratio of potassium can be added
  • the lime-plaster - machine plaster used here is a so-called low-filled plaster with a proportion of settable gypsum phases of about 60%.
  • Such gypsum plaster contains a low content of fillers (or also called aggregates) due to its relatively high proportion of settable gypsum phases.
  • Such fillers may, for example, artificial or
  • alkaline earth carbonates eg calcite, dolomite
  • alkaline earth sulfates eg calcium sulfate in the form of gypsum or anhydrite
  • chippings natural sands or Silica sand.
  • settable gypsum phases is only about 20% and the content of fillers is correspondingly higher and is around 80%.
  • 0.3% by weight of a potassium methylsiliconate powder with a molar ratio of potassium can also be added here
  • Fresh mortar is the slump, which can be determined according to EN 1015-3 with a hammermannel.
  • the problem described for highly filled lime gypsum plasters is achieved when the gypsum plaster in addition to the potassium methylsiliconate powder alkali or alkaline earth metal salts of fatty acids are added as further additives.
  • the combination of these two hydrophobing additives can reduce both the 2-hour over 90% and the 24-hour water absorption by over 80% compared to the untreated reference.
  • First it is unexpected that the proportion of each additive used in the total dosage of the combination of both additives alone is not effective in the desired form.
  • the two individual additives, used alone in the same dosage as the total dosage of the combination of both additives are also not effective in the desired form. The latter case is a synergy, since the combination of the two additives is more effective than either of the two individual additives, based on the same amount used.
  • the slump in accordance with EN 1015-3 is not influenced as much as, for example, when potassium methylsiliconate powder is used in a correspondingly higher dosage.
  • the invention relates to a process for the preparation of pulverulent solids (F), which include Alkaliorganosiliconate and fatty acids, in which
  • alkali organosiliconates with fatty acids or fatty acid esters or mixtures thereof in water
  • the powdered solids (F) are homogeneous and free-flowing. It can come to no separation of the individual components more. This process also has the advantage that the basicity of the siliconate is reduced by the addition of fatty acid, resulting in thermal stability, handling and application
  • the Alkaliorganosiliconate used in the first step can carry as a cation only one kind of alkali metals or their mixtures with each other. Particularly preferred are the sodium and potassium organosiliconates or mixtures thereof.
  • the alkali metal organosiliconates are preferably salts of
  • Organosilanols their hydrolysis / condensation products, or of organosilanols together with their
  • Hydrolysis / condensation products with alkali cations in which the molar ratio of cation to silicon is> 0.1.
  • a ratio between 0.5 and 3.0, more preferably a ratio between 0.6 and 2.0, exceptionally preferred is a ratio between 0.9 and 1.5.
  • the organo-group is preferably a monovalent one
  • halogen atoms amino, alkoxy or silyl hydrocarbon radical having 1 to 18 carbon atoms.
  • Particularly preferred are unsubstituted alkyl radicals, cycloalkyl radicals, alkylaryl radicals, arylalkyl radicals and phenyl radicals.
  • the hydrocarbon radicals have 1 to 6 carbon atoms.
  • Particularly preferred are the 3,3,3-trifluoropropyl, the vinyl and the phenyl radical.
  • alkyl radicals such as the methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl and hexadecyl radicals.
  • alkyl radicals preferably having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, and thereof in turn the methyl radical.
  • organo radical examples are:
  • Cyclopentyl n-hexyl, cyclohexyl, n-heptyl, n-octyl, 2- Ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, 10-undecenyl, n-dodecyl, isotridecyl, n-tetradecyl, n-hexadecyl, vinyl, allyl, benzyl, p-Chlorophenyl, o- (phenyl) phenyl, m- (phenyl) phenyl, p- (phenyl) phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 2-phenylethyl, 1-phenylethyl, 3 -Phenylpropyl, 3- (2-
  • organo radicals are radicals - (CH 2 O) n -R x , - (CH 2 CH 2 O) m -R 2 , and - (CH 2 CH 2 NH) 0 H, where n, m and o are values from 1 to 10, in particular 1, 2, 3 and R 1 , R 2 are alkyl radicals having 1 to 6 carbon atoms, in particular the above
  • fatty acids lower (up to seven carbon atoms), middle (eight to twelve carbon atoms) and higher (more than twelve carbon atoms) fatty acids may be used, with lower fatty acids being more preferred, higher fatty acids being more preferred and medium fatty acids being most preferred.
  • particularly preferred and extremely preferred fatty acids caprylic acid (octanoic acid), 2-ethylhexanoic acid, pelargonic acid (nonanoic acid), capric acid
  • Pentadecanoic acid palmitic acid (hexadecanoic acid), stearic acid (octadecanoic acid), palmitoleic acid ((Z) -9-hexadecenoic acid), oleic acid ((Z) -9-octadecenoic acid). It is also possible to use mixtures of fatty acids. Instead of the fatty acids or in addition, corresponding fatty acid esters can also be used.
  • fatty acid esters such as Fatty acid alkyl or glycerol mono-, di- and triesters
  • Fatty acid alkyl or glycerol mono-, di- and triesters optionally be used in admixture with fatty acids.
  • Mixtures of different fatty acids or fatty acid esters or fatty acids with fatty acid esters can also be used.
  • the molar ratio of fatty acid to the alkali metal bound in the alkali metal organosiliconate is preferably from 0.05 to 1.0, particularly preferably from 0.1 to 0.5, in particular from 0.2 to 0.35.
  • the reaction of the alkali metal organosiliconates with fatty acids or fatty acid esters in the first step preferably takes place by simple mixing of the components, more preferably because of the good homogenization in the presence of water. It is also possible to use suspensions or solutions of the components.
  • Parts by weight in particular 40 to 100 parts by weight of water used.
  • solubilizers are polar solvents, particularly preferably alcohols, in particular alkanols and alkanediols having one to 4 carbon atoms, for example methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, ethylene glycol, propylene glycol, wherein methanol and ethanol are particularly preferred because of their low boiling points, and ketones, such as acetone or methyl ethyl ketone.
  • Alkaliorganosiliconaten which are often commercially available, reacted with pure fatty acids.
  • concentration of the alkali organosilicon solutions used is preferably from 10 to 70% by weight, more preferably at least 40% by weight, in particular at least 50% by weight.
  • medium and higher fatty acids often form two-phase mixtures on mixing with purely aqueous alkali metal organosilicon solutions because of their low polarity, which do not produce any effects on drying
  • solubilizer in an amount that is straight
  • solubilizer depends primarily on the type of fatty acid, the type of Alkaliorganosiliconats and the
  • Concentration of the participating reaction partners and can be determined by the skilled person in simple mixing preliminary experiments. They are preferably in the range of not more than 40% by weight, more preferably not more than 30% by weight, in particular not more than 20% by weight, of the reaction mixture. It is also possible to add mixtures of solubilizers.
  • reaction takes place at
  • reaction is preferably carried out at the pressure of the surrounding atmosphere. But it can also be at elevated or lower pressure
  • the heat of neutralization released during the reaction can be dissipated by cooling, but it may also be necessary to first heat the mixture to start the desired reaction.
  • the end of the reaction can be easily detected at a constant cooling capacity at the drop in temperature. To ensure a controlled reaction is
  • one component is introduced and the other metered, but it can also be used, for example.
  • Components are dosed in parallel.
  • liquid fatty acid or fatty acid derivatives which are liquid at room temperature, it is particularly preferable to use a batchwise solution of the
  • Alkaliorganosiliconat and fatty acid or fatty acid derivative is finally in the second step to a homogeneous
  • the drying is carried out continuously, more preferably in a spray dryer or a
  • Fluidized bed dryer especially in a spray dryer.
  • Other preferred continuous dryers are
  • Thin-film contact dryer is Thin-film contact dryer.
  • discontinuous dryers are tray dryers, vacuum contact dryers,
  • Freeze dryer preferred, with mixer dryer, conical dryer and fluidized bed dryer are particularly preferred.
  • the drying temperature in the second step is preferably 60 ° C to 200 ° C, more preferably 70 ° C to 150 ° C.
  • the liquid mixtures may contain, in the first or second step, further constituents, e.g. to improve the
  • flow aids and / or anti-caking agents can be added.
  • components from the finished building material mixture such as gypsum, cement, sand, glass, or fillers such as chalk, silicates, clays,
  • Silicas, metal oxides, polymers (for example PVA, PVC, PE, PP, polystyrene, PTFE, PVDF in powder form or as pellets) and setting retarders or accelerators as well as liquid polymers such as mineral oils or silicone oils can be added at the beginning, during or at the end of the production process become.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PE polyvinyl styrene
  • PTFE polystyrene
  • PVDF in powder form or as pellets
  • liquid polymers such as mineral oils or silicone oils
  • Alkaliorganosiliconaten and fatty acids or fatty acid esters added at most 50, more preferably at most 10 parts by weight of further ingredients.
  • Procedure can also be partial or completely parallel
  • Paddle dryer or on a fluidized bed the fatty acid or their derivatives are added and thus the economic efficiency of the process can be increased.
  • Formulas is the silicon atom tetravalent.
  • MGP 1 used in powder form MGP 1 is a low-filled lime-plaster machine plaster with a proportion of settable gypsum phases of about 60% and one of them following proportion of about 40% fillers), MGP 2 is a highly filled lime-gypsum machine plaster with a share of
  • Machine plaster MGP 2 300 g powder and 105 g water according to the instructions). Subsequently, the obtained slurry was poured into PVC rings (diameter: 80 mm, height 20 mm) and the setting of gypsum plaster at 23 ° C and 50% relative
  • Humidity waited more than 6 hours. After demoulding the gypsum plaster test specimens from the rings, these were used for another 24
  • test specimens were before
  • test specimens were stored after determination of the dry weight for 120 min in a plastic tub under water, the
  • Percentage water consumption ⁇ [mass (wet) - mass (dry)] / mass (dry) ⁇ ⁇ 100% calculated. After weighing, only a few per test specimen
  • Table 1 shows in the case of Application Examples 1 and 2 that the potassium methylsiliconate powder (not according to the invention) the 2 -h water and the 24 -h water uptake of a low-filled engine plaster (MGP 1) at a dosage of 0.22 wt .-% greatly reduced.
  • MGP 1 low-filled engine plaster
  • Table 1 shows that even 0.26% by weight of potassium methylsiliconate powder (not According to the invention) although the 2-h, but not the 24 -h water absorption of a highly-filled machine plaster (MGP 2) can be reduced to values at the same time less than 10 wt .-%.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Feststoffen (F), die Alkaliorganosiliconate und Fettsäuren umfassen, bei dem in einem ersten Schritt Alkaliorganosiliconate mit Fettsäuren oder Fettsäureestern oder Gemischen davon in Wasser zu flüssigen Mischungen umgesetzt werden und in einem zweiten Schritt die flüssigen Mischungen zu den pulverförmigen Feststoffen (F) getrocknet werden.

Description

Verfahren zur Herstellung pulverförmiger Alkaliorganosiliconat-
Baustoffhydrophobiermittel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
pulverförmiger Feststoffe aus Alkaliorganosiliconaten und
Fettsäuren zur Hydrophobierung von mineralischen Baustoffen.
Alkaliorganosiliconate werden schon seit Jahrzehnten zur
Hydrophobierung, d.h. wasserabweisenden Ausrüstung,
insbesondere von mineralischen Baustoffen eingesetzt. In der Regel sind dies anorganische Baustoffe, die silicatischer und nicht-silicatischer Natur sein können. Alkaliorganosiliconate lassen sich aufgrund ihrer guten Wasserlöslichkeit als wässrige Lösung auf Feststoffen applizieren, wo sie nach Verdampfen des Wassers unter dem Einfluss von Kohlendioxid festhaftende, dauerhaft wasserabweisende Oberflächen bilden. Da sie praktisch keine hydrolytisch abspaltbaren organischen Reste enthalten, erfolgt die Aushärtung vorteilhafterweise ohne Freisetzung unerwünschter flüchtiger, organischer Nebenprodukte (sog. VOC) . Es hat vor allem die wässrige Lösung des Methylsiliconats eine große Bedeutung. Dabei handelt es sich insbesondere um das Kalium- (Kalium-Methylsiliconat) oder das Natriumderivat
(Natrium-Methylsiliconat) . Wässrige Lösungen von Organosiliconaten sind besonders gut zur Hydrophobierung von schwach sauren bis schwach alkalischen Baustoffen geeignet, insbesondere von Produkten aus gebranntem Ton, Naturstein oder Gips. Dabei kann die Applikation des
Hydrophobiermittels entweder durch Imprägnierung oder
Massehydrophobierung erfolgen. Bei der Imprägnierung werden zum Beispiel Produkte aus gebranntem Ton oder Naturstein für eine gewisse Zeit in eine wässrige Verdünnung des Organosiliconats getaucht oder mit einer solchen Verdünnung besprüht, wobei die Aktivsubstanz gelöst in Wasser kapillar in das Porengefüge des Baustoffs eindringt. Je nach vorherrschenden Bedingungen entwickelt sich nach einer Zeit von wenigen Minuten über mehrere Stunden bis hin zu einigen Tagen nach Trocknung des Baustoffs eine hydrophobe Zone, die den Baustoff umgibt und seine kapillare Wasseraufnahme drastisch senkt. Bei der
Massehydrophobierung wird die wässrige Lösung des
Organosiliconats ggf. nach weiterer Verdünnung mit dem
wässrigen Slurry (zu Deutsch „Brei") zum Beispiel eines auf Gips basierenden Baustoffs vermischt. Nach dem Abbinden und Trocknen des Baustoffes wird eine stark reduzierte
Wasseraufnahme des Gipsbaustoffs verglichen mit dem
unhydrophobierten Baustoff gemessen. Der Vorteil der
Massehydrophobierung z.B. von Gips ist, dass der Baustoff nicht nur von einer hydrophoben Zone umgeben ist, sondern durch und durch wasserabweisend ist. Dies ist insbesondere wichtig bei tendenziell wasserlöslichen Baustoffen wie Gips oder wenn der Baustoff nach der wasserabweisenden Behandlung in Stücke geschnitten wird. Dieses Verfahren findet z.B. bei der
Herstellung von Gipskartonplatten, Gipswandbauplatten oder Gipsfaserplatten Anwendung.
Auf Gips basierende Putze, Spachtelmassen, Estrich- oder
Selbstverlaufsmassen sowie Kleber, die allesamt zur Familie der Gipstrockenmörtel zählen, werden jedoch als Pulver in Säcken oder Silos auf die Baustelle geliefert und erst dort mit dem Anmachwasser angerührt. Für die Anwendung in Gipsputzen,
Gipsspachtelmassen, pulverförmigen Gips-Reparaturspachteln, gipsbasierten Fliesenklebern, gipsbasierten bodenaufbauenden Verlaufsmassen und Estrichmassen und ähnlichen mineralischen Baustoffen wird daher ein festes und pulverförmiges
Hydrophobiermittel benötigt, das der anwendungsfertigen
Trockenmischung zugefügt werden kann und erst bei Zusatz von Wasser während der Applikation vor Ort, z.B. auf der Baustelle, in kurzer Zeit seine hydrophobierende Wirkung entfaltet. Dies nennt man Dry-Mix-Anwendung .
Die Norm EN 520 gibt für die Wasseraufnahmeklasse Hl von für Feuchträume zugelassenen hydrophobierten Gipskartonplatten eine Wasseraufnahme, gemessen während zwei Stunden, von kleiner als 5 % vor. Entsprechend gibt die Norm für wasserabweisende
Gipsspachtelmassen EN 13963:2014 vor, dass als „hydrophobiert" gekennzeichnete Spachtelmassen ein bestimmte Wasseraufnähme unterschreiten müssen - im Falle der Klasse Hl sind das weniger als 5 %. Dem Fachmann ist bekannt, dass abgebundene
gipsbasierte Trockenmörtel, die im Bereich möglicher
Eindringung von Feuchtigkeit angewendet werden, ebenfalls eine Wasseraufnahme von kleiner als 5 % aufweisen müssen. Dem
Fachmann ist ebenfalls bekannt, dass für abgebundene
Trockenmörtel ebenfalls die Wasseraufnahme, gemessen während 24 Stunden, von großer Bedeutung ist.
DE1957263 beschreibt ein Verfahren zum Errichten von Gipsmauern im Untertagebetrieb. Ein pumpbarer und damit per se flüssiger Gipsbrei enthaltend neben weiteren Additiven ein
Kaliumsiliconat und ein Stearat wird zum Verfüllen und
Abdichten von Hohlräumen in Gruben eingesetzt. Jedoch kommt das Kaliumsiliconat nicht notwendigerweise in fester Form zum
Einsatz und das Stearat übernimmt die Aufgabe eines
Verflüssigers. Es geht aus der Beschreibung nicht hervor, dass alle Additive zwingendermaßen in Pulverform zum in einen Sack abgefüllten Gipspulver gegeben werden. Zudem werden weder
Belege für die hydrophobierende Eigenschaft geliefert noch die Kombination beider Produkte in Pulverform als vorteilhaft für die Hydrophobierung eines in Pulverform gelagerten Gipses beschrieben . Auch in DD291074 wird ein Kaliumpropylsiliconat mit einem
Natriumlinoleat in einem Sanierputz kombiniert, jedoch wird hier das Siliconat in flüssiger Form zugesetzt. Weiterhin basiert der beschriebene Sanierputz auf dem Bindemittel Zement, und nicht auf Gips .
Ein vergleichbares Verfahren ist in DE3105407 beschrieben: ein wasserabweisender Gipsmörtel wird erhalten, indem eine Mischung aus Fettamin, niedermolekularer Säure und Alkalisiliconat als Hydrophobiermittel beim Anmischen des Gipses zugesetzt wird. Es handelt sich dabei jedoch ebenfalls nicht um ein Drymix-Additiv in Pulverform.
WO2012/022544 beschreibt die Herstellung von pulverförmigen Alkalialkylsiliconaten mit verschiedenen Molverhältnissen
Kalium zu Silicium sowie ihre Vorteile in der Additivierung von gipsgebundenen Trockenmörteln, wie beispielsweise Kalk- Gipsputzen. Im entsprechenden Anwendungsbeispiel 3 mit einem Kalk-Gips -Maschinenputz lassen 0,3 Gew.-% eines Kalium- Methylsiliconatpulver mit einem Molverhältnis Kalium zu
Silicium von 0,64 die Wasseraufnahme nach 2 Stunden (in
Anlehnung an EN 520) im Vergleich zur unbehandelten Referenz um über 90 % sinken. Bei dem hier verwendeten Kalk-Gips - Maschinenputz handelt es sich um einen sog. niedrig-gefüllten Putz mit einem Anteil an abbindefähigen Gipsphasen von ca. 60 %. Ein derartiger Gipsputz enthält aufgrund seines relativ hohen Anteils an abbindefähigen Gipsphasen einen niedrigen Gehalt an Füllstoffen (oder auch Zuschlagstoffe genannt) .
Solche Füllstoffe können beispielsweise künstliche oder
natürliche Gesteinskörnungen sowie Mineralien unterschiedlicher Korngrößenverteilungen sein, wie z.B. Erdalkalicarbonate (z.B. Calcit, Dolomit), Erdalkalisulfate (z.B. Calciumsulfat in der Form von Gips oder Anhydrit) , Splitte, Natursande oder Quarzsand. Auch wenn man die Wasseraufnahme nach 24 Stunden Unterwasserlagerung misst, tritt bei einer Dosierung von 0,3 Gew.-% des gleichen Kalium-Methylsiliconatpulvers eine
Reduktion der Wasseraufnahme im Vergleich zur unbehandelten Referenz von über 80 % ein.
Ein Problem tritt bei der Verwendung des Kalium- Methylsiliconatpulvers auf speziellen sog. hoch-gefüllten Kalk- Gips-Maschinenputzen auf, bei denen der Anteil an
abbindefähigen Gipsphasen nur ca. 20 % beträgt und der Gehalt an Füllstoffen dementsprechend höher ist und bei rund 80 % liegt. Zwar lassen auch hier 0,3 Gew. -% eines Kalium- Methylsiliconatpulvers mit einem Molverhältnis Kalium zu
Silicium von 0,64 die Wasseraufnahme nach 2 Stunden (in
Anlehnung an EN 520) im Vergleich zur unbehandelten Referenz um über 90 % sinken, die Wasseraufnahme bei 24-stündiger Messung sinkt jedoch nur noch auf Werte von ca. 50 % im Vergleich zur unbehandelten Referenz.
Eine Erhöhung der Dosierung an Kalium-Methylsiliconatpulver stellt keine Lösung des Problems dar, da diese Substanzklasse bei überhöhter Dosierung (die deutlich über das hydrophob wirksame Mindestmaß hinaus geht, welche wiederum für jede gipsbasierte Trockenmörtelformulierung individuell zu bestimmen ist) unerwünschte Nebenwirkungen auf den mit Wasser
angemischten Gipsmörtel hat . Zu diesen Nebenwirkungen zählen die Bildung von sog. Sinterschichten sowie der Verlust an
Luftporengehalt und Fließfähigkeit, was in einer
Verschlechterung bis hin zum völligen Verlust der
Verarbeitbarkeit des Gipsmörtels resultiert. Ein Maß für die Verarbeitungseigenschaften des mit Wasser angemischten
Frischmörtels ist das Ausbreitmaß, welches man gemäß EN 1015-3 mit einem Hägermanntisch bestimmen kann. Beim Einsatz von
Kalium-Methylsiliconatpulvern in verschiedenen Dosierungen in einem frisch mit Wasser angemischten Kalk-Gips-Maschinenputz fällt auf, dass das Ausbreitmaß ab einer Dosierung von 0,3 Gew.-% stark abnimmt. Aus diesem Grund sollte eine
Überdosierung einzig zur Reduktion der Wasseraufnahme nach 24 Stunden Unterwasserlagerung vermieden werden.
Das beschriebene Problem für hochgefüllte Kalk-Gipsputze wird gelöst, wenn dem Gipsputz zusätzlich zum Kalium- Methylsiliconatpulver noch Alkali- oder Erdalkalisalze von Fettsäuren als weitere Additive zugesetzt werden. Durch die Kombination dieser beiden hydrophobierenden Additive können sowohl die 2-stündige um über 90 % als auch die 24-stündige Wasseraufnahme im Vergleich zur unbehandelten Referenz um über 80 % gesenkt werden. Erstens ist dabei unerwartet, dass der Anteil jedes einzelnen Additivs an der Gesamtdosierung der Kombination beider Additive alleine eingesetzt nicht in der gewünschten Form wirksam ist. Zweitens ist dabei unerwartet, dass die beiden einzelnen Additive, alleine in der gleichen Dosierung eingesetzt wie die Gesamtdosierung der Kombination beider Additive, ebenfalls nicht in der gewünschten Form wirksam sind. Beim zuletzt geschilderten Fall handelt es sich um eine Synergie, da die Kombination der beiden Additive effektiver ist als jedes der beiden einzelnen Additive, auf die gleiche Einsatzmenge bezogen.
Ebenfalls wird bei der Kombination der beiden Additive Kalium- Methylsiliconatpulver und Fettsäuresalz das Ausbreitmaß gemäß EN 1015-3 nicht so stark beeinflusst wie wenn beispielsweise Kalium-Methylsiliconatpulver in entsprechend höherer Dosierung eingesetzt wird.
Mischungen aus Alkaliorganosiliconatpulvern und Fettsäuresalzen oder freien Fettsäuren besitzen als Baustoffadditiv einen großen Nachteil: Dichte- und Kornunterschiede der einzelnen Komponenten können bei Abmischung, Lagerung und Transport der anwendungsfertigen Baustofftrockenmischung zur Separation der Einzelkomponenten und damit zu unerwünschten Inhomogenitäten in der Verteilung des Hydrophobiermittels und damit zu einer
Wirkungsverringerung bis zum Wirkungsverlust führen, zumal die zugesetzten Anteile in der Regel bei < 1 Gewichtsprozent liegen .
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Feststoffen (F) , die Alkaliorganosiliconate und Fettsäuren umfassen, bei dem
in einem ersten Schritt Alkaliorganosiliconate mit Fettsäuren oder Fettsäureestern oder Gemischen davon in Wasser zu
flüssigen Mischungen umgesetzt werden und
in einem zweiten Schritt die flüssigen Mischungen zu den pulverförmigen Feststoffen (F) getrocknet werden.
Die pulverförmigen Feststoffe (F) sind homogen und rieselfähig. Es kann zu keiner Separation der Einzelkomponenten mehr kommen. Dieses Verfahren besitzt zudem den Vorteil, dass die Basizität des Siliconats durch den Fettsäurezusatz reduziert wird, was thermische Stabilität, Handhabung und Anwendung aus
Arbeitsschutzgründen erleichtert . Die im ersten Schritt eingesetzten Alkaliorganosiliconate können als Kation nur eine Sorte Alkalimetalle oder auch deren Mischungen untereinander tragen. Besonders bevorzugt sind die Natrium- und Kalium-Organosiliconate oder Gemische davon. Die Alkaliorganosiliconate sind vorzugsweise Salze von
Organosilanolen, von deren Hydrolyse/Kondensationsprodukten, oder von Organosilanolen zusammen mit deren
Hydrolyse/Kondensationsprodukten mit Alkali-Kationen, bei denen das Molverhältnis von Kation zu Silicium > 0,1 ist. Bevorzugt ist ein Verhältnis zwischen 0,5 und 3,0, besonders bevorzugt ist ein Verhältnis zwischen 0,6 und 2,0, außerordentlich bevorzugt ist ein Verhältnis zwischen 0,9 und 1,5.
Die Herstellung von Organosiliconaten ist schon vielfach beschrieben. Beispielsweise wird in DE 4336600 ein
kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von wässrigen
Alkaliorganosiliconat-Lösungen beansprucht, in WO 13075969 sind alkoholisch-wässrige Lösungen oder Dispersionen von Siliconaten als Zwischenprodukte beschrieben. Möglich ist aber auch der Einsatz von festen Organosiliconaten wie in WO 12022544
beansprucht .
Der Organorest steht bevorzugt für einen einwertigen
unsubstituierten oder durch Halogenatome, Amino- , Alkoxy- oder Silylgruppen substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugt sind unsubstituierte Alkylreste, Cycloalkylreste , Alkylarylreste , Arylalkylreste und Phenylreste. Vorzugsweise weisen die Kohlenwasserstoffreste 1 bis 6 Kohlenstoffatome auf. Besonders bevorzugt sind der 3,3,3- Trifluorpropyl- , der Vinyl- und der Phenylrest. Ganz besonders bevorzugt sind unsubstituierte Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl- und der Hexadecylrest . Insbesondere bevorzugt sind Alkylreste bevorzugt mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und davon wiederum der Methylrest.
Weitere Beispiele für den Organorest sind:
n-Propyl-, 2 -Propyl-, 3 -Chlorpropyl- , 2- (Trimethylsilyl) ethyl- , 2- (Trimethoxysilyl) -ethyl- , 2 - (Triethoxysilyl ) -ethyl- , 2- (Dirnethoxymethylsilyl) -ethyl-, 2- (Diethoxymethylsilyl) -ethyl-, n-Butyl-, 2-Butyl-, 2-Methylpropyl- , t-Butyl-, n-Pentyl-,
Cyclopentyl- , n-Hexyl-, Cyclohexyl-, n-Heptyl-, n-Octyl-, 2- Ethylhexyl- , n-Nonyl-, n-Decyl-, n-Undecyl-, 10 -Undecenyl - , n- Dodecyl-, Isotridecyl- , n-Tetradecyl- , n-Hexadecyl- , Vinyl-, Allyl-, Benzyl-, p-Chlorphenyl- , o- (Phenyl) phenyl- , m- (Phenyl) phenyl- , p- (Phenyl) phenyl- , 1-Naphthyl-, 2-Naphthyl-, 2-Phenylethyl- , 1-Phenylethyl- , 3 -Phenylpropyl- , 3- (2-
Aminoethyl) aminopropyl- , 3 -Aminopropyl- , N-Morpholinomethyl- , N-Pyrrolidinomethyl- , 3- (N-Cyclohexyl) aminopropyl- , 1-N- Imidazolidinopropylrest .
Weitere Beispiele für den Organorest sind Reste - (CH2O) n-Rx , - (CH2CH2O)m-R2, und - (CH2CH2NH) 0H, wobei n , m und o Werte von 1 bis 10, insbesondere 1, 2, 3 bedeuten und R1 , R2 Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere die vorstehend
erwähnten Beispiele dafür bedeuten. Als Fettsäuren können niedere (bis sieben Kohlenstoffatome) , mittlere (acht bis zwölf Kohlenstoffatome) und höhere (mehr als zwölf Kohlenstoffatome) Fettsäuren eingesetzt werden, wobei niedere Fettsäuren bevorzugt, höhere Fettsäuren besonders bevorzugt und mittlere Fettsäuren außerordentlich bevorzugt sind. Beispiele besonders bevorzugter und außerordentlich bevorzugter Fettsäuren: Caprylsäure (Octansäure) , 2- Ethylhexansäure, Pelargonsäure (Nonansäure) , Caprinsäure
(Decansäure) , Undecansäure , Undeca- 10 -ensäure , Laurinsäure (Dodecansäure) , Myristinsäure (Tetradecansäure) ,
Pentadecansäure, Palmitinsäure (Hexadecansäure) , Stearinsäure (Octadecansäure) , Palmitoleinsäure ( (Z) - 9 -Hexadecensäure) , Ölsäure ( (Z) - 9 -Octadecensäure) . Es können auch Gemische von Fettsäuren eingesetzt werden. Anstelle der Fettsäuren oder zusätzlich können auch entsprechende Fettsäureester eingesetzt werden. Insbesondere bei einem Molverhältnis Fettsäure zu dem im Alkaliorganosiliconat gebundenen Alkalimetall von < 0,3 können anstelle der freien Fettsäuren auch Fettsäureester, wie Fettsäurealkyl- oder Glycerinmono- , di- und triester gegebenenfalls im Gemisch mit Fettsäuren eingesetzt werden. Auch Gemische verschiedener Fettsäuren oder Fettsäureester oder Fettsäuren mit Fettsäureestern können eingesetzt werden.
Das Molverhältnis von Fettsäure zu dem im Alkaliorganosiliconat gebundenen Alkalimetall beträgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise 0,05 bis 1,0, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,5 insbesondere 0,2 bis 0,35.
Die Umsetzung der Alkaliorganosiliconate mit Fettsäuren oder Fettsäureestern im ersten Schritt erfolgt vorzugsweise durch einfaches Vermischen der Komponenten, besonders bevorzugt wegen der guten Homogenisierung in Gegenwart von Wasser. Es können auch Suspensionen oder Lösungen der Komponenten eingesetzt werden. Vorzugsweise werden bezogen auf 100 Gewichtsteile von Alkaliorganosiliconaten und Fettsäuren oder Fettsäureestern 10 bis 200 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 20 bis 150
Gewichtsteile, insbesondere 40 bis 100 Gewichtsteile Wasser eingesetzt.
Bei inhomogenen Mischungen kann durch Zusatz von
Lösungsvermittler und/oder Emulgator im ersten Schritt die Umsetzung beschleunigt werden. Als Lösungsvermittler kommen vorzugsweise polare Lösungsmittel zum Einsatz, besonders bevorzugt Alkohole, insbesondere Alkanole und Alkandiole mit einem bis 4 Kohlenstoffatome , beispielsweise Methanol, Ethanol, 2-Propanol, 1-Propanol, 1-Butanol, 2-Butanol, Isobutanol, Ethylenglykol , Propylenglykol , wobei Methanol und Ethanol aufgrund ihrer niederen Siedepunkte besonders bevorzugt sind, sowie Ketone, wie z.B. Aceton oder Methylethylketon . Vorzugsweise werden wässrige Lösungen von
Alkaliorganosiliconaten, die vielfach kommerziell erhältlich sind, mit reinen Fettsäuren umgesetzt. Die Konzentration der eingesetzten Alkaliorganosiliconatlosungen beträgt vorzugsweise 10 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.-% insbesondere mindestens 50 Gew.-%. Insbesondere mittlere und höhere Fettsäuren bilden aufgrund ihrer geringen Polarität beim Vermischen mit rein wässrigen Alkaliorganosiliconatlosungen oftmals zweiphasige Mischungen, die beim Trocknen keine
homogenen Pulver ergeben. In diesen Fällen wird bevorzugt ein Lösungsvermittler in einer Menge zugesetzt, die gerade
ausreicht, eine klare Lösung zu gewährleisten, da er beim
Trocknen wieder komplett entfernt werden muss. Die Anteile an Lösungsvermittler richten sich in erster Linie nach der Art der Fettsäure, dem Typ des Alkaliorganosiliconats und der
Konzentration der beteiligten Reaktionspartner und können vom Fachmann in einfachen Mischungsvorversuchen ermittelt werden. Sie liegen vorzugsweise im Bereich von maximal 40 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 30 Gew.-%, insbesondere maximal 20 Gew.-% an der Reaktionsmischung. Es können auch Mischungen an Lösungsvermittlern zugesetzt werden.
Auch durch Temperaturerhöhung kann eine Homogenisierung
erreicht werden. Vorzugsweise erfolgt die Umsetzung bei
möglichst niedriger Temperatur aufgrund der thermischen
Instabilität der Alkaliorganosiliconate . Die
Reaktionstemperatur im ersten Schritt liegt deshalb
vorzugsweise bei höchstens 100 °C, besonders bevorzugt bei höchstens 70°C, insbesondere höchstens 60°C. Die Umsetzung erfolgt vorzugsweise bei dem Druck der umgebenden Atmosphäre. Sie kann aber auch bei erhöhtem oder niedrigerem Druck
erfolgen . Die bei der Umsetzung freigesetzte Neutralisationswärme kann durch Kühlung abgeführt werden, es kann aber auch notwendig sein, die Mischung zunächst zu erhitzen, um die gewünschte Reaktion zu starten. Das Ende der Umsetzung kann bei konstanter Kühlleistung leicht am Absinken der Temperatur erkannt werden. Zur Gewährleistung einer kontrollierten Reaktion wird
vorzugsweise beim Batchverfahren eine Komponente vorgelegt und die andere dosiert, es können aber auch z.B. bei
kontinuierlicher Reaktionsführung im Rohrreaktor beide
Komponenten parallel dosiert werden. Besonders bevorzugt wird beim Einsatz von bei Raumtemperatur flüssigen Fettsäuren- oder Fettsäurederivaten im Batchverfahren eine Lösung des
Alkaliorganosiliconats vorgelegt und die Fettsäure bzw. das Fettsäurederivat zudosiert. Bei Raumtemperatur feste Fettsäuren oder ihre Derivate werden vor der Dosierung vorzugsweise entweder aufgeschmolzen oder in einem Lösungsvermittler gelöst. Da die Dosierung von Feststoffen generell aufwendiger ist und die Herstellung von Schmelzen oder Lösungen vorteilhafterweise in einem gerührten Behälter erfolgt, werden bei Raumtemperatur feste Fettsäuren oder deren Derivate im Batchverfahren
vorzugsweise vorgelegt und die Siliconatlösung wird zudosiert.
Die vorzugsweise homogene Reaktionsmischung aus
Alkaliorganosiliconat und Fettsäure bzw. Fettsäurederivat wird abschließend im zweiten Schritt zu einem homogenen
rieselfähigen Pulver getrocknet. Die Trocknung erfolgt
vorzugsweise nach den gängigen technischen Verfahren durch Verdampfen der flüchtigen Bestandteile bei erhöhter Temperatur und/oder gegenüber der Atmosphäre verringertem Druck.
Vorzugsweise erfolgt die Trocknung kontinuierlich, besonders bevorzugt in einem Sprühtrockner oder einem
Wirbelschichttrockner, insbesondere in einem Sprühtrockner. Andere bevorzugte kontinuierliche Trockner sind
Pastenmahltrockner, Scheibentrockner sowie
Dünnschichtkontakttrockner. Unter den diskontinuierlichen Trocknern sind Hordentrockner, Vakuumkontakttrockner,
Mischertrockner, Konustrockner, Wirbelschichttrockner und
Gefriertrockner bevorzugt, wobei Mischertrockner, Konustrockner und Wirbelschichttrockner besonders bevorzugt sind.
Die Trocknungstemperatur im zweiten Schritt liegt vorzugsweise bei 60°C bis 200°C, besonders bevorzugt bei 70°C bis 150°C.
Den flüssigen Mischungen können im ersten oder zweiten Schritt noch weitere Bestandteile z.B. zur Verbesserung der
Anwendungseigenschaften zugesetzt werden. Zur Verbesserung und dem Erhalt der Rieselfähigkeit können Rieselhilfen und/oder Antibackmittel zugesetzt werden. Auch Bestandteile aus der fertigen Baustoffabmischung wie beispielsweise Gips, Zement, Sand, Glas, oder Füllstoffe wie Kreiden, Silikate, Tone,
Kieselsäuren, Metalloxide, Polymere (beispielsweise PVA, PVC, PE, PP, Polystyrol, PTFE, PVDF in Pulverform oder als Pellets) sowie Abbindeverzögerer oder -Beschleuniger aber auch flüssige Polymere wie Mineralöle oder Siliconöle können zu Beginn, während oder am Ende des Herstellprozesses zugesetzt werden. Vorzugsweise werden bezogen auf 100 Gewichtsteile von
Alkaliorganosiliconaten und Fettsäuren oder Fettsäureestern höchstens 50, besonders bevorzugt höchstens 10 Gewichtsteile weitere Bestandteile zugesetzt.
Der erste und der zweite Schritt des erfindungsgemäßen
Verfahrens können auch partiell oder komplett parallel
durchgeführt werden. Beispielsweise kann während der Trocknung eines wässrigen Alkaliorganosiliconats in einem
Schaufeltrockner oder an einer Wirbelschicht die Fettsäure oder deren Derivat zudosiert werden und damit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht werden.
Alle vorstehenden Symbole der vorstehenden Formeln weisen ihre Bedeutungen jeweils unabhängig voneinander auf. In allen
Formeln ist das Siliciumatom vierwertig.
In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen sind, falls jeweils nicht anders angegeben, alle Mengen- und
Prozentangaben auf das Gewicht bezogen und sämtliche
Umsetzungen werden bei einem Druck von 0,10 MPa (abs.)
durchgeführt .
Beispiel 1
Umsetzung von Kaliummethylsiliconat WACKER SILRES® BS 16 mit Laurinsäure
Bei Raumtemperatur werden 11 g (0,045 mol Silicium) einer wässrigen Lösung von Kaliummethylsiliconat WACKER SILRES® BS 16
(Wacker Chemie AG, Siliciumgehalt : 4,1 mmol/g, Kaliumgehalt: 4,26 mmol/g) vorgelegt, man gibt 3,0 g (0,015 mol) Laurinsäure
(Merck KGaA) dazu und fügt soviel Ethanol zu, dass eine klare Lösung entsteht (insgesamt 3,8 g) . Anschließend wird die Lösung bei Raumtemperatur bei vermindertem Druck eingeengt und der breiige Rückstand im Vakuumtrockenschrank bei 100°C und 3 hPa zwei Stunden getrocknet. Man isoliert 6,9 g eines weißen rieselfähigen Pulvers, das sich klar in Wasser unter
Schaumbildung löst.
In den folgenden Anwendungsbeispielen wurden marktübliche
Maschinengipsputze (MGP) in Pulverform eingesetzt: MGP 1 ist ein niedrig-gefüllter Kalk-Gips-Maschinenputz mit einem Anteil an abbindefähigen Gipsphasen von ca. 60 % und einem daraus folgenden Anteil von ca. 40 % Füllstoffen) , MGP 2 ist ein hochgefüllter Kalk-Gips-Maschinenputz mit einem Anteil an
abbindefähigen Gipsphasen von ca. 20 % und einem daraus folgenden Anteil von ca. 80 % Füllstoffen) . Die beiden Putze wurden mit verschiedenen Mengen an Kalium-Methylsiliconat-
Pulver WACKER SILRES® BS Pulver S der Wacker Chemie AG (nicht erfindungsgemäß) und dem Pulver erhalten aus Beispiel 1
(erfindungsgemäß) in trockener Form effektiv in einem sog.
Planetenmischer, wie in EN 196-1 beschrieben, für 30 Sekunden vermischt. Anschließend wurde diese Trockenmischung gemäß der auf der Packung angegebenen Rezeptur unter Rühren portionsweise zum Anmachwasser gegeben und mit dem Planetenmischer, wie in EN 196-1 beschrieben, zu einem homogenen Slurry verrührt
(Maschinenputz MGP 1: 300 g Pulver und 180 g Wasser,
Maschinenputz MGP 2: 300 g Pulver und 105 g Wasser jeweils gemäß Packungsangabe) . Anschließend wurde der erhaltene Slurry in PVC-Ringe (Durchmesser: 80 mm, Höhe 20 mm) gegossen und das Abbinden des Gipsputzes bei 23 °C und 50 % relativer
Luftfeuchte über 6 Stunden abgewartet. Nach der Entschalung der Gipsputzprüfkörper aus den Ringen wurden diese für weitere 24
Stunden bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte jeweils separiert voneinander auf der Mantelfläche stehend aufbewahrt und anschließend in einem Umlufttrockenschrank bei 40 °C bis zur Gewichtskonstanz der Prüfkörper getrocknet. Im Falle der Anwendungsbeispiele 1-5 wurden die Prüfkörper vor der
Wasserlagerung für 28 Tage bei Normklima (23±2 °C, 50±5 % relative Luftfeuchtigkeit gemäß EN 1062-3) gelagert. Zur
Bestimmung der Wasseraufnahme in Anlehnung an DIN EN 520 wurden die Prüfkörper nach Bestimmung des Trockengewichts für 120 min in einer Kunststoffwanne unter Wasser gelagert, wobei die
Proben horizontal auf Metallgitter gelegt wurden und der
Wasserüberstand über dem höchsten Punkt der Prüfkörper 5 mm betrug. Nach 120 min wurden die Prüfkörper aus dem Wasser genommen, auf einem mit Wasser gesättigten Schwamm abgetropft und auf einer Waage mit einer Genauigkeit von 0,01 g aus dem Nassgewicht sowie dem Trockengewicht die prozentuale
Wasseraufnahme nach 120 min gemäß der Formel
Prozentuale Wasseraufnähme = { [Masse (nass) - Masse (trocken) ] /Masse (trocken) } · 100 % errechnet. Nach der Wägung, die pro Prüfkörper nur wenige
Sekunden dauerte , wurden die Prüfkörper umgehend wieder in die Kunststoffwanne unter Wasser zurückgelegt. Nach einer
Gesamtzeit von 24 h unter Wasser wurden die Prüfkörper erneut aus dem Wasser genommen und die prozentuale Wasseraufnahme nach 24 h, wie zuvor für 120 min beschrieben, bestimmt.
Anwendungsbeispiele 1-5: Hydrophobierung zweier
Maschinengipsputze mit variierenden Dosierungen an einem
Kalium-Methylsiliconatpulver WACKER SILRES® BS Pulver S
(Molverhältnis Alkali -Metall zu Silicium: 0,65) und dem Pulver erhalten aus Beispiel 1.
Darin wird gezeigt, dass ein sog. hochgefüllter Gipsputz im Gegensatz zum niedrig-gefüllten Gipsputz mit dem herkömmlichen Siliconat-Pulver nur unzureichend vor einer Wasseraufnahme geschützt werden kann (s. 24h-Wert) .
Tabelle 1 zeigt im Falle der Anwendungsbeispiele 1 und 2, dass das Kalium-Methylsiliconat-Pulver (nicht erfindungsgemäß) die 2 -h-Wasseraufnähme und die 24 -h-Wasseraufnähme eines niedriggefüllten Maschinenputzgipses (MGP 1) bei einer Dosierung von 0,22 Gew.-% stark reduziert.
Im Falle der Anwendungsbeispiele 3 und 4 zeigt Tabelle 1, dass selbst 0,26 Gew.-% an Kalium-Methylsiliconat-Pulver (nicht erfindungsgemäß) zwar die 2-h-, aber nicht die 24 -h- Wasseraufnähme eines hoch-gefüllten Maschinenputzgipses (MGP 2) auf Werte gleichzeitig unter 10 Gew.-% senken können.
Unerwarteterweise ist es im Falle des Anwendungsbeispiels 5 jedoch mit 0,26 Gew.-% des Pulvers erhalten aus Beispiel 1 möglich, sowohl die 2-h- als auch die 24 -h-Wasseraufnähme des hoch-gefüllten Maschinenputzgipses (MGP 2) auf Werte deutlich unter 10 Gew.-% zu senken.
Figure imgf000019_0001

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Feststoffen (F) , die Alkaliorganosiliconate und Fettsäuren umfassen, bei dem
in einem ersten Schritt Alkaliorganosiliconate mit
Fettsäuren oder Fettsäureestern oder Gemischen davon in Wasser zu flüssigen Mischungen umgesetzt werden und in einem zweiten Schritt die flüssigen Mischungen zu den pulverförmigen Feststoffen (F) getrocknet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die
Alkaliorganosiliconate Salze von Organosilanolen, von deren Hydrolyse/Kondensationsprodukten, oder von Organosilanolen zusammen mit deren Hydrolyse/Kondensationsprodukten mit Alkali-Kationen sind, bei denen das Molverhältnis von Kation zu Silicium > 0,1 ist.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, bei dem die Alkaliorganosiliconate Natrium- oder Kalium-Organosiliconate oder Gemische davon sind.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, bei dem der Organorest für einen einwertigen unsubstituierten oder durch Halogenatome, Amino-, Alkoxy- oder Silylgruppen substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, bei dem die Fettsäuren ausgewählt werden aus Caprylsäure, 2 -Ethylhexansäure , Pelargonsäure , Caprinsäure, Undecansäure , Undeca- 10 -ensäure , Laurinsäure, Myristinsäure , Pentadecansäure , Palmitinsäure,
Stearinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure und Gemischen davon .
Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Molverhältnis von Fettsäure zu dem im Alkaliorganosiliconat gebundenen Alkalimetall 0,05 bis
1 , 0 beträgt .
Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, bei dem im ersten Schritt bezogen auf 100 Gewichtsteile von Alkaliorganosiliconaten und Fettsäuren oder Fettsäureestern 10 bis 200 Gewichtsteile Wasser eingesetzt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, bei dem im ersten Schritt Lösungsvermittler zugesetzt wird, der ausgewählt wird aus Alkoholen und Ketonen .
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