[发明专利]低VOC二烷基-官能烷氧基硅氧烷、方法及其作为矿物建筑材料用疏水化浸渍剂的用途

说明书

技术领域

本发明涉及二烷基-官能烷氧基硅氧烷低聚物，尤其是甲基烷基烷氧基硅氧烷的低VOC/无VOC组合物，它们的制造方法和它们用于多孔矿物基底的疏水处理的用途，在此过程中很少释放或不释放挥发性有机化合物。

背景技术

烷基-官能的硅烷和硅氧烷能在多孔矿物基底，例如混凝土、砖和石灰砂岩上（仅为列举几个实例）产生疏水化性质早已为人所知。例如，特别是无溶剂使用的单体短链烷基烷氧基硅烷（EP 0 101 816 B1）和具有3-6的低聚度的低粘度烷基烷氧基硅氧烷（DE100 56 344 A1）以好的深入浸渍（Tiefenimpr?gnierung）为特征。

单体烷基烷氧基硅烷已知在使用时释放一定量的挥发性有机化合物。如果使用低聚硅烷体系，例如烷基烷氧基硅氧烷，可以降低VOC含量（VOC代表“挥发性有机化合物”）。这些就其作为疏水剂使用而言具有优点，因为它们在使用时在比单体硅烷体系少释放挥发性有机化合物。这些硅烷体系的缺点在于它们到达略低的渗透深度。此外，高粘度疏水剂可能导致基底表面变色或变暗或导致发亮或油腻的表面，特别是在极其致密的基底，例如清水混凝土的情况下。

此外已知，以溶液形式或以液体或糊状或膏状形式，换言之作为高粘度乳状液使用建筑保护剂（尤其是EP 0 814 110、EP 1 205 481、EP 1 205 505、WO 06/081892；DE1020005004871）。当使用基于烷基烷氧基硅烷、烷基烷氧基硅氧烷或其共混物的水性乳状液和高粘度膏体时，在乳状液或膏体破乳和水解之后同样产生醇，其作为VOC释放到环境中。

用作在矿物基底上防止水和水中溶解的污染物渗透的最初疏水剂之一的硅酮油及其溶液尽管具有低VOC含量，但没有表现出与基底的反应性，并仅到达极小的渗透深度。此外，它们造成变暗的情况和表面发粘。

近年来，世界上许多地方的排放方针已收紧。例如，在美国加州的某地，要求建筑保护剂的VOC含量小于100 g/L。估计在美国其它地方和在世界上其它地方也将实施这样或类似的方针。

EP 0 579 453B1描述了制造单体烷氧基硅烷、烷氧基-官能的硅氧烷和硅烷醇的混合物的方法及其用于建筑材料的疏水处理的用途。所述的部分预水解的混合物在与水分接触时和在完全水解时释放明显更少的醇。

EP 0 814 110 B1教导了制造释放较少VOC的缩合的烷基烷氧基硅氧烷的低聚混合物的方法。这些较低VOC的烷基烷氧基硅烷醇-低聚物也特别开发用于矿物表面的疏水处理。由它们获得的产品（在添加1.2 mol H₂O/mol Si的情况下制成）在施加到致密基底，例如清水混凝土上时造成基底表面变暗并表现出低渗透深度。

EP 1 205 481 B1公开了添加0.65-0.85 mol H₂O/mol Si制成的由具有不同低聚度的正丙基乙氧基硅氧烷构成的低聚物混合物，及其用于处理矿物基底的用途。仅在明显比混凝土多孔的石灰砂岩上测试了渗透深度。

US 5,112,393描述了用低VOC的有机烷氧基硅烷疏水处理砌体结构的方法，其中根据该发明的产物的VOC含量为220 g/L。

WO 2013/043725公开了具有< 100 g/L的VOC含量的环状甲基硅氧烷的乳状液。但是，没有说明受试基底，因此不清楚该试验是在混凝土块（0051）还是砂浆立方块（0052）上进行。

EP 0 538 555 A1公开了用于浸渍矿物建筑材料的含正辛基三烷氧基硅烷的水性乳状液。VOC含量大于300 g/L。EP 0 340 816A2和EP 0 412 515A1也公开了含有正辛基三乙氧基硅烷的乳状液。由于每个硅烷分子有三个乙氧基，VOC含量为350 g/L。

DE 28 49 108公开了与甲硅烷基磷酸酯的制造有关的辛基甲基环四硅氧烷。没有公开制造辛基甲基环四硅氧烷的方法。

发明内容

在本发明中，目的是提供在凝固过程中极少释放挥发性有机物质的组合物。此外，本发明的组合物应出色地适用于矿物基底的疏水处理。在此应有利地通过凝固形成并因此散逸到环境中少量或明显更少量的醇。此外，该组合物在处理过的基底上应不造成或仅略微造成变色。