[發明專利]混凝土防水劑

在審

• 申請號: 201710364092.5
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN107129183A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 李洛明;Y·劉;蒂莫西·羅戈;M-J·薩拉辛;大衛·塞利;A·斯塔默;保羅·凡道特
• 申請（專利權）人: 道康寧公司
• 主分類號: C04B24/42
• 分類號: C04B24/42;C04B41/64;C08G77/38
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 樂洪詠

分案申請說明

本申請系申請日為2012年09月19日、國際申請號為PCT/US2012/056109、進入中國國家階段后的國家申請號為201280045352.8、題為“混凝土防水劑”的發明專利申請的分案申請。

相關專利申請的交叉引用和關于聯邦政府基金資助研究的聲明

無。

技術領域

本發明涉及硅氧烷共聚物砌體防水劑組合物，更具體地講，涉及用于處理多孔基板(如混凝土)的組合物，該組合物為一種乳液，其包含諸如直鏈甲基氫-甲基烷基硅氧烷的共聚物。

背景技術

對基板施加防水性或改善其防水性是多種基板所需要的，包括有機或無機建筑構件，例如混凝土、砌體、灰墁、天然或人造石材、陶瓷、陶瓦磚、石膏板、纖維水泥板或其它包含水泥的產品、木質刨花板、木塑復合材料、定向結構板(OSB)或木材。

通常將防水組合物施涂到基板外表面，在基板上形成防水劑涂層以防該基板發生風化或其它劣化，從而獲得所期望的防水性能。至少應對建筑材料的最外表面進行處理，從而使其具有防水性。

有機硅化合物以其耐久性、良好的疏水性和易用性而被用作防水劑。最初使用溶劑和甲基硅烷醇鹽中的有機硅樹脂作為有機硅防水劑化合物。然后使用溶劑中的硅氧烷和硅烷基產品。新一代防水劑出于環保原因和易用性而一般為水基性的。活性成分包含硅氧烷、有機硅樹脂或硅烷(以及它們的組合)。例如，US 5074912公開了一種利用含硅氧烷的乳液處理多孔基板的防水劑組合物，所述硅氧烷為直鏈甲基氫-甲基烷基硅氧烷共聚物或甲基氫-甲基烷基環硅氧烷共聚物。然而，該產品的揮發性有機物含量(VOC)高于100g/L，但期望的是VOC小于100g/L甚至小于50g/L的乳液。

WO200813423A1描述了一種用于施加防水性的有機硅乳液，其中包含苯基倍半硅氧烷且VOC含量低于100g/L。然而，根據該公開所述的乳液缺乏反應性和滲透深度，無法滿足長期保護混凝土結構或其它多孔建筑材料的要求。

發明內容

本發明提供了一種用于處理多孔基板的包含乳液的防水劑組合物，所述乳液包含水、至少一種表面活性劑和具有下式的硅氧烷共聚物：

其中R為具有1至3個碳原子的烷基；a具有1至12的值；R’為具有8至12個碳原子的烷基，b≥2；(a+b)為至少5。

具體實施方式

術語的定義和用法

除非另外指明，否則所有數量、比率和百分比均按重量計。除非本說明書的上下文另外指明，否則冠詞“一個”、“一種”和“所述”各指一個(一種)或多個(多種)。范圍的公開內容包括范圍本身以及其中所包含的任何值以及端點。例如，范圍2.0至4.0的公開內容不僅包括范圍2.0至4.0，而且還單獨地包括2.1、2.3、3.4、3.5和4.0以及該范圍中所包含的任何其他數字。此外，例如2.0至4.0的范圍的公開內容包括子集例如2.1至3.5、2.3至3.4、2.6至3.7以及3.8至4.0以及該范圍中所包含的任何其他子集。類似地，馬庫什群組(Markush group)的公開內容包括整個群組以及任何單獨成員及其中所包含的子群。例如，馬庫什群組氫原子、烷基基團、芳基基團、芳烷基基團或烷芳基基團的公開內容包括單獨的成員烷基；烷基和芳基子群；以及其中所包含的任何其他單獨成員和子群。

據發現，根據本發明的乳液相比于先前已知的乳液能夠具有低VOC。我們發現根據本發明的方法提供了一種能夠滿足下列要求的處理：

a)耐風化。

b)顯示能夠顯著滲透到多孔基板內。由于運輸原因，某些表面會遭受嚴重磨損。因此磨損會除去表面處理層。所以，某些防水劑標準包括磨損試驗。

c)根據ASTM D 5095，VOC含量低于100g/L并且優選低于50g/L

d)具有高隔水率，從而有效防止氯離子進入，就鋼筋混凝土而言氯離子可能引起腐蝕。

烷基烷氧基硅烷(如正辛基三乙氧基硅烷)能夠滿足這些要求中的大多數；然而它們與基板反應過程中會釋放出醇類，因此為高VOC產品。例如，經常用于混凝土防護(如作為水基有機硅防水劑的活性成分)的正辛基三乙氧基硅烷具有>300g/L的VOC。

為了滿足這些要求，鋼筋混凝土的低VOC防水劑乳液的潛在活性成分應當具有小分子尺寸，以便深入滲透到混凝土材料孔隙中，與基板發生化學反應或可自身發生交聯，在高pH條件下耐降解，同時沒有揮發性。然而，沒有揮發性意味著活性化合物需要大于特定的分子量。因此，一些要求是相沖突的。