30.Алкилхлорсиланы и кубовые остатки их ректификации

Алкилхлорсиланы в чистом виде представляют собой бесцветные легко летучие подвижные жид­кости с низкой температурой кипения. Вследствие очень высокой реакционной спо­собности атомов хлора в алкилхлорсиланах они чрезвычайно легко реагируют с водой и даже сле­дами влаги, присутствующими в воздухе, на повер­хностях или в растворителях. Благодаря этому ал­килхлорсиланы обладают резким запахом хлорис­того водорода и дымят на воздухе. Хлористый водород, выделяющийся при гидролизе алкилхлорсиланов, раздражает верхние дыхательные пути вызывает коррозию металлов и некоторых других материалов. В больших концентрациях алкилхлорсиланы разрушают ткани, кожу, бумагу и прочие материалы органического происхождения.

Атомы хлора в алкилхлорсиланах энергично ре­агируют не только с водой, но и всеми его соеди­нениями, имеющими в своем составе гидроксильные группы ОН, в том числе и со строительными материалами. На этой быстро протекающей реак­ции основано их химическое связывание с гидрофобизуемой поверхностью.

Большая летучесть алкилхлорсиланов позволяет применять их для гидрофо­бизации не только в виде 0,5-5%-ных растворов в инертных органических растворителях (углеводо­роды и их хлоропроизводные), но и в паровой фазе.

Коррозионное и раздражающее действие алкил­хлорсиланов, ограничивающее их применение как гидрофобизаторов, в значительно меньшей степе­ни присуще кубовым остаткам ЭКО и МКО. Это подвижные высококипящие жидкости, содержащие намного меньше гидролизуемого хлора, чем алкил­хлорсиланы, и обладающие вследствие этого бо­лее слабым запахом и коррозионным действием. Они представляют собой сложную смесь алкилхлорполисиланов и алкилхлорполисилоксанов и по своим химическим и гидрофобизующим свойствам сходны с алкилхлорсиланами.

Алкилсиликонаты натрия

Наиболее часто применяются для гидрофобиза­ции строительных материалов 0,5-5%-ные водные растворы метилсиликоната натрия (МСН) и этилсиликоната натрия (ЭСН). Реже употребляется фенилсиликонат натрия (ФСН) или алкилсиликонаты ка­лия. При упаривании растворов алкилсиликона­ты натрия могут быть получены в виде белых, ра­створимых в воде порошков (п = 3-12).

Товарные растворы алкилсиликонатов натрия в условиях защиты их от действия углекислоты возду­ха или других кислот реагентов вполне стабильны и не изменяются при хранении в течение 4-5 лет. В этой пленке атомы кремния химически связа­ны через атомы кислорода не только между собой, но и с поверхностью материала.

Алкилсиликонаты натрия химически связываются с поверхностью материалов также в результате обменной реакции с входящими в их состав соля­ми (сульфаты, карбонаты и т.д.Преимущества алкилсиликонатов натрия перед другими гидрофобизаторами заключаются в том, что они применяются в виде водных растворов, не имеют запаха, достаточно универсальны и деше­вы, так как чаще всего изготовляются из отходов производства.

Кроме того, применение растворов алкилсиликоната натрия позволяет производить гидрофобизацию, не ожидая полного схватывания строитель­ных растворов, а также обрабатывать сырые или смоченные дождём фасады.

Водные растворы алкилсиликонатов натрия могут вводиться и непосредственно в строительные растворы (объемная гидрофобизация штукатурок, [минеральных красок и т.п.).

Недостатком растворов алкилсиликонатов натрия является сильная щелочность (рН до 13), которая препятствует их непосредственному применению для гидрофобизации материалов органического происхождения и требует принятия существующих предосторожностей при обращении с ними. По этой же причине алкилсиликонаты оказываются менее эффективными гидрофобизаторами для строительных материалов щелочного характера, например, полиалкилгидросилоксаны, и замедляют процесс карбонизации таких материалов. Отечественной промышленностью выпускается полисиликонат натрия марки ГКЖ-11, получаемый из кубовых остатков ректифи­кации метилхлорсиланов, а также этилсиликонатнатрия ГКЖ-10, готовящийся из кубовых остатков ректификации этилхлорсиланов.

Растворы ГКЖ-11 и ГКЖ-10 содержат около 30% сухого остатка, свыше 15% которого является ос­новным веществом (МСН или ЭСН) и имеет ще­лочность около 13% (точные данные приводятся в паспорте). Такие растворы имеют цвет от светло-желтого до коричневого, плотность - около 1,2, тем­пературу замерзания ниже -20°С.

При гидрофобизацииалкилсиликонатами натрия не следует применять избыток растворов или упот­реблять растворы высокой концентрации (более 6%), так как это может привести к образованию на поверхности белого налета. Кроме того, нанесе­ние на материал раствора силиконата высокой кон­центрации не только повышает, но даже понижает гидрофобный эффект и увеличивает сорбционное влагопоглощение, т.к. щелочь, вносимая вместе с алкилсиликонатом, и сода, образующаяся при его карбонизации, гидрофилизуют поры материала. Необходимо также, чтобы при гидрофобизацииалкилсиликонатами натрия белых или светлоокра­шенных строительных материалов применялись гидрофобизаторы, не загрязненные железом. В противном случае поверхность может пожелтеть. Это явление наблюдается в том случае, если со­единения железа входят в состав строительного материала.