DE102008037757A1

DE102008037757A1 - In situ Hydrophobierungen - Stoffe, Verfahren und Verwendungen

Info

Publication number: DE102008037757A1
Application number: DE102008037757A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Prof. Adler
Original assignee: DRACOWO FORSCHUNGS und ENTWICK; DRACOWO FORSCHUNGS- und ENTWICKLUNGS GmbH
Current assignee: DRACOWO FORSCHUNGS und ENTWICK; DRACOWO FORSCHUNGS- und ENTWICKLUNGS GmbH
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2009-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft in situ Hydrophobierungsstoffe auf Basis nativer Epoxide, wobei die Hydrophobierungsmittel als Precursorsubstanzen epoxidierte Fettsäureester der allgemeinen Formel (Typ 7) $F1 mit R5 = AlkOOC(CH2)7 und Alk = C3H5O2-Rest oder CH3 R6 = (CH2)9-3n aber auch (CH2)k-CH3 mit k = 10, 11 und R7 = C18-C24 Alkylrest und 1 <= n <= 7 oder in alkoxylierter Form epoxidierte Fettsäureester-ether der allgemeinen Formel (Typ 10) $F2 mit R6 = (CH2)9-6n, enthalten, wobei die Typ 7-Verbindungen unter UV-Strahlung mit sich selbst vernetzende Polyether-ester oder mit Polycarbonsäuren Polyester-ester hoher Vernetzungsdichte bilden. Die Erfindung ermöglicht unterschiedliche Hydrophobierungen von porösen Oberflächen, die Massenhydrophobierung für Zement gebundene Kunststeine sowie hydrophobe Polymerbetone als Fugenmörtel.

Description

Die Erfindung betrifft in situ Hydrophobierungen, dazu geeignete Stoffe sowie deren Verwendung und Verfahren zur in situ Hydrophobierung. Insbesondere beschreibt die vorliegende Erfindung unterschiedliche Hydrophobierungen von porösen Oberflächen, die Massenhydrophobierung für Zement gebundene Kunststeine sowie hydrophobe Polymerbetone als Fugenmörtel.
Die erfindungsgemäßen Hydrobhobierungsmittel nutzen Precursorsubstanzen auf Basis nativer Epoxide aus Tier- und Pflanzenölen. Aus Ihnen entstehen in situ die eigentlichen hydrophoben Eigenschaften damit beschichteter Oberflächen oder damit versetzter Massen entweder durch Polymerisation mittels UV-Strahlung, säurekatalytisch mit Vernetzern bzw. durch Reaktionen mit der Matrix.
Die Hydrophobie chemischer Strukturen ist durch Zahlenwerte, sogenannte Inkremente, abschätzbar (Emulgatoren für die Lebensmittelchemie in: Springerverlag 1985 S.14ff). In der Carbochemie sind es z. B. lange unsubstituierte Kohlenwasserstoffketten, in 1 mit Typ 1 und Typ 2 gekennzeichnet oder in der Silicium-Chemie Si-O-Si Strukturen, in 1 mit Typ 3 bis 6 gekennzeichnet. Diese Basisstrukturen werden, wie Tabelle 1 ausweist, einzeln oder im Gemisch als Hydrophobierungsmittel sowohl zur Oberflächenbehandlung als auch zur Massehydrophobierung bei Zement gebundenen Betonen angewendet (Tab. 1).

Hydrophobe Strukturelemente sind zwar eine notwendige, aber bei Weitem nicht die hinreichende Voraussetzung, dass eine chemische Verbindung als Hydrophobierungsmittel Anwendung findet. Vielmehr müssen Stoffe oder Stoffgemische zusätzliche Eigenschaften aufweisen, um als technisch nutzbare Hydrophobierungsmittel anwendbar zu sein. Dieses Eigenschaftsprofil ist in Tab. 2 zusammengestellt. Tabelle 1: Patentübersicht zu Hydrophobierungsmitteln

Strukturgruppe	Anwendung	Bemerkung	Patent
Typ 1	Natursteinoberflächen	Opferschicht	G 9307 701.3 UB
Typ 1, 2, 4	Masse, Kunststein	Zusatz Alkalisalze	DE 1803079 A1
Typ 2, 3	Masse, Kunststein		DE 102 004 057996 A1
Typ 6	Masse, Kunststein		DE 19747794 A1
Typ 3	Natursteinoberflächen	Opferschicht	DE 9207701 U1
Typ 2, 3, 4	Natursteinoberflächen	Opferschicht	DE 3048125 A !
Typ 4	Natur-, Werk- und Kunststeinoberflächen	Zusatz Hexafluorsilikat	DE 4037653 A1
Typ 4	Masse, Kunststein	Zusatz Hexafluorsilikat	DE 1807079 A1
Typ 5	Natur-, Werk- und Kunststeine		DE 4033155 C2
Typ 2, 3	Masse, Kunststein		DE 10323205 A1
Typ 1, 2	Masse, Kunststein		DE 19923076 B4
Typ 5	Oberflächen	Tiefenimprägnierung	DE 3228660 A1

Für die Oberflächenbehandlung von beliebigen offenporigen Stein- und Holzmaterialien ist es erforderlich, dass der hydrophobe Stoff in die Oberfläche eindringen kann (Tab. 2, 1. Zeile). D. h., allen bekannten Hydrophobierungsmitteln zur Oberflächenbehandlung ist gemein, dass sie mit einem Lösungsmittel so verdünnt werden müssen, dass der Wirkstoff in die Oberflächenporen der Tabelle 2: Zusatzforderungen zur Hydrophobierung

Eigenschaft	Typ 1	Typ 2	Typ 3, 5	Typ 4	Typ 6
Penetrierung	m. S.₎₁	m. S.	m. S.	m. S.	m. S.
eigener Dampfdruck	rel. hoch	mittel	klein	keiner	mittel
Stabilität	UV stabil	Bio- und UV-Abbau	UV-Abbau	stabil	UV-Abbau
Farbe	G > 1₎₂	G > 2–3	G < 1	G < 1	G < 1
Geruch	ohne	bei Bioabbau	ohne	ohne	ohne
Umweltverträglichkeit	gegeben	gegeben	negativ	negativ	negativ

₎₁ m. S. nur mit Solvens möglich ₎₂ G Gardnerzahl

Matrix eindringen kann. Das Lösungsmittel muss leicht verdampfbar sein, nicht dagegen der Wirkstoff selbst. Sein Dampfdruck sollte möglichst klein sein, letzlich also lange in der Oberfläche verbleiben. Diese Idealvorstellung ist eigentlich nur für Silikate (Typ 4) erfüllt, nur bedingt dagegen für die Paraffine (Tab. 2, Zeile 2). Fettsäuren und ihre Methylester besitzen bei 1 bar Siedetemperaturen zwischen 300 und 360°C, sind also schwer verdampfbar.
Die Stabilität der Si-organischen Verbindungen wird langzeitlich durch die etwa 1–2 mm tief eindringende UV-Strahlung in Frage gestellt; man spricht auch in diesem Zusammenhang von „Opferschichten". Fettsäurederivate in den in den Patenten vorkommenden Strukturen unterliegen zusätzlich dem Bioabbau (Tab. 2, Zeile 3, Spalte 2).
Die Farbbeurteilung meint nicht nur die Eigenfarbe des Hydrophobierungsmittels, sondern den Farbunterschied zwischen behandelter und unbehandelter Oberfläche.
So darf bei Travertin- oder Marmorsteinen nach der Applikation keine Farbvertiefung eintreten gegenüber der unbehandelten Oberfläche.
Ferner darf das Hydrophobierungsmittel weder einen Eigengeruch aufweisen, was bei Si-Verbindungen generell gegeben ist, noch später nach erfolgter Applikation durch Bioabbau entwickeln, was bei den bisher verwendeten Fettsäuderivaten dagegen nicht gegeben ist.
Schließlich gilt es die Chemikalie und ihren Herstellungsprozess auf ihre Umweltverträglichkeit hin zu beurteilen. Die Herstellung der Si-organischen Verbindungen erfolgt mittels Methylchlorid nach dem Rochow-Verfahren., also einem Umweltgift. Auch Hexafluorsilikate als Additive bei Typ 4-Strukturen sind im Herstellungsprozess nicht als umweltfreundlich anzusehen.
Abbildung 1: Strukturelemente mit hydrophobierender Eigenschaft
Der in DE 101 51 469 B4 offenbarte Stoff zur Hydrophobierung besteht aus Hydroxyepoxifettsäure-glycidester mit einer EO-Zahl EO > 3 und Polyphosphorsäureglycidester mit einer Hydroxylzahl zwischen 80 und 180. Dieses Zweikomponentensystem ist zur Hydrophobierung von Einwegmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen bestimmt und biologisch abbaubar in einer dafür festgelegten Zykluszeit.
Besonders im Bereich von Natur- und Kunststeinen, aber auch für Holz- und Holzwerkstoffe besteht nach wie vor ein hoher Bedarf an hydrophoben Beschichtungen bzw. Ausrüstungen, die diese Gegenstände dauerhaft schützen. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, Hydrophobierungen und dafür geeignete Stoffe bereitzustellen, die eine dauerhafte und gegen Chemikalien und Witterung beständige Oberfläche oder Ausrüstung von Gebrauchsgütern erlaubt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen in situ Hydrophobierungsstoff mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen in situ Hydrophobierungsstoffes beinhalten die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 8.
Das Wesen vorliegender Erfindung besteht darin, Hydrophobierungsmittel aus Fettsäureepoxiden bzw. ihren Derivaten, hergestellt aus tierischen und pflanzlichen Fetten und Ölen, zu nutzen. Im Unterschied zu den bisher in der Patentliteratur genannten Fettsäurestrukturen, wie Fettsäurealkoxylate oder Fettsäuresalze, werden Epoxide der Fettsäuren aber, und das ist auch völlig neu, als Precursorsubstanzen Verbindungen der allgemeinen Formel (Typ 7) eingesetzt,
mit
R5 = AlkOOC(CH₂)₇ und Alk = C₃H₅O₂-Rest oder CH₃
R6 = (CH₂)_9-3n aber auch (CH₂)_k-CH₃ mit k = 10, 11
und 1 < n < 7,
die sich dann in die Endstrukturen wandeln, wenn man mit Hilfe eines UV-Katalysators und UV-Strahlung, z. B. Sonnenlicht, sie in eine Polyetherstruktur vom Typ 8 auspolymerisiert.
Polymerisiert man das Epoxid Typ 7 dagegen sauer mit Polycarbonsäuren aus, entstehen Hydroxypolyester vom Strukturtyp 9.
mit R7 = Polycarbonsäurerest
Obwohl bereits die Precursorsubstanz Typ 7, vor allem aber die daraus entstehenden Syntheseprodukte vom Typ 8 und 9 mehr Sauerstoffatome, ja sogar hydrophile OH-Gruppen aufweisen, besitzen sie unerwarteter Weise starke hydrophobe Eigenschaften. Natürlich sind die Reste R5 und R6 selbst hydrophob, so wie bei den bekannten Fettsäurederivaten vom Typ 2. Aber das alleine kann nicht die Ursache für ihr wesentlich stärkeres Hydrophobieverhalten im Vergleich zu den einfachen Fettsäurederivaten sein. Vielmehr entstehen durch die Vernetzung 3-dimensionale molekulare Polyether- bzw. Polyesternetzwerke, die für die an sich polymeren Wassermoleküle (H₂O)_x nicht durchdringbar sind. Dabei müssen die Epoxide keinesfalls nur mit sich selber oder mit Polycarbonsäuren reagieren, sondern auch mit den Matrixmolekülen Verbindungen eingehen, z. B. mit Silicaten aus den Steinen Netzwerke aufbauen:
Der gravierende Unterschied zum Stand der Technik ist, dass die hydrophobierende Wirkung erst in situ, also erst nach Aufbringen des Hydrophobierungsstoffes durch chemische Reaktionen in voller Stärke ausgebildet wird. Diese Polymerisationsreaktionen machen sowohl ein Verdampfen wie auch ein Migrieren des Hydrophobierungsstoffes völlig unmöglich. Auch der biologische Abbau der Strukturen vom Typ 8 und 9 ist durch die hohe Vernetzung nicht möglich, obwohl die Precursorsubstanzen selbst biologisch abbaubar sind. Da die Oxyranzahl (ORZ) der Epoxide im Bereich 6 < ORZ < 7 liegt, für die räumliche Vernetzung aber nur maximal 3 notwendig sind, bleiben 3 bis 4 Oxyranringe als Opferstrukturen gegen die eindringenden UV-Strahlen oder zur Ausbildung von Matrixreaktionen gemäß Gl. 1.
Speziell im Falle der Polyetherstukturen beobachtet man eine außergewöhnliche pH-Wert-Resistenz im Bereich 2 <= pH <= 13,7, aber auch eine hohe Lösungsmittelstabilität. D. h., Polyetherschichten sind weder durch lytische Lösungsmittel noch durch Anquellen mit Lösungsmitteln zu entfernen.

Unerwartet ergeben Polyetherstrukturen vom Typ 8 so extrem hydrophobe Flächenbeschichtungen, dass beim Sprühen von Graffitifarben sich während des Sprühens Pigment und Polymerkörper schwerkraftbedingt voneinander trennen, das Graffitibild sich verzerrt. Auch nach mehreren Wochen ist selbst bei vernetzenden Graffitifarben der Farbrest relativ leicht mit Aceton entfernbar, ohne dass die Schutzschicht zerstört wird. Das gilt für Stein- und Holzoberflächen. Tabelle 3: Löse- und Quellversuche von Polyethern

Säuren/Laugen	Befund	Lösungsmittel₁₎	Befund	sonstige Chemikalien	Befund
0,01 n KOH pH = 12	o. B.	H₂O	o. B.	Biodiesel	o. B.
Ameisensäure 98%	o. B.	Diethylether	o. B.	Tetrahydrofuryl-2-methylacetat	o. B.
Essigsäure 98%	o. B.	Aceton	o. B.	Glycerintriacetat	o. B.
H₂SO₄ pH = 1,54	o. B.	n-Heptan	o. B.
Citronensäure	o. B.	Chloroform	o. B.
Mastofflösung	o. B.	Methanol	o. B.
		Ethanol	o. B.

₁₎ Testzeit 6 Wochen o. B. ohne Befund

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittel gegenüber den aus der Literatur bekannten Fettsäuresalzen besteht darin, dass sie keine, Steine zersetzenden Kationen besitzen. Ferner ist ihr Syntheseprozess im Unterschied zur Synthese der Si-organischen Verbindungen umweltverträglich, denn die Hauptrohstoffe sind Tier- oder Pflanzenöle und H₂O₂; Luft- oder Wasseremissionen mit Umweltgiften finden nicht statt.
Kunststeine auf Basis Zement gebundener Betone lassen sich mit dem Epoxidderivat vom Typ 10 in Masse hydrophobieren. In Verbindung mit einem Fließmittel kann man z. B. das Anmachwasser für den Zement gebundenen Beton auf die Kristallwassermenge beschränken. Damit ist die Möglichkeit zur Kapillarbildung im Beton sehr reduziert. Der Unterbeton ist somit hydrophobiert.
Schließlich kann man die Vorstufe dieser Veretherungsreaktion zu den alkoxylierten Fettsäuremethylestern, die Weißfettmethylester-epoxide also selbst, als Hydrophobierungsmittel einsetzen.
mit
R6 = (CH₂)₉-6n, R7 = C₁₈ bis C₂₄-Alkylrest
Anstelle von Weißfettmethylester-epoxid kann effektiver das Krambemethylester-epoxid eingesetzt werden. Es zeichnet sich durch einen hohen Anteil von ca. 55% an C₂₂-Fettsäuren sowie durch einen geringen Anteil von C₂₄-Fettsäuren aus, ist demzufolge in seiner hydrophobierenden Wirkung besser als die C₁₈-Fettsäurederivate, allerdings auch preislich teurer.
In Ethanol zu 40 bis 60% gelöst können beide Epoxide (Typ 7 und Typ 10) zur Hydrophobierung von Kalksteinen eingesetzt werden. Farbunterschiede von behandelten und unbehandelten Oberflächen treten nicht auf. In Sandsteine dringen die genannten Hydrophobierungsmittel mehrere mm tief ein. Der behandelte Stein bleibt dabei aber gasoffen, d. h. auch Wasserdampf durchlässig, was für den Schutz historischer Bauten von besonderem Interesse ist (Tab. 4, Zeile 1).

Erwähnenswert im Zusammenhang mit der Hydrophobierung ist, dass man beim Verlegen von Natur- oder Naturwerksteinen anstelle des sonst üblichen Kalkmörtels Polymerbeton einsetzen kann. Hydrophober Polymerbeton gemäß Typ 9 schützt den Stein gegen aufsteigende Feuchtigkeit. (Tab. 4 Zeile 3). Tabelle 4: Applikationen von Hydrophobierungen auf Epoxidbasis und Anwendungsbeispiele

Applikation	Reaktionsart	Anwendungsbeispiele	Laufmittel	Strukturtyp
poröse Oberflächen	Matrixreaktion	Sand- und Kalksteine	Ethanol	7
poröse Oberflächen (Antigraffiti)	Photopolymerisation	Marmor, Holz, Mauerwerk	Reaktionsverdünner	8
Massen	saure Polymerisation	Fugenmasse für beliebige Steine o. gebrannte Tone	ohne	9
Massen	Matrixreaktion	Zement gebundene Betone	H₂O	10

Die Ausbringungsart der obengenannten Hydrophobierungsmittel kann recht unterschiedlich sein. Tabelle 5: Anwendungsverfahren von in situ Hydrophobierungen

Einsatzgebiet	Aplikationsart	Laufmittel
Oberfläche	Spritzen, Streichen, Walzen von Typ 7 oder Typ 8-Verbindungen	+
Fuge	Mischen feingemahlener Zuschlagstoffe mit Epoxidharzen Typ 9	–
Masse	Einarbeiten von Typ 10-Strukturen in Zementmörtel	–

Für die Oberflächenbehandlung von Steinen oder Hölzern eignen sich die Precursorepoxidharze vom Typ 7 und 8 (Tab. 5, Zeile 1). Dabei kann die Oberfläche bei Typ 7-Applikationen sowohl im Innen- als auch im Außenbereich liegen, für Typ 8-Applikationen dominant im Außenbereich wegen der Initiierung der photochemischen Reaktion durch UV-Strahlung.
Hydrophobe Fugenmassen schützen den Stein einmal gegen aufsteigendes Wasser aus dem Boden im Außenbereich. Im Innenbereich sind die hydrophoben Fugenmassen für den Nasszellenbau vorteilhaft einsetzbar. Da die vorgestellten Epoxidharze kalthärtend sind, ist eine Verlegung im Temperaturbereich 10 <= T <= 25°C angebracht.
Zur Hydrophobierung von Zement gebundenen Betonen wird im Anmachwasser das Mittel vom Typ 10 zugesetzt (Tab. 5, Zeile 3). Vorteilhaft ist dabei die zusätzliche Verwendung herkömmlichen Fließverbessers, gegebenenfalls in Kombination mit depolymerisiertem Wasser, um die Menge des Anmachwassers so gering wie möglich zu halten.
Anhand beigefügter Darstellungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 Mit Rotwein versetzter Marmorstein mit hydrophober Oberfläche
2 Mit Graffitifarbe besprühter Stein mit hydrophober Oberfläche
3 Stein nach 2 nach erstem Abwischen
Versuchsdurchführung
A Herstellung der UV-Lackmischung
High-Omega-Leinölglycidester-epoxid der Type Ep-10/1 mit der EO-Zahl von EOZ ≥ 12,5 wird mit 1% Triarylsulfoniumhexafluorantimonat versetzt. Zu der Mischung gibt man Aceton im Verhältnis 1:1 oder Methylester-epoxid als Reaktivverdünner im Verhältnis 4:1. Man bestreicht oder spritzt die Oberflächen von Kalksteinen (Marmor, Travertin, Limestoner). Die behandelte Oberfläche härtet im Tageslicht nach ca. 20 bis 30' je nach Sonneneinstrahlung aus.
B Präparieren der hydrophobierten Oberflächen mit Rotwein und Graffitifarbe
Die nach der Vorschriften A präparierten Oberflächen werden mit Rotwein begossen bzw. Graffiti besprüht (siehe auch 1 bis 3). Die präparierten Oberflächen werden im Falle von Rotwein mit H₂O gereinigt (1) bzw. mit Aceton bei Graffitiüberzügen. In beiden Fällen lassen sich die Flächen ohne Rubbeln oder Kärchern einfach reinigen (1 bzw. 3).
C Herstellung alkoxylierter Fettsäuremethylester
1 Mol Fettsäuremethylester bestehend aus ca. 40% gesättigter Fettsäureanteilen, vor allem Stearinsäure, werden mit der adäquaten Menge Perameisensäure zum Epoxid umgesetzt. Diesem Methylesterfettsäureepoxidgemenge setzt man mit äquimolaren Teilen eines C₁₈-Alkanols in Gegenwart von 2% ZnC₁₂ als Katalysator um und rührt ca. 16 Stunden lang bei ca. 80–90°C. Danach wäscht man den Katalysator mit H₂O aus und destilliert das Produkt bis zur Wasserfreiheit. Man erhält alkoxylierte Fettsäuremethylester.
D Masse hydrophobierter Beton
150 g Liquiment (Zement) werden mit 50 g H₂O versetzt. Dem Anmachwasser (nur die Kristallisationswassermenge) setzt man 1 g Fließmittel und 0,5 bis 2 g alkoxylierten Fettsäuremethylester gemäß Vorschrift C zu. Die Wasseraufnahme dieses mit Zement gebundenen Betons liegt bei ≤ 3% nach mehrmaligem Ausheizen bei 200°C.
E Bestimmung der Wassereindringzahlen nach DIN 52 617
Bei diesem Test taucht man den Probekörper ca. 3 mm tief in eine mit H₂O gefüllte Schale. Die Seitenflächen sind mit Epoxidharz verschlossen.
Gravimetrisch wird die Wasseraufnahme in kg/m² in der Zeit bestimmt [kg/m²·h1/2].
Deutlich sind in den hydrophobierten Materialien die Wassereindringzahlen kleiner als in dem unbehandelten (Tab. 6, Zeilen 2, 4, 6, 8 und 10).
Tabelle 6: Wassereindringzahlen nach DIN 52 617

₁₎ Die Hydrophobierung mittels UV-Lack ist mit UV gekennzeichnet, die mit Weißfettemethylesterpoxiden in Ethanol mit W, der Masse hydrophobierte Beton mit MB.

F Polymerbeton mit hydrophober Eigenschaft
3 g Glycidesterepoxid werden mit einem Gemisch aus 0.4 g Maleinsäure, 0.3 g Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid und 0.45 g Pyromellithsäureanhydrid an gerührt. Die Verarbeitungszeit bei 20°C beträgt ca. 45', die Abbindezeit bis zur Formstabilität ca.! 6 h.
G Herstellung der Methylester-epoxide
Weißfett- oder Crambemethylester werden mit Perameisensäure in an sich bekannter Weise epoxidiert. Die Epoxidierung kann in äquimolaren Mengen erfolgen. Als Reaktivverdünner für Applikation A sind auch kleinere Epoxierungsgrade aus Gründen der Viskosität nützlich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- G 9307701 [0004]
- DE 1803079 A1 [0004]
- DE 102004057996 A1 [0004]
- DE 19747794 A1 [0004]
- DE 9207701 U1 [0004]
- DE 3048125 A [0004]
- DE 4037653 A1 [0004]
- DE 1807079 A1 [0004]
- DE 4033155 C2 [0004]
- DE 10323205 A1 [0004]
- DE 19923076 B4 [0004]
- DE 3228660 A1 [0004]
- DE 10151469 B4 [0012]

Claims

In situ Hydrophobierungsstoffe auf Basis nativer Epoxide, wobei die Hydrophobierungsmittel als Precursorsubstanzen epoxidierte Fettsäureester der allgemeinen Formel (Typ 7)
mit R5 = AlkOOC(CH₂)₇ und Alk = C₃H₅O₂-Rest oder CH₃ R6 = (CH₂)_9-3n aber auch (CH₂)_k-CH₃ mit k = 10, 11 und R7 = C₁₈-C₂₄ Alkylrest und 1 ≤ n ≤ 7 oder in alkoxylierter Form epoxidierte Fettsäureester-ether der allgemeinen Formel (Typ 10)
mit R6 = (CH₂)₉-6n, enthalten, wobei die Typ 7-Verbindungen unter UV-Strahlung mit sich selbst vernetzende Polyether-ester oder mit Polycarbonsäuren Polyester-ester hoher Vernetzungsdichte bilden.
Hydrophobierungsstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in situ die Struktur von Polyether-estern der allgemeinen Formel vom Typ 8
oder die Struktur von Polyester-ester der allgemeinen Formel Typ 9
mit R7 = Polycarbonsäurerest ausbilden.
Hydophobierungsstoffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der epoxidierte Fettsäureester ausgewählt ist aus einem epoxidiertem Fettsäurester des Weiß- oder Knochenfettes oder des Lein-, Drachenkopf-, Fisch- oder Krambeöls.
Hydrophobierungsstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei UV-Initiierung die Typ 7-Verbindungen mit sich selbst zu Polyether-estern vernetzen.
Hydrophobierungsstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vernetzung Polycarbonsäuren oder deren Anhydride verwendet werden und die Polycarbonsäuren oder deren Anhydride bevorzugt Maleinsäure, Oxal- oder Weinsäure, Pyromellithsäureanhydrid oder Methyltetra-hydrophthalsäureanhydrid sind.
Hydrophobierungsstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Typ 7 Verbindungen ein Fließmittel verwendet wird und dass das Fließmittel ausgewählt ist aus Aceton oder Ethanol.
Hydrophobierungsstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Falle einer UV-initierten Aushärtung als Reaktivverdünner ein Fettsäuremethylester oder dessen Epoxid mit einer Konzentration ≤ 10% enthält.
Verwendung der in situ Hydrophobierungsstoffe nach einem der Ansprüche 2 bis 7 zur Hydrophobierung von Natur-Naturwerk- oder Kunststeinen oder Holz oder Holzwerkstoffen.
Verwendung der in situ Hydrophobierungsstoffe nach Anspruch 1 und 2 für Polymerbeton oder Fugenmörtel.
Verwendung der in situ-Hydrophobierungsstoffe nach Anspruch 4 und 7 als Antigraffitischutzschicht.
Verfahren zur in situ Hydrophobierung von Natur-Naturwerk- oder Kunststeinen oder Holz oder Holzwerkstoffen mit einem in situ Hydrophobierungsstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitung der in situ Stoffe durch Oberflächenbehandlung oder Massenhydrophobierung erfolgt.
Verfahren zur in situ Hydrophobierung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle Zement gebundener Betone eine Massenhydrophobierung mittels Verbindungen der allgemeinen Formel (Typ 10) erfolgt.