Способы обработки поверхностей ионными кремнийорганическими композициями

СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИОННЫМИ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИМИ КОМПОЗИЦИЯМИ Изобретение относится к способам обработки неорганических поверхностей водными композициями, содержащими ионные кремнийорганические соединения. Неожиданно было обнаружено, что применение водорастворимых ионных кремнийорганических соединений,которые до настоящего изобретения использовались только в малых количествах, чтобы придать растворимость силанам, на неорганических поверхностях обеспечивает обработанные поверхности превосходными гидрофобными свойствами. Настоящее изобретение использует исключительно ионные кремнийорганические соединения в качестве основного и единственного компонента для придания водоотталкивания при поверхностной обработке неорганических субстратов. Способы настоящего изобретения включают нанесение ионных кремнийорганических соединений на неорганических поверхностях, посредством чего поверхности придается водостойкость. После нанесения обработанная поверхность может использоваться как покрытая поверхность с долговременными водоотталкивающими свойствами. Метха Пракаш Витхалдас, Ранка Аджай Ишварлал (IN) Медведев В.Н. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: РАНКА СИМА АДЖАЙ (IN) 017089 Данное изобретение относится к способам обработки неорганических поверхностей водными растворами, содержащими ионное кремнийорганическое соединение, для придания водонепроницаемости. Дополнительно настоящее изобретение относится к неорганическим поверхностям, обработанным водными растворами, содержащими ионное кремнийорганическое соединение, так что неорганическая поверхность покрывается водостойкой пленкой. Водостойкость является важной проблемой во многих типах конструкций, включая кирпичную кладку и бетон. Устойчивость к воздействию воды является очень важным параметром, т.к. поглощение влаги и ее проникновение в эти типы материалов вызывает или делает вклад в такие проблемы, как расширение, сжатие, разлом, коррозия, плесень, пониженная устойчивость к замерзанию и оттаиванию, химическое действие, коррозия арматурной стали и повреждение структур в результате оседания. Вследствие этих проблем использовали различные техники, чтобы придать этим типам поверхностей водостойкость, включая поверхностную обработку структур водоотталкивающими средствами. Водоотталкивающие средства, которые использовали в прошлом, включают масла, воски, мыла и смолы. Эти водоотталкивающие средства наносили на поверхности методами с применением кисти, валика, воздушного распыления или безвоздушного распыления. Одним типом водоотталкивающего средства, который использовали, являются кремнийорганические соединения. Найдено, что эти соединения в органических растворителях полезны для обеспечения водостойкости кирпичу, бетону, штукатурке или терраццо поверхностям. Как описывается в патенте США No. 5073195, содержание которого вводится в данное описание с помощью ссылки, применение кремнийорганических соединений на поверхностях для придания водонепроницаемости хорошо известно в данной области техники. Использование кремнийорганических соединений, таких как алкилтриалкоксисоединения, для придания водостойкости известно в течение по крайней мере 30 лет. Традиционно, применение этих соединений осуществляли в легковоспламеняющихся растворителях, таких как этанол, метанол и различных жидких углеводородах. В процессе применения летучие органические соединения (VOC) тяжело отделять. Вследствие этих проблем были затрачены значительные усилия на создание негорючей композиции для придания водостойкости поверхностям кирпичной кладки и бетона. В первом неудавшемся подходе использовали различные водные эмульсии, содержащие кремнийорганические соединения. Однако эти неудачные рецептуры придавали водостойкость, сравнимую с композициями на основе растворителей. При осознании недостатков, связанных с водной эмульсионной рецептурой, разработали рецептуры, чтобы сделать алкилтриалкоксисиланы растворимыми в воде. Рецептуры этого типа используют растворимые в воде амино- и четвертичные аммониевые органосиланы вместе с алкилтриалкоксисиланами традиционной рецептуры. Цель этих рецептур заключалась в том, чтобы использовать растворимые органосиланы, чтобы придать растворимость алкилтриалкоксисиланам, которые обеспечивают водостойкие характеристики. В добавление к водостойкости многочисленные типы конструкционных материалов приобрели лучшие характеристики благодаря обработке противомикробным агентом. Противомикробные агенты являются химическими композициями, которые предотвращают микробное загрязнение и повреждение материалов. Возможно, самой распространенной группой противомикробных агентов являются соединения четвертичного аммония. Использование низкой концентрации (1% или ниже) силанов четвертичного аммония в качестве противомикробных агентов хорошо известно и изучается в большом количестве патентов США, включая патенты США Nos. 3560385, 3794736 и 3814739. Благодаря этим противомикробным качествам их применение является полезным для различных поверхностей, субстратов, инструментов и применений. Примеры такого использования описываются в патентах США Nos. 3730701, 3794736,3860709, 4282366, 4504541, 4615937, 4692374, 4408996 и 4414268; содержание которых вводится в данное описание с помощью ссылки. Применение водных растворов, содержащих силаны четвертичного аммония, обсуждается в патентах США Nos. 4921701 и 5169625. Имеющими отношение к настоящему изобретению являются патенты США 5209775, 5421866,5695551, СА 2115622 и JP 3159975. Эти патенты относятся к диспергируемым в воде или водным эмульсионным водоотталкивающим композициям кремниевых соединений. Композиции, описанные в этих патентах, содержат (1) алкилалкоксисилан или силоксаны; (2) водорастворимый силан или (3) аминосилан либо силан четвертичного аммония. Роль растворимого силана, аминосилана или ионного силана четвертичного аммония в этих композициях заключается в том, чтобы стабилизировать алкилалкоксисилан, силоксан или другие нерастворимые в воде полимеры в воде. Использование гидрофобных нерастворимых в воде силанов в качестве водоотталкивающих средств в различных органических растворителях, таких как спирты и углеводороды, традиционно предпочитали благодаря их превосходным характеристикам. Однако принципиальные ограничения этих композиций для растворения включают их природную токсичность и воспламеняемость. При обеспечении улучшения экологичности обработок на основе растворителя с точки зрения экологической безопасности существующие органосилоксановые эмульсии и диспергируемые в воде силаны или силоксаны не идут ни в какое сравнение с существующими силанами на основе растворов, силан/силоксановыми комбинациями или силоксанами на основе оснований с точки зрения стабильности, глубины проникновения и эффекта образования капель обработанного субстрата. Дополнительно использование поверхностно-1 017089 активных веществ может вызывать повторное увлажнение поверхности. Следовательно, сохраняется необходимость разработки способов водной обработки для придания водонепроницаемости, которые могут обеспечить, по крайней мере, равную эффективную водостойкость, как при обработке с использованием композиции на основе растворителя. Соответственно цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить способ обработки поверхностей водными растворами, в котором обработанная поверхность проявляет водостойкость, по крайней мере, равную той, что приобретается при обработке композициями на основе растворителя. Дополнительно цель данного изобретения заключается в том, чтобы обеспечить соответствие следующим трем необходимым требованиям для обеспечения продолжительных гидрофобных свойств у неорганических субстратов: (1) применение безвредных и экологически приемлемых водных растворов, (2) придание гидрофобности на молекулярном уровне и (3) способность реагировать с субстратом, чтобы обеспечить долговременность свойств. Краткое описание данного изобретения Данное изобретение относится к способам обработки неорганических поверхностей водными композициями, содержащими ионные кремнийорганические соединения, и различным неорганическим обработанным поверхностям. Неожиданно было обнаружено, что применение водорастворимых ионных кремнийорганических соединений, которые до настоящего изобретения использовались только в малых количествах, чтобы придать растворимость силанам, на неорганических поверхностях обеспечивает обработанные поверхности превосходными гидрофобными свойствами. Настоящее изобретение удовлетворяет вышеупомянутым требованиям при применении водных растворов, содержащих ионные кремнийорганические соединения, которые имеют ионную группу, гидрофобную группу и по крайней мере одну алкоксигруппу на кремнии. Настоящее изобретение использует исключительно ионные кремнийорганические соединения в качестве основного и единственного компонента для придания водоотталкивания при поверхностной обработке неорганических субстратов. Способы настоящего изобретения включают применение всех водных растворов, содержащих, по существу, по крайней мере одно ионное кремнийорганическое соединение на неорганических поверхностях, посредством чего поверхности придается водостойкость. Хотя требование не относится к следующему объяснению, считают, что при сушке водного ионного кремнийорганического раствора; укладка молекул на поверхности является такой, что ионная группа, которая обеспечивает растворимость в воде, погружается глубоко в структуру после того, как силан образует химические связи с неорганической поверхностью. Соответственно после применения обработанная поверхность может характеризоваться как поверхность с долговременным водоотталкивающим покрытием. Таким образом,существуют различия между тем, что изучают согласно концепции настоящего изобретения и тем, что описывается на предыдущем уровне техники, как очевидно из нескольких патентов, упомянутых и обсужденных выше. Подробное описание данного изобретения Настоящее изобретение будет описано более полно ниже в данном описании, в котором описываются некоторые, но не все варианты осуществления данного изобретения. Действительно, данные изобретения могут быть воплощены во многих различных формах и не истолковываются как ограничивающие варианты осуществления, изложенные в данном описании; скорее, эти варианты осуществления обеспечиваются для того, чтобы данное описание удовлетворяло стандартным требованиям применения. Подходящие композиции для обработки поверхностей для использования в настоящем изобретении образуют смешением воды и ионного кремнийорганического соединения. Ионные кремнийорганические соединения согласно настоящему изобретению включают органосиланы, имеющие формулу, выбранную из группы, включающей где в каждой формуле Y представляет RO, когда R представляет алкильный радикал с 1-4 атомамиR' представляет метиловый или этиловый радикал;R представляет алкиленовую группу с 1-4 атомами углерода;R, R и Rv представляют алкильные группы, содержащие 1-22 атома углерода, в которых по крайней мере одна такая группа имеет более восьми атомов углерода, -СН 2 С 6 Н 5, -СН 2 СН 2 ОН, -СН 2 ОН иX представляет хлорид, бромид, фторид, йодид, ацетат или тозилат иZ представляет положительно заряженное ароматическое пиридиниевое кольцо формулы C5H6N+,М представляет Na, K или Li либо Н. В одном предпочтительном варианте осуществления ионные кремнийорганические соединения формулы в которой R представляет метил или этил, а равно нулю, R представляет пропилен; R представляет метил или этил; R и Rv представляют алкильные группы, содержащие 1-22 атома углерода, в которых по крайней мере одна такая группа имеет более чем восемь атомов углерода, и X представляет хлорид, ацетат или тозилат; могут быть растворены в воде, чтобы образовать водные растворы. Водные растворы, содержащие эти ионные кремнийорганические соединения, можно применять на неорганических поверхностях для придания водостойкости. Конкретные примеры таких ионных кремнийорганических соединений, входящие в объем настоящего изобретения, представлены формулами: В одном альтернативном варианте осуществления ионные кремнийорганические соединения, соответствующие формулам 3-(триметоксисилил)пропилдиметилоктадециламмонийхлорида, 3-(триметоксисилил)пропилметилдидециламмонийхлорида и 3-(триметоксисилил)пропилдиметилгексадециламмонийхлорида, являются особенно подходящими для водных растворов для применения на неорганических поверхностях согласно настоящему изобретению. Структуры этих ионных кремнийорганических соединений следующие: 3-(триметоксисилил)пропилдиметилгексадециламмонийхлорид. Композиции согласно настоящему изобретению получают растворением ионного кремнийорганического соединения в воде. Дополнительно более чем одно ионное кремнийорганическое соединение можно растворить в воде, чтобы приготовить водную композицию, содержащую более чем одно ионное кремнийорганическое соединение. Кроме того, некоторые композиции согласно настоящему изобретению могут также содержать известные вспомогательные вещества, такие как, например, смачивающие агенты, поверхностно-активные вещества и противомикробные агенты. Эти композиции соответствуют местным государственным или федеральным правилам относительно содержания летучих органических компонентов (VOC) с требуемыми дозами для применения и могут использоваться для большого разнообразия поверхностей известными способами, включая, например, методики с использованием кисти,валика, воздушного распыления и безвоздушного распыления. После того как водную композицию, содержащую ионное кремнийорганическое соединение, применяют и высушивают, получают обработанную поверхность, содержащую защитный водостойкий слой, связанный с субстратом. Хотя требование не относится к следующему объяснению, считают, что при сушке водного ионного кремнийорганического раствора молекулярная укладка на поверхности является такой, что ионная группа, которая обеспечивает растворимость в воде, погружается глубоко в структуру после того, как силан образует химические связи с неорганической поверхностью. Кроме того, считают, что длинная цепь центральной ионной группы препятствует тому, чтобы вода проникала к растворимой ионной части молекулы. Соответственно настоящее изобретение также относится к обработанным поверхностям, содержащим единый слой, в котором растворимые компоненты защищаются от воды длинными цепями, присоединенными к растворимому компоненту. Любой поверхности с функциональными группами или реакционными центрами, которые могут связываться с силанолами, полученными гидролизом силаналкоксигрупп, можно придать водоотталкивающие свойства при обработке водными растворами настоящего изобретения. Соответственно обработанная поверхность согласно настоящему изобретению может характеризоваться как поликонденсат ионного кремнийорганического соединения. Некоторые подходящие поверхности включают, например, бетон с легким и тяжелым весом, продукты кирпичной кладки, гипс-бетонные блоки, блоки из шлакобетона, блоки из керамической массы,силикатный кирпич, керамические дренажные трубы, керамические трубы, кирпич из песчаника, гипса и глины, природный камень и булыжники, черепицу, силикатный кирпич, изделия из цемента, шлакоблоки и кирпичи, штукатурку, известняк, щебень, мрамор, жидкое цементное тесто, мортир, терраццо, клинкер,пемзу, землю, керамику, фарфор, кирпич воздушной сушки, коралл, доломит и асфальт. Можно обработать композициями настоящего изобретения не цементные поверхности, включая, но не ограничиваясь ими, перлит, пеностекло, вермикулит, слюду, кремниевую и диатомовую землю. В одном варианте осуществления водная ионная кремнийорганическая композиция может содержать по крайней мере приблизительно 0,1 мас.% ионного кремнийорганического соединения. Дополнительно некоторые варианты осуществления могут содержать от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 мас.% ионного органокремниевого соединения, тогда как другие могут содержать от приблизительно 10 до приблизительно 99 мас.% или от приблизительно 20 до приблизительно 60 мас.% кремнийорганического соединения. Пример 1. 3-[Три-(2-гидроксиэтокси)силил]пропилдиметилоктадециламмонийхлорид. В двухлитровую трехгорлую колбу, снабженную холодильником, мешалкой, термометром и дефлегматором, загружали 360 г (6 моль) этиленгликоля. К этому раствору добавляли по каплям 200 г 3 хлорпропилтриметоксисилана при 100 С в течение 2 ч. Смесь грели в течение 6 ч при 100 С, в течение которых выделяли 101 г материала, в первую очередь метанола, кипящего ниже 100 С. Получали 460 г неочищенной смеси продуктов. Основным компонентом неочищенной смеси продуктов был (OHCH2CH2O)3SiCH2CH(CH3)CH2Cl-4 017089 В этой же реакционной схеме к раствору неочищенного продукта добавляли 265 г (0,9 моль) октадецилдиметиламина. Эту смесь грели при 120 С в течение 20 ч. Через 20 ч реакцию завершали. Титрование образца смеси продуктов показало, что концентрация хлорид-иона составляет 4,35%. Структура основного компонента была (OHCH2CH2O)3SiCH2CH2CH2N(CH3)2C18H37Cl 3-[три-(2-гидроксиэтокси)силил]пропилдиметилоктадециламмонийхлорид. Вычисленная концентрация хлорид ионов для смеси продуктов была 4,40%. Продукт смешивается с водой в любых соотношениях. Пример 2. В двухлитровую трехгорлую колбу, снабженную холодильником, мешалкой, термометром и дефлегматором, загружали 636 г (6 моль) диэтиленгликоля. К этому раствору добавляли по каплям 200 г 3 хлорпропилтриметоксисилана при 100 С в течение 2 ч. Смесь грели в течение 6 ч при 125 С, в течение которых выделяли 101 г материала, в первую очередь метанола, кипящего ниже 100 С. Получали 735 г неочищенной смеси продуктов. Основным компонентом неочищенной смеси продуктов был В этой же реакционной схеме 265 г (0,9 моль) октадецилдиметиламина добавляли к раствору неочищенного продукта. Эту смесь грели при 120 С в течение 20 ч. Через 20 ч реакцию завершали. Титрование образца смеси продуктов показало, что концентрация хлорид-иона составляет 2,97%. Структура основного компонента представляет собой (OHCH2CH2OCH2CH2O)3SiCH2CH2CH2N(CH3)2C18H37Cl Вычисленная концентрация хлорид ионов для смеси продуктов была 3,2%. Продукт смешивается с водой в любых соотношениях. Пример 3. 3-(Триметоксисилил)-2-метилпропилдиметилоктадециламмонийхлорид. В двухлитровый реактор под давлением, снабженный мешалкой, термометром, загружали 225 г 3 хлор-2-метилпропилтриметоксисилан (1,1 моль), 295 г диметилоктадециламина (1,0 моль) и 100 г метанола. Смесь грели в течение 30 ч при 120 С. Через 30 ч реакцию завершали. Титрование образца смеси продуктов показало, что концентрация хлорид-иона составляет 5,62%. Структура основного компонента была (CH3O)3SiCH2CH(CH3)CH2N(CH3)2C18H37Cl 3-(триметоксисилил)-2-метилпропилдиметилоктадециламмонийхлорид. Вычисленная концентрация хлорид ионов для смеси продуктов была 5,71%. Продукт смешивается с водой в любых соотношениях. Пример 4. 3-[Три-(2-гидроксиэтокси)силил]-2-метилпропилдиметилоктадециламмонийхлорид. В двухлитровую трехгорлую колбу, снабженную холодильником, мешалкой, термометром и дефлегматором, загружали 360 г (6 моль) этиленгликоля. К этому раствору добавляли по каплям 212 г 3 хлор-2-метилпропилтриметоксисилана при 100 С в течение 2 ч. Смесь грели в течение 6 ч при 100 С, в течение которых выделяли 101 г материала, в первую очередь метанола, кипящего ниже 100 С. Получа-5 017089 ли 470 г неочищенной смеси продуктов. Структура основного трансэстерифицированного продукта была 3-хлор-2-метоксипропилтри(2-гидроксиэтокси)силан. В этой же реакционной схеме к раствору неочищенного продукта добавляли 265 г (0,9 моль) октадецилдиметиламина. Эту смесь грели при 120 С в течение 20 ч, через 20 ч реакцию завершали. Титрование образца смеси продуктов показало, что концентрация хлорид-иона составляет 4,17%. Структура основного компонента представляет собой (OHCH2CH2O)3SiCH2CH(CH3)CH2N(CH3)2C18H37Cl 3-[три-(2-гидроксиэтокси)силил]-2-метилпропилдиметилоктадециламмонийхлорид. Вычисленная концентрация хлорид ионов для смеси продуктов составляла 4,32%. Продукт смешивается с водой в любых соотношениях. Пример 5. В двухлитровую трехгорлую колбу, снабженную холодильником, мешалкой, термометром и дефлегматором, загружали 540 г (6 моль) моноэтилового эфира этиленгликоля. К этому раствору добавляли по каплям 200 г 3-хлорпропилтриметоксисилана при 100 С в течение 2 ч. Смесь грели в течение 6 ч при 125 С, в течение которых выделяли 101 г материала, в первую очередь метанола, кипящего ниже 100 С. Получали 735 г неочищенной смеси продуктов. Основным компонентом неочищенной смеси продуктов был (CH3CH2OCH2CH2O)3SiCH2CH(CH3)CH2Cl 3-хлорпропилтри(2-этоксиэтокси)силан. В этой же реакционной схеме к раствору неочищенного продукта добавляли 265 г (0,9 моль) октадецилдиметиламина. Эту смесь грели при 120 С в течение 20 ч, через 20 ч реакцию завершали. Титрование образца смеси продуктов показало, что концентрация хлорид-иона составляет 3,45%. Структура основного компонента была (CH2CH3OCH2CH2O)3SiCH2CH2CH2N(CH3)2C18H37Cl 3-[три-(2-этоксиэтокси)силил]пропилдиметилоктадециламмонийхлорид. Вычисленная концентрация хлорид ионов для смеси продуктов была 3,52%. Продукт смешивается с водой в любых соотношениях. Пример 6. Большое количество водных растворов с 0,1-5,0 мас.% 3-(триметоксисилил)пропилдиметилоктадециламмонийхлорида приготовляли растворением его в водопроводной воде. Субстраты, которые нужно было обработать, включали части бетонного блока, цементный лист, гипс верхней поверхности пласта и песчаник. Эти материалы взвешивали и сушили в печи при 100 С до достижения постоянного веса.-6 017089 Затем части взвешивали и выдерживали в 1 см воды в течение 1 ч, взвешивали опять и сушили в 100 С печи до достижения постоянного веса. В это время отдельные части взвешивали, смачивали раствором водоотталкивающего средства в течение 20 с и затем сушили и в конце повторно взвешивали. Обработанные образцы выдерживали в 1 см воды в течение 1 ч и взвешивали. Процент предотвращения водопритока для каждого эксперимента представлен в табл. I, в которой процент предотвращения водопритока рассчитывали следующим способом:(поглощение воды необработанным субстратом - поглощение воды обработанным субстратом)100/поглощение воды необработанным субстратом. Таблица I Процент предотвращения водопритока при различных концентрациях Эти результаты показывают, что 1,5-3,5 мас.% растворы обеспечивают превосходную гидрофобность для большинства субстратов. Пример 7. Для испытания использовали стандартные М 20 образцы кирпича. Кирпичи стандартного размера нарезали на три равные части для испытаний. Размеры кусков песчаника составляли 767 см. Необработанный контрольный образец использовался для сравнения и вычисления предотвращения водопритока. Образцы чистили проволочным ершиком и тканью. Части взвешивали и сушили в печи при 100 С до достижения постоянного веса. Поглощение влаги определяли методиками, установленными согласноASTM D6489. Части взвешивали и выдерживали в 1 см воды в течение 24 ч, взвешивали снова и сушили в 100 С печи до достижения постоянного веса. Затем части обрабатывали водоотталкивающим средством, как описано в примере 6. Затем смачивали в 1 см воды в течение 24 ч и части взвешивали снова. Поглощение влаги, процент абсорбции воды (поглощение влаги 100/вес сухого образца) и процент предотвращения водопритока вычисляли следующим образом:(поглощение влаги контрольного образца-поглощение влаги обработанного образца)100/поглощение влаги контрольного образца. 2,5 мас.% раствор 3-(триметоксисилил)пропилдиметилоктадециламмонийхлорида приготовляли растворением его в водопроводной воде. Три образца каждого субстрата обрабатывали путем погружения в течение 20 с. Образцы выдерживали в течение 24 ч. Затем их сушили в печи при 100 С в течение 1 ч. После удаления из печи, перед выполнением измерений, образцы оставляли до достижения ими комнатной температуры. Поглощение влаги определяли, используя ASTM способ D6489. Вычисленные результаты среднего значения трех образцов сводили в таблицу II. Таблица II Предотвращения водопритока на основе ASTM D6489 Пример 8. Гидравлическое рилемово испытание на проникновение воды (тест II.4). 2,5 мас.% раствор 3-(триметоксисилил)пропилдиметилоктадециламмонийхлорида приготовляли растворением его в водопроводной воде. Три образца каждого субстрата обрабатывали путем погружения в течение 20 с. Образцы выдерживали в течение 24 ч. Затем их сушили в печи при 100 С в течение 1 ч. После удаления из печи образцы оставляли до достижения ими комнатной температуры перед выполнением измерений. Трубку для захвата прикрепляли к поверхности субстрата вставлением ленты уплотнителя между круглой кромкой трубки и поверхностью материала кирпичной кладки при используемом давлении. Затем добавляли воду в отверстие в трубке до достижения ею нулевого деления шкалы. Количество воды, абсорбированной субстратом за 20 мин, определяли по делениям шкалы трубки. Данные представлены в табл. III, в которой показаны миллилитры (мл), поглощенные за 20 мин.-7 017089 Таблица III Гидравлическое рилемово испытание на проникновение воды (тест II.4) Пример 9. Глубина проникновения. 2,5% раствор 3-(триметоксисилил)пропилдиметилоктадециламмонийхлорида приготовляли растворением его в водопроводной воде. Три образца каждого субстрата обрабатывали путем погружения образца в течение 20 с. Образцы выдерживали в течение 24 ч. Затем их сушили в печи при 100 С в течение 1 ч. После удаления из печи образцы оставляли до достижения ими комнатной температуры перед выполнением измерений. Каждый образец продольно раскалывали, используя молоток и долото. Одну часть каждого образца помещали отломанной поверхностью в раствор красителя, растворимого в воде. Только необработанная часть каждого образца абсорбировала раствор и становилась окрашенной. Глубину проникновения измеряли по поверхности вплоть до окрашенной области. Среднее проникновение представлено в табл. IV. Таблица IV Глубина проникновения Пример 10. Испытание на капиллярную абсорбцию. После приведения к требуемым условиям образцы обработанных и необработанных бетонных кубов использовали в дальнейшем эксперименте. Записывали первоначальные веса всех кубов. Взвешенные образцы помещали в контейнер на пористой подложке, приготовленной из нескольких слоев фильтровальной бумаги. Толщина слоев была приблизительно 1 см. Слои фильтровальной бумаги обеспечивали непосредственный и непрерывный контакт между водой и только той поверхностью, на которой лежали образцы. Медленно выливали в контейнер водопроводную воду до полного насыщения бумаги. Уровню воды не позволяли подняться выше верхней границы слоев. Для лучшего испарения воды контейнер накрывали стеклянной пластинкой. Для оценки капиллярной абсорбции воды образцы удаляли из контейнера через один час. После обтирки поверхности в контакте с водой влажной тканью каждый образец взвешивали. Полученные результаты представлены в табл. V. Таблица V Капиллярная абсорбция Пример 11. Стандартные М 20 образцы кирпича использовали для дополнительного испытания. Необработанный контрольный образец использовался для сравнения и вычисления предотвращения водопритока. Образцы чистили проволочным ершиком и тканью. Части взвешивали и сушили в печи при 100 С до достижения постоянного веса. Поглощение влаги определяли методиками, установленными согласноASTM D-6489. Части взвешивали и выдерживали в 1 см воды в течение 24 ч, взвешивали снова и сушили в 100 С печи до достижения постоянного веса. Затем части обрабатывали водоотталкивающим средством, как описано в примере 6. Затем смачивали в 1 см воды в течение 24 ч и части взвешивали снова. 2,5% раствор 3-(триметоксисилил)пропилметилдидециламмонийхлорида приготовляли растворением его в водопроводной воде. Три образца обрабатывали путем погружения в течение 20 с. Образцы выдерживали в течение 24 ч. Затем их сушили в печи при 100 С в течение 1 ч. Образцы оставляли до достижения ими комнатной температуры перед выполнением измерений. Поглощение влаги, процент абсорбции воды (поглощение влаги 100/вес сухого образца) и процент предотвращения водопритока вычисляли следующим образом:(поглощение влаги контрольного образца-поглощение влаги обработанного образца)100/поглощение влаги контрольного образца. Среднее значение предотвращения водопритока, измеренное для трех образцов, было 87%. Пример 12. Стандартные М 20 образцы кирпича использовали для дополнительного испытания. Необработанный контрольный образец использовался для сравнения и вычисления предотвращения водопритока. Образцы чистили проволочным ершиком и тканью. Части взвешивали и сушили в печи при 100 С до достижения постоянного веса. 2,5% раствор 3-(триметоксисилил)пропилдиметилгексадециламмонийхлорида приготовляли растворением его в водопроводной воде. Три образца обрабатывали путем погружения в течение 20 с. Образцы выдерживали в течение 24 ч. Затем их дополнительно сушили в печи при 100 С в течение 1 ч. Образцы оставляли до достижения ими комнатной температуры перед выполнением измерений. Поглощение влаги, процент абсорбции воды (поглощение влаги 100/вес сухого образца) и процент предотвращения водопритока вычисляли следующим образом:(поглощение влаги контрольного образца-поглощение влаги обработанного образца)100/поглощение влаги контрольного образца. Среднее значение предотвращения водопритока, измеренное для трех образцов, было 85%. Пример 13. Стандартные М 20 образцы кирпича использовали для дополнительного испытания. Необработанный контрольный образец использовался для сравнения и вычисления предотвращения водопритока. Образцы чистили проволочным ершиком и тканью. Части взвешивали и сушили в печи при 100 С до достижения постоянного веса. 2,5% раствор приготовляли растворением продукта, полученного в примере 1, в водопроводной воде. Три образца обрабатывали путем погружения их в водный раствор в течение 20 с. Образцы выдерживали в течение 48 ч. Затем их дополнительно сушили в печи при 100 С в течение 1 ч. Образцы оставляли до достижения ими комнатной температуры перед выполнением измерений. Поглощение влаги, процент абсорбции воды (поглощение влаги 100/вес сухого образца) и процент предотвращения водопритока вычисляли следующим образом:(поглощение влаги контрольного образца-поглощение влаги обработанного образца)100/поглощение влаги контрольного образца. Среднее значение предотвращения водопритока, измеренное для трех образцов, было 91%. Пример 14. Стандартные М 20 образцы кирпича использовали для дополнительного испытания. Необработанный контрольный образец использовался для сравнения и вычисления предотвращения водопритока. Образцы чистили проволочным ершиком и тканью. Части взвешивали и сушили в печи при 100 С до достижения постоянного веса. 2,5% раствор приготовляли растворением продукта, полученного в примере 2, в водопроводной воде. Три образца обрабатывали путем погружения их в водный раствор в течение 20 с. Образцы выдерживали в течение 5 дней. Затем их дополнительно сушили в печи при 100 С в течение 1 ч. Образцы оставляли до достижения ими комнатной температуры перед выполнением измерений. Поглощение влаги, процент абсорбции воды (поглощение влаги 100/вес сухого образца) и процент предотвращения водопритока вычисляли следующим образом:(поглощение влаги контрольного образца-поглощение влаги обработанного образца)100/поглощение влаги контрольного образца. Среднее значение предотвращения водопритока, измеренное для трех образцов, было 81%. Пример 15. Стандартные М 20 образцы кирпича использовали для дополнительного испытания. Необработанный контрольный образец использовался для сравнения и вычисления предотвращения водопритока. Образцы чистили проволочным ершиком и тканью. Части взвешивали и сушили в печи при 100 С до достижения постоянного веса. 2,5% раствор приготовляли растворением продукта, полученного в примере 4, в водопроводной воде. Три образца обрабатывали путем погружения их в водный раствор в течение 20 с. Образцы выдерживали в течение 48 ч. Затем их дополнительно сушили в печи при 100 С в течение 1 ч. Образцы оставляли до достижения ими комнатной температуры перед выполнением измерений. Поглощение влаги, процент абсорбции воды (поглощение влаги 100/вес сухого образца) и процент предотвращения водопритока вычисляли следующим образом:(поглощение влаги контрольного образца-поглощение влаги обработанного образца)100/поглощение влаги контрольного образца. Среднее значение предотвращения водопритока, измеренное для трех образцов, было 93%. Пример 16. Стандартные М 20 образцы кирпича использовали для дополнительного испытания. Необработанный контрольный образец использовался для сравнения и вычисления предотвращения водопритока. Образцы чистили проволочным ершиком и тканью. Части взвешивали и сушили в печи при 100 С до достижения постоянного веса. 2,5% раствор приготовляли растворением продукта, полученного в примере 5, в водопроводной воде. Три образца обрабатывали путем погружения их в водный раствор в тече-9 017089 ние 20 с. Образцы выдерживали в течение 48 ч. Затем их дополнительно сушили в печи при 100 С в течение 1 ч. Образцы оставляли до достижения ими комнатной температуры перед выполнением измерений. Поглощение влаги, процент абсорбции воды (поглощение влаги 100/вес сухого образца) и процент предотвращения водопритока вычисляли следующим образом:(поглощение влаги контрольного образца-поглощение влаги обработанного образца)100/поглощение влаги контрольного образца. Среднее значение предотвращения водопритока, измеренное для трех образцов, было 93%. Многие модификации и другие варианты осуществления данного изобретения, изложенные в данном описании, придут в голову специалистам в данной области техники, для которых эти изобретения принадлежат к имеющим привилегии идеям, представленным предшествующими описаниями и связанными с ними иллюстрациями. Следовательно, ясно, что данные изобретения не ограничиваются описанными конкретными вариантами осуществления и что модификации и другие варианты осуществления,как предполагается, включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Хотя в данном описании используют специальные термины, они используются только в общем и описательном значении и не для целей ограничения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки неорганической поверхности, включающий нанесение на поверхность водного раствора, содержащего в основном по крайней мере одно ионное кремнийорганическое соединение, выбранное из соединений формулы где Y представляет RO, когда R представляет алкильный радикал с 1-4 атомами углерода,(CH2CH2O)nOH, когда n равно 1-10, (CH3OCH2CH2O) или (СН 3 СН 2 ОСН 2 СН 2 О); а равно нулю, единице или двум;R' представляет метиловый или этиловый радикал;R" представляет алкиленовую группу с 1-4 атомами углерода;R, R и Rv представляют алкильные группы, содержащие 1-22 атома углерода, в которых по крайней мере одна такая группа имеет более восьми атомов углерода, -CH2C6H5, -СН 2 СН 2 ОН, -СН 2 ОН иX представляет хлорид, бромид, фторид, йодид, ацетат или тозилат; при этом указанная поверхность демонстрирует процент предотвращения водопритока от приблизительно 80 до приблизительно 100% и неорганическая поверхность обладает функциональными группами, которые могут связываться с силанолами, при этом указанный водный раствор не содержит аминосодержащую термоотверждаемую смолу. 2. Способ по п.1, где указанное ионное кремнийорганическое соединение содержит от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 мас.% упомянутого водного раствора. 3. Способ по п.1, где упомянутая стадия нанесения включает распыление упомянутого водного раствора на упомянутую поверхность. 4. Способ по п.1, где упомянутая стадия нанесения включает нанесение водного раствора на неорганическую поверхность. 5. Способ по п.4, где упомянутую поверхность выбирают из группы, включающей бетон, продукты кирпичной кладки, гипс-бетонные блоки, блоки из шлакобетона, блоки из керамической массы, силикатный кирпич, керамические дренажные трубы, керамические трубы, кирпич из песчаника, гипса и глины,природный камень и булыжники, черепицу, силикатный кирпич, изделия из цемента, шлакоблоки и кирпичи, штукатурку, известняк, щебень, мрамор, жидкое цементное тесто, мортир, терраццо, клинкер, пемзу, землю, керамику, фарфор, кирпич воздушной сушки, коралл, доломит и асфальт. 6. Способ по п.1, включающий: i) растворение ионного кремнийорганического соединения в воде с образованием водного раствора ионного кремнийорганического соединения; ii) нанесение водного раствора на неорганическую поверхность; iii) сушку водного раствора, при которой ионное кремнийорганическое соединение связывается с реакционными центрами, присутствующими на неорганической поверхности с образованием гидрофобного защитного слоя с водоотталкивающими свойствами на упомянутой неорганической поверхности, при этом указанная поверхность демонстрирует процент предотвращения водопритока от приблизительно 80 до приблизительно 100%. 7. Способ по п.6, где количество упомянутого ионного кремнийорганического соединения составляет от приблизительно 0,1 до 10 мас.% упомянутого водного раствора. 8. Способ по п.7, где упомянутым ионным кремнийорганическим соединением является по крайней- 10017089 мере один из 3-(триметоксисилил)пропилдиметилоктадециламмонийхлорида,3(триметоксисилил)пропилметилдидециламмонийхлорида и 3-(триметоксисилил)пропилдиметилгексадециламмонийхлорида. 9. Способ по п.8, где стадию нанесения водного раствора выбирают из группы, состоящей по крайней мере из одной методики с применением кисточки, валика и распыления для нанесения упомянутого водного раствора на упомянутую поверхность. 10. Способ по п.6, где ионное кремнийорганическое соединение выбрано из соединения формулы в которой Y представляет RO, когда R представляет алкильный радикал с 1-4 атомами углерода,(CH2CH2O)nOH, когда n равно 1-10; а равно нулю, единице или двум;.R' представляет метиловый или этиловый радикал;R" представляет алкиленовую группу с 1-4 атомами углерода;R, R и Rv представляет алкильные группы, содержащие 1-22 атома углерода, в которых по крайней мере одна такая группа имеет более восьми атомов углерода, -СН 2 С 6 Н 5, -CH2CH2OH, -СН 2 ОН иX представляет хлорид, бромид, фторид, йодид, ацетат или тозилат. 11. Способ по п.10, где R" представляет алкиленовую группу с 4 атомами углерода. 12. Изделие с водоотталкивающими свойствами, покрытое водостойким гидрофобным слоем, содержащим поликонденсат растворимого в воде ионного кремнийорганического соединения, выбранного из соединений формулы где Y представляет RO, когда R представляет алкильный радикал с 1-4 атомами углерода,(CH2CH2O)nOH, когда n равно 1-10, (CH3OCH2CH2O) или (CH3CH2OCH2CH2O); а равно нулю, единице или двум;R' представляет метиловый или этиловый радикал;R" представляет алкиленовую группу с 1-4 атомами углерода;R, R и Rv представляют алкильные группы, содержащие 1-22 атома углерода, в которых по крайней мере одна такая группа имеет более восьми атомов углерода, -СН 2 С 6 Н 5, -СН 2 СН 2 ОН, -СН 2 ОН иX представляет хлорид, бромид, фторид, йодид, ацетат или тозилат,при этом указанная поверхность демонстрирует процент предотвращения водопритока от приблизительно 80 до приблизительно 100%. 13. Изделие по п.12, где водостойкий слой соединен с поверхностью Si-O-Si связями. 14. Изделие с водоотталкивающими свойствами по п.13, где материал упомянутого водостойкого слоя дополнительно содержит длинноцепные алкильные группы, связанные с ионными группами. 15. Изделие по п.14, где упомянутые длинноцепные алкильные группы расположены так, чтобы вода не могла достигнуть упомянутой ионной группы. 16. Изделие по п.15, где упомянутым ионным кремнийорганическим соединением является по крайней мере один из 3-(триметоксисилил)пропилдиметилоктадециламмонийхлорида,3(триметоксисилил)пропилметилдидециламмонийхлорида и 3-(триметоксисилил)пропилдиметилгексадециламмонийхлорида.