Hydrofobizace porézních kamenných materiálů pomocí mikroemulzí fluorosurfaktantů

Název práce: Hydrofobizace porézních kamenných materiálů pomocí mikroemulzí fluorosurfaktantů
[Hydrophobization of porous stone materials using fluorosurfactant microemulsions]

Jazyk práce, země a rok vydání: český jazyk, Česká republika, 2014

Poddruh výsledku: ověřená technologie

Interní identifikační kód přidělený tvůrcem výsledku: OT 2/2014

Ekonomické parametry výsledku:
Nevýhodou dosud používaných hydrofobizačních prostředků je, že se jedná o velmi zředěné roztoky hydrofobizačního činidla (např. oktyltriethoxysilánu) v organických rozpouštědlech (např. lakový benzín). Aby bylo dosaženo hydrofobizačního účinku, je třeba odpařit veškeré rozpouštědlo. Z toho vyplývají podstatné nevýhody tohoto postupu: zvýšená ekologická zátěž, možné zdravotní ohrožení personálu, bezpečnostní rizika (hořlavost, výbušnost) a nehospodárnost (dochází ke ztrátě velkých objemů rozpouštědel). Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje náhrada těchto systémů mikroemulzemi vhodných fluorosurfaktantů dispergovanými ve zředěném vodném roztoku alkoholu. Výhodou fluorosurfaktantů je jejich značná hydrofobizační účinnost již při velmi nízkých koncentracích a jejich chemická stabilita ve srovnání s alkyltrialkoxysilány. Moderní C6 fluorosurfaktanty jsou zdravotně zcela nezávadné a nepředstavují žádné ekologické riziko. Alkyltrialkoxysilány jsou primárně určeny na povrchy s reaktivními hydroxylovými skupinami. Fluorosurfaktanty toto omezení nemají. Výroba hydrofobizačních mikroemulzí je jednoduchá a není technologicky náročná.

Technické parametry výsledku:
Jako nejvhodnější pro přípravu hydrofobizačních mikroemulzí se jeví anionaktivní flurosurfaktanty s hydrofobním C6 fluoroalkylovým řetězcem a s fosfátovou hydrofilní částí. Jako spojitá fáze slouží vodné roztoky alkoholů o koncentraci do 30 % obj., optimálně roztoky izopropanolu o koncentraci do 10 % obj. Obsah fluorosurfaktantu v mikroemulzi může být v rozmezí 1 až 8 % obj., přičemž se jako optimální jeví koncentrace 4 % obj. Uvedené optimální složení zajišťuje vysokou účinnost hydrofobizace při nízkých nákladech.
Výroba hydrofobizační mikroemulze spočívá ve smísení vodného roztoku alkoholu s kapalným florosurfaktantem. Obě komponenty je nutno dokonale homogenizovat. Získaná mikroemulze vyniká velmi dobrou stabilitou. Vhodné způsoby aplikace na ošetřovaný materiál zahrnují nátěr štětcem nebo válečkem, sprejování, v případě malých artefaktů i jejich ponor.
Hydrofobizační mikroemulze se osvědčila jako velmi účinná v případě aplikace na vápencové materiály (vápenec Kutná Hora), opuku (zlatá opuka z Přední Kopaniny) a pískovec (mšenský).
Na základě smlouvy o spolupráci probíhá v současné době testování emulzí u potenciálního výrobce firmy AQUA obnova staveb s.r.o., Grafická 12, 150 00 Praha 5, IČ: 26122090 , DIČ: CZ26122090, Ing. arch. Jan Bárta, jednatel, 257 312 636, 257 310 271, aquabarta@aquabarta.cz. S firmou AQUA obnova staveb byla uzavřena smlouva o spolupráci a následném využívání výsledků.

Název vlastníka výsledku:
Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského, v.v.i., AV ČR,
Dolejškova 2188/3, 18223 Praha 8-Libeň
IČ 61388955, DIČ CZ61388955

Kategorie výsledku podle nákladů na jeho dosažení
A  výše vyčerpané částky z celkových uznaných nákladů na dosažení výsledku je menší nebo rovna 5 mil. Kč

Druh možnosti využití výsledku jiným subjektem
P  využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek
Z  poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Elektronická adresa:
http://www.jh-inst.cas.cz/nanocentrum/d-116-hydrofobizace-poreznich-kamennych-materialu-pomoci-mikroemulzi-fluorosurfaktantu.html

Klíčová slova: hydrofobizace, mikroemulze, fluorosurfaktanty.

Grant CEP: NAKI DF11P01OVV012

Kód oboru RIV: AL - Umění, architektura, kulturní dědictví

Anotace
Vyvinutá vodná mikroemulze pro hydrofobizaci porézních kamenných materiálů vyniká účinností, stabilitou, hospodárností, šetrností k životnímu prostředí a bezpečností aplikace. Mikroemulze obsahuje fluorosurfaktant dispergovaný ve velmi zředěném vodném roztoku alkoholu. Její výroba je jednoduchá a spočívá v dokonalé homogenizaci komponent. Hydrofobizační mikroemulze se osvědčila jako velmi účinná v případě aplikace na vápencové materiály, opuku a pískovec.