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建 筑 用 有 机 硅 防水 剂

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-12-09  浏览次数:62
核心提示:建 筑 用 有 机 硅 防水 剂朱 淮军(佛 山 市 同元 有 机 硅 材 料 有 限 公 司 , 广 东 佛 山 52 800 0 )摘 要 : 介 绍 了 目
 
建 筑 用 有 机 硅 防水 剂
朱 淮军
(佛 山 市 同元 有 机 硅 材 料 有 限 公 司 , 广 东 佛 山 52 800 0 )
摘 要 : 介 绍 了 目前 市场 上 常 见 的 建 筑 用 有机 硅 防 水 剂 甲基 硅 醇 盐 、 硅 树 脂 、 硅 烷 偶 联 剂 、 乳 液 等 的特
最、 性 能 , 展 望 了 其 发 展 前 景 。
关 键 词 : 有机 硅 , 防 水 剂 ,
中图 分 类 号 : T Q 2 64. 1
甲基硅 醇 盐 . 硅 树 脂 ,
文 献 标 识 码 :
有机 硅 防水 剂具有卓 越 的防水 、 防风化 、 防
剥 落 和耐 化 学 腐 蚀 性 能 , 广 泛 应 用 于 各 种 混 凝
土 、 石材 、 木材 等 的保 护 。 将 其 涂 布 于基 材 上 ,
能 均匀渗 透到微孑L壁上 , 在基 材表面 或 内部形 成
很 薄 的憎水 膜 , 达 到 防水 目 的 。
目前市 场上 的有机硅 类 防水 剂品 种繁多 。 使
用 效 果 各 不 相 同 , 主要 分 为 甲 基 硅 醇 盐 、 硅 树
脂 、 硅烷 、 有机硅 乳液几 大类 , 下面分 别介绍 。
1 甲基 硅醇 盐
甲基硅 醇盐 的工业生 产是将 甲基 氯硅烷 水
解 , 过滤并 用 大量水 洗涤后 得 到 甲基硅 醇 ; 甲 基
硅醇 再与氢 氧化钠 (钾 ) 水 溶 液 在 90 ~ 95 ℃ 下
加热 , 然后 加水过 滤而成 ; 也可 由 甲基 三氯硅 烷
或高 沸 物 在 低 温 下 进 行 醇 解 , 再 与 氢 氧 化 钠
(钾 ) 在 110 ℃ 左右加 热而成 。
甲基硅 醇盐作 为 第一代 有机硅 防水剂 , 是一
种刚性 防水 材料 , 使 用时能 与基材 表层及 空气 中
大量 的二氧 化碳及水 产生化 学反应 , 生成 憎水 的
聚 甲 基硅氧烷 膜 ; 这 种 网状 结构 的树 脂能 够堵塞
水泥砂 浆 内部 的毛细 孑L , 增 强砂浆 的密实性 , 提
高其抗 渗性 , 从 而起 到有效 的防水作 用 ; 但 因其
会在基 材表 面产生 白 色粉状 沉淀物 , 或 因为碱性
太强 而产生黄 变 , 从 而影响 建筑物表 面形貌 ; 另
外 , 甲 基硅醇 盐还会 在强碱性 条件下 生成硅 醇 而
溶于水 中流 失 , 使 其 防水 性 在一 定 条 件 下 自动
失效 。
该防水 剂 具 有 无 毒 、 无 味 , 不 挥 发 、 不 易
燃 , 耐候 性优 良, 对 钢筋无锈 蚀等优 点 ; 还 有微
硅 烷 偶 联 剂 , 乳 液
B 文 章 编 号
膨胀 作用 , 能补偿 砂浆 和混凝 土的收缩 ; 可 在潮
湿 基材上施 工 , 不 影响 防水层 与基材 的粘 接 , 施
工操作 简 便 灵 活 ; 运 输 方 便 , 施 工 安 全 , 造 价
低廉 。
2 硅 树脂
目前 , 国 内市场 上常 见 的有机 硅 防水 剂 的活
性组分 是 甲基 硅树脂 。 工业 生产 中 是将 甲 基三氯
硅烷 在有机溶 剂 中水解 缩合 制得 ; 也可 由 甲 基三
烷氧 基硅烷 出 发制成 , 具体 方法是将 甲基 三烷氧
基硅烷 在过量 水及微 量盐 酸存在下水 解 , 开始反
应时体 系为 两相 , 随着 反应 的进行 转 化 为 均 相 ,
蒸 出大 部分醇 及水后 , 得 到溶 于醇 的无色 透明 甲
基硅树脂 ll 。
硅树 脂具 有优 异 的 耐高 低 温性 、 耐 老 化 性 、
独特 的疏 水性 和透气性 、 无毒 无腐蚀 , 被认 为 是
理想 的 防水 涂 料 , 广 泛 用 于 建 筑 材 料 的 防水 保
护 ; 但该 甲基硅 树脂 防水层 的光泽度 高 、 不 耐擦
洗 等 , 影 响 了建 筑物 的表面形 貌 ; 而且 防水层 会
在几个月 或 1~ 2 年 后 失效 。 增 大 甲 基 硅树 脂 的
” (C H 。) /n(Si) 值有利 于提高其疏水性和 防水寿
命 。 郭庆 中等 人 发 现 , " (C H 。) / (S i) 值 为 1. 4
的硅树脂 具有优 异 的防水性能 和耐碱性 能 , 并 有
望 具有较 持久 的防水保 护功能 。
收 稿 I:t期 : 2007 —05 —2l 。
作 者简介 : 朱淮军 (1979一 ) , 男 , 硕 士, 主 要从 事有机硅
单体及产 品 的研究与开发 。
E —m ail: zhu huaijun @ l 63. corn
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第 6 期 朱 淮军 . 建 筑 用 有 机 硅 防 水 剂
3 硅 烷
采用 硅烷作 建筑 物防水 剂具有 表面处 理简 单
(无积水 、 灰尘 、 油 污等 即可 ) 、 渗 透力 强 、 抗 氧
化 、 防紫外 线 、 表面不 易磨损 等突 出优势 , 使用
安 全 、 无 污染 , 为 新 型环保产 品 。 目前 , 国外普
遍采 用 此类 产 品作 建筑 物 的防水保护 , 国 内 由 于
技 术空缺 尚未得 到广泛 推广 。 该类产 品具有 很 大
的市 场潜力 。
用 作 防水剂 的硅烷 主要是 长链烷 基烷 氧基硅
烷 , 通常是 指碳原 子数 n≥ 8 的直 链 烷 基烷 氧 基
硅烷 ] 。 长链烷 基硅 烷作 为 文物 、 建筑 物的 防水
剂 , 可 防止 酸蚀 、 冻融 、 风化对 文物 (特别是 室
外文 物) 、 建 筑物 的破坏 。
瓦克公 司 开 发 的 SIL R E S~ B S 170 1 主 要 成
分为 辛基 二=乙氧基硅 烷 , 尤 其适合 于混凝 土 的表
面防水 处理 。 有机硅 防水剂 不 同于普通 的防水 涂
料 , 它具 有较好 的渗 透性 能 , 使用 浓 度越 高 , 渗
透 力 越 强 。 据 测 定 , 有 机 硅 防 水 液 的 浓 度 为
10 0 时 , 基 材 的渗 透 深 度 可 达 到 6 ~ 12 m m ;
浓 度为 40 时 , 渗 透 深度 为 4 ~5 m m ; 而浓 度
仅 为 5 时 , 渗透深 度也 能达到 1~2 m m 。 这种
产品 同样适 合 于沿海地 区的桥 梁 、 码 头 , 以及停
车 场和马路 的路 面 。 使用 时将其 直接 喷涂在 建筑
物基 层表 面 , 1 ~ 1. 5 h 后 即 具 有 防 水 性 。 防水
涂料 的使 用 寿命通 常为 5 ~10 年 ; 而有 机硅 防水
剂在 欧美 国 家 已经 使用 了 10~ 20 年 , 至 今仍 然
保持 着出 色 的防水 效果[5 。
针对渗透 更 困难 的各种 砖材 、 砂石 以及 陶瓷
等 中性 基材 , 道 康 宁公 司 开 发 出 Z 6689 防 水
剂 。 它是 一种 硅烷/硅氧烷 的混合液 , 不 含溶 剂 。
这 种 产 品 的 憎 水 性 极 强 , 在 碱 性 基 材 上 可 在 5
ra in 彤 成凝珠效 果 ; 在砖 材 、 砂 石 等 中 性基 材 表
面 , 可于 1 h 后形 成凝珠 效果 。 使 用这 种产 品 可
明显 减少 中 性和碱 性基 材的 吸水 量 以及 由此 产生
的冻融和 风化损伤 , 防止建筑 物表层 的剥 落 , 延
长其使用 寿命 。 为 了使防水剂 能更深 地渗入多孔
基材 , Z 6689 的分子 结构 极小 , 这 就使 已形 成
的建筑 物憎水 表层仍 然保 持较好 的透气 性 。 既能
密封 防水 又能呼 吸是这种 产 品的突 出特 点 。
4 有 机硅 乳液
该类 防水剂 为 线形 的 聚有机硅 氧烷在 水 中形
成 的乳液 。 与 甲基 硅醇盐 和硅树 脂 比较 , 有 机硅
乳液 具有如 下特点 : 使 用 过程 中不污 染环境 ; 对
砖 、 石 、 混凝 土 等有 更 强 的渗 透 力 ; 成 本 较低 。
道康 宁公 司 的 D C 772 及 迈 图公 司 (以前 的 G E
公 司 ) 的 SC 一50 防水 剂 属于 此类 产 品 。 该 类 防
水 剂可 作为 防水添 加剂加 入混合 料 的配方 中 ; 也
可 作 为表 面 处 理 剂 用 于 砖 、 瓦 、 天 然 石 、 人 造
石 、 石 膏 、 水 泥 、 陶瓷及其 它无 机微孔 材料 制品
的表面处 理 , 混 凝 土路 面 、 地 面 和 屋 面 , 桥梁 、
堤 坝 , 外 墙 、 浴 室 内 墙 , 游 泳 池 、 蓄 水 池 、 水
箱 、 水塔 、 地 下室 、 隧道及 其它地 下工程 的 防水
处 理 。
乳液 型有机 硅 防水 剂主要 有 以下品 种 一41】: 一
是 甲基含 氢硅 油乳液 , 由于 含有 与硅直接相 连 的
氢原 子具 有较高 的反应 活性 , 易与 羟基等 活性基
团反 应 , 形 成 网 状 防水 膜 ; 二 是 羟 基 硅油 乳 液 ,
羟基 硅油 乳液可用 羟基 硅油 直接乳 化或乳液 聚合
制得 ; 三是 烷基烷 氧基硅 烷乳液 , 该 产品 含 有烷
氧基 , 遇 到硅 酸盐 基 材 的羟 基 时 , 易发 生 交 联 ,
产生 网状 憎水 性硅 氧烷膜 。 乳液 的稳 定性一 直是
关 键 问 题 。
虽 然 目前可 用 于喷涂 的市售传 统硅 烷多 为 液
态 , 但 瓦克公 司 新 开发 出的硅烷 可 以以膏霜形 式
供 货 。 这些膏 霜状 的产品 通常都是 由硅烷 乳化 而
成 , 固含 量高 、 不 易挥发 、 使用较 方便 。 膏 霜类
产 品 更易 于在顶 面施 工 , 而用 于垂 直面 时可 以减
少 损 耗量 一J。
5 结束 语
不 同品 种 的有 机硅 防水剂 性能不 尽相 同 , 在
实 际的操 作 巾 , 通常会将 几种 产品 复配使用 以获
得最佳 的使 用 效果 。 但有 一点值 得 强调 , 没 有任
何一种 防水剂 是万 能 、 一 劳永逸 的 。
目前 , 国 内市 场上 的有机硅 防水 剂仍 以 甲基
硅醇盐 为 主。 一方 面是 因为其价 格较低廉 , 短期
效果较 理想 ; 另 一 方面是 因 为 国 内 还没 有开发 出
新 的 、 物美价廉 的替代 产 品 , 单 纯依靠进 口根本
无 法满 足和适应 市场 的需求 。
近年 来 , 中 国建筑 防水 事业 发展迅速 , 而且
应 用范 围已 南建 筑扩展 到桥 梁 、 公 路 、 水 利 、 隧
道 、 铁路 、 机场 、 地铁 、 粮库 、 污水 处理 等基础
设施 的 防水 工程 。 可 以相信 , 国 内 防水剂 市场将
会越来 越广 阔 , 中高档 新型 防水 材料 的需求 将 日
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啸 敢 .1 材 料 第21 卷
益 扩大 , 单纯依 靠进 口已不能满 足需求 ; 加快 国
内 中高档新 型 防水 剂 的研 究与开 发及市 场化成 为
亟待解决 的问 题 。
参考 文献
[1] 幸松民, 王一璐. 有机硅合成工艺及产品 应用 [M ].
北 京 : 化 学 工业 出版 , 20 00 : 720 720 .
[2] 郭庆 中 , 黄恒 超, 伍青. ” (C H 。) " (Si) 值 对 甲 基
硅树脂 防水性 能 的影 响 [J] . 有 机硅 材料 , 2006,
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化 工 新 型 材 料 , 200 1 , 29 (9) : 48—50.
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[5] 吴平. 渗透型有机 硅憎水剂在 混凝土保 护 中 的应 用
[J] . 新型建筑材料 , 2003 (6) : 55—57. “2008 年 第 十 四届 中 国 有机 硅 学 术 交流 会 " 征 文通 知
中 国 有机 硅学术交 流会是 由 中 国 氟硅有 机材料 工业协 会有机 硅专业 委员 会 主办 的我 国规模 最大 的
有机硅行 业技 术和信息 交流盛 会 , 第 十 四届 中 国有 机硅 学 术交 流会 初 步定 于 2008 年 三 季度 在华 东地
区召开 。 为此 , 有机硅 专业委 员 会秘 书处特 向 国内 外从事有 机硅 及相关 行业 的科 研 、 生 产和应用 的单
位 及个人 征集论 文 , 敬 请赐稿 。
征集 论文 内容 :
1. 有 机硅单 体 、 中间体及 聚合物 的合成技 术 ;
2. 有 机硅新 产品 、 新工艺 、 新技 术 、 新设 备 的开发 ;
3. 有 机硅产 品 的应用 ;
4. 新 的测试 和分析方 法 的研 究应用 ;
5. 有关 上述 内 容 的基础 理论 研究 、 综述及 专论 等 ;
6. 国外 有机硅研 究发展 的新 动 向 、 新理论 及新技 术 ;
7. 国外 有机硅 考察 和国际学 术交 流会 的信 息和情 况介绍 。
二 、 稿 件要 求 :
1. 应征 论文原则 上应是 未在全 国公 开刊物 或全 国 学术会议 上发表 过 的 , 对确有 创意 的 1~4 项 内
容 , 作者在原 基础上 , 作适量 补充 后亦 可应征 ;
2. 应征 论文稿件 请提供 打 印稿 , 稿件 上请 注 明单位 名 称 、 邮编 、 通讯 地 址 和作 者姓 名 、 联 系 电
话 , 有 条件 的请附寄 软盘或将 文稿 以 E—m ail 的方 式发送 给我们 ;
3. 文字 简明 扼要 , 重点 突 出 , 技 术性 强 , 字数不超 过 4000 字 ;
4. 稿件一 经采用 , 即通 知作者 , 如不采 用 , 恕不退 还 , 请 作者 自留底稿 ;
5. 秘书处将 入选 论文编 印成论 文集 , 凡入选 论文集 的论文 , 将获 赠纪念 品 一份 。
三 、 截稿 日期 : 2008 年 4 月 30 日
四 、 稿件请 寄 :
中蓝晨 光 化工研究 院 硅 协秘 书处收
地址 : 成都市 人 民南路 四段 30 号 邮编 : 610041
联 系电话 : (028 ) 85559413 联 系人 : 罗 彬 张 昕
传真 : (028 ) 85 559413 E —m ail: silicon e@ m ail. SC. cn in fo. n et
五 、 会议 日期 : 拟定 2008 年三季 度在华 东地 区召开 , 具体 日期和地 点另行 通知 。
六、 其他事项 : 凡需 在论文 集上刊登广告 和 或在会议期 间做宣 传推广 的企业, 请提前与秘书处
联 系 。
中 国 氟硅有机 材料工业 协会
有机 硅专业 委员 会
秘 书 处

 
 
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