Сравнение гидрофобизирующей способности полисилоксанов с различной структурой водного раствора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнение гидрофобизирующей способности полисилоксанов с различной структурой водного раствора

Никулина М.В.

Аннотация: в работе изучен способ гидрофобизации поверхностей материалов при помощи водных растворов полисилоксанов. Проведено сравнение промышленно изготавливаемых составов для гидрофобизации строительных материалов. При помощи оптической спектрофотометрии оценена структура сравниваемых растворов. Показана внешний вид получаемых покрытий и их контактный угол смачивания на поверхности плотных гладких стекол. строительный покрытие гидрофобизация

Ключевые слова: поверхностная гидрофобизация, контактный угол, водные эмульсии, растворы полисилоксанов, структура растворов.

Nikulina M.V.

COMPARISON OF HYDROPHOBIC ABILITY OF POLYSILOXANES WITH DIFFERENT AQUEOUS SOLUTION STRUCTURES

Abstract: the paper studies a method for hydrophobizing the surfaces of materials using aqueous solutions of polysiloxanes. A comparison of industrially manufactured formulations for the hydrophobization of building materials has been carried out. The structure of the compared solutions was estimated using optical spectrophotometry. The appearance of the coatings obtained and their contact wetting angle on the surface of dense smooth glasses are shown.

Keywords: surface hydrophobization, contact angle, aqueous emulsions, polysiloxane solutions, solution structure.

Одним из наиболее распространенных методов защиты строительных материалов от воздействия влаги является гидрофобизация [1]. Гидрофобизация представляет собой комплекс работ, направленных на обеспечение устойчивости строительных композитов к воздействию воды путем тщательной пропитки композита специальными водоотталкивающими составами - гидрофобизаторами

Для проведения поверхностной гидрофобизации на поверхность строительной конструкции или детали наносится разбавленный (не выше 10 % концентрации) раствор соответствующего гидрофобизатора в подходящем растворителе. Поверхностная гидрофобизация строительных материалов (кирпичи, черепица, блоки и т.п.) может производиться путем их погружения в гидрофобизирующий раствор. Последний метод является более эффективным, однако его применение ограничивается размерами обрабатываемых изделий и большим расходом гидрофобизирующего раствора [2].

С точки зрения эффективности и ценовой политики в настоящее время получают все более широкое распространение гидрофобизирующие высококонцентрированные дисперсии полисилоксанов, позволяющие создать максимальный пролонгирующий эффект. Обладая низкими вязкостью и поверхностным натяжением, они проникают в глубь материала. В результате процессов сорбции и поверхностных химических реакций мельчайшие поры материала обволакиваются тончайшей химически фиксированной невидимой водоотталкивающей пленкой кремнийорганического полимера [3-4].

Наиболее широко представлены на рынке кремнийорганических пропиток и гидрофобизаторов на водной основе продукты следующих марок: Полипласт Барьер 203, Типром К Люкс и Neomid Н ₂О Stop (таблица 1)

Таблица 1. Технические характеристики промышленно изготавливаемых гидрофобизаторов по данным производителей [5-7].

Для оценки гидрофобизирующей способности каждого из представленных растворов были проведены реологические, спектрофотометрические (рис. 1) и поверхностно-энергетические испытания (рис. 2) в их рабочей концентрации, рекомендованной производителями.

Рис. 1. Результаты оптической спектрофотометрии

Рис. 2. Внешний вид и контактный угол смачивания образцов поверхности стекол, обработанных растворами: а - Neomid Н 2О Stop, б - Полипласт Барьер 203, в - Типром К Люкс,

Судя по практически отсутствующему спектру поглощения у Неомид, отличается от образца Полипласта и Типрома К по структуре водного раствора и, скорее всего, является раствором полностью диссоциированных электролитов. Типром К имеет большую интенсивность поглощения света в сине-фиолетовой зоне по сравнению с красной, в отличии от практически ровного спектра у Полипласта, что может говорить об эмульсионной структуре [8-9] этих растворов и меньшем размера частиц у Типрома.

Производители заявляют [5-7], что данные гидрофобизаторы применяются для обработки бетона и других минеральных материалов. Но при этом не гарантируют работу на окрашенных и слабовпитывающих поверхностей. Однако для сравнения гидрофобизирующей способности и нивелирования фактора рельефа поверхности лучше использовать плоскую полированную поверхность стекол.

Результаты испытаний показали (рис. 2), что вне зависимости от мутности и однородности поверхности контактный угол поверхности смачивания водой обнаруживается в промежутке 126-130°. Ввиду этого можно утверждать, что каким бы ни была исходная структура раствора (истинный или дисперсия), значительного влияния на контактный угол это не оказывает.

Таким образом, изученные образцы промышленно выпускаемых составов для поверхностной гидрофобизации строительных материалов позволяют достигать высокого контактный угол смачивания (около 130°) даже на не рекомендованных поверхностях. Перспективным направлением исследований с целью улучшений качества растворов для гидрофобизации может являться поиск пути интенсификации коалесценции частиц эмульсий для таких систем как Полипласт Барьер 203, а также общей для всех составов проблемы - высокого расхода и увеличения степени разбавления исходного концентрата.

Список литературы