有机硅防水剂的作用机理,有机硅防水剂


发布时间:

2023-11-21 13:56

有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。

  有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。

  有机硅树脂交联大分子立体结构和二氧化硅晶体(如石英等)的结构之间有着十分相似的硅氧键,这种结构特征使有机硅对含硅氧键的无机矿物材料具有极大的亲合性。

  如果将有机硅涂敷于砖、石材等无机材料的表面上,则涂膜将形成有序的定向排列状态,有机硅分子中的Si-O-Si吸附在矿物表面,甲基或其他烷基整齐地排在外面(见下图)。甲基或其他烷基具有很低的表面张力,是憎水性基团,因此这种定向排列的有机硅分子膜就表现出极强的憎水性。

  当空气中的水蒸气或者雨滴接触到材料表面时,材料憎水表面发挥疏水作用,使液态水在坡面和立面上难以停留,呈水珠状滚落从而防止外部水分向水泥基材料内部渗透。有机硅涂膜除有显著的憎水性外,还具有“呼吸性,保持了被覆体自身的湿气平衡,因而更进一步推进了涂膜的耐久性。

  这种有机硅防水剂的憎水效应与荷叶效应有着本质区别。

  有机硅防水剂

  荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。在超高分辨率显微镜下可以清晰看到荷叶表面上有许多微小的乳突,乳突的平均大小约为10微米,平均间距约12微米。而每个乳突由许多直径为200纳米左右的蜡质突起组成的。

  在荷叶叶面上布满了一个挨一个隆起的“小山包”,它上面长满绒毛,在“山包”顶又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶,而在“山包”间的凹陷部分充满着空气,这样就在紧贴叶面部位形成了一层只有纳米级厚的空气层。

  当尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等降落在叶面上后,隔着一层极薄的空气,只能同叶面上“山包”的凸顶形成点接触。雨点在自身的表面张力作用下形成球状,水球在滚动中吸附灰尘,并滚出叶面,实现自清洁,这就是“荷叶效应”。

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