Гидрофобизирующая жидкость: состав, характеристики, назначение и применение
Гидрофобизирующие жидкости широко используются в строительстве и промышленности для придания водоотталкивающих свойств различным материалам и поверхностям. Давайте разберемся, что это за вещества, каков их состав и свойства, где они применяются.
Что такое гидрофобизирующая жидкость
Гидрофобизирующая жидкость - это, как правило, раствор кремнийорганического соединения в органическом растворителе. Наиболее часто в качестве активного вещества выступают производные силанов, силоксанов и силазанов.
При нанесении на поверхность гидрофобизатор вступает в реакцию с субстратом и образует защитный гидрофобный слой, препятствующий проникновению влаги вглубь материала. Таким образом достигается водоотталкивание и защита от негативного воздействия влаги.
Классификация гидрофобизирующих жидкостей
Различают несколько видов гидрофобизаторов:
- По химической основе: на основе силиконов на основе фторполимеров кремнийорганические
- По способу нанесения: для наружного нанесения для внутренней гидрофобизации
- По области применения: для минеральных поверхностей для древесины универсальные
Остановимся подробнее на кремнийорганических гидрофобизаторах, являющихся наиболее распространенными.
Состав и свойства
Основу гидрофобизирующей жидкости составляют:
- Активное вещество - производное кремния (силан, силоксан, силазан)
- Растворитель - уайт-спирит, ксилол, толуол и др.
В зависимости от типа активного вещества различают такие гидрофобизаторы как ГКЖ-10, ГКЖ-11, ГКЖ-94 и др. Например, в состав ГКЖ-94 входит полиметилгидросилоксан.
Данные жидкости обладают следующими свойствами:
- Низкая вязкость
- Хорошая проникающая способность
- Способность химически взаимодействовать с поверхностью
- Устойчивость к щелочам и кислотам
Области применения
Гидрофобизирующие жидкости используются:
- Для устройства гидроизоляции подземных сооружений
- При производстве гидрофобных бетонов
- Для придания водоотталкивания кирпичным и бетонным фасадам зданий
- Для защиты деревянных поверхностей от сырости и гниения
Методы нанесения гидрофобизаторов
Существует два основных метода нанесения гидрофобизирующих жидкостей:
- Наружная обработка. Жидкость наносится на уже готовую поверхность при помощи распылителя, валика, кисти. Поверхность предварительно очищается от загрязнений.
- Внутренняя обработка (модификация). Гидрофобизатор вводят непосредственно в состав материала (бетонной смеси, штукатурки и т.д.) до его затвердевания. Благодаря этому вся масса материала становится водоотталкивающей.
Требования к применению
При работе с жидкостью гидрофобизирующей типром и другими гидрофобизаторами необходимо соблюдать следующие правила:
- Температура окружающей среды и поверхности должна быть от +5 до +35 °С
- Относительная влажность воздуха не более 80%
- Обрабатываемая поверхность должна быть чистой и сухой
- Соблюдать требования техники безопасности при работе с органическими растворителями
Контроль качества обработки
Качество гидрофобизации оценивают следующими способами:
- Визуальный контроль равномерности нанесения
- Проверка краевого угла смачивания - должен быть не менее 90°
- Определение глубины проникновения - с помощью реактива по
жидкости гидрофобизирующей ГОСТ
Достоинства и недостатки гидрофобизаторов
Преимущества гидрофобизаторов:
- Высокая эффективность водоотталкивания
- Сохранение паропроницаемости обработанных поверхностей
- Увеличение морозостойкости и коррозионной стойкости материалов
- Возможность нанесения на засоленные поверхности
Недостатки:
- Токсичность некоторых продуктов
- Необходимость тщательной подготовки поверхности
- Ограниченный срок службы
Требования безопасности при работе с гидрофобизаторами
Поскольку в состав гидрофобизирующих жидкостей входят опасные химические вещества, при работе с ними следует соблюдать ряд мер предосторожности:
- Использовать средства индивидуальной защиты - резиновые перчатки, очки, респиратор
- Проводить работы в хорошо проветриваемых помещениях или на открытом воздухе
- Избегать попадания жидкости на кожу и в глаза
- При проливе нейтрализовать и утилизировать промышленным способом
Кроме того, материалы должны храниться в герметично закрытой таре, отдельно от пищевых продуктов и в недоступном для детей месте.
Методы тестирования гидрофобизирующих покрытий
Для оценки качества и надежности гидрофобизации применяются следующие лабораторные и натурные испытания:
- Испытания на ускоренное старение путем термоциклирования
- Испытания на стойкость к ультрафиолетовому излучению
- Испытания на морозо- и солестойкость
- Имитация кислотных дождей и воздействия химреагентов
Также оценивают долговечность и ресурс работы защитных покрытий в реальных условиях эксплуатации.
Области применения гидрофобизаторов
Помимо строительства, составы находят широкое применение в других областях:
- В легкой промышленности - для водоотталкивающей отделки тканей и кож
- В пищевой индустрии - для антиадгезионных покрытий форм и технологического оборудования
- В электротехнике - для защиты кабелей и электроизоляционных материалов
Технология нанесения гидрофобных покрытий
Технологический процесс нанесения гидрофобизаторов состоит из следующих этапов:
- Подготовка поверхности - очистка от пыли, грязи, цементного молочка, старых покрытий
- Подготовка состава - приготовление рабочего раствора необходимой концентрации
- Нанесение гидрофобизатора - кистью, валиком, распылением, инъекцией
- Время выдержки до полимеризации
- Защита поверхности на период полимеризации
При внутренней гидрофобизации этапы технологического процесса несколько иные.
Факторы, влияющие на эффективность гидрофобизации
На качество гидрофобной защиты влияют:
- Тип, состояние, пористость защищаемой поверхности
- Температурно-влажностный режим окружающей среды
- Квалификация исполнителей
- Точное соблюдение технологии нанесения гидрофобизатора
- Периодический контроль состояния защитного слоя
Сравнение различных типов гидрофобизаторов
Рассмотрим достоинства и недостатки наиболее распространенных видов гидрофобизирующих жидкостей.
Кремнийорганические гидрофобизаторы
Плюсы:
- Высокая эффективность
- Длительный срок службы
- Устойчивость к агрессивным средам
Минусы:
- Высокая стоимость
- Токсичность
- Требовательность к условиям нанесения и подготовке поверхности
Гидрофобизаторы на основе силиконов
Плюсы:
- Дешевизна
- Простота применения
Минусы:
- Неустойчивость к щелочам и УФ-излучению
- Непригодность для внутренней гидрофобизации
Гидрофобизаторы на основе фторполимеров
Плюсы:
- Экологичность
- Безопасность
Минусы:
- Низкая износостойкость
- Слабая защита от агрессивных сред
Подобрав оптимальный для конкретных условий гидрофобизатор, можно достичь надежной многолетней защиты материалов от негативного воздействия влаги.