سیلیکون ها در صنایع رنگ و پوشش

بازدید: ۳۴۵

سیلیکون ها در صنایع رنگ و پوشش

کاربردهای رزین های سیلیکون

الف) مصالح ساختمانی ضد آب

این محصولات به طور مرسوم برای آغشته سازی سطح مصالح ساختمانی معدنی به کار می روند.مصالح ساختمانی معدنی، به دلیل ساختار حفره دار و موئینه وقتی در تماس با آب قرار می گیرند، تمایل به جذب رطوبت دارند. برای ممانعت از تخریب ناشی از جذب رطوبت باید قدرت جذب ماده را از بین برده و یا هر قدر امکان دارد کاهش داد. یک روش برای رسیدن به این هدف ضد آب ساختن ماده است. مؤثرترین و پر مصرف ترین محصول برای این کار، ترکیبات آلی-سیلیکونی اند، که مجموعا ً سیلیکونها نامیده می شوند. از جمله کدهای تجاری سیلیکون ها که در مصالح ساختمانی خیلی مورد استفاده قرار می گیرند کدهای SILRES BS شرکت واکر آلمان می باشد.

1-موارد عمومی

این مواد به شکل پودر امولسیون و به عنوان افزودنی در مخلوط مصالح ساختمانی معدنی مثل ملاط، گچ و آهک یا به شکل محلول برای جلا بخشیدن  و ضد آب کردن سطح مصالح ساختمانی معدنی به کار می روند. برای مورد دوم، محصولات زیادی، غالبا ً با نامهای ضد و نقیض، در بازار وجود دارند. البته در حالی که نامهای تجاری مختلف، چیزی درباره ماهیت شیمیایی عامل آغشته ساز مشخص نمی کنند، اطلاعات اضافی دربارۀ درجه محصول که معمولا ً ارائه می شود، برای افرادی که دانش شیمیایی دارند، بی ارزش خواهد بود. با این اطلاعات امکان تعیین نکاتی که در مصرف رنگ باید مورد توجه قرار گیرند، فراهم آید. مواد سیلیکونی کننده ضدآب کننده سطوح که به شکل پودری با نام تجاری ELOTEX SEAL 80 که توسط شرکت آکزانوبل تولید و عرضه می گردد. از جمله مواد سیلیکونی پایه آب امولسیونی که برای آب گریز کردن مصالح ساختمانی و پوشش ها مورد استفاده قرار می گیرد میتوان کدهای SILRES BS1306 وSILRES BS 1310 شرکت آلمان را نام برد.

تلاش برای مشخص کردن عوامل آغشته سازی در بازار و توجه به نقاط قوت و ضعف آنها در شرایط کاربردی مفید است.

2-شاخصهای کیفیت محصولات مورد استفاده در آغشته سازی سطح

الف) یک شرط مهم برای مؤثر بودن و دوام آغشته سازی آن است که عامل آغشته ساز باید تا حد امکان در مادۀ ساختمانی نفوذ کند.

عمق نفوذ به عوامل زیر بستگی دارد:

قدرت جذب مصالح ساختمانی (تخلخل، مقدار رطوبت)؛

مقدار محلول عامل آغشته کننده به کار رفته (مصرف بر حسب لیتر/متر2)

توانایی نفوذ محلول آغشته کننده، که تا حدود زیادی به نوع محصول (اندازه مولکول) و حلال مورد استفاده برای رقیق کردن محصول، وابسته است.

ب) تا آنجا که به محتوای ماده فعال محلول آغشته کننده مربوط است، مشخص شده است که این مقدار حدود 5 درصد وزنی باشد و به عنوان محتوای پلی سیلوکسان معرفی می شود.

ج) وقتی لازم باشد یک مادۀ قلیایی آغشته شود. ضروری است که عامل آغشته کننده مقاومت قلیایی خوب داشته باشد.

د) برای جلوگیری از چسبیدن خاکستر به سطح آماده شده، باید عامل آغشته کننده، پس از تبخیر حلال خشک شده و به پرداخت نچسب تبدیل شود.

ه) لازم است، در کمترین فاصله زمانی ممکن پس از بکار بردن عامل آغشته کننده، به منظور جلوگیری از شسته شدن به وسیله آب باران، اثر ضد آب حاصل شود.

از جمله ترکیبات سیلیکونی تجاری رقیق شونده با حلال برای مصالح ساختمانی که کاربرد فراوانی دارد می توان نام تجاری SILRES BS 290 شرکت واکر آلمان را نام برد.

3-مشخصات محصولات در بازار

مشخصه اصلی متمایز کننده عوامل آغشته ساز، حلال به کار رفته است.

محصولاتی که با آب یا مخلوط آب/الکل رقیق می شوند: این گروه شامل آلکیل سیلیکوناتهای قلیایی یا مخلوط آنها با آب شیشه (سدیم سیلیکات) است.

محصولاتی که در حلالهای آلی مثل اتر نفت الکل و نظایر آن حل می شوند: این محصولات را می توان به گروههای زیر تقسیم کرد:

الف) رزین های سیلیکون (آلکیل پلی سیلوکسانها، پلی سیلوکسانها)

ب) آلکیل آلکوکسی سیلان ها (عامل آغشته کننده سیلانی)

ج) آلکیل آلکوکسی سیلوکسانها (معمولا ً سیلوکسان نامیده ممی شوند)

د) آلکیل آلکوکسی سیلوکسانها (خیلی به رزین ها شبیه اند)

مخلوط این محصولات با یکدیگر یا با رزین های آلی مثل متاکریلاتها، صابونهای فلزی (استئاراتها)، سیلیکات استرها و بقیه، نیز به کار می رود. هدف نمودار طرح واره (شکل 1)، که واکنشهای شیمیایی را نشان می دهد آن است که نشان دهد مصالح ساختمانی ضدآب موجود در بازار را می توان طبق یک الگوی مشخص، طبقه بندی کرد:

الف) همه مواد ساختمانی ضدآب( ازجمله آلکوکسی سیلانها برای مرمت ساختمانها) از ماده اولیه سیلان Cl- که در حجم انبوه تولید می شود، تهیه می گردند. یا این حال سیلانهای Cl- برحسب گروههای آلکیل (R-) متصل به اتم Si تفاوتهایی نشان می دهند. اگر این گروه آلکیل، متیل باشد (CH3-) عوامل آغشته ساز تهیه شده از آن برای مواد خنثی یا کمی قلیایی مناسب خواهند بود.

شکل 1- واکنشهای شیمیایی دست اندرکار در تولید و مصرف ساختمانی سیلیکون ضد آب.

اگر گروههای آلکیل زنجیر بلند، مثل C4H9 یا C8H17- وجود داشته باشند، عامل آغشته ساز حاصل به مواد کاملا ً قلیایی نیز دوام و خواص ضد آب می دهد.

ب) تولیدکنندگان سیلیکون می توانند با واکنش بین سیلانهای Cl- و انواع ترکیبات از جمله سیلیکوناتها (II)، رزینهای سیلیکون (III)، سیلانها (IV)، سیلوکسانهای چندپار (V) و پلیمر (VI) گستره ای از مصالح ساختمانی ضدآب را تولید کنند.

ج) صرف نظر از نوع سیلیکون ضد آبی که برای آغشته ساز مصالح ساختمانی به کار می رود، محصول نهایی که ماده فعال تشکیل شده است، همانند پلی سیلوکسان یا رزین سیلیکونی XI_ خواهد بود، همان طور که پیشتر اشاره شد. در استرهای قلیایی گروه آلکیل متصل به اتم سیلیسیم پایداری آغشته سازی را تعیین می کند. اندازه مولکولی ماده فعال نهایی (XI) می تواند بر حسب نوع سیلیکون به کار رفته متفاوت باشد. برای آنکه آغشته سازی بیشترین تأثیر را داشته باشد، باید عامل آغشته کننده با مهارت مصرف شود. این مهارت به شناخت مشخصات محصول نیازمند است و در بخش بعدی مورد بحث قرار می گیرد.

4- سیلیکوناتها (II)

این مواد، محصولاتی هستند که می توان آنها را با آب یا مخلوط آب/الکل رقیق کرد. سیلیکوناتها محلولهای قلیایی قوی هستند. وقتی این مواد روی مصالح ساختمانی معدنی مصرف می شوند از طریق یک محصول سیلانول فعال ناشناخته با کربن دی اکسید هوا واکنش می دهند تا ماده فعال (رزین سیلیکون) را به وجود آورند. این حد واسط واکنش پذیری می تواند از یک طرف با مصالح ساختمانی واکنش نموده و با پیوند شیمیایی به آن متصل شود و از طرف دیگر با خودش واکنش کرده و پلی سیلوکسان که یک رزین سیلیکونی (XI) است تشکیل بدهد. طی این واکنش، بر حسب آن که پتاسیم سیلیکونات یا سدیم سیلیکونات به کار رود، محصولات فرعی پتاسیم کربنات K2CO3 یا سدیم کربنات، Na2CO3 . 10H2O تشکیل می شوند. از آنجا که پتاس کم حجم تر و بنابراین نامرئی تر از سودا است، ترجیح داده می شود.

غیر از متیل سیلیکوناتها (R، CH3- است)، پروپیل سیلیکوناتها (R، C3H7 است) نیز در بازار موجود است. باید توجه کرد که متیل سیلیکوناتها تنها وقتی سطح آماده شده در تماس با اتمسفر، یعنی کربن دی اکسید اتمسفر، قرار بگیرند، اثر ضدآب ایجاد می کنند. با این حال به دلیل گروه آلکیل بلندتر در پروپیل سیلیکوناتها، اگر سطح تازه آغشته شده مثلا ً با بیشتر کردن ماده آغشته کننده، دور از هوا نگهداری شود، خواص دفع آب خوب به دست می آید. به علاوه، پروپیل سیلیکوناتها مقاومت قلیایی بیشتر ارائه می کنند. باید توجه داشت که سیلیکونات بدون تغییر، اگر سطح تازه آغشته شده، پیش از وقت در تماس با باران قرار بگیرد، می تواند شسته شود.

اگر عامل آغشته کننده به میزان اضافی مصرف شود و این پدیده ای است که معمولا ً ضمن مصرف یکنواخت (افشانه، قلم مو) به وقوع می پیوندد خطر تشکیل رسوب سفید به وجود می آید. به همین دلیل معمولا سیلیکوناتها را برای ساختن دیواره های بیرونی به کار نمی برند. کاربرد اصلی سیلیکوناتها، ضد آب ساختن پوشش های سقف و بتون و گچ، بلافاصله پس از تهیه آنها و به روشهای غوطه وری یا افشانه است. این سیستم مصرف امکان کنترل صحیح مقدار سیلیکونات را با زمان غوطه وری یا مقدار ماده افشانده شده فراهم می آورد و به این وسیله از اعمال مقادیر اضافی از عامل ۀغشته کننده جلوگیری می کند. از جمله سیلیکوناتهای مهم که کاربرد وسیعی در صنایع شیمی ساختمان دارد می توان به نام تجاری SILRES BS 16 اشاره نمود.

همچنین سیلیکوناتها یا مخلوطهای سیلیکونات/سدیم سیلیکات به آجر وو مصالح ساختمانی تزریق می شوند تا در برابر نفوذ رطوبت از زمین یک مانع افقی تشکیل دهند. سیلیکوناتها به عنوان افزودنی نیز به سدیم سیلیکات اضافه می شوند. مخلوطهای سدیم سیلیکات و سیلیکوناتها به عنوان چسباننده نیز برای رنگهای دارای رنگدانه مصرف شوند.

5- رزین های سیلیکون (III)

سیلیکوناتها که ثابت شده بود به دلیل تشکیل رسوب برای آغشته سازی دیواره های بیرونی مشکل آفرین اند در اواسط دهه 1950 برای این کاربرد با رزین های سیلیکون جایگزین شوند. در این مورد، جزء فعال که رزین سیلیکون است طی ساخت به شکل محلول در حلالهای آلی تولید می شود. معمولا ً به شکل محلولهای 5 درصد به فروش می رسد. وزن مولکولی رزین سیلیکون مورد استفاده بین 2000 تا 3000 متغیر بوده و در مقایسه با وزن مولکولی رزین های آلی بسیار کم است. رزین های سیلیکون، به دلیل اندازه کوچک مولکلها، می توانند خیلی سریع تر از رزین های آلی در حفرات و مجاری موئینه مصالح ساختمانی نفوذ نمایند. حلالی که برای رقیق کردن رزین سیلیکون به کار ی رود نیز تأثیر قایل ملاحظه بر قدرت نفوذ رزین می گذارد.

وقتی حلال تبخیر می شود (خشک شدن فیزیکی) اثر ضدآب کاملا ً به وجود می آید. با این حال، گروههای سیلانول (SiOH) که هنوز وجود دارند، با گروههای فعال روی سطح مصالح ساختمانی واکنش داده (اتصال شیمیایی) و اندازه مولکولهای رزین سیلیکون افزایش خواهد یافت (تراکم).

غیر از رزین های متیل سیلیکون متداول که روی سطح مصالح ساختمانی قلیایی به مدت طولانی مؤثرند، رزین های سیلیکون با گروه آلکیل بزرگ (گروههای R) نیز از اوایل دهه 1970 در بازار موجود بودند. این مواد مقاومت قلیایی قابل توجه داشته و بنابراین حتی به مواد ساختمانی خیلی قلیایی مقاومت طولانی در برابر آب می بخشد.

مشخصات خشک شدن رزین های سیلیکون نیز متفاوت است. اگر رزین سیلیکون به کار رفته پس از تبخیر حلال، نچسب نشود، ممکن است سطح پوشش کثیف باشد. موادی که با رزین سیلیکونی آغشته شده اند، به شدت ضد آب اند، در واقع خواص ضد آب قدر مشهود است که در مدت 4 تا 5 ساعت پس از به کار بردن سیلیکون، دیگر با آب باران شسته نمی شود.

پیش از به کار بردن مواد ضد آب از جنس رزین سیلیکون، باید مطمئن شد که سطح مصالح ساختمانی هوا خشک است. باید پس از باران سنگین به مصالح ساختمانی اجازه داد پیش از آغشته سازی، خشک شوند.

علاوه بر محصولات رزین سیلیکون خالص، مخلوط آنها با سیلانها، سیلوکسانهای چندپار یا پلیمر، صابونهای فلزی (استئاراتها) استرهای تیتانیم و سیلیکون و آکریلاتها و متاکریلاتها (سیستم های سیلیکونی) نیز به کار می روند. در حالی که چنین افزودنیهایی بعضی از خواص رزینهای متیل سیلیکون را بهبود می بخشند، اختلاط آنها با رزین های سیلیکون دارای گروه آلکیل بلند، نتایج مشابه به وجود نمی آورد.

رزین های سیلیکون با گروههای آلکیل بلند از جمله ساده ترین و مؤثرترین عوامل دفع آب اند و به همین دلیل برای مصالح ساختمانی هواخشک به کار می روند. تأثیر و دوام این مواد به هیچ وجه از سایر انواع محصولات کمتر نیست. رزینهای سیلیکونی که در رنگ های ضد حرق و رنگ های دکوراتیو نما داخل و بیرون ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند توسط شرکت واکر آلمان با تنوع زیاد تولید می گردند از جمله رزین های ضد حریق می توان به نام های تجاری SILRES REN 60 و SILRES REN 80 و SILRES REN 168 و SILRES MSE 100 اشاره کرد. رزین های سیلیکونی در رنگ های نمای داخلی و بیرونی ساختمان در ترکیب با رزین های  پلیمر دیسپرژن های اکریلیک مورد استفاده قرار می گیرند عنوان مثال عبارتند از نام های تجاری SILRES BS 45 و SILRES BS 43 توسط شرکت واکر آلمان تولید می گردند.

6- سیلانها (IV)

بر خلاف آنچه که اغلب ادعا می شود، استفاده از آلکیل آلکوکسی سیلانها به عنوان ضد آب فن جدیدی نیست. از آغاز شیمی سیلیکون، سیلانها برای ضد آب ساختن مواد معدنی نظیر شیشه، الیاف شیشه، سیلیس با ذرات ریز و خاک سنگ، بر روی آنها به کار می رفتند. معرفی سیلانها برای آغشته سازی دیواره های نمای خارجی ساختمانها، در اوایل دهه 1970 امیدها را تا فراتر از آنچه می توانست واقعیت داشته باشد پیش برد، البته بعدها این امید از بین رفت، مثل همه مواد دیگر این مواد نیز فوایدی دارند که می تواند مورد بهره برداری قرار بگیرد و مشکلاتی ارند که برای اجتناب از شکست باید در نظر گرفت.

چون اندازه مولکولهای سیلانها خیلی کوچکتر از رزینهای سیلیکون است، قدرت نفوذ بسیار زیادتر دارند. مزیت دیگر این مواد آن است که بسترهایی که باید با سیلانها آماده شوند، الزاما ً نباید هوا خشک باشند. البته واضح است که حتی سیلانها نیز می توانند برای آغشته سازی مصالح ساختمانی که حفره ها و مجاری موئین آنها پر از آب بوده و تمایلی به جذب عامل آغشته کننده ندارند، به کار بروند.

مزیت دیگر سیلانها آن است که سیلانها را می توان با حلال های هیدروکربنی و آروماتیک و همچنین الکلهای خشک رقیق کرد. این مسئله، در بسیاری از مواردی که طی فرایند آغشته سازی نمی توان از تماس با مواد حساس به حلال (اتصالات قیراندود، پلی استایرن) جلوگیری کرد، مفید است. با این حال باید تأکید کرد که وقتی سیلان به جای الکل با حلالهای هیدروکربنی یا آروماتیک رقیق می شود، اثر آغشته سازی بسیار بهتری دارد. این مسئله در مورد آغشته سازی بسترهایی که هنوز کمی مرطوب نیز صدق می کند. بنابراین الکل را تنها باید در موارد خاصی که در بالا بیان شده اند به عنوان رقیق کننده به کار برد.

برخلاف رزین سیلیکون و مثل سیلیکونات، در واقع سیلان به تنهایی ماده فعالی نیست. ماده فعال تنها پس از به کار بردن سیلان در مصالح ساختمانی و در اثر واکنش با رطوبت به وجود می آید. روش تولید ماده فعال، مثل سیلیکونات و از طریق حد واسط جدا نشده و فعال سیلانول (Si – OH) است. پس از آن، حدواسط واکنش پذیر می تواند (همان طور که در ارتباط با سیلیکوناتها توضیح دادیم) با ماده ساختمانی واکنش نموده و یا به رزین سیلیکون که ماده فعال (XI) است، تبدیل می شود. الکل نیز به عنوان محصول فرعی تشکیل و تبخیر می شود. واکنش تبدیل سیلان به ماده فعال آنی نبوده و بسته به شرایط واکنش زمان لازم دارد.

برای آنکه سرعت واکنش قابل قبول باشد، آلکیل متوکسی سیلانها (R O- در آنها CH3O- است) را که بسیار واکنش پذیرتر از آلکیل اتوکسی سیلانها (R O- در آنها C2H5O- است) به کار می برند. مهم ترین شرط واکنش، وجود رطوبت است. اگر ماده خشک بوده و زطوبت جوی کم باشد، واکنشی به وقوع نمی پیوندد. به علاوه این واکنش به حضور کاتالیزگر که می تواند مثلا ً قلیایی بودن مصالح ساختمانی باشد، نیاز دارد. بنابراین اگر ماده خنثی باشد (آجر، سنگ طبیعی یا گچ)، ماده فعالی تشکیل نمی شود. به این ترتیب می بینیم که برای انجام واکنش تبدیل سیلان به ماده فعال شرایط خاصی لازم است اما این شرایط همیشه وجود ندارد.

ضمن تشکیل ماده فعال، سیلان که نسبتا ً فرار است، تبخیر می شود. هر قدر واکنش تبدیل آهسته تر بوده و شرایط تبخیر حادتر باشد (دمای بالا، باد، خشکی هوا)، سیلان بیشتری تلف می شود. در شرایط بسیار بد، آن قدر سیلان تلف می شود که ماده فعالی تشکیل نمی گردد. باید از آغاز واکنش غلظت اضافی سیلان (20 تا 40 درصد) به کار برد تا پدیده ناخوشایند اتلاف بر اثر تبخیر جبران شود. وابستگی زیاد اثر آغشته سازی به ماهیت ماده ساختمانی (رطوبت کم و قلیایی بودن به عنوان کاتالیزگر) و شرایط محیطی (دما وباد) در زمان مصرف، در مورد رزینهای سیلیکونی صدق نمی کند.

نکته دیگر درمورد آغشته کننده سیلانی آن است که اثر ضد آب در مقایسه با رزین های سیلیکون خیلی قابل ملاحظه نیست. اگر سطح آغشته به سیلان به فاصله کمی پس از به کار بردن در معرض باران قرار بگیرد، سیلان به خوبی شسته می شود.

نکته دیگر در استفاده از سیلانها آن است که تنها با به کار بردن سیلانهای دارای گروه بلند آلکیل می توان آغشته سازی با کیفیت خوب و مقاوم در برابر قلیا به دست آورد. متیل سیلانها را برای ضد آب ساختن باید کاملا ً نامناسب دانست.

7- آلکیل آلکوکسی سیلوکسانها (V)

اگر مقدار کمی آب به آلکیل آلکوکسی سیلوکسان اضافه شود، بعضی از گروههای آلکوکسی (R O-) بسته به مقدار اضافه شده، شکافنده شده و اوزان مولکولی کمتر که چند پارهای سیلوکسان اند (زنجیر های کوتاه دارند) تشکیل می شوند (V). در ساخت سیلوکسانها چندپار، سیلان (IV) که پیشتر اشاره شد، حذف شده و این محصولات مستقیما ً تهیه می شوند. به این ترتیب، در تولید آلکیل آلکوکسی سیلانها، سیلان Cl- با الکل خالص واکنش می دهد، در حالی که در تولید آلکیل آلکوکسی سیلوکسانها مقدار کمی آب اضافه می شود. هنوز هم محصولات بدست آمده، همه مزایای سیلانها را دارا می باشند. قدرت نفوذ خوبی دارند، می توانند بر روی سطوحیکه هنوز کمی مرطوب اند به کار بروند و اگر لازم باشد با الکلهای بدون آب رقیق می شوند. در مورد سیلوکسانهای چندپار، همان طور که از نمودار جریان واکنش می توان دریافت (شکل 1)، ماده فعال در حضور یک کاتالیزگر و با رطوبت تشکیل می شود.

مزیت مسلم این ترکیبات بر سیلانها آن است که سیلوکسانهایی چندپاری در شرایط کاربردی معین، فشار بخار بسیار کمی دارند، بنابراین بر خلاف سیلانها، سرعت تبخیر آنها قابل مصرف نظر است. سیلوکسانهای چندپاری تا وقتی شرایط برای تشکیل ماده فعال مساعد بشود درون مصالح ساختمانی و یا روی آن باقی می مانند. از آنجا که تبخیر اتفاق نمی افتد، به بیش از 6 تا 8 درصد سیلوکسان چندپاری نیاز نبوده و بنابراین قیمتها نیز خیلی کاهش می یابند.

با توسعه بیشتر سیلوکسانهای چندپاری، امکان حذف سایر معایب سیلانها، ممکن شد. این امکان به وجود آمد که با اضافه کردن یک کاتالیزگر مناسب به عامل آغشته کننده، تشکیل ماده فعال مستقل از شرایط مصالح ساختمانی انجام گیرد. حتی اگر بستر خنثی باشد، به شرط حضور رطوبت (رطوبت جوی) واکنش اتفاق می افتد.

با وارد ساختن یک افزودنی دیگر به عامل آغشته کننده، می توان مثل مورد رزینهای سیلیکون، 4 تا 5 ساعت پس از مصرف خواص ضد آب خوب داشت. بنابراین بارش سنگین نمی تواند بر مصالح ساختمانی آغشته شده اثر بگذارد. امروزه عوامل آغشته کننده بر پایه آلکیل آلکوکسی سیلوکسانها که در بالا بیان و به روش گفته شده اصلاح شده اند، حد اعلای پیشرفت در زمینه مصالح ساختمانی ضدآب سیلیکونی اند. این مواد فواید رزین های سیلیکونی را با مزایای سیلانها همزمان دارند، بدون آنکه معایب آنها را داشته باشند. نکته قابل توجه آنکه باید حلال های بدون آب را به عنوان رقیق کننده مصرف کرد. مثل سیلان ها، اگر حلال های هیدروکربنی مثل اتر نفت یا حلال های آروماتیک به عنوان رقیق کننده به کار بروند، سیلوکسانها، بهترین تأثیر را دارند. مواد ساختمانی قلیایی تنها با سیلوکسانهایی که گروههای آلکیل بلند دارند، به طور پایدار آغشته سازی می شوند. با این حال معمولا ً برای سنگ های طبیعی محصولات متیلی مناسب ترند.

8- آلکیل آلکوکسی سیلوکسانها (VI)

اگر یک آلکیل آلکوکسی سیلان (IV) با بیش از آن مقدار آب که برای آلکیل آلکوکسی سیلوکسانها لازم است واکنش کند، الکل بیشتری جدا شده و زنجیرهای بلند (پلیمری) آلکیل آلکوکسی سیلوکسان تشکیل می شوند. این مواد در مقیاس صنعتی از طریق آلکیل آلکوکسی سیلان تهیه نمی شوند، بلکه به روش مستقیم تولید می گردند. آلکیل آلکوکسی سیلوکسانها نیز پس از مصرف در بنایی با رطوبت واکنش نموده و گروههای آلکوکسی باقیمانده شکافنده می شوند و از طریق حد واسط واکنش پذیر (X)، ماده فعال تشکیل می شود.

امروزه معمولا ً محصولاتی از این دست در بازار وزن مولکولی بالا داشته و دیگر قدرت نفوذ سیلانها و سیلوکسانهای چندپار را ندارند. این مواد از نظر عملکرد به رزین های سیلیکون شبیه اند، اما در مقایسه با رزین های سیلیکون این عیب را دارند که اگر کاتالیزگر نداشته باشند برای مدت طولانی چسبنده باقی می مانند، به طوری کعه سطوح پوشش شده کثیف می شوند.

فقط در صورتی که پلیمر آلکیل آلکوکسی سیلوکسان با گروههای آلکیل بلند به کار برود مقاومت قلیایی خوب به دست می آید.

9- دور نما

با افزایش تقاضا برای حفاظت از بوم شناسی زمین، علاقه بسیار زیادی به عوامل آغشته ساز بر پایه آب وجود دارد. عملکرد محلولهای آبی سیلیکوناتها محدود است، زیرا مایل اند لکه های سپید به وجود آورند. ذرات امولسیون آنها بسیار بزرگ اند. حتی مخلوط سیلانها با آب نیز پس از آبکافت، رزینهای به وجود می آورد که مولکولهای آن پس از انبارداری طولانی مدت برای نفوذ در بتون بیش از حد بزرگ اند.

امولسیونهای رزین سیلیکون معمولی ذراتی به اندازه nm 2000 دارند. اما جدیدا ً ریز امولسیونهایی از آلکیل آلکوکسی سیلانها و یا آلکیل آلکوکسی سیلوکسانها توسعه یافته و گزارش شده اند که می توانند متناسب با شعاع مجاری موئین مصالح ساختمانی تا حد ریز امولسیونهایی با اندازه ذرات 40 تا 70 نانومتر رقیق شوند. بنابراین ریز امولسیونها می توانند مثلا ً در آجر نفوذ نموده و جایگزین سالمی برای آغشته سازهای سیلیکون با محلولهای رزین برپایه حلال، در محیط زیست باشند. این مواد می توانند به عنوان آغشته سازهای ضد آب مرسوم و همین طور به عنوان آستری برای استحکام بخشیدن به بستر و بهتر کردن عملکرد پوشش های رنگ مورد استفاده بر روی آن به کار روند.

ب) رنگ های امولسیونی سیلیکون

خواص قایل توجه آغشته سازی سیلیکون در صنایع ساختمانی تقاضای رنگهای بر پایه آب با خواص مشابه را به دنبال داشت. یک رنگ امولسیونی سیلیکون تهیه شده و با موفقیت در آمریکا و اروپا به کار رفت. در حالی که رنگهای بر پایه سیلیکون در برابر نور، کپک، هوازدگی و قلیا مقاومند برای مدت طولانی از ساختمان در برابر نفوذ نم نیز محافظت نموده و در همان حال آن را تزیین می کنند. رنگهای رزین سیلیکون به دلیل تخلخل و مشخصه معدنی بودن نه تنها در ساخت عمارات نو به کار می روند، بلکه به طور روز افزون در تعمیر آثار باستانی و ساختمان هایی که از دیدگاه های هنری- تاریخی مورد توجه اند نیز مصرف می شوند. این مواد با ویژگی های زیر مشخص می شوند.

1-نفوذ پذیری زیاد نسبت به کربن دیوکسید و بخار آب

2- آغشته شدن عالی به وسیله ریزش باران

3- مقاومت عالی در برابر هوازدگی

4- قابلیت رنگ زدن

5- مقاومت عالی در برابر کثیف شدن

6- خواص به کارگیری خوب

7- می تواند با موفقیت بر روی بسترهای گوناگون به کار برود

ج) جلا دهنده قطعات الکتریکی

خواص دی الکتریک خوب همراه با مقاومت گرمایی و خواص ضدآب، سیلیکونها را به عنوان عایق الکتریکی برای سیم پیچ ها، موتورها، ترانزیستورها و سایر قطعات الکتریکی و الکترونیکی مفید می سازد. سیلیکونها را می توان در گروه H سیستمهای عایق به کار برد.

د) رزینهای رهاساز

سیلیکونها می توانند به عنوان رهاساز غیردائمی برای اغلب مواد آلی از جمله پوششها مصرف شوند.

 

محصولات