硅烷的防腐蚀作用机理研究及特性

一．有机硅烷/硅氧烷防水材料的类型与应用
　　有机硅烷/硅氧烷防水材料按溶剂可分为水乳型和溶剂型两类，水乳型防溶剂大多用于石灰石、砂浆混凝土、加气混凝土、砖、瓦等孔隙率较高的基材，其突出优点是对表面潮湿的基材也可进行处理，但其耐久性较差，对孔隙率低的基材渗透深度小；溶剂型硅烷/硅氧烷防水材料适用于钢筋混凝土，大理石等孔隙率低的基材，其耐久性好，渗透深度大，但使用时要求基层干燥，因此用于混凝土保护的表面防护材料主要是溶剂型的以含活性基的烷基硅氧烷为主要物质的硅烷/硅氧烷防水材料。
有机硅防水材料是一种理想的混凝土、墙面、砖石等建材的新型防水材料，因其可以水溶液、乳液或溶液形式喷涂在建筑物表面和砖石结构上，提高建材的防水、防污、防尘、防腐蚀、抗风化和耐久性能，而广泛应用于道路、桥梁、隧道、水工、海工等工程中。硅烷/硅氧烷是有机硅防水材料的第四代产品，它是一种具有良好渗透性、防水性、耐久性的环保有机硅防水剂，也是一种性能优良的混凝土表面密封剂。
美国道康宁公司，全球*大的有机硅材料生产、销售公司，也是全球知名的防水建材制造商以及世界上*具影响力的研发有机硅防水建筑产品的跨国企业，其研发、生产的第四代硅烷/硅氧烷有机硅防水产品具有优异的性能，在国外许多工程中得到广泛的应用。

二．硅烷/硅氧烷防水材料的防腐蚀作用机理
一般硅酸盐建筑材料如混凝土、砂浆混凝土、加气混凝土、陶瓷、砖、瓦等都是多孔性亲水性材料。对于硅酸盐多孔材料的保护，通常希望阻止含酸性物质、尘埃、盐、油等的雨水侵人，而又不封闭材料毛细管通道，不妨碍材料内部水汽向外扩散。一般高聚物防水、防腐涂膜材料不能做到，如聚氨酯、环氧树脂、氯化橡胶等，而有机硅化合物可理想地满足以上要求。
带有活性基团的硅氧烷，不但能通过活性基团的相互作用形成网状疏水性硅氧烷树脂，还能与硅酸盐基材中的羧基反应形成末端带有—Si—R基硅烷链。硅烷系单质化合物和硅烃齐分子量聚合物中的烷基，在碱性物质激发下，与混凝土中的水分反应形成硅醇基(Silanol基)。它在混凝土及其毛细管孔隙的表面，与氢氧基(OH基，来源于水泥中所含硅酸三钙C3S和硅酸二钙C2S不断水化时持续析出的氢氧化钙Ca（OH）2反应，形成不稳定的硅醇键，再与邻近的硅烷或硅烃反应脱水缩合，即在混凝土表面和毛细管孔隙表面上形成憎水性的反应层，因而起到防水作用，大致的反应过程如下：
硅烷/硅氧烷防水材料可直接喷涂于混凝土、砂浆以及其他水泥基材料表面。能渗透到材料表层内，首先与水发生水解反应脱去醇，形成三维交联有机硅树脂，其同混凝土缩合从而使它牢固地和基材连接起来，使非极性的有机基团排列向外形成憎水层。由于其分子量较小，渗透性强，可在基层内1—10mm内形成明显的立体憎水结构网络，使材料表面形成**的保护层，防止氯离子、硫酸根离子等有害离子的渗入，从而大大提高混凝土材料的防水和耐腐蚀性能。

三．根据试验结果可知，道康宁硅烷/硅氧烷防水材料具有如下特点：
1) 道康宁硅烷/硅氧烷溶剂型防水材料系无色透明溶液，水乳型防水材料为乳白色的液体，涂刷在混凝土表面后不形成涂膜，而在混凝土内部形成反应层。因此，不改变原混凝土结构的外观特征和颜色，不存在脱落、褪色问题，并且具有良好的“呼吸”性能；
2) 道康宁硅烷/硅氧烷防水材料能浸入到混凝土内部1－10mm左右，并且与水泥水化物结合成稳定结构，具有良好的防水、防腐蚀与稳定性，并因此提高混凝土抗紫外线，抗风化和冻融破坏的能力．延长了混凝土结构的使用寿命；
3) 道康宁硅烷/硅氧烷防水材料具有很强的憎水性，它可以阻止以水为载体的酸、碱、盐等介质对混凝土的侵蚀，从而使混凝土具有较好的耐久性能；
4) 道康宁硅烷/硅氧烷防水材料可以有效防止装饰石材的“泛减”现象，将其涂在混凝土表面后，可使混凝土表层免受污染，保持清洁。