СИЛБРУК — невидимая защита

Богатство материалов для защиты строительных конструкций, представленных на БУДПРАГРЭСЕ-2002, говорит о благоприятной конъюнктуре на этом секторе рынка строительных материалов. Интерес к ним не случаен и является отголоском интереса к герметикам, пропиткам, антисептикам нового поколения на европейском рынке. Не случайно и то, что значительную часть предложения польских экспонентов — потенциальных экспортеров составляла опять же строительная химия: полиуретаны, силиконы и т.д.

Не панацея, но все же...
Особую популярность приобретают герметики на основе кремнийорганических соединений, научный интерес к которым в республике продемонстрировала международная конференция в Гомеле POLICOM-2000. Интерес строителей в очередной раз показала активность посещения стендов компаний, предлагающих данные материалы.

В Минске, например, пропитку для уплотнения, упрочнения, герметизации, обеспыливания и химической защиты строительных материалов и изделий различных типов предлагает компания Белстройинтерьер, УП.
Продукт, который компания предлагает рынку под торговым названием СИЛБРУК, польского происхождения. Это модифицированный силоксановый полимер на основе растворителя, производимый предприятием Lakma.
Удивительно, но эта прозрачная жидкость, наносимая простой кистью, валиком или распылителем, способна обеспылить и защитить от атмосферных воздействий бетонные и мозаичные полы, шиферные крыши, тротуарную плитку, натуральный камень, любой кирпич. Она также защищает от разрушения цементно-известковые, асфальтовые, деревянные поверхности, поверхности из ДСП и цементно-стружечных плит. Ее применение укрепляет фасадную облицовку и защищает мозаику полов от истирания.
На выставке представитель фирмы Белстройинтерьер г-н Суша И. И. демонстрировал уникальные свойства газосиликатных блоков и пористого бетона, приобретаемые ими после обработки пропиткой СИЛБРУК: вода не смачивала обработанные поверхности этих, пожалуй, самых пористых из известных строительных материалов, — она скатывалась с них либо собиралась в тугие капли, как это бывает на жировых пленках. В чем здесь секрет?

От открытий химии — к промышленному производству
Придется немного углубиться в химию и историю. Кремнийорганические полимеры, силиконы, представляют собой большую группу разнообразных жидкостей, каучуков и смол. Все они содержат кремний, связанный с органическим углеродом непосредственно или через кислород.
Созданию большого разнообразия кремнийорганических соединений, выпускаемых современной промышленностью, предшествовала работа многих химиков в течение более 150 лет. Начало положил Й. Берцелиус открытием кремния в1823 году. Он показал, что кремний воспламеняется и энергично сгорает в токе горячего газообразного хлора с образованием жидкого вещества с удушливым запахом. Это тетрахлорид кремния SiCl 4 — очень реакционноспособное соединение.

В 1844 французский химик Эбельман показал, что SiCl 4 реагирует со спиртом, образуя приятно пахнущую жидкость — тетраэтоксисилан, применяемый в наше время в больших количествах в производстве кремнийорганических полимеров.
Профессор Сорбонны Фридель и Крафтс, студент из Бостона, в 1863 году осуществили самый важный синтез в истории кремнийорганических соединений, присоединив органический радикал непосредственно к кремнию. Использованный ими метод в наше время сочли бы трудоемким, но он привел к успеху. Полученное ими новое соединение кремния — тетраэтилсилан — в противоположность любым его ранее известным жидким соединениям оказалось очень инертно: вода, кислоты и щелочи на него не действовали. Эта работа привлекла внимание молодого немецкого химика Ладенбурга. Он нашел способ по желанию присоединять к кремнию одну, две, три или четыре этильные группы. Полученное им вещество реагировало с водой, образуя спирт и маслянистую жидкость. Полученная жидкость разлагалась только при очень высоких температурах и не затвердевала при температурах много ниже точки замерзания воды. Так, в 1872 Ладенбургом был синтезирован предшественник современных промышленных кремнийорганических полимеров, но до его промышленного использования было еще далеко. Даже в конце 30-х годов прошлого века химики не осознавали огромную потенциальную ценность полисилоксанов.
В 1945 Рохов обнаружил, что пары органических хлоридов реагируют с нагретым кремнием, образуя органохлорсиланы. Открытый им процесс оказался удобен для крупномасштабного производства кремнийорганических соединений. Это открытие вызвало взрыв интереса к технологии кремнийорганических полимеров.
Вскоре был открыт другой замечательный процесс, использующий дешевые реагенты. Это позволило снизить стоимость производства целого спектра кремнийорганических соединений и цену товарных продуктов.

Удивительные свойства силоксанов
Кремнийорганические полимерные жидкости — одна из групп наряду со смолами и эластомерами в ряду силоксановых продуктов для рынка. Они не имеют запаха, сильно различаются по вязкости, температуре кипения и замерзания. Они очень термостойки и если горят, то с большим трудом, мало подвержены воздействию воды, большинства химических и физических факторов, разрушающих обычные органические материалы. В свою очередь, и они очень мало влияют или не влияют совсем на большинство таких органических материалов как пластмассы, каучуки, краски или живые ткани и организмы. Кремнийорганические жидкости являются хорошими электроизоляционными материалами, прозрачны и обладают гидрофобными свойствами.
Такое редкое сочетание физических свойств позволяет использовать их в присадках для моторных масел; для изготовления различных смазочных веществ, гидравлических и демпферных жидкостей, используемых в широком диапазоне положительных и отрицательных температур; в кулинарии в составе варенья и джемов (для предупреждения вспенивания); в косметике, лакокрасочных покрытиях; для пропитки одежды и обивочных тканей; в пленках, покрывающих стенки сосудов для хранения некоторых жидких лекарств, чувствительных к контакту со стеклянной поверхностью; в составе мебельных и автомобильных полиролей; в медицинском оборудовании, производстве асфальта и т.д. Тонкие пленки, оставляемые после обработки поверхности кремнийорганическими полиролями и пропитанными ими полировальными тканями, обладают исключительными пыле- и водоотталкивающими свойствами. Поверхность после такой обработки не смачивается водой и легко очищается от грязи.

Кремнийорганические полимерные жидкости используются и в чистом виде. Точность чувствительных приборов и устойчивость их к повреждениям часто повышаются, если в качестве амортизирующих жидкостей применяются кремнийорганические полимеры.
Кремнийорганические смолы обладают исключительной гидрофобностью и термостойкостью.
Некоторые кремнийорганические полимеры после термической обработки превращаются в силиконовый каучук, при дальнейшей вулканизации которого получаются эластомеры, почти неотличимые от резин, получаемых из натурального каучука. Силиконовые резины эластичны. Их можно отформовать в листы, трубы или изделия сложной формы, а также превратить в массу, затвердевающую при комнатной температуре. Они сохраняют эластичность при достаточно низких температурах, когда обычная синтетическая резина становится хрупкой, и при довольно высоких температурах, когда обычная резина превращается в клейкую массу. Они также не подвержены старению, воздействию погоды, воды, электричества, большинства кислот, щелочей, солей и масел. Поэтому их используют в производстве современных рулонных кровельных материалов.

Представленная на выставке пропитка СИЛБРУК обладает всеми преимуществами силоксанового семейства. При нанесении на защищаемую поверхность пропитка проникает в глубь основания даже через микроскопические поры и образует защитный “непромокаемый плащ”, назначение которого — лучшая плотность, прочность, морозоустойчивость, стойкость к маслам, солям, разбавленным кислотам, щелочам и другим химическим соединениям поверхности, им покрываемой. Герметичность “плаща” проявляется в том, что различные загрязнения не проникают внутрь и легко удаляются с поверхности струей воды или вымываются щеткой с помощью любых моющих средств.
Поверхность, пропитанная СИЛБРУК, водонепроницаема, но в отличие от многих других покрытий характеризуется сохраняемой эластичностью и способностью “дышать”. То есть быть газо- и паропроницаемой, не создавать парниковый эффект, свойственный другим полимерам.
Устойчивость к истиранию внешне проявляется в том, что покрытие не отслаивается, не шелушится и при этом не изменяет параметров скольжения пола, а поверхность, находящаяся под пропиткой, защищена от образования раковин, выкрашивания, температурного растрескивания, микробиологической эрозии и действия ультрафиолета.

Примеры использования пропитки СИЛБРУК в строительстве
В архитектуре и ландшафтном дизайне имеет эстетическое значение свойство пропитки, проникая в основание, подчеркивать структуру поверхности камня или мозаики. Но все же в век кислотных дождей и загазованности в строительстве актуальнее решение проблем защиты. Приведем пример использования пропитки в типичной ситуации, с которой сталкиваются строители.
В пределах 1 м 2 площади стены в толще материала могут находиться несколько десятков килограммов солей, которые способны выступить на поверхность. Ясно, что никакими смывками и растворителями здесь не поможешь. Чтобы уменьшить вероятность появления высола, нужно сократить объем атмосферной влаги, проникающей в кладку. В такой ситуации и прибегают к гидрофобизаторам — силоксанам, не создающим сплошную защитную пленку, но обладающие водоотталкивающими свойствами. СИЛБРУК пропитывает материал на глубину от нескольких миллиметров до сантиметра и выстилает стенки пор. Так, не лишая кирпич или бетонный блок способности "дышать", СИЛБРУК в десятки раз уменьшает его водопроницаемость и защищает конструкцию от атмосферной влаги. Свойство отталкивать воду полезно не только как средство от высолов. Атмосферная влага опасна сама по себе. Попадая в микропустоты, она разрывает их при замерзании и разрушает кладку. Кроме повышения морозоустойчивости, эта обработка увеличивает прочность кирпича и теплоизолирующие свойства стен.

Экологическая чистота позволяет пользоваться гидрофобизирующей жидкостью СИЛБРУК внутри помещений. А там, где постоянно повышенная влажность (бани, душевые, сауны, бассейны), она просто незаменима. Кроме того, это еще и грунт для любых фасадных красок, в том числе и на водной основе. Лабораторные испытания, проведенные с самой дешевой водно-дисперсионной краской, показали, что на образце из штукатурного раствора краска начинает отслаиваться через десять-двенадцать циклов заморозки и оттаивания в воде. А если образец предварительно обработан гидрофобизатором, то и после пятидесяти циклов отслаивания краски не наблюдается, а при покраске снижается ее расход.
Приведем еще ряд привычных проблем, которые можно разрешить при помощи пропитки СИЛБРУК.
Предприятиям, эксплуатирующим линии электропередачи, дороги, мосты, хорошо известно, что одним из уязвимых мест транспортных магистралей являются бетонные опоры. Бетон мостовых опор, столбов линий электропередач уязвим перед погодными воздействиями, перепадами атмосферной температуры и влажности, поэтому чаще подвержен микробиологической эрозии, коррозии. Обработка СИЛБРУКом исключает возможность развития на конструкциях разрушающего грибка и плесени. Кстати, тот же эффект наблюдается при обработке шиферных крыш: они не чернеют и не зарастают мхом.

Серьезную проблему индустриального строительства составляет обеспыливание бетонных полов, и проблема эта усугубляется с ростом объемов строительства. Касается она не только полов на промышленных предприятиях, но и мозаичных полов, цементно-песчаных стяжек. Приблизительно 30-40% пыли образуется в процессе механического истирания, а 60% — от выхода в виде пыли цементных солей, которые не участвовали в образовании цементного ядра. Эти соли находятся в матрице бетона в свободном состоянии и под влиянием внешних факторов неизбежно выходят на поверхность. Пропитка СИЛБРУК уплотнит пористую структуру бетона и “запечатает” соли. Одновременно с обеспыливанием эта операция упрочнит поверхностный слой бетона.
И, наконец, о проблеме проблем. Сейчас повсеместно в Беларуси очень популярна тротуарная плитка. Ею мостят не только тротуары и пешеходные дорожки, но и площади, места для парковок, территории автозаправок. К сожалению, плитка очень быстро теряет свою эстетическую привлекательность из-за пятен отработанного автомобильного масла, пятен от фруктов и овощей, темные пятна остаются на площадях города после народных гуляний навсегда. Такова жизнь, и бороться с последствиями бесполезно: масла и жиры отлично проникают в поры бетона. Если же поверхность обработать СИЛБРУКом, масло не проникнет в основание, оно легко удалится с поверхности при помощи воды и любого моющего средства. Кстати, само польское название “силбрук” образовано сочетанием корней “сил” — силоксан и “брук” — мощеная дорога.

Светлана ГЛАЗКОВА