硅烷膏体是一种以硅烷为主要成分,呈膏状形态的化学防护材料,主要用于混凝土、石材等无机基材的耐久性防护,尤其在防水、防腐蚀、抗风化等方面表现突出。云谷(河南)新材料科技有限公司始终致力于硅烷膏体的研发与生产,在石化、铁路、公路、机场、码头、核电、风电、水利水电等行业中合作案例丰富并享有好评。
以下从组成、特性、作用机理及应用等方面详细介绍:
一、核心组成与形态特点
主要成分:以异丁基三乙氧基硅烷(最常用)、正辛基三乙氧基硅烷等为核心活性成分,辅以增稠剂、稳定剂等助剂,形成膏状混合物。
硅烷是一类含硅 - 氧键的有机硅化合物,分子结构中同时包含有机基团(如烷基)和可水解基团(如烷氧基),这是其能与无机基材结合的关键。
形态特征:常温下为黏稠膏体(类似软膏或腻子),不流淌、易涂抹,可适应不同角度(垂直、仰面)的施工面,克服了液体硅烷在立面施工时易流淌、浪费的问题。
二、防护机理:从 “表面覆盖” 到 “深层渗透”
硅烷膏体的防护作用基于化学渗透与基材改性,而非简单的物理覆盖,具体过程如下:
渗透扩散:涂抹在基材表面后,膏体中的硅烷分子借助基材(如混凝土)内部的毛细孔、微裂缝等通道,逐渐向内部渗透(深度通常可达 2-5mm,甚至更深,取决于基材密实度)。
水解与反应:硅烷分子中的可水解基团(如 - OC₂H₅)与基材中的水分(或空气中的湿气)发生水解反应,生成活性硅醇基团(-Si-OH)。
化学结合:硅醇基团与混凝土中的硅酸盐(如 CaSiO₃)等无机成分发生缩合反应,形成稳定的硅 - 氧 - 硅(Si-O-Si)共价键,相当于在基材表层及浅层内部形成一层 “化学防水层”。
功能赋予:反应后残留的有机基团(如烷基)朝向基材外部,使表层形成憎水层,阻止水分、氯离子、硫酸盐等腐蚀性介质侵入;同时不堵塞基材内部的透气通道,允许基材内部水汽排出(即 “呼吸性”)。
三、关键性能与优势
高效防水性:使基材表面接触角>90°(憎水状态),水分在表面呈珠状滚落,无法渗透,大幅降低吸水率(通常可使混凝土吸水率下降 80% 以上)。
优异的耐久性:硅烷与基材的化学结合稳定,抗紫外线、耐候性强,防护寿命可达 10-20 年(远超普通防水涂料的物理覆盖层)。
兼容性广:适用于混凝土、砂浆、石材、砖砌体等多种无机基材,对基材强度无不良影响。
施工适应性强:膏状形态使其可在立面、斜面、顶面等复杂部位施工,不易流淌;且施工简单,可通过刮刀、抹子涂抹,无需专业设备。
环保性:固化后无挥发性有害物质释放,对环境友好。
四、典型应用场景
硅烷膏体主要用于需要长期防护的无机基材,尤其适合以下场景:
混凝土结构防护:
桥梁、隧道、堤坝等基础设施的表面防护,防止氯离子(沿海、除冰盐环境)、硫酸盐(化工环境)侵蚀钢筋,延长结构寿命;
老旧混凝土建筑的翻新修复,解决表面起砂、风化、渗水等问题。
石材与砌体防护:
大理石、花岗岩等石材外墙、地面的防水防污,避免吸水后变色、返碱;
砖砌体、砌块墙体的防潮,防止潮气渗透导致的内饰发霉、墙面剥落。
特殊环境防护:
污水处理厂、垃圾填埋场周边的混凝土结构,抵抗化学腐蚀;
冷库、潮湿车间的地面及墙面,防止冻融破坏或霉菌滋生。
五、施工要点
基材预处理:
表面需干燥(含水率≤10%)、清洁,去除浮灰、油污、松动层等;若有裂缝或孔洞,需先用修补砂浆填充平整。
施工方法:
用刮刀将膏体均匀涂抹在基材表面,厚度通常为 0.5-1mm(根据防护要求调整),确保覆盖无遗漏;
对于多孔基材,可在第一遍表干后(约 2-4 小时)再涂一遍,增强渗透效果。
固化与养护:
施工后需避免雨水冲刷,常温下 24 小时初步固化,7 天达到完全防护效果;
低温(<5℃)或高湿度环境下,固化时间会延长,需采取保温、通风措施。
六、与其他硅烷产品的对比
硅烷类防护材料常见形态有液体硅烷(如硅烷浸渍剂)、硅烷膏体、硅烷乳液等,三者对比如下:
产品类型 | 形态 | 施工适应性 | 渗透深度 | 适用场景 |
液体硅烷 | 低黏度液体 | 适合平面、水平面,立面易流淌 | 较深(3-10mm) | 大面积、平整基材(如桥面) |
硅烷膏体 | 黏稠膏体 | 适合立面、斜面、复杂造型,不流淌 | 中等(2-5mm) | 异形结构、垂直面防护 |
硅烷乳液 | 乳状液体 | 可喷涂,适应性较广 | 较浅(1-3mm) | 低成本、短期防护需求 |
硅烷膏体的核心优势在于施工便利性,尤其在非水平面场景中,能减少材料浪费,保证防护均匀性。
硅烷膏体凭借 “深层渗透、长效防护、施工灵活” 的特点,成为无机基材耐久性防护的重要选择,广泛应用于土木建筑、市政工程等领域,是提升结构寿命的经济有效方案。