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岩棉憎水剂的分类与特点

内容提要:这类产品的有效成分在40%左右。半反应型憎水剂其实是含氢硅油乳液,也就是用含氢硅油加乳化剂

岩棉行业蓬勃发展是近几年的事,主要的驱动力来自北京、上海、沈阳三次火灾后公安部发的(2011)65号文件:要求民用建筑外保温材料须使用A级不燃材料。由于岩棉本质是岩石纤维,原料来自玄武岩,所以不是易不易燃,而是根本不燃,可以达到A级标准。因此全国各地岩棉厂如雨后春笋般建立起来。

岩棉确实不燃烧,但易吸收水分,吸水、吸潮后的岩棉板除了体积膨胀易使外墙表面变形外,还会导致墙体发霉、风化、受冻开裂,更严重的是绝热效果的下降,这种不憎水的岩棉板保温效果会大打折扣。为保持岩棉优良的保温绝热性能,生产中使用憎水剂成为必然。国家也为此颁布岩棉憎水标准:GB/T10299-2011为了使岩棉憎水,生产厂家想了各种办法,例如尝试在岩棉酚醛树脂胶粘剂中加二甲基硅油等憎水成分,但由于酚醛树脂是水溶性,使用时也要加水稀释,所以这些油很难加进去,用上搅拌等附加设备后虽然能勉强加入,但憎水效果并不好。技术发展到今天,基本都是在用乳化有机硅的方法解决加入问题,产品特征上形成三类:1.非反应型有机硅乳液2.半反应型有机硅乳液3.反应型有机硅乳液非反应型憎水剂本质上就是普通二甲基硅油的乳液,生产方法分二甲基硅油加乳化剂再加水直接乳化法以及用D4(八甲基环四硅氧烷)等有机硅单体开环乳液聚合的方法。这种憎水剂由于硅氧(Si-O)主链上仅有甲基(-CH3),整个分子链上没有反应基团,所以非常容易分散在酚醛树脂水溶液中,相容性很好,而且初始的憎水效果也相当好。类似应用与洗发水中加硅油乳液非常相似,各位去看漂柔、潘婷、海飞丝等品牌的成分说明,都可以看到硅油成分(或称聚二甲基硅氧烷,与二甲基硅油是一回事),洗发后这些硅油成分会附着在发丝上,使头发变得柔软、光亮、易梳理,但由于没有反应基团,所以也仅是附着,没有办法锚牢在头发上,时间一长,柔软、光亮、易梳理等效果也就丧失了,但头发上要求不能累积,所以这样非持久的效果也不错。

同样道理,这类非反应型有机硅憎水剂也没有办法保持长久的憎水性,原因是没有办法与岩棉表面反应形成牢固的共价键锚牢上去,一旦脱落,就会影响憎水性。

这类产品的有效成分在40%左右。半反应型憎水剂其实是含氢硅油乳液,也就是用含氢硅油加乳化剂再加水乳化的产品。含氢硅油的分子链上有氢基团,具有反应性。但这种与硅(Si)直接相连的氢很不稳定,产品一直在脱氢气过程中,所以包装桶总是鼓鼓的,打开桶盖会有氢气冲出。脱氢后的硅油分子链之间会自交联(也就是自己与自己反应),使反应性逐渐消失的同时体系粘度会越来越大。由于碱性环境下会加快脱氢速度,这种憎水剂产品一般都调成酸性(PH值小于7),然而几乎所有的岩棉酚醛胶粘剂都呈碱性,所以当这种含氢硅油乳液加入后可以看到氢气泡冒出。综上所述,使用这种含氢硅油乳液作憎水剂,关键是要注意保质期以及加入酚醛树脂后的适用期,时机把握不当会丧失反应性,也就是丧失了憎水的持久性。当然使用过程中也要注意安全,防止明火以及氢气的累积。由于粘度会不断变大,这类产品的有效成分一般做到50%左右。反应型憎水剂以某欧洲公司的产品为代表,这不是个新产品,估计在欧洲岩棉行业应用有几十年了,憎水以及憎水持久性都很好,唯一缺憾是与有的酚醛树脂胶粘剂不相容,两者混合后会立即出现白色析出物或漂浮物,严重时会经常堵住喷嘴,憎水性也随之下降,需要增大加入量以确保憎水性。最近不得已推出相容性好些的新产品,有效成分仅能做到50%,价格也不便宜。

我公司研发的新型有机硅反应型憎水剂,彻底解决了反应型憎水剂与部分岩棉酚醛树脂胶粘剂不相溶的问题,且高效环保,憎水持久,性价比高。

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