Kemien bag SYLAN® Imprægnering
Teknisk info om monosilaner
Virkningsstoffet i SYLAN® består af monosilaner, d.v.s. enkeltmolekyler, der er af samme størrelse som vandmolekyler (< 10 Ångström). Andre imprægneringsmidler af siliciumorganiske forbindelser består af polymere og oligomere molekyler, som er væsentlig meget større end monosilaner. F.eks. er siloxanmolekyler ca. 20 gange større og silikonemolekyler ca. 100 gange større.
Som følge af sin ringe molekylestørrelse har monosilaner langt den største indtrængningsevne af alle hydrofoberingsmidler. Monosilaner kan således trænge ind i selv de mindste hulrum i tætte byggematerialer og giver derfor murværk og beton den mest effektive beskyttelse.
Kemisk grundlag
Mineralske byggematerialer besidder en svag grænsefladespænding over for vand, der som følge heraf bliver trukket ind i materialets poresystem.
Ved behandling med silaner kan der frembringes overfladeforbindelser, som besidder en høj grænsefladespænding over for vand.
SYLAN® hører til den kemiske stofklasse, der betegnes silaner. Det egner sig derfor til at gøre mineralske byggematerialer hydrofobe, d.v.s. vandafvisende.
Ved påføring af SYLAN® opstår der en kemisk reaktion, ved hvilken en hydrofob kulbrinterest smelter sammen med byggematerialets silikatskelet.
Dette medfører, at materialets tiltrækningskræfter over for vand forvandles til frastødningskræfter.
Monosilanmolekylet har mulighed for at binde sig fire steder.
Den ene mulighed bliver brugt til at binde en skærm.
Skærmens størrelse er af afgørende betydning, da den skal forhindre vand (dråbeform) i at nå og trænge ind i byggematerialet. Samtidig skal det også sikres, at dens egen binding til underlaget ikke bliver nedbrudt af vandopløselige syrerester m.v.
De øvrige tre bindingsmuligheder kommer først i brug, når silanerne kommer i kontakt med byggematerialet. Så påbegyndes en reaktion v.h.a. fugtigheden i underlaget og/eller luften. At silanerne går i kemisk forbindelse med byggematerialet betyder, at de ikke lægger sig som et lag på overfladen, som vil kunne fjernes ved fx højtryksrensning. For at fjerne monosilanerne er det nødvendigt mekanisk at nedslide underlaget til indtrængningsdybden, som for murværk er op til 50 mm. Den indbyrdes kemiske binding mellem monosilaner og byggemateriale sikrer et ensartet og stærkt beskyttende netværk.
Efter påføring af monosilanerne på byggematerialet forhindres vand i dråbeform i at passere det netværk, der er skabt ved imprægneringen. Som det ses på illustrationen - som viser skærmene i imprægneret byggemateriale set fra siden - er der små huller mellem skærmene, som bevirker, at der kan afgives fugt til omgivelserne, d.v.s. at materialet er diffusionsåbent.
Hydrolyse
Silicium-atomet er forbundet på den ene side med den vandafvisende alkyl-rest og på den anden side med anorganofile ester-grupper. Ved tilgang af vand opstår der - ved afspaltning af alkohol-gruppen - en ikke bestandig silanol. Dennes OH-gruppe kan reagere under kondensation med andre molekylers OH-grupper. Oprindelsen af OH-gruppen er derved uden betydning, så de til byggematerialets silikatskelet hørende hydroxyl-grupper også inddrages i reaktionen.
På byggematerialets grænseflader opstår via kemiske forbindelser mellem hydrofobe kulbrinterester og materialets silikatskelet mere eller mindre forgrenede siloxaner, der er er forankret i den mineralske undergrund, som medfører, at den bliver vandafvisende.
Da silanmolekylerne er meget små, nemlig 5 - 10 Ångström < 1/1.000.000 millimeter, kan de trænge ind i selv ganske små hulrum og nå porer og kapilarer i praktisk taget alle byggematerialer. Vandfilm, der befinder sig på de silikatiske grænseflader, gør derfor ingen skade i forbindelse med hydrolysen, da silanmolekyler med sikkerhed arbejder sig gennem vandfilmen.
Den kovalente binding til silikatgitteret giver den hydrofobe forbindelse stor modstandsevne over for kemiske angreb, da dens bindingsenergikræfter ligger i samme størrelsesorden, som det der sammenholder silikatgitteret og dermed hele byggematerialet.
Tidsmæssigt kan hydrolysen forløbe over 3-6 måneder, det er altså først efter 6 måneder den fulde effekt af imprægneringen er opnået. Kulde er med til at forsinke processen, mens varme accellererer.
Behandling med SYLAN® forhindrer optagelse og transport af vand til mineralske byggematerialers indre. Tilsvarende gælder, at alle processer, der forudsætter tilstedeværelse af flydende vand (f.eks. nedbrydning grundet salte), forhindres i at gøre deres skadelige virkning.
