Qual é o mecanismo de ação dos repelentes de água à base de silicone?

Os silicones, ou seja, compostos organossilícicos, são compostos que contêm ligações Si-C e possuem pelo menos um grupo orgânico ligado diretamente ao átomo de silício. É habitual também tratar como compostos de silicone aqueles que têm grupos orgânicos conectados ao átomo de silício através de oxigênio, enxofre, nitrogênio, etc.

 

A estrutura macromolecular reticulada das resinas de silicone e a estrutura dos cristais de sílica (ex.: quartzo, etc.) têm ligações silício-oxigênio muito semelhantes, e essa característica estrutural faz com que os silicones tenham grande afinidade por materiais minerais inorgânicos que contenham ligações silício-oxigênio. Se o silicone for aplicado na superfície de materiais inorgânicos como tijolos e pedras, o filme formará um arranjo ordenado e orientado, com o Si-O-Si das moléculas de silicone adsorvido na superfície mineral e os grupos metil ou outros grupos alquil dispostos ordenadamente no exterior (ver diagrama abaixo). Os grupos metil ou outros alquilas têm uma tensão superficial muito baixa e são grupos hidrofóbicos, portanto esse arranjo orientado das moléculas de silicone exibe um grau muito alto de hidrofobicidade. Quando o vapor d'água no ar ou as gotas de chuva entram em contato com a superfície do material, a superfície hidrofóbica do material atua como uma barreira repelente à água, dificultando que a água líquida permaneça na inclinação e fachada, rolando na forma de gotas, impedindo assim que a umidade externa penetre no material cimentício. Além de sua notável repelência à água, o filme de silicone também é ‘respirável’ (ver diagrama abaixo), mantendo o equilíbrio de umidade do próprio revestimento e, assim, avançando ainda mais a durabilidade do filme.

 

 

O efeito repelente à água deste silicone hidrofugante é fundamentalmente diferente do efeito lótus.

 

A microestrutura na superfície da folha do lótus é mostrada na figura abaixo.

 

 

Há estruturas ultracomplexas múltiplas em nano e microescala na superfície da folha do lótus. Sob o microscópio de ultra-alta resolução, podem-se ver claramente muitas papilas minúsculas na superfície da folha de lótus, com tamanho médio das papilas de cerca de 10 mícrons e espaçamento médio de cerca de 12 mícrons. E cada papila consiste em muitas protuberâncias cerosas com diâmetro de cerca de 200 nm. A superfície da folha do lótus é coberta por “pães” salientes um a um, que estão cheios de pelos, e no topo do “pão” cresce um “bunker” semelhante a um pão, com topo convexo, e na depressão entre os “pães” está preenchida com ar, formando assim uma camada de ar com apenas alguns nanômetros de espessura na área imediata da superfície da folha. Quando partículas de poeira, chuva, etc., com tamanho muito maior que esta estrutura na superfície da folha, aterrissam, separadas por uma camada muito fina de ar, só podem formar um ponto de contato com o topo convexo do “pão” da superfície da folha. As gotas de chuva formam uma esfera sob sua própria tensão superficial, e a bola de água atrai a poeira ao rolar e rola para fora da superfície da folha, alcançando a autolimpeza, o que é o “efeito lótus”.

Quais são os principais usos dos repelentes de água à base de silicone?

Os repelentes de água de silicone podem ser usados para pintar superfícies de argamassas decorativas, mármore natural ou artificial, granito natural ou artificial, concreto decorativo, concreto aparente, blocos e tijolos, botas de couro impregnadas com silicone, guarda-águas de silicone, sacos de dormir, materiais de construção, etc. Eles desempenham principalmente os seguintes papéis.

1) Anti-incrustação e remoção de poeira

Existem um grande número de microfissuras, depressões e capilares nas superfícies de alvenaria, concreto e argamassa das fachadas dos edifícios, causando absorção de água e acúmulo de poeira, e quando a precipitação atmosférica se mistura com a poeira acumulada nas superfícies acima, formando água suja preta a jusante, listras ou manchas pretas são formadas após a secagem, causando sério dano ao efeito decorativo do acabamento. Mas ao revestir com um agente impermeabilizante de silicone, a formação do filme repelente à água fará com que a água suja se acumule e role para baixo, não só impedindo a infiltração da água suja, como também fazendo com que a poeira aderida caia junto. Portanto, após chuva forte ou fraca (ou pulverização artificial de água) a lavagem da superfície da parede com silicone é completamente diferente da parede não tratada, mostrando uma nova aparência, após a chuva a situação de poluição grave é claramente melhorada.

2) Prevenção de intempéries e embranquecimento

A intemperização é causada por uma solução de sais inorgânicos migrada para a superfície da parede, formando cristais e a expansão de volume gera tensão e danos por fissuras na parede, e esse dano se repete ano após ano, fazendo com que a superfície da parede fique inchada, descamando até a perda de função. O agente impermeabilizante forma uma camada repelente à água na superfície da parede, evitando a infiltração de precipitação externa para o interior e a migração da solução salina interna para o exterior, eliminando assim a intemperização causada pela precipitação de sais.

 

A precipitação branca refere-se à migração externa da solução de hidróxido de cálcio livre no interior da parede do edifício, que é depositada na superfície da parede após a secagem e reage gradualmente com dióxido de carbono, produzindo carbonato insolúvel em água, que adere permanentemente à superfície da parede e aparece como manchas brancas irregulares. A migração irregular da solução de hidróxido de cálcio fará com que a superfície da parede fique branca, embranquecida, o que não só afeta o efeito decorativo, mas também tem um grande efeito destrutivo. A camada repelente à água formada pelo filme de silicone na superfície da parede é uma medida eficaz para evitar o embranquecimento.

3) Prevenção de crescimento microbiano

A condição primária para os microrganismos se proliferarem na superfície de um edifício é a umidade, e superfícies permanentemente úmidas são propensas ao crescimento de musgo e vários fungos, que se reproduzem e multiplicam causando danos à superfície da construção. Após a aplicação do agente impermeabilizante de silicone, forma-se uma camada superficial repelente à água que dificulta o acúmulo de água, impossibilitando a sobrevivência dos organismos destruidores.

4) Prevenção de danos por geada

Quando a água armazenada nos poros superficiais ou fissuras de paredes em climas frios congela, o volume expande-se aproximadamente 10%, e essa expansão gera enormes tensões danosas. A barreira de água elimina esse dano causado pela geada.

 

5) Prevenção de corrosão por chuva ácida

O filme repelente à água de silicone bloqueia o dano corrosivo à parede causado pela chuva ácida atmosférica. Como mencionado anteriormente, o filme de revestimento de silicone possui “respirabilidade”, permitindo que as moléculas de água gasosas entrem e saiam livremente através do filme, mantendo assim o equilíbrio natural de umidade da parede. As moléculas de água no interior da parede podem facilmente escapar para o exterior, fazendo com que a parede sob o filme mantenha um equilíbrio natural de umidade e secura, sem causar bolhas ou descascamento superficial devido à incapacidade de dispersar a umidade, como ocorre com um filme totalmente hermético.

 

6) Retenção de cor e efeito antienvelhecimento

Para paredes com cores, os filmes de silicone podem ser usados para preservar a coloração. Devido à alta energia de ligação da ligação Si-O, é difícil que a energia luminosa a destrua. Uma vez que a energia luminosa é absorvida pela ligação Si-O no filme de revestimento, ela não mais causará danos aos grupos coloridos sob o filme de silicone, e a cor permanecerá no seu estado inicial por muito tempo.

 

Quais são os métodos construtivos de pulverização (revestimento) dos agentes impermeabilizantes de silicone?

A aplicação dos agentes impermeabilizantes de silicone geralmente divide-se em três procedimentos: limpeza da superfície da base, reparo de fissuras e construção por pulverização.

1) Limpar a superfície da base

Antes de pulverizar o agente impermeabilizante de silicone, a superfície da base deve ser limpa de poeira, manchas de musgo e outras sujeiras. Poeira geral e terra solta podem ser removidas com água ou esfregadas com pano; óleo, manchas de ferrugem e manchas de musgo precisam ser limpas cuidadosamente com produtos de limpeza, enxaguando-se depois os resíduos dos produtos com água.

 

2) Reparar fissuras

A infiltração da base divide-se em duas categorias: infiltração por absorção capilar e infiltração por fissuras, furos e vazamentos. O agente impermeabilizante de silicone é muito eficaz no tratamento da infiltração por absorção capilar da água. Mas se houver grandes fissuras ou furos na base, apenas a pulverização do agente de silicone muitas vezes não resolve o problema, pois chuvas com ventos fortes podem ainda impulsionar a água através da pressão do vento, infiltrando-se na base pelas fissuras e furos. Por essa razão, é necessário escolher o material adequado para selar e reparar fissuras e furos, e em seguida pulverizar o agente impermeabilizante de silicone.

 

3) Pulverizar agente impermeabilizante de silicone

Após a limpeza, reparo e secagem da camada base (com teor de umidade inferior a 10%), pode-se pulverizar o agente impermeabilizante de silicone.

 

a) Misturar uniformemente o agente impermeabilizante de silicone e a água na proporção de 1:10 a 1:12 (proporção em massa) e pulverizar ou pincelar diretamente na parede seca com um borrifador agrícola limpo ou pincel, realizando duas aplicações contínuas, nas direções vertical e horizontal.

 

b) A sequência de pulverização deve ser padronizada, sendo preferível iniciar de baixo para cima, ou pulverizar primeiro a seção inferior e depois segmentar de cima para baixo. Por exemplo, ao pulverizar uma parede, pode-se começar pela parte inferior da superfície de aplicação, seguindo a direção horizontal, da esquerda para a direita ou vice-versa (a favor do vento), formando um revestimento horizontal, progressivamente até o topo, completando a primeira aplicação; em seguida, realizar a segunda aplicação na direção vertical, de modo que o segundo revestimento forme um “cruzamento”, garantindo que a parede absorva totalmente a emulsão e evitando falhas na aplicação. Dois pontos merecem atenção durante a pulverização: primeiro, o intervalo entre a primeira e a segunda aplicação não pode ser muito longo, pois se o primeiro revestimento estiver totalmente curado, o segundo não aderirá adequadamente (especialmente em altas temperaturas no verão), podendo escorrer; segundo, não se deve pulverizar de forma desordenada ou aleatória, a fim de garantir a máxima repelência, evitando falhas ou aplicações insuficientes que comprometam a qualidade da construção.

 

c) As linhas de cintura da parede, varandas, peitoris de janelas e outros elementos proeminentes, bem como as juntas de acabamentos como ladrilhos e mármore, são pontos-chave da pulverização e devem ser completamente cobertos.

 

d) A aplicação requer temperatura acima de 4°C, sem chuva, neve ou geadas nas 24 horas seguintes, vento abaixo de nível 6 (escala de Beaufort), e a solução diluída com água deve ser utilizada no mesmo dia.

 

e) É fundamental controlar rigorosamente a proporção entre emulsão e água, pois soluções muito concentradas ou muito diluídas não atingem o efeito impermeabilizante desejado. Para concreto, argamassa de cimento, ladrilhos, granito bruto, pedra escovada e paredes de tijolo à vista, a proporção de 1:10 a 1:11 é mais adequada; para granito polido e paredes de mármore, a proporção de 1:12 é a mais apropriada.