传统建材有机防水涂料是在溶剂分子作用下渗透或者吸附在建材表面,表面处理剂以分子或微粒的形式渗透到建材内部,密封建材表面的微孔,或以膜形式覆盖其表面,从而具有防水作用,但无正常的透气作用。在外界环境,如温度改变下,由于建材内部水分的挥发等因素使建材和涂膜容易发生破坏,造成“保护性”破坏。有机硅低聚体材料是一种聚合形成的低聚体防风化涂层材料,其不但具有硅氧键的透水透气性及耐老化性,而且由于相对分子质量低,渗入建材微孔能力强而不会因固化应力对建筑材料造成损害,并且由于其反应最终生成的产物成分与建筑材料成分相似,因此封护材料与建筑材料具有很好的相容性。
用有机硅低聚体处理建材时,低聚体不仅能将建材中的孔隙适度填充,而且其中的烷氧基能够与石材表面的羟基发生反应,其生成的硅氧烷聚合体能够产生增强、加固效果,硅氧烷链的一端与无机物颗粒的表面相连,另一端与邻近的无机物颗粒相连。通过烷氧基的水解,相邻颗粒间以硅氧烷链连接在一起,使薄弱、松散的建筑材料得以加固和增强。
由于憎水性防护膜会使石头的内外层由于显著的温度梯度而产生明显的膨胀收缩应力差从而造成建筑材料的破坏,因此封护材料需要具有一定的透气性。未经处理的试样其透气性参数为 1.87。而经有机硅低聚物处理的试样其透气性参数为 1.82,比未经处理试样低,但比高分子类三甲基树脂处理后透气性参数 1.65 高得多。说明有机硅低聚体在试样上并没有完全堵住毛细孔,只是用硅氧链将试样表面风化即将碎裂脱落的岩石颗粒连接起来。
随着有机硅低聚体的进一步水解缩合,溶剂和水将缓慢挥发,在网孔中留下孔洞,使形成的封护层不连续,从而保持了建筑材料原有的透气性。有机硅低聚体聚合的过程也就是封护材料由溶胶转化为凝胶,并最终形成封护层的过程。凝胶指的是由部分有机硅低聚体水解缩合,形成由硅氧链构成的空间网状结构,在这个网状结构的孔隙中填满了溶剂和水。