Siliconen en Kunstharsen (I)door J. C. M. van den BrinkDeze moderne, actuele groepen zullen in een serie artikelen,waarvan thans het eerste is opgenomen, als volgt worden be-handeld :I. Wat zijn siliconen ?2. Behandeling van cement en beton met siliconen3. Verwerking van siliconen in mortel4. Oppervlaktebehandeling van muren5. Kunsthars-emulsies in cement en betonmengsels6. Cementveryen op kunstharsbasisDe silicoon-zuurstof binding wordt aangegeven door:tek. 2 SiO2 = zandI. Wat zijn siliconen?Gedurende, en vooral na de laatste, oorlog hebben de kunststoffeneen ontwikkeling doorgemaakt, welke bepaald verbluffend is.Er is thans vrijwel geen industrie, welke niet op een of anderewijze met plastics (lees kunststoffen) te maken heeft. Dit geldtook voor de bouwnijverheid.In de vakpers treft men regelmatig artikelen aan, welke betrek-king hebben op nieuwe toepassingen van kunststoffen. Veelalbeperken deze artikelen zich tot een bespreking van de toepas-singsmogelijkheden zonder dat zij een inzicht geven in de aardvan de betrokken stoffen. Dit is in het bijzonder het geval tenaanzien van de siliconen, die in toenemende mate de belangstellingtrekken en dit niet ten onrechte, want deze kunststoffen bezitteneigenschappen, die, in combinatie met elkaar, bij geen enkeleandere thans bekende stof voorkomen.In de bouwnijverheid zijn de siliconen bekend als chemischeproducten, welke worden toegepast voor het waterafstotendmaken van cement, beton, metselwerk, steen, hout, enz.Onder onze lezers zullen er zeer zeker twee categorie?n zijn,welke reeds met siliconen ervaringen hebben opgedaan. De eerstecategorie kan wijzen op uitstekende resultaten, terwijl de tweedecategorie bepaald teleurgesteld zal zijn. Hier is dus sprake vantwee?rlei ervaringen. Men zal zich afvragen, wat hiervan de oor-zaak kan zijn ?Hoewel een eenvoudige verklaring is te geven, kan zulks tochniet geschieden, wanneer niet eerst een antwoord is gegeven opde vraag: Wat zijn siliconen? Men kan nu wel van zekere stoffende eigenschappen en de hieruit voortvloeiende toepassingsmoge-lijkheden opsommen, doch, zonder een inzicht in de aard van debetrokken stoffen, kan men zich onmogelijk een juist oordeelvormen van hetgeen wel en niet mogelijk is. Alvorens de moge-lijkheden, welke siliconen bieden voor de behandeling van cementen beton nader te bespreken, zullen deze stoffen eerst eens aaneen nadere beschouwing worden onderworpen.De naam siliconen is gevormd door samenvoeging van de tweeEngelse woorden silicon en keton. Deze verbindingen wordengekenmerkt door de beide volgende grondregels:1. de moleculaire kern bevat steeds een Si-O binding (silicium-zuurstof);2. er is steeds ten minste ??n directe Si-C binding (silicium-koolstof).Een typisch voorbeeld van de chemische structuur van een silicoonis:tek. IDeze binding is oorzaak van de grote hitte-bestendigheid vande siliconen en ook van de grote weerstand tegen chemischeinvloeden.Wanneer men nu een definitie van siliconen wil geven, dan kanmen zeggen: siliconen zijn organische verbindingen, 'Waarin hetelement silicium is ingevoerd en wel op zodanige wijze, dat dit elementin het molecuul rechtstreeks verbonden is aan ten minste ??n atoomzuurstof en koolstof.Op deze wijze zijn tal van silicoonverbindingen te verkrijgen;deze komen voor in de vorm van harsen, oli?n, emulsies,pasta's, vetten, elastomeren (synthetische rubbers), enz.Ondanks deze grote verscheidenheid bezitten alle siliconenenkele algemene kenmerkende eigenschappen:A. Bestendigheid tegen oxydatieDe binding Si-C leidt tot een bijzondere weerstand tegen oxyda-tie en hydrolyse;B. Chemische inertieNa hydrolyse en condensatie zijn de polymeren zeer stabielestoffen. Deze stabiliteit blijft gehandhaafd bij temperaturen van-50 ?C tot +200 ?C.C. Verenigbaarheid met organische stoffenDoorgaans zijn de siliconen niet verenigbaar met organischeverbindingen. Dit is een belangrijke eigenschap. Deze verenig-baarheid is echter onregelmatig en houdt verband met de graadvan condensatie van de tussenproducten, zoals bijvoorbeeld desilanolen en wel onder invloed van warmte of van bepaalde kata-lisatoren. Men beschikt dus over siliconen:welke absoluut onverenigbaar zijn met organische stoffen (vol-ledig gecondenseerde en verzadigde siliconen),welke wel met organische stoffen verenigbaar zijn (siliconenmet laag moleculair gewicht).D. Waterafstotende eigenschappenDe meeste siliconen hebben een zeer lage oppervlaktespanning.Dit is in het bijzonder het geval, wanneer er sprake is van eenbinding van het Si-atoom aan een paraffine-radicaal. In het alge-meen bedraagt de oppervlaktespanning dan 18 tot 24 dyne per cm(I dyne/cm = I erg/cm2). Dit heeft een hoge mate van wateraf-stotendheid tot gevolg.E. Bestendigheid tegen hoge en lage temperaturenDeze eigenschappen worden veelal overschat. De meeste siliconenzijn bestand tegen temperaturen, welke liggen tussen --80 ?C en+325 ?C ? 350 ?C Vooral bij de hoge temperaturen wordt van desiliconen vaak te veel verlangd. Onder bepaalde omstandighedenkunnen temperaturen van bijv. +800 ?C worden verdragen, dochdan moet men gebruik maken van combinaties met bepaaldeandere stoffen.F. Bestendigheid tegen chemicali?nIn tegenstelling met hetgeen veelal wordt verwacht, hebben desiliconen geen grotere chemische bestendigheid dan de meestebekende stoffen. De chemische weerstand is echter bij hoge enlage temperaturen gelijkmatig, hetgeen een groot voordeel kanzijn.Getracht is een algemeen overzicht in de aard van de siliconen te geven. Hetis de bedoeling een volgende maal een beschouwing te houden over de toe-passingen in d? bouwnijverheid, in het bijzonder ten aanzien van het water-afstotend maken van cement en beton; hierbij zal dan blijken, dat juist doorde grote verscheidenheid van de siliconen onder bepaalde omstandighedenook van bepaalde typen gebruik gemaakt zal moeten worden.Digest - Sommaire- Zusammenfassung pag. 410Cement 6 (1954) Nr 23-24 405