Skuteczność hydrofobizacji ceramiki budowlanej polimerami nieorganicznymi dezintegrowanymi ultradźwiękami z dodatkiem napełniaczy

• Autorzy: Fic S. , Szewczak A.

Warianty tytułu

EN

Hydrophobisation effectiveness of building ceramics, polymeric inorganic ultrasound integrated with the addition of fillers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano przebieg badań nad skutecznością hydrofobizacji powierzchni cegły ceramicznej pełnej preparatem hydrofobizującym na bazie wodnego roztworu silikonów (mikropolimer). Poszczególne serie próbek zostały poddane procesowi hydrofobizacji powierzchniowej przez zanurzenie na czas 15 s z zastosowaniem środka hydrofobizującego, którego pierwotna struktura była dodatkowo poddana działaniu ultradźwięków o mocy 400W. Dodatkowo, w przypadku 3 serii, zastosowano dodatek w postaci mikrokrzemionki, pełniącej rolę napełniacza. W celu ustalenia średniej absorpcji nanopolimeru przez próbki należące do poszczególnych serii, przed wykonaniem hydrofobizacji próbki zostały wysuszone do stałej masy i zważone. Następnie po 14 dniach od ich zanurzenia w preparacie zostały ponownie zważone w celu ustalenia procentowej zmiany masy danej próbki względem masy próbki wysuszonej. Określono wpływ energii ultradźwięków na lepkość polimerów zmierzoną wiskozymetrem Ostwalda oraz napięcie powierzchniowe, które zostało wyznaczone z wykorzystaniem stalagmometru. Właściwości hydrofobowe powstałej na powierzchniach cegieł błonki określano na podstawie pomiaru swobodnej energii powierzchniowej γs (SEP) z zastosowaniem metody Owensa – Wendta poprzez wyznaczenie kątów zwilżania powierzchni próbek wodą destylowaną (cieczy silnie polarnej) oraz dijodometanu (cieczy apolarnej), składowej dyspersyjnej γsd oraz składowej polarnej γsp (wyrażonych w mJ/m2). Na podstawie otrzymanych wyników określono wpływ ultradźwięków na niektóre właściwości adhezyjne i fizyko – mechaniczne powierzchni badanego materiału.

EN

The article describes the studies of efficacy of ceramic brick surface hydrophobisation by preparations based on silicones (micropolymer). The different series of specimens were subjected to a process of surface hydrophobisation by immersion for 15 s using the hydrophobizing formulations, whose structure was further sonificated by power of 400 W. In order to determine the average absorption of polymer by specimens in respective series, before the hydrophobisation samples were dried to a constant weight and weighed. Then, after 14 days of their immersion in the formulation, specimens were weighed again in order to determine the percent change in the sample weight to the weight of the dried sample. The impact of ultrasonic energy on the viscosity of the polymer (measured by Ostwald viscometer) and on the surface tension (measured by stalagmometer) was determined. The hydrophobic properties of the resulting nanofilm created on the surface of the ceramic brick were determined on the basis of the measurement of surface free energy γs (SFE) by using Owens – Wendt method measuring the sample surface contact angles with distilled water (highly polar liquid) and diiodomethane (a polar liquid) to determine the dispersive γsd and polar γsp components (expressed in mJ/m2). Based on the results, the effect of sonification on some adhesive and physico. – mechanical properties of the tested material surface was determined.

Słowa kluczowe

PL

polimery; swobodna energia powierzchniowa; lepkość; napięcie powierzchniowe; hydrofobizacja; ultradźwięki

EN

polymers; surface free energy; viscosity; surface tension; hydrophobisation; sonification

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 14, nr 4
• Strony: 19--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fic S.

• Katedra Budownictwa Ogólnego, Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Lubelska

autor

Szewczak A.

• Katedra Budownictwa Ogólnego, Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Lubelska

Bibliografia

• 1 Tittarelli F., Oxygen diffusion through hydrophobic cement-based materials. Cement and Concrete Research 39 (2009) 924–928. DOI:10.1016/j.cemconres.2009.06.021.
• 2 Hall C., Hoff W.D., Nixon H.R., Water movement in porous building materials – VI evaporation and drying brick and block materials. Building and Environment, 1984, 19.1 pp. 13–20.
• 3 Fowkes F.M., Hydrophobic surfaces, Academic Press, New York, 1969.
• 4 Fic S., Kłonica M., Szewczak A. Właściwości adhezyjne małocząsteczkowego polimeru modyfikowanego nanokrzemionką i dezintegrowanego ultradźwiękami przeznaczonego do hydrofobizacji ceramiki budowlanej. Polimery 60(11-12) (2015).
• 5 Fic. S., Barnat-Hunek D., The effectiveness of hydrofobisation of porous building material by using the polymers and nanopolymers solution, IMSE CN1002 2(2) (2014) 93–98.
• 6 Fic S., Szewczak A., Wpływ energii ultradźwięków i napełniaczy nieorganicznych na właściwości reologiczne nanopolimerów, Materiały kompozytowe i możliwości ich zastosowania w budownictwie tradycyjnym i energooszczędnym, Lublin, Politechnika Lubelska, 2014, s. 105–113.
• 7 Łukaszewicz J.W., Badania i zastosowanie związków krzemoorganicznych w konserwacji zabytków kamiennych, UMK Toruń, 2002.
• 8 Chlibowski S., Hołysz L., I. Adh. Since and Tech., 1997, 11.
• 9 Neville A.M., Properties of concrete, wyd. IV, Polski Cement, Kraków, Polska, 2008 p. 373–400; 561 – 603.
• 10 Schramm G., Reology – basis and applications. Centre of the Science Publications, Pozen Poland, 1998, pp. 10–50.
• 11 Żenkiewicz. M., Methods for the calculation of surface free energy, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Kazimierz Wielki University, Department of Material Engineering, Bydgoszcz, Poland, 2007, pp. 137–143
• 12 Rudawska A., Janicka E., Analysis of determining surface free energy uncertanity with the Owens-Wendt method. International Journal of Adhesion and Adhesives 29 (2009) 451–457
• 13 Neumann A.W., Spelt J. K., Applied surface thermodynamic, Marcel Dekker, New York, 1996.
• 14 Hutchinson A.R., Iglauers S., Int. J. Adhes Adhes, 2006, 26, 555, 195.121.
• 15 Kuczmaszewski J., Fundamentals of metal – metal adhesive joint design. Polish Academy of Siences, Lublin Brauch, 2006, p. 206
• 16 Wu S., Polar and nonpolar interactions in adhesion, Journal of Adhesion 5 (1973) 39–55.
• 17 Oss van C.J., Good R.J., Chaudhury M.K., The role of van der Waals forces and hydrogen bonds in “hydrophobic interactions” between biopolymers and low energy surfaces, Journal of Colloid and Interface Science 111 (1986) 378–390
• 18 Bangham D.H., Razouk R.I., Adsorption and the wettability os solid surfaces, Transaction of Faraday Society 33 (1937) 1459–1463.
• 19 Yuan Y., Lee T.R., Contact angle and wetting properties, chapter 1 of Surface Science Techniques edited by Bracco. G., Holst B., Springer Series in Surface Sciences 51, 2013, DOI 10.1007/978 – 3 – 642 – 34243 – 1 1, p. 3 – 29.