Sukurtos XX a. šeštąjį dešimtmetį silikoninių dažų, tinko skiedinio sudėtys iš pradžių statybinių medžiagų rinkai pasirodė pernelyg brangios. Vėliau, dažų ir sausųjų skiedinių pramonėje išbandžius daugybę polimerinių rišiklių, dažniau pradėjus naudoti daugiasluoksnes apšiltintas atitvaras, įsitikinta tokių specifinių savybių, kaip mažas fasadinės dangos įgėris ir laidumas vandens garams, svarba. Iš pirmo žvilgsnio jos atrodo tarsi nesuderinamos, bet patirta, kad tik vienos sudėties produktuose, kuriems būdingi organinių bei neorganinių medžiagų požymiai, šios savybės dera. Šie produktai – tai jau minėti silikoniniai emulsiniai dažai ir tinko mišiniai, kuriuose kaip rišiklis naudojamos silikoninės dervos. Nuo XX a. aštuntojo dešimtmečio chemijos pramonė jau buvo pasirengusi tiekti pakankamą kiekį šių produktų už santykinai neaukštą kainą, todėl jie pradėti masiškai diegti statybinių medžiagų pramonėje.
Pagrindiniai silikoninių dažų ir tinko komponentai
Daugumą emulsinių silikoninių dažų ir tinko skiedinio savybių lemia jų pagrindinio rišiklio (jis kartais pavadinamas plėvėdariu) – silikoninių dervų – sudėtis ir savybės. Šios dervos – trimatės struktūros stambiamolekuliniai junginiai, sudaryti iš silicio ir deguonies atomų. Tuo jie panašūs į kvarcą, tačiau, kitaip nei kvarce, juose kas ketvirtas deguonies atomas yra pakeistas organine grupe R. Todėl tokia silikoninių dervų struktūra dar vadinama „organiniais radikalais modifikuota kvarco struktūra“, o chemikai jas įvardija kaip tarpinius organinių ir neorganinių junginių darinius. Pavyzdžiui, jų molekulinė masė yra mažesnė už sintetinių ar gamtinių organinių dervų molekulinę masę. Šių dervų tankis yra santykinai nedidelis ir priklauso nuo sudėties – apie 1,1–1,2 g/cm3.
Dažų ir tinko skiedinio gamybai naudojamoms silikoninėms dervoms būdingos specifinės savybės, o kitos jų savybės, būdingos ir kitokiems dažų rišikliams (plėvėdariams), yra geresnės. Kaip specifinę silikoninių dervų savybę galima įvardyti jų plėvelės gebą atstumti vandens molekules. Tai, veikiant elektrostatinių jėgų mechanizmui, daro hidrofobinės šių dervų grupės. Jos dervos plėvelėje visada orientuojasi į išorę (kapiliarų, porų ar išorinį fasado paviršių). Kita vertus, specifinės struktūros ir nedidelio tankio šių dervų plėvelės struktūra lemia labai gerą laidumą vandens garams. Silikoninių dervų cheminė sudėtis lemia ir aukštesnį jų atsparumą kaitrai, ugnies poveikiui. Pavyzdžiui, didžiausia temperatūra, kurią nesuirdamos, nekeisdamos spalvos atlaiko metilsilikoninės dervos, yra apie 200–220 °C. Laikoma, kad silikoniniai dažai ir tinkas nesumažina fasadų apdailos gaisrinio atsparumo. Kitų atmainų dažų plėvelėse, tinko skiedinio rišikliuose, esant tokiai temperatūrai, jau pastebima pokyčių – gelsvėjimas, pleišėjimas, masės netektis ir pan.
Technologiniu požiūriu labai patogu, kad šios dervos yra tirpios daugelyje tirpiklių, taip pat palyginti lengvai sudaro emulsijas (stabilią įprastomis sąlygomis dviejų ar kelių nesimaišančių, tačiau disperguojamų, tolygiai paskirstomų vienas kitame skysčių sistemą). Dauguma šių dervų džiūdamos sudaro palyginti ploną, nelipnią ir vandens molekules atstumiančią plėvelę. Be to, ilgainiui dėl cheminių kondensacijos reakcijų šios plėvelės komponentai reaguoja su pagrindo (nudažyto paviršiaus, tinko, keraminių plytų mūro ir t. t.) junginiais – didėja sukibtis ir papildomais erdviniais ryšiais sustiprinamas silikoninės dervos sluoksnelis.
Iš esmės silikoninėms dervoms būdinga neorganinės kilmės statybinėms medžiagoms, dažų plėvelės ir tinko pagrindui gimininga trimatė struktūra. Ji primena skiedinio užpildo – kvarco grūdelių arba skystojo stiklo – struktūrą. Šis „giminiškumas“ su pagrindu yra labai svarbus gerai dažų plėvelės, tinko sluoksnio sukibčiai. Be to, silikoninės dervos yra atsparios vidutinės koncentracijos šarmų ir rūgščių tirpalų poveikiui, dėl cheminių ryšių patvarumo palyginti atsparios ultravioletinių ir infraraudonųjų spindulių poveikiui. Jos, kaip dažų plėvėdaris, tinko rišiklis, šiuo požiūriu yra atsparesnės už polimeriniams dažams ir tinkui naudojamus rišiklius, todėl, nepaisant aukštos kainos, dažus ir tinką su silikoninėmis dervomis naudoti apsimoka.
Silikonas nelygu silikonui
Pradedant aptarti silikoninių dažų ir tinko savybes, derėtų paneigti vieną mitą. Daug profesionalių statybininkų ir būstus įsirengusių ar remontus dariusių namų meistrų patyrė, kad neįmanoma norima spalva nudažyti įprastinių „silikoninių“ hermetikų – šiuos iš anksto privaloma pasirinkti kurios nors spalvos arba ieškoti alternatyvių medžiagų. Kažkodėl toks praktiškai ne kartą patikrintas ir patvirtintas teiginys bandomas taikyti ir silikoniniams dažams, tinkui. Teigiama, kad juos bus sunku perdažyti, remontuoti ir pan. Čia neįvertinama medžiagų cheminė sudėtis, tokių nesusipratimų kyla dėl terminijos painiavos. Hermetikai (sandarikliai) gaminami iš silikoninių elastomerų (polimerų), kurie, būdami gryni, iš tikrųjų negali būti dažomi – prie jų dažų plėvelė nekimba.
Tačiau mes aptariame produktus (dažus ir tinko skiedinį) su silikoninėmis dervomis, kurioms vienintelėms iš visų šios sudėties silikoninių medžiagų būdinga savybė suformuoti lengvai perdažomas dangas. Be to, ir minėtieji silikoniniai hermetikai galėtų būti dažomi, tačiau tam pagrindinį jų polimerinį komponentą – silikoninį elastomerą – reikėtų modifikuoti silikoninės dervos priedu. Deja, mūsų šalies statybinių medžiagų rinkai toks produktas yra pernelyg brangus, jį siūlo tik nedidelė dalis tiekėjų, todėl dominuoja vienos sudėties sandarikliai, o siaura vienpusė darbo su jais patirtis gimdo mitus.
Dėl teisybės reikėtų paminėti, kad mišrios sudėties, bet kitos paskirties nei sandarikliai produktų su silikoninėmis dervomis mūsų šalies rinkoje netrūksta. Pavyzdžiui, čia aptariamų silikoninių dažų, tinko sudėtys gali būti modifikuojamos kitais polimeriniais rišikliais (plėvėdariais). Pavyzdžiui, dažams modifikuoti gali būti naudojamos akrilinės dispersijos. Taip gali būti siekiama pagerinti kai kurias technologines dažų savybes, nors pagrindinis tikslas – neprarandant gerųjų eksploatacinių savybių, atpiginti produktus (dažus, tinko mišinius) su silikoninėmis dervomis. Vokiečių specialistų duomenimis, šios atmainos fasadiniai dažai užima apie 10–12 % Europos rinkos ir gali būti naudojami žymiai įvairiau.
Silikoninių dažų ir tinko savybės
Norint suprasti statybinių medžiagų su silikoninėmis dervomis pagrindinę eksploatacinę savybę – gerą laidumą vandens garams – tenka aptarti jų sudėčių ir suformuotų plėvelių ypatybes. Pagrindiniai rodikliai, lemiantys dažų eksploatacines savybes, yra rišiklio (plėvėdario) ir pigmentų bei užpildų kiekis sudėtyje, taip pat plėvelės struktūros rodikliai. Daugelyje emulsinių ir kitokių dažų plėvelę sudarančių polimerinių dispersijų ar alkidinių dervų, pokosto ir t. t. kiekis yra santykinai didelis, o pigmentų ir užpildų tūrinė koncentracija – nedidelė (iki 35–38 %). Todėl rišiklis šias daleles padengia gana storu, vientisu, beveik visas poras uždengiančiu plėvelės sluoksniu ir sudaro vientisą dangą. Toks dažų plėvelės formavimo būdas yra efektyvus saugant ja padengtą paviršių nuo išorinio drėgmės poveikio, tačiau naudojant tokius plėvėdarius beveik neįmanoma gauti vandens garams laidaus dažų sluoksnio.
Silikoninių emulsinių dažų savybes taip pat lemia jų sudėtis – kaip ir daugumos dažančių medžiagų jų sudėtyje bus rišiklis (plėvėdaris – silikoninė derva arba silikoninės dervos ir polimerinės dispersijos mišinys), pigmentai, užpildai, funkcinės paskirties priedai. Tačiau šiuose silikoniniuose dažuose pigmentų ir užpildų kiekis (tūrinė koncentracija) bus žymiai didesnė – per 60 %. Todėl iš silikoninių dervų emulsijų suformuotai dažų plėvelei būdinga specifinė struktūra – joje plėvėdaris (rišiklis) užima žymiai mažesnį tūrį nei kitų atmainų dažuose su polimeriniais ar net natūraliais rišikliais. Silikoninės dervos dažų plėvelėje užtenka tik atskiroms užpildų ir pigmentų dalelėms surišti, šios plėvelės sluoksnis yra žymiai plonesnis nei kitų dažų atmainų, o išdžiūvusi ji susiformuoja ne vientisa, monolitiška, kaip kituose dažuose, o porėta, išraižyta kapiliarų. Tačiau kapiliarų ir mažo skersmens porų sienelės yra padengtos silikoninės dervos sluoksniu, kurio vanduo nedrėkina dėl specifinės silikoninės dervos paviršiaus struktūros (paviršiuje sukoncentruotos elektrinius krūvius sukaupusios polinės molekulių dalys) – čia galima prisiminti mokyklinius bandymus su vandens lašo forma. Dėl to jai būdingas geras laidumas vandens garams, bet vandens įgerti šie kapiliarai ir poros negali. Panašiomis savybėmis išsiskiria ir silikoninio tinko skiediniai.
Dėl silikoninių dažų plėvėdario (ir tinko rišiklio) gebos atstumti vandenį ant jų paviršiaus kelerius pirmuosius metus visiškai neužsilaikys teršalai. Todėl silikoniniais dažais nudažytiems ar tokiu tinku padengtiems paviršiams nebūdinga ir biologinė tarša – sausas substratas pelėsiams, grybeliams, dumbliams tarpti yra nepalankus. Pirmųjų nežymių paviršinės taršos požymių pasirodys po kelerių metų, tačiau nešvarumus bus gana paprasta nuvalyti, nes purvas (kritulių vandeniu atskiestos dulkės, suodžiai, žiedadulkės ir kt.) nesukimba su silikoninių dažų plėvele ir neprasiskverbia į tinko skiedinio poras. Vėliau, po 8–10 ar daugiau metų, fasadinių paviršių tarša gali padidėti, bet dar kelerius metus juos bus lengva ir paprasta nuvalyti (t. y. nereikės naudoti specialių ploviklių, aukšto vandens slėgio įrangos ir pan.).
Silikoniniams dažams ir silikoninio tinko skiediniui būdingas ilgalaikis ir geras atsparumas dilumui, jiems nebūdingas kreidėjimas – laipsniškas dangos paviršinių dalelių atsiskyrimas yrant, skeldėjant paviršiniam rišiklio sluoksniui. Vis dėlto, renkantis šiuos produktus, derėtų įvertinti, kad fasadinėse konstrukcijose jie naudotini kartu su kitomis garams laidžiomis konstrukcijomis, šiltinimo sluoksniais – tik taip bus išnaudotas visas šių medžiagų potencialas. Taigi, pasirinkę silikoninius emulsinius dažus ar silikoninį tinką, susidursime su kitais fasadinių paviršių apsaugos principais – kaip ir naudojant įprastus polimerinius dispersinius ar alkidinius dažus bus suformuotas kritulių vandeniui nelaidus sluoksnelis, tačiau jis išliks laidus iš sienų konstrukcijų, įmirkusių šiltinimo medžiagų ir patalpų garuojančiai drėgmei.
