Polyme polysiloxan sau khi đóng rắn tạo thành màng không gian ba chiều có cấu trúc giống nhƣ cấu trúc “quart” do liên kết của các nguyên tử Oxi và silic. Cấu trúc màng rất bền với tia UV và môi trƣờng. R là những nhóm chức hữu cơ cản nƣớc có trong polyme siloxan kết hợp với những nhóm kị nƣớc trong các hạt nano SiO2 nằm xen kẽ vào các lỗ xốp của màng làm cho màng cản nƣớc, không cho nƣớc xâm nhập qua màng. Do đó, màng có tính năng kị nƣớc. Cơ chế về quá trình thở của màng vô cơ hiện nay vẫn chƣa đƣợc giải thích rõ ràng, một số ý kiến cho rằng sự hình thành các lỗ xốp trong polysiloxan là do quá trình tạo màng không liên tục, khi đóng rắn màng có cấu tạo giống cấu trúc “quart” với mật độ lỗ xốp nhiều nên có khả năng thoát hơi ẩm từ trong ra ngoài (hình 2.8 và hình 2.9). Đối với màng phủ polyme hữu cơ quá trình tạo màng liên tục do vậy mật độ lỗ xốp có rất ít nên khả năng thoát hơi ẩm từ trong màng ra ngoài kém, vì thế màng hay bị bong rộp theo thời gian.
30
Hình 1.12: Cấu trúc hóa học của màng polyme siloxane sau khi đóng rắn
Hình 1.13: So sánh đặc tính thở của mẫu bê tông chưa xử lý và đã xử lý bằng màng phủ kị nước
Cơ chế tƣơng tác giữa màng phủ và bề mặt phủ bao gồm cả tƣơng tác hóa học và vật lý: Trên các bề mặt có ion kim loại tự do nhƣ bê tông, đá, ngói… khi phủ lên lớp màng phủ polysiloxan lên trên các bề mặt này thì sẽ xảy ra cả tƣơng tác hóa học do liên kết Si-O- kim loại tự do có trên bề mặt tạo thành và tƣơng tác vật lý lực tƣơng tác Van-dec-van. Đối với các bề mặt xốp, không có chứa các ion kim loại tự do, dung dịch màng phủ sẽ thâm nhập thấm sâu vào các mao quản tạo ra các lực bám dính giữa màng phủ và bề mặt là các lực tƣơng tác vật lý (hình 2.10).
31
Đối với các nền trên cơ sở chất kết dính xi măng poóc lăng, khi dung dịch kị nƣớc thấm sâu vào trong các mao quản, lỗ rỗng, vi nứt thì các hạt nano SiO2 có thể phản ứng với Ca(OH)2 tạo thành các gel canxi hydrosilicát (C-S-H). Các gel C-S-H sẽ lấp đầy các lỗ rỗng và vết nứt trong vật liệu và làm gia tăng độ bám dính của màng phủ và độ đặc chắc cho vật liệu.
32
CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU