憎水珍珠岩应用

•Outer Hull 外壳
• 低温液化天然气运输储罐
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在低温保温中的应用
• 膨胀珍珠岩憎水处 理后：
• 满足行业提出的95% 以上憎水率要求
• 储罐外壳 • 膨胀珍珠岩保温层 • 铝制内壳 • 内管道 • 不锈钢结构联接层 • 不锈钢保温闸
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 吸水率对于珍珠岩类制品的影响
• 高吸水率会导致制品或系统保温性能丧失 • 影响系统强度以及耐久性 • 施工拌合过程中水胶比无法准确控制 • 由于吸水而引起的水溶胀，引起珍珠岩自身破碎 • 应用领域受到严重限制
如何突破？
• 来自瓦克的解决方案
采用有机硅浸渍剂对珍珠岩类产品本身以及应用系统进行憎水处理， 从源头上解决吸水率高居不下的问题，使膨胀珍珠岩用途得以扩展！
等级
轻质砂浆 中密度砂浆 高密度砂浆
骨料
珍珠岩
容重(kg/m3)
320-640
K值
0.07-0.12 0.24-0.75 1.3-1.73
矿渣、页岩、浮 960-1520 石、粘土 砂、碎石 2240-2400
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在建筑工业中的应用
• 膨胀珍珠岩保温板 采用胶粘材料与膨胀珍珠岩粘合压制而 成，与目前用于外墙外保温的EPS板相 比，其防火性能可提升约100%，
21.71 21.30 21.83 25.66
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 测试结果
珍珠岩吸水率曲线图
300.00 250.00 吸水率(%) 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 0 4 Control A 8 B 12 C D 16 E 20 时间(小时) 24
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩应用领域
• 建筑工业
• 低温保温 • 助滤剂和填料
• 农林园艺
• 机械、水电等行业
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在建筑工业中的应用
• 膨胀珍珠岩保温砂浆
• 膨胀珍珠岩内填充保温 • 膨胀珍珠岩质感涂料
• 保温地坪
• 膨胀珍珠岩憎水处理后：
• 降低填充层吸水率，减少热传递 • 阻止露点的产生
• 阻止微生物以及霉菌的生长
• 特点： 大幅提升空心砌块的保温性能
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在建筑工业中的应用
• 膨胀珍珠岩填充体系施工 • 1.使用膨胀珍珠岩填充空心砖以 及与内壁之间的孔隙
• 膨胀珍珠岩憎水处 理后： • 满足行业提出的95% 以上憎水率要求 • 根据标准美国标准 ASTM 303-77进行憎 水率测试
LNG Cargo (110 K)
• 第二层 Secondary Barrier 内壁，保 温层
• Primary Barrier 第一层 内壁
• Inner Hull 内壳
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用
经过SILRES® BS 1042憎水处理后的膨胀珍珠岩吸水率大大降低
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 测试结论
• 经过500倍稀释的BS 1042水溶液，用于处理珍珠岩，证明其吸水率将被大大降低。 • 未处理的珍珠岩24小时吸水率约为150%，而经过BS 1042处理后的珍珠岩其吸水率约为50% • 推荐使用稀释比例为:300倍～500倍
瓦克有机硅在珍珠岩保温材料憎水处理中的应用
徐浩, 瓦克化学上海技术中心
CREATING TOMORROW'S SOLUTIONS
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 •珍珠岩
珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩，经 急剧冷却而成的玻璃质岩石，因其具有 珍珠ຫໍສະໝຸດ Baidu隙结构而得名。珍珠岩矿包括珍 珠岩，黑曜岩和松脂岩。
• 防止保温层吸湿霉变
• 防止由于系统吸水而导 致的保温性能丧失
• 特点： 隔声、保温 环保经济
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在建筑工业中的应用
• 文化石珍珠岩骨料
• 膨胀珍珠岩憎水处理后：
采用珍珠岩作为文化石/人 • 提升保温性能，减小由 造石材的填充材料，减轻 水产生的热损失 人造石材的重量，提升材 料保温性能，同时实现隔 • 防止微生物以及白蚁的 声的功效。 滋生。 • 特点： • 降低水泥制品自身吸水 减轻人造石材容重 率，提升耐久性和抗冻 提升保温、隔声性能 融能力。 防火性以及生物隔离性提 升
计量给料 > 预热脱水 >
除尘分级 > 计量给料 > 膨胀玻化 > 成球冷却 >
管道风送 > 计量包装
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩性能的特点：
• 中空结构无机材料 • 耐高温，不燃烧
• 绝缘性能好
• 轻质材料，具有很好的保温性能 • 国内矿藏资源丰富
缺点：
• 吸水率高 • 强度低，易破碎
• 膨胀珍珠岩憎水处理后：
• 大幅降低板材吸水率 • 稳定砂浆体系需水量 • 降低砂浆体系的水灰比，提 升系统强度
• 特点： 轻质、防火、保温、施工更方便
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在建筑工业中的应用
• 珍珠岩内填充保温系统
采用珍珠岩对无机空心建筑材料进行填 充，以改善无机建筑材料的热传导性能， 实现保温、隔热等要求。当膨胀珍珠岩 以松散形式填充时，可使无机空心建材 保温性能提升50% • 主要形式： 膨胀珍珠岩+空心烧结砖 膨胀珍珠岩+空心混凝土砌块
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 测试结果 吸水率 [wt %]
测试方法: 将处理过\未处理的玻化微珠放入25℃水中，在如下时间间隔内测定其重量变化。
配方 浸泡时间(小时) Control 0 15.94 1 51.82 2 50.25 吸水量 [ g ] 4 42.79 6 41.13 24 40.34
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在低温保温中的应用
• LNG低温保温 采用珍珠岩作为填充层， 实现对低温液化石油气/天 然气的保温的同时，提供 优异的防火性能。 • 特点： 防火性能优异 高效的保温性能
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在低温保温中的应用
•膨胀珍珠岩
一种天然酸性玻璃质火山熔岩非金属矿 产，包珍珠岩、松脂岩和黑曜岩，三者 只 是 结 晶 水 含 量 不 同 。 由 于 在 1000 ～ 1300℃高温条件下其体积迅速膨胀4～30 倍，故统称为膨胀珍珠岩。
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 •膨胀珍珠岩生产工艺
原矿破碎 > 矿砂分级 >
• 提升保温性能，减小由 水产生的热损失 • 延长涂层寿命，改善其 耐久性
• 特点： 赋予普通涂料保温性能 降低填料成本 神奇的自然质感外观
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在建筑工业中的应用
• 膨胀珍珠岩保温地坪
采用珍珠岩作为地坪填充层，位于普通 地表面的下层，以达到隔声保温目的， 特别适用于地暖保温。 • 膨胀珍珠岩憎水处理后：
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 有机硅产品来源，制造过程


石英砂 SiO2 •SiO2 + C Si + CO2 •MeOH + HCl MeCl + H2O •Sipowder + MeCl
Cu 催化剂 300°C
纯硅 Si
硅烷
MenSiCl4-n
•该过程最终会生成多种硅烷，经过分离提纯，主要成分为Me2SiCl2
SILRES® BS 1042/ BS 16 / BS 69051VP
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 从原料到产品：有机硅的来源
硅，是地壳中含量位列第二的元素，绝大多数的 硅都以SiO2的形态存在，如：石英砂的主要成分 为SiO2。 而我们的有机硅产品就是基于这种广泛存在的原 材料来进行加工的。
在干混砂浆体系中均匀拌合
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 • 产品特点
SILRES® BS 69051VP
高效可再分散有机硅粉末防水添加剂
采用可再分散工艺，与水、砂浆体系具有优秀的和易性 无溶剂设计，安全环保 大幅度降低砂浆吸水率，优秀的水珠效果 极好的抗积尘性 优秀的长期耐久性 低添加量: 通常加入干粉重量的0.1%~0.5%即可达到优秀的防水效果 可用于干粉系统和液态系统
• 2. 膨胀珍珠岩可直接倒入空心砖 中，无需捣实。施工高度每次不 得超过6米。
• 3. 墙体中的所有孔洞必须预先封 闭，可采用玻纤网格布或金属网 格布，以避免膨胀珍珠岩的散落。 • 4.必须在干燥的环境下施工。
用于冷藏保温时，甚至可用于-240℃的 • 膨胀珍珠岩填充保温系统： 环境保温！！ • 1. 膨胀珍珠岩颗粒填充的混凝土空
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 有机硅在建材表面形成防水透气的硅树脂网络
有机硅产品特性
•防水性 •透气性 •耐久性
表层憎水性网络 良好的透气性能
硅树脂增强网络
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 水性乳液建材防水剂
SILRES® BS 1042
主要成分: 外观 应用范围 应用方式 推荐稀释比例 稀释液用量 养护温度 聚二甲基硅氧烷水性乳液 乳白色液体 岩棉、玻璃棉以及其他纤维的憎水处理； 珍珠岩等无机材料的憎水处理。 喷涂处理或浸渍处理 与水进行稀释，建议比例为300～500倍 稀释液用量为珍珠岩重量的两倍 建议在100℃以上环境中养护至恒重
A
B C D E
15.44
15.71 15.52 15.98 15.61
17.59
18.31 17.35 19.26 20.35
18.86
19.00 18.02 19.92 20.35
19.43
19.23 18.43 20.24 23.27
20.58
19.93 19.47 20.60 23.51
21.84
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 应用测试一：膨胀珍珠岩憎水处理
目的：憎水处理前后的珍珠岩吸水率比较 测试产品： BS 1042 BS 1042溶液配制比例：
配方 名称 Control A B C D E BS 1042 BS 1042 BS 1042 BS 1042 BS 1042 成分1 数量 [g] 未 0.40 0.50 0.66 1.00 2.00 处 名称 理 水 水 水 水 水 200 200 200 200 200 50℃/ 7天 50℃/ 7天 50℃/ 7天 50℃/ 7天 50℃/ 7天 成分2 数量[g] 养护条件
• 根据标准美国标准 ASTM 303-77进行憎 水率测试
• 结构支撑部位
• 船体外壳 • 船体外壳压舱水罐
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在环境工程中的应用
• 珍珠岩油性污染物过滤
利用憎水膨胀珍珠岩独特的憎水性能， 吸收、处理水系中油污 • 膨胀珍珠岩憎水处理后： • 唯有憎水珍珠岩才能实 现的功能！
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 • 有机硅粉末防水添加剂
SILRES® BS 69051VP
产品名称 SILRES BS® 69051VP
产品类型
产品外观 密度[25℃] 适合的基材
有机硅粉末
白色或米色粉末 约300-400克/升 保温砂浆、防水砂浆、抹面砂浆以及防水勾缝 剂
处理方式
• 膨胀珍珠岩憎水处理后：
• 大幅降低骨料吸水率 • 稳定砂浆体系需水量
• 降低砂浆体系的水灰比，提 升系统强度
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在建筑工业中的应用
• 膨胀珍珠岩砂浆对骨料的要求 膨胀珍珠岩容重范围：120~196kg/m3 用于外墙时需要有憎水性能
•砂浆类型(按容重区分)
• 文化石填充骨料
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在建筑工业中的应用
• 珍珠岩保温砂浆 采用普通硅酸盐水泥与珍珠岩拌合而成 的砂浆，与普通水泥砂浆相比，其防火 性能和保温性能可提升约60%，另外， 珍珠岩保温砂浆中添加纤维材料后，实 现更好的抗裂性。
• 主要成分： 水泥、膨胀珍珠岩、纤维、其他改性添 加剂 • 特点： 轻质、防火、保温、施工更方便
心砖或粘土空心砖(厚约20cm)
• 2. 膨胀珍珠岩填充层(8cm) • 3. 内墙砖(10cm)
瓦克有机硅在珍珠岩无机保温材料憎水处理中的应用 膨胀珍珠岩在建筑工业中的应用
• 膨胀珍珠岩质感涂料
采用珍珠岩作为涂料的填充材料，赋予 普通涂料以更神奇的外观，提升涂料的 保温性能，同时降低材料成本。
• 膨胀珍珠岩憎水处理后：