En tant que matière première chimique inorganique importante, la performance d'étanchéité du métasilicate de sodium nonahydraté affecte directement la stabilité de stockage et l'effet d'application. Le système d'étanchéité est conçu en simulant le processus naturel de déliquescence. Le cœur de la méthode chimique de déliquescence est de construire un mécanisme synergique de barrière d'absorption d'humidité directionnelle et de structure de stabilité du réseau. Cette méthode rompt les limites des méthodes d'isolation physique traditionnelles et présente des avantages significatifs dans les domaines de l'industrie chimique et des matériaux de construction.
Au cours du processus de préparation, le rapport des matières premières joue un rôle décisif dans la structure poreuse et l'activité de surface du produit. Les données expérimentales montrent que lorsque le module de la solution de silicate de sodium est contrôlé dans la plage de 3,2 à 3,4, la structure en réseau tridimensionnel formée a le meilleur effet capillaire. Le gradient de température du réacteur doit être contrôlé par étapes. Les 65±2℃ initiaux favorisent la polymérisation des tétraèdres silicium-oxygène, les 82℃ intermédiaires accélèrent la migration des ions sodium, et la température est abaissée à 45℃ dans la dernière étape pour obtenir une croissance directionnelle des cristaux. La valeur du pH est ajustée par la méthode d'équilibre dynamique. Le débit d'addition d'acide chlorhydrique est contrôlé avec précision par la pompe doseuse pour maintenir le système dans un environnement faiblement alcalin de 8,6 à 9,0.
L'introduction de modificateurs organosiliciés dans le processus de cristallisation est la clé de la technologie. Des études ont montré que l'ajout de 0,3 % en poids de γ-aminopropyltriéthoxysilane peut augmenter l'angle de contact du produit à 112°, tout en maintenant la perméabilité à la vapeur d'eau en dessous de 0,15 g/(m²·h). La courbe de contrôle de la température du programme est utilisée dans l'étape de séchage sous vide : dans la phase initiale, la température est augmentée à 80℃ à une vitesse de 5℃/min, et la température est maintenue constante pendant 2 heures pour éliminer l'eau libre ; dans la deuxième étape, la température est lentement augmentée à 105℃ à 0,5℃/min, et l'eau cristalline est éliminée pendant 4 heures. Dans ce processus, la teneur en humidité du produit est stable à 8,7±0,2 %.
L'analyse de la microstructure montre qu'une couche protectrice de siloxane à l'échelle nanométrique se forme à la surface du produit optimisé, et la largeur à mi-hauteur du pic caractéristique dans le spectre XRD est réduite de 32 %, ce qui indique que l'intégrité cristalline est significativement améliorée. Les données des tests BET confirment que la surface spécifique est réduite de 25 m²/g des produits conventionnels à 12 m²/g, et la distribution de la taille des pores est concentrée dans la plage de 2 à 5 nm. Cette structure densifiée bloque efficacement la pénétration des molécules d'eau. Le taux de perte de poids de la courbe d'analyse thermogravimétrique dans la plage de 150 à 300℃ a diminué de 9,8 % à 4,2 %, prouvant que la stabilité thermique du système d'étanchéité a été améliorée.
Dans le test d'application réel, le métasilicate de sodium nonahydraté traité a été exposé à une humidité relative de 85 % pendant 240 heures, et le taux d'agglomération est passé de 47 % dans le groupe témoin à moins de 8 %. Les données d'application dans le domaine des matériaux de construction montrent que le temps de prise initial du ciment de silicate auquel on a ajouté 3 % de produits modifiés est prolongé de 25 minutes, et la résistance à la compression à 28 jours est augmentée de 6,2 MPa. Ces améliorations de performance sont dues à la régulation précise du système d'étanchéité sur le processus de réaction d'hydratation, ce qui non seulement retarde l'hydratation prématurée, mais assure également le développement ultérieur de la résistance.