Como una importante materia prima química inorgánica, el rendimiento a prueba de humedad del Metasilicato de Sodio Nonahidratado afecta directamente la estabilidad de almacenamiento y el efecto de aplicación. El sistema a prueba de humedad está diseñado simulando el proceso natural de deliquescencia. El núcleo del método químico de deliquescencia es construir un mecanismo sinérgico de barrera de absorción de humedad direccional y estructura de estabilidad de la red. Este método rompe las limitaciones de los métodos tradicionales de aislamiento físico y muestra ventajas significativas en los campos de la industria química y los materiales de construcción.
Durante el proceso de preparación, la proporción de la materia prima juega un papel decisivo en la estructura de poros y la actividad superficial del producto. Los datos experimentales muestran que cuando el módulo de la solución de silicato de sodio se controla en el rango de 3.2-3.4, la estructura de red tridimensional formada tiene el mejor efecto capilar. El gradiente de temperatura del reactor debe controlarse por etapas. Los 65±2℃ iniciales promueven la polimerización de los tetraedros de silicio-oxígeno, los 82℃ intermedios aceleran la migración de los iones sodio, y la temperatura se baja a 45℃ en la etapa posterior para lograr el crecimiento direccional de los cristales. El valor de pH se ajusta mediante el método de equilibrio dinámico. La velocidad de adición de ácido clorhídrico se controla con precisión mediante la bomba dosificadora para mantener el sistema en un entorno débilmente alcalino de 8.6-9.0.
La introducción de modificadores de organosilicio en el proceso de cristalización es la clave de la tecnología. Los estudios han demostrado que la adición de 0.3% en peso de γ-aminopropiltrietoxisilano puede aumentar el ángulo de contacto del producto a 112°, manteniendo al mismo tiempo la permeabilidad al vapor de agua por debajo de 0.15 g/(m²·h). La curva de control de temperatura del programa se utiliza en la etapa de secado al vacío: en la etapa inicial, la temperatura se eleva a 80℃ a una velocidad de 5℃/min, y la temperatura se mantiene constante durante 2 horas para eliminar el agua libre; en la segunda etapa, la temperatura se eleva lentamente a 105℃ a 0.5℃/min, y el agua cristalina se elimina durante 4 horas. Bajo este proceso, el contenido de humedad del producto es estable en 8.7±0.2%.
El análisis de la microestructura muestra que se forma una capa protectora de siloxano a nanoescala en la superficie del producto optimizado, y el ancho a la mitad del pico característico en el espectro XRD se reduce en un 32%, lo que indica que la integridad del cristal se mejora significativamente. Los datos de la prueba BET confirman que el área superficial específica se reduce de 25 m²/g de los productos convencionales a 12 m²/g, y la distribución del tamaño de los poros se concentra en el rango de 2-5 nm. Esta estructura densificada bloquea eficazmente la penetración de las moléculas de agua. La tasa de pérdida de peso de la curva de análisis termogravimétrico en el rango de 150-300℃ disminuyó del 9.8% al 4.2%, lo que demuestra que la estabilidad térmica del sistema a prueba de humedad se ha mejorado.
En la prueba de aplicación real, el Metasilicato de Sodio Nonahidratado tratado se expuso a una humedad relativa del 85% durante 240 horas, y la tasa de aglomeración se redujo del 47% en el grupo de control a menos del 8%. Los datos de aplicación en el campo de los materiales de construcción muestran que el tiempo de fraguado inicial del cemento de silicato al que se le agregaron un 3% de productos modificados se extiende en 25 minutos, y la resistencia a la compresión a los 28 días aumenta en 6.2 MPa. Estas mejoras en el rendimiento se deben a la regulación precisa del sistema a prueba de humedad en el proceso de reacción de hidratación, que no solo retrasa la hidratación prematura, sino que también asegura el desarrollo posterior de la resistencia.