Como uma importante matéria-prima química inorgânica, o desempenho à prova de umidade do Metassilicato de Sódio Nonahidratado afeta diretamente a estabilidade de armazenamento e o efeito da aplicação. O sistema à prova de umidade é projetado simulando o processo natural de deliquescência. O cerne do método químico de deliquescência é construir um mecanismo sinérgico de barreira de absorção de umidade direcional e estrutura de estabilidade da rede. Este método rompe as limitações dos métodos tradicionais de isolamento físico e mostra vantagens significativas nos campos da indústria química e materiais de construção.
Durante o processo de preparação, a proporção da matéria-prima desempenha um papel decisivo na estrutura de poros e na atividade superficial do produto. Dados experimentais mostram que, quando o módulo da solução de silicato de sódio é controlado na faixa de 3,2-3,4, a estrutura de rede tridimensional formada tem o melhor efeito capilar. O gradiente de temperatura do reator precisa ser controlado em etapas. Os 65±2℃ iniciais promovem a polimerização dos tetraedros de silício-oxigênio, os 82℃ intermediários aceleram a migração dos íons sódio e a temperatura é reduzida para 45℃ no estágio posterior para obter o crescimento direcional dos cristais. O valor de pH é ajustado pelo método de equilíbrio dinâmico. A taxa de adição de ácido clorídrico é controlada com precisão pela bomba de medição para manter o sistema em um ambiente fracamente alcalino de 8,6-9,0.
A introdução de modificadores de organossilício no processo de cristalização é a chave para a tecnologia. Estudos mostraram que a adição de 0,3% em peso de γ-aminopropil trietoxissilano pode aumentar o ângulo de contato do produto para 112°, mantendo a permeabilidade ao vapor de água abaixo de 0,15g/(m²·h). A curva de controle de temperatura do programa é usada no estágio de secagem a vácuo: no estágio inicial, a temperatura é elevada para 80℃ a uma taxa de 5℃/min, e a temperatura é mantida constante por 2h para remover a água livre; no segundo estágio, a temperatura é lentamente elevada para 105℃ a 0,5℃/min, e a água cristalina é removida por 4h. Sob este processo, o teor de umidade do produto é estável em 8,7±0,2%.
A análise da microestrutura mostra que uma camada protetora de siloxano em nanoescala é formada na superfície do produto otimizado, e a largura do meio pico do pico característico no espectro XRD é reduzida em 32%, indicando que a integridade do cristal é significativamente aprimorada. Os dados do teste BET confirmam que a área superficial específica é reduzida de 25m²/g de produtos convencionais para 12m²/g, e a distribuição do tamanho dos poros está concentrada na faixa de 2-5nm. Esta estrutura densificada bloqueia efetivamente a penetração de moléculas de água. A taxa de perda de peso da curva de análise termogravimétrica na faixa de 150-300℃ diminuiu de 9,8% para 4,2%, provando que a estabilidade térmica do sistema à prova de umidade foi aprimorada.
No teste de aplicação real, o Metassilicato de Sódio Nonahidratado tratado foi exposto a uma umidade relativa de 85% por 240 horas, e a taxa de aglomeração caiu de 47% no grupo de controle para menos de 8%. Dados de aplicação no campo de materiais de construção mostram que o tempo de pega inicial do cimento de silicato adicionado com 3% de produtos modificados é estendido em 25min, e a resistência à compressão em 28 dias é aumentada em 6,2MPa. Essas melhorias de desempenho são devidas à regulação precisa do sistema à prova de umidade no processo de reação de hidratação, que não apenas atrasa a hidratação prematura, mas também garante o desenvolvimento posterior da resistência.