Zašto može natrijev metil silikat postići visokoučinkovita vodootporna i višenamjenska svojstva?
1. Misterij strukture silicij-kisik
Čarolija natrijevog metil silikata prvenstveno je posljedica jedinstvene strukture silicij-kisik njegovih aktivnih sastojaka. Veza silicij-kisik ima izuzetno jaku energiju veze, a ova stabilna kemijska veza daje proizvodu svojstvenu izvrsnu izvedbu. S molekularne razine, metilna skupina u molekuli natrijevog metil silikata je nepolarna. Kada se materijal tretira hidroizolacijskim sredstvom, te nepolarne skupine će biti raspoređene na površini materijala u skladu s načelom minimizacije površinske energije, tvoreći sučelje niske površinske energije, koje se može učinkovito oduprijeti invaziji vode, baš kao i stavljanje sloja čvrstog vodootpornog oklopa za materijal. Bilo da se suočavate s teškim vremenskim uvjetima jake kiše ili vlažnim okruženjem s visokom vlagom dugo vremena, materijal tretiran natrijevim metil silikatom može izolirati vlagu izvana i održati se suhim i stabilnim.
Što se tiče otpornosti na vremenske uvjete, stabilnost strukture silicij-kisik omogućuje joj prilagodbu različitim složenim i promjenjivim klimatskim uvjetima. U usporedbi s običnim vodootpornim materijalima, fluktuacija performansi tretiranog materijala koji sadrži natrijev metil silikat u ispitivanju ultraljubičastog zračenja vrlo je mala. Bilo da se radi o jakoj sunčevoj svjetlosti tijekom vrućeg ljeta, niskoj temperaturi tijekom hladne zime ili vjetru i kiši tijekom cijele godine, uvijek može održati stabilne performanse i neće pokvariti ili se pokvariti zbog promjena u vanjskom okruženju. Ova izvrsna otpornost na vremenske uvjete omogućuje tretiranim materijalima da zadrže dobre vodootporne učinke tijekom dugotrajne uporabe, uvelike produžujući životni vijek materijala. Tijekom procesa istraživanja, razvoja i proizvodnje, natrijev metil silikat se testira u ciklusima simuliranjem različitih ekstremnih klimatskih okruženja kako bi se osiguralo da proizvod može pokazati stabilnu otpornost na vremenske uvjete u različitim klimatskim uvjetima.
Otpornost na toplinu i otpornost na oksidaciju također su važne prednosti natrijevog metil silikata. U okruženju visoke temperature, molekularna struktura običnih vodootpornih materijala će omekšati i deformirati se, dok natrijev metil silikat može održati strukturnu stabilnost na visokim temperaturama i nastaviti igrati vodootpornu ulogu zbog svoje otpornosti na toplinu. U simuliranom ispitivanju visoke temperature u području zrakoplovstva, izolacijski materijal tretiran natrijevim metil silikatom radio je dugo vremena u okruženju visoke temperature bez očitog slabljenja vodonepropusnosti. Svojim dobrim antioksidativnim svojstvima zahvaljuje učinku barijere strukture silicij-kisik na molekule kisika. U eksperimentu ubrzane oksidacije, stupanj oksidacije materijala mnogo je niži nego kod običnih materijala, čime se učinkovito izbjegava degradacija performansi uzrokovana oksidacijom i dodatno osigurava dugoročna učinkovitost proizvoda. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. također dodaje posebne antioksidativne aditive za daljnje poboljšanje stabilnosti natrijevog metil silikata u okruženju s visokim sadržajem kisika. Kombinacija ove serije svojstava čini natrijev metil silikat jedinstvenim među mnogim kemijskim proizvodima i preferiranim hidroizolacijskim sredstvom u mnogim industrijama.
2. Mehanizam formiranja i jedinstvene prednosti vodonepropusnog filma
Kada se materijal tretira hidroizolacijskim sredstvom natrij metil silikata, dogodit će se niz izvrsnih kemijskih promjena. Nakon kontakta s ugljičnim dioksidom u zraku te potpune reakcije i sušenja, na površini materijala formirat će se sloj vodonepropusnog filma od organske silikonske smole s mrežom ili strukturom tijela. Ovaj proces uključuje složene kemijske reakcije: natrijev metil silikat najprije reagira s ugljičnim dioksidom i vodom u zraku kako bi se stvorila metil silicijeva kiselina, a zatim metil silicijeva kiselina prolazi kroz reakciju polikondenzacije tijekom isparavanja vode kako bi nastala organska silikonska smola s trodimenzionalnom mrežnom strukturom. Na mikroskopskoj razini, promatranje elektronskim mikroskopom pokazuje da su veze silicij-kisik u ovoj strukturi smole umrežene, poput čvrste mreže, koja može prodrijeti u materijal, omotati svaku sitnu česticu u sastavu materijala, potpuno odvojiti vodu od materijala, formirati neuništivu vodonepropusnu barijeru i pokazati snažan vodootporni učinak.
Najrevolucionarnija značajka ove vodonepropusne membrane je da ima izvrsnu propusnost zraka dok istovremeno postiže visoko učinkovitu vodonepropusnost i ne ometa drenažu materijala. U usporedbi s tradicionalnim vodonepropusnim materijalima, vodonepropusna membrana materijala tretiranog natrijevim metil silikatom ima veću poroznost i jednoliku raspodjelu veličine pora, što može omogućiti glatko ispuštanje vodene pare u obliku molekularne difuzije. U praktičnim primjenama, mnogi materijali moraju biti u stanju otpustiti višak vode i vlage na vrijeme, istovremeno održavajući vodonepropusnost kako bi se spriječila plijesan, truljenje i drugi problemi uzrokovani nakupljanjem vlage. Na primjer, kod obrade podrumskih zidova, nakon upotrebe natrijevog metil silikata, vlažnost zida se uvijek održava u sigurnom rasponu, a stopa rasta plijesni je uvelike smanjena, što ne samo da osigurava vodootporni učinak, već i održava normalnu učinkovitost upotrebe materijala. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. formirao je tim za istraživanje i razvoj sastavljen od stručnjaka za kemiju polimera i inženjera za materijale tijekom procesa razvoja proizvoda. Prilagođavanjem uvjeta reakcije i omjera aditiva, nakon brojnih eksperimenata i korištenjem tehnologije simulacije molekularne dinamike, precizno je kontrolirana mikrostruktura vodonepropusne membrane, te je na kraju učinak natrijevog metil silikata postigao savršenu ravnotežu između propusnosti zraka i vodonepropusnosti.
Natrijev metil silikat također ima funkciju mikro-ekspanzije i povećane gustoće. Tijekom procesa sušenja i otvrdnjavanja materijala, natrijev metil silikat reagira s produktima hidratacije cementa stvarajući ekspanzivne kristale. Ovi kristali rastu unutar materijala, uzrokujući lagano širenje materijala, ispunjavajući sitne pore i pukotine unutar materijala, čime se povećava gustoća materijala. U konstrukciji cestovne podloge, nakon dodatka natrijevog metil silikata, značajno se smanjuje poroznost osnovnog materijala, a koeficijent vodopropusnosti uvelike smanjuje. Ovo povećanje gustoće ne samo da dodatno poboljšava vodootpornost materijala, već također poboljšava čvrstoću i izdržljivost materijala.
3. Široki izgledi za primjenu u različitim područjima
S ovim izvrsnim svojstvima, natrijev metil silikat ima široke izglede za primjenu u mnogim područjima. U području građevinarstva može se koristiti za hidroizolaciju vanjskih zidova, krovova, podruma i drugih dijelova zgrada, učinkovito sprječavajući curenje kišnice i štiteći građevinsku konstrukciju. Uzimajući za primjer visoku stambenu zgradu, nakon korištenja natrijevog metil silikata za hidroizolaciju vanjskih zidova, nakon godina jakih kiša, nije došlo do curenja na zidu, a stopa pritužbi stanara značajno je pala. Kod obnove starih stambenih naselja za hidroizolaciju krova korišten je natrijev metil silikat koji je znatno produžio životni vijek krova.
U projektima očuvanja vode, može vodonepropusno zaštititi brane, kanale i druge objekte i produžiti vijek trajanja objekata za očuvanje vode. U nekim projektima kanala Projekta preusmjeravanja vode s juga na sjever, primjena natrijevog metil silikata uvelike je poboljšala učinak kanala protiv smrzavanja i otapanja. U okruženjima niske temperature, nakon višestrukih ciklusa smrzavanja i odmrzavanja, struktura kanala ostaje dobra.
U cestogradnji i mostogradnji može se koristiti za hidroizolaciju površine cesta i mostova, smanjenje erozije vode na cestovnim i mostovnim konstrukcijama te poboljšanje sigurnosti i trajnosti cesta i mostova. Nakon što je kolnik kolnika mosta tretiran natrijevim metil silikatom, stupanj oštećenja asfaltnog kolnika od vode značajno je smanjen, a ciklus održavanja znatno produljen. U izgradnji planinskih cesta, površina ceste tretirana natrijevim metil silikatom učinkovito se oduprla eroziji tijekom kišne sezone, a oštećenje ceste značajno je smanjeno.
U drugim industrijama, kao što su elektronika, odjeća, proizvodnja papira itd., natrijev metil silikat također igra važnu ulogu. U elektroničkoj industriji može se koristiti za vodootpornu obradu elektroničkih komponenti i zaštitu od vlage, zaštitu elektroničkih komponenti od vlage i osiguravanje normalnog rada elektroničke opreme. Nakon vodootporne ploče s natrijevim metil silikatom, razina vodootpornosti proizvoda znatno se poboljšava, a stopa popravaka nakon prodaje zbog prodora vode znatno se smanjuje. U proizvodnji pametnih satova, kućište tretirano natrijevim metil silikatom i dalje može normalno raditi nakon što je natopljeno u određenoj dubini vode.
U industriji odjeće, tkanine za odjeću mogu biti vodootporne, tako da odjeća ima dobre vodootporne performanse uz zadržavanje prozračnosti i udobnosti, zadovoljavajući potrebe nošenja potrošača u različitim okruženjima.
U industriji proizvodnje papira, papir može biti vodootporan kako bi se poboljšala vodootpornost i otpornost na vlagu papira i proširio raspon primjene papira. Nakon obrade s natrijevim metil silikatom, stopa zadržavanja nosivosti proizvedenih kartona u okruženju visoke vlažnosti znatno je poboljšana, što učinkovito poboljšava konkurentnost proizvoda. U proizvodnji papira za pakiranje hrane, otpornost papira na vlagu značajno je poboljšana nakon obrade natrijevim metil silikatom, učinkovito produžujući rok trajanja hrane.
