簡(jiǎn)介

生土材料具有蓄熱、調(diào)濕、吸聲和防火等良好性能,但由于材料本身孔隙率高,吸水性、吸濕性強(qiáng),在水的作用下強(qiáng)度與耐水性降低,極大地限制了生土建筑的發(fā)展。為了提高生土材料的耐水性,通常要摻入防水劑進(jìn)行改性。甲基硅酸鈉(sodium methylsilicate，簡(jiǎn)稱SM)是一種單組分固化型合成高分子防水材料，主要成分是甲基硅酸鹽,化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含甲基基團(tuán)(-CH)、硅氧鍵(Si-O)和鈉離子(Na?)，其防水機(jī)制是與空氣中的二氧化碳發(fā)生水化反應(yīng),脫水聚合生成具有疏水性的甲基硅氧烷聚合物,包裹在土壤表面,起到物理堵塞和化學(xué)憎水雙層防水作用。目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)甲基硅酸鈉材料改性做了一定的探索與研究。其中，通過(guò)對(duì)石膏材料摻入或噴涂甲基硅酸鈉，發(fā)現(xiàn)在脫硫石膏表面形成一層疏水性薄膜,顯著提升脫硫石膏的耐水性[1]。

甲基硅酸鈉的性狀

合成

將總共500克木薯淀粉加入2升塑料燒杯中，在高架攪拌器的攪拌下加入750毫升23°C的去離子水。一旦漿料均勻，通過(guò)將粉末噴灑在表面上緩慢加入20克甲基硅酸鈉。20克的總添加時(shí)間約為5分鐘，必須緩慢進(jìn)行，以避免局部高濃度。在水浴中將燒杯加熱至45°C，同時(shí)保持?jǐn)嚢?，并使其反?yīng)過(guò)夜（12小時(shí)）。然后用稀HCl（0.1N）調(diào)節(jié)漿液的pH值，使pH值在6.0至7.0之間。漿料通過(guò)紙過(guò)濾器過(guò)濾，所得濾餅用2L去離子水洗滌。將濕餅碎在一張牛皮紙上，讓其干燥過(guò)夜，或直到淀粉的含水量低于15%（以烤箱固體測(cè)量）得到標(biāo)題化合物甲基硅酸鈉[2]。

用途

對(duì)混凝土材料摻入或噴涂甲基硅酸鈉基團(tuán)(-CH)、硅氧鍵(Si-O)和鈉離子(Na?)，其防水機(jī)制是與空氣中的二氧化碳發(fā)生水化反應(yīng)，脫水聚合生成具有疏水性的甲基硅氧烷聚合物，包裹在土壤表面，起到物理堵塞和化學(xué)憎水雙層防水作用。目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)甲基硅酸鈉材料改性做了一定的探索與研究。其中，通過(guò)對(duì)石膏材料摻入或噴涂甲基硅酸鈉，發(fā)現(xiàn)在脫硫石膏表面形成一層疏水性薄膜，顯著提升脫硫石膏的耐水性。對(duì)混凝土材料摻入或噴涂甲基硅酸鈉后生成不溶性的網(wǎng)狀樹(shù)脂保護(hù)薄膜，阻隔離子滲透，無(wú)機(jī)鋁鹽生成膨脹性復(fù)鹽晶體，填充內(nèi)部孔隙，達(dá)到超疏水的防護(hù)效果[1]。

參考文獻(xiàn)

[1] 王崴,楊楊. 甲基硅酸鈉改性生土耐水性能試驗(yàn)及機(jī)理研究 [J]. 巖土工程技術(shù), 2026, 40 (01): 132-140. DOI:10.20265/j.cnki.issn.1007-2993.2024-0524.

[2] Modified starches for use in personal care applications Assignee: Akzo Nobel Chemicals International B.V. Inventors: Russell, Michael; et al. World Intellectual Property Organization.