簡介

生土材料具有蓄熱、調濕、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,在水的作用下強度與耐水性降低,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行改性。甲基硅酸鈉(sodium methylsilicate，簡稱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,化學結構中包含甲基基團(-CH)、硅氧鍵(Si-O)和鈉離子(Na?)，其防水機制是與空氣中的二氧化碳發(fā)生水化反應,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憎水雙層防水作用。目前國內學者對甲基硅酸鈉材料改性做了一定的探索與研究。其中，通過對石膏材料摻入或噴涂甲基硅酸鈉，發(fā)現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克的總添加時間約為5分鐘，必須緩慢進行，以避免局部高濃度。在水浴中將燒杯加熱至45°C，同時保持攪拌，并使其反應過夜（12小時）。然后用稀HCl（0.1N）調節(jié)漿液的pH值，使pH值在6.0至7.0之間。漿料通過紙過濾器過濾，所得濾餅用2L去離子水洗滌。將濕餅碎在一張牛皮紙上，讓其干燥過夜，或直到淀粉的含水量低于15%（以烤箱固體測量）得到標題化合物甲基硅酸鈉[2]。

用途

對混凝土材料摻入或噴涂甲基硅酸鈉基團(-CH)、硅氧鍵(Si-O)和鈉離子(Na?)，其防水機制是與空氣中的二氧化碳發(fā)生水化反應，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憎水雙層防水作用。目前國內學者對甲基硅酸鈉材料改性做了一定的探索與研究。其中，通過對石膏材料摻入或噴涂甲基硅酸鈉，發(fā)現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。對混凝土材料摻入或噴涂甲基硅酸鈉后生成不溶性的網狀樹脂保護薄膜，阻隔離子滲透，無機鋁鹽生成膨脹性復鹽晶體，填充內部孔隙，達到超疏水的防護效果[1]。

參考文獻

[1] 王崴,楊楊. 甲基硅酸鈉改性生土耐水性能試驗及機理研究 [J]. 巖土工程技術, 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.