Warum kann Natriummethylsilikat hocheffiziente wasserdichte und multifunktionale Eigenschaften erzielen?
1. Das Geheimnis der Silizium-Sauerstoff-Struktur
Der Zauber von Natriummethylsilikat beruht vor allem auf der einzigartigen Silizium-Sauerstoff-Struktur seiner Wirkstoffe. Die Silizium-Sauerstoff-Bindung verfügt über eine extrem starke Bindungsenergie und diese stabile chemische Bindung verleiht dem Produkt eine hervorragende Leistungsfähigkeit. Auf molekularer Ebene ist die Methylgruppe im Natriummethylsilikatmolekül unpolar. Wenn das Material mit dem Imprägniermittel behandelt wird, ordnen sich diese unpolaren Gruppen nach dem Prinzip der Minimierung der Oberflächenenergie auf der Oberfläche des Materials an und bilden eine Grenzfläche mit niedriger Oberflächenenergie, die dem Eindringen von Wasser wirksam widerstehen kann, genau wie das Anbringen einer Schicht einer festen wasserdichten Panzerung für das Material. Unabhängig davon, ob es dem Wetter mit starkem Regen oder einer feuchten Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit über einen längeren Zeitraum ausgesetzt ist, kann das mit Natriummethylsilikat behandelte Material die Feuchtigkeit von außen isolieren und sich selbst trocken und stabil halten.
Im Hinblick auf die Witterungsbeständigkeit ermöglicht die Stabilität der Silizium-Sauerstoff-Struktur die Anpassung an verschiedene komplexe und wechselnde klimatische Bedingungen. Im Vergleich zu gewöhnlichen wasserdichten Materialien ist die Leistungsschwankung des behandelten Materials, das Natriummethylsilikat enthält, bei UV-Strahlungstests sehr gering. Ob starkes Sonnenlicht im heißen Sommer, niedrige Temperaturen im kalten Winter oder Wind und Regen das ganze Jahr über – es kann immer eine stabile Leistung aufrechterhalten und wird aufgrund von Veränderungen in der äußeren Umgebung nicht ausfallen oder sich verschlechtern. Diese hervorragende Witterungsbeständigkeit ermöglicht es den behandelten Materialien, auch bei längerem Gebrauch eine gute Wasserdichtigkeit beizubehalten, was die Lebensdauer der Materialien erheblich verlängert. Während des Forschungs-, Entwicklungs- und Produktionsprozesses wird Natriummethylsilikat in Zyklen getestet, indem verschiedene extreme Klimaumgebungen simuliert werden, um sicherzustellen, dass das Produkt unter verschiedenen klimatischen Bedingungen eine stabile Wetterbeständigkeit aufweisen kann.
Hitzebeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit sind ebenfalls wichtige Vorteile von Natriummethylsilikat. In einer Umgebung mit hohen Temperaturen erweicht und verformt sich die Molekularstruktur gewöhnlicher wasserdichter Materialien, während Natriummethylsilikat aufgrund seiner Hitzebeständigkeit die strukturelle Stabilität bei hohen Temperaturen aufrechterhalten und weiterhin eine wasserdichte Rolle spielen kann. Im simulierten Hochtemperaturtest im Luft- und Raumfahrtbereich funktionierte das mit Natriummethylsilikat behandelte Isoliermaterial lange Zeit in einer Hochtemperaturumgebung ohne offensichtliche Beeinträchtigung der Wasserdichtigkeit. Seine guten antioxidativen Eigenschaften sind auf die Barrierewirkung der Silizium-Sauerstoff-Struktur auf Sauerstoffmoleküle zurückzuführen. Im beschleunigten Oxidationsexperiment ist der Oxidationsgrad des Materials viel niedriger als bei gewöhnlichen Materialien, wodurch der durch Oxidation verursachte Leistungsabfall wirksam vermieden und die langfristige Wirksamkeit des Produkts zusätzlich sichergestellt wird. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. fügt außerdem spezielle antioxidative Zusätze hinzu, um die Stabilität von Natriummethylsilikat in einer Umgebung mit hohem Sauerstoffgehalt weiter zu verbessern. Die Kombination dieser Eigenschaften macht Natriummethylsilikat einzigartig unter vielen chemischen Produkten und zum bevorzugten Imprägniermittel in vielen Branchen.
2. Der Bildungsmechanismus und die einzigartigen Vorteile wasserdichter Folien
Wenn das Material mit einem Imprägniermittel aus Natriummethylsilikat behandelt wird, kommt es zu einer Reihe exquisiter chemischer Veränderungen. Nach dem Kontakt mit Kohlendioxid in der Luft und der vollständigen Reaktion und Trocknung bildet sich auf der Oberfläche des Materials eine Schicht aus wasserfestem Film aus organischem Silikonharz mit einer Netz- oder Körperstruktur. Bei diesem Prozess handelt es sich um komplexe chemische Reaktionen: Natriummethylsilikat reagiert zunächst mit Kohlendioxid und Wasser in der Luft zu Methylkieselsäure, anschließend geht Methylkieselsäure bei der Verdunstung von Wasser eine Polykondensationsreaktion ein und es entsteht ein organisches Silikonharz mit dreidimensionaler Netzwerkstruktur. Auf mikroskopischer Ebene zeigt die elektronenmikroskopische Beobachtung, dass die Silizium-Sauerstoff-Bindungen in dieser Harzstruktur wie ein dichtes Netz vernetzt sind, das in das Material eindringen, jedes winzige Partikel im Zusammensetzungsmaterial umhüllen, das Wasser vollständig vom Material trennen, eine unzerstörbare wasserdichte Barriere bilden und eine starke wasserdichte Wirkung zeigen kann.
Das bahnbrechendste Merkmal dieser wasserdichten Membran ist, dass sie eine hervorragende Luftdurchlässigkeit aufweist, gleichzeitig eine hocheffiziente Wasserdichtigkeit erreicht und die Entwässerungsleistung des Materials nicht beeinträchtigt. Im Vergleich zu herkömmlichen wasserdichten Materialien weist die wasserdichte Membran des mit Natriummethylsilikat behandelten Materials eine höhere Porosität und eine gleichmäßige Porengrößenverteilung auf, wodurch Wasserdampf reibungslos in Form einer molekularen Diffusion abgeführt werden kann. In der Praxis müssen viele Materialien in der Lage sein, überschüssiges Wasser und Feuchtigkeit rechtzeitig abzuleiten und gleichzeitig wasserdicht zu bleiben, um Schimmel, Fäulnis und andere durch Feuchtigkeitsansammlung verursachte Probleme zu verhindern. Beispielsweise wird bei der Behandlung von Kellerwänden nach der Verwendung von Natriummethylsilikat die Wandfeuchtigkeit immer in einem sicheren Bereich gehalten und die Schimmelwachstumsrate stark reduziert, was nicht nur die wasserdichte Wirkung gewährleistet, sondern auch die normale Gebrauchsleistung des Materials aufrechterhält. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. bildete während des Produktentwicklungsprozesses ein Forschungs- und Entwicklungsteam bestehend aus Polymerchemie-Experten und Materialingenieuren. Durch die Anpassung der Reaktionsbedingungen und des Verhältnisses der Additive nach vielen Experimenten und mithilfe der Molekulardynamik-Simulationstechnologie konnte die Mikrostruktur der wasserdichten Membran präzise gesteuert werden, und schließlich erreichte die Leistung von Natriummethylsilikat ein perfektes Gleichgewicht zwischen Luftdurchlässigkeit und Wasserdichtigkeit.
Natriummethylsilikat hat auch die Funktion der Mikroexpansion und Erhöhung der Dichte. Während des Trocknungs- und Aushärtungsprozesses des Materials reagiert Natriummethylsilikat mit Zementhydratationsprodukten und erzeugt expansive Kristalle. Diese Kristalle wachsen im Inneren des Materials, wodurch sich das Material leicht ausdehnt, die winzigen Poren und Risse im Inneren des Materials füllt und dadurch die Dichte des Materials erhöht. Beim Bau des Straßenunterbaus wird nach der Zugabe von Natriummethylsilikat die Porosität des Grundmaterials deutlich reduziert und der Wasserdurchlässigkeitskoeffizient stark reduziert. Diese Erhöhung der Dichte verbessert nicht nur die Wasserdichtigkeit des Materials weiter, sondern verbessert auch die Festigkeit und Haltbarkeit des Materials.
3. Breite Perspektiven für bereichsübergreifende Anwendungen
Aufgrund dieser hervorragenden Eigenschaften bietet Natriummethylsilikat breite Anwendungsaussichten in vielen Bereichen. Im Baubereich kann es zur Abdichtung von Außenwänden, Dächern, Kellern und anderen Gebäudeteilen eingesetzt werden, um das Austreten von Regenwasser wirksam zu verhindern und die Gebäudestruktur zu schützen. Am Beispiel eines Wohnhochhauses gab es nach der Verwendung von Natriummethylsilikat zur Abdichtung der Außenwände nach Jahren starken Regens keine Undichtigkeiten an der Wand und die Beschwerdequote der Bewohner sank deutlich. Bei der Sanierung alter Wohngebiete wurde Natriummethylsilikat zur Dachabdichtung eingesetzt, was die Lebensdauer des Daches deutlich verlängerte.
Bei Wasserschutzprojekten kann es Dämme, Kanäle und andere Anlagen wasserdicht machen und die Lebensdauer von Wasserschutzanlagen verlängern. Bei einigen Kanalprojekten des Süd-Nord-Wasserumleitungsprojekts hat die Anwendung von Natriummethylsilikat die Frostschutz- und Auftauleistung des Kanals erheblich verbessert. In Umgebungen mit niedrigen Temperaturen bleibt die Kanalstruktur auch nach mehreren Gefrier-Tau-Zyklen gut.
Im Straßen- und Brückenbau kann es zur Abdichtung der Straßen- und Brückenoberfläche, zur Reduzierung der Wassererosion an Straßen- und Brückenbauwerken sowie zur Verbesserung der Sicherheit und Haltbarkeit von Straßen und Brücken eingesetzt werden. Nachdem die Fahrbahndecke der Brücke mit Natriummethylsilikat behandelt wurde, wurde das Ausmaß der Wasserschäden an der Asphaltdecke deutlich reduziert und der Wartungszyklus erheblich verlängert. Beim Bau von Bergstraßen hielt die mit Natriummethylsilikat behandelte Straßenoberfläche der Erosion in der Regenzeit wirksam stand und die Straßenschäden wurden deutlich reduziert.
Auch in anderen Branchen wie Elektronik, Bekleidung, Papierherstellung usw. spielt Natriummethylsilikat eine wichtige Rolle. In der Elektronikindustrie kann es zur wasserdichten und feuchtigkeitsbeständigen Behandlung elektronischer Komponenten verwendet werden, um elektronische Komponenten vor Feuchtigkeit zu schützen und den normalen Betrieb elektronischer Geräte sicherzustellen. Nachdem die Leiterplatte mit Natriummethylsilikat wasserdicht gemacht wurde, wird die Wasserdichtigkeit des Produkts erheblich verbessert und die Reparaturrate nach dem Verkauf aufgrund von Wassereintritt wird erheblich reduziert. Bei der Herstellung von Smartwatches kann das mit Natriummethylsilikat behandelte Gehäuse auch nach dem Einweichen in eine bestimmte Wassertiefenumgebung noch normal funktionieren.
In der Bekleidungsindustrie können Bekleidungsstoffe wasserdicht gemacht werden, sodass die Kleidung eine gute Wasserdichtigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung von Atmungsaktivität und Komfort aufweist und so den Tragebedürfnissen der Verbraucher in verschiedenen Umgebungen gerecht wird.
In der Papierindustrie kann Papier wasserfest gemacht werden, um die Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit des Papiers zu verbessern und den Anwendungsbereich von Papier zu erweitern. Nach der Behandlung mit Natriummethylsilikat wird die Beibehaltung der Tragfähigkeit der hergestellten Kartons in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit erheblich verbessert, was die Wettbewerbsfähigkeit des Produkts effektiv verbessert. Bei der Herstellung von Lebensmittelverpackungspapier wird die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Papiers nach der Behandlung mit Natriummethylsilikat deutlich verbessert, wodurch die Haltbarkeit von Lebensmitteln effektiv verlängert wird.
