Kenapa bisa natrium metil silikat mencapai sifat tahan air dan multifungsi dengan efisiensi tinggi?
1. Misteri struktur silikon-oksigen
Keajaiban natrium metil silikat terutama disebabkan oleh struktur silikon-oksigen unik dari bahan aktifnya. Ikatan silikon-oksigen memiliki energi ikatan yang sangat kuat, dan ikatan kimia yang stabil ini memberikan kinerja yang sangat baik pada produk. Dari tingkat molekuler, gugus metil dalam molekul natrium metil silikat bersifat non-polar. Ketika material diolah dengan bahan anti air, gugus non-polar ini akan tersusun pada permukaan material sesuai dengan prinsip minimalisasi energi permukaan, membentuk antarmuka energi permukaan yang rendah, yang secara efektif dapat menahan invasi air, seperti halnya memasang lapisan pelindung kedap air yang kokoh pada material. Baik menghadapi cuaca buruk seperti hujan lebat atau lingkungan lembab dengan kelembapan tinggi dalam waktu lama, bahan yang diolah dengan natrium metil silikat dapat mengisolasi kelembapan dari luar dan menjaganya tetap kering dan stabil.
Dalam hal ketahanan terhadap cuaca, stabilitas struktur silikon-oksigen memungkinkannya beradaptasi dengan berbagai kondisi iklim yang kompleks dan dapat berubah. Dibandingkan dengan bahan tahan air biasa, fluktuasi kinerja bahan yang diolah yang mengandung natrium metil silikat dalam pengujian radiasi ultraviolet sangat kecil. Baik itu terik sinar matahari di musim panas, suhu rendah di musim dingin, atau angin dan hujan sepanjang tahun, kinerjanya selalu stabil dan tidak akan rusak atau rusak karena perubahan lingkungan eksternal. Ketahanan cuaca yang sangat baik ini memungkinkan bahan yang diolah mempertahankan efek kedap air yang baik selama penggunaan jangka panjang, sehingga sangat memperpanjang masa pakai bahan tersebut. Selama penelitian, pengembangan, dan proses produksi, natrium metil silikat diuji dalam siklus dengan mensimulasikan berbagai lingkungan iklim ekstrem untuk memastikan bahwa produk dapat memberikan ketahanan cuaca yang stabil dalam kondisi iklim yang berbeda.
Ketahanan panas dan ketahanan oksidasi juga merupakan keuntungan penting dari natrium metil silikat. Dalam lingkungan bersuhu tinggi, struktur molekul bahan kedap air biasa akan melunak dan berubah bentuk, sedangkan natrium metil silikat dapat menjaga stabilitas struktural pada suhu tinggi dan terus berperan kedap air karena tahan panas. Dalam simulasi uji suhu tinggi di bidang kedirgantaraan, bahan insulasi yang diolah dengan natrium metil silikat bekerja untuk waktu yang lama di lingkungan bersuhu tinggi tanpa pelemahan kinerja kedap air yang jelas. Sifat antioksidannya yang baik disebabkan oleh efek penghalang struktur silikon-oksigen pada molekul oksigen. Dalam percobaan oksidasi yang dipercepat, bilangan oksidasi bahan jauh lebih rendah dibandingkan bahan biasa, yang secara efektif menghindari penurunan kinerja yang disebabkan oleh oksidasi dan selanjutnya menjamin efektivitas produk dalam jangka panjang. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. juga menambahkan aditif antioksidan khusus untuk lebih meningkatkan stabilitas natrium metil silikat dalam lingkungan dengan oksigen tinggi. Kombinasi rangkaian sifat ini menjadikan natrium metil silikat unik di antara banyak produk kimia dan bahan anti air pilihan di banyak industri.
2. Mekanisme pembentukan dan keunggulan unik film tahan air
Ketika bahan tersebut diolah dengan bahan anti air natrium metil silikat, serangkaian perubahan kimia yang luar biasa akan terjadi. Setelah kontak dengan karbon dioksida di udara dan bereaksi serta mengering sepenuhnya, lapisan film tahan air resin silikon organik dengan jaring atau struktur tubuh akan terbentuk pada permukaan material. Proses ini melibatkan reaksi kimia yang kompleks: natrium metil silikat pertama bereaksi dengan karbon dioksida dan air di udara untuk menghasilkan asam metil silikat, dan kemudian asam metil silikat mengalami reaksi polikondensasi selama penguapan air untuk membentuk resin silikon organik dengan struktur jaringan tiga dimensi. Pada tingkat mikroskopis, pengamatan mikroskop elektron menunjukkan bahwa ikatan silikon-oksigen pada struktur resin ini bersifat ikatan silang, seperti jaring rapat, yang dapat menembus ke dalam material, membungkus setiap partikel kecil dalam bahan komposisi, memisahkan air sepenuhnya dari bahan, membentuk penghalang kedap air yang tidak dapat dihancurkan, dan menunjukkan efek kedap air yang kuat.
Fitur paling inovatif dari membran kedap air ini adalah ia memiliki permeabilitas udara yang sangat baik sekaligus mencapai kedap air dengan efisiensi tinggi, dan tidak menghalangi kinerja drainase material. Dibandingkan dengan bahan kedap air tradisional, membran kedap air dari bahan yang diolah dengan natrium metil silikat memiliki porositas yang lebih tinggi dan distribusi ukuran pori yang seragam, yang memungkinkan uap air dikeluarkan dengan lancar dalam bentuk difusi molekul. Dalam penerapan praktisnya, banyak bahan yang harus mampu membuang kelebihan air dan kelembapan tepat waktu dengan tetap menjaga kedap air untuk mencegah jamur, pembusukan, dan masalah lain yang disebabkan oleh akumulasi kelembapan. Misalnya, dalam perawatan dinding basement, setelah menggunakan natrium metil silikat, kelembapan dinding selalu dijaga dalam kisaran aman, dan laju pertumbuhan jamur sangat berkurang, yang tidak hanya menjamin efek kedap air, tetapi juga menjaga penggunaan normal kinerja material. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. membentuk tim penelitian dan pengembangan yang terdiri dari ahli kimia polimer dan insinyur material selama proses pengembangan produk. Dengan menyesuaikan kondisi reaksi dan rasio aditif, setelah banyak percobaan, dan menggunakan teknologi simulasi dinamika molekul, struktur mikro membran kedap air dikontrol secara tepat, dan akhirnya kinerja natrium metil silikat mencapai keseimbangan sempurna antara permeabilitas udara dan kedap air.
Natrium metil silikat juga memiliki fungsi ekspansi mikro dan peningkatan kepadatan. Selama proses pengeringan dan pengawetan material, natrium metil silikat bereaksi dengan produk hidrasi semen untuk menghasilkan kristal ekspansif. Kristal-kristal ini tumbuh di dalam material, menyebabkan material sedikit mengembang, mengisi pori-pori kecil dan retakan di dalam material, sehingga meningkatkan kepadatan material. Dalam konstruksi dasar jalan, setelah penambahan natrium metil silikat, porositas bahan dasar berkurang secara signifikan, dan koefisien permeabilitas air sangat berkurang. Peningkatan kepadatan ini tidak hanya semakin meningkatkan kinerja kedap air material, namun juga meningkatkan kekuatan dan daya tahan material.
3. Prospek luas untuk aplikasi lintas bidang
Dengan sifat luar biasa ini, natrium metil silikat mempunyai prospek penerapan yang luas di banyak bidang. Di bidang konstruksi, dapat digunakan untuk kedap air pada dinding luar, atap, basement dan bagian bangunan lainnya, efektif mencegah kebocoran air hujan dan melindungi struktur bangunan. Ambil contoh bangunan tempat tinggal bertingkat tinggi, setelah menggunakan natrium metil silikat untuk membuat dinding luar kedap air, setelah bertahun-tahun diguyur hujan lebat, tidak ada kebocoran pada dinding, dan tingkat keluhan warga menurun secara signifikan. Dalam renovasi kawasan pemukiman lama, natrium metil silikat digunakan untuk membuat atap kedap air, yang secara signifikan memperpanjang umur atap.
Dalam proyek pemeliharaan air, dapat membuat bendungan, kanal, dan fasilitas lainnya kedap air serta memperpanjang masa pakai fasilitas pemeliharaan air. Di beberapa proyek saluran dari Proyek Pengalihan Air Selatan ke Utara, penerapan natrium metil silikat telah sangat meningkatkan kinerja anti-pembekuan dan pencairan saluran. Di lingkungan bersuhu rendah, setelah beberapa siklus pembekuan-pencairan, struktur saluran tetap baik.
Dalam konstruksi jalan dan jembatan, dapat digunakan untuk membuat permukaan jalan dan jembatan kedap air, mengurangi erosi air pada struktur jalan dan jembatan, serta meningkatkan keamanan dan ketahanan jalan dan jembatan. Setelah perkerasan dek jembatan diolah dengan natrium metil silikat, tingkat kerusakan air pada perkerasan aspal berkurang secara signifikan, dan siklus pemeliharaan diperpanjang. Dalam pembangunan jalan pegunungan, permukaan jalan yang diberi natrium metil silikat secara efektif menahan erosi pada musim hujan, dan kerusakan jalan berkurang secara signifikan.
Di industri lain, seperti elektronik, pakaian, pembuatan kertas, dll, natrium metil silikat juga memainkan peran penting. Dalam industri elektronik, dapat digunakan untuk perawatan komponen elektronik yang tahan air dan tahan lembab, melindungi komponen elektronik dari kelembapan dan memastikan pengoperasian normal peralatan elektronik. Setelah papan sirkuit kedap air dengan natrium metil silikat, tingkat kedap air produk meningkat pesat, dan tingkat perbaikan purna jual karena masuknya air sangat berkurang. Dalam produksi jam tangan pintar, casing yang diolah dengan natrium metil silikat masih dapat berfungsi normal setelah direndam di lingkungan kedalaman air tertentu.
Dalam industri pakaian, kain pakaian dapat kedap air, sehingga pakaian tersebut memiliki kinerja tahan air yang baik dengan tetap menjaga sirkulasi udara dan kenyamanan, memenuhi kebutuhan pemakaian konsumen di lingkungan yang berbeda.
Dalam industri pembuatan kertas, kertas dapat dibuat kedap air untuk meningkatkan kinerja kertas tahan air dan tahan lembab serta memperluas jangkauan aplikasi kertas. Setelah pengolahan dengan natrium metil silikat, tingkat retensi kapasitas dukung beban karton yang diproduksi di lingkungan dengan kelembaban tinggi meningkat pesat, yang secara efektif meningkatkan daya saing produk. Dalam produksi kertas kemasan makanan, kinerja kertas tahan lembab meningkat secara signifikan setelah diolah dengan natrium metil silikat, sehingga secara efektif memperpanjang umur simpan makanan.
