メチルケイ酸ナトリウム（HLKNAL）

なぜできるのか ケイ酸メチルナトリウム 防水性と多機能性を高効率で実現？ ​

1. ケイ素と酸素の構造の謎

メチルケイ酸ナトリウムの魔法は主に、その有効成分のユニークなシリコン - 酸素構造によるものです。ケイ素と酸素の結合は非常に強い結合エネルギーを持ち、この安定した化学結合により製品本来の優れた性能が得られます。分子レベルで見ると、ケイ酸メチルナトリウム分子のメチル基は無極性です。材料が防水剤で処理されると、これらの非極性基は表面エネルギー最小化の原理に従って材料の表面に配置され、低表面エネルギー界面を形成します。これは、材料に固体の防水鎧の層を着るのと同じように、水の侵入に効果的に抵抗することができます。豪雨などの過酷な天候や、長時間にわたる高湿度の環境に直面しても、ナトリウムメチルシリケートで処理された材料は、外部からの湿気を隔離し、乾燥した安定した状態を保つことができます。 ​
耐候性の点では、シリコンと酸素の構造が安定しているため、複雑で変わりやすいさまざまな気候条件に適応できます。ケイ酸メチルナトリウムを配合した処理材は、一般的な防水材と比較して、紫外線照射試験における性能変動が非常に小さいです。暑い夏の強い日差しや寒い冬の低温、一年を通して雨風にさらされても、外部環境の変化による故障や劣化がなく、常に安定した性能を維持します。この優れた耐候性により、処理された材料は長期間の使用において良好な防水効果を維持することができ、材料の耐用年数が大幅に延長されます。研究開発および生産の過程において、ナトリウムメチルシリケートは、さまざまな気候条件下で製品が安定した耐候性を発揮できることを確認するために、さまざまな極端な気候環境をシミュレートするサイクルテストが行​​われます。 ​
耐熱性と耐酸化性もメチルケイ酸ナトリウムの重要な利点です。一般的な防水材は高温環境下では分子構造が軟化して変形してしまいますが、メチルケイ酸ナトリウムは高温でも構造安定性を維持し、耐熱性により防水機能を発揮し続けます。航空宇宙分野での模擬高温試験では、ケイ酸メチルナトリウムで処理した断熱材は、高温環境下でも明らかな防水性能の低下なく長期間使用できました。その優れた抗酸化特性は、酸素分子に対するシリコン - 酸素構造のバリア効果によるものです。加速酸化実験では、材料の酸化度が通常の材料よりもはるかに低いため、酸化による性能低下が効果的に回避され、製品の長期的な有効性がさらに保証されます。 Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. は、高酸素環境におけるメチルケイ酸ナトリウムの安定性をさらに向上させるために、特殊な酸化防止剤も添加しています。この一連の特性の組み合わせにより、メチルケイ酸ナトリウムは多くの化学製品の中でもユニークなものとなり、多くの業界で好まれる防水剤となっています。 ​

2. 防水膜の形成メカニズムと独自のメリット

ケイ酸メチルナトリウム系の防水剤で処理すると、絶妙な化学変化が起こります。空気中の二酸化炭素と接触し、十分に反応・乾燥すると、素材の表面に網目状または胴体状の有機シリコーン樹脂防水膜の層が形成されます。このプロセスは複雑な化学反応を伴います。まず、メチルケイ酸ナトリウムが空気中の二酸化炭素および水と反応してメチルケイ酸を生成し、次に水が蒸発する際にメチルケイ酸が重縮合反応を起こし、三次元網目構造を有する有機シリコーン樹脂を形成します。電子顕微鏡観察によると、この樹脂構造はシリコンと酸素の結合が緻密な網目のように架橋されており、材料内部に浸透し、構成材料中の微細な粒子をすべて包み込み、材料から水を完全に分離し、破壊できない防水バリアを形成し、強力な防水効果を発揮することがわかります。 ​
この防水膜の最大の特徴は、高効率の防水を実現しながら優れた通気性を有し、素材の排水性能を妨げないことです。ケイ酸メチルナトリウムで処理された材料の防水膜は、従来の防水材料に比べて気孔率が高く、細孔径分布が均一であるため、水蒸気が分子拡散の形でスムーズに排出されます。実際の用途では、多くの材料は、湿気の蓄積によって引き起こされるカビ、腐敗、その他の問題を防ぐために防水性を維持しながら、余分な水分や湿気を適時に排出できる必要があります。たとえば、地下室の壁の処理では、ケイ酸メチルナトリウムを使用した後、壁の湿度は常に安全な範囲に保たれ、カビの増殖速度が大幅に減少するため、防水効果が保証されるだけでなく、材料の通常の使用性能も維持されます。 Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd. は、製品開発プロセス中に高分子化学の専門家と材料エンジニアで構成される研究開発チームを編成しました。反応条件や添加剤の比率を調整し、実験を重ね、分子動力学シミュレーション技術を活用することで、防水膜の微細構造を精密に制御し、最終的にケイ酸ナトリウムメチルの性能を通気性と防水性の完璧なバランスに到達させました。 ​
メチルケイ酸ナトリウムには、微細膨張と密度増加の機能もあります。材料の乾燥と硬化のプロセス中に、メチルケイ酸ナトリウムがセメント水和生成物と反応して膨張性の結晶を生成します。これらの結晶は材料内で成長し、材料をわずかに膨張させ、材料内の小さな孔や亀裂を埋め、それによって材料の密度を高めます。道路基礎の建設において、ケイ酸メチルナトリウムを添加すると、基材の気孔率が大幅に減少し、透水係数が大幅に減少します。この密度の増加により、素材の防水性能がさらに向上するだけでなく、素材の強度と耐久性も向上します。

3. 分野を超えた応用の幅広い展望

これらの優れた特性により、メチルケイ酸ナトリウムは多くの分野で幅広い応用の可能性を秘めています。建築分野では、建物の外壁、屋根、地下室などの防水に使用され、雨漏りを効果的に防ぎ、建物の構造を保護します。高層住宅を例にとると、外壁防水にケイ酸メチルナトリウムを使用したところ、長年の大雨の後でも壁に雨漏りがなくなり、住民の苦情率が大幅に減少しました。古い住宅地の改修では、屋根の防水にケイ酸メチルナトリウムを使用し、屋根の耐用年数を大幅に延長しました。 ​
水利事業においては、ダムや運河などの防水を実現し、水利施設の長寿命化を実現します。南から北への分水プロジェクトの一部の水路プロジェクトでは、ケイ酸メチルナトリウムの適用により水路の不凍性能と解凍性能が大幅に向上しました。低温環境では、複数回の凍結融解サイクルの後でも、チャネル構造は良好な状態を保ちます。 ​
道路や橋の建設において、道路や橋の表面の防水、道路や橋の構造物への水の浸食を軽減し、道路や橋の安全性と耐久性を向上させるために使用できます。橋梁床版舗装をケイ酸メチルナトリウムで処理したところ、アスファルト舗装の水害の程度が大幅に軽減され、メンテナンスサイクルが大幅に延長されました。山岳道路の建設において、ケイ酸メチルナトリウムで処理された路面は雨期の侵食に効果的に抵抗し、道路の損傷が大幅に軽減されました。 ​
エレクトロニクス、衣料品、製紙などの他の産業でも、メチルケイ酸ナトリウムは重要な役割を果たしています。エレクトロニクス産業では、電子部品の防水および防湿処理に使用され、電子部品を湿気から保護し、電子機器の正常な動作を保証します。回路基板をケイ酸メチルナトリウムで防水処理すると、製品の防水レベルが大幅に向上し、浸水によるアフター修理率が大幅に減少します。スマートウォッチの製造において、ケイ酸メチルナトリウムで処理されたケースは、一定の水深環境に浸した後も正常に動作します。 ​
衣料品業界では、衣類の生地に防水加工を施すことで、通気性と快適性を維持しながら優れた防水性能を備え、さまざまな環境での消費者の着用ニーズに応えます。
製紙業界では、紙に防水処理を施すことで、紙の防水性能や防湿性能を向上させ、紙の用途範囲を広げることができます。ケイ酸メチルナトリウムによる処理後、高湿度環境における製造されたカートンの耐荷重保持率が大幅に向上し、製品の競争力が効果的に向上します。食品包装紙の製造において、メチルケイ酸ナトリウムで処理すると紙の防湿性能が大幅に向上し、食品の保存期間が効果的に延長されます。