简介
生土材料具有蓄热、调湿、吸声和防火等良好性能,但由于材料本身孔隙率高,吸水性、吸湿性强,在水的作用下强度与耐水性降低,极大地限制了生土建筑的发展。为了提高生土材料的耐水性,通常要掺入防水剂进行改性。甲基硅酸钠(sodium methylsilicate，简称SM)是一种单组分固化型合成高分子防水材料，主要成分是甲基硅酸盐,化学结构中包含甲基基团(-CH)、硅氧键(Si-O)和钠离子(Na⁺)，其防水机制是与空气中的二氧化碳发生水化反应,脱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,起到物理堵塞和化学憎水双层防水作用。目前国内学者对甲基硅酸钠材料改性做了一定的探索与研究。其中，通过对石膏材料掺入或喷涂甲基硅酸钠，发现在脱硫石膏表面形成一层疏水性薄膜,显著提升脱硫石膏的耐水性[1]。
甲基硅酸钠的性状
合成
将总共500克木薯淀粉加入2升塑料烧杯中，在高架搅拌器的搅拌下加入750毫升23°C的去离子水。一旦浆料均匀，通过将粉末喷洒在表面上缓慢加入20克甲基硅酸钠。20克的总添加时间约为5分钟，必须缓慢进行，以避免局部高浓度。在水浴中将烧杯加热至45°C，同时保持搅拌，并使其反应过夜（12小时）。然后用稀HCl（0.1N）调节浆液的pH值，使pH值在6.0至7.0之间。浆料通过纸过滤器过滤，所得滤饼用2L去离子水洗涤。将湿饼碎在一张牛皮纸上，让其干燥过夜，或直到淀粉的含水量低于15%（以烤箱固体测量）得到标题化合物甲基硅酸钠[2]。
用途
对混凝土材料掺入或喷涂甲基硅酸钠基团(-CH)、硅氧键(Si-O)和钠离子(Na⁺)，其防水机制是与空气中的二氧化碳发生水化反应，脱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，起到物理堵塞和化学憎水双层防水作用。目前国内学者对甲基硅酸钠材料改性做了一定的探索与研究。其中，通过对石膏材料掺入或喷涂甲基硅酸钠，发现在脱硫石膏表面形成一层疏水性薄膜，显著提升脱硫石膏的耐水性。对混凝土材料掺入或喷涂甲基硅酸钠后生成不溶性的网状树脂保护薄膜，阻隔离子渗透，无机铝盐生成膨胀性复盐晶体，填充内部孔隙，达到超疏水的防护效果[1]。
参考文献
[1] 王崴,杨杨. 甲基硅酸钠改性生土耐水性能试验及机理研究 [J]. 岩土工程技术, 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.