Ως σημαντική ανόργανη χημική πρώτη ύλη, η απόδοση αντοχής στην υγρασία του εννεαένυδρου μεταπυριτικού νατρίου επηρεάζει άμεσα τη σταθερότητα αποθήκευσης και το αποτέλεσμα εφαρμογής. Το σύστημα αντοχής στην υγρασία σχεδιάζεται με προσομοίωση της φυσικής διαδικασίας υγροποίησης. Ο πυρήνας της χημικής μεθόδου υγροποίησης είναι η δημιουργία ενός συνεργιστικού μηχανισμού κατευθυνόμενης απορρόφησης υγρασίας και δομής σταθερότητας πλέγματος. Αυτή η μέθοδος ξεπερνά τους περιορισμούς των παραδοσιακών μεθόδων φυσικής απομόνωσης και παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα στους τομείς της χημικής βιομηχανίας και των δομικών υλικών.
Κατά τη διαδικασία παρασκευής, η αναλογία πρώτης ύλης παίζει καθοριστικό ρόλο στην πορώδη δομή και την επιφανειακή δραστηριότητα του προϊόντος. Τα πειραματικά δεδομένα δείχνουν ότι όταν ο συντελεστής της διαλύματος πυριτικού νατρίου ελέγχεται στην περιοχή 3,2-3,4, η τρισδιάστατη δομή δικτύου που σχηματίζεται έχει το καλύτερο φαινόμενο τριχοειδούς. Η διαβάθμιση θερμοκρασίας του αντιδραστήρα πρέπει να ελέγχεται σε στάδια. Τα αρχικά 65±2℃ προάγουν την πολυμερισμό τετραεδρικών πυριτίου-οξυγόνου, τα μεσαία 82℃ επιταχύνουν τη μετανάστευση ιόντων νατρίου και η θερμοκρασία μειώνεται στους 45℃ στο μεταγενέστερο στάδιο για την επίτευξη κατευθυνόμενης ανάπτυξης κρυστάλλων. Η τιμή pH ρυθμίζεται με τη μέθοδο δυναμικής ισορροπίας. Ο ρυθμός προσθήκης υδροχλωρικού οξέος ελέγχεται με ακρίβεια από την αντλία μέτρησης για τη διατήρηση του συστήματος σε ένα ασθενές αλκαλικό περιβάλλον 8,6-9,0.
Η εισαγωγή τροποποιητών οργανοπυριτίου στη διαδικασία κρυστάλλωσης είναι το κλειδί για την τεχνολογία. Μελέτες έχουν δείξει ότι η προσθήκη 0,3% κατά βάρος γ-αμινοπροπυλτριαιθοξυσιλάνης μπορεί να αυξήσει τη γωνία επαφής του προϊόντος σε 112°, διατηρώντας παράλληλα τη διαπερατότητα υδρατμών κάτω από 0,15g/(m²·h). Η καμπύλη ελέγχου θερμοκρασίας του προγράμματος χρησιμοποιείται στο στάδιο της ξήρανσης υπό κενό: στο αρχικό στάδιο, η θερμοκρασία αυξάνεται στους 80℃ με ρυθμό 5℃/min και η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή για 2 ώρες για την απομάκρυνση του ελεύθερου νερού. στο δεύτερο στάδιο, η θερμοκρασία αυξάνεται αργά στους 105℃ με 0,5℃/min και το νερό κρυστάλλωσης απομακρύνεται για 4 ώρες. Υπό αυτή τη διαδικασία, η περιεκτικότητα σε υγρασία του προϊόντος είναι σταθερή στο 8,7±0,2%.
Η ανάλυση μικροδομής δείχνει ότι ένα προστατευτικό στρώμα νανο-κλίμακας σιλoξανίου σχηματίζεται στην επιφάνεια του βελτιστοποιημένου προϊόντος και το πλάτος μισής κορυφής του χαρακτηριστικού πικ στο φάσμα XRD μειώνεται κατά 32%, υποδεικνύοντας ότι η ακεραιότητα των κρυστάλλων βελτιώνεται σημαντικά. Τα δεδομένα δοκιμής BET επιβεβαιώνουν ότι η ειδική επιφάνεια μειώνεται από 25m²/g των συμβατικών προϊόντων σε 12m²/g και η κατανομή μεγέθους πόρων συγκεντρώνεται στην περιοχή 2-5nm. Αυτή η συμπυκνωμένη δομή εμποδίζει αποτελεσματικά τη διείσδυση των μορίων νερού. Ο ρυθμός απώλειας βάρους της καμπύλης θερμοβαρυμετρικής ανάλυσης στην περιοχή 150-300℃ μειώθηκε από 9,8% σε 4,2%, αποδεικνύοντας ότι η θερμική σταθερότητα του συστήματος αντοχής στην υγρασία έχει ενισχυθεί.
Στην πραγματική δοκιμή εφαρμογής, το επεξεργασμένο εννεαένυδρο μεταπυριτικό νάτριο εκτέθηκε σε σχετική υγρασία 85% για 240 ώρες και ο ρυθμός συσσωμάτωσης μειώθηκε από 47% στην ομάδα ελέγχου σε κάτω από 8%. Τα δεδομένα εφαρμογής στον τομέα των δομικών υλικών δείχνουν ότι ο αρχικός χρόνος πήξης του τσιμέντου πυριτικού άλατος που προστίθεται με 3% τροποποιημένα προϊόντα παρατείνεται κατά 25 λεπτά και η αντοχή σε θλίψη στις 28 ημέρες αυξάνεται κατά 6,2MPa. Αυτές οι βελτιώσεις απόδοσης οφείλονται στην ακριβή ρύθμιση του συστήματος αντοχής στην υγρασία στη διαδικασία αντίδρασης ενυδάτωσης, η οποία όχι μόνο καθυστερεί την πρόωρη ενυδάτωση, αλλά και εξασφαλίζει την μεταγενέστερη ανάπτυξη αντοχής.