化學改性水玻璃是現在常用的對水玻璃進行改性的一種方法，水玻璃的化學改性是往水玻璃中添加一種或數種其他物質,藉以阻緩水玻璃的老化,減少因老化而損失的粘結強度。改性劑與助粘結劑的主要區別在于:作為改性劑的添加劑是微量的。如聚丙烯酰胺,

只要添加0.2質量分數),而助粘結劑的添加量可以是水玻璃質量分數的幾倍或十幾倍。它們的區別在于添加物的分子結構是否與硅酸分子鏈相匹配。適宜用作水玻璃化學改性劑的化合物，須滿足以下四項要求:具有與硅羥基形成氫鍵的能力;具有一定的表面活性;在可溶范圍內,活性隨聚合度而增加;分子折疊后可將每平方納米內8～10個硅基覆蓋住。

改性劑加入水玻璃中,使硬化后的水玻璃膠粒細化或直接起增強作用,并有利于提高潰散性。因此改性劑在水玻璃粘結劑中能起以下作用。

1?阻緩老化

即在水玻璃固化時,控制硅酸凝膠膠粒的長大。

可通過在凝膠膠粒表面形成高分子保護層來達到。高分子改性劑靠氫鍵或靜電引力吸附在膠粒的表面,改變其表面位能和溶劑化能力,使水玻璃固化時獲得細小的凝膠膠粒,從而提高水玻璃的粘結強度。當然,這種阻緩的高分子其本身也能被CO2氣體硬化或引起膠凝就更好了。但改性劑無法直接用醋酸或有機酯,因為加入它們會使水玻璃膠凝。

2 粘結橋作用

即在改性水玻璃分子結構中,引入改性劑以增加分子結構中的物質密度和活性。當改性水玻璃分子結構中含有密度高和活性高的物質時,吹CO2之后,能形成更多的粘結橋,獲得高的粘結強度。

3 提高出砂作用

為使改性水玻璃在高溫時有適當的高溫強度和冷卻后有低的殘留強度，要求改性劑能在高溫時與水玻璃中的氧化納等形成高熔點（或形成冷卻時收縮值大、易產生斷裂）的化合物。同時要求具有這種作用的改性劑（或改性助劑），在常溫時也能促使水玻璃膠凝，有利于提高或至少不會消弱常溫粘結強度。

因此，水玻璃的化學改性既能提高型砂的常溫強度，又能降低殘留強度，使型砂具有好的綜合性能。水玻璃的化學改性花費不多但效果顯著，還可減少水玻璃的加入量，具有較大的經濟效益。