什么是硅膠制品，硅膠的應(yīng)用 硅膠的基本信息
名稱：硅膠
別名：硅橡膠
英文名稱：Silicon dioxide
英文別名：Silica gel; Silica
分子式：H2O3Si
分子量：60.08
CAS 登錄號：CAS# 112926-00-8
EINECS 登錄號：231-545-4
密度：1.19-1.35
詞語解釋:
化學(xué)式xsio 2·yh
2o。透明或乳白色粒狀固體。具有開放的多孔結(jié)構(gòu),吸附性強(qiáng),能吸附多種物質(zhì)。如吸收水分,吸濕量約達(dá)40%。如加入氯化鈷,干燥時(shí)呈藍(lán)色,吸水后呈紅色。可再生反復(fù)使用。
一般來說，硅膠按其性質(zhì)及組分可分為有機(jī)硅膠和無機(jī)硅膠兩大類。
無機(jī)硅膠是一種高活性吸附材料，通常是用硅酸鈉和硫酸反應(yīng)，并經(jīng)老化、酸泡等一系列后處理過程而制得。硅膠屬非晶態(tài)物質(zhì)，其化學(xué)分子式為mSiO2
．nH2O。不溶于水和任何溶劑，無毒無味，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，除強(qiáng)堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。各種型號的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結(jié)構(gòu)。硅膠的化學(xué)組份和物理結(jié)構(gòu)，決定了它具有許多其它同類材料難以取代的特點(diǎn)：吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機(jī)械強(qiáng)度等。硅膠比表面積研究是非常重要的，硅膠比表面積檢測數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測出來的結(jié)果才是真實(shí)可靠的，國內(nèi)目前有很多儀器只能做直接對比法的檢測，現(xiàn)在國內(nèi)也被淘汰了。目前國內(nèi)外比表面積測試統(tǒng)一采用多點(diǎn)BET法，國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標(biāo)準(zhǔn)都是以BET測試方法為基礎(chǔ)的，請參看我國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T
19587-2004）-氣體吸附BET原理測定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。
硅膠根據(jù)其孔徑的大小分為：大孔硅膠、粗孔硅膠、B型硅膠、細(xì)孔硅膠。由于孔隙結(jié)構(gòu)的不同，因此它們的吸附性能各有特點(diǎn)。粗孔硅膠在相對濕度高的情況下有較高的吸附量，細(xì)孔硅膠則在相對濕度較低的情況下吸咐量高于粗孔硅膠，而B型硅膠由于孔結(jié)構(gòu)介于粗、細(xì)孔之間，其吸附量也介于粗、細(xì)孔之間。大孔硅膠一般用作催化劑載體、消光劑、牙膏磨料等。因此應(yīng)根據(jù)不同的用途選擇不同的品種。
安全性能
硅膠主要成分是二氧化硅，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不燃燒。硅膠是一種非晶態(tài)二氧化硅，應(yīng)控制車間粉塵含量不大于10毫克/立方米 ，需加強(qiáng)排風(fēng)，操作時(shí)戴口罩。
硅膠有很強(qiáng)的吸附能力，對人的皮膚能產(chǎn)生干燥作用，因此，操作時(shí)應(yīng)穿戴好工作服。若硅膠進(jìn)入眼中，需用大量的水沖洗，并盡快找醫(yī)生治療。
藍(lán)色硅膠由于含有少量的氯化鈷，有毒，應(yīng)避免和食品接觸和吸入口中，如發(fā)生中毒事件應(yīng)立即找醫(yī)生治療。
硅膠在使用過程中因吸附了介質(zhì)中的水蒸汽或其他有機(jī)物質(zhì)，吸附能力下降，可通過再生后重復(fù)使用。
一、硅膠吸附水蒸汽后的再生
硅膠吸附水份后，可通過熱脫附方式將水份除去，加熱的方式有多種，如電熱爐、煙道余熱加熱及熱風(fēng)干燥等。
脫附加熱的溫度控制在120–180℃為宜，對于藍(lán)膠指示劑、變色硅膠、DL型藍(lán)色硅膠則控制在100–120℃為宜。各種工業(yè)硅膠再生時(shí)的最高溫度不應(yīng)超過以下限度：
粗孔硅膠不得高于600℃；
細(xì)孔硅膠不得高于200℃；
藍(lán)膠指標(biāo)劑（或變色硅膠）不得高于120℃；
硅鋁膠不得高于350℃。
再生后的硅膠，其水份一般控制在2%以下即可重新投入使用。
二、硅膠吸附有機(jī)雜質(zhì)后的再生
⒈ 焙燒法
對于粗孔硅膠，可放在焙燒爐內(nèi)逐漸升溫至500–600℃，約經(jīng)6—8小時(shí)至膠粒呈白色或黃褐色即可。對細(xì)孔硅膠，焙燒溫度不能超過200℃。
⒉ 漂洗法
將硅膠在飽和水蒸汽中吸附達(dá)到飽和后放熱水中浸泡漂洗，并可結(jié)合使用洗滌劑以除去廢油或其它有機(jī)雜質(zhì)，再經(jīng)凈水洗滌后烘干脫水。
⒊ 溶劑沖洗法
根據(jù)硅膠吸附有機(jī)物種類，選用適當(dāng)?shù)娜軇⿲⑽皆诠枘z內(nèi)的有機(jī)物溶出，然后將硅膠加熱以脫除溶劑。
三、硅膠再生應(yīng)注意的問題
⒈ 烘干再生時(shí)應(yīng)注意掌握逐漸提高溫度，以免劇烈干燥引起膠粒炸裂，降低回收率。
⒉
對硅膠焙燒再生時(shí)，溫度過高會(huì)引起硅膠孔結(jié)構(gòu)的變化而明顯降低其吸附效果，影響使用價(jià)值。對于藍(lán)膠指示劑或變色硅膠，脫附再生的溫度應(yīng)不超過120℃，否則會(huì)因顯色劑逐步氧化而失去顯色作用。
⒊ 經(jīng)再生后的硅膠一般應(yīng)過篩除去微細(xì)顆粒，以使顆粒均勻。
貯存與包裝
硅膠具有強(qiáng)的吸濕能力，因此應(yīng)貯存在干燥地方，包裝物與地面之間要有擱架。包裝物有鋼桶、紙桶、紙箱、塑料瓶、聚乙烯塑料復(fù)合袋、柔性集裝袋等。運(yùn)輸過程中應(yīng)避免雨淋、受潮和曝曬。
有機(jī)硅膠
有機(jī)硅膠產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)單元是由硅－氧鏈節(jié)構(gòu)成的，側(cè)鏈則通過硅原子與其他各種有機(jī)基團(tuán)相連。因此，在有機(jī)硅產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中既含有”有機(jī)基團(tuán)”，又含有”無機(jī)結(jié)構(gòu)”，這種特殊的組成和分子結(jié)構(gòu)使它集有機(jī)物的特性與無機(jī)物的功能于一身。與其他高分子材料相比，有機(jī)硅產(chǎn)品的最突出性能是：
1．耐溫特性
有機(jī)硅產(chǎn)品是以硅－氧（Si－O）鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的，C－C鍵的鍵能為82.6千卡/克分子，Si－O鍵的鍵能在有機(jī)硅中為121千卡/克分子，所以有機(jī)硅產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性高，高溫下（或輻射照射）分子的化學(xué)鍵不斷裂、不分解。有機(jī)硅不但可耐高溫，而且也耐低溫，可在一個(gè)很寬的溫度范圍內(nèi)使用。無論是化學(xué)性能還是物理機(jī)械性能，隨溫度的變化都很小。
2．耐候性
有機(jī)硅產(chǎn)品的主鏈為－Si－O－，無雙鍵存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。有機(jī)硅具有比其他高分子材料更好的熱穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。有機(jī)硅中自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年。
3．電氣絕緣性能
有機(jī)硅產(chǎn)品都具有良好的電絕緣性能，其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅，而且它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此，它們是一種穩(wěn)定的電絕緣材料，被廣泛應(yīng)用于電子、電氣工業(yè)上。有機(jī)硅除了具有優(yōu)良的耐熱性外，還具有優(yōu)異的拒水性，這是電氣設(shè)備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障。
4．生理惰性
聚硅氧烷類化合物是已知的最無活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化，與動(dòng)物體無排異反應(yīng)，并具有較好的抗凝血性能。
5．低表面張力和低表面能
有機(jī)硅的主鏈?zhǔn)秩犴�，其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚�，因此，比同分子量的碳�(xì)浠衔镎扯鹊�，表面張力弱，表面能小，成膜能力�?qiáng)。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤滑、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能。
四、有機(jī)硅的用途
由于有機(jī)硅具有上述這些優(yōu)異的性能，因此它的應(yīng)用范圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術(shù)、軍事技術(shù)部門的特種材料使用，而且也用于國民經(jīng)濟(jì)各部門，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)到：建筑、電子電氣、紡織、汽車、機(jī)械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫(yī)藥醫(yī)療等。
五、有機(jī)硅的分類
有機(jī)硅主要分為硅橡膠、硅樹脂、硅油三大類。
六、硅橡膠分類
硅橡膠主要分為室溫硫化硅橡膠,高溫硫化硅橡膠
室溫硫化硅橡膠簡介及其分類
室溫硫化硅橡膠（RTV）是六十年代問世的一種新型的有機(jī)硅彈性體，這種橡膠的最顯著特點(diǎn)是在室溫下無須加熱、如壓即可就地固化，使用極其方便。因此，一問世就迅成為整個(gè)有機(jī)硅產(chǎn)品的一個(gè)重要組成部分�，F(xiàn)在室溫硫化硅橡膠已廣泛用作粘合劑、密封劑、防護(hù)涂料、灌封和制模材料，在各行各業(yè)中都有它的用途。
室溫硫化硅橡膠按其包裝方式可分為單組分和雙組分室溫硫化硅橡膠，按硫化機(jī)理又可分為縮合型和加成型。因此，室溫硫化硅橡膠按成分、硫化機(jī)理和使用工藝不同可分為三大類型，即單組分室溫硫化硅橡膠、雙組分縮合型室溫硫化硅橡膠和雙組分加成型室溫硫化硅橡膠。這三種系列的室溫硫化硅橡膠各有其特點(diǎn)：單組分室溫硫化硅橡膠的優(yōu)點(diǎn)是使用方便，但深部固化速度較困難；雙組分室溫硫化硅橡膠的優(yōu)點(diǎn)是固化時(shí)不放熱,收縮率很小，不膨脹，無內(nèi)應(yīng)力，固化可在內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行，可以深部硫化；加成型室溫硫化硅橡膠的硫化時(shí)間主要決定于溫度，因此，利用溫度的調(diào)節(jié)可以控制其硫化速度。
在眾多的合成橡膠中，硅橡膠是在其中的佼佼者。它具有無味無毒，不怕高溫和抵御嚴(yán)寒的特點(diǎn)，在攝氏三百度和零下九十度時(shí)“泰然自若”、“面不改色”，仍不失原有的強(qiáng)度和彈性。硅橡膠還有良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化學(xué)穩(wěn)定性等。由于具有了這些優(yōu)異的性能，使得硅橡膠在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中獲得了十分廣泛又重要的用途。近些年來，由醫(yī)院、科研單位和工廠共同協(xié)作，試制成功了多種硅橡膠醫(yī)療用品。
硅橡膠防噪音耳塞：佩戴舒適，能很好的阻隔噪音，保護(hù)耳膜。
硅橡膠胎頭吸引器：操作簡便，使用安全，可根據(jù)胎兒頭部大小變形，吸引時(shí)胎兒頭皮不會(huì)被吸起，可避免頭皮血腫和顱內(nèi)損傷等弊病，能大大減輕難產(chǎn)孕婦分娩時(shí)的痛苦。
硅橡膠人造血管：具有特殊的生理機(jī)能，能做到與人體“親密無間”，人的機(jī)體也不排斥它，經(jīng)過一定時(shí)間，就會(huì)與人體組織完全事例起來穩(wěn)定性極為良好。
硅橡膠鼓膜修補(bǔ)片：其片薄而柔軟，光潔度和韌性都良好。是修補(bǔ)耳膜的理想材料，且操作簡便，效果頗佳。
此外還有硅橡膠人造氣管、人造肺、人造骨、硅橡膠十二指腸管等，功效都十分理想。
|
