硅胶基础知识

基础知识之硅胶硅胶分无机硅胶和有机硅胶。有机硅胶属于合成橡胶中特种橡胶，其根据形态分为固态和液态。液态按硫化温度又分为室温硫化型和高温硫化型。无机硅胶的主要成份是二氧化硅，是一种由硅土中的硅酸钠与硫磺酸制成的无定形的机器制成品。它由自然界中存在的矿物经洗涤、加工后成为粒状或珠状。它的结构非常像一个海绵体，由互相连通的小孔构成一个有巨大的表面积的毛细孔吸附系统，能吸附和保存水气。在湿度为100%条件下，它能吸附并凝结相当于其自重40%的水气。作为干燥剂，硅胶的平均气孔尺寸为24埃（长度单位），它即使在温度大于105℃时仍能吸收潮气，但当温度大于38℃后，它的吸湿速度开始下降，它的最佳吸湿状态在21℃--32℃，即使相对湿度较高60%--90%时，也能使容器内的相对湿度维持在40%。由于硅胶化学性质安全，安全性很高，无毒与无腐蚀性，使得它被美国FDA机构批准可用于食品与制药工业。硅胶对包材的选择范围很广，一般有OPP/PE、PET/PE薄膜、无纺布、复合纸等。[硅胶特点]硅胶是一种高活性吸附材料，通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列后处理过程而制得。硅胶属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2．nH2o。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。硅胶根据其孔径的大小分为：大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶。由于孔隙结构的不同，因此它们的吸附性能各有特点。粗孔硅胶在相对湿度高的情况下有较高的吸附量，细孔硅胶则在相对湿度较低的情况下吸咐量高于粗孔硅胶，而B型硅胶由于孔结构介于粗、细孔之间，其吸附量也介于粗、细孔之间。大孔硅胶一般用作催化剂载体、消光剂、牙膏磨料等。因此应根据不同的用途选择不同的品种[硅胶安全性能]硅胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定，不燃烧。硅胶是一种非晶态二氧化硅，应控制车间粉尘含量不大于10mg/m3，需加强排风，操作时戴口罩。硅胶有很强的吸附能力，对人的皮肤能产生干燥作用，因此，操作时应穿戴好工作服。若硅胶进入眼中，需用大量的水冲洗，并尽快找医生治疗。蓝色硅胶由于含有少量的氯化钴，有毒，应避免和食品接触和吸入口中，如发生中毒事件应立即找医生治疗[硅胶贮存与包装]硅胶具有强的吸湿能力，因此应贮存在干燥地方，包装物与地面之间要有搁架。包装物有钢桶、纸桶、纸箱、塑料瓶、聚乙烯塑料复合袋、柔性集装袋等。具体包装规格见分类产品说明。运输过程中应避免雨淋、受潮和曝晒。硅胶基础知识一、概述硅橡胶Siliconerubber是一种分子链兼具有无机和有机性质的高分子弹性材料。它的分子链由硅原子和氧原子交替组成（-SI-O-SI-），硅氧键键能比一般橡胶的碳-碳键结合键能要大得多，这是硅橡胶具有很高热稳定性的主要原因之一。它的分子侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代的碳氢有机基团，早期，这种基团是甲基，后来，为了提高生胶的硫化活性及其它的改性，逐渐发展了要侧链上引入极少量的不饱和乙烯基（一般不超过0.5MOL%）或其它有机取代基团.这种低不饱和的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化和耐候老化性,对紫外线和臭氧的作用十分稳定.二、分类及发展1.按硫化机理硅橡胶可分为三大类A.有机过氧化物引发自由基交联型(热硫化型)B.缩聚反应型（室温硫化型）C.加成反应型2．近年来，国内外研发的几种典硅橡胶品种A．硅氮橡胶具有很的热稳定性，在430~480℃不分解，有的耐500℃以上的高温，其硫化胶可在350℃下使用几十个小时。B．聚二甲基硅氧烷-聚碳酯嵌段共聚物具有透明性高、耐热、耐紫外线等性能C．聚二甲基硅氧烷-聚氨酯嵌段共聚物具有抗凝血性优良的表面特性各特殊的机械强度。2.鉴于硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度偏低，耐酸碱性差，制造复杂产品时加工工艺性能差等缺点，近年来，进行了大量改性工作。归纳有以下几种。①对硅橡胶分子结构的改进，开展有机硅与其它单体或聚合物的共聚，以获得新性能的共聚物，例如有机硅和聚硅酸酯的嵌段共聚物，作为选择气膜，有机硅和EP橡胶共混物（曰本信越SEP）,其特性介于硅橡胶乙丙橡胶之间.②提高使用性能:随着生胶性能的改进和配合技术的发展，研制成高强度、高撕裂、低压缩变形等性能良好以及耐高温、耐超低温、阻燃、导热、，热吸缩性硅橡胶等各种专用性强的新品种。③改善加工性能、研制了不需二段硫化硅橡胶、颗粒硅橡胶（又称粉末橡胶）以及基于含乙烯基聚硅氧烷和含氧硅氧烷之间的催化加成反应，发展了硅橡胶液体注射成型系统。三、性能（一）卓越的耐高、低温性硅橡胶具有最宽广的工作温度范围（-100～350℃）但必须指出的是，硅橡胶耐高温温密闭老化性能很差，即在隔绝空气，特别是有水同时存在时，会引起硅橡机械强度的迅速下降，甚至裂解成低分子物。这一缺点可以通过添加特殊耐热稳定剂——铈的化合物。（二）优异的耐臭氧老化，耐氧老化，耐候老化性能硅橡胶胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后，性能无显著变化。（三）优良的电绝缘性能燃烧后生成的二氧化硅仍为绝缘体，它的耐电晕性和耐电弧性极为良好。（四）特殊的表面性能和生理惰性：硅橡胶的表面能比大多数有机材料低，因此，它具有低吸湿性，长期浸于水中其吸水率仅１％，物理机械性能不下降，防霉性能良好，此外，它对材料不粘，可起隔离作用。硅橡胶无味，无毒，对人体无不良影响。（五）高透气性室温下对N2，O2和空气的透过量比NR高30～40倍，它还具有对气体渗透的选择性能，对Ｏ2的透过性是N21倍。（六）特种硅橡胶的耐油，耐辐射，耐燃烧性能。（1）耐油性：对脂肪族，芳香族和氯化烃类溶剂，石油基的各种燃料油，润滑油，液压油等在常温和高温下稳定性很好，对乙醇，丙酮等有很好抗耐性。（2）阻燃性使用阻燃剂可制得。（3）耐辐射四、硫化型硅橡胶分子量40~60万的硅橡胶，采用过氧化物作硫化剂硅橡胶的基本物性中文俗称：硅橡胶英文全称：Siliconerubber性能：硅橡胶由硅、氧原子形成主链，侧链为含碳基团，用量最大的是侧链为乙烯基的硅橡胶。既耐热，又耐寒，使用温度在－100～300℃之间，它具有优异的耐气候性和耐臭氧性以及良好的绝缘性。缺点是强度低，抗撕裂性能差，耐磨性能也差。用途：耐高温绝缘密封、医用材料、高压电缆、粘合剂、精密模具、隔离胶。硅橡胶主要用于航空工业、电气工业、食品工业及医疗工业等方面。硅橡胶的应用简介硅橡胶是含有硅氧键（Si-O）的线型高分子弹性体，因而具有很高的热稳定性。并具有优异的耐臭氧老化、氧老化、光老化和天候老化的性能，同时具有优良的电绝缘性能、防霉性能和高透气性能，可以制作很多模型制品，如各种O型圈、垫片、皮碗、油封、活门、减震器及膜片等。由于硅橡胶具有生理惰性、无毒，与其他材料无粘着能力，并能经受多次蒸煮消毒的特点，广泛用于医疗卫生和食品工业方面，如人造心脏瓣膜、人造喉、人造血管、奶嘴和药瓶塞等。作为各种电子管或电气元件的涂层、密封，具有防潮、避尘、防震以及改进电性能的效果。硅橡胶发展简介自1943年美国道康宁（DC）公司首先实现有机氯硅烷工业化生产以来，经过50多年的发展，在当今国际有机硅市场上形成DC、GE、R-P、Wacker、信越公司五强的新局面，有机硅产品品种规格多达5000余种，产量和销售额与日俱增。近30年来，有机硅工业产品的增长率保持在8％～15％，远远超过一般国家国民经济的增长率。目前有机硅在我国的应用已很广泛，数量和品种持续增长，应用领域不断拓宽，我国已成为有机硅产品最具潜力的市场。硅胶的基本知识［特点］硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2•nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。硅胶根据其孔径的大小分为：大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶。由于孔隙结构的不同，因此它们的吸附性能各有特点。粗孔硅胶在相对湿度高的情况下有较高的吸附量，细孔硅胶则在相对湿度较低的情况下吸附量高于粗孔硅胶，而B型硅胶由于孔结构介于粗、细孔硅胶之间，其吸附量也介于粗、细孔之间。大孔硅胶一般用作催化剂载体、消光剂、牙膏磨料等。因此应根据不同的用途选择不同的品种。硅胶吸附水份后，可以用曝晒、烧焙、风干等方法再生。［安全性能］硅胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定、无毒。硅胶有很强的吸附能力，对人的皮肤能产生干燥作用。若硅胶进入眼中，需用大量水冲洗，并尽快找医生治疗。蓝色硅胶由于含有少量的氯化钴，有毒，应避免和食品接触和吸入口中，如发生中毒事件应立即找医生治疗。[主要用途］利用硅胶具有强力吸附能迅速有效地吸附密封包装内的水分、化学性质稳定、无毒无害的特点；加之近年来不断的创新开发，各种硅胶已被大量用于药物提纯、DNA分离、食品干燥、高精电子、高级化妆品、污水净化、啤酒提纯、高级涂料以及树脂生产或保存等方面。在我们日常生活和生产经营活动中，硅胶被经常用于以下几方面：精密光学仪器、电子电器的干燥防霉包装；皮具干燥方面，如放置于皮衣、皮袋、皮鞋内起到干燥保质的作用；食品干燥方面，多见于放在饼干及油炸类食品中，以保证食品松脆；药品干燥方面，放于药瓶内，确保药品延长保存期；集装箱干燥：运输的集装箱在不同纬度上会形成箱里的“内雨”，如果您使用硅胶干燥剂，它能吸附相当于自身重量的水份，对远洋运输长达50天的过程中，可以有效地降低露点而使集装箱的凝水现象得到控制。宾馆用物品类，如放置在衣柜中，鞋中和床下，吸附各种异味，保持空气干爽清新。啤酒硅胶性状：啤酒硅胶是一种非晶态多微孔结构的固体粉末，孔径为8-16nm，化学分子式为mSiO2•nH2O，不溶于水和任何溶剂，除苛性碱和氢氟酸外，不与任何酸、碱、盐起反应，无毒、无味、不燃烧、不爆炸，具有强的热、冷稳定性，对人体无害。主要用于啤酒工业。功能：1.啤酒硅胶具有大的比表面和无数适宜的微孔结构,可能在几分钟内把造成啤酒浑浊的蛋白质吸附，经过滤除去，可延长啤酒贮藏期180-240天，防止啤酒出现冷浑浊。2.不影响啤酒泡沫和口味。啤酒硅胶的物化性质决定了它对啤酒泡沫和口味毫无影响，实践也证明了啤酒硅胶是世界啤酒行业公认的最安全的啤酒稳定剂。3.提高助滤效果。啤酒硅胶化学性质稳定，不含啤酒可溶物，其表面积和多微孔结构均大大优于硅藻土，是很好的助滤剂，辅助硅藻土过滤能使啤酒更明亮、更清澈。蓝色硅胶性状：蓝色硅胶分为蓝胶指示剂、变色硅胶和蓝胶，外观为蓝色或浅蓝色玻璃状颗粒，根据颗粒形状可分为球形和块状两种，具有硅胶吸附防潮的作用，并可随吸湿量的增加，自身颜色由蓝色变紫色，最后变成浅红色，既指示环境的湿度，也直观显示是否仍有防潮作用。用途：1.主要用于仪器、仪表、设备等在密闭条件下的吸潮防锈。2.与普通硅胶干燥剂配合使用，指示干燥剂的吸潮程度和判断环境的相对湿度。作为包装用硅胶干燥剂，广泛用于精密仪器、皮革、服装、食品、药品和家用电器等。硅溶胶性状：硅溶胶属胶体溶液，无臭、无毒，分子式可表示为mSiO2nH2O.1.由于胶体粒子微细(10-20nm)，有相当大的比表面积，粒子本身无色透明，不影响被覆盖物的本色。2.粘度较低，水能渗透的地方都能渗透，因此和其它物质混合时分散性和渗透性都非常好。3.当硅溶胶水份蒸发时，胶体粒子牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合，是很好的粘合剂。用途：1.用作各种耐火材料粘结剂，具有粘结力强、耐高温(1500-1600°C),等特点。2.用于涂料工业，能使涂料牢固，又能抗污防尘、耐老化、防火等功能。3.用于薄壳精密铸造，可使壳型强度大、铸造光洁度高。用其造型比水玻璃造型质量好，代替硅酸乙酯造型可降低成本和改善操作条件。4.硅溶胶有较高的比表面积，可用于催化剂