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硅胶常识

硅膠原料認識


矽橡膠原料介紹

硅胶别名:硅酸凝胶,是一种高活性吸附材料,属非晶态物质。硅胶主要成分是二氧化硅,化学性质稳定,不燃烧。

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東莞市龍欣矽橡膠制品有限公司一直使用的都是環保的原料,常使用在矽橡膠手鏈,嬰兒用品,廚房用品,成人用品,開關按鍵等,出品標準,讓客戶放心使用

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基本信息

名称:硅胶

别名:氧化硅胶或硅酸凝胶

英文名称:Silica gel; Silica

分子式:xSiO2·yH2O

分子量:60.08

CAS 登录号:CAS# 112926-00-8

EINECS 登录号:231-545-4


词语解释


化学式xSiO2·yH2O。透明或乳白色粒状固体。具有开放的多孔结构,吸附性强,能吸附多种物质。在水玻璃的水溶液中加入稀硫酸(或盐酸)并静置,便成为含水硅酸凝胶而固态化。以水洗清除溶解在其中的电解质Na+和SO4 2-( Cl-)离子,干燥后就可得硅胶。如吸收水分,部分硅胶吸湿量约达40%,甚至300%。用于气体干燥,气体吸收,液体脱水,色层分析等,也用做催化剂。如加入氯化钴,干燥时呈蓝色,吸水后呈红色。可再生反复使用。

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10毫克/立方米,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,有潜在毒性,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。

硅胶在使用过程中因吸附了介质中的水蒸汽或其他有机物质,吸附能力下降,可通过再生后重复使用。

安全术语:S22 Do not breathe dust. 切勿吸入粉尘。

专业术语

比表面:是指每克硅胶所具有的表面积,包括内部微孔表面积和外表面积之和。——单位:平方米/克

孔容:每克硅胶内部孔隙的总体积。——单位:毫升/克(ml/g)

孔径:是指硅胶内部微孔的直径。——单位:埃(A 0 )或纳米(nm) 1nm=10A 0

吸附量:硅胶在一定相对湿度下吸附水蒸气达到饱和,此时吸附水蒸气的量称吸附量。——单位:%

堆积密度:硅胶的质量与其所堆积空间体积之比。——单位:克/升 (g/l)

PH值:硅胶PH值是指经过一定条件处理,含有一定比例的硅胶水溶液的PH值。

比电阻:是表示硅胶纯度的一个指标。比电阻本身定义是溶液在1cm距离的电阻。硅胶的比电阻是指经过一定条件处理后,硅胶中水溶性电解质的溶出,用电导测定溶液的比电阻。比电阻愈高则反映硅胶所含水溶性电解质量愈低。——单位:欧姆.厘米(Ω.cm)

磨耗率:是硅胶耐磨强度的一个指标。是指在一定条件下硅胶磨耗的损失量。——单位:%

遇水不炸裂率:是指耐水硅胶耐水度的一个指标。——单位:% [1] 




分类

编辑

一般来说,硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶无机硅胶两大类。

无机硅胶

无机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,家庭用做干燥剂,湿度调节剂,除臭剂等;工业用作油烃脱色剂,催化剂载体,变压吸附剂等;精细化工用分离提纯剂,啤酒稳定剂,涂料增稠剂,牙膏摩擦剂,消光剂等。

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。

无机硅胶根据其用途 ,还可以分为啤酒硅胶变压吸附硅胶医用硅胶变色硅胶硅胶干燥剂、硅胶开口剂、牙膏用硅胶等。

细孔硅胶


细孔硅胶

细孔硅胶为无色或微黄色透明状玻璃体,它的基本质量参数如下:平均孔距 2.0-3.0nm ,比表面 650-800㎡ /g,孔容0.35-0.4ml/g,比热0.92KJ/kg.℃,导热系数0.63KJ/m. hr .℃。

用途:适用于干燥,防潮,防锈。可防止仪器,仪表,武器弹药,电器设备,药品,食品,纺织品及其他各种包装物品受潮,也可用做催化剂载体以及有机化合物的脱水精制。因其具有堆积密度高和低湿度下吸湿效果明显的特点,可以用作空气净化剂以控制空气湿度。在海运途中也有广泛的应用,因为货物在运输过程中常因湿度大而受潮变质,用该产品可有效的去湿防潮,使货物的质量得到保障。细孔硅胶还常用于两层平行密封窗板之间的除湿,可保持两层玻璃的通明度。

B型硅胶

性状:B型硅胶为乳白色透明或半透明球状或块状颗粒。B型胶孔结构介于粗孔硅胶、细孔硅胶之间。基本质量参数:孔容为0.60—0.85ml/g,平均孔径为4.5—7.0nm,比表面为450—650m2/g。

用途:主要用作空气湿度调节剂、催化剂及载体、宠物垫料,以及用作层析硅胶等精细化工产品的原料。

粗孔硅胶

粗孔硅胶又叫C型硅胶,是硅胶的一种,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。粗孔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。

粗孔硅胶外观呈白色,有块状、球状和微球形三类产品。粗孔球形硅胶主要用于气体净化剂、干燥剂及绝缘油的除酸剂等;粗孔块状硅胶主要用于催化剂载体、干燥剂、气体和液体净化剂等。

无机硅胶用途

硅胶可以用来作干燥剂,而且可以重复使用。硅胶是由硅酸凝胶mSiO2·nH2O适当脱水而成的颗粒大小不同的多孔物质。具有开放的多孔结构,比表面(单位质量的表面积)很大,能吸附许多物质,是一种很好的干燥剂、吸附剂和催化剂载体。硅胶的吸附作用主要是物理吸附,可以再生和反复使用。 在碱金属硅酸盐(如硅酸钠)溶液中加酸,使之酸化,再加入一定量的电解质进行搅拌,即生成硅酸凝胶;或者在较浓的硅酸钠溶液中加酸或铵盐也能生成硅酸凝胶。将硅酸凝胶静置几小时使之老化,然后用热水洗去可溶性盐类,在60~70℃下烘干并在约300℃时活化,即可得硅胶。 将硅酸凝胶用氯化钴溶液浸泡后再烘干和活化,可得变色硅胶。用它作干燥剂时,吸水前是蓝色,吸水后变红色,从颜色的变化可以看出吸水程度,以及是否需要再生处理。硅胶还广泛用于蒸气的回收、石油的精炼和催化剂的制备等方面。硅胶还能用来做手机壳,具有极其高的防摔性

有机硅胶

有机硅胶是一种有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。

有机硅主要分为硅橡胶、硅树脂、硅油、硅烷偶联剂四大类。

硅胶制品根据成型工艺的不同可以分为三大类系

模压硅胶制品

模压硅胶制品通常是通过高温模具在放入添加硫化剂的固体硅胶原料后通过硫化机台施加压力,高温硫成固体化成型的,模压硅胶的硬度通常在30°C-70°C。原料配合色膏按照潘通色卡号调出颜色,模具的形状决定了模压硅胶制品的形状,模压硅胶制品是硅胶行业中运用最广泛的一种。主要用于只做硅胶工业配件,按键,硅胶礼品,硅胶手环,硅胶手表,钥匙包,手机套,硅胶厨具,硅胶垫,冰格,蛋糕模等等。

挤出硅胶制品

挤出硅胶制品通常是通过挤出机器挤压硅胶成型的,一般挤出硅胶形状是长条的,管状的可随意裁剪,但是挤出硅胶的形状有局限性,在医疗器械,食品机械中广泛使用。

液态硅胶制品

液态硅胶制品是通过硅胶注塑喷射成型的,产品柔软,硬度可以达到10°C-40°C,因其柔软的特性,在仿真人体器官,医疗硅胶胸垫,等广泛运用。

特种硅胶制品

特种硅胶制品是根据硅胶的化学特性或者一些辅助原料的添加,特种硅胶制品还可具有耐高温(最高可达330度),食品级(完全符合美国FDA,LFGB标准),医疗级,阻燃级,通过添加辅助原料还可以具有,夜光,负离子,变色,等特性。

有机硅性能

有机硅胶产品的基本结构单元是由硅-氧链节构成的,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此,在有机硅产品的结构中既含有"有机基团",又含有"无机结构",这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。与其他高分子材料相比,有机硅产品的

最突出性能是:

1.耐温特性

有机硅产品是以硅-氧(Si-O)键为主链结构的,C-C键的键能为82.6千卡/克分子,Si-O键的键能在有机硅中为121千卡/克分子,所以有机硅产品的热稳定性高,高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温,而且也耐低温,可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化都很小。

2.耐候性

有机硅产品的主链为-Si-O-,无双键存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。

3.电气绝缘性能

有机硅产品都具有良好的电绝缘性能,其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅,而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此,它们是一种稳定的电绝缘材料,被广泛应用于电子、电气工业上。有机硅除了具有优良的耐热性外,还具有优异的拒水性,这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。

4.生理惰性

聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。它们十分耐生物老化,与动物体无排异反应,并具有较好的抗凝血性能。

5.低表面张力和低表面能

有机硅的主链十分柔顺,其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因:疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。

有机硅胶的用途

由于有机硅具有上述这些优异的性能,因此它的应用范围非常广泛。它


硅胶

不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用,而且也用于国民经济各部门,其应用范围已扩到:建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。



黏度

科技名词解释:液体,拟液体或拟固体物质抗流动的体积特性,即受外力作用而流动时,分子间所呈现的内摩擦或流动内阻力。 通常情况下黏度和硬度成正比。

硬度

材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。硅橡胶具有10至80的邵氏硬度范围,这就给予设计师以充分的自由来选择所需的硬度,以最佳地实现特定的功能。对聚合物基材、填充物和助剂进行不同比例的混合可以实现各种中间的硬度值。同样地,加热固化的时间和温度同样也能改变硬度,而不会破坏其他的物理特征。

拉伸强度

拉伸强度是指造成一块橡胶材料样品撕裂时每个范围单位上所需的力。热加硫型固态有机硅橡胶拉伸强度范围介于4.0-12.5MPa之间。氟硅橡胶拉伸强度范围介于8.7-12.1MPa之间。液体硅橡胶的拉伸强度范围介于3.6-11.0MPa之间。

撕裂强度

在有切口的样品上施加力量时阻碍切口或刻痕扩大的抵抗力。即使切开后置于极高的扭应力下,热加硫型固态硅橡胶也能不被撕裂。热加硫型固态硅橡胶撕裂强度范围介于9-55 kN/m之间。氟硅橡胶撕裂强度范围介于17.5-46.4 kN/m之间。液体硅橡胶撕裂强度范围介于11.5-52 kN/m之间。

伸长率

通常是指“极限破裂伸长”或者当样品断裂时相对于原长度的所增长的百分比。热加硫型固态硅橡胶一般的伸长率范围在90到1120%之间。氟硅橡胶一般的伸长率在159到699%之间。液体硅橡胶一般的伸长率在220到900%之间。不同的加工方法和硬化剂的选择都能很大程度地改变其伸长率。硅橡胶的伸长率和温度有很大关系。

操作时间

操作时间从胶体加入硫化剂的那一刻开始计算。这个操作时间和后面那个硫化时间其实没有完全的界限,胶体从加入硫化剂的那一刻开始就已经进行硫化反应了,这个操作时间就是说该产品30分钟的硫化反应可以不影响到成品的质量。所以产品操作过程中越是节约时间对成品越有利。

硫化时间

有的地方会说是固化时间。也就是说经过这么长的时间硅胶的硫化反应基本上结束了。这个基本上结束也就是说产品已经可用了,但事实上还有很小的一部分固化反应还没有结束。所以使用硅橡胶制作的产品,比如硅胶模具通常要放上一段时间再投入使用



黏度

科技名词解释:液体,拟液体或拟固体物质抗流动的体积特性,即受外力作用而流动时,分子间所呈现的内摩擦或流动内阻力。 通常情况下黏度和硬度成正比。

硬度

材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。硅橡胶具有10至80的邵氏硬度范围,这就给予设计师以充分的自由来选择所需的硬度,以最佳地实现特定的功能。对聚合物基材、填充物和助剂进行不同比例的混合可以实现各种中间的硬度值。同样地,加热固化的时间和温度同样也能改变硬度,而不会破坏其他的物理特征。

拉伸强度

拉伸强度是指造成一块橡胶材料样品撕裂时每个范围单位上所需的力。热加硫型固态有机硅橡胶拉伸强度范围介于4.0-12.5MPa之间。氟硅橡胶拉伸强度范围介于8.7-12.1MPa之间。液体硅橡胶的拉伸强度范围介于3.6-11.0MPa之间。

撕裂强度

在有切口的样品上施加力量时阻碍切口或刻痕扩大的抵抗力。即使切开后置于极高的扭应力下,热加硫型固态硅橡胶也能不被撕裂。热加硫型固态硅橡胶撕裂强度范围介于9-55 kN/m之间。氟硅橡胶撕裂强度范围介于17.5-46.4 kN/m之间。液体硅橡胶撕裂强度范围介于11.5-52 kN/m之间。

伸长率

通常是指“极限破裂伸长”或者当样品断裂时相对于原长度的所增长的百分比。热加硫型固态硅橡胶一般的伸长率范围在90到1120%之间。氟硅橡胶一般的伸长率在159到699%之间。液体硅橡胶一般的伸长率在220到900%之间。不同的加工方法和硬化剂的选择都能很大程度地改变其伸长率。硅橡胶的伸长率和温度有很大关系。

操作时间

操作时间从胶体加入硫化剂的那一刻开始计算。这个操作时间和后面那个硫化时间其实没有完全的界限,胶体从加入硫化剂的那一刻开始就已经进行硫化反应了,这个操作时间就是说该产品30分钟的硫化反应可以不影响到成品的质量。所以产品操作过程中越是节约时间对成品越有利。

硫化时间

有的地方会说是固化时间。也就是说经过这么长的时间硅胶的硫化反应基本上结束了。这个基本上结束也就是说产品已经可用了,但事实上还有很小的一部分固化反应还没有结束。所以使用硅橡胶制作的产品,比如硅胶模具通常要放上一段时间再投入使用

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