硅膠又名硅酸凝膠是一種高活性吸附材料,屬非晶態(tài)物質(zhì),其化學(xué)分子式為mSiO2·nH2O;除強(qiáng)堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),不溶于水和任何溶劑,無(wú)毒無(wú)味,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。各種型號(hào)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他同類材料難以取代得特點(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)孔硅膠等。
透明或乳白色粒狀固體。具有開(kāi)放的多孔結(jié)構(gòu),吸附性強(qiáng),能吸附多種物質(zhì)。在水玻璃的水溶液中加入稀硫酸(或鹽酸)并靜置,便成為含水硅酸凝膠而固態(tài)化。以水洗清除溶解在其中的電解質(zhì)Na+和SO4 2-( Cl-)離子,干燥后就可得硅膠。如吸收水分,部分硅膠吸濕量約達(dá)40%,甚至300%。用于氣體干燥,氣體吸收,液體脫水,色層分析等,也用做催化劑。如加入氯化鈷,干燥時(shí)呈藍(lán)色,吸水后呈紅色??稍偕磸?fù)使用。
硅膠的粘接
根據(jù)不同需要,可以選擇以下粘合劑:
1.KD-866:快速粘合硅膠材料,無(wú)需表面處理,單組份,易操作;
2. KD-855:適用于小面積硅膠與金屬平面、立面、套入等粘接,硅膠表面需用KD-770處理;
3.KD-833:適用于硅膠粘PP、PE等難粘塑料,快速粘合;硅膠表面需用KD-770處理;
4.G-988A:適用于硅膠粘硅膠、硅膠粘玻璃、硅膠粘布料等,單組份室溫硫化膠,固化后是彈性體具有優(yōu)秀的防水,防震粘合劑,耐高低溫, 1-2mm厚度的話,10分鐘左右初固,5-6小時(shí)基本固化,有一定的強(qiáng)度。完全固化的話需要至少24小時(shí)。單組份,不需要混合,擠出后涂抹靜置即可,無(wú)需加溫;
5.G-988:適用于硅膠粘塑料(PC、PS、ABS等)、硅膠粘金屬(鐵、鋁、不銹鋼、鋅合金等)、硅膠粘竹木、硅膠粘石材等。單組份室溫硫化膠,固化后是彈性體具有優(yōu)秀的防水,防震粘合劑,耐高低溫, 1-2mm厚度的話,10分鐘左右初固,5-6小時(shí)基本固化,有一定的強(qiáng)度。完全固化的話需要至少24小時(shí)。單組份,不需要混合,擠出后涂抹靜置即可,無(wú)需加溫
硅膠的再生
一、硅膠吸水后的再生
硅膠吸附水分后,可通過(guò)熱脫附方式將水分除去,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(duì)于藍(lán)膠指示劑、變色硅膠、、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(guò)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,其水分一般控制在2%以下即可重新投入使用。
硅膠吸附有機(jī)雜質(zhì)后的再生
⒈焙燒法
對(duì)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(duì)細(xì)孔硅膠,焙燒溫度不能超過(guò)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。
硅膠再生應(yīng)注意的問(wèn)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(duì)硅膠焙燒再生時(shí),溫度過(guò)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(duì)于藍(lán)膠指示劑或變色硅膠,脫附再生的溫度應(yīng)不超過(guò)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(guò)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(guò)程中應(yīng)避免雨淋、受潮和曝曬。
用途
硅膠可以用來(lái)作干燥劑,而且可以重復(fù)使用。硅膠是由硅酸凝膠mSiO2·nH2O適當(dāng)脫水而成的顆粒大小不同的多孔物質(zhì)。具有開(kāi)放的多孔結(jié)構(gòu),比表面(單位質(zhì)量的表面積)很大,能吸附許多物質(zhì),是一種很好的干燥劑、吸附劑和催化劑載體。硅膠的吸附作用主要是物理吸附,可以再生和反復(fù)使用。 在堿金屬硅酸鹽(如硅酸鈉)溶液中加酸,使之酸化,再加入一定量的電解質(zhì)進(jìn)行攪拌,即生成硅酸凝膠;或者在較濃的硅酸鈉溶液中加酸或銨鹽也能生成硅酸凝膠。將硅酸凝膠靜置幾小時(shí)使之老化,然后用熱水洗去可溶性鹽類,在60~70℃下烘干并在約300℃時(shí)活化,即可得硅膠。 將硅酸凝膠用氯化鈷溶液浸泡后再烘干和活化,可得變色硅膠。用它作干燥劑時(shí),吸水前是藍(lán)色,吸水后變紅色,從顏色的變化可以看出吸水程度,以及是否需要再生處理。硅膠還廣泛用于蒸氣的回收、石油的精煉和催化劑的制備等方面。
無(wú)機(jī)硅膠分類
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(duì)濕度高的情況下有較高的吸附量,細(xì)孔硅膠則在相對(duì)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。
無(wú)機(jī)硅膠根據(jù)其用途 ,還可以分為啤酒硅膠、變壓吸附硅膠、醫(yī)用硅膠、變色硅膠、硅膠干燥劑、硅膠開(kāi)口劑、牙膏用硅膠等。
細(xì)孔硅膠
細(xì)孔硅膠為無(wú)色或微黃色透明狀玻璃體,它的基本質(zhì)量參數(shù)如下:平均孔距 2.0-3.0nm ,比表面 650-800㎡ /g,孔容0.35-0.4ml/g,比熱0.92KJ/kg.℃,導(dǎo)熱系數(shù)0.63KJ/m. hr .℃。
用途:適用于干燥,防潮,防銹??煞乐箖x器,儀表,武器彈藥,電器設(shè)備,藥品,食品,紡織品及其他各種包裝物品受潮,也可用做催化劑載體以及有機(jī)化合物的脫水精制。因其具有堆積密度高和低濕度下吸濕效果明顯的特點(diǎn),可以用作空氣凈化劑以控制空氣濕度。在海運(yùn)途中也有廣泛的應(yīng)用,因?yàn)樨浳镌谶\(yùn)輸過(guò)程中常因濕度大而受潮變質(zhì),用該產(chǎn)品可有效的去濕防潮,使貨物的質(zhì)量得到保障。細(xì)孔硅膠還常用于兩層平行密封窗板之間的除濕,可保持兩層玻璃的通明度。
B型硅膠
性狀:B型硅膠為乳白色透明或半透明球狀或塊狀顆粒。B型膠孔結(jié)構(gòu)介于粗孔硅膠、細(xì)孔硅膠之間。
基本質(zhì)量參數(shù):孔容為0.60—0.85ml/g,平均孔徑為4.5—7.0nm,比表面為450—650m2/g。
用途:主要用作空氣濕度調(diào)節(jié)劑、催化劑及載體、寵物墊料,以及用作層析硅膠等精細(xì)化工產(chǎn)品的原料。
粗孔硅膠
粗孔硅膠又叫C型硅膠,是硅膠的一種,是一種高活性吸附材料,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(wú)毒無(wú)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)。粗孔硅膠的化學(xué)組份和物理結(jié)構(gòu),決定了它具有許多其他同類材料難以取代得特點(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。
粗孔硅膠外觀呈白色,有塊狀、球狀和微球形三類產(chǎn)品。粗孔球形硅膠主要用于氣體凈化劑、干燥劑及絕緣油的除酸劑等;粗孔塊狀硅膠主要用于催化劑載體、干燥劑、氣體和液體凈化劑等。
有機(jī)硅性能
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(guò)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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)浠衔镎扯鹊停砻鎻埩θ?,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(rùn)滑、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能。
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(guó)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。
功能用途
1.主要用于儀器、儀表、設(shè)備等在密閉條件下的吸潮防銹。
2.與普通硅膠干燥劑配合使用,指示干燥劑的吸潮程度和判斷環(huán)境的相對(duì)濕度。作為包裝用硅膠干燥劑,廣泛用于精密儀器、皮革、服裝、食品、藥品和家用電器等。
3.硅膠因?yàn)槠涫称芳?jí)用途可以用來(lái)做嬰兒奶嘴等與人體直接接觸的用品,另外,硅膠也可用來(lái)生產(chǎn)避孕套和隆胸。
4.制造血泵常用材料
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