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,無毒無味,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。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。
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,有潛在毒性,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。
硅膠的分類
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,家庭用做干燥劑,濕度調(diào)節(jié)劑,除臭劑等;工業(yè)用作油烴脫色劑,催化劑載體,變壓吸附劑等;精細(xì)化工用分離提純劑,啤酒穩(wěn)定劑,涂料增稠劑,牙膏摩擦劑,消光劑等。
有機(jī)硅膠是一種有機(jī)硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個(gè)有機(jī)基是直接與硅原子相連的化合物,習(xí)慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機(jī)基與硅原子相連接的化合物也當(dāng)作有機(jī)硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機(jī)硅化合物中為數(shù)最多,研究最深、應(yīng)用最廣的一類,約占總用量的90%以上。
擠出硅膠比較常見,例如家用的電飯煲上的密封圈,稱之為電飯煲硅膠密封圈。
模壓硅膠比較復(fù)雜一點(diǎn),形狀不規(guī)則,包括硅膠碗,硅膠冰格,硅膠蛋糕模等等。
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。
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。
無機(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。
無機(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、硅膠開口劑、牙膏用硅膠等。
細(xì)孔硅膠
細(xì)孔硅膠為無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。
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)浠衔镆醯枚啵虼?,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。
網(wǎng) 址:http://www.drydq.net