硅胶原料的分类

1什么是硅胶

名称:硅胶 别名:二氧化硅 英文名称:Silicon dioxide 英文别名:Silica gel; Silica

分子式:H2O3Si 分子量:60.08 CAS 登录号:7631-86-9 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。如吸收水分,吸湿量约达40%。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。

 

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。

在众多的合成橡胶中,硅橡胶是在其中的佼佼者。它具有无味无毒,不怕高温和抵御严寒的特点,在摄氏三百度和零下九十度时“泰然自若”、“面不改色”,仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。由于具有了这些优异的性能,使得硅橡胶在现代医学中获得了十分广泛又重要的用途。近些年来,由医院、科研单位和工厂共同协作,试制成功了多种硅橡胶医疗用品.例如,硅橡胶防噪音耳塞:佩戴舒适,能很好的阻隔噪音,保护耳膜。 硅橡胶胎头吸引器:操作简便,使用安全,可根据胎儿头部大小变形,吸引时胎儿头皮不会被吸起,可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病,能大大减轻难产孕妇分娩时的痛苦。 硅橡胶人造血管:具有特殊的生理机能,能做到与人体“亲密无间”,人的机体也不排斥它,经过一定时间,就会与人体组织完全事例起来稳定性极为良好。

 

 

2.硅胶涂料

硅胶涂料适用于硅橡胶表面装饰,操作方便,漆膜光洁平滑,附着力优异,遮光性强,易(耐)镭雕性佳,产品有高附着系列,高柔系列,低温型系列。符合环境质量管理体系的卤素含量标准要求,广泛应用于手机、电话机、笔记本电脑、传真机、复印机、家电遥控器等电子产品硅橡胶类按键/胶件涂装。

  1. 什么是蓝色硅胶

蓝胶外观为蓝色半透明玻璃状,通常分为蓝胶,变色蓝胶,蓝胶指示剂。因它的成分中含有一种显示剂,未受潮时颗粒呈蓝色,胶粒受潮后逐渐变成浅兰色,继续受潮会变成粉红色,以显示需要更换新的硅胶或再生使用。

用途:蓝色硅胶可以单独用来吸湿吸潮,由于具有变色的特点,它通常与普通硅胶干燥剂配合使用,用来指示干燥剂的吸湿程度,以此判定环境的相对湿度。蓝色硅胶广泛用于精密仪器,皮革,服装,食品,药品和家用电器的包装防潮。

  1. 什么是交联剂

性质:又称硫化剂。能使橡胶分子链起交联反应,使线形分子形成立体网状结构,可塑性降低,弹性剂强度增加的物质。除了某些热塑性橡胶不需要硫化外,天然橡胶和各种合成橡胶都需配入硫化剂进行硫化。橡胶经硫化后才具有宝贵的使用价值,力学性能大大提高。橡胶硫化剂包括元素硫、硒、碲,含硫化合物,过氧化物,醌类化合物,胺类化合物,树脂类化合物,金属氧化物以及异氰酸酯等。用得最普遍的是元素硫和含硫化合物。硫化剂适用于各类天然橡胶和合成橡胶,根据需要,不同的硫化剂品种可配合使用。

 

  1. 树脂是什么材料

树脂通常是指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,有时也可以是液态的有机聚合物。严格来讲,树脂是一种酚醛结构的化学物质,种类有很多,广泛应用于我们的轻工业和重工业当中,我们日常的生活当中也经常时候到,比如塑料、树脂眼镜,涂料、松香。

树脂有天然树脂和合成树脂之分。天然树脂是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质,如松香、琥珀、虫胶等。合成树脂是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。

产生

树木生产树脂有不同的理由,因此科学家为此作出不同的观点。较多科学家认同的是,植物以树脂密封伤口,以杀死昆虫及防止真菌入侵,以及消除生产过多的代谢物,但到目前为止,还没有一个肯定的答案。
为了提取树脂,一般也要在树皮切一刀,并要浅浅的割出一条旋转向下的管道(称为树脂道),令树脂流出后,沿树脂道流动,直至滴到收集处。假如树皮太硬的话,可能要使用醇类(如:甲醇和乙醇等)把树皮的杂质溶解、将纤维组织软化,才能收集树脂。树脂滴下后,会和空气产生化学反应,会续渐硬化,形成固体。而树脂容易硬化的特性,使它一直应用在乳胶漆及胶合剂之中。

化学性质

树脂是一种黏性的液体,其主要组分为较容易挥发的萜烯类物质,使得树脂具有特殊的味道。还含有溶解在萜烯中的不挥发的黏性固体,所以当树脂暴露在空气中,萜烯类物质挥发掉,使得树脂黏度增大,形成固体。当中,它组成的烯中,以双环状的烯化合物为主。如α-蒎烯、蒎烯(β-蒎烯)、蒈烯(δ-3-蒈烯)及桧烯(sabinene);其次为单环状的烯化合物,如柠檬油精及香油脑;含量更少如三环倍半萜长叶烯(tricyclic sesquiterpene longifolene, caryophyllene)和杜松烯(荜澄茄烯,δ-cadinene)。使用分馏法可以分开分子量不同的馏份,以作不同的用途。如一些馏份的树枝酸含量较高,可作其他用途,便以分馏法分馏出来。

衍生性的商业产品   人造的树脂

合成树脂是一种与天然树脂十分相似的材料——也是能硬化的黏性液体。以酯化作用或含脂肪酸的碱金属盐的皂,再用一些有机化合物,能量产人造的树脂。 最优秀种类是环氧树脂,透过聚合物重合反应或者聚合作用,作为胶合剂和混合物的一个热固性聚合物使用。 其中一个种类,便是不饱和聚酯树脂,它占我们日常使用的树脂中的75%。 而离子交换树脂(Ion exchange resin)是另一种重要的树脂,其应用范畴包括在水的净化及催化有机化合物的反应。

 

6.RTV是什么意思

RTV是Room tempurature vulcanization 的缩写,从字面意义上是室温固化的意思,是硫化方法的一种。硫化过程在室温、常温下进行。但RTV有机硅产品包括室温和加热固化两种类型。

 

硅胶管是什么种类硅胶

 

普通硅胶管基本上是甲基乙烯基硅橡胶, 极耐寒的硅胶管基本上是苯基硅橡胶, 耐酸碱、耐油、耐溶剂的硅胶管基本上是氟硅橡胶。

 

7.什么是硫化剂

 

 

硫化剂是有机过氧化物或称架桥剂,用于硅橡胶(矽利康)、EVA等的硫化及不饱和聚脂的固化。
硫化剂
凡是能与橡胶发生硫化反应或使之交联的物质统称为硫化剂,又称为交联剂。 硫化剂种类很多,而且还在不断增加,已经使用的硫化剂有硫黄、硒、碲、含硫化合物、金属氧化物、过氧化物、树酯、醌类和胺类等。
自从发明橡胶的硫化以来至今为止,硫黄一直是天然橡胶和大多数二烯烃类通用合成橡胶的主要硫化剂,虽然后来许多新型硫化剂的出现对提高橡胶制品的性能起了显著的全用,但价格一般都较贵,故仍以硫黄为主。金属氧化物是氯丁橡胶的专用硫化剂,除硒、碲外,其他非硫化合物类硫化剂主要用于饱和性橡胶和特种合成橡胶硫化,最重要的是过氧化物。 下面介绍其他橡胶配合剂: 虽然橡胶具有极其宝贵的高弹性和其他一糸列优良性能,但生胶本身在性能上存在许多缺点,单纯使用生胶并不能制得适合于各种作用要求的橡胶制品。配合剂的加入能改善橡胶性能并降低成本,得到符合实际使用要求的橡胶制品。
橡胶用的配合剂已有几千种,它们在橡胶中所起的作用也很复杂,不仅决定着硫化胶的物理机械性能和制品作用性能与寿命,也影响着胶料的工艺加工性能和半成品加工质量,同一种配合剂在不同的生胶中起的作用不一样,不同的配合剂在同一生胶中起的作用不同,甚至同一配合剂在同一种橡胶中所起的作用也不止一个。因此,只能根据配合剂在橡胶中所起的主要作用把它们分成硫化剂、硫化促进剂、硫化剂活性剂、防老剂、防焦剂、补强填充剂软化增塑剂、其他专用配合剂等。
硫化促进剂
凡在胶料中能加快硫化反应速度,缩短硫化时间,降低硫化温度,减少硫化剂用量,并能提高或改善硫化胶物理机械性能的物质统称为硫化促进剂,简称促进剂。 促进剂还可以提高硫化生产效率和硫化胶质量,使厚制品硫化程度均匀,并降低产品成本。 橡胶工业使用的促进剂品种很多,按其化学组成和性质可分为两大类,无机促进剂和有机促进剂。目前除了个别情况外,普遍采用的都是有机促进剂。由于其促进效果大,硫化特性好,硫化胶的物理机械性能优良,发展迅速,种类繁多。
根据促进剂的化学结构通常将其分为8大类:噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、黄原酸盐类和硫脲类。
以促进剂M为标准又可分为超超速级、超速级、准超速级、中速级和慢速级几种类型。国际上习惯以促进剂M(巯基苯并噻唑)为标准,凡硫化速度快于M者属于超速或超超速级,硫化速度低于M者属于中速或慢速级,硫化速度等于或接近M者属于准超速级。天然橡胶和多数合成橡胶所用促进剂均采用该分类法。 促进剂又可按酸碱性进行分类,凡本身为酸性或硫化氢反应后生成酸性产物者为酸性促进剂,如噻唑类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类和黄原酸盐类;本身为碱性或与硫化氢反应后的产物为碱性者为碱性促进剂,如胍类、醛胺类和胺类;两种条件下都显中性的为中性促进剂,如次磺酰胺类和硫脲类。这种分类法多在生产或促进剂并用的情况下采用。
促进剂并用体系中,其中应有一种捉进剂是主要的,称为主促进剂,也叫第一促进剂,而另一种或两种是辅助的,称为副促进剂,也称第二、三促进剂。
活性剂
硫化活性剂简称活性剂、活化剂、助促进剂。它参与橡胶的硫化反应,提高促进剂活性并充分发挥其效能,减少促进剂用量,既能提高硫化速度,又提高交联程度,影响交联结构改善硫化胶物理机械性能。 橡胶用硫化活性剂种类很多。分为无机物和有机物两类。最常用的是氧化锌和硬脂酸并用。用量分别为35份和1.5-2.0份。氧化锌对天然胶还有一定补强作用。硬脂酸对胶料还有软化增塑作用,帮助炭黑的混合分散。
防护体系配合剂
橡胶及其制品在贮存和使用过程中,因受各种外界因素的作用,如热、氧、臭氧、变价金属离子、机械力、光、高能射线、化学物质及霉菌等的作用,其弹性、物理机械性能和使用性能会逐渐下降,逐渐丧失弹性和使用价值,这种现象称为老化。为延长制品的使用寿命,必须在橡胶中加入某些物质来抑制或延缓橡胶的老化过程,这些物质统称为橡胶的防老剂。
防老剂种类繁多,按防护原理分为物理防老剂、化学防老剂和反应型防老剂;按防护作用分为抗氧剂,抗臭氧剂、曲挠龟裂抑制剂、有害金属抑制剂、紫外线吸收剂等。

8.什么是医用级硅橡胶

 

医用硅橡胶标准检验合格的高分子量聚二甲基和甲基乙烯基硅氧烷共聚物,分为生胶和混炼胶,生胶是由八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环硅氧烷和止链剂四甲基二乙烯基二硅氧烷在催化剂催化下共聚而成,外观为清晰透明,乙烯基含量0.07%~0.20%(摩尔),溶解性:甲苯中全溶,分子量40万~80万,挥发分≤1%,混炼胶是指由生胶在混炼机上添加白炭黑和助剂经混炼均匀的产品,经硫化后的典型性能为拉伸强度≥7.0MPa,伸长率≥600%,撕裂强度≥30kN/m,扯断永久变形≤10%,硬度(邵氏A)40~60度,医用级硅橡胶是制备人工器官、医疗器械及其配件、各种医用管材、片材、型材的基本原料。

 

9.什么是有机化合物

 

定义: 有机物通常指含碳元素的化合物,或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。

1.有机物是有机化合物的简称。目前人类已知的有机物达900多万种,数量远远超过无机物。

2.早先,人们已知的有机物都从动植物等有机体中取得,所以把这类化合物叫做有机物。到19世纪20年代,科学家先后用无机物人工合成许多有机物,如尿素、醋酸、脂肪等等,从而打破有机物只能从有机体中取得的观念。但是,由于历史和习惯的原因,人们仍然沿用有机物这个名称。

3.有机物一般难溶于水,易溶于有机溶剂,熔点较低。绝大多数有机物受热容易分解、容易燃烧。有机物的反应一般比较缓慢,并常伴有副反应发生。

4.有机物种类繁多,可分为烃和烃的衍生物两大类。根据有机物分子中所含官能团的不同,又分为烷、烯、炔、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等等。根据有机物分子的碳架结构,还可分成开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三类。

5.有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。地球上所有的生命体中都含有大量有机物。

有机硅胶介绍

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-0-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。

 

有机硅材料具有独特的结构

 

(1) Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来;

(2) C-H无极性,使分子间相互作用力十分微弱;

(3) Si-O键长较长,Si-O-Si键键角大;

(4) Si-O键是具有50%离子键特征的共价键(共价键具有方向性,离子键无方向性)。

由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。

 

有机硅材料按其形态的不同,可分为:硅烷偶联剂(有机硅化学试剂)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性剂)、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。

 硅橡胶是一种直链状的高分子量的聚硅氧烷,分子量一般在15万以上,它的结构形式与硅油类似。根据硅原子上所链接的有机基团不同,硅橡胶有二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、乙基硅橡胶、乙基苯撑硅橡胶等许多品种。

按照其硫化方法不同,硅橡胶可分为高温硫化(热硫化)硅橡胶和室温硫化(包括低温硫化)硅橡胶两大类。无论哪一种类型的硅橡胶,硫化时都不发生放热现象。高温硫化硅橡胶是高分子量的聚硅氧烷(分子量一般为40~80万),室温硫化硅橡胶一般分子量较低(3~6万),在分子链的两端(有时中间也有)各带有一个或两个官能团,在一定条件下(空气中的水分或适当的催化剂),这些官能团可发生反应,从而形成高分子量的交联结构。

室温硫化硅橡胶按其硫化机理可分为缩合型加成型;按其包装方式可分为双组分单组分两种类型。构成硅橡胶主链的硅氧键的性质决定了硅橡胶具有天然橡胶及其他橡胶所不具备的优点,它具有最广的工作温度范围(-100~350oC),耐高低温性能优异,此外,还具有优良的热稳定性、电绝缘性、耐候性、耐臭氧性、透气性、很高的透明度、撕裂强度,优良的散热性以及优异的粘接性、流动性和脱模性,一些特殊的硅橡胶还具有优异的耐油、耐溶剂、耐辐射及在超高低温下使用等特性。在使用温度范围内,硅橡胶不仅能保持一定的柔软性、回弹性和表面硬度,机械性能也无明显变化,而且能抵抗长时间的热老化。

 

由于硅橡胶特殊的性能,可用于模压高电压缘子和其他电子元件,使胶具有极好的耐漏电起痕性、优良的脱模性;用于生产电视机、计算机、复印机等,具有良好的散热和绝缘性能。它还用作要求耐候性和耐久性的成型垫片、电子零件的封装材料、汽车电气零件的保护材料。硅橡胶可用于房屋的建筑与修复,高速公路接缝密封及水库、桥梁的嵌缝密封。硅橡胶也可用于附着力强、抗风化、耐碱、耐水涂料。由于硅橡胶耐高温,在汽车的零件制作方面用量很大。此外,还有特殊用途的硅橡胶,如导电硅橡胶、医用硅橡胶、泡沫硅橡胶、制模硅橡胶、热收缩硅橡胶等。

 

10   液体硅橡胶

根据分子结构中所含官能团(即交联点)位置,常把带有官能团的液体橡胶分成两大类:一类是官能团处于分子结构两端的称之为遥爪型液体橡胶;另一类是活性官能团在主链中呈无规分布,即所谓在分子结构内带官能团者,称为非遥爪型液体橡胶。当然,也有既带中间官能团又带有端基官团的,目前重点是对遥爪型液体橡胶进行研究。对于液体橡胶,应根据其所含的活性官能基来选择带有适当官能团的链增长剂或交联剂。

液体硅橡胶可用于涂敷、浸渍及灌注。例如粘度为0.07~50帕·秒/25℃的羟基封端聚二甲基硅氧烷,用甲基乙烯基双吡咯烷酮硅烷为链增长剂,用有机过氧化物,如过氧化二苯甲酰、25—二甲基地5—二叔丁基过氧己烷为硫化剂,此种胶料流动性好、粘度低,在其硫化过程中同时发生链子增长反应,故可获得高分子量的弹性体,具有良好的物理机械性能。

链增长剂甲基乙烯基双吡咯烷酮硅烷,可由吡咯烷酮与甲基乙烯基二氯硅烷在三乙胺存在下反应而得,产物容易水解,故需存放在干燥密闭的容器中,这种化合物的吡咯烷酮基在室温下可与聚二甲基硅氧烷内的端羟基缓慢反应,其反应速度随温度升高而加快。

从理论上讲,此反应可连续进行,直至获得无限大的分子量。甲基乙烯基吡咯烷酮硅烷中的乙烯基还可作为硫化反应的活化点,能促使聚二甲基硅氧烷交联,生成高分子量的弹性体。

由于吡咯烷酮基与羟基在室温下反应十分缓慢,故加入各组分经混合后的胶料具有较长的适用期,在1小时内胶料的粘度基本不变,但仍保持良好的流动性,可注入微小的孔隙中。混合后的胶料在150℃下加热10分钟即可硫化成弹性体。

硅胶原料的分类
硅胶弯管

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