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固體硅膠和液體硅膠加工工藝上有什么不同

閱讀次數:次  發布人:  添加時間:2015-6-1

固體硅膠 

工業上是以水玻璃(硅酸鈉)為原料,在酸性介質中水解生成凝膠,然后經老化、洗滌、干燥等過程制成硅膠,依據水含量的不同,為半透明或白色固體。市售商品有不規則粒狀、球狀、微球狀硅膠,后者具有較好的耐磨性,常用作流化床作業中的催化劑載體。
  用作催化劑載體時,通常是將硅膠浸漬于含催化活性組分的溶液中,使溶液吸收于硅膠的孔隙內,經干燥、活化等手續,使活性組分分布于硅膠表面上。硅膠的孔隙結構對制成的負載型催化劑的性質有重要影響,如硅膠的孔容積、孔徑分布等。習慣上,將平均孔徑小于15~20?的硅膠,稱細孔硅膠;平均孔徑大于40~50?,稱為粗孔硅膠。細孔結構的硅膠具有高比表面積,有利于催化活性組分的分散。但細孔結構不利于反應物分子的擴散,即不易觸及深藏于孔隙深處的催化活性組分,因此將降低催化劑內表面利用率,而且在孔隙深處生成的產物分子也不易逸出孔外,易于造成深度副反應。硅膠的孔結構與制造方法及條件有關,如成膠、老化、洗滌時的pH、溫度、時間等。可通過擴孔處理法將市售硅膠擴孔,常用的方法是將其置于熱壓釜中加水或加含鹽的水溶液(如碳酸鈉、醋酸鈉)熱壓處理,例如:在320℃、10MPa熱壓處理可使比表面及平均孔徑分別為135m2/g和123?的硅膠變為26.9m2/g和508?。
  硅溶膠  除固體硅膠外,液態的硅溶膠亦為重要的載體材料,工業上通常用離子交換法使水玻璃脫鈉制硅溶膠。它是半透明的乳白色液體,市售商品中二氧化硅含量一般為20%~30%,高者可達50%,其中膠粒直徑為100~200?,有些商品達1300?。高濃度的硅溶膠通常是借助微量的氧化鈉保持其穩定性。硅溶膠干燥后即變為多孔的固體。例如在制作由丙烯氨化氧化生產丙烯腈的(磷-鉬-鉍-氧)/氧化硅催化劑時,是將含活性組分的溶液與硅溶膠混合,經噴霧干燥法制成微球狀催化劑。 
 硅橡膠
有機硅橡膠是由線性聚硅氧烷混入補強填料,在加熱加壓條件下硫化生成的特殊合成彈性體。它完美地平衡了機械性質和化學性質,因而能滿足今天許多苛刻的應用場合要求。
硅橡膠在下面的領域表現卓越:
高低溫穩定性
惰性(無味無臭)
透明,易于上色
硬度范圍寬,10-80邵爾硬度
耐化學品
耐候
密封性能
電氣性質
耐壓縮變形
除了上述卓越性能,和常規有機彈性體相比,硅橡膠還特別容易加工制造。硅橡膠容易流動,因而可以在能耗較低的情況下模壓、壓延、擠出。容易加工也就意味著生產效率高。
硅橡膠可以以下面的形式提供:
混煉膠 : 這種即用型材料可以根據您的加工設備和最終用途進行上色和催化。
基礎料: 這類有機硅聚合物同樣含有補強填料。橡膠基礎料可以進一步和顏料和添加劑混煉,形成混煉膠,滿足您的色彩和其他制造要求。
液體硅橡膠(LSR): 這種雙組分液體橡膠體系可以通過泵輸入適當的注射成型設備,然后熱固化成模壓橡膠部件。
氟硅橡膠混煉膠和基礎料: 氟硅橡膠保持了有機硅的許多關鍵性質,此外,它還具有優越的耐化學品、燃料及耐油性。

  主鏈由硅氧原子交替組成、在硅原子上帶有有機基團的合成橡膠。分子中的有機基團可以是-CH3、-C2H3或-C6H5等,相應稱作甲基、乙烯基或甲基苯基硅橡膠。硅橡膠是一種耐高低溫(-60~250℃)、耐臭氧化并具有良好電絕緣性能的特種橡膠。硅橡膠有高溫硫化型(硫化溫度150~200℃)、室溫硫化型和加成型之分。
  高溫硫化甲基硅橡膠于1944年由美國通用電氣公司研制成功。1952年,美國陶-康寧公司L.斯特布萊唐和K.波爾曼蒂爾研制出雙組分室溫硫化硅橡膠;1953~1955年制成甲基乙烯基硅橡膠;1956~1957年出現硅氟橡膠;1958~1959年開發成功單組分室溫硫化硅橡膠;之后出現加成型硅橡膠系列產品。世界上有十多個國家生產硅橡膠。80年代以來,每年以15%左右的速度增長。中國從60年代初期開始相繼研制成功各類硅橡膠,現均有批量生產。硅橡膠主要有下列品種:
  高溫硫化硅橡膠  生膠無色透明,有塑性,分子量35萬~70萬,能溶于苯等溶劑中,制品耐氧化,抗臭氧,高頻下電氣絕緣性優良,耐電弧、耐電暈,并有透氣和對人體生理惰性等特點。大量用作苛刻條件下的電線、電纜絕緣層,密封件,導管,登月鞋等。因其無致癌性,有較好的抗凝血性和生物相容性,已大量用于制作人體內外用的導管、插管、人工關節等。
  高溫硫化硅橡膠通常以高純度八甲基環四硅氧烷和帶有-C6H5、-CH=CH2、-CH2CH2-CF3等基團的環四硅氧烷為原料,用酸堿催化劑開環共聚,經脫除催化劑和低揮發分即得硅生膠。橡膠加工時,先加入結構控制劑(二苯基甲硅二醇)和補強填料(氣相法二氧化硅)、抗氧劑(三氧化二鐵)等,再在煉膠機上混煉,經高溫(約200℃)處理后加有機過氧化物(2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷)作硫化劑。混煉膠入模后要加溫、加壓。制品出模后有的還要后硫化。混煉膠可擠成管、條、包覆電線電纜。
  室溫硫化硅橡膠  其特點是可以制成不同粘度的膠料,在室溫下可以涂布,不需高溫和加壓即可硫化,硫化時要釋放出醇類、醋酸等低分子產物。室溫硫化硅橡膠有雙組分和單組分之分。雙組分室溫硫化硅橡膠用于精密鑄造用彈性模具、牙科印模材料及航天器耐燒蝕涂料等,其原料中的羥基封端低分子聚硅氧烷要專門制備,通常以聚硅氧烷環體與水開環制成,分子量的大小以水的加入量控制。單組分室溫硫化硅橡膠用于電子器件的密封保護等,所用主要組分之一,帶乙酰氧基或酮肟基等活性基團的硅烷或硅氧烷,也需專門制備。

 

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