1什么是硅膠
名稱:硅膠 別名:二氧化硅 英文名稱:Silicon dioxide 英文別名:Silica gel; Silica
分子式:H2O3Si 分子量:60.08 CAS 登錄號:7631-86-9 EINECS 登錄號:231-545-4
詞語解釋: 化學式XSiO2·YH2O。透明或乳白色粒狀固體。具有開放的多孔結構,吸附性強,能吸附多種物質。如吸收水分,吸濕量約達40%。如加入氯化鈷,干燥時呈藍色,吸水后呈紅色。可再生反復使用。
一般來說,硅膠按其性質及組分可分為有機硅膠和無機硅膠兩大類。
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?無機硅膠是一種高活性吸附材料,通常是用硅酸鈉和硫酸反應,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,其化學分子式為mSiO2?.nH2O。不溶于水和任何溶劑,無毒無味,化學性質穩(wěn)定,除強堿、氫氟酸外不與任何物質發(fā)生反應。
各種型號的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結構。硅膠的化學組份和物理結構,決定了它具有許多其它同類材料難以取代的特點:吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學性質穩(wěn)定、有較高的機械強度等。 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、細孔硅膠。由于孔隙結構的不同,因此它們的吸附性能各有特點。粗孔硅膠在相對濕度高的情況下有較高的吸附量,細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型硅膠由于孔結構介于粗、細孔之間,其吸附量也介于粗、細孔之間。大孔硅膠一般用作催化劑載體、消光劑、牙膏磨料等。因此應根據(jù)不同的用途選擇不同的品種。
在眾多的合成橡膠中,硅橡膠是在其中的佼佼者。它具有無味無毒,不怕高溫和抵御嚴寒的特點,在攝氏三百度和零下九十度時“泰然自若”、“面不改色”,仍不失原有的強度和彈性。硅橡膠還有良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化學穩(wěn)定性等。由于具有了這些優(yōu)異的性能,使得硅橡膠在現(xiàn)代醫(yī)學中獲得了十分廣泛又重要的用途。近些年來,由醫(yī)院、科研單位和工廠共同協(xié)作,試制成功了多種硅橡膠醫(yī)療用品.例如,硅橡膠防噪音耳塞:佩戴舒適,能很好的阻隔噪音,保護耳膜。 硅橡膠胎頭吸引器:操作簡便,使用安全,可根據(jù)胎兒頭部大小變形,吸引時胎兒頭皮不會被吸起,可避免頭皮血腫和顱內損傷等弊病,能大大減輕難產(chǎn)孕婦分娩時的痛苦。?硅橡膠人造血管:具有特殊的生理機能,能做到與人體“親密無間”,人的機體也不排斥它,經(jīng)過一定時間,就會與人體組織完全事例起來穩(wěn)定性極為良好。
2.硅膠涂料
硅膠涂料適用于硅橡膠表面裝飾,操作方便,漆膜光潔平滑,附著力優(yōu)異,遮光性強,易(耐)鐳雕性佳,產(chǎn)品有高附著系列,高柔系列,低溫型系列。符合環(huán)境質量管理體系的鹵素含量標準要求,廣泛應用于手機、電話機、筆記本電腦、傳真機、復印機、家電遙控器等電子產(chǎn)品硅橡膠類按鍵/膠件涂裝。
- 什么是藍色硅膠
藍膠外觀為藍色半透明玻璃狀,通常分為藍膠,變色藍膠,藍膠指示劑。因它的成分中含有一種顯示劑,未受潮時顆粒呈藍色,膠粒受潮后逐漸變成淺蘭色,繼續(xù)受潮會變成粉紅色,以顯示需要更換新的硅膠或再生使用。
用途:藍色硅膠可以單獨用來吸濕吸潮,由于具有變色的特點,它通常與普通硅膠干燥劑配合使用,用來指示干燥劑的吸濕程度,以此判定環(huán)境的相對濕度。藍色硅膠廣泛用于精密儀器,皮革,服裝,食品,藥品和家用電器的包裝防潮。
- 什么是交聯(lián)劑
性質:又稱硫化劑。能使橡膠分子鏈起交聯(lián)反應,使線形分子形成立體網(wǎng)狀結構,可塑性降低,彈性劑強度增加的物質。除了某些熱塑性橡膠不需要硫化外,天然橡膠和各種合成橡膠都需配入硫化劑進行硫化。橡膠經(jīng)硫化后才具有寶貴的使用價值,力學性能大大提高。橡膠硫化劑包括元素硫、硒、碲,含硫化合物,過氧化物,醌類化合物,胺類化合物,樹脂類化合物,金屬氧化物以及異氰酸酯等。用得最普遍的是元素硫和含硫化合物。硫化劑適用于各類天然橡膠和合成橡膠,根據(jù)需要,不同的硫化劑品種可配合使用。
- 樹脂是什么材料
樹脂通常是指受熱后有軟化或熔融范圍,軟化時在外力作用下有流動傾向,常溫下是固態(tài)、半固態(tài),有時也可以是液態(tài)的有機聚合物。嚴格來講,樹脂是一種酚醛結構的化學物質,種類有很多,廣泛應用于我們的輕工業(yè)和重工業(yè)當中,我們日常的生活當中也經(jīng)常時候到,比如塑料、樹脂眼鏡,涂料、松香。
樹脂有天然樹脂和合成樹脂之分。天然樹脂是指由自然界中動植物分泌物所得的無定形有機物質,如松香、琥珀、蟲膠等。合成樹脂是指由簡單有機物經(jīng)化學合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學反應而得到的樹脂產(chǎn)物。
產(chǎn)生
樹木生產(chǎn)樹脂有不同的理由,因此科學家為此作出不同的觀點。較多科學家認同的是,植物以樹脂密封傷口,以殺死昆蟲及防止真菌入侵,以及消除生產(chǎn)過多的代謝物,但到目前為止,還沒有一個肯定的答案。
為了提取樹脂,一般也要在樹皮切一刀,并要淺淺的割出一條旋轉向下的管道(稱為樹脂道),令樹脂流出后,沿樹脂道流動,直至滴到收集處。假如樹皮太硬的話,可能要使用醇類(如:甲醇和乙醇等)把樹皮的雜質溶解、將纖維組織軟化,才能收集樹脂。樹脂滴下后,會和空氣產(chǎn)生化學反應,會續(xù)漸硬化,形成固體。而樹脂容易硬化的特性,使它一直應用在乳膠漆及膠合劑之中。
化學性質
樹脂是一種黏性的液體,其主要組分為較容易揮發(fā)的萜烯類物質,使得樹脂具有特殊的味道。還含有溶解在萜烯中的不揮發(fā)的黏性固體,所以當樹脂暴露在空氣中,萜烯類物質揮發(fā)掉,使得樹脂黏度增大,形成固體。當中,它組成的烯中,以雙環(huán)狀的烯化合物為主。如α-蒎烯、蒎烯(β-蒎烯)、蒈烯(δ-3-蒈烯)及檜烯(sabinene);其次為單環(huán)狀的烯化合物,如檸檬油精及香油腦;含量更少如三環(huán)倍半萜長葉烯(tricyclic sesquiterpene longifolene, caryophyllene)和杜松烯(蓽澄茄烯,δ-cadinene)。使用分餾法可以分開分子量不同的餾份,以作不同的用途。如一些餾份的樹枝酸含量較高,可作其他用途,便以分餾法分餾出來。
衍生性的商業(yè)產(chǎn)品???人造的樹脂
合成樹脂是一種與天然樹脂十分相似的材料——也是能硬化的黏性液體。以酯化作用或含脂肪酸的堿金屬鹽的皂,再用一些有機化合物,能量產(chǎn)人造的樹脂。?最優(yōu)秀種類是環(huán)氧樹脂,透過聚合物重合反應或者聚合作用,作為膠合劑和混合物的一個熱固性聚合物使用。?其中一個種類,便是不飽和聚酯樹脂,它占我們日常使用的樹脂中的75%。?而離子交換樹脂(Ion exchange resin)是另一種重要的樹脂,其應用范疇包括在水的凈化及催化有機化合物的反應。
6.RTV是什么意思
RTV是Room tempurature vulcanization 的縮寫,從字面意義上是室溫固化的意思,是硫化方法的一種。硫化過程在室溫、常溫下進行。但RTV有機硅產(chǎn)品包括室溫和加熱固化兩種類型。
硅膠管是什么種類硅膠
普通硅膠管基本上是甲基乙烯基硅橡膠, 極耐寒的硅膠管基本上是苯基硅橡膠, 耐酸堿、耐油、耐溶劑的硅膠管基本上是氟硅橡膠。
7.什么是硫化劑
硫化劑是有機過氧化物或稱架橋劑,用于硅橡膠(矽利康)、EVA等的硫化及不飽和聚脂的固化。
硫化劑
凡是能與橡膠發(fā)生硫化反應或使之交聯(lián)的物質統(tǒng)稱為硫化劑,又稱為交聯(lián)劑。 硫化劑種類很多,而且還在不斷增加,已經(jīng)使用的硫化劑有硫黃、硒、碲、含硫化合物、金屬氧化物、過氧化物、樹酯、醌類和胺類等。
自從發(fā)明橡膠的硫化以來至今為止,硫黃一直是天然橡膠和大多數(shù)二烯烴類通用合成橡膠的主要硫化劑,雖然后來許多新型硫化劑的出現(xiàn)對提高橡膠制品的性能起了顯著的全用,但價格一般都較貴,故仍以硫黃為主。金屬氧化物是氯丁橡膠的專用硫化劑,除硒、碲外,其他非硫化合物類硫化劑主要用于飽和性橡膠和特種合成橡膠硫化,最重要的是過氧化物。 下面介紹其他橡膠配合劑: 雖然橡膠具有極其寶貴的高彈性和其他一糸列優(yōu)良性能,但生膠本身在性能上存在許多缺點,單純使用生膠并不能制得適合于各種作用要求的橡膠制品。配合劑的加入能改善橡膠性能并降低成本,得到符合實際使用要求的橡膠制品。
橡膠用的配合劑已有幾千種,它們在橡膠中所起的作用也很復雜,不僅決定著硫化膠的物理機械性能和制品作用性能與壽命,也影響著膠料的工藝加工性能和半成品加工質量,同一種配合劑在不同的生膠中起的作用不一樣,不同的配合劑在同一生膠中起的作用不同,甚至同一配合劑在同一種橡膠中所起的作用也不止一個。因此,只能根據(jù)配合劑在橡膠中所起的主要作用把它們分成硫化劑、硫化促進劑、硫化劑活性劑、防老劑、防焦劑、補強填充劑軟化增塑劑、其他專用配合劑等。
硫化促進劑
凡在膠料中能加快硫化反應速度,縮短硫化時間,降低硫化溫度,減少硫化劑用量,并能提高或改善硫化膠物理機械性能的物質統(tǒng)稱為硫化促進劑,簡稱促進劑。 促進劑還可以提高硫化生產(chǎn)效率和硫化膠質量,使厚制品硫化程度均勻,并降低產(chǎn)品成本。 橡膠工業(yè)使用的促進劑品種很多,按其化學組成和性質可分為兩大類,無機促進劑和有機促進劑。目前除了個別情況外,普遍采用的都是有機促進劑。由于其促進效果大,硫化特性好,硫化膠的物理機械性能優(yōu)良,發(fā)展迅速,種類繁多。
根據(jù)促進劑的化學結構通常將其分為8大類:噻唑類、秋蘭姆類、次磺酰胺類、胍類、二硫代氨基甲酸鹽類、醛胺類、黃原酸鹽類和硫脲類。
以促進劑M為標準又可分為超超速級、超速級、準超速級、中速級和慢速級幾種類型。國際上習慣以促進劑M(巰基苯并噻唑)為標準,凡硫化速度快于M者屬于超速或超超速級,硫化速度低于M者屬于中速或慢速級,硫化速度等于或接近M者屬于準超速級。天然橡膠和多數(shù)合成橡膠所用促進劑均采用該分類法。 促進劑又可按酸堿性進行分類,凡本身為酸性或硫化氫反應后生成酸性產(chǎn)物者為酸性促進劑,如噻唑類、秋蘭姆類、二硫代氨基甲酸鹽類和黃原酸鹽類;本身為堿性或與硫化氫反應后的產(chǎn)物為堿性者為堿性促進劑,如胍類、醛胺類和胺類;兩種條件下都顯中性的為中性促進劑,如次磺酰胺類和硫脲類。這種分類法多在生產(chǎn)或促進劑并用的情況下采用。
促進劑并用體系中,其中應有一種捉進劑是主要的,稱為主促進劑,也叫第一促進劑,而另一種或兩種是輔助的,稱為副促進劑,也稱第二、三促進劑。
活性劑
硫化活性劑簡稱活性劑、活化劑、助促進劑。它參與橡膠的硫化反應,提高促進劑活性并充分發(fā)揮其效能,減少促進劑用量,既能提高硫化速度,又提高交聯(lián)程度,影響交聯(lián)結構改善硫化膠物理機械性能。 橡膠用硫化活性劑種類很多。分為無機物和有機物兩類。最常用的是氧化鋅和硬脂酸并用。用量分別為35份和1.5-2.0份。氧化鋅對天然膠還有一定補強作用。硬脂酸對膠料還有軟化增塑作用,幫助炭黑的混合分散。
防護體系配合劑
橡膠及其制品在貯存和使用過程中,因受各種外界因素的作用,如熱、氧、臭氧、變價金屬離子、機械力、光、高能射線、化學物質及霉菌等的作用,其彈性、物理機械性能和使用性能會逐漸下降,逐漸喪失彈性和使用價值,這種現(xiàn)象稱為老化。為延長制品的使用壽命,必須在橡膠中加入某些物質來抑制或延緩橡膠的老化過程,這些物質統(tǒng)稱為橡膠的防老劑。
防老劑種類繁多,按防護原理分為物理防老劑、化學防老劑和反應型防老劑;按防護作用分為抗氧劑,抗臭氧劑、曲撓龜裂抑制劑、有害金屬抑制劑、紫外線吸收劑等。
8.什么是醫(yī)用級硅橡膠
醫(yī)用硅橡膠標準檢驗合格的高分子量聚二甲基和甲基乙烯基硅氧烷共聚物,分為生膠和混煉膠,生膠是由八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基四乙烯基環(huán)硅氧烷和止鏈劑四甲基二乙烯基二硅氧烷在催化劑催化下共聚而成,外觀為清晰透明,乙烯基含量0.07%~0.20%(摩爾),溶解性:甲苯中全溶,分子量40萬~80萬,揮發(fā)分≤1%,混煉膠是指由生膠在混煉機上添加白炭黑和助劑經(jīng)混煉均勻的產(chǎn)品,經(jīng)硫化后的典型性能為拉伸強度≥7.0MPa,伸長率≥600%,撕裂強度≥30kN/m,扯斷永久變形≤10%,硬度(邵氏A)40~60度,醫(yī)用級硅橡膠是制備人工器官、醫(yī)療器械及其配件、各種醫(yī)用管材、片材、型材的基本原料。
9.什么是有機化合物
定義: 有機物通常指含碳元素的化合物,或碳氫化合物及其衍生物總稱為有機物。
1.有機物是有機化合物的簡稱。目前人類已知的有機物達900多萬種,數(shù)量遠遠超過無機物。
2.早先,人們已知的有機物都從動植物等有機體中取得,所以把這類化合物叫做有機物。到19世紀20年代,科學家先后用無機物人工合成許多有機物,如尿素、醋酸、脂肪等等,從而打破有機物只能從有機體中取得的觀念。但是,由于歷史和習慣的原因,人們仍然沿用有機物這個名稱。
3.有機物一般難溶于水,易溶于有機溶劑,熔點較低。絕大多數(shù)有機物受熱容易分解、容易燃燒。有機物的反應一般比較緩慢,并常伴有副反應發(fā)生。
4.有機物種類繁多,可分為烴和烴的衍生物兩大類。根據(jù)有機物分子中所含官能團的不同,又分為烷、烯、炔、芳香烴和醇、醛、羧酸、酯等等。根據(jù)有機物分子的碳架結構,還可分成開鏈化合物、碳環(huán)化合物和雜環(huán)化合物三類。
5.有機物對人類的生命、生活、生產(chǎn)有極重要的意義。地球上所有的生命體中都含有大量有機物。
有機硅膠介紹
有機硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-0-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機硅化合物中為數(shù)最多,研究最深、應用最廣的一類,約占總用量的90%以上。
有機硅材料具有獨特的結構
(1) Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來;
(2) C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;
(3) Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大;
(4) Si-O鍵是具有50%離子鍵特征的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。
由于有機硅獨特的結構,兼?zhèn)淞藷o機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性,廣泛應用于航空航天、電子電氣、建筑、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫(yī)療等行業(yè),其中有機硅主要應用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數(shù)量和品種的持續(xù)增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產(chǎn)品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
有機硅材料按其形態(tài)的不同,可分為:硅烷偶聯(lián)劑(有機硅化學試劑)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性劑)、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂、復合物等。
?硅橡膠是一種直鏈狀的高分子量的聚硅氧烷,分子量一般在15萬以上,它的結構形式與硅油類似。根據(jù)硅原子上所鏈接的有機基團不同,硅橡膠有二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基硅橡膠、氟硅橡膠、腈硅橡膠、乙基硅橡膠、乙基苯撐硅橡膠等許多品種。
按照其硫化方法不同,硅橡膠可分為高溫硫化(熱硫化)硅橡膠和室溫硫化(包括低溫硫化)硅橡膠兩大類。無論哪一種類型的硅橡膠,硫化時都不發(fā)生放熱現(xiàn)象。高溫硫化硅橡膠是高分子量的聚硅氧烷(分子量一般為40~80萬),室溫硫化硅橡膠一般分子量較低(3~6萬),在分子鏈的兩端(有時中間也有)各帶有一個或兩個官能團,在一定條件下(空氣中的水分或適當?shù)拇呋瘎?,這些官能團可發(fā)生反應,從而形成高分子量的交聯(lián)結構。
室溫硫化硅橡膠按其硫化機理可分為縮合型和加成型;按其包裝方式可分為雙組分和單組分兩種類型。構成硅橡膠主鏈的硅氧鍵的性質決定了硅橡膠具有天然橡膠及其他橡膠所不具備的優(yōu)點,它具有最廣的工作溫度范圍(-100~350oC),耐高低溫性能優(yōu)異,此外,還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、電絕緣性、耐候性、耐臭氧性、透氣性、很高的透明度、撕裂強度,優(yōu)良的散熱性以及優(yōu)異的粘接性、流動性和脫模性,一些特殊的硅橡膠還具有優(yōu)異的耐油、耐溶劑、耐輻射及在超高低溫下使用等特性。在使用溫度范圍內,硅橡膠不僅能保持一定的柔軟性、回彈性和表面硬度,機械性能也無明顯變化,而且能抵抗長時間的熱老化。
由于硅橡膠特殊的性能,可用于模壓高電壓緣子和其他電子元件,使膠具有極好的耐漏電起痕性、優(yōu)良的脫模性;用于生產(chǎn)電視機、計算機、復印機等,具有良好的散熱和絕緣性能。它還用作要求耐候性和耐久性的成型墊片、電子零件的封裝材料、汽車電氣零件的保護材料。硅橡膠可用于房屋的建筑與修復,高速公路接縫密封及水庫、橋梁的嵌縫密封。硅橡膠也可用于附著力強、抗風化、耐堿、耐水涂料。由于硅橡膠耐高溫,在汽車的零件制作方面用量很大。此外,還有特殊用途的硅橡膠,如導電硅橡膠、醫(yī)用硅橡膠、泡沫硅橡膠、制模硅橡膠、熱收縮硅橡膠等。
10 ? 液體硅橡膠
根據(jù)分子結構中所含官能團(即交聯(lián)點)位置,常把帶有官能團的液體橡膠分成兩大類:一類是官能團處于分子結構兩端的稱之為遙爪型液體橡膠;另一類是活性官能團在主鏈中呈無規(guī)分布,即所謂在分子結構內帶官能團者,稱為非遙爪型液體橡膠。當然,也有既帶中間官能團又帶有端基官團的,目前重點是對遙爪型液體橡膠進行研究。對于液體橡膠,應根據(jù)其所含的活性官能基來選擇帶有適當官能團的鏈增長劑或交聯(lián)劑。
液體硅橡膠可用于涂敷、浸漬及灌注。例如粘度為0.07~50帕·秒/25℃的羥基封端聚二甲基硅氧烷,用甲基乙烯基雙吡咯烷酮硅烷為鏈增長劑,用有機過氧化物,如過氧化二苯甲酰、25—二甲基地5—二叔丁基過氧己烷為硫化劑,此種膠料流動性好、粘度低,在其硫化過程中同時發(fā)生鏈子增長反應,故可獲得高分子量的彈性體,具有良好的物理機械性能。
鏈增長劑甲基乙烯基雙吡咯烷酮硅烷,可由吡咯烷酮與甲基乙烯基二氯硅烷在三乙胺存在下反應而得,產(chǎn)物容易水解,故需存放在干燥密閉的容器中,這種化合物的吡咯烷酮基在室溫下可與聚二甲基硅氧烷內的端羥基緩慢反應,其反應速度隨溫度升高而加快。
從理論上講,此反應可連續(xù)進行,直至獲得無限大的分子量。甲基乙烯基吡咯烷酮硅烷中的乙烯基還可作為硫化反應的活化點,能促使聚二甲基硅氧烷交聯(lián),生成高分子量的彈性體。
由于吡咯烷酮基與羥基在室溫下反應十分緩慢,故加入各組分經(jīng)混合后的膠料具有較長的適用期,在1小時內膠料的粘度基本不變,但仍保持良好的流動性,可注入微小的孔隙中。混合后的膠料在150℃下加熱10分鐘即可硫化成彈性體。