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固态硅胶和液态硅胶加工工艺上有什么不同?

信息来源:其他网站 日期:2016-02-26 

固体硅胶工业上是以水玻璃(硅酸钠)为原料,在酸性介质中水解生成凝胶,然后经老化、洗涤、干燥等过程制成硅胶,依据水含量的不同,为半透明或白色固体。市售商品有不规则粒状、球状、微球状硅胶,后者具有较好的耐磨性,常用作流化床作业中的催化剂载体。

用作催化剂载体时,通常是将硅胶浸渍于含催化活性组分的溶液中,使溶液吸收于硅胶的孔隙内,经干燥、活化等手续,使活性组分分布于硅胶表面上。硅胶的孔隙结构对制成的负载型催化剂的性质有重要影响,如硅胶的孔容积、孔径分布等。习惯上,将平均孔径小于15~20?的硅胶,称细孔硅胶;平均孔径大于40~50?,称为粗孔硅胶。细孔结构的硅胶具有高比表面积,有利于催化活性组分的分散。但细孔结构不利于反应物分子的扩散,即不易触及深藏于孔隙深处的催化活性组分,因此将降低催化剂内表面利用率,而且在孔隙深处生成的产物分子也不易逸出孔外,易于造成深度副反应。硅胶的孔结构与制造方法及条件有关,如成胶、老化、洗涤时的pH、温度、时间等。可通过扩孔处理法将市售硅胶扩孔,常用的方法是将其置于热压釜中加水或加含盐的水溶液(如碳酸钠、醋酸钠)热压处理,例如:在320℃、10MPa热压处理可使比表面及平均孔径分别为135m2/g和123?的硅胶变为26.9m2/g和508?。

硅溶胶 除固体硅胶外,液态的硅溶胶亦为重要的载体材料,工业上通常用离子交换法使水玻璃脱钠制硅溶胶。它是半透明的乳白色液体,市售商品中二氧化硅含量一般为20%~30%,高者可达50%,其中胶粒直径为100~200?,有些商品达1300?。高浓度的硅溶胶通常是借助微量的氧化钠保持其稳定性。硅溶胶干燥后即变为多孔的固体。例如在制作由丙烯氨化氧化生产丙烯腈的(磷-钼-铋-氧)/氧化硅催化剂时,是将含活性组分的溶液与硅溶胶混合,经喷雾干燥法制成微球状催化剂。有机硅橡胶是由线性聚硅氧烷混入补强填料,在加热加压条件下硫化生成的特殊合成弹性体。它完美地平衡了机械性质和化学性质,因而能满足今天许多苛刻的应用场合要求。

硅橡胶在下面的领域表现卓越:

高低温稳定性

惰性(无味无臭)

透明,易于上色

硬度范围宽,10-80邵尔硬度

耐化学品

耐候

密封性能

电气性质

耐压缩变形

除了上述卓越性能,和常规有机弹性体相比,硅橡胶还特别容易加工制造。硅橡胶容易流动,因而可以在能耗较低的情况下模压、压延、挤出。容易加工也就意味着生产效率高。

硅橡胶可以以下面的形式提供:

混炼胶 : 这种即用型材料可以根据您的加工设备和最终用途进行上色和催化。

基础料: 这类有机硅聚合物同样含有补强填料。橡胶基础料可以进一步和颜料和添加剂混炼,形成混炼胶,满足您的色彩和其他制造要求。

液体硅橡胶(LSR): 这种双组分液体橡胶体系可以通过泵输入适当的注射成型设备,然后热固化成模压橡胶部件。

氟硅橡胶混炼胶和基础料: 氟硅橡胶保持了有机硅的许多关键性质,此外,它还具有优越的耐化学品、燃料及耐油性。

主链由硅氧原子交替组成、在硅原子上带有有机基团的合成橡胶。分子中的有机基团可以是-CH3、-C2H3或-C6H5等,相应称作甲基、乙烯基或甲基苯基硅橡胶。硅橡胶是一种耐高低温(-60~250℃)、耐臭氧化并具有良好电绝缘性能的特种橡胶。硅橡胶有高温硫化型(硫化温度150~200℃)、室温硫化型和加成型之分。

高温硫化甲基硅橡胶于1944年由美国通用电气公司研制成功。1952年,美国陶-康宁公司L.斯特布莱唐和K.波尔曼蒂尔研制出双组分室温硫化硅橡胶;1953~1955年制成甲基乙烯基硅橡胶;1956~1957年出现硅氟橡胶;1958~1959年开发成功单组分室温硫化硅橡胶;之后出现加成型硅橡胶系列产品。世界上有十多个国家生产硅橡胶。80年代以来,每年以15%左右的速度增长。中国从60年代初期开始相继研制成功各类硅橡胶,现均有批量生产。

硅橡胶主要有下列品种:

高温硫化硅橡胶 生胶无色透明,有塑性,分子量35万~70万,能溶于苯等溶剂中,制品耐氧化,抗臭氧,高频下电气绝缘性优良,耐电弧、耐电晕,并有透气和对人体生理惰性等特点。大量用作苛刻条件下的电线、电缆绝缘层,密封件,导管,登月鞋等。因其无致癌性,有较好的抗凝血性和生物相容性,已大量用于制作人体内外用的导管、插管、人工关节等。

高温硫化硅橡胶通常以高纯度八甲基环四硅氧烷和带有-C6H5、-CH=CH2、-CH2CH2-CF3等基团的环四硅氧烷为原料,用酸碱催化剂开环共聚,经脱除催化剂和低挥发分即得硅生胶。橡胶加工时,先加入结构控制剂(二苯基甲硅二醇)和补强填料(气相法二氧化硅)、抗氧剂(三氧化二铁)等,再在炼胶机上混炼,经高温(约200℃)处理后加有机过氧化物(2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷)作硫化剂。混炼胶入模后要加温、加压。制品出模后有的还要后硫化。混炼胶可挤成管、条、包覆电线电缆。

室温硫化硅橡胶 其特点是可以制成不同粘度的胶料,在室温下可以涂布,不需高温和加压即可硫化,硫化时要释放出醇类、醋酸等低分子产物。室温硫化硅橡胶有双组分和单组分之分。双组分室温硫化硅橡胶用于精密铸造用弹性模具、牙科印模材料及航天器耐烧蚀涂料等,其原料中的羟基封端低分子聚硅氧烷要专门制备,通常以聚硅氧烷环体与水开环制成,分子量的大小以水的加入量控制。单组分室温硫化硅橡胶用于电子器件的密封保护等,所用主要组分之一,带乙酰氧基或酮肟基等活性基团的硅烷或硅氧烷,也需专门制备。

加成型硅橡胶 以乙烯基封端的聚硅氧烷和带氢原子聚硅氧烷为基料,以铂化合物为催化剂,多在略高于室温的条件下硫化:

呏SiCHCH2+HSi呏—→呏SiCH2CH2Si呏如加入特殊制造的有机硅树脂作为补强剂,可以得到透明且有优良的机械性能的硫化胶。其特点是硫化时不放出低分子产物,可灌注成型深部硫化。主要用于电子器件灌注涂覆,作光导纤维涂料,也是人体内软组织充填、颜面整形的理想材料

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