有機硅和無機硅的元素構(gòu)成、性能、用途都有所區(qū)別,有機硅膠產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)單元是由硅-氧鏈節(jié)構(gòu)成的,側(cè)鏈則通過硅原子與其他各種有機基團相連。無機硅膠是由硅酸凝膠mSiO2·nH2O適當(dāng)脫水而成的顆粒大小不同的多孔物質(zhì)。具體有什么區(qū)別我們一起來看下!
一. 有機硅膠
有機硅膠產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)單元是由硅-氧鏈節(jié)構(gòu)成的,側(cè)鏈則通過硅原子與其他各種有機基團相連。因此,在有機硅產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中既含有"有機基團",又含有"無機結(jié)構(gòu)",這種特殊的組成和分子結(jié)構(gòu)使它集有機物的特性與無機物的功能于一身。
與其他高分子材料相比,有機硅產(chǎn)品的硅膠最突出性能是:
1.耐溫特性。
有機硅產(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鍵的鍵能在有機硅中為121千卡/克分子,所以有機硅產(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。有機硅不但可耐高溫,而且也耐低溫,可在一個很寬的溫度范圍內(nèi)使用。無論是化學(xué)性能還是物理機械性能,隨溫度的變化都很小。
2.耐候性。
有機硅產(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。有機硅中自然環(huán)境下的使用壽命可達幾十年。
3.電氣絕緣性能。
有機硅產(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。
有機硅的主鏈?zhǔn)秩犴?,其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚?,因此,比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊?,表面張力弱,表面能小,成膜能力強。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、上光等各項優(yōu)異性能。
二. 無機硅膠
無機硅膠是由硅酸凝膠mSiO2·nH2O適當(dāng)脫水而成的顆粒大小不同的多孔物質(zhì)。大孔硅膠一般用作催化劑載體、消光劑、牙膏磨料等。因此應(yīng)根據(jù)不同的用途選擇不同的品種。硅膠可以用來作干燥劑,而且可以重復(fù)使用。具有開放的多孔結(jié)構(gòu),比表面(單位質(zhì)量的表面積)很大,能吸附許多物質(zhì),是一種很好的干燥劑、吸附劑和催化劑載體。
硅膠的吸附作用主要是物理吸附,可以再生和反復(fù)使用。 在堿金屬硅酸鹽(如硅酸鈉)溶液中加酸,使之酸化,再加入一定量的電解質(zhì)進行攪拌,即生成硅酸凝膠;或者在較濃的硅酸鈉溶液中加酸或銨鹽也能生成硅酸凝膠。將硅酸凝膠靜置幾小時使之老化,然后用熱水洗去可溶性鹽類,在60~70℃下烘干并在約300℃時活化,即可得硅膠。
將硅酸凝膠用氯化鈷溶液浸泡后再烘干和活化,可得變色硅膠。用它作干燥劑時,吸水前是藍色,吸水后變紅色,從顏色的變化可以看出吸水程度,以及是否需要再生處理。硅膠還廣泛用于蒸氣的回收、石油的精煉和催化劑的制備等方面。
無機硅膠的性質(zhì)
硅膠再生的問題:硅膠吸附水份后,可通過熱脫附方式將水份除去,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,對于藍膠指示劑、變色硅膠、DL型藍色硅膠則控制在100--120℃為宜。各種工業(yè)硅膠再生時的最高溫度不應(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,其水份一般控制在2%以下即可重新投入使用。
硅膠再生應(yīng)注意的問題:
⒈、烘干再生時應(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,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,影響使用價值。對于藍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。