有機硅和無機硅的元素構成、性能、用途都有所區別,有機硅膠產品的基本結構單元是由硅-氧鏈節構成的,側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適當脫水而成的顆粒大小不同的多孔物質。具體有什么區別我們一起來看下!
一. 有機硅膠
有機硅膠產品的基本結構單元是由硅-氧鏈節構成的,側鏈則通過硅原子與其他各種有機基團相連。因此,在有機硅產品的結構中既含有"有機基團",又含有"無機結構",這種特殊的組成和分子結構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,有機硅產品的硅膠最突出性能是:
1.耐溫特性。
有機硅產品是以硅-氧(Si-O)鍵為主鏈結構的,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,所以有機硅產品的熱穩定性高,高溫下(或輻射照射)分子的化學鍵不斷裂、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使用。無論是化學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定性以及耐輻照和耐候能力。有機硅中自然環境下的使用壽命可達幾十年。
3.電氣絕緣性能。
有機硅產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、體積電阻系數和表面電阻系數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,它們是一種穩定的電絕緣材料,被廣泛應用于電子、電氣工業上。有機硅除了具有優良的耐熱性外,還具有優異的拒水性,這是電氣設備在濕態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,并具有較好的抗凝血性能。
5.低表面張力和低表面能。
有機硅的主鏈十分柔順,其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氫化合物粘度低,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用的主要原因:疏水、消泡、泡沫穩定、防粘、潤滑、上光等各項優異性能。
二. 無機硅膠
無機硅膠是由硅酸凝膠mSiO2·nH2O適當脫水而成的顆粒大小不同的多孔物質。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,而且可以重復使用。具有開放的多孔結構,比表面(單位質量的表面積)很大,能吸附許多物質,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
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。各種工業硅膠再生時的最高溫度不應超過以下限度:
粗孔硅膠不得高于600℃;
細孔硅膠不得高于200℃;
藍膠指標劑(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。
硅膠再生應注意的問題:
⒈、烘干再生時應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構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,脫附再生的溫度應不超過120℃,否則會因顯色劑逐步氧化而失去顯色作用。
⒊、經再生后的硅膠一般應過篩除去微細顆粒,以使顆粒均勻。