硅胶与硅橡胶区别以及不同形式的原材料

硅胶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。硅橡胶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。