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(zhì),屬非晶態(tài)物質(zhì),不溶于水和任何溶劑,無(wú)毒無(wú)味,化學(xué)性質(zhì)穩定,除強堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應。具有開(kāi)放的多孔結構,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(jìn)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(shí)使之老化,然后用熱水洗去可溶性鹽類(lèi),在60~70℃下烘干并在約300℃時(shí)活化,即可得硅膠。
吸附性能高、熱穩定性好、化學(xué)性質(zhì)穩定、有較高的機械強度等。
硅膠按其性質(zhì)及組分一般可分為有機硅膠和無(wú)機硅膠兩大類(lèi)。
1、無(wú)機硅膠
無(wú)機硅膠的主要成份是二氧化硅,是一種由硅土中的硅酸鈉與硫磺酸制成的無(wú)定形的機器制成品。無(wú)機硅膠由自然界中存在的礦物經(jīng)洗滌、加工后成為粒狀或珠狀。
無(wú)機硅膠的結構非常像一個(gè)海綿體,由互相連通的小孔構成一個(gè)有巨大的表面積的毛細孔吸附系統,能吸附和保存水氣。在濕度為100%條件下,它能吸附并凝結相當于其自重40%的水氣。
由于硅膠化學(xué)性質(zhì)安全,安全性很高,無(wú)毒與無(wú)腐蝕性,使得它被美國FDA機構批準可用于食品與制藥工業(yè)。硅膠對包材的選擇范圍很廣,一般有OPP/PE、PET/PE薄膜、無(wú)紡布、復合紙等。
2、有機硅膠
有機硅膠屬于合成橡膠中特種橡膠,其根據形態(tài)分為固態(tài)和液態(tài)。
有機硅膠產(chǎn)品的基本結構單元是由硅-氧鏈節構成的,側鏈則通過(guò)硅原子與其他各種有機基團相連。因此,在有機硅產(chǎn)品的結構中既含有”有機基團”,又含有”無(wú)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(wú)機物的功能于一身。與其他高分子材料相比,有機硅產(chǎn)品具有突出的耐溫性、耐候性、電氣絕緣性、生理惰性、低表面張力和低表面能。
其中,有機硅膠產(chǎn)品的良好絕緣性能使其介電損耗、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,有機硅膠產(chǎn)品是一種穩定的電絕緣材料,被廣泛應用于電子、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,這是電氣設備在濕態(tài)條件下使用具有高可靠性的保障