硅膠

硅膠（Silicone）是一種高活性吸附材料，屬非晶態物質，其化學分子式為mSiO2·nH2O。不溶於水和任何溶劑，無毒無味，化學性質穩定，除強鹼、外不與任何物質發生反應。各種型號的硅膠因其製造方法不同而形成不同的微孔結構。硅膠的化學組份和物理結構，決定了它具有許多其他同類材料難以取代得特點：吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。

硅膠
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中文名稱：硅膠

外文名稱：Silica gel; Silica

化學分子式：mSiO₂·nH₂O

性能：吸附性、熱穩定性、化學性

目錄

發展歷史

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作為一種較為新型的、安全環保的家居製造材料，硅膠的使用已經相當的普遍了，回顧其發展史，和有機硅化學的發展是密不可分的，大致可以分為四個階段：

一、起源階段

1863年，這是值得後世永遠銘記的一年。因為在這一年裡，法國化學家查爾斯·弗里得爾，以及美國化學家詹姆斯·克拉夫茨，合成了世界上第一個含有Si—C鍵的有機硅化合物——四乙基硅烷，從而開啟了有機硅化學的發展史。此後在1863年至1903年間，又陸續合成了許多四乙基硅烷的衍生物，這四十年被稱為起源階段。

二、發展階段

之後從1904年到1937年，人們不但合成了許多簡單的有機硅化合物，而且也開始了不對稱硅原子化合物的研究合成，為有機硅光活性異構物的研究創造了條件。這就是有機硅化學的發展階段。

三、改革階段

然後在1938年到1965年間，首先是美國的康寧（Corning）玻璃廠化學家海德，與通用電器公司的帕特諾得和羅喬，認識到了有機硅高聚物的發展潛力，並改進了有機硅單體的合成方法，使有機硅高聚物可以進行工業化生產。特別是羅喬於1941年發明的甲基氯硅烷「直接合成法」，掀起了一場有機硅化學的大革命。1945年，硅橡膠產品問世。（PS：中國硅橡膠的工業化研究開始於1957年）

四、興盛階段

從1966年到現在，人們繼往開來，開闢了許多有機硅化學的新領域，把許多不可能變成了可能，比如合成了si—金屬 鍵化合物，特別是硅與過渡元素的化合物，最有意義和價值。各種發明競相出現，有機硅化學結出了累累果實。

化學成分

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主要成分是二氧化硅，由天然礦物經過提純加工而成粒狀或珠狀。作為乾燥劑，它的微孔結構（平均為2A。）對水分子具有良好的親和力。

硅膠最適合的吸濕環境為室溫（20~32）、高濕（60~90%），它能使環境的相對濕度降低至40%左右。

乾燥劑是一種從大氣中吸收潮氣的除水劑，它的乾燥原理就是通過物理方式將水分子吸附在自身的結構中或通過化學方式吸收水分子並改變其化學結構，變成另外一種物質。

物理性能

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1.耐高溫性能：

硅膠最顯著的特性高溫穩定性強，可在250℃-300℃的環境中長期運用。若選擇恰當的硅膠填充劑和硅膠高溫添加劑，其運用溫度可高達375℃，並可耐霎時數千度的高溫。據估量，硅膠在120℃下運用壽命可達20年，在150℃下可達5年，不易老化。

2.耐低溫彈性：硅膠具有內在的低溫彈性。自然橡膠或其它合成橡膠具有較低的脆化點，硅膠普通可在-50℃～-60℃低溫下正常工作。

3.透氣性：硅膠薄膜具有良好的透氣性。室溫下對空氣，氮氣，氧氣，二氧化碳等氣體的透氣率比自然橡膠高30-50倍。

4.電性能：

硅膠具有傑出的電性能。其突出的優點是介電強度，功率因數和絕緣性能受溫度和頻率的變化很小，在一個很寬的溫度範圍內；介電常數和介電損耗角正切值簡直不變。硅膠的耐電暈性和耐電弧性也十分好。擊穿電壓：20~25千伏/毫米；介電常數3~32介電損耗角正切3~3，5X10-3；體積電阻係數1X1016歐姆/厘米。

5.優秀的物理機械性能：

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硬度在35~75邵氏A之間，抗張強度從幾十到105KG/CM2，伸長率在1000%以內，這些性能因產品需求不同加以調整。固然硅膠在常溫下機械性能比通用橡膠低，但在150℃高溫下，其機械性能遠遠優於通用橡膠，硅膠緊縮永變性為7%-10%，機械性能無變化。

6.耐氣候性：硅膠具有優秀的耐氧，耐臭氧，耐紫外線映照性能長期在室外運用不發作龜裂。

7.生理惰性：硅膠自身對人類是惰性的，它無臭，無味，無毒。此外，硅膠還具有低外表活性和低吸溫性等性能。

8.耐化學物質性能：

普通來說硅膠具有良好的耐化學物質，耐燃料油及油類性能。溶劑對硅膠的作用主要是澎漲和軟化，而一旦溶劑揮發後硅膠的大多數原始性能又恢復。對乙醇、眪酮等極性和食用油類等耐受才能相當好，機械性能根本不降低，對低濃度的酸，鹼，鹽的耐受性較好。（如在10%的硫酸中常溫浸漬7天，體積和重質變化都小於1%，機械性能無變化）但它不耐濃硫酸，濃鹼和四氯化碳，甲苯等非極性溶劑。

化學性能

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一般來說，硅膠按其性質及組分可分為有機硅膠和無機硅膠兩大類。

無機硅膠是一種高活性吸附材料，通常是用硅酸鈉和硫酸反應，並經老化、酸泡等一系列後處理過程而製得。硅膠屬非晶態物質，其化學分子式為mSiO2 .nH2O。不溶於水和任何溶劑，無毒無味，化學性質穩定，除強鹼、氫氟酸外不與任何物質發生反應。各種型號的硅膠因其製造方法不同而形成不同的微孔結構。硅膠的化學組份和物理結構，決定了它具有許多其它同類材料難以取代的特點：吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。

有機硅膠是一種有機硅化合物，是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物，習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中，以硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷，是有機硅化合物中為數最多，研究最深、應用最廣的一類，約占總用量的90%以上。

用途

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1、主要用於儀器、儀表、設備等在密閉條件下的吸潮防鏽。特別是精密光學儀器、電子電器的乾燥防霉包裝。

2、與普通硅膠乾燥劑配合使用，指示乾燥劑的吸潮程度和判斷環境的相對濕度。

作為包裝用硅膠乾燥劑，廣泛用於皮革、服裝、食品、藥品等。放置於皮衣、皮袋、皮鞋內起到乾燥保質的作用；放在餅乾及油炸類食品中，以保證食品鬆脆；放於藥瓶內，確保藥品延長保存期；也常用在賓館用物品類，如放置在衣櫃中，鞋中和床下，吸附各種異味，保持空氣乾爽清新。另外，運輸的集裝箱在不同緯度上會形成箱裡的「內雨」，如果使用硅膠乾燥劑，它能吸附相當於自身重量的水份，在遠洋運輸長達50天的過程中，可以有效地降低露點而使集裝箱的凝水現象得到控制。

3、硅膠因為其食品級用途可以用來做嬰兒奶嘴等與人體直接接觸的用品，也可用於美容整形。另外，硅膠也可用來生產避孕套。

4.製造血泵常用材料。

分類

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1、按分子結構來劃分

硅膠大的方面可分為兩種,一種是有機硅膠,即硅橡膠;另一種是無機硅膠,就是做乾燥劑的那一種，有機硅膠應用較無機硅膠更廣。

2、按存在形態可分為

固體硅膠和液體硅膠。液體硅膠都是未硫化的,固體硅膠有可能是硫化好的,也可能是還未硫化的.

3、按有無硫化可分

硅膠原料和硅膠產品。硅膠產品是經過加工發生膠聯反應,固化成彈性體的硅膠。

4、按加工需否加熱可分為

熱硫化硅膠和室溫硫化硅膠,室溫硫化硅膠不需加熱即可硫化,熱硫化硅膠需加熱方可硫化,但是熱硫化硅膠在高溫下反應,其硫化速度很快,更適合大批量生產。

5、按導電劃分：硅膠可分為導電硅膠和絕緣硅膠。

6、按導熱性劃分：硅膠可分為導熱硅膠和普通硅膠。

7、按耐油性可分為：耐油硅膠和不耐油硅膠

8、按耐蒸汽性可分：耐蒸汽硅膠和不耐蒸汽硅膠。

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