硅胶的应用范围与发展简介_lilichaoren的空间_百度空间

一、产品简介

硅胶属无机盐类硅化合物产品,是一种高活性吸附材料、非晶态物质,系合成无定型二氧化硅,也是硅酸的聚合物。其分子式为:SiO2·xH2O ,外观是玻璃状透明或半透明块状体或球状体。硅胶不溶于水和任何溶剂,不燃烧,xx无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的纳米级微孔结构,使其具有纳米材料所特有的表面效应:微孔直径减少到纳米级,不仅引起表面原子数的迅速增加,而且纳米粒子的表面积、表面能都会迅速增加。这主要是因为处于表面的原子数较多,表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同所引起的。表面原子周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,硅胶的化学组份和物理结构,决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点:吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等,对水、醇、苯、汽油及其它有机溶剂或气体如SO2等都有良好的吸附作用。在国外硅胶的应用几乎渗透到各行各业,它作为一种重要的无机化工产品在国民生活中占有不可忽视的地位。

硅胶根据其纳米孔径的大小分为:C型硅胶、B型硅胶、A型硅胶。由于孔隙结构的不同,因此它们的吸附性能各有特点。C型硅胶在相对湿度高的情况下有较高的吸附量,A型硅胶则在相对湿度较低的情况下吸咐量高于C型硅胶,而B型硅胶由于孔结构介于C型、A型之间,其吸附量也介于C型、A型之间。因此应根据不同的用途选择不同的品种。

二、基础硅胶的基本用途

1、静态干燥:在贮存机械、金属材料、精密仪器、电气测量仪表、药品、食品、美术作品及其它日用轻化工、纺织物品时。

2、动态干燥:在动态干燥条件下干燥工业气体压缩空气、石油裂解气、水煤气、天然气等,用于空气调湿。

3、用于指示:如蓝胶指示剂和变色硅胶。

4、用于催化或做催化剂载体:粗孔块、粗孔球、粗孔微球、硅酸、硅溶胶等因其良好的孔结构和热、化学稳定性而被用于催化过程。

5、用作吸附剂净化分离与制备:如低级烃的吸附分离、极性与非级性溶体分离、色层分离;石油制品中脱除芳烃、发酵品中吸附高分子蛋白、油质除酸以及高纯度物质的制取和xx分离。

6、用于分析:如薄层、柱层、液体色谱用硅胶

7、用作有机化工产品精制的脱水剂:(1)变压器油和绝缘油再生;(2)冷冻机的冷冻介质脱水;

8、作工业气体脱水提纯剂:(1)天然气脱水、脱硫;(2)氢、氧、氮、氯、二氧化碳、乙烯、乙烷的脱水提纯。

三、硅胶的市场预测与发展前景及应用领域拓展

近年来硅胶的生产呈现出快速发展态势,专业化分工趋于细化,技术进步促使应用领域不断拓展,北美、欧盟、我国、日韩和东南亚地区是主要的技术研发和市场所在地,产能集中,特点明显。

我国仍以低端产品为主

目前我国有硅胶生产企业30多家,主要集中在山东半岛,外资企业对我国考察长达10年之久,但目前尚未在国内建立硅胶生产企业。全球硅胶生产企业有60多家,主要包括美国格雷斯公司、SCM公司、PQ公司,德国E默克公司,英国英力士克劳斯菲尔德公司,日本水泽化学株式会社、富士Silysia化学有限公司、丰田化工株式会社、东海化学工业株式会社,韩国吉东化学有限公司、新星硅酸盐有限公司等。

欧美企业有近一半属于跨国公司,他们按照地域、人口、资源、产业分布、发展趋势和市场需求,把全球划分为若干个区域市场,在50多个主要国家或中心城市设立研发中心、分部、生产工厂或代表处,其产品和服务通过它们向周边国家、地区和城市扩展。日韩企业步欧美企业后尘,也已扩张到东南亚地区。我国企业的产品已经出口到世界上30个国家和地区,拓展了产品的海外市场,提高了产品市场覆盖率。

专业化分工趋势明显

近年来,硅胶技术呈现出明显的专业化分工发展趋势,基础硅胶在我国发展迅猛,微粉硅胶在欧美和日韩获得长足进步。基础硅胶和微粉硅胶在形态和性能上的差异,成为多样化应用发展的直接动力。

●基础硅胶 基础硅胶除了传统的干燥剂应用之外,在石油化工等重点领域也有良好的表现,还拓展到了一些新兴领域,所以目前基础硅胶的技术研发是我国企业的重点,技术水平与国外公司相比毫不逊色。近年来基础硅胶出口量持续增加,硅胶产品在国外发达国家广泛应用于石油化工、橡胶、医药、有机材料、冶炼、家电、服装,尤其在家庭中使用已成为一种不可缺少的日常用品。其用量、需求量呈逐年递增趋势。而由于硅胶的生产原料泡花碱、硫酸的生产属高耗能、低效益产品项目,受到资源、能源、劳动力、环保等方面的制约,其生产规模逐年下降,以致使很多厂家停产,从而限制了本国的硅胶生产。因此这些发达国家更倾向于大量进口硅胶来满足国内的需求,外商购入我国基础硅胶,一部分直接应用,一部分加工成微粉硅胶。出口增长使国外公司对我国基础硅胶的依赖性增强,进一步提高了专业化分工的程度,这样就给中国的硅胶生产厂家提供了一个非常好的国际市场环境。

●微粉硅胶 受资源、环境和国家政策等的影响,近年来欧美、日韩企业把发展的重点由基础硅胶转向微粉硅胶,一是微粉硅胶资源消耗少,对环境影响小;二是附加值高;三是技术先进,易于保密,占领xx,有助于提高企业核心竞争力。这些国家的企业在技术上处于{sjlx}水平,专业优势十分明显。对于微粉硅胶生产,我国企业也做出了努力,但无论资金投入还是技术水平与欧美、日韩等国家都有较大差距。

●功能化硅胶 将硅胶产品赋予特定的功能,量体裁衣,为客户订制所需的产品,是近年来功能化硅胶的发展方向。具有吸水功能的硅胶薄膜,具有变压吸附功能的变压吸附专用硅胶,具有遇液不裂功能的耐水硅胶和硅铝胶,具有澄清功能的啤酒硅胶,还有载体硅胶、精制硅胶、消光硅胶、防结硅胶、磨料硅胶、涂层硅胶等,这些功能化硅胶是新技术的体现,它们特点突出,性能优异,应用范围确定,为采购方节约了费用,提高了工作效率,因此受到普遍欢迎。

应用领域广泛

现在,硅胶的应用技术已经渗透到各行各业,有些业已成熟,有些正在深入,其中工业领域的应用最为广泛,农业、第三产业和信息产业的应用近年来发展也非常迅速。

●工业应用 硅胶起初主要应用于军事工业,第二次世界大战之后,应用范围逐步扩大。硅胶用作干燥剂在国内外已经非常普遍,随着专业化分工进程的加快,在石油化工、医药、食品、生物化学、环保、涂料、轻纺、造纸、油墨、塑料等工业领域应用的质量和水平迈上了新的台阶。

在石油化工方面,可以应用于:天然气干燥、再循环氮干燥、烷基化进料干燥以及从天然气中分离轻烃。压缩空气系统,如仪表气源系统、气体的汽油吸附系统和贮罐呼吸系统。用于各类气体循环干燥操作的高效干燥剂,通过对该产品的粒度和粒度分布的控制,可以使其压降和快速吸附率两参数做到{zj0}配合,特别用于烃加工工业中短周期分离操作工艺。用于较大分子石油产品的分离。为液烃类干燥吸附等。

食品、医药和生物化学方面的应用:用于食用油精制、用于酿造澄清、用作啤酒稳定剂,在选择性滤除啤酒蛋白方面优于传统的稳定剂酶和鞣酸,安全性好,符合美国食品药品管理局(FDA)的规定标准。硅胶以层析技术在中药化学中的应用也越来越广泛。硅胶是常用的吸附剂,其吸附作用的强弱与硅醇基的含量有关,同时要注意活化温度不能过高。从20世纪70年xx始,逐渐采用硅胶表面键合技术,对硅胶微粒表面进行改性——硅烷化,使得硅胶表面带有不同的官能团成为功能化硅胶,以适应不同的分离需要。硅胶和硅基仍是目前应用最为广泛的液相层析柱填料。随着层析理论和电子学、光学、计算机等技术的应用,硅胶层析技术已日趋完善,这对于中药各类化学成分的分离鉴定工作起了重大的推动作用,有利于我国中药产业的技术创新和国际化,改进国际形象。

在涂料工业中,硅胶是最重要的无机消光剂。消光机理是硅胶微粒在涂层中呈不规则排列状态,光线穿过涂层受到这些不规则颗粒的阻隔,形成光线散射。

●农业应用 硅胶在农业上的应用也越来越广泛。用于土壤保湿,改善农作物生长环境,用于农用防护膜,提高防护膜的耐老化性,也用作农药载体。除此之外,硅胶也用作饲料添加剂,可以防粘、防霉,不影响饲料的风味和营养成分。

●第三产业应用 硅胶用于运输过程的干燥已经很普通。经营鲜花的公司用硅胶干燥鲜花,可以保色耐久,还可以根据场景造型,增添喜庆气氛,很受家庭主妇的欢迎。用硅胶做宠物垫料,具有吸水、吸味、无粘连、易于清理、视觉美观等诸多优点,在欧美和日本大行其道。此种用途的硅胶是国内硅胶出口量{zd0}的品种,把硅胶制成鞋垫以xx消臭,在日韩很有市场。加入硅胶的硅胶薄膜,具有吸水功能,可以贴在室内或汽车的窗玻璃表面,湿度增大时,自然吸收水分,防止玻璃变得模糊朦胧。把硅胶添加到方便食品、粉末食品或动物食品中,就可以免受粘结的烦恼。

●信息产业应用 以硅胶为基体制成硅片抛光剂,可以满足半导体硅片抛光对柔软性的极高要求,效果很好。与传统的喷墨系统共同使用,可提高打印分辨率,使全色打印图案更为逼真。在电讯行业,用含硅胶的干燥装置保护地下电缆,可有效防止接头漏电。也可把硅胶制成热敏纸、喷墨打印纸、光敏纸、静电记录纸的处理助剂产品。

近年来国内外硅胶的技术进展可以用搣西方发达,东方崛起攠来形容。专业化分工清晰,技术水平快速提高,应用领域向广度和深度扩展,产能扩大。我国的基础硅胶近年来发展十分迅猛,规模总量已经占到全球的1/2,成为一大亮点,引起欧美、日韩企业的高度xx,是繁荣全球硅胶发展的一支重要力量。

根据硅胶技术进展和市场需求,除了基本用途以外,硅胶产业的发展走势预测为:①硅胶作为催化剂、消光剂、触变剂、流变剂应用于石化、涂料、造纸和塑料产业将进展迅速,通过表面改性,层析技术开发将会更加广泛深入;②硅胶的研发水平将进一步提高,硅胶在生命科学、电子信息等领域的应用会有较大进展。③ 搣十一五攠期间,我国企业的基础硅胶在产能规模中所占比重将下降20%以上,代之以微粉硅胶和功能化硅胶等高技术、高附加值的产品,初步拥有核心技术。



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