液态硅胶和固态硅胶的工艺流程有什么不同?_玲子_新浪博客

 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15~20Å的硅胶,称细孔硅胶;平均孔径大于40~50Å,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123Å的硅胶变为26.9m2/g和508Å。

 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100~200Å,有些商品达1300Å。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xx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{zy1}:
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{zy1}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。
 参考书目
W.诺尔著,中国科学院兰州化学物理研究所三室译:《硅珙化学与工艺学》,科学出版社,北京,1978。(W.Noll,Chemistry and Technology of Silicones, Academic Press, New York,1968.)


对于理想充填材料的寻找已有百年历史。目前已有许多材料得到应用,如胶原、自体脂肪、透明质酸、聚乳酸、羟基磷灰石等。历史上,许多材料用于注射式充填,其中包括石蜡(矿物油)和其它非生物相容性材料。在所有可注射材料中,有关可注射性硅胶的争论是最多的。支持者认为,它是一种近于xx的充填材料,可以获得超常而持久的xx效果。反对者认为材料的不可预知性较大,不应该注射入人体。硅胶注射的情况非常混乱,原因是多方面的,包括没有共识,缺乏技术标准,材料不纯,缺乏应用体积限制,缺乏随访,注射频率控制不严等。正确使用对于效果影响很大,时常有由于注射大量污染的或工业级别的硅胶引起不良反应的报道,同时也有资深医生采用微粒注射上百例的成功经验。

硅胶材料的结构、理化特点及生物稳定性

二十世纪早期,一位英国化学家首先采用“硅酮(silicone)”一词描述一个含有硅的合成聚合物家族。它可以是固态、凝胶样或液态。它的化学名称是“二甲基聚硅氧烷(dimethylpolysiloxane)”。硅与氧和烷赘合形成硅氧烷,是主要成份,正如其英文名(Siloxane)是由硅(silicon)、氧(oxygen)和甲烷(methane)组成。它的粘度单位是厘沱(centistoke, cS)。水的粘度是100cS。AdatoSil 5000和Silikon 1000的数字即是其粘度值,这两种产品是仅有的为FDA批准可以用于人体的硅胶类产品。而过去常用于软组织充填的Dow Corning 360目前仅用于覆盖针头、注射器、静脉导管,是一种更为粘稠的液体。对于其它硅胶类产品应用中出现的并发症,也可能在AdatoSil 5000和Silikon 1000应用是发生。

液态可注射性硅胶的历史与现实(译文选摘之二)

硅胶材料应用的适合性


硅胶材料在许多方面符合理想充填材料的标准。它是{yj}性材料,无致癌性,抗原性低,xx无法生长,光照和多数化学物质对其无影响,可以很方便的采用热力法消毒灭菌,其粘性不受外界温度影响。但是需注意,硅胶产品在化学性质上不是均一的,不同形式的硅胶产品(固态、液态或凝胶)在植入不同部位后,有不同的优点和并发症。例如,在足部注射液态硅胶后未见肉芽肿发生的报道,而是面部却有发生。采用弹性硅胶体(如固态乳房假体)的后果也不能与注射性液态硅胶相比。

与其优点相对的是硅胶材料很容易被滥用、伪xxx冒,以及因滥用所致的对材料性能的误解。事实上,当采用微滴状医用硅胶进行适当深度和部位注射后,它们会被精细的纤维组织网包裹,质地良好,感觉不到而是很少游走,效果还是相当好的

历史


1948年,一份有关硅胶生物相容性的报告证实,该材料为生物惰性材料。而当时的医学界正在寻找一种生物相容性医用外科材料,因此引起了广泛的兴趣。上世纪40年代,采用液态硅胶注射改善体表外型首先在德国、瑞士、日本等国流行起来。在十年时间约有数以万计的患者接受了这种xx。美国在60年xx始应用液态硅胶,但是出现两种截然不同的(dramatically diergent, diametrically opposite) 方法,每种方法是基于xx不同的临床经验。


{dy}种方法最有代表性的是洛彬基尼威达(Neada),应用大量Dow Corning 360 液态硅胶进行注射,用量最多达2升,而材料中常含有一些重金属和杂质。约有2-4万人接受了注射,注射区域包括乳房、面部、腿部和臀部。注射量较大,达750-2000毫升。这种较为混乱的注射非纯性硅胶材料的状况一直持续到1965年,那一年Dow Corning材料合格的法令被中止。当时硅胶材料还有意加入了一些物质形成了新的配方(如Sakarai配方),这些产品注射后增加了炎症反应和纤维增生。例如,Sakurai材料是将橄榄油与硅胶混合,意在诱导纤维组织增生,进而防止材料游走。据该公司称,材料应用人数超过10万。在许多杂志上的有关文献均证实,硅胶材料是xx的,加入其它材料后仍然是xx的。


第二种方法首先是由Norman Orentreich提出的。他们发明了一种微滴技术,应用此技术可以渐进性地xx,进而减少因大量注射硅胶后带来的并发症。支持此项技术的人提倡,在使用时注射量要少,而且必须使用符合医学材料标准的产品,目的是逐渐的纤维化。有关此项产品的一份报告指出,应用此项技术并发症明显低于大量注射不纯硅胶组。在将硅胶材料作为软组织充填产品时,应该牢记这一少量原则。
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