Kalbant apie pažangias medžiagas, silikonas neabejotinai yra karšta tema. Silikonas yra polimerinės medžiagos rūšis, kurioje yra silicio, anglies, vandenilio ir deguonies. Jis labai skiriasi nuo neorganinių silicio medžiagų ir puikiai veikia daugelyje sričių. Pažvelkime giliau į silikono savybes, atradimo procesą ir taikymo kryptį.
Skirtumai tarp silikono ir neorganinio silicio:
Pirma, yra akivaizdūs silikono ir neorganinio silicio cheminės struktūros skirtumai. Silikonas yra polimerinė medžiaga, sudaryta iš silicio ir anglies, vandenilio, deguonies ir kitų elementų, o neorganinis silicis daugiausia reiškia neorganinius junginius, sudarytus iš silicio ir deguonies, tokius kaip silicio dioksidas (SiO2). Anglies pagrindu pagaminta silikono struktūra suteikia jam elastingumo ir plastiškumo, todėl jį galima naudoti lanksčiau. Dėl silikono molekulinės struktūros charakteristikų, ty Si-O jungties jungties energija (444J/mol) yra didesnė nei CC jungties (339J/mol), silikoninės medžiagos pasižymi didesniu atsparumu karščiui nei įprasti organiniai polimeriniai junginiai.
Silikono atradimas:
Silikono atradimą galima atsekti XX amžiaus pradžioje. Pirmosiomis dienomis mokslininkai sėkmingai sintetino silikoną, įvesdami organines grupes į silicio junginius. Šis atradimas atvėrė naują silikoninių medžiagų erą ir padėjo pagrindą plačiam jos pritaikymui pramonėje ir moksle. Silikono sintezė ir tobulinimas per pastaruosius kelis dešimtmečius padarė didelę pažangą, skatinant nuolatines šios medžiagos naujoves ir tobulinimą.
Įprasti silikonai:
Silikonai yra polimerinių junginių klasė, plačiai randama gamtoje ir dirbtinėje sintezėje, įskaitant įvairias formas ir struktūras. Toliau pateikiami keli įprastų silikonų pavyzdžiai:
Polidimetilsiloksanas (PDMS): PDMS yra tipiškas silikono elastomeras, dažniausiai randamas silikoninėje gumoje. Jis pasižymi puikiu lankstumu ir aukštos temperatūros stabilumu, plačiai naudojamas gaminant guminius gaminius, medicinos prietaisus, tepalus ir kt.
Silikoninė alyva: Silikoninė alyva yra linijinis silikono junginys, turintis mažą paviršiaus įtempimą ir gerą atsparumą aukštai temperatūrai. Dažniausiai naudojamas lubrikantuose, odos priežiūros produktuose, medicinos prietaisuose ir kitose srityse.
Silikoninė derva: Silikoninė derva yra polimerinė medžiaga, sudaryta iš silicio rūgšties grupių, pasižyminčių puikiu atsparumu karščiui ir elektrinės izoliacijos savybėmis. Jis plačiai naudojamas dangose, klijuose, elektroninėse pakuotėse ir kt.
Silikoninė guma: Silikoninė guma yra į gumą panaši silikoninė medžiaga, pasižyminti aukšta temperatūra, atsparumu oro sąlygoms, elektros izoliacija ir kitomis savybėmis. Jis plačiai naudojamas sandarinimo žieduose, kabelių apsauginėse movose ir kitose srityse.
Šie pavyzdžiai parodo silikonų įvairovę. Jie atlieka svarbų vaidmenį įvairiose srityse ir yra plačiai taikomi nuo pramonės iki kasdieninio gyvenimo. Tai taip pat atspindi įvairias silikonų, kaip aukštos kokybės medžiagos, savybes.
Našumo privalumai
Palyginti su įprastais anglies grandinės junginiais, organosiloksanas (polidimetilsiloksanas, PDMS) turi keletą unikalių našumo pranašumų, todėl jis puikiai veikia daugelyje programų. Toliau pateikiami kai kurie organosiloksano pranašumai, palyginti su įprastais anglies grandinės junginiais:
Atsparumas aukštai temperatūrai: Organosiloksanas turi puikų atsparumą aukštai temperatūrai. Dėl silicio ir deguonies jungčių struktūros organosiloksanai yra stabilūs aukštoje temperatūroje ir nėra lengvai skaidomi, o tai suteikia pranašumų jį naudojant aukštos temperatūros aplinkoje. Priešingai, daugelis įprastų anglies grandinės junginių gali suirti arba prarasti veikimą aukštoje temperatūroje.
Mažas paviršiaus įtempis: Organosiloksanas pasižymi mažu paviršiaus įtempimu, todėl jis turi gerą drėkinimą ir tepimą. Dėl šios savybės silikono aliejus (organosiloksano forma) plačiai naudojamas tepaluose, odos priežiūros produktuose ir medicinos prietaisuose.
Lankstumas ir elastingumas: Organosiloksano molekulinė struktūra suteikia jam gerą lankstumą ir elastingumą, todėl jis yra idealus pasirinkimas ruošiant kaučiuką ir elastines medžiagas. Dėl to silikoninė guma puikiai tinka ruošiant sandarinimo žiedus, elastingus komponentus ir kt.
Elektros izoliacija: Organosiloksanas pasižymi puikiomis elektros izoliacinėmis savybėmis, todėl jis plačiai naudojamas elektronikos srityje. Silikoninė derva (siloksano forma) dažnai naudojama elektroninėse pakavimo medžiagose, siekiant užtikrinti elektros izoliaciją ir apsaugoti elektroninius komponentus.
Biologinis suderinamumas: Organosiloksanas puikiai suderinamas su biologiniais audiniais, todėl yra plačiai naudojamas medicinos prietaisuose ir biomedicinos srityse. Pavyzdžiui, silikoninė guma dažnai naudojama ruošiant medicininį silikoną dirbtiniams organams, medicininiams kateteriams ir kt.
Cheminis stabilumas: Organosiloksanai pasižymi dideliu cheminiu stabilumu ir geru atsparumu korozijai daugeliui cheminių medžiagų. Tai leidžia išplėsti jo taikymą chemijos pramonėje, pavyzdžiui, ruošiant chemijos talpyklas, vamzdžius ir sandarinimo medžiagas.
Apskritai organosiloksanai turi įvairesnių savybių nei įprasti anglies grandinės junginiai, todėl jie gali atlikti svarbų vaidmenį daugelyje sričių, pavyzdžiui, tepimo, sandarinimo, medicinos ir elektronikos srityse.
Organinių silicio monomerų paruošimo būdas
Tiesioginis metodas: sintezuokite organines silicio medžiagas tiesiogiai reaguojant siliciui su organiniais junginiais.
Netiesioginis metodas: Paruoškite organinį silicį krekingo, polimerizacijos ir kitų silicio junginių reakcijų metu.
Hidrolizės polimerizacijos metodas: Silanolio arba silano alkoholio hidrolizės polimerizacijos būdu paruoškite organinį silicį.
Gradientinės kopolimerizacijos metodas: sintetinkite specifinių savybių turinčias organines silicio medžiagas gradiento kopolimerizavimo būdu. 、
Organinio silicio rinkos tendencija
Didėjanti paklausa aukštųjų technologijų srityse: sparčiai vystantis aukštųjų technologijų pramonei, didėja organinio silicio, pasižyminčio tokiomis puikiomis savybėmis kaip atsparumas aukštai temperatūrai, atsparumas korozijai ir elektros izoliacija, paklausa.
Medicinos prietaisų rinkos plėtra: silikono pritaikymas medicinos prietaisų gamyboje toliau plečiasi, o kartu su biologiniu suderinamumu suteikia naujų galimybių medicinos prietaisų sričiai.
Darnus vystymasis: aplinkosauginio sąmoningumo gerinimas skatina ekologiškų silikoninių medžiagų, tokių kaip biologiškai skaidus silikonas, paruošimo metodų tyrimus, siekiant tvaresnės plėtros.
Naujų taikymo sričių tyrinėjimas: ir toliau atsiranda naujų taikymo sričių, pavyzdžiui, lanksčios elektronikos, optoelektroninių prietaisų ir kt., siekiant skatinti naujoves ir silikono rinkos plėtrą.
Ateities plėtros kryptis ir iššūkiai
Funkcinio silikono tyrimai ir plėtra:Atsižvelgdamas į skirtingų pramonės šakų poreikius, silikonas ateityje daugiau dėmesio skirs funkcionalumo plėtrai, pavyzdžiui, funkcinėms silikoninėms dangoms, įskaitant specialias savybes, tokias kaip antibakterinės ir laidžios savybės.
Biologiškai skaidaus silikono tyrimai:Didėjant aplinkosauginiam sąmoningumui, biologiškai skaidžių silikoninių medžiagų tyrimai taps svarbia plėtros kryptimi.
Nano silikono panaudojimas: Naudojant nanotechnologijas, nano silikono paruošimo ir pritaikymo tyrimai, siekiant išplėsti jo taikymą aukštųjų technologijų srityse.
Paruošimo būdų ekologiškinimas: Silikono paruošimo būdams ateityje daugiau dėmesio bus skiriama ekologiškiems ir aplinką tausojantiems techniniams maršrutams, siekiant sumažinti poveikį aplinkai.
Paskelbimo laikas: 2024-07-15