Runājot par uzlabotiem materiāliem, silikons neapšaubāmi ir karsts temats. Silikons ir polimēru materiāla veids, kas satur silīciju, oglekli, ūdeņradi un skābekli. Tas ievērojami atšķiras no neorganiskajiem silīcija materiāliem un daudzos laukos uzrāda izcilu sniegumu. Apskatīsim silikona īpašības, atklāšanas procesu un pielietojuma virzienu.
Atšķirības starp silikonu un neorganisko silīciju:
Pirmkārt, starp silikonu un neorganisko silīciju ir acīmredzamas atšķirības ķīmiskajā struktūrā. Silikons ir polimēra materiāls, kas sastāv no silīcija un oglekļa, ūdeņraža, skābekļa un citiem elementiem, savukārt neorganiskais silīcijs galvenokārt attiecas uz neorganiskiem savienojumiem, ko veido silīcijs un skābeklis, piemēram, silikona dioksīds (SiO2). Silikona uz oglekļa bāzes struktūra dod tai elastību un plastiskumu, padarot to elastīgāku. Sakarā ar silikona molekulārās struktūras īpašībām, tas ir, Si-O saites (444J/mol) saites enerģija ir augstāka nekā CC saitei (339J/mol), silikona materiāliem ir augstāka siltuma izturība nekā vispārējiem organisko polimēru savienojumiem.
Silikona atklāšana:
Silikona atklāšanu var izsekot līdz 20. gadsimta sākumam. Pirmajās dienās zinātnieki veiksmīgi sintezēja silikonu, silīcija savienojumos ieviešot organiskās grupas. Šis atklājums atvēra jaunu silikona materiālu laikmetu un lika pamatus plašai pielietošanai rūpniecībā un zinātnē. Silikona sintēze un uzlabošana pēdējās desmitgadēs ir guvusi lielu progresu, veicinot šī materiāla nepārtraukto inovāciju un attīstību.
Parastie silikoni:
Silikoni ir polimēru savienojumu klase, kas plaši sastopama dabā un mākslīgajā sintēzē, ieskaitot dažādas formas un struktūras. Šie ir daži parasto silikonu piemēri:
Polidimetilsiloksāns (PDMS): PDMS ir tipisks silikona elastomērs, kas parasti sastopams silikona gumijā. Tam ir lieliska elastība un augstas temperatūras stabilitāte, un to plaši izmanto gumijas produktu, medicīnisko ierīču, smērvielu utt. Gatavošanā utt.
Silikona eļļa: silikona eļļa ir lineārs silikona savienojums ar zemu virsmas spraigumu un labu izturību pret augstu temperatūru. Parasti izmanto smērvielu, ādas kopšanas līdzekļu, medicīnas ierīču un citās jomās.
Silikona sveķi: silikona sveķi ir polimēra materiāls, kas sastāv no silikskābes grupām ar izcilām karstuma izturību un elektriskās izolācijas īpašībām. To plaši izmanto pārklājumos, līmēs, elektroniskajā iepakojumā utt.
Silikona gumija: silikona gumija ir gumijai līdzīgs silikona materiāls ar izturību pret augstu temperatūru, pretestību laika apstākļiem, elektriskai izolācijai un citām īpašībām. To plaši izmanto gredzenu blīvēšanā, kabeļa aizsargājošajās piedurknēs un citos laukos.
Šie piemēri parāda silikonu daudzveidību. Viņiem ir nozīmīga loma dažādās jomās, un tiem ir plašs lietojumprogrammu klāsts, sākot no rūpniecības līdz ikdienas dzīvē. Tas atspoguļo arī silikonu kā augstas veiktspējas materiāla daudzveidīgās īpašības.
Veiktspējas priekšrocības
Salīdzinot ar parastajiem oglekļa ķēdes savienojumiem, organosiloksānam (polidimetilsiloksānam, PDMS) ir dažas unikālas veiktspējas priekšrocības, kas tai ir lieliska veiktspēja daudzās lietojumprogrammās. Šīs ir dažas organosiloksāna veiktspējas priekšrocības salīdzinājumā ar parastajiem oglekļa ķēdes savienojumiem:
Augstas temperatūras izturība: organosiloksānam ir lieliska izturība pret augstu temperatūru. Silīcija-skābekļa saišu struktūra padara organosiloksānus stabilus augstā temperatūrā un nav viegli sadalīties, kas nodrošina priekšrocības tā pielietošanai vidē augstā temperatūrā. Turpretī daudzi parastie oglekļa ķēdes savienojumi var sadalīties vai zaudēt veiktspēju augstā temperatūrā.
Zems virsmas spraigums: Organosiloksānam ir zems virsmas spraigums, kas padara to labu mitrumu un smērvielu. Šis īpašums padara silikona eļļu (organosiloksāna formu), ko plaši izmanto smērvielās, ādas kopšanas līdzekļos un medicīniskajās ierīcēs.
Elastība un elastība: Organosiloksāna molekulārā struktūra dod tai labu elastību un elastību, padarot to par ideālu izvēli gumijas un elastīgu materiālu sagatavošanai. Tas liek silikona gumijai labi darboties blīvēšanas gredzenu, elastīgo komponentu utt. Sagatavošanā utt.
Elektriskā izolācija: Organosiloksānam ir lieliskas elektriskās izolācijas īpašības, kas to plaši izmanto elektronikas laukā. Silicone resin (a form of siloxane) is often used in electronic packaging materials to provide electrical insulation and protect electronic components.
Bioloģiski savietojamība: Organosiloksānam ir augsta savietojamība ar bioloģiskajiem audiem, un tāpēc to plaši izmanto medicīnas ierīcēs un biomedicīnas laukos. Piemēram, silikona gumiju bieži izmanto, lai sagatavotu medicīnisko silikonu mākslīgajiem orgāniem, medicīnas katetriem utt.
Ķīmiskā stabilitāte: organosiloksāniem ir augsta ķīmiskā stabilitāte un laba izturība pret koroziju pret daudzām ķīmiskām vielām. Tas ļauj paplašināt tā pielietojumu ķīmiskajā rūpniecībā, piemēram, ķīmisko tvertņu, cauruļu un blīvēšanas materiālu sagatavošanai.
Kopumā organosiloksāniem ir daudzveidīgākas īpašības nekā parastajiem oglekļa ķēdes savienojumiem, kas viņiem ļauj spēlēt svarīgu lomu daudzās jomās, piemēram, eļļošana, blīvēšana, medicīniskā un elektronika.
Organosilicon monomēru sagatavošanas metode
Tiešā metode: sintezējiet organosilicona materiālus, tieši reaģējot uz silīciju ar organiskiem savienojumiem.
Netieša metode: sagatavojiet organosilikonu, izmantojot plaisāšanu, polimerizāciju un citas silīcija savienojumu reakcijas.
Hidrolīzes polimerizācijas metode: Sagatavojiet organosilikonu ar silanola vai silāna spirta hidrolīzes polimerizāciju.
Gradienta kopolimerizācijas metode: sintezējiet organosilikona materiālus ar īpašām īpašībām pēc gradienta kopolimerizācijas. 、
Organosilicon tirgus tendence
Pieaugošais pieprasījums augsto tehnoloģiju jomās: strauji attīstoties augsto tehnoloģiju rūpniecībai, palielinās pieprasījums pēc organosilicona ar lieliskām īpašībām, piemēram, izturību pret augstu temperatūru, izturību pret koroziju un elektrisko izolāciju.
Medicīnisko ierīču tirgus paplašināšana: Silikona pielietojums medicīnas ierīču ražošanā turpina paplašināties un apvienojumā ar bioloģisko savietojamību, tas rada jaunas iespējas medicīnas ierīču jomā.
Ilgtspējīga attīstība: vides izpratnes uzlabošana veicina silikona materiālu, piemēram, bioloģiski noārdāmo silikona, zaļu sagatavošanas metožu izpēti, lai sasniegtu ilgtspējīgāku attīstību.
Jaunu lietojumprogrammu lauku izpēte: turpina parādīties jauni lietojumprogrammu lauki, piemēram, elastīga elektronika, optoelektroniskās ierīces utt., Lai veicinātu silikona tirgus inovācijas un paplašināšanu.
Turpmākais attīstības virziens un izaicinājumi
Funkcionālā silikona izpēte un attīstība:Reaģējot uz dažādu nozaru vajadzībām, silikons nākotnē pievērsīs lielāku uzmanību funkcionalitātes attīstībai, piemēram, funkcionālos silikona pārklājumus, ieskaitot īpašas īpašības, piemēram, antibakteriālas un vadītspējīgas īpašības.
Bioloģiski noārdāmā silikona pētījumi:Uzlabojot vides izpratni, bioloģiski noārdāmo silikona materiālu pētījumi kļūs par svarīgu attīstības virzienu.
Nano silikona pielietojums: Nanotehnoloģijas izmantošana, nano silikona sagatavošanas un pielietošanas pētījumi, lai paplašinātu tā pielietojumu augsto tehnoloģiju laukos.
Sagatavošanas metožu zaļums: Silikona sagatavošanas metodēm nākotnē tiks pievērsta lielāka uzmanība zaļiem un videi draudzīgiem tehniskiem ceļiem, lai samazinātu ietekmi uz vidi.
Izlikšanas laiks: 15. jūlijs 2024