Når det kommer til avancerede materialer, er silikone uden tvivl et varmt emne. Silikone er en type polymermateriale, der indeholder silicium, kulstof, brint og ilt. Det er markant forskelligt fra uorganiske siliciummaterialer og udviser fremragende ydelse på mange felter. Lad os tage et dybere kig på egenskaberne, opdagelsesprocessen og anvendelsesretningen for silikone.
Forskelle mellem silikone og uorganisk silicium:
For det første er der åbenlyse forskelle i den kemiske struktur mellem silikone og uorganisk silicium. Silikone er et polymermateriale sammensat af silicium og kulstof, brint, oxygen og andre grundstoffer, mens uorganisk silicium hovedsageligt refererer til uorganiske forbindelser dannet af silicium og oxygen, såsom siliciumdioxid (SiO2). Den kulstofbaserede struktur af silikone giver den elasticitet og plasticitet, hvilket gør den mere fleksibel i anvendelsen. På grund af silikones molekylære strukturegenskaber, det vil sige bindingsenergien for Si-O-binding (444J/mol) er højere end CC-bindingen (339J/mol), har silikonematerialer højere varmebestandighed end almindelige organiske polymerforbindelser.
Opdagelse af silikone:
Opdagelsen af silikone kan spores tilbage til det tidlige 20. århundrede. I de tidlige dage syntetiserede forskere med succes silikone ved at introducere organiske grupper i siliciumforbindelser. Denne opdagelse åbnede en ny æra med silikonematerialer og lagde grundlaget for sin brede anvendelse inden for industri og videnskab. Syntese og forbedring af silikone har gjort store fremskridt i de sidste par årtier og fremmer den kontinuerlige innovation og udvikling af dette materiale.
Almindelige siliconer:
Silikoner er en klasse af polymerforbindelser, der i vid udstrækning findes i naturen og i kunstig syntese, herunder forskellige former og strukturer. The following are some examples of common silicones:
Polydimethylsiloxan (PDMS): PDMS er en typisk silikoneelastomer, der almindeligvis findes i silikonegummi. Det har fremragende fleksibilitet og høj temperaturstabilitet og er vidt brugt til fremstilling af gummiprodukter, medicinsk udstyr, smøremidler osv.
Silikoneolie: Silikoneolie er en lineær silikoneforbindelse med lav overfladespænding og god høj temperaturresistens. Almindeligt brugt i smøremidler, hudplejeprodukter, medicinsk udstyr og andre felter.
Silikoneharpiks: Silikoneharpiks er et polymermateriale sammensat af silicinsyregrupper med fremragende varmemodstand og elektriske isoleringsegenskaber. Det er vidt brugt i belægninger, klæbemidler, elektronisk emballage osv.
Silikonegummi: Silikonegummi er et gummilignende silikonemateriale med høj temperaturbestandighed, vejrbestandighed, elektrisk isolering og andre egenskaber. Det er meget udbredt i tætningsringe, kabelbeskyttelseshylstre og andre områder.
Disse eksempler viser mangfoldigheden af silikoner. De spiller en vigtig rolle på forskellige områder og har en bred vifte af applikationer fra industri til dagligdagen. Dette afspejler også de forskellige karakteristika ved silikoner som et højtydende materiale.
Ydeevne fordele
Sammenlignet med almindelige kulstofkædeforbindelser har organosiloxan (polydimethylsiloxan, PDMS) nogle unikke ydelsesfordele, hvilket får den til at vise fremragende ydelse i mange anvendelser. Følgende er nogle ydelsesfordele ved organosiloxan i forhold til almindelige kulstofkædeforbindelser:
Resistens med høj temperatur: Organosiloxan har fremragende resistens med høj temperatur. Strukturen af silicium-iltbindinger gør organosiloxaner stabile ved høje temperaturer og ikke let at nedbrydes, hvilket giver fordele for dens anvendelse i miljøer med høj temperatur. I modsætning hertil kan mange almindelige kulstofkædeforbindelser nedbrydes eller miste ydeevnen ved høje temperaturer.
Lav overfladespænding: Organosiloxan udviser lav overfladespænding, hvilket gør det har en god fugtighed og smøreevne. Denne egenskab gør silikoneolie (en form for organosiloxan) meget brugt i smøremidler, hudplejeprodukter og medicinsk udstyr.
Fleksibilitet og elasticitet: Den molekylære struktur af organosiloxan giver den god fleksibilitet og elasticitet, hvilket gør det til et ideelt valg til fremstilling af gummi og elastiske materialer. Dette får silikongummi til at fungere godt i fremstillingen af tætningsringe, elastiske komponenter osv.
Elektrisk isolering: Organosiloxan udviser fremragende elektriske isoleringsegenskaber, hvilket gør det meget brugt inden for elektronikfeltet. Silikoneharpiks (en form for siloxan) bruges ofte i elektroniske emballagematerialer til at tilvejebringe elektrisk isolering og beskytte elektroniske komponenter.
Biokompatibilitet: Organosiloxan har høj kompatibilitet med biologiske væv og er derfor meget udbredt inden for medicinsk udstyr og biomedicinske områder. For eksempel bruges silikongummi ofte til at fremstille medicinsk silikone til kunstige organer, medicinske katetre osv.
Kemisk stabilitet: Organosiloxaner udviser høj kemisk stabilitet og god korrosionsmodstand over for mange kemikalier. Dette gør det muligt at udvide dens anvendelse i den kemiske industri, f.eks. Til fremstilling af kemiske tanke, rør og tætningsmaterialer.
Generelt har organosiloxaner mere forskellige egenskaber end almindelige kulstofkædeforbindelser, hvilket gør det muligt for dem at spille en vigtig rolle på mange områder såsom smøring, tætning, medicinsk og elektronik.
Fremstillingsmetode for organosiliciummonomerer
Direkte metode: Syntese organosiliciummaterialer ved direkte at reagere silicium med organiske forbindelser.
Indirekte metode: Forbered Organosilicon gennem revner, polymerisation og andre reaktioner af siliciumforbindelser.
Hydrolysepolymerisationsmetode: Fremstil organosilicium ved hydrolysepolymerisation af silanol eller silanalkohol.
Gradientcopolymerisationsmetode: syntetiserer organosiliconmaterialer med specifikke egenskaber ved gradientcopolymerisation. 、
Organosilicon Market Trend
Stigende efterspørgsel inden for højteknologiske felter: Med den hurtige udvikling af højteknologiske industrier øges efterspørgslen efter Organosilicon med fremragende egenskaber såsom høj temperaturresistens, korrosionsbestandighed og elektrisk isolering.
Udvidelse af markedet for medicinsk udstyr: Anvendelsen af silikone i fremstillingen af medicinsk udstyr fortsætter med at udvide, og kombineret med biokompatibilitet bringer det nye muligheder til området for medicinsk udstyr.
Bæredygtig udvikling: Forbedring af miljøbevidsthed fremmer forskningen af grønne fremstillingsmetoder til silikonematerialer, såsom bionedbrydelig silikone, for at opnå mere bæredygtig udvikling.
Udforskning af nye anvendelsesområder: Nye anvendelsesområder dukker fortsat op, såsom fleksibel elektronik, optoelektroniske enheder osv., for at fremme innovation og ekspansion af silikonemarkedet.
Fremtidig udviklingsretning og udfordringer
Forskning og udvikling af funktionel silikone:Som svar på behovene i forskellige industrier vil silikone være mere opmærksom på udviklingen af funktionalitet i fremtiden, såsom funktionelle silikonebelægninger, herunder særlige egenskaber såsom antibakterielle og ledende egenskaber.
Forskning i bionedbrydelig silikone:Med forbedringen af miljøbevidstheden vil forskning i bionedbrydelige silikonematerialer blive en vigtig udviklingsretning.
Påføring af nano silikone: Brug af nanoteknologi til at undersøge forberedelse og anvendelse af nanosilikone til at udvide sin anvendelse inden for højteknologiske felter.
Grønning af forberedelsesmetoder: For forberedelsesmetoderne i silikone vil der blive mere opmærksomhed på grønne og miljøvenlige tekniske ruter i fremtiden for at reducere påvirkningen på miljøet.
Indlægstid: 15-jul-2024