Silicone: Ang Kompleto nga Giya sa Kasaysayan, Chemistry ug Kaluwasan

Ang mga silikon maoy mga polimer nga naglakip sa bisan unsang inert, artipisyal compound nga gilangkoban sa nagbalikbalik nga mga yunit sa siloxane, nga usa ka functional nga grupo sa duha ka silicon atoms ug usa ka oxygen atom nga kanunay gikombinar sa carbon ug/o hydrogen. Kasagaran sila dili makasugakod sa kainit ug sama sa goma, ug gigamit sa mga sealant, mga adhesives, lubricants, tambal, mga gamit sa pagluto, ug thermal ug electrical insulation.

Niini nga artikulo, atong hisgotan ang mga kabtangan sa silicone ug ang proseso sa paghimo niini.

Tanan nga Kinahanglan Nimong Mahibal-an Bahin sa Silicone

Ang Silicone usa ka polymer nga materyal nga gilangkoban sa mga molekula nga gitawag og siloxane. Kini usa ka talagsaon nga materyal nga gilangkoban sa silicon, usa ka natural nga elemento nga makita sa balas ug mga bato, ug oksiheno. Sa diha nga kining duha ka mga elemento gihiusa, kini mahimong usa ka compound nga adunay tag-as nga mga kadena sa nagbalikbalik nga mga monomer, nga gihiusa aron makahimo og usa ka katapusan nga produkto.

Giunsa Paggama ang Silicone?

Ang silikon kasagarang gihimo pinaagi sa pagsagol sa puro nga silicon sa ubang mga compound aron makamugna og silicone compound. Ang compound gipaagi dayon sa usa ka serye sa mga proseso sa siyensya aron makahimo usa ka katapusan nga produkto nga gilangkuban sa taas nga mga kadena sa nagbalikbalik nga mga monomer. Kini nga mga kadena gihiusa aron makahimo usa ka polimer nga sagad nailhan nga silicone.

Unsa ang Panguna nga Paggamit sa Silicone?

Ang Silicone usa ka popular nga materyal nga gigamit sa daghang lainlaing mga produkto. Ang pipila sa labing komon nga paggamit sa silicone naglakip sa:

• Paghimo og mga sealant ug adhesives nga magamit sa paghiusa sa lainlaing mga materyales.
• Pagprodyus og mga lubricant nga magamit sa pagpakunhod sa friction tali sa naglihok nga mga bahin.
• Paghimo sa thermal ug electrical insulation nga magamit sa pagpanalipod sa sensitibo nga kagamitan gikan sa kainit ug elektrisidad.
• Paghimo og mga galamiton sa pagluto ug uban pang mga produkto sa kusina nga dili makahilo ug makasugakod sa kainit.
• Paghimo og medikal nga mga himan ug mga implant nga luwas ug epektibo alang sa mga pasyente.

Unsa ang Kalainan Tali sa Silicone ug Silicone?

Ang silicone usa ka materyal, samtang ang silicones usa ka grupo sa mga materyales nga gilangkuban sa silicone. Ang mga silikon kasagarang mas gahi ug mas lig-on kay sa silicone, ug kini kasagarang gigamit sa mga produkto nga nagkinahanglan ug taas nga lebel sa kalidad ug pasundayag.

Ang Ebolusyon sa Silicone: Gikan sa Crystalline Silicon hangtod sa Modernong Produksyon

Niadtong 1854, nakuha ni Henry Sainte-Claire Deville ang kristal nga silicon, nga usa ka mahinungdanong nadiskobrehan sa kalibutan sa mga materyales ug mga compound. Ang Silicon kay usa ka kemikal nga elemento nga adunay simbolo nga Si ug atomic number 14. Kini usa ka gahi, brittle nga kristal nga solid nga adunay asul-abo nga metallic lustre, ug kini usa ka tetravalent metalloid ug semiconductor. Ang silikon mao ang ikawalo nga labing komon nga elemento sa uniberso pinaagi sa masa, apan kini panagsa ra nga makita sa lunsay nga porma niini sa kinaiyahan.

Ang Pagkatawo sa mga Silicone: Pagpanukiduki ni Hyde ug Pagngalan sa Kipping

Kaniadtong 1930, si JF Hyde ang nagdumala sa una nga panukiduki aron makahimo mga komersyal nga silicones. Sa ulahi, sa 1940, ang Ingles nga chemist, si Frederich Stanley Kipping, nga naggamit sa panukiduki ni Hyde, naghatag sa materyal nga ngalan nga "silicones" tungod kay kini "sticky messes". Si Kipping usa ka pioneer sa natad sa organic chemistry ug labing nailhan sa iyang trabaho sa chemistry sa silicones. Ang mga silikon maoy grupo sa mga sintetikong polimer nga gilangkoban sa nagbalikbalik nga mga yunit sa siloxane, nga usa ka kutay sa nag-alternating silicon ug oksiheno nga mga atomo nga adunay mga organikong grupo nga gilakip sa mga atomo sa silikon.

Ang Chemistry sa Silicones: Structure ug Polymer Chains

Ang mga silikon kay mga polimer nga adunay nagbalikbalik nga yunit sa siloxane. Ang siloxane unit naglangkob sa usa ka silicon nga atomo nga gilakip sa duha ka mga atomo sa oksiheno, nga sa baylo gilakip sa mga organikong grupo. Ang mga organikong grupo mahimong methyl, ethyl, phenyl, o uban pang mga grupo. Ang mga yunit sa siloxane mahimong madugtong aron maporma ang mga linear nga kadena o branched nga mga kadena. Ang mga kadena mahimo usab nga cross-linked aron mahimong usa ka three-dimensional nga network. Ang resulta nga materyal usa ka silicone polymer nga adunay daghang lainlaing mga kabtangan.

Ang Modernong Produksyon sa mga Silicone: Corning, Dow, ug Hydrolysis

How to strip wire fast

Share

Watch on

Ang modernong produksyon sa silicones naglakip sa lain-laing mga pamaagi, apan ang labing komon nga paagi mao ang base sa hydrolysis sa silicon compounds. Ang mga silikon nga compound sama sa silicon tetrachloride (SiCl4) o dimethyldichlorosilane (CH3)2SiCl2 gi-react sa tubig aron makahimo og mga siloxane. Ang mga siloxane dayon gi-polymerized aron maporma ang silicone polymers. Ang proseso mahimong ipahigayon gamit ang lain-laing mga catalyst, lakip ang mga asido sama sa HCl o mga base sama sa NaOH.

Ang mga Properties sa Silicones: Kusog, Makasukol sa Tubig, ug Electrically Insulating

Ang mga silikon adunay daghang mga kabtangan, depende sa mga organikong grupo nga gilakip sa mga atomo sa silicon ug ang gitas-on sa mga kadena nga polimer. Ang pipila sa mga kabtangan sa silicones naglakip sa:

• Lig-on ug lig-on
• Mapugngan sa tubig
• Pag-insulate sa elektrisidad
• Makasugakod sa taas ug ubos nga temperatura
• Sa kemikal nga inert
• Biocompatible

Ang mga silikon gigamit sa daghang mga aplikasyon, lakip ang:

• Mga sealant ug adhesive
• Lubricants ug coatings
• Mga medikal nga himan ug mga implant
• Electrical insulation ug circuit boards
• Mga sangkap sa awto ug aerospace
• Mga produkto sa personal nga pag-atiman ug mga kosmetiko

Ang mga Kalainan Tali sa Silicones ug Uban pang Polymers

Ang mga silikon lahi sa ubang mga polimer sa daghang paagi:

• Ang nagbalikbalik nga yunit sa silicones mao ang siloxane, samtang ang ubang mga polimer adunay lainlain nga nagbalikbalik nga mga yunit.
• Ang silicon-oxygen bond sa siloxane mas lig-on kay sa carbon-carbon bond sa ubang polymers, nga naghatag sa silicones sa ilang talagsaon nga mga kabtangan.
• Ang mga silikon mas makasugakod sa taas ug ubos nga temperatura kay sa ubang mga polimer.
• Ang mga silikon mas makasugakod sa tubig kay sa ubang mga polimer.

Ang Kaugmaon sa Silicones: Advanced nga Pagpanukiduki ug Bag-ong mga Produkto

Ang paggamit sa mga silicones nagpadayon sa pagtubo, ug ang mga bag-ong produkto gipalambo sa tanang panahon. Ang pipila sa mga bahin sa advanced research sa silicones naglakip sa:

• Ang pagpalambo sa bag-ong mga catalysts alang sa polymerization sa siloxane
• Ang paggamit sa silyl acetates ug uban pang mga compound aron mabag-o ang mga kabtangan sa silicones
• Ang paggamit sa acid ug base catalyzed nga mga reaksyon aron makahimo og bag-ong mga matang sa silicone polymers
• Ang paggamit sa silicone polymers sa pagporma sa bildo ug uban pang mga materyales

Ang termino nga "silicones" nagpabilin nga usa ka komon nga termino nga gigamit sa paghulagway sa usa ka halapad nga matang sa silicone-based nga mga materyales, ug ang mga kabtangan niini nga mga materyales padayon nga gisusi ug nasabtan.

Gikan sa Balas hangtod sa Silicone: Ang Makapaikag nga Proseso sa Paggama og Silicone

Ang Silicone usa ka polimer nga kaylap nga gigamit sa lainlaing mga porma ug produkto. Ang proseso sa pagkab-ot sa gitinguha nga mga porma sa silicone naglakip sa sunod-sunod nga mga lakang nga nagkinahanglan sa husto nga mga materyales ug mga bloke sa pagtukod. Ania ang mga sangkap ug mga lakang nga nahilambigit sa proseso sa produksiyon:

• Silicon: Ang nag-unang building block sa silicone mao ang silicon, nga usa sa labing komon nga elemento sa yuta. Gilain kini pinaagi sa paggaling sa balas nga quartz ug pagpainit niini, nga moabot sa temperatura nga hangtod sa 2000 degrees Celsius.

• Methyl Chloride: Ang silikon gisagol sa methyl chloride, nga kasagarang nailhan nga chloromethane. Kini nga reaksyon nagpatunghag chlorosilane, nga usa ka yawe nga intermediate sa paghimo sa silicone.

• Pagpainit: Ang chlorosilane dayon gipainit aron mahimong dimethyldichlorosilane, nga usa ka pasiuna sa silicone. Kini nga proseso naglakip sa pagpadapat sa kainit sa sagol, nga nagpalihok sa reaksyon ug nagtangtang sa hydrochloric acid.

• Pagproseso sa Polymer: Ang dimethyldichlorosilane dayon gisagol sa tubig aron mahimong usa ka polimer. Kini nga polymer mahimong dugang nga proseso aron makab-ot ang lainlaing mga porma sa silicone, sama sa mga elastomer, nga sagad gigamit sa paghimo sa mga produkto nga goma.

Ang Kamahinungdanon sa Quality Control sa Paggama sa Silicone

Ang paghimo sa silicone nanginahanglan usa ka taas nga lebel sa pagkontrol sa kalidad aron masiguro nga ang katapusan nga produkto nagtagbo sa gikinahanglan nga mga sumbanan. Kinahanglan nga sigurohon sa mga tiggama nga ang husto nga mga sangkap gigamit sa proseso sa produksiyon ug nga ang proseso gihimo sa ilawom sa husto nga mga kondisyon. Ania ang pipila sa mga hinungdan nga kinahanglan nga tagdon sa mga tiggama:

• Temperatura: Ang proseso sa produksiyon nanginahanglan taas nga temperatura, nga makaapekto sa kalidad sa katapusan nga produkto. Kinahanglan nga sigurohon sa mga tiggama nga ang temperatura maampingon nga kontrolado aron malikayan ang bisan unsang kadaot sa silicone.

• Pagbulag sa Tomo: Ang proseso sa produksiyon naglakip sa paglain sa gidaghanon sa reaksyon aron masiguro nga ang husto nga kantidad sa silicone gihimo. Nagkinahanglan kini og mabinantayon nga pagmonitor ug pagkontrol sa reaksyon.

• Crosslinking: Ang ubang mga porma sa silicone nagkinahanglan og crosslinking aron makab-ot ang gitinguha nga mga kabtangan. Naglakip kini sa pagdugtong sa mga kadena nga polimer aron makamugna og mas lig-on nga materyal.

Ang Komon nga Porma sa Silicone sa Merkado

Ang silikon kasagarang makit-an sa lain-laing mga produkto, gikan sa mga gamit sa kusina hangtod sa mga medikal nga kagamitan. Ania ang pipila sa labing kasagaran nga mga porma sa silicone sa merkado:

• Low-Density Silicone: Kini nga matang sa silicone kasagarang gigamit sa paghimo og mga sealant ug adhesives.

• Elastomer: Kini kasagarang gigamit sa paggama sa mga produktong goma, sama sa mga gasket ug O-ring.

• High-Temperature Silicone: Kini nga matang sa silicone gigamit sa mga aplikasyon nga nagkinahanglan og taas nga temperatura nga pagsukol, sama sa industriya sa aerospace.

Ang Chemistry sa Silicone: Pagsuhid sa mga Properties ug Pagporma niining Daghag Gamit nga Materyal

Ang silikon usa ka sintetikong materyal nga gilangkoban sa silicon, oxygen, carbon, ug hydrogen atoms. Kini usa ka matang sa polimer, nga nagpasabot nga kini gilangkoban sa tag-as nga mga kadena sa mga molekula nga naporma pinaagi sa proseso nga gitawag ug polymerization. Ang silikon kasagarang naporma pinaagi sa pamaagi nga gitawag ug hydrolysis, nga naglakip sa pag-react sa mga silicon compound sa tubig aron makagama og mga siloxane.

Ang Chemistry sa Siloxane ug Silicone Polymers

Ang mga siloxane mao ang mga bloke sa pagtukod sa mga polymer nga silicone. Naporma sila pinaagi sa reaksyon sa mga silikon nga compound sa tubig, nga nagpatunghag kadena sa mga alternating silicon ug oxygen nga mga atomo. Ang resulta nga siloxane nga kadena mahimong dugang nga mabag-o pinaagi sa pagdugang sa mga organikong grupo, sama sa methyl o phenyl nga mga grupo, aron makagama og daghang lainlain nga silicone polymers.

Usa sa labing komon nga silicone polymers mao ang polydimethylsiloxane (PDMS), nga naporma pinaagi sa pagdugang sa methyl nga mga grupo sa siloxane chain. Ang PDMS usa ka gahi, brittle nga kristal nga solid nga adunay asul-abo nga metallic luster, ug miyembro sa grupo 14 sa periodic table. Kini usa ka matang sa silicone nga sagad gigamit sa paghimo sa mga elektronik nga sirkito ug uban pang mga produkto nga nanginahanglan usa ka lig-on, resistensya sa tubig nga materyal.

Ang mga Properties sa Silicone ug ang Kasagarang Paggamit niini

Ang Silicone adunay ubay-ubay nga talagsaon nga mga kabtangan nga naghimo niini nga usa ka popular nga materyal alang sa nagkalain-laing mga aplikasyon. Ang pipila sa mga yawe nga kabtangan sa silicone naglakip sa:

• Taas nga kalig-on sa kainit
• Paglaban sa tubig
• Ubos nga toxicity
• Maayo nga electrical insulation properties
• Taas nga gas permeability

Kini nga mga kabtangan naghimo sa silicone nga usa ka bantog nga materyal alang sa daghang lainlaing mga produkto, lakip ang:

• Mga medikal nga aparato
• Mga bahin sa awto
• Mga sangkap sa elektronik
• Mga sealant ug adhesive
• Mga produkto sa personal nga pag-atiman

Ang Umaabot sa Silicone Production ug Development

Ang paghimo ug pag-uswag sa silikon nagpabilin nga usa ka aktibo nga lugar sa panukiduki alang sa mga chemist ug mga siyentipiko sa materyal. Ang mga bag-ong pamaagi sa paghimo og silicone polymers gisugyot ug gisulayan, lakip ang paggamit sa ketone ug silyl acetates sa proseso sa polymerization. Samtang naugmad ang mga bag-ong silicone polymers, lagmit makakita sila ug bag-ong mga aplikasyon sa nagkadaiyang industriya ug produkto.

Ang Daghag Gamit nga Aplikasyon sa Silicone

Ang Silicone usa ka hinungdanon nga sangkap sa lainlaing mga produkto ug materyales nga gigamit sa sektor sa konstruksyon ug industriya. Ang abilidad niini nga makasugakod sa taas ug ubos nga temperatura, makasukol sa mga kemikal ug mga lana, ug magpabiling lig-on ubos sa grabeng mga kondisyon naghimo niini nga maayo kaayong materyal alang sa lain-laing mga aplikasyon, lakip ang:

• Mga coating ug adhesives
• Mga insulator ug mga filler (ania kung unsaon paggamit ang mga tama)
• Mga lubricant ug gear sa makina sa awto
• Espesyalista nga mga lana ug mga produkto sa pagtapos
• Glazing ug finishing nga mga materyales

Electronics ug Aerospace Industries

Ang mga silikon sagad usab nga gigamit sa mga industriya sa elektroniko ug aerospace tungod sa ilang talagsaon nga mga kabtangan, lakip ang:

• Epektibo nga pagbulag ug pagbatok sa taas nga temperatura ug mga kemikal
• Abilidad sa pagpuno sa mga kal-ang ug paghatag og cushioning alang sa delikado nga mga sangkap
• Lig-on ug malungtaron nga pasundayag sa grabe nga mga palibot

Mga Aplikasyon sa Medikal ug Kosmetiko

Ang silicone gel usa ka hinungdanon nga sangkap sa mga medikal ug kosmetiko nga mga produkto tungod sa taas nga biocompatibility ug abilidad sa pagsundog sa mga kabtangan sa tisyu sa tawo. Ang pipila ka piho nga paggamit naglakip sa:

• Breast implants, testicle implants, ug pectoral implants
• Mga bandage ug dressings
• Pagkontak sa mga lente
• Mga tambal sa peklat ug mga produkto sa pag-atiman sa samad

Espesyal nga mga Aplikasyon

Ang Silicone gigamit usab sa lainlaing mga espesyalidad nga aplikasyon, lakip ang:

• Pagprodyus og goma ug resin
• Microfluidics ug uban pang mga high-precision nga sangkap
• Mga produkto sa industriya sa lana ug gas
• Epektibo ug dugay nga mga adhesive

Ang Kaugmaon sa Silicone Applications

Samtang ang teknolohiya ug mga pamaagi sa pagproseso nagpadayon sa pag-uswag, ang sakup sa mga aplikasyon sa silicone magpadayon lamang sa pagtubo. Gikan sa pagpalambo sa bag-ong mga materyales ug compounds sa pagdesinyo sa piho nga mga bahin ug mga istruktura, silicone magpabilin nga usa ka importante nga sangkap sa usa ka halapad nga matang sa mga produkto ug mga industriya.

Ngano nga ang Silicone usa ka Luwas ug Mahigalaon sa Kalikopan nga Pagpili

Ang Silicone usa ka popular nga kapilian alang sa daghang mga produkto tungod sa mga bahin sa kaluwasan niini. Ania ang pipila ka mga rason ngano:

• Walay Phthalates: Ang Phthalates kay mga kemikal nga kasagarang makit-an sa mga plastik ug makadaot sa panglawas sa tawo. Ang Silicone walay phthalates, nga naghimo niini nga mas luwas nga alternatibo sa plastik.
• Walay BPA: Ang Bisphenol A (BPA) maoy laing kemikal nga makita sa mga plastik nga mahimong adunay negatibong epekto sa panglawas. Ang Silicone walay BPA, nga naghimo niini nga mas himsog nga kapilian alang sa pagtipig ug pagluto sa pagkaon.
• Giaprobahan sa Health Canada: Giisip sa Health Canada nga luwas ang food-grade nga silicone para sa pagluto ug pagtipig sa pagkaon. Wala kini reaksyon sa pagkaon o ilimnon, nga naghimo niini nga usa ka luwas nga pagpili alang sa paggamit sa kusina.

Mga Konsiderasyon sa Kalikopan

Ang silikon dili lamang luwas alang sa mga tawo, apan kini usab usa ka kapilian nga mahigalaon sa kalikopan. Mao ni:

• Malungtaron: Ang Silicone usa ka lig-on nga materyal nga mahimong molungtad sa daghang mga tuig, nga makunhuran ang panginahanglan alang sa kanunay nga pag-ilis ug basura.
• Mahimong ma-recycle: Ang silikon mahimong ma-recycle, nga makunhuran ang epekto niini sa kalikopan.
• Ubos nga Pagkahilo: Ang Silicone usa ka low-toxicity nga materyal, nagpasabut nga dili kini magpagawas sa makadaot nga mga kemikal sa palibot sa panahon sa produksiyon o paglabay.

Silicone vs Plastic: Unsa ang Mas Maayo nga Alternatibo?

Ang silikon ug plastik duha ka klase sa mga materyales nga sagad gigamit sa lainlaing mga industriya. Ang plastik usa ka tradisyonal nga materyal nga gigamit sa daghang mga dekada, samtang ang silicone usa ka bag-o nga compound nga nakakuha sa pagkapopular sa bag-ohay nga mga tuig. Ang duha nga mga materyales adunay ilang kaugalingon nga talagsaon nga mga kabtangan ug gamit, apan adunay pipila ka hinungdanon nga mga kalainan tali kanila.

Kalainan sa Properties

Usa sa mga nag-unang kalainan tali sa silicone ug plastik mao ang paagi sa paghimo niini. Ang silicone gihimo gikan sa silicon, usa ka natural nga stable nga elemento, samtang ang plastik gihimo gikan sa mga sintetikong compound. Kini nagpasabot nga ang silicone adunay pipila ka mga kabtangan nga wala sa plastik, sama sa mas lig-on ug init-resistant. Ang silikon makasugakod sa mas taas nga temperatura kay sa plastik, nga naghimo niini nga sulundon nga gamiton sa pagluto ug mga kagamitan sa pagluto.

Pagkaparehas ug Kalainan sa Porma ug Pagka-molde

Samtang ang silicone mas lig-on kay sa plastik, kini dili sama ka flexible. Dili kini mahulma sa lain-laing mga porma sama sa plastik nga lata. Bisan pa, ang silicone mahimong mahulma sa lainlaing mga porma, nga naghimo niini nga usa ka popular nga kapilian alang sa mga galamiton ug kagamitan sa kusina. Ang plastik sagad usab nga gigamit alang sa mga galamiton ug kagamitan sa kusina, apan dili kini lig-on sama sa silicone.

Kaluwasan ug Electrical Properties

Nailhan usab ang silikon tungod sa pagkaluwas ug elektrikal nga mga kabtangan niini. Kini usa ka dili makahilo nga materyal nga dili magpagawas sa makadaot nga mga kemikal kung gipainit, nga naghimo niini nga luwas nga gamiton sa pagluto ug pagluto. Kini usab usa ka maayo nga electrical insulator, nga naghimo niini nga sulundon alang sa paggamit sa elektrikal nga mga ekipo. Ang plastik, sa laing bahin, makapagawas sa makadaot nga mga kemikal kung gipainit, nga naghimo niini nga dili kaayo luwas nga kapilian alang sa pagluto ug pagluto.

Paghinlo ug Pagmentinar

Kung bahin sa paglimpyo ug pagmentinar, ang silicone ug plastik adunay pipila nga pagkaparehas ug kalainan. Ang duha ka mga materyales mahimong limpyohan sa usa ka dishwasher, apan ang silicone mas lig-on ug makasugakod sa mas taas nga temperatura. Ang plastik mahimong maguba ug matunaw sa taas nga temperatura, nga dili kaayo lig-on kaysa sa silicone.

Panapos

Busa, ang silicone kay materyal nga ginama sa silicon ug oxygen, ug gigamit kini sa daghang butang. 

Makita nimo kung nganong sikat kaayo kini karon, dili ba? Busa, ayaw kahadlok sa pagpangutana kung dili ka sigurado sa usa ka butang. Makapangayo ka kanunay og tabang sa usa ka higala. 

Ug ayaw kalimti ang pagsusi sa among giya alang sa dugang nga kasayuran sa silicone.

Ako si Joost Nusselder, ang founder sa Tools Doctor, content marketer, ug papa. Ganahan ko nga sulayan ang bag-ong kagamitan, ug kauban ang akong team nagmugna ako og lawom nga mga artikulo sa blog sukad sa 2016 aron matabangan ang mga maunongon nga magbabasa sa mga himan ug mga tip sa paghimo.