Siliconen binne polymeren dy't elke inerte, syntetysk gearstalling opboud út werhelle ienheden fan siloxane, dat is in funksjonele groep fan twa silisium atomen en ien soerstof atoom faak kombinearre mei koalstof en / of wetterstof. Se binne typysk waarmtebestindich en rubber-like, en wurde brûkt yn sealants, kleefstoffen, lubricants, medisinen, cooking gerei, en termyske en elektryske isolaasje.
Yn dit artikel sille wy de eigenskippen fan silikon en har produksjeproses dekke.
Yn dizze post behannelje wy:
- Alles wat jo witte moatte oer silikon
- De evolúsje fan silikon: fan kristalline silisium oant moderne produksje
- The Birth of Silicones: Hyde's Research and Kipping's Naming
- De skiekunde fan siliconen: Struktuer en Polymeerketen
- De moderne produksje fan siliconen: Corning, Dow, en Hydrolyse
- De eigenskippen fan siliconen: sterk, wetterbestindich en elektrysk isolearjend
- De ferskillen tusken siliconen en oare polymeren
- De takomst fan siliconen: Avansearre ûndersyk en nije produkten
- Fan sân oant silikon: it fassinearjende proses fan it produsearjen fan silikon
- De skiekunde fan silikon: ferkenne de eigenskippen en formaasje fan dit alsidige materiaal
- De alsidige tapassingen fan silikon
- Wêrom silicone in feilige en miljeufreonlike kar is
- Silicone vs Plastic: Hokker is it bettere alternatyf?
- Konklúzje
Alles wat jo witte moatte oer silikon
Silicone is in polymeer materiaal dat bestiet út molekulen neamd siloxanen. It is in unyk materiaal dat is gearstald út silisium, in natuerlik elemint fûn yn sân en rotsen, en soerstof. As dizze twa eleminten wurde kombinearre, foarmje se in ferbining dy't lange keatlingen fan werheljende monomeren befettet, dy't mei-inoar ferbûn binne om in einprodukt te meitsjen.
Hoe wurdt silikon produsearre?
Silicone wurdt typysk produsearre troch it mingen fan suver silisium mei oare ferbiningen om in silikonferbining te meitsjen. De ferbining wurdt dan troch in searje wittenskiplike prosessen trochjûn om in einprodukt te meitsjen dat is gearstald út lange keatlingen fan werheljende monomeren. Dizze keatlingen wurde oaninoar ferbûn om in polymeer te meitsjen dat algemien bekend is as silikon.
Wat binne de primêre gebrûk fan silikon?
Silicone is in populêr materiaal dat wurdt brûkt yn in protte ferskillende produkten. Guon fan 'e meast foarkommende gebrûk fan silikon omfetsje:
- Meitsje sealen en kleefstoffen dy't kinne wurde brûkt om ferskate materialen byinoar te binen.
- It produsearjen fan smeermiddels dy't kinne wurde brûkt om wriuwing tusken bewegende dielen te ferminderjen.
- It meitsjen fan thermyske en elektryske isolaasje dy't kin wurde brûkt om gefoelige apparatuer te beskermjen tsjin waarmte en elektrisiteit.
- It meitsjen fan kookgerei en oare keukenprodukten dy't net-giftig binne en resistint foar waarmte.
- It meitsjen fan medyske apparaten en ymplantaten dy't feilich en effektyf binne foar pasjinten.
Wat is it ferskil tusken silikon en silikon?
Silicone is ien materiaal, wylst siliconen in groep materialen binne dy't binne gearstald út silikon. Siliconen binne typysk hurder en duorsumer dan silikon, en se wurde faak brûkt yn produkten dy't in heech nivo fan kwaliteit en prestaasjes fereaskje.
De evolúsje fan silikon: fan kristalline silisium oant moderne produksje
Yn 1854 krige Henry Sainte-Claire Deville kristallijn silisium, dat wie in wichtige ûntdekking yn 'e wrâld fan materialen en ferbiningen. Silisium is in gemysk elemint mei it symboal Si en atoomnûmer 14. It is in hurde, bros kristallijn fêste stof mei in blau-griis metallyske glâns, en it is in fjouwervalent metalloid en semiconductor. Silisium is it achtste meast foarkommende elemint yn it hielal troch massa, mar it wurdt selden fûn yn syn suvere foarm yn 'e natuer.
The Birth of Silicones: Hyde's Research and Kipping's Naming
Yn 1930 die JF Hyde it earste ûndersyk om kommersjele siliconen te produsearjen. Letter, yn 1940, joech de Ingelske skiekundige Frederich Stanley Kipping, mei help fan Hyde's ûndersyk, it materiaal de namme "silicones", om't se "kleverige messes" wiene. Kipping wie in pionier op it mêd fan organyske skiekunde en is fral bekend om syn wurk oangeande de skiekunde fan siliconen. Siliconen binne in groep fan syntetyske polymers dy't bestiet út werhellende ienheden fan siloxane, dat is in keten fan ôfwikseljend silisium en soerstofatomen mei organyske groepen ferbûn oan de silisiumatomen.
De skiekunde fan siliconen: Struktuer en Polymeerketen
Siliconen binne yn wêzen polymeren mei in werheljende ienheid fan siloxane. De siloxane-ienheid bestiet út in silisiumatoom ferbûn oan twa soerstofatomen, dy't op har beurt ferbûn binne oan organyske groepen. De organyske groepen kinne methyl, ethyl, fenyl, of oare groepen wêze. De siloxane-ienheden kinne gearfoege wurde om lineêre keatlingen of fertakke keatlingen te foarmjen. De keatlingen kinne ek cross-keppele wurde om in trijediminsjonaal netwurk te foarmjen. It resultearjende materiaal is in silikonpolymeer mei in breed ferskaat oan eigenskippen.
De moderne produksje fan siliconen: Corning, Dow, en Hydrolyse
De moderne produksje fan siliconen omfettet in ferskaat oan metoaden, mar de meast foarkommende metoade is basearre op de hydrolyse fan silisiumferbiningen. Silisiumferbiningen lykas silisiumtetrachloride (SiCl4) of dimethyldichlorosilane (CH3)2SiCl2 wurde reagearre mei wetter om siloxanen te meitsjen. De siloxanen wurde dan polymerisearre om silikonpolymeren te foarmjen. It proses kin wurde útfierd mei in ferskaat oan katalysatoren, ynklusyf soeren lykas HCl of basen lykas NaOH.
De eigenskippen fan siliconen: sterk, wetterbestindich en elektrysk isolearjend
Siliconen hawwe in breed skala oan eigenskippen, ôfhinklik fan de organyske groepen ferbûn oan de silisium atomen en de lingte fan de polymear keatlingen. Guon fan 'e eigenskippen fan siliconen omfetsje:
- Sterk en duorsum
- Wetterbestindich
- Elektrysk isolearjend
- Resistint foar hege en lege temperatueren
- Chemysk inert
- Biokompatibel
Siliconen wurde brûkt yn in breed skala oan tapassingen, ynklusyf:
- Sealants en kleefstoffen
- Lubricants en coatings
- Medyske apparaten en ymplantaten
- Elektryske isolaasje en circuit boards
- Automotive en aerospace komponinten
- Persoanlike fersoargingsprodukten en kosmetika
De ferskillen tusken siliconen en oare polymeren
Siliconen ferskille op ferskate manieren fan oare polymeren:
- De werhellende ienheid yn siliconen is siloxane, wylst oare polymers ferskate werheljende ienheden hawwe.
- De silisium-soerstofbân yn siloxane is sterker dan de koalstof-koalstofbân yn oare polymeren, wat silikonen har unike eigenskippen jout.
- Siliconen binne resistint foar hege en lege temperatueren as oare polymers.
- Siliconen binne mear wetterbestindich as oare polymers.
De takomst fan siliconen: Avansearre ûndersyk en nije produkten
It gebrûk fan siliconen bliuwt groeie, en nije produkten wurde hieltyd ûntwikkele. Guon fan 'e gebieten fan avansearre ûndersyk yn siliconen omfetsje:
- De ûntwikkeling fan nije katalysatoren foar de polymerisaasje fan siloxanen
- It gebrûk fan silylacetaten en oare ferbiningen om de eigenskippen fan silikonen te feroarjen
- It gebrûk fan soer- en basiskatalysearre reaksjes om nije soarten silikonpolymeren te produsearjen
- It brûken fan siliconen polymers yn de foarming fan glês en oare materialen
De term "siliconen" bliuwt in mienskiplike term dy't brûkt wurdt om in breed ferskaat oan silikon-basearre materialen te beskriuwen, en de eigenskippen fan dizze materialen wurde fierder ûndersocht en begrepen.
Fan sân oant silikon: it fassinearjende proses fan it produsearjen fan silikon
Silicone is in polymeer dat in protte brûkt wurdt yn ferskate foarmen en produkten. It proses fan it berikken fan de winske foarmen fan silicone omfettet in searje stappen dy't de juste materialen en boustiennen fereaskje. Hjir binne de komponinten en stappen belutsen by it produksjeproses:
- Silisium: It primêre boublok fan silisium is silisium, dat ien fan 'e meast foarkommende eleminten fan' e ierde is. It wurdt isolearre troch it maljen fan kwartsân en it oanbringen fan waarmte, oant temperatueren oant 2000 graden Celsius.
- Methylchloride: Silisium wurdt mingd mei methylchloride, dat faaks bekend is as chloromethane. Dizze reaksje produsearret chlorosilane, dat is in kaai tuskenpersoan yn de produksje fan silikon.
- Ferwaarming: It chlorosilan wurdt dan ferwaarme om dimethyldichlorosilane te foarmjen, dat in foarrinner is foar silikon. Dit proses giet it om it tapassen fan waarmte oan it mingsel, dy't aktivearret de reaksje en verwijdert hydrochloric acid.
- Polymerferwurking: De dimethyldichlorosilane wurdt dan mingd mei wetter om in polymeer te foarmjen. Dit polymeer kin fierder ferwurke wurde om ferskate foarmen fan silikon te berikken, lykas elastomeren, dy't gewoanlik wurde brûkt yn 'e fabrikaazje fan rubberprodukten.
It belang fan kwaliteitskontrôle yn 'e produksje fan silikon
De produksje fan silikon fereasket in heech nivo fan kwaliteitskontrôle om te soargjen dat it definitive produkt foldocht oan de fereaske noarmen. Fabrikanten moatte soargje dat de juste komponinten wurde brûkt yn it produksjeproses en dat it proses wurdt útfierd ûnder de juste omstannichheden. Hjir binne guon fan 'e faktoaren dy't fabrikanten moatte beskôgje:
- Temperatuer: It produksjeproses fereasket hege temperatueren, dy't ynfloed kinne op de kwaliteit fan it einprodukt. Fabrikanten moatte soargje dat de temperatuer soarchfâldich kontrolearre wurdt om skea oan 'e silikon te foarkommen.
- Isolearjen fan it folume: It produksjeproses omfettet it isolearjen fan it folume fan 'e reaksje om te soargjen dat de juste hoemannichte silikon wurdt produsearre. Dit fereasket soarchfâldige tafersjoch en kontrôle fan 'e reaksje.
- Crosslinking: Guon foarmen fan silikon fereaskje crosslinking om de winske eigenskippen te berikken. Dit omfettet it ferbinen fan de polymere keatlingen byinoar om in sterker materiaal te meitsjen.
De mienskiplike foarmen fan silikon yn 'e merke
Silicone wurdt faak fûn yn in ferskaat oan produkten, fan keukengerei oant medyske apparaten. Hjir binne guon fan 'e meast foarkommende foarmen fan silikon op' e merke:
- Silicone mei lege tichtheid: Dit type silikon wurdt faak brûkt yn 'e fabrikaazje fan sealants en kleefstoffen.
- Elastomers: Dizze wurde faak brûkt yn 'e fabrikaazje fan rubberprodukten, lykas pakkingen en O-ringen.
- Silicone mei hege temperatuer: Dit soarte silikon wurdt brûkt yn tapassingen dy't ferset tsjin hege temperatueren fereaskje, lykas yn 'e loftfeartyndustry.
De skiekunde fan silikon: ferkenne de eigenskippen en formaasje fan dit alsidige materiaal
Silicone is in syntetysk materiaal dat bestiet út silisium, soerstof, koalstof en wetterstofatomen. It is in soarte fan polymeer, dat betsjut dat it bestiet út lange keatlingen fan molekulen dy't foarme wurde troch in proses neamd polymerisaasje. Silicone wurdt typysk foarme troch in metoade neamd hydrolyse, wêrby't silisiumferbiningen reagearje mei wetter om siloxanen te meitsjen.
De skiekunde fan siloxanen en silikonpolymeren
Siloxanen binne de boustiennen fan silikonpolymeren. Se wurde foarme troch de reaksje fan silisium ferbiningen mei wetter, dat produsearret in keatling fan ôfwikseljend silisium en soerstof atomen. De resultearjende siloxaneketen kin fierder wizige wurde troch it tafoegjen fan organyske groepen, lykas methyl- of phenylgroepen, om in breed ferskaat oan silikonpolymeren te produsearjen.
Ien fan 'e meast foarkommende silikonpolymeren is polydimethylsiloxane (PDMS), dat wurdt foarme troch it tafoegjen fan methylgroepen oan' e siloxaneketen. PDMS is in hurde, bros kristallijne fêste stof mei in blau-grize metallyske glâns, en is lid fan groep 14 yn it periodyk systeem. It is in soart silikon dat faaks wurdt brûkt yn 'e produksje fan elektroanyske circuits en oare produkten dy't in sterk, wetterbestindich materiaal nedich binne.
De eigenskippen fan silicone en har mienskiplike gebrûk
Silicone hat in oantal unike eigenskippen dy't it in populêr materiaal meitsje foar in breed ferskaat oan tapassingen. Guon fan 'e wichtichste eigenskippen fan silikon omfetsje:
- Hege termyske stabiliteit
- Wetter ferset
- Low toxicity
- Goede elektryske isolaasje eigenskippen
- Hege gas permeabiliteit
Dizze eigenskippen meitsje silikon in populêr materiaal foar in breed ferskaat oan produkten, ynklusyf:
- Medyske apparaten
- Automotive dielen
- Elektroanyske ûnderdielen
- Sealants en kleefstoffen
- Produkten foar persoanlike fersoarging
De takomst fan siliconenproduksje en ûntwikkeling
Siliconenproduksje en -ûntwikkeling bliuwt in aktyf ûndersyksgebiet foar skiekundigen en materiaalwittenskippers. Nije metoaden foar it produsearjen fan silikonpolymeren wurde foarsteld en hifke, ynklusyf it brûken fan ketone en silylacetaten yn it polymerisaasjeproses. As nije silikonpolymeren wurde ûntwikkele, sille se wierskynlik nije tapassingen fine yn in grut ferskaat oan yndustry en produkten.
De alsidige tapassingen fan silikon
Silicone is in essinsjeel yngrediïnt yn in ferskaat oan produkten en materialen dy't brûkt wurde yn 'e bou en yndustriële sektoaren. It fermogen om hege en lege temperatueren te wjerstean, gemikaliën en oaljes te wjerstean, en stabyl te bliuwen ûnder ekstreme omstannichheden meitsje it in poerbêst materiaal foar in ferskaat oan tapassingen, ynklusyf:
- Coatings en kleefstoffen
- Isolators en fillers (hjir is hoe't jo de juste brûke)
- Automotive motor lubricants en gears
- Spesjaliteit oaljes en finishprodukten
- Glazing en finishing materialen
Elektroanika en Aerospace Industries
Siliconen wurde ek faak brûkt yn 'e elektroanika- en loftfeartyndustry fanwegen har unike eigenskippen, ynklusyf:
- Effektive isolaasje en ferset tsjin hege temperatueren en gemikaliën
- Mooglikheid om gatten te foljen en kussen te leverjen foar delikate komponinten
- Stabile en langduorjende prestaasjes yn ekstreme omjouwings
Medyske en kosmetika-applikaasjes
Siliconegel is in wichtich yngrediïnt yn medyske en kosmetyske produkten troch syn hege biokompatibiliteit en fermogen om de eigenskippen fan minsklik weefsel te mimikjen. Guon spesifike gebrûk omfetsje:
- Boarstimplantaten, testikel-ymplantaten, en pectorale ymplantaten
- Bandagen en ferrassingen
- Kontaktlenzen
- Littekenbehannelingen en wûnesoarchprodukten
Spesjaliteit applikaasjes
Silicone wurdt ek brûkt yn in ferskaat oan spesjale tapassingen, ynklusyf:
- Produksje fan rubber en hars
- Microfluidics en oare hege-precision komponinten
- Oalje en gas yndustry produkten
- Effektive en langduorjende kleefstoffen
De takomst fan siliconenapplikaasjes
As technology en ferwurkingstechniken trochgeane foarútgong, sil it oanbod fan silikonapplikaasjes allinich trochgean te groeien. Fan it ûntwikkeljen fan nije materialen en ferbiningen oant it ûntwerpen fan spesifike dielen en struktueren, sil silikon in essensjele yngrediïnt bliuwe yn in grut ferskaat oan produkten en yndustry.
Wêrom silicone in feilige en miljeufreonlike kar is
Silicone is in populêre kar foar in protte produkten fanwege syn feiligensfunksjes. Hjir binne wat redenen wêrom:
- Gjin ftalaten: ftalaten binne gemikaliën dy't gewoanlik fûn wurde yn plestik en kinne skealik wêze foar minsklike sûnens. Silicone befettet gjin ftalaten, wêrtroch it in feiliger alternatyf is foar plestik.
- Gjin BPA: Bisphenol A (BPA) is in oare gemyske fûn yn plestik dy't negative sûnenseffekten kin hawwe. Silicone is frij fan BPA, wêrtroch it in sûnere opsje is foar opslach en koken fan iten.
- Health Canada goedkard: Health Canada hat silikon foar itenklasse feilich beskôge foar iten en iten opslaan. It reagearret net mei iten of drinken, wêrtroch it in feilige kar is foar keukengebrûk.
Omjouwingssoarch
Silicone is net allinich feilich foar minsken, mar it is ek in miljeufreonlike kar. Hjir is wêrom:
- Duorsum: Silicone is in duorsum materiaal dat jierrenlang kin duorje, wat de needsaak foar faak ferfangings en ôffal ferminderje.
- Recycleerber: Silicone kin wurde recycled, wat de ynfloed op it miljeu ferminderje.
- Lege toksisiteit: Silicone is in materiaal mei lege toxisiteit, wat betsjuttet dat it gjin skealike gemikaliën yn 'e omjouwing frijlit by produksje of ferwidering.
Silicone vs Plastic: Hokker is it bettere alternatyf?
Silicone en plestik binne twa soarten materialen dy't faak wurde brûkt yn ferskate yndustry. Plastic is in tradisjoneel materiaal dat al tsientallen jierren is brûkt, wylst silikon in relatyf nije ferbining is dy't de lêste jierren populêr is. Beide materialen hawwe har eigen unike eigenskippen en gebrûk, mar d'r binne wat wichtige ferskillen tusken har.
Ferskil yn Eigenskippen
Ien fan 'e wichtichste ferskillen tusken silikon en plestik is de manier wêrop se wurde produsearre. Silicone wurdt produsearre út silisium, in natuerlik foarkommende stabile elemint, wylst plestik wurdt makke fan syntetyske ferbiningen. Dit betsjut dat silikon guon eigenskippen hat dy't plestik net hat, lykas duorsumer en waarmtebestindich. Silicone kin hegere temperatueren ferneare dan plestik, wêrtroch it ideaal is foar gebrûk yn koken- en bakapparatuer.
Oerienkomsten en ferskillen yn foarm en foarmberens
Wylst silikon duorsumer is dan plestik, is it net sa fleksibel. It kin net wurde getten yn ferskate foarmen lykas plestik kin. Silikon kin lykwols yn in ferskaat oan foarmen getten wurde, wêrtroch it in populêre kar is foar gebrûksfoarwerpen en keukenapparatuer. Plastic wurdt ek faak brûkt foar gebrûksfoarwerpen en keukenapparatuer, mar it is net sa duorsum as silikon.
Feiligens en elektryske eigenskippen
Silicone is ek bekend om syn feiligens en elektryske eigenskippen. It is in net-fergiftich materiaal dat gjin skealike gemikaliën frijlit by ferwaarming, wêrtroch it feilich is foar gebrûk yn koken en bakken. It is ek in goede elektryske isolator, wêrtroch it ideaal is foar gebrûk yn elektryske apparatuer. Plastyk, oan 'e oare kant, kin skealike gemikaliën frijlitte by ferwaarming, wêrtroch it in minder feilige opsje is foar koken en bakken.
Reiniging en ûnderhâld
As it giet om skjinmeitsjen en ûnderhâld, hawwe silikon en plestik wat oerienkomsten en ferskillen. Beide materialen kinne skjinmakke wurde yn in ôfwaskmasine, mar silicone is duorsumer en kin tsjin hegere temperatueren. Plastic kin warp en smelten yn hege temperatueren, wêrtroch it minder duorsum as siliconenkit.
Konklúzje
Dat, silikon is in materiaal makke fan silisium en soerstof, en it wurdt brûkt foar in protte dingen.
Jo kinne sjen wêrom't it no sa populêr is, is it net? Dus, wês net bang om fragen te stellen as jo wat net wis binne. Jo kinne altyd in freon om help freegje.
En ferjit net ús hantlieding te besjen foar mear ynformaasje oer silikon.
Ik bin Joost Nusselder, de oprjochter fan Tools Doctor, ynhâldmarketer, en heit. Ik hâld fan nije apparatuer útprobearje, en tegearre mei myn team haw ik sûnt 2016 yngeande blogartikels makke om trouwe lêzers te helpen mei ark en tips foar it meitsjen.
