Silicone: An Treoir Iomlán don Stair, Ceimic & Sábháilteacht

Is polaiméirí iad silicones a chuimsíonn aon támh, sintéiseacha cumaisc comhdhéanta d'aonaid athfhillteacha de shiloxane, ar grúpa feidhme é de dhá adamh sileacain agus adamh ocsaigine amháin a chomhcheanglaítear go minic le carbón agus/nó hidrigin. Is gnách go mbíonn siad teas-resistant agus rubair-mhaith, agus úsáidtear iad i séalaithe, greamacháin, bealaí, leigheas, uirlisí cócaireachta, agus insliú teirmeach agus leictreach.

San Airteagal seo, clúdóidh muid airíonna silicone agus a phróiseas déantúsaíochta.

Gach rud a theastaíonn uait a bheith ar eolas agat faoi silicone

Is ábhar polaiméire é silicone atá comhdhéanta de mhóilíní ar a dtugtar siloxanes. Is ábhar ar leith atá comhdhéanta de sileacain, eilimint nádúrtha le fáil i gaineamh agus carraigeacha, agus ocsaigin. Nuair a chuirtear an dá eilimint seo le chéile, cruthaíonn siad cumaisc ina bhfuil slabhraí fada monaiméirí athfhillteacha, atá nasctha le chéile chun táirge deiridh a chruthú.

Conas a Tháirgtear Silicone?

De ghnáth déantar silicone a tháirgeadh trí shileacan íon a mheascadh le comhdhúile eile chun cumaisc silicone a chruthú. Ansin cuirtear an cumaisc trí shraith de phróisis eolaíocha chun táirge deiridh a chruthú atá comhdhéanta de shlabhraí fada monaiméirí athfhillteacha. Nasctar na slabhraí seo le chéile chun polaiméir ar a dtugtar silicone go coitianta a chruthú.

Cad iad na Príomhúsáidí a bhaineann le Silicone?

Is ábhar coitianta é silicone a úsáidtear i go leor táirgí éagsúla. I measc cuid de na húsáidí is coitianta a bhaineann le silicone tá:

• Séalaithe agus greamacháin a chruthú ar féidir iad a úsáid chun ábhair éagsúla a nascadh le chéile.
• Bealaidh a tháirgeadh is féidir a úsáid chun cuimilte idir páirteanna gluaisteacha a laghdú.
• Insliú teirmeach agus leictreach a chruthú ar féidir a úsáid chun trealamh íogair a chosaint ó theas agus leictreachas.
• Ag déanamh uirlisí cócaireachta agus táirgí cistine eile atá neamh-tocsaineach agus resistant to teasa.
• Feistí leighis agus ionchlannáin a chruthú atá sábháilte agus éifeachtach d’othair.

Cad é an Difríocht idir Silicone agus Silicones?

Is ábhar amháin é silicone, agus is grúpa ábhar atá comhdhéanta de shileacóin iad na sileacóin. Is gnách go mbíonn silicones níos deacra agus níos marthanaí ná silicone, agus úsáidtear iad go coitianta i dtáirgí a éilíonn ardleibhéal cáilíochta agus feidhmíochta.

Éabhlóid an tSileacóin: Ó Shileacan Criostalach go Táirgeadh Nua-Aimseartha

Sa bhliain 1854, fuair Henry Sainte-Claire Deville sileacain criostalach, rud a bhí ina fhionnachtain shuntasach i saol na n-ábhar agus na gcomhdhúile. Is eilimint cheimiceach é sileacain leis an tsiombail Si agus an uimhir adamhach 14. Is solad criostalach crua, brittle é le lustre miotalach gorm-liath, agus is miotalóid tetravalent agus leathsheoltóir é. Is é sileacan an t-ochtú eilimint is coitianta sa chruinne de réir maise, ach is annamh a fhaightear é ina fhoirm íon sa nádúr.

The Birth of Silicones: Taighde de hÍde agus Ainmniú Kipping

I 1930, rinne JF Hyde an chéad taighde chun sileacóin tráchtála a tháirgeadh. Níos déanaí, i 1940, thug an poitigéir Sasanach, Frederich Stanley Kipping, ag baint úsáide as taighde de hÍde, an t-ainm “sileacóin” don ábhar toisc gur “messes greamaitheacha” a bhí iontu. Bhí Kipping ina cheannródaí i réimse na ceimice orgánaí agus is fearr aithne air as a chuid oibre ar cheimic na sileacóin. Is grúpa de pholaiméirí sintéiseacha iad na sileacain atá comhdhéanta d'aonaid athfhillteacha de siloxane, ar slabhra é d'adaimh sileacain agus ocsaigine ailtéarnacha le grúpaí orgánacha ceangailte leis na hadaimh sileacain.

Ceimic na Sileacain: Struchtúr agus Slabhraí Polymer

Go bunúsach is polaiméirí iad sileacain a bhfuil aonad athfhillteach de siloxane acu. Is éard atá san aonad siloxane ná adamh sileacain atá ceangailte le dhá adamh ocsaigine, atá ceangailte ar a seal le grúpaí orgánacha. Is féidir na grúpaí orgánacha a bheith ina ngrúpaí meitile, eitile, feanile, nó grúpaí eile. Is féidir na haonaid siloxane a cheangal le chéile chun slabhraí líneacha nó slabhraí brainseach a fhoirmiú. Is féidir na slabhraí a thrasnascadh freisin chun líonra tríthoiseach a chruthú. Is polaiméir silicone é an t-ábhar mar thoradh air a bhfuil raon leathan maoine aige.

Táirgeadh Nua-Aimseartha Silicones: Corning, Dow, agus Hidrealú

How to strip wire fast

Share

Watch on

Tá modhanna éagsúla i gceist le táirgeadh nua-aimseartha silicones, ach tá an modh is coitianta bunaithe ar hidrealú comhdhúile sileacain. Imoibrítear comhdhúile sileacain amhail teitreaclóiríd sileacain (SiCl4) nó démheitioldéchlórasilan (CH3)2SiCl2 le huisce chun silocsaíní a tháirgeadh. Déantar na siloxanes a pholaiméiriú ansin chun polaiméirí silicone a fhoirmiú. Is féidir an próiseas a dhéanamh trí úsáid a bhaint as catalaíoch éagsúla, lena n-áirítear aigéid mar HCl nó bunanna mar NaOH.

Airíonna na sileacain: Láidir, Frithsheasmhach in Uisce, agus Inslithe go Leictreach

Tá raon leathan maoine ag silicones, ag brath ar na grúpaí orgánacha atá ceangailte leis na hadaimh sileacain agus fad na slabhraí polaiméire. I measc cuid de na hairíonna atá ag silicones tá:

• Láidir agus durable
• Uisce-dhíonach
• Inslithe leictreach
• Frithsheasmhach do theocht ard agus íseal
• Go ceimiceach támh
• Biocompatibl go

Úsáidtear silicones i raon leathan feidhmchlár, lena n-áirítear:

• Séalaithe agus greamacháin
• Bealaidh agus bratuithe
• Feistí leighis agus ionchlannáin
• Insliú leictreach agus cláir chiorcaid
• Comhpháirteanna feithicleach agus aeraspáis
• Táirgí cúraim phearsanta agus cosmaidí

Na Difríochtaí idir Silicones agus Polaiméirí Eile

Tá silicones difriúil ó pholaiméirí eile ar bhealaí éagsúla:

• Is é an t-aonad athrá i sileacóin ná siloxane, agus tá aonaid athrá éagsúla ag polaiméirí eile.
• Tá an banna sileacain-ocsaigin i siloxane níos láidre ná an banna carbóin-carbóin i polaiméirí eile, rud a thugann a n-airíonna uathúla do shileacóin.
• Tá silicones níos resistant do theocht ard agus íseal ná polaiméirí eile.
• Tá silicones níos resistant uisce ná polaiméirí eile.

Todhchaí na Sileacóin: Ardtaighde agus Táirgí Nua

Leanann úsáid silicones ag fás, agus tá táirgí nua á bhforbairt an t-am ar fad. I measc cuid de na réimsí ardtaighde ar shileacóin tá:

• Forbairt catalaíoch nua le haghaidh polaiméiriú siloxanes
• Úsáid aicéatáití silile agus comhdhúile eile chun airíonna sileacáití a mhodhnú
• Úsáid imoibrithe catalaithe aigéad agus bonn chun cineálacha nua polaiméirí silicone a tháirgeadh
• Úsáid polaiméirí silicone i bhfoirmiú gloine agus ábhair eile

Tá an téarma “sileacóin” fós ina théarma coitianta a úsáidtear chun cur síos a dhéanamh ar raon leathan ábhar atá bunaithe ar shileacóin, agus leantar ag iniúchadh agus ag tuiscint airíonna na n-ábhar seo.

Ó Gaineamh go Silicone: An Próiseas Iontach maidir le Sileacan a Tháirgeadh

Is polaiméir é silicone a úsáidtear go forleathan i bhfoirmeacha agus táirgí éagsúla. Is éard atá i gceist leis an bpróiseas chun na foirmeacha inmhianaithe silicone a bhaint amach ná sraith céimeanna a éilíonn na hábhair cheart agus na bloic thógála. Seo na comhpháirteanna agus na céimeanna a bhaineann leis an bpróiseas táirgthe:

• Sileacan: Is é an príomhbhloc tógála de silicone ná sileacain, atá ar cheann de na heilimintí is coitianta ar domhan. Déantar é a leithlisiú trí ghaineamh Grianchloch a mheilt agus teas a chur air, ag teacht ar theocht suas le 2000 céim Celsius.

• Clóiríd Methyl: Déantar sileacain a mheascadh le clóiríd meitile, ar a dtugtar clorometanán go coitianta. Táirgeann an t-imoibriú seo clorosilane, atá ina phríomh-idirmheánach i dtáirgeadh silicone.

• Téamh: Déantar an clórosilan a théamh ansin chun dimethyldichlorosilane a fhoirmiú, atá ina réamhtheachtaí do shilicón. Baineann an próiseas seo le teas a chur i bhfeidhm ar an meascán, a ghníomhaíonn an t-imoibriú agus a bhaintear aigéad hidreaclórach.

• Próiseáil Polaiméir: Ansin measctar an démheitiledichlorosilane le huisce chun polaiméir a dhéanamh. Is féidir an polaiméir seo a phróiseáil tuilleadh chun cineálacha éagsúla silicone a bhaint amach, mar shampla elastomers, a úsáidtear go coitianta i ndéantúsaíocht táirgí rubair.

An Tábhacht a bhaineann le Rialú Cáilíochta i Táirgeadh Silicone

Éilíonn táirgeadh silicone ardleibhéal rialaithe cáilíochta chun a chinntiú go gcomhlíonann an táirge deiridh na caighdeáin riachtanacha. Ní mór do mhonaróirí a chinntiú go n-úsáidtear na comhpháirteanna cearta sa phróiseas táirgthe agus go ndéantar an próiseas faoi na coinníollacha cearta. Seo cuid de na fachtóirí nach mór do mhonaróirí a mheas:

• Teocht: Éilíonn an próiseas táirgthe teocht ard, rud a d'fhéadfadh tionchar a bheith aige ar chaighdeán an táirge deiridh. Ní mór do mhonaróirí a chinntiú go ndéantar an teocht a rialú go cúramach chun aon damáiste don silicone a chosc.

• An Toirt a Leithlisiú: Is éard atá i gceist leis an bpróiseas táirgthe ná toirt an imoibrithe a leithlisiú chun a chinntiú go dtáirgtear an méid ceart silicone. Éilíonn sé seo monatóireacht chúramach agus rialú ar an imoibriú.

• Trasnascadh: Teastaíonn trasnasc le roinnt cineálacha silicone chun na hairíonna atá ag teastáil a bhaint amach. Is éard atá i gceist leis seo ná na slabhraí polaiméire a nascadh le chéile chun ábhar níos láidre a chruthú.

Na Foirmeacha Coiteann Silicone sa Mhargadh

Faightear silicone go coitianta i raon táirgí, ó uirlisí cistine go feistí leighis. Seo cuid de na cineálacha silicone is coitianta ar an margadh:

• Silicone Íseal-dlúis: Úsáidtear an cineál silicone seo go coitianta i ndéantúsaíocht shéalaithe agus greamacháin.

• Leaistiméirí: Úsáidtear iad seo go coitianta i ndéantúsaíocht táirgí rubair, mar shampla gaiscéid agus O-fáinní.

• Silicone Ard-Teocht: Úsáidtear an cineál silicone seo in iarratais a éilíonn friotaíocht ardteochta, mar shampla sa tionscal aeraspáis.

Ceimic an tSileacóin: Iniúchadh ar Airíonna agus Foirmiú an Ábhair Ilghnéitheach seo

Is ábhar sintéiseach é silicone atá comhdhéanta d'adaimh sileacain, ocsaigine, carbóin agus hidrigine. Is cineál polaiméire é, rud a chiallaíonn go bhfuil sé comhdhéanta de slabhraí fada móilíní a fhoirmítear trí phróiseas ar a dtugtar polaiméiriú. Go hiondúil cruthaítear sileacain trí mhodh ar a dtugtar hidrealú, a bhaineann le comhdhúile sileacain a imoibriú le huisce chun siloxanes a tháirgeadh.

Ceimic na Siloxanes agus Polaiméirí Silicone

Is iad siloxanes na bloic thógála de pholaiméirí silicone. Cruthaítear iad trí imoibriú comhdhúile sileacain le huisce, a tháirgeann slabhra de adaimh sileacain ailtéarnacha agus ocsaigine. Is féidir an slabhra siloxane mar thoradh air a mhodhnú tuilleadh trí ghrúpaí orgánacha, mar shampla grúpaí meitile nó feinile, a chur leis chun raon leathan de pholaiméirí silicone a tháirgeadh.

Is é ceann de na polaiméirí silicone is coitianta ná polydimethylsiloxane (PDMS), a dhéantar trí ghrúpaí meitile a chur leis an slabhra siloxane. Is solad criostalach crua, brittle é PDMS le luster miotalach gorm-liath, agus tá sé ina bhall de ghrúpa 14 sa tábla peiriadach. Is cineál silicone é a úsáidtear go coitianta i dtáirgeadh ciorcaid leictreonacha agus táirgí eile a dteastaíonn ábhar láidir, uisce-resistant.

Airíonna Silicone agus a Úsáidí Coitianta

Tá roinnt airíonna uathúla ag silicone a fhágann gur ábhar tóir é do raon leathan iarratas. I measc cuid de phríomh-airíonna silicone tá:

• Cobhsaíocht theirmeach ard
• Friotaíocht uisce
• Tocsaineacht íseal
• Airíonna inslithe leictreacha maith
• Tréscaoilteacht ard gáis

Mar gheall ar na hairíonna seo is ábhar coitianta é silicone do raon leathan táirgí, lena n-áirítear:

• Feistí leighis
• Páirteanna feithicleach
• Comhpháirteanna leictreonacha
• Séalaithe agus greamacháin
• Táirgí cúraim phearsanta

Todhchaí Táirgeadh agus Forbairt Silicone

Tá táirgeadh agus forbairt sileacain fós ina réimse gníomhach taighde do cheimiceoirí agus eolaithe ábhar. Tá modhanna nua chun polaiméirí silicone a tháirgeadh á moladh agus á dtástáil, lena n-áirítear úsáid cetóin agus aicéatáití silile sa phróiseas polaiméirithe. De réir mar a fhorbraítear polaiméirí silicone nua, is dócha go bhfaighidh siad iarratais nua i réimse leathan tionscail agus táirgí.

Feidhmchláir Ilghnéitheacha Silicone

Is comhábhar fíor-riachtanach é silicone i réimse táirgí agus ábhar a úsáidtear in earnálacha na tógála agus na tionsclaíochta. Mar gheall ar a chumas teochtaí arda agus íseal a sheasamh, ceimiceáin agus olaí a sheasamh, agus fanacht cobhsaí faoi dhálaí foircneacha, is ábhar den scoth é do raon feidhmeanna, lena n-áirítear:

• Cótaí agus greamacháin
• Inslitheoirí agus líontóirí (seo conas na cinn chearta a úsáid)
• Bealaidh agus giaranna inneall feithicleach
• Olaí speisialtachta agus táirgí críochnaithe
• Ábhair gloinithe agus críochnú

Tionscail Leictreonaic agus Aeraspáis

Úsáidtear silicones go coitianta freisin sna tionscail leictreonaic agus aeraspáis mar gheall ar a n-airíonna uathúla, lena n-áirítear:

• Insliú éifeachtach agus friotaíocht le teocht ard agus ceimiceáin
• Cumas bearnaí a líonadh agus cushioning a sholáthar do chomhpháirteanna íogair
• Feidhmíocht chobhsaí agus fada buan i dtimpeallachtaí foircneacha

Feidhmchláir Leighis agus Cosmaidí

Is comhábhar tábhachtach é glóthach silicone i dtáirgí leighis agus cosmaideacha mar gheall ar a bith-chomhoiriúnacht ard agus a chumas chun aithris a dhéanamh ar airíonna fíocháin dhaonna. I measc roinnt úsáidí sonracha tá:

• Ionchlannáin chíche, ionchlannáin magairlí, agus ionchlannáin pectoral
• Bindealáin agus cóiriú
• Lionsaí teagmhála
• Cóireálacha scar agus táirgí cúraim chréachta

Feidhmchláir Speisialtachta

Úsáidtear silicone freisin in éagsúlacht d'fheidhmchláir speisialtachta, lena n-áirítear:

• Táirgeadh rubair agus roisín
• Micrefluidics agus comhpháirteanna ardchruinneas eile
• Táirgí tionscail ola agus gáis
• Greamacháin éifeachtacha agus fada buan

Todhchaí Feidhmchláir Silicone

De réir mar a leanann teicneolaíocht agus teicnící próiseála ag dul chun cinn, ní leanfaidh raon na n-iarratas silicone ach ag fás. Ó ábhair agus comhdhúile nua a fhorbairt go dtí páirteanna agus struchtúir shonracha a dhearadh, beidh silicone fós mar phríomh-ábhar i raon leathan táirgí agus tionscail.

Cén fáth go bhfuil Silicone ina Rogha Sábháilte agus Neamhdhíobhálach don Chomhshaol

Is rogha coitianta é silicone do go leor táirgí mar gheall ar a ghnéithe sábháilteachta. Seo roinnt cúiseanna cén fáth:

• Gan Phthalates: Is ceimiceáin iad ftalates a fhaightear go coitianta i plaistigh agus is féidir leo a bheith díobhálach do shláinte an duine. Níl ftalates i silicone, rud a fhágann gur rogha eile níos sábháilte é seachas plaisteach.
• Uimh BPA: Is ceimiceán eile é Bisphenol A (BPA) a fhaightear i plaistigh a bhféadfadh éifeachtaí diúltacha sláinte a bheith aige. Tá silicone saor ó BPA, rud a fhágann gur rogha níos sláintiúla é do stóráil bia agus do chócaireacht.
• Health Canada Ceadaithe: Measann Health Canada go bhfuil silicone grád bia sábháilte chun bia a chócaireacht agus a stóráil. Ní imoibríonn sé le bia nó deochanna, rud a fhágann gur rogha shábháilte é le haghaidh úsáide cistine.

Breithnithe Comhshaoil

Ní hamháin go bhfuil silicone sábháilte do dhaoine, ach is rogha atá neamhdhíobhálach don chomhshaol é freisin. Seo an fáth:

• CRUA: Is ábhar marthanach é silicone a mhairfidh ar feadh na mblianta, rud a laghdóidh an gá atá le hathsholáthar agus dramhaíl go minic.
• In-athchúrsáilte: Is féidir silicone a athchúrsáil, ag laghdú a thionchar ar an gcomhshaol.
• Tocsaineacht Íseal: Is ábhar íseal-tocsaineachta é silicone, rud a chiallaíonn nach scaoileann sé ceimiceáin díobhálacha isteach sa chomhshaol le linn táirgeadh nó diúscartha.

Silicone vs Plaisteacha: Cé acu rogha eile is fearr?

Is dhá chineál ábhar iad silicone agus plaisteach a úsáidtear go coitianta i dtionscail éagsúla. Is ábhar traidisiúnta é plaisteacha a úsáideadh le blianta fada anuas, agus is cumaisc réasúnta nua é silicone a bhfuil tóir air le blianta beaga anuas. Tá a n-airíonna agus a n-úsáidí uathúla féin ag an dá ábhar, ach tá roinnt difríochtaí tábhachtacha eatarthu.

Difríocht in Airíonna

Is é ceann de na príomhdhifríochtaí idir silicone agus plaisteach an bealach a tháirgtear iad. Déantar silicone a tháirgeadh ó shileacan, eilimint chobhsaí a tharlaíonn go nádúrtha, agus déantar plaisteach as comhdhúile sintéiseacha. Ciallaíonn sé seo go bhfuil roinnt airíonna ag silicone nach bhfuil ag plaisteach, mar shampla a bheith níos marthanaí agus teas-resistant. Is féidir le silicone teochtaí níos airde ná plaisteach a sheasamh, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach le húsáid i dtrealamh cócaireachta agus bácála.

Cosúlachtaí agus Difríochtaí i gCruth agus in Mhouldability

Cé go bhfuil silicone níos durable ná plaisteach, níl sé chomh solúbtha. Ní féidir é a mhúnlú i gcruthanna éagsúla cosúil le canna plaisteach. Mar sin féin, is féidir silicone a mhúnlú i gcruthanna éagsúla, rud a fhágann gur rogha coitianta é le haghaidh uirlisí agus trealamh cistine. Úsáidtear plaisteach freisin le haghaidh uirlisí agus trealamh cistine, ach níl sé chomh buan le silicone.

Sábháilteacht agus Airíonna Leictreacha

Tá silicone aitheanta freisin as a chuid airíonna sábháilteachta agus leictreacha. Is ábhar neamh-tocsaineach é nach scaoileann ceimiceáin díobhálacha nuair a théitear é, rud a fhágann go bhfuil sé sábháilte le húsáid sa chócaireacht agus sa bhácáil. Is inslitheoir maith leictreach é freisin, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach le húsáid i dtrealamh leictreach. Is féidir le plaisteach, ar an láimh eile, ceimiceáin díobhálacha a scaoileadh nuair a théitear iad, rud a fhágann gur rogha níos lú sábháilte é le haghaidh cócaireachta agus bácála.

Glanadh agus Cothabháil

Nuair a thagann sé le glanadh agus cothabháil, tá roinnt cosúlachtaí agus difríochtaí ag silicone agus plaisteach. Is féidir an dá ábhar a ghlanadh i miasniteoir, ach tá silicone níos durable agus is féidir leis teochtaí níos airde a sheasamh. Is féidir le plaisteach dlúth agus leá ag teochtaí arda, rud a fhágann nach bhfuil sé chomh durable ná silicone.

Conclúid

Mar sin, is ábhar é silicone déanta as sileacain agus ocsaigine, agus úsáidtear é le haghaidh go leor rudaí. 

Is féidir leat a fheiceáil cén fáth go bhfuil an oiread sin tóir air anois, nach féidir? Mar sin, ná bíodh eagla ort ceisteanna a chur mura bhfuil tú cinnte faoi rud éigin. Is féidir leat cabhair a iarraidh ar chara i gcónaí. 

Agus ná déan dearmad seiceáil ar ár dtreoir le haghaidh tuilleadh eolais ar silicone.

Is mise Joost Nusselder, bunaitheoir Tools Doctor, margóir ábhair, agus daidí. Is breá liom triail a bhaint as trealamh nua, agus in éineacht le m’fhoireann tá mé ag cruthú ailt bhlag doimhne ó 2016 chun cabhrú le léitheoirí dílse le huirlisí & leideanna ceardaíochta.