Silicone: Torolalana feno momba ny tantara, simia ary fiarovana

avy amin'i Joost Nusselder | Nohavaozina tamin'ny:  Jona 19, 2022
Tiako ny mamorona atiny maimaimpoana feno torohevitra ho an'ny mpamaky, ianao. Tsy ekeko ny fanohanan-karama, ny ahy ny hevitro, fa raha hitanao fa mahasoa ny tolo-kevitro ary mividy zavatra tianao amin'ny alàlan'ny iray amin'ireo rohy aho dia afaka mahazo komisiona aho nefa tsy andoavanao vola fanampiny izany. Hamantatra bebe kokoa

Silicone dia polymère izay misy inert rehetra, synthetic fitambarana vita amin'ny singa miverimberina amin'ny siloxane, izay vondrona miasa misy atôma silisiôma roa sy atoma oksizenina iray mitambatra matetika amin'ny karbaona sy/na hidrozenina. Matetika izy ireo dia mahatohitra hafanana sy toy ny fingotra, ary ampiasaina amin'ny sealants, lakaoly, menaka fanosotra, fanafody, kojakoja fandrahoana sakafo, ary insulation mafana sy elektrika.

Ato amin'ity lahatsoratra ity isika dia hiresaka momba ny fananana ny silicone sy ny fomba fanamboarana.

Inona no atao hoe silicone

Amin'ity lahatsoratra ity dia horesahintsika:

Ny zava-drehetra tokony ho fantatrao momba ny silicone

Silicone dia fitaovana polymère voaforon'ny molekiola antsoina hoe siloxane. Izy io dia fitaovana tsy manam-paharoa izay misy silisiôma, singa voajanahary hita ao amin'ny fasika sy vato, ary oksizenina. Rehefa atambatra ireo singa roa ireo, dia mamorona fitambarana misy rojom-bolo miverimberina miverimberina, izay mifamatotra mba hamoronana vokatra farany.

Ahoana ny famokarana Silicone?

Ny silikônina dia matetika novokarina tamin'ny fampifangaroana ny silisiôma madio amin'ny zavatra hafa mba hamoronana fitambarana silicone. Ny fitambarana dia ampitaina amin'ny dingana siantifika maromaro mba hamoronana vokatra farany izay misy rojo lava misy monomera miverimberina. Ireo rojo ireo dia mifamatotra mba hamoronana polymère izay fantatra amin'ny anarana hoe silicone.

Inona avy ireo fampiasana voalohany amin'ny Silicone?

Silicone dia fitaovana malaza izay ampiasaina amin'ny vokatra maro samihafa. Ny sasany amin'ireo fampiasana mahazatra indrindra amin'ny silicone dia ahitana:

  • Mamorona tombo-kase sy adhesive izay azo ampiasaina hampifandraisana fitaovana samihafa.
  • Mamokatra menaka izay azo ampiasaina hampihenana ny fifanolanana eo amin'ny faritra mihetsika.
  • Mamorona insulation mafana sy elektrika izay azo ampiasaina hiarovana ny fitaovana saro-pady amin'ny hafanana sy ny herinaratra.
  • Fanamboarana fitaovana fandrahoan-tsakafo sy vokatra hafa an-dakozia tsy misy poizina ary mahatohitra hafanana.
  • Mamorona fitaovana ara-pitsaboana sy implants izay azo antoka sy mahomby ho an'ny marary.

Inona no maha samy hafa ny Silicone sy ny Silicone?

Ny silikônina dia fitaovana tokana, raha ny silikônina kosa dia vondrona fitaovana izay misy silicone. Ny silicone dia mazàna mafy sy mateza kokoa noho ny silicone, ary matetika izy ireo no ampiasaina amin'ny vokatra izay mitaky kalitao sy fampisehoana avo lenta.

Ny fivoaran'ny silikônina: avy amin'ny silikon kristaly mankany amin'ny famokarana maoderina

Tamin'ny 1854, Henry Sainte-Claire Deville dia nahazo silisiôma kristaly, izay nahitana zava-dehibe teo amin'ny tontolon'ny fitaovana sy ny fitambarana. Ny silikônika dia singa simika misy marika Si sy isa atomika 14. Izy io dia vato kristaly mafy sy marefo miaraka amin'ny famirapiratan'ny metaly manga sy volomparasy, ary metalloid sy semiconductor tetravalent izy io. Silicon no singa fahavalo mahazatra indrindra eto amin'izao tontolo izao amin'ny faobe, saingy zara raha hita amin'ny endriny madio eo amin'ny natiora.

Ny fahaterahan'ny Silicones: Fikarohana an'i Hyde sy ny anaran'i Kipping

Tamin'ny 1930, JF Hyde no nanao ny fikarohana voalohany mba hamokarana silicones ara-barotra. Tatỳ aoriana, tamin’ny 1940, ilay mpahay simia anglisy, Frederich Stanley Kipping, tamin’ny fampiasana ny fikarohana nataon’i Hyde, dia nanome ny anarana hoe “silicone” ilay fitaovana, satria “mifikitra mafy” izy ireo. Kipping dia mpisava lalana teo amin'ny sehatry ny simia organika ary malaza indrindra amin'ny asany momba ny simia amin'ny silikônika. Ny silikônina dia vondron'ny polymère synthetic voaforona singa miverimberina amin'ny siloxane, izay rojo misy atôma silisiôma sy oksizenina mifandimby miaraka amin'ireo vondrona organika miraikitra amin'ny atoma silisiôna.

The Chemistry of Silicones: Structure and Polymer Chains

Ny silikônina dia polymers amin'ny ankapobeny miaraka amin'ny singa miverimberina amin'ny siloxane. Ny singa siloxane dia misy atoma silisiôna mifatotra amin'ny atoma oksizenina roa, izay mifamatotra amin'ny vondrona organika. Ny vondrona organika dia mety ho methyl, ethyl, phenyl, na vondrona hafa. Ny singa siloxane dia azo atambatra mba hamorona rojo tsipika na rojo sampana. Ny rojo dia azo ampifandraisina koa mba hamoronana tambajotra telo dimanjato. Ny vokatra azo dia polymère silikônika misy karazana fananana maro.

Ny famokarana maoderina amin'ny silicone: Corning, Dow, ary Hydrolysis

Ny famokarana maoderina ny silicones dia misy fomba isan-karazany, fa ny fomba mahazatra indrindra dia mifototra amin'ny hydrolysis ny singa silisiôma. Ny singa silikônina toy ny silisiôna tetrachloride (SiCl4) na dimethyldichlorosilane (CH3) 2SiCl2 dia mihetsika amin'ny rano mba hamokarana siloxane. Ny siloxane dia vita amin'ny polymère mba hamoronana polymer silicone. Ny dingana dia azo atao amin'ny fampiasana karazana catalysts, anisan'izany ny asidra toy ny HCl na ny base toy ny NaOH.

Ny toetran'ny silikônina: matanjaka, mahatohitra rano, ary insulating elektrika

Ny silikônina dia manana fananana isan-karazany, miankina amin'ny vondrona organika mifatotra amin'ny atoma silisiôma sy ny halavan'ny rojo polymère. Ny sasany amin'ireo toetran'ny silicone dia ahitana:

  • Mahery sy mateza
  • Mahazaka rano
  • Insulate elektrika
  • Mahatohitra ny mari-pana ambony sy ambany
  • Inert simika
  • Biocompatible

Silicone dia ampiasaina amin'ny fampiharana isan-karazany, ao anatin'izany:

  • Sealants sy adhesives
  • Lubricants sy coatings
  • Fitaovana ara-pitsaboana sy implants
  • Insulation elektrika sy boards circuit
  • Fitaovana fiara sy aerospace
  • Vokatra fikarakarana manokana sy kosmetika

Ny fahasamihafana misy eo amin'ny silikonina sy ny polymère hafa

Ny silicone dia tsy mitovy amin'ny polymers hafa amin'ny fomba maro:

  • Ny singa miverimberina ao amin'ny silicones dia siloxane, raha ny polymère hafa kosa dia manana singa miverimberina samihafa.
  • Ny fatorana silisiôma-oksizenina ao amin'ny siloxane dia matanjaka kokoa noho ny fatorana karbôna-karbonina amin'ny polymère hafa, izay manome ny silikônina ny toetrany manokana.
  • Ny silicone dia mahatohitra kokoa ny mari-pana ambony sy ambany noho ny polymère hafa.
  • Ny silicone dia mahatohitra rano kokoa noho ny polymers hafa.

Ny ho avin'ny Silicone: Fikarohana mandroso sy vokatra vaovao

Mitombo hatrany ny fampiasana silicones, ary misy vokatra vaovao mivoatra hatrany. Ny sasany amin'ireo sehatra fikarohana mandroso amin'ny silicones dia ahitana:

  • Ny fampandrosoana ny catalysts vaovao ho an'ny polymerization ny siloxane
  • Ny fampiasana silyl acetate sy ny zavatra hafa mba hanovana ny toetran'ny silicones
  • Ny fampiasana ny asidra sy ny base catalyzed fanehoan-kevitra mba hamokatra karazana vaovao silicone polymers
  • Ny fampiasana polymers silicone amin'ny fananganana fitaratra sy fitaovana hafa

Ny teny hoe "silicones" dia mijanona ho teny mahazatra ampiasaina hamaritana karazana fitaovana mifototra amin'ny silikônina, ary ny toetran'ireo fitaovana ireo dia mbola dinihina sy takatra.

Avy amin'ny fasika mankany amin'ny silikônina: Ny dingana mahavariana amin'ny famokarana silika

Silicone dia polymère izay ampiasaina betsaka amin'ny endrika sy vokatra isan-karazany. Ny dingana amin'ny fanatrarana ny endrika irina amin'ny silicone dia misy dingana maromaro izay mitaky ny fitaovana sy ny trano fanorenana. Ireto ny singa sy dingana tafiditra amin'ny fizotran'ny famokarana:

  • Silicon: Ny singa fototra amin'ny silicone dia silisiôma, izay iray amin'ireo singa mahazatra indrindra eto an-tany. Atokana amin’ny fitotoana fasika quartz izy ary apetaka amin’ny hafanana, mahatratra 2000 degre Celsius.
  • Methyl Chloride: Silicon dia mifangaro amin'ny methyl chloride, izay fantatra amin'ny anarana hoe chloromethane. Ity fanehoan-kevitra ity dia mamokatra chlorosilane, izay mpanelanelana lehibe amin'ny famokarana silikônina.
  • Fanafanana: Hafanaina avy eo ny chlorosilane mba hamorona dimethyldichlorosilane, izay mpialoha lalana ny silicone. Ity dingana ity dia ny fametrahana hafanana amin'ny fangaro, izay manetsika ny fanehoan-kevitra ary manala ny asidra hydrochloric.
  • Fanodinana polymère: Afangaro amin'ny rano ny dimethyldichlorosilane avy eo mba hamorona polymère. Ity polymère ity dia azo ovaina bebe kokoa mba hahazoana endrika silicone isan-karazany, toy ny elastomers, izay matetika ampiasaina amin'ny famokarana vokatra fingotra.

Ny maha-zava-dehibe ny fanaraha-maso ny kalitao amin'ny famokarana silicone

Ny famokarana silicone dia mitaky fanaraha-maso kalitao avo lenta mba hahazoana antoka fa ny vokatra farany dia mahafeno ny fenitra takiana. Ny mpanamboatra dia mila miantoka fa ny singa tsara dia ampiasaina amin'ny fizotran'ny famokarana ary ny dingana dia atao ao anatin'ny fepetra mety. Ireto misy lafin-javatra sasany tokony hodinihin'ny mpanamboatra:

  • Temperature: Ny fizotran'ny famokarana dia mitaky hafanana avo, izay mety hisy fiantraikany amin'ny kalitaon'ny vokatra farany. Ny mpanamboatra dia mila miantoka fa ny hafanana dia voafehy tsara mba hisorohana ny fahasimbana amin'ny silicone.
  • Fitokanana ny Boky: Ny fizotran'ny famokarana dia mitaky ny fitokanana ny habetsaky ny fanehoan-kevitra mba hahazoana antoka fa ny habetsaky ny silikônina mety dia vokarina. Mitaky fanaraha-maso sy fanaraha-maso tsara ny fanehoan-kevitra izany.
  • Fampifandraisan-davitra: Ny endrika silicone sasany dia mitaky fifamatorana mba hahazoana ny fananana irina. Tafiditra amin'izany ny famatorana ny rojo polymère mba hamoronana fitaovana matanjaka kokoa.

Ny endrika mahazatra amin'ny Silicone eny an-tsena

Ny silicone dia matetika hita amin'ny vokatra isan-karazany, manomboka amin'ny fitaovana an-dakozia ka hatramin'ny fitaovana fitsaboana. Ireto ny sasany amin'ireo karazana silicone mahazatra indrindra eny an-tsena:

  • Silicone Low-Density: Ity karazana silicone ity dia matetika ampiasaina amin'ny famokarana sealants sy adhesives.
  • Elastomers: Matetika izy ireo no ampiasaina amin'ny famokarana vokatra fingotra, toy ny gaskets sy O-peratra.
  • Silicone Temperature: Ity karazana silicone ity dia ampiasaina amin'ny fampiharana izay mitaky fanoherana amin'ny hafanana, toy ny amin'ny indostrian'ny fiaramanidina.

The Chemistry of Silicone: Fikarohana ny toetra sy ny fiforonan'ity fitaovana isan-karazany ity

Silicone dia fitaovana synthetic izay misy silisiôma, oksizenina, karbaona ary atôma hidrôzenina. Karazana polymère izy io, izay midika fa misy rojo molekiola lava miforona amin'ny alalan'ny dingana atao hoe polymerization. Ny silikônina dia matetika miforona amin'ny alalan'ny fomba iray antsoina hoe hydrolysis, izay ahitana ny fanehoan-kevitra silisiôma amin'ny rano mba hamokarana siloxane.

Ny Chemistry ny Siloxane sy ny Polymers Silicone

Siloxane no singa fototra amin'ny polymers silicone. Izy ireo dia miforona amin'ny alàlan'ny fihetsiky ny silisiôma miaraka amin'ny rano, izay mamokatra rojo misy atôma silisiôma sy oksizenina mifandimby. Ny rojo siloxane vokarina dia azo ovaina bebe kokoa amin'ny fampidirana vondrona organika, toy ny vondrona methyl na phenyl, mba hamokarana karazana polymère silikônika.

Ny iray amin'ireo polymère silicone mahazatra indrindra dia polydimethylsiloxane (PDMS), izay miforona amin'ny fampidirana vondrona methyl amin'ny rojo siloxane. Ny PDMS dia vato kristaly mafy sy marefo miaraka amin'ny famirapiratan'ny metaly manga sy volomparasy, ary mpikambana ao amin'ny vondrona 14 ao amin'ny tabilao periodika. Izy io dia karazana silicone izay matetika ampiasaina amin'ny famokarana faritra elektronika sy vokatra hafa izay mitaky fitaovana matanjaka sy mahatanty rano.

Ny toetran'ny Silicone sy ny fampiasany mahazatra

Ny silicone dia manana toetra tsy manam-paharoa maromaro izay mahatonga azy io ho fitaovana malaza amin'ny fampiharana isan-karazany. Ny sasany amin'ireo toetra manan-danja amin'ny silicone dia ahitana:

  • Filaminana mafana avo
  • Toherin'ny rano
  • Poizina ambany
  • Toetra insulation elektrika tsara
  • High permeability entona

Ireo fananana ireo dia mahatonga ny silicone ho fitaovana malaza amin'ny vokatra isan-karazany, ao anatin'izany:

  • Fitaovana fitsaboana
  • Fitaovana mandeha amin'ny fiara
  • Singa elektronika
  • Sealants sy adhesives
  • Vokatra fikarakarana manokana

Ny hoavin'ny famokarana sy ny fampandrosoana Silicone

Ny famokarana sy ny fampivoarana silikôna dia mijanona ho sehatra fikarohana mavitrika ho an'ny mpahay simia sy ny fitaovana. Ny fomba vaovao amin'ny famokarana polymère silikônika dia atolotra sy andrana, anisan'izany ny fampiasana ketone sy silyl acetate amin'ny dingan'ny polymerization. Rehefa mivoatra ny polymers silicone vaovao, dia mety hahita fampiharana vaovao amin'ny indostria sy vokatra isan-karazany izy ireo.

Ny fampiharana maro amin'ny Silicone

Silicone dia singa tena ilaina amin'ny vokatra sy fitaovana isan-karazany ampiasaina amin'ny sehatry ny fanorenana sy indostrialy. Ny fahaizany mahatohitra ny mari-pana ambony sy ambany, manohitra ny simika sy ny menaka, ary mijanona ho marin-toerana ao anatin'ny toe-javatra faran'izay mafy dia mahatonga azy ho fitaovana tsara ho an'ny fampiharana isan-karazany, ao anatin'izany:

Electronics and Aerospace Industries

Ny silicone dia matetika ampiasaina amin'ny indostrian'ny elektronika sy aerospace noho ny fananany manokana, ao anatin'izany:

  • Insulation mahomby sy fanoherana ny hafanana sy ny simika
  • Fahaizana mameno ny banga sy manome cushioning ho an'ny singa marefo
  • Fampisehoana maharitra sy maharitra amin'ny tontolo tafahoatra

Fampiharana ara-pitsaboana sy kosmetika

Silicone gel dia singa manan-danja amin'ny vokatra ara-pitsaboana sy kosmetika noho ny biocompatibility avo lenta sy ny fahafahany maka tahaka ny fananan'ny vatan'olombelona. Ny fampiasana manokana dia ahitana:

  • Fametahana nono, implant amin'ny testicles, ary implants pectoral
  • Baraingo sy fitafy
  • Contact lenses
  • Fitsaboana holatra sy vokatra fikarakarana ratra

Fampiharana manokana

Silicone dia ampiasaina amin'ny fampiharana manokana isan-karazany, ao anatin'izany:

  • Famokarana fingotra sy resin
  • Microfluidics sy ireo singa avo lenta hafa
  • Vokatra indostrialy solika sy gazy
  • Adhesive mahomby sy maharitra

Ny hoavin'ny fampiharana Silicone

Raha mbola mandroso ny teknolojia sy ny teknika fanodinana, dia hitombo ihany ny karazana fampiharana silicone. Avy amin'ny famolavolana fitaovana sy fitambarana vaovao ka hatramin'ny famolavolana ampahany sy rafitra manokana, ny silicone dia hijanona ho singa tena ilaina amin'ny vokatra sy indostria isan-karazany.

Nahoana ny Silicone no safidy azo antoka sy mahasoa ny tontolo iainana

Ny silicone dia safidy malaza amin'ny vokatra maro noho ny fiarovana azy. Ireto misy antony vitsivitsy:

  • Tsy misy Phthalates: Ny phthalates dia zavatra simika izay hita matetika amin'ny plastika ary mety hanimba ny fahasalaman'ny olombelona. Ny silicone dia tsy misy phthalates, ka mahatonga azy ho safidy azo antoka kokoa amin'ny plastika.
  • Tsy misy BPA: Bisphenol A (BPA) dia simika hafa hita ao anaty plastika izay mety hisy fiantraikany ratsy amin'ny fahasalamana. Ny silicone dia tsy misy BPA, ka mahatonga azy io ho safidy mahasalama kokoa amin'ny fitahirizana sakafo sy fandrahoan-tsakafo.
  • Nankatoavin'ny Health Canada: Noheverin'ny Health Canada fa azo antoka ho an'ny fandrahoan-tsakafo sy fitehirizana sakafo ny silikônina sakafo. Tsy mihetsika amin'ny sakafo na zava-pisotro izy io, ka safidy azo antoka ho an'ny fampiasana an-dakozia.

Fiheverana ny tontolo iainana

Ny silicone dia tsy azo antoka ho an'ny olombelona ihany, fa safidy tsara ho an'ny tontolo iainana ihany koa. Izao no antony:

  • Maharitra: Ny silikôla dia fitaovana maharitra maharitra mandritra ny taona maro, mampihena ny filàna fanoloana sy fako matetika.
  • Azo averina: azo averina ny silikônina, mampihena ny fiantraikany amin'ny tontolo iainana.
  • Toxicity ambany: Ny silikôla dia akora tsy misy poizina, midika izany fa tsy mamoaka akora simika manimba ny tontolo iainana mandritra ny famokarana na fanariana.

Silicone vs plastika: Iza no safidy tsara kokoa?

Silicone sy plastika dia karazana fitaovana roa izay matetika ampiasaina amin'ny indostria isan-karazany. Ny plastika dia fitaovana nentim-paharazana efa nampiasaina nandritra ny am-polony taona maro, raha ny silicone kosa dia singa vaovao izay nalaza tato anatin'ny taona vitsivitsy. Samy manana ny toetrany manokana sy ny fampiasana azy ireo fitaovana roa ireo, saingy misy fahasamihafana lehibe eo amin'izy ireo.

Fahasamihafana amin'ny fananana

Ny iray amin'ireo fahasamihafana lehibe eo amin'ny silicone sy ny plastika dia ny fomba famokarana azy ireo. Ny silikônina dia novokarina avy amin'ny silisiôma, singa marin-toerana voajanahary, raha ny plastika kosa dia vita amin'ny fitambarana synthetic. Midika izany fa ny silicone dia manana toetra tsy ananan'ny plastika, toy ny hoe mateza kokoa sy mahatohitra hafanana. Ny silicone dia mahatanty mari-pana ambony kokoa noho ny plastika, ka mahatonga azy io ho tsara ampiasaina amin'ny fitaovana fandrahoan-tsakafo sy fanaovana mofo.

Fitoviana sy fahasamihafàna eo amin'ny bika sy ny moldability

Na dia mateza kokoa noho ny plastika aza ny silikônina, dia tsy toy ny malefaka. Tsy azo amboarina amin'ny endrika samihafa toy ny plastika. Na izany aza, ny silicone dia azo amboarina amin'ny endrika isan-karazany, ka mahatonga azy io ho safidy malaza amin'ny fitaovana sy fitaovana an-dakozia. Ny plastika koa dia matetika ampiasaina amin'ny fitaovana sy fitaovana an-dakozia, saingy tsy mateza toy ny silicone.

Fiarovana sy elektrônika

Silicone dia fantatra ihany koa amin'ny fiarovana sy ny fananana elektrika. Izy io dia akora tsy misy poizina izay tsy mamoaka akora simika mampidi-doza rehefa afanaina, ka azo ampiasaina amin'ny fandrahoan-tsakafo sy ny fanaovana mofo. Izy io koa dia insulator elektrika tsara, mahatonga azy io ho tsara ampiasaina amin'ny fitaovana elektrika. Ny plastika kosa dia afaka mamoaka zavatra simika manimba rehefa mafana, ka mahatonga azy io ho safidy tsy dia azo antoka loatra amin'ny fandrahoan-tsakafo sy ny fandrahoan-tsakafo.

Fanadiovana sy fikojakojana

Raha ny fanadiovana sy ny fikojakojana, ny silicone sy ny plastika dia misy fitoviana sy fahasamihafana. Ireo fitaovana roa ireo dia azo diovina amin'ny fanasana vilia, fa ny silicone kosa dia mateza kokoa ary mahatohitra ny mari-pana ambony kokoa. Ny plastika dia afaka mivadika sy miempo amin'ny hafanana avo, ka mahatonga azy io ho tsy dia mateza kokoa noho ny silicone.

Famaranana

Noho izany, ny silicone dia fitaovana vita amin'ny silisiôma sy oksizenina, ary ampiasaina amin'ny zavatra maro. 

Hitanao hoe nahoana izy io no malaza ankehitriny, sa tsy izany? Noho izany, aza matahotra mametraka fanontaniana raha tsy azonao antoka ny zavatra iray. Afaka mangataka fanampiana amin'ny namana foana ianao. 

Ary aza adino ny mijery ny torolàlana ho an'ny fampahalalana bebe kokoa momba ny silicone.

Izaho no Joost Nusselder, mpanorina ny Tools Doctor, mpivarotra votoaty ary dada. Tiako ny manandrana fitaovana vaovao, ary miaraka amin'ny ekipako dia namorona lahatsoratra bilaogy lalina aho nanomboka tamin'ny 2016 mba hanampiana ireo mpamaky mahatoky amin'ny fitaovana sy toro-hevitra momba ny famoronana.