Silicone: Pituduh lengkep pikeun Sajarah, Kimia & Kasalametan

Silicones mangrupakeun polimér nu ngawengku sagala inert, jieunan sanyawa diwangun ku unit ulangan siloksan, nu mangrupakeun gugus fungsi dua atom silikon jeung hiji atom oksigén remen digabungkeun jeung karbon jeung/atawa hidrogén. Aranjeunna biasana tahan panas sareng sapertos karét, sareng dianggo dina sealant, perekat, pelumas, ubar, parabot masak, sarta insulasi termal jeung listrik.

Dina artikel ieu, urang bakal nutupan sipat silicone jeung prosés manufaktur na.

Sagalana Anjeun Kudu Apal Ngeunaan Silicone

Silikon nyaéta bahan polimér anu diwangun ku molekul anu disebut siloksan. Ieu mangrupakeun bahan unik nu diwangun ku silikon, unsur alam kapanggih dina keusik jeung batu, sarta oksigén. Lamun dua unsur ieu digabungkeun, aranjeunna ngabentuk sanyawa nu ngandung ranté panjang monomér repeating, nu kabeungkeut babarengan pikeun nyieun hiji produk ahir.

Kumaha Silicone Dihasilkeun?

Silicone ilaharna dihasilkeun ku Pergaulan silikon murni jeung sanyawa séjén pikeun nyieun sanyawa silicone. Sanyawa ieu lajeng ngaliwatan runtuyan prosés ilmiah pikeun nyieun produk ahir nu diwangun ku ranté panjang monomér ulang. ranté ieu kabeungkeut babarengan pikeun nyieun polimér nu ilahar disebut silicone.

Naon Mangpaat primér Silicone?

Silicone mangrupakeun bahan populér nu dipaké dina loba produk béda. Sababaraha kagunaan anu paling umum tina silikon nyaéta:

• Nyiptakeun sealant sareng elém anu tiasa dianggo pikeun ngahijikeun bahan anu béda.
• Ngahasilkeun pelumas anu tiasa dianggo pikeun ngirangan gesekan antara bagian anu gerak.
• Nyiptakeun insulasi termal sareng listrik anu tiasa dianggo pikeun ngajagi alat anu sénsitip tina panas sareng listrik.
• Nyiptakeun parabot masak sareng produk dapur sanés anu henteu beracun sareng tahan panas.
• Nyiptakeun alat médis sareng implant anu aman sareng mujarab pikeun pasien.

Naon Beda Antara Silikon sareng Silikon?

Silikon nyaéta bahan tunggal, sedengkeun silikon nyaéta sakumpulan bahan anu diwangun ku silikon. Silicones ilaharna harder tur leuwih awét ti silicone, sarta aranjeunna ilahar dipaké dina produk anu merlukeun tingkat luhur kualitas jeung kinerja.

Évolusi Silikon: Ti Silikon Kristal ka Produksi Modern

Dina 1854, Henry Sainte-Claire Deville diala silikon kristalin, nu ieu kapanggihna signifikan dina dunya bahan jeung sanyawa. Silikon nyaéta unsur kimiawi kalayan simbol Si jeung wilangan atom 14. Éta padet kristalin anu teuas, rapuh kalayan kilap logam biru-abu, sarta mangrupa métaloid jeung semikonduktor tetravalen. Silicon nyaéta kadalapan unsur paling umum di jagat raya dumasar massa, tapi jarang kapanggih dina bentuk murni na di alam.

Lahirna Silicones: Panaliti Hyde sareng Naming Kipping

Dina 1930, JF Hyde ngajalankeun panalungtikan munggaran pikeun ngahasilkeun silicones komérsial. Engké, dina 1940, kimiawan Inggris, Frederich Stanley Kipping, ngagunakeun panalungtikan Hyde, méré bahan ngaran "silicones" sabab éta "messes caket". Kipping mangrupikeun panaratas dina widang kimia organik sareng paling dikenal pikeun karyana dina kimia silikon. Silikon nyaéta gugus polimér sintétik anu diwangun ku unit ulangan siloksan, nyaéta ranté silih ganti atom silikon jeung oksigén jeung gugus organik napel kana atom silikon.

Kimia Silikon: Struktur sareng Ranté Polimér

Silikon téh dasarna polimér jeung hijian siloksan nu ngulang. Unit siloxane diwangun ku atom silikon napel dua atom oksigén, anu dina gilirannana napel gugus organik. Gugus organik bisa mangrupa métil, étil, fényl, atawa gugus séjén. Unit siloxane bisa ngagabung babarengan pikeun ngabentuk ranté linier atawa ranté cabang. Ranté ogé tiasa dipatalikeun silang pikeun ngabentuk jaringan tilu diménsi. Bahan anu dihasilkeun nyaéta polimér silikon kalayan rupa-rupa sipat.

Produksi Modéren Silikon: Corning, Dow, sareng Hidrolisis

How to strip wire fast

Share

Watch on

Produksi modérn silikon ngalibatkeun rupa-rupa métode, tapi métode paling umum dumasar kana hidrolisis sanyawa silikon. Sanyawa silikon kayaning silikon tetraklorida (SiCl4) atawa dimétildichlorosilane (CH3)2SiCl2 diréaksikeun jeung cai pikeun ngahasilkeun siloksan. Siloxane teras dipolimérisasi janten polimér silikon. Prosésna bisa dilaksanakeun maké rupa-rupa katalis, kaasup asam saperti HCl atawa basa saperti NaOH.

Sipat Silikon: Kuat, Tahan Cai, sareng Insulasi Listrik

Silikon miboga rupa-rupa sipat, gumantung kana gugus organik nu napel kana atom silikon jeung panjang ranté polimér. Sababaraha sipat silicones ngawengku:

• Kuat sareng awét
• Tahan cai
• Insulasi listrik
• Tahan ka suhu luhur sareng rendah
• Sacara kimia inert
• Biocompatibl ka

Silicones dipaké dina rupa-rupa aplikasi, kaasup:

• Sealants jeung napel
• Lubricants jeung coatings
• Alat médis sareng implants
• Insulasi listrik sareng papan sirkuit
• Komponén otomotif sareng aerospace
• Produk perawatan pribadi sareng kosmétik

Bedana Antara Silikon jeung Polimér lianna

Silicones béda ti polimér séjén ku sababaraha cara:

• Unit pengulangan dina silikon nyaéta siloxane, sedengkeun polimér séjén gaduh unit pengulangan anu béda.
• Beungkeut silikon-oksigén dina siloxane leuwih kuat batan beungkeut karbon-karbon dina polimér séjén, anu méré silikon sipat unikna.
• Silicones leuwih tahan ka suhu luhur jeung low ti polimér séjén.
• Silicones leuwih tahan cai ti polimér séjén.

Masa Depan Silikon: Panaliti Lanjutan sareng Produk Anyar

Pamakéan silikon terus ningkat, sareng produk anyar dikembangkeun unggal waktos. Sababaraha wewengkon panalungtikan canggih di silicones ngawengku:

• Ngembangkeun katalis anyar pikeun polimérisasi siloxane
• Pamakéan silyl acetates jeung sanyawa séjén pikeun ngaropéa sipat silicones
• Pamakéan réaksi katalisis asam jeung basa pikeun ngahasilkeun jenis polimér silikon anyar
• Pamakéan polimér silikon dina formasi kaca sareng bahan sanés

Istilah "silicones" tetep istilah umum dipaké pikeun ngajelaskeun rupa-rupa bahan dumasar-silikon, sarta sipat bahan ieu terus digali tur dipikaharti.

Ti Pasir ka Silikon: Prosés Ngahasilkeun Silikon

Silicone nyaéta polimér anu loba dipaké dina sagala rupa wangun jeung produk. Prosés achieving bentuk dipikahoyong tina silicone ngalibatkeun runtuyan hambalan nu merlukeun bahan katuhu jeung blok wangunan. Ieu komponén sareng léngkah-léngkah dina prosés produksi:

• Silikon: Blok wangunan utama silikon nyaéta silikon, anu mangrupa salah sahiji unsur anu paling umum di bumi. Hal ieu diisolasi ku grinding keusik quartz jeung nerapkeun panas ka dinya, ngahontal suhu nepi ka 2000 darajat Celsius.

• Métil Klorida: Silikon dicampurkeun jeung métil klorida, nu ilahar disebut klorometana. Réaksi ieu ngahasilkeun chlorosilane, anu mangrupakeun perantara konci dina produksi silikon.

• Pemanasan: Klorosilane tuluy dipanaskeun pikeun ngabentuk dimétildichlorosilane, nu mangrupa prékursor pikeun silikon. Proses ieu ngalibatkeun nerapkeun panas kana campuran, anu ngaktifkeun réaksi sareng ngaleungitkeun asam hidroklorat.

• Ngolah Polimér: Dimétildichlorosilane lajeng dicampurkeun jeung cai pikeun ngabentuk polimér. polimér ieu bisa salajengna diolah pikeun ngahontal bentuk béda tina silicone, kayaning elastomers, nu ilahar dipaké dina manufaktur produk karét.

Pentingna Kontrol Kualitas dina Produksi Silikon

Produksi silikon merlukeun tingkat luhur kontrol kualitas pikeun mastikeun yén produk ahir meets standar diperlukeun. Pabrikan kedah mastikeun yén komponén anu leres dianggo dina prosés produksi sareng prosésna dilaksanakeun dina kaayaan anu leres. Ieu sababaraha faktor anu kedah dipertimbangkeun ku produsén:

• Suhu: Prosés produksi merlukeun suhu luhur, nu bisa mangaruhan kualitas produk ahir. Pabrikan kedah mastikeun yén suhu dikawasa sacara saksama pikeun nyegah karusakan kana silikon.

• Ngasingkeun Jilid: Prosés produksi ngalibatkeun ngasingkeun volume réaksi pikeun mastikeun yén jumlah silikon anu leres diproduksi. Ieu merlukeun monitoring ati jeung kontrol réaksi.

• Crosslinking: Sababaraha bentuk silikon merlukeun crosslinking pikeun ngahontal sipat nu dipikahoyong. Ieu ngawengku beungkeutan ranté polimér babarengan pikeun nyieun hiji bahan kuat.

Bentuk umum tina Silicone di Pasar

Silicone ilaharna kapanggih dina rentang produk, ti ​​utensils dapur nepi ka alat médis. Ieu sababaraha bentuk silikon anu paling umum di pasar:

• Silicone Low-Density: Jenis silikon ieu biasana dianggo dina manufaktur sealant sareng elém.

• Elastomer: Ieu ilaharna dipaké dina manufaktur produk karét, kayaning gaskets na O-cingcin.

• Silikon Suhu Tinggi: Jenis silikon ieu dianggo dina aplikasi anu meryogikeun résistansi suhu luhur, sapertos dina industri aeroangkasa.

Kimia Silicone: Ngajalajah Sipat sareng Formasi Bahan Serbaguna ieu

Silikon nyaéta bahan sintétik anu diwangun ku silikon, oksigén, karbon, jeung atom hidrogén. Éta mangrupikeun jinis polimér, anu hartosna diwangun ku ranté panjang molekul anu dibentuk ngaliwatan prosés anu disebut polimérisasi. Silikon ilaharna dibentuk ngaliwatan métode anu disebut hidrolisis, anu ngalibatkeun ngaréaksikeun sanyawa silikon jeung cai pikeun ngahasilkeun siloksan.

Kimia Siloxane sareng Polimér Silikon

Siloxane mangrupakeun blok wangunan polimér silikon. Éta kabentuk ngaliwatan réaksi sanyawa silikon jeung cai, nu ngahasilkeun ranté alik silikon jeung atom oksigén. Ranté siloxane nu dihasilkeun bisa salajengna dirobah ku nambahkeun gugus organik, kayaning gugus métil atawa fenil, pikeun ngahasilkeun rupa-rupa polimér silikon.

Salah sahiji polimér silikon anu paling umum nyaéta polydimethylsiloxane (PDMS), anu dibentuk ku nambahkeun gugus métil kana ranté siloxane. PDMS nyaéta padet kristalin anu keras sareng rapuh sareng kilap logam biru-abu, sareng mangrupikeun anggota grup 14 dina tabel periodik. Ieu mangrupikeun jinis silikon anu biasa dianggo dina produksi sirkuit éléktronik sareng produk sanés anu peryogi bahan tahan cai anu kuat.

Pasipatan Silikon sareng Pamakéan Umumna

Silicone ngabogaan sajumlah sipat unik nu ngajadikeun eta bahan populér pikeun rupa-rupa aplikasi. Sababaraha sipat konci silicone ngawengku:

• stabilitas termal tinggi
• lalawanan cai
• karacunan low
• Sipat insulasi listrik anu saé
• perméabilitas gas tinggi

Sipat ieu ngajadikeun silikon bahan populér pikeun rupa-rupa produk, diantarana:

• Alat-alat médis
• Bagian otomotif
• Komponén éléktronik
• Sealants jeung napel
• Produk perawatan pribadi

Masa Depan Produksi sareng Pangembangan Silikon

Produksi sareng pamekaran silikon tetep janten daérah panalungtikan anu aktip pikeun kimiawan sareng élmuwan bahan. Métode anyar pikeun ngahasilkeun polimér silikon ayeuna diusulkeun sareng diuji, kalebet panggunaan keton sareng silyl acetates dina prosés polimérisasi. Nalika polimér silikon anyar dikembangkeun, aranjeunna sigana bakal mendakan aplikasi énggal dina rupa-rupa industri sareng produk.

Aplikasi serbaguna tina Silicone

Silicone mangrupa bahan penting dina rupa-rupa produk jeung bahan dipaké dina konstruksi jeung séktor industri. Kamampuhan pikeun tahan suhu luhur sareng handap, nolak bahan kimia sareng minyak, sareng tetep stabil dina kaayaan ekstrim ngajantenkeun bahan anu saé pikeun sababaraha aplikasi, kalebet:

• Lambang sareng elém
• Insulators jeung pangisi (kieu kumaha cara nganggo anu leres)
• pelumas engine otomotif tur gears
• Minyak khusus sareng produk pagawean
• Glazing jeung bahan finishing

Éléktronik jeung Aerospace Industries

Silicones ogé ilahar dipaké dina éléktronika jeung industri aerospace alatan sipat unik maranéhanana, kaasup:

• insulasi éféktif jeung lalawanan ka suhu luhur jeung bahan kimia
• Kamampuhan pikeun ngeusian sela sareng nyayogikeun bantalan pikeun komponén anu hipu
• Kinerja anu stabil sareng tahan lama dina lingkungan anu ekstrim

Aplikasi Médis sareng Kosmétik

Silicone gél mangrupa bahan penting dina produk médis sarta kosmetik alatan biocompatibility tinggi na kamampuhan pikeun meniru sipat jaringan manusa. Sababaraha kagunaan husus ngawengku:

• Susuk payudara, susuk testis, sareng susuk dada
• Bandages na dressings
• Lénsa kontak
• Perawatan tapak tatu sareng produk perawatan tatu

Aplikasi husus

Silicone ogé dipaké dina rupa-rupa aplikasi husus, kaasup:

• Produksi karét jeung résin
• Microfluidics sarta komponén-precision tinggi lianna
• Produk industri minyak sareng gas
• Élém anu efektif sareng awét

Masa Depan Aplikasi Silikon

Nalika téknologi sareng téknik ngolah terus maju, rentang aplikasi silikon ngan bakal terus ningkat. Tina ngembangkeun bahan sareng sanyawa anyar pikeun ngarancang bagian sareng struktur khusus, silikon bakal tetep janten bahan penting dina rupa-rupa produk sareng industri.

Naha Silicone mangrupikeun Pilihan anu Aman sareng Ramah Lingkungan

Silicone mangrupakeun pilihan populér pikeun loba produk alatan fitur kaamanan na. Ieu sababaraha alesan kunaon:

• Taya Phthalates: Phthalates mangrupakeun bahan kimia nu ilahar kapanggih dina plastik sarta bisa ngabahayakeun pikeun kaséhatan manusa. Silikon henteu ngandung phthalates, janten alternatif anu langkung aman pikeun plastik.
• Taya BPA: Bisphenol A (BPA) nyaéta kimia sejen kapanggih dina plastik nu bisa boga épék kaséhatan négatip. Silicone bébas tina BPA, sahingga pilihan healthier pikeun neundeun dahareun jeung masak.
• Kaséhatan Kanada Disatujuan: Kaséhatan Kanada parantos nganggap silikon kelas dahareun aman pikeun masak sareng nyimpen tuangeun. Éta henteu ngaréaksikeun sareng tuangeun atanapi inuman, janten pilihan anu aman pikeun dianggo di dapur.

Pertimbangan Lingkungan

Silicone henteu ngan aman pikeun manusa, tapi ogé mangrupa pilihan ramah lingkungan. Ieu sababna:

• Awét: Silikon nyaéta bahan awét anu tiasa salami mangtaun-taun, ngirangan kabutuhan sering ngagantian sareng runtah.
• Bisa didaur ulang: Silicone bisa didaur ulang, ngurangan dampak na kana lingkungan.
• Karacunan Rendah: Silikon mangrupikeun bahan karacunan rendah, hartosna éta henteu ngaluarkeun bahan kimia ngabahayakeun ka lingkungan nalika produksi atanapi pembuangan.

Silikon vs Plastik: Mana Alternatif Anu Langkung Saé?

Silikon sareng plastik mangrupikeun dua jinis bahan anu biasa dianggo dina sagala rupa industri. Plastik mangrupikeun bahan tradisional anu parantos dianggo mangpuluh-puluh taun, sedengkeun silikon mangrupikeun sanyawa anu kawilang énggal anu parantos populer dina taun-taun ayeuna. Duanana bahan boga sipat unik sorangan jeung kagunaan, tapi aya sababaraha béda penting antara aranjeunna.

Bedana dina Pasipatan

Salah sahiji bédana utama antara silikon sareng plastik nyaéta cara ngahasilkeunna. Silicone dihasilkeun tina silikon, unsur stabil alamiah, sedengkeun plastik dijieun tina sanyawa sintétik. Ieu ngandung harti yén silikon ngagaduhan sababaraha pasipatan anu henteu gaduh palastik, sapertos langkung awét sareng tahan panas. Silikon tiasa tahan suhu anu langkung luhur tibatan plastik, janten idéal pikeun dianggo dina masak sareng alat baking.

Kamiripan jeung Bedana dina Wangun jeung Moldability

Sanaos silikon langkung awét tibatan plastik, éta henteu fleksibel. Éta henteu tiasa didamel kana bentuk anu béda-béda sapertos kaleng plastik. Sanajan kitu, silicone bisa dijieun kana rupa-rupa wangun, sahingga hiji pilihan populér pikeun utensils jeung parabot dapur. Plastik ogé biasa dianggo pikeun parabot sareng alat dapur, tapi éta henteu awét sapertos silikon.

Kasalametan jeung Pasipatan Listrik

Silicone ogé dipikawanoh pikeun kaamanan sarta sipat listrik. Ieu bahan non-toksik nu teu ngaleupaskeun bahan kimia ngabahayakeun lamun dipanaskeun, sahingga aman dipaké dina masak jeung baking. Éta ogé insulator listrik anu saé, janten idéal pikeun dianggo dina alat listrik. Sabalikna, plastik tiasa ngaleupaskeun bahan kimia ngabahayakeun nalika dipanaskeun, janten pilihan anu kirang aman pikeun masak sareng baking.

Beberesih sarta Purwokerto

Lamun datang ka beberesih jeung pangropéa, silicone jeung plastik boga sababaraha kamiripan jeung béda. Kadua bahan tiasa dibersihkeun dina mesin pencuci piring, tapi silikon langkung awét sareng tiasa tahan suhu anu langkung luhur. Plastik tiasa ngagulung sareng ngalembereh dina suhu anu luhur, sahingga kirang awét tibatan silikon.

kacindekan

Janten, silikon mangrupikeun bahan anu didamel tina silikon sareng oksigén, sareng dianggo pikeun seueur hal. 

Anjeun tiasa ningali naha éta janten populer ayeuna, sanés? Janten, tong sieun naroskeun upami anjeun henteu yakin kana hiji hal. Anjeun salawasna bisa nanya ka babaturan pikeun pitulung. 

Sareng tong hilap parios pituduh kami pikeun inpormasi langkung seueur ngeunaan silikon.

Abdi Joost Nusselder, pangadeg Dokter Alat, pemasar eusi, sareng bapak. Abdi resep nyobian alat-alat énggal, sareng sareng tim kuring, kuring parantos nyiptakeun tulisan blog anu jero ti saprak 2016 pikeun ngabantosan pamiarsa satia sareng alat & tip karajinan.