Kada je riječ o naprednim materijalima, silikon je nesumnjivo vruća tema. Silikon je vrsta polimernog materijala koji sadrži silicij, ugljik, vodik i kisik. Značajno se razlikuje od anorganskih silikonskih materijala i pokazuje izvrsne performanse u mnogim poljima. Pogledajmo dublje karakteristike, proces otkrivanja i smjer nanošenja silikona.

Razlike između silikona i anorganskog silicija:

Prvo, postoje očite razlike u kemijskoj strukturi između silikona i anorganskog silicija. Silikon je polimerni materijal sastavljen od silicija i ugljika, vodika, kisika i drugih elemenata, dok se anorganski silicij uglavnom odnosi na anorganske spojeve formirane silicijumom i kisikom, poput silicij -dioksida (SiO2). Struktura silikona na bazi ugljika daje mu elastičnost i plastičnost, što ga čini fleksibilnijim u nanošenju. Zbog karakteristika silikona molekularne strukture, to jest, veza veze Si-O veze (444J/mol) veća je od one CC veze (339J/mol), silikonski materijali imaju veću toplinsku otpornost od općih organskih polimernih spojeva.

Otkrivanje silikona:

Otkrivanje silikona može se pratiti do početka 20. stoljeća. U ranim danima znanstvenici su uspješno sintetizirali silikon uvodeći organske skupine u silikonske spojeve. Ovo otkriće otvorilo je novu eru silikonskih materijala i postavilo temelj za svoju široku primjenu u industriji i znanosti. Sinteza i poboljšanje silikona postigli su veliki napredak u posljednjih nekoliko desetljeća, promičući kontinuiranu inovaciju i razvoj ovog materijala.

Obični silikoni:

Silikoni su klasa polimernih spojeva koji se široko nalaze u prirodi i umjetnoj sintezi, uključujući različite oblike i strukture. Slijedi nekoliko primjera uobičajenih silikona:

Polidimetilsiloksan (PDMS): PDMS je tipičan silikonski elastomer, obično se nalazi u silikonskoj gumi. Ima izvrsnu fleksibilnost i stabilnost visoke temperature, a široko se koristi u pripremi gumenih proizvoda, medicinskih uređaja, maziva itd.

Silikonsko ulje: silikonsko ulje je linearni silikonski spoj s niskom površinskom napetošću i dobrim visokim otporom na temperaturu. Obično se koristi u mazivima, proizvodima za njegu kože, medicinskim uređajima i drugim poljima.

Silikonska smola: Silikonska smola je polimerni materijal sastavljen od skupina silicinske kiseline s izvrsnom toplinskom otpornošću i električnim izolacijskim svojstvima. Naširoko se koristi u premazima, ljepila, elektroničkom pakiranju itd.

Silikonska guma: Silikonska guma je silikonski materijal sličan gumama s visokim otporom na temperaturu, otpornošću na vremenske uvjete, električnom izolacijom i drugim svojstvima. Naširoko se koristi u brtvenim prstenovima, zaštitnim rukavima kabela i drugim poljima.

Ovi primjeri pokazuju raznolikost silikona. Oni igraju važnu ulogu u različitim područjima i imaju širok raspon primjena od industrije do svakodnevnog života. To također odražava raznolike karakteristike silikona kao materijala visokih performansi.

Prednosti izvedbe

U usporedbi s uobičajenim spojevima ugljičnog lanca, organosiloksan (polidimetilsiloksan, PDMS) ima neke jedinstvene prednosti performansi, što čini da pokazuju izvrsne performanse u mnogim aplikacijama. Slijedi neke prednosti performansi organosiloksana u odnosu na uobičajene spojeve ugljičnog lanca:

Visoka temperaturna otpornost: organosiloksan ima izvrsnu otpornost na visoku temperaturu. Struktura veza silicija-kisika čini organosiloksane stabilnim na visokim temperaturama i nije lako razgraditi, što pruža prednosti za njegovu primjenu u okruženjima s visokim temperaturama. Suprotno tome, mnogi uobičajeni spojevi ugljičnog lanca mogu se raspadati ili izgubiti performanse na visokim temperaturama.

Niska površinska napetost: organosiloksan pokazuje nisku površinsku napetost, zbog čega ima dobru vlažnost i podmazivanje. Ovo svojstvo čini silikonsko ulje (oblik organosiloksana) široko korištenog u mazivima, proizvodima za njegu kože i medicinskim uređajima.

Fleksibilnost i elastičnost: Molekularna struktura organosiloksana daje mu dobru fleksibilnost i elastičnost, što ga čini idealnim izborom za pripremu gumenih i elastičnih materijala. Zbog toga silikonska guma dobro djeluje u pripremi zapečaćenih prstenova, elastičnih komponenti itd.

Električna izolacija: organosiloksan pokazuje izvrsna svojstva električne izolacije, što ga čini široko korištenim u polju elektronike. Silikonska smola (oblik siloksana) često se koristi u materijalima za elektroničko pakiranje kako bi se osigurala električna izolacija i zaštitio elektroničke komponente.

Biokompatibilnost: organoziloksan ima visoku kompatibilnost s biološkim tkivima i stoga se široko koristi u medicinskim uređajima i biomedicinskim poljima. Na primjer, silikonska guma često se koristi za pripremu medicinskog silikona za umjetne organe, medicinske katetere itd.

Kemijska stabilnost: organosiloksani pokazuju visoku kemijsku stabilnost i dobru korozijsku otpornost na mnoge kemikalije. To omogućava proširenje njegove primjene u kemijskoj industriji, poput pripreme kemijskih spremnika, cijevi i materijala za brtvljenje.

Općenito, organosiloksani imaju raznovrsnija svojstva od običnih spojeva ugljičnog lanca, što im omogućuje da igraju važnu ulogu u mnogim poljima kao što su podmazivanje, brtvljenje, medicinska i elektronika.

Metoda pripreme organosilicon monomera

Neizravna metoda: Pripremite organosilicon kroz pucanje, polimerizaciju i druge reakcije silikonskih spojeva.

Metoda polimerizacije hidrolize: Pripremite organosilikon hidrolizom polimerizacije silanola ili silana alkohola.

Metoda kopolimerizacije gradijenta: sintetizirajte organosilikonski materijali sa specifičnim svojstvima kopolimerizacijom gradijenta. 、

Trend tržišta organosilicon

Povećavanje potražnje u visokotehnološkim poljima: s brzim razvojem visokotehnoloških industrija, potražnja za organosilikonom s izvrsnim svojstvima kao što su visoka temperaturna otpornost, otpornost na koroziju i električna izolacija se povećava.

Proširenje tržišta medicinskih proizvoda: Primjena silikona u proizvodnji medicinskih proizvoda i dalje se širi, a u kombinaciji s biokompatibilnošću donosi nove mogućnosti u područje medicinskih uređaja.

Istraživanje novih polja aplikacija: Nova polja aplikacija i dalje se pojavljuju, poput fleksibilne elektronike, optoelektronskih uređaja itd. Za promicanje inovacija i širenja silikonskog tržišta.

Budući razvojni smjer i izazovi

Istraživanje i razvoj funkcionalnog silikona:Kao odgovor na potrebe različitih industrija, silikon će u budućnosti posvetiti više pozornosti razvoju funkcionalnosti, poput funkcionalnih silikonskih premaza, uključujući posebna svojstva kao što su antibakterijska i vodljiva svojstva.

Istraživanje biorazgradivog silikona:Poboljšanjem svijesti o okolišu, istraživanje biorazgradivih silikonskih materijala postat će važan razvojni smjer.

Primjena nano silikona: Korištenje nanotehnologije, istraživanje pripreme i primjene nano silikona za proširenje svoje primjene u visokotehnološkim poljima.

Zeleništvo metoda pripreme