Що се отнася до напредналите материали, силиконът несъмнено е гореща тема. Силиконът е вид полимерен материал, съдържащ силиций, въглерод, водород и кислород. Значително се различава от неорганичните силиконови материали и показва отлични показатели в много области. Нека разгледаме по -задълбочено характеристиките, процеса на откриване и посоката на приложението на силиконова.
Разлики между силикон и неорганичен силиций:
Първо, има очевидни разлики в химическата структура между силикон и неорганичен силиций. Силиконът е полимерен материал, съставен от силиций и въглерод, водород, кислород и други елементи, докато неорганичният силиций се отнася главно до неорганични съединения, образувани от силиций и кислород, като силиконов диоксид (SiO2). Структурата на силиконова основа на въглеродна основа му придава еластичност и пластичност, което го прави по-гъвкав в приложението. Поради характеристиките на молекулната структура на силикона, тоест енергията на връзката на Si-O връзка (444J/mol) е по-висока от тази на CC връзка (339J/mol), силиконовите материали имат по-висока топлинна устойчивост от общите органични полимерни съединения.
Откриването на силикон може да бъде проследено до началото на 20 век. В първите дни учените успешно синтезират силикон, като въвеждат органични групи в силиконови съединения. Това откритие отвори нова ера от силиконови материали и постави основата за широкото му приложение в индустрията и науката. Синтезът и подобряването на силиконът постигнаха голям напредък през последните няколко десетилетия, насърчавайки непрекъснатите иновации и развитие на този материал.
Обикновени силикони:
Силиконите са клас от полимерни съединения, широко открити в природата и изкуствения синтез, включително различни форми и структури. По -долу са някои примери за обикновени силикони:
Полидиметилсилоксан (PDMS): PDMS е типичен силиконов еластомер, често срещан в силиконова каучук. Той има отлична гъвкавост и висока температурна стабилност и се използва широко при приготвянето на каучукови продукти, медицински изделия, смазочни материали и т.н.
Силиконово масло: Силиконовото масло е линейно силиконово съединение с ниско повърхностно напрежение и добра висока температурна устойчивост. Обикновено се използва в смазочни материали, продукти за грижа за кожата, медицински изделия и други полета.
Силиконова смола: Силиконовата смола е полимерен материал, съставен от групи от силициева киселина с отлична топлинна устойчивост и електрически изолационни свойства. Той се използва широко в покрития, лепила, електронни опаковки и т.н.
Силиконова каучук: Силиконовата каучук е гумен силиконов материал с висока температурна устойчивост, устойчивост на атмосферни влияния, електрическа изолация и други свойства. Той се използва широко при уплътняващи пръстени, защитни ръкави и други полета.
Тези примери показват разнообразието от силикони. Те играят важна роля в различните области и имат широк спектър от приложения от индустрията до ежедневието. Това също отразява разнообразните характеристики на силиконите като високоефективен материал.
Предимства на ефективността
В сравнение с обикновените съединения на въглеродната верига, органосилоксан (полидиметилсилоксан, PDMS) има някои уникални предимства на производителността, което го прави отлична производителност в много приложения. По -долу са някои предимства на ефективността на органосилоксан над обикновените съединения на въглеродната верига:
Високотемпературна устойчивост: Органозилоксанът има отлична висока температурна устойчивост. Структурата на силициево-кислородните връзки прави органосилоксаните стабилни при високи температури и не лесни за разлагане, което осигурява предимства за приложението му във високотемпературни среди. За разлика от тях, много общи съединения на въглеродната верига могат да се разлагат или да загубят характеристики при високи температури.
Ниско повърхностно напрежение: Органозилоксанът показва ниско повърхностно напрежение, което го прави добра омокряемост и смазване. Това свойство прави силиконово масло (форма на органосилоксан) широко използвано при смазочни материали, продукти за грижа за кожата и медицински изделия.
Гъвкавост и еластичност: Молекулната структура на органосилоксан му придава добра гъвкавост и еластичност, което го прави идеален избор за приготвяне на гумени и еластични материали. Това прави силиконовата каучук да се изпълнява добре при приготвянето на уплътняващи пръстени, еластични компоненти и т.н.
Електрическа изолация: Органозилоксанът показва отлични свойства на електрическа изолация, което го прави широко използван в полето на електрониката. Силиконовата смола (форма на силоксан) често се използва в електронни опаковъчни материали за осигуряване на електрическа изолация и защита на електронните компоненти.
Биосъвместимост: органосилоксанът има висока съвместимост с биологичните тъкани и следователно се използва широко в медицинските изделия и биомедицинските полета. Например, силиконовата каучук често се използва за приготвяне на медицински силикон за изкуствени органи, медицински катетри и др.
Химическа стабилност: Органозилоксаните проявяват висока химическа стабилност и добра устойчивост на корозия на много химикали. Това позволява нейното приложение в химическата промишленост да бъде разширено, като например за получаване на химически резервоари, тръби и уплътняващи материали.
Като цяло органосилоксаните имат по -разнообразни свойства от обикновените съединения на въглеродната верига, което им позволява да играят важна роля в много полета като смазване, уплътняване, медицинска и електроника.
Метод за приготвяне на органозиликон мономери
Директен метод: Синтезирайте органозиликоновите материали чрез директно реагиране на силиций с органични съединения.
Индиректен метод: Пригответе органосиликон чрез напукване, полимеризация и други реакции на силициеви съединения.
Метод на полимеризация на хидролиза: Пригответе органосиликон чрез хидролиза на полимеризацията на силанол или силанов алкохол.
Метод на градиентна кополимеризация: Синтезирайте органозиликоновите материали със специфични свойства чрез градиентна кополимеризация. 、
Тенденция на пазара на Organosilicon
Увеличаването на търсенето във високотехнологичните полета: С бързото развитие на високотехнологичните индустрии търсенето на органосиликон с отлични имоти като устойчивост на висока температура, устойчивост на корозия и електрическа изолация се увеличава.
Разширяване на пазара на медицински изделия: Прилагането на силикон в производството на медицински изделия продължава да се разширява и комбинира с биосъвместимост, то носи нови възможности в областта на медицинските изделия.
Устойчиво развитие: Подобряването на екологичната осведоменост насърчава изследването на методите на зелена подготовка на силиконови материали, като биоразградим силикон, за постигане на по -устойчиво развитие.
Изследване на нови полета за приложение: Новите полета за приложения продължават да се появяват, като гъвкава електроника, оптоелектронни устройства и др., За да насърчават иновациите и разширяването на пазара на силиконов.
Бъдеща посока и предизвикателства за развитие
В отговор на нуждите на различните индустрии, силиконът ще обърне повече внимание на развитието на функционалността в бъдеще, като функционални силиконови покрития, включително специални свойства като антибактериални и проводими свойства.
Изследване на биоразградимия силикон:С подобряването на екологичната информираност, изследванията върху биоразградимите силиконови материали ще се превърнат в важна посока на развитие.
: Използвайки нанотехнологиите, изследване на подготовката и прилагането на Nano Silicone за разширяване на приложението му във високотехнологични полета.
: За методите на подготовка на силикон, в бъдеще ще се обърне повече внимание на зелените и екологичните технически маршрути, за да се намали въздействието върху околната среда.
Време на публикуване: 15 юли 2024 г