Што тычыцца перадавых матэрыялаў, сілікон, несумненна, з'яўляецца гарачай тэмай. Сілікон - гэта тып палімернага матэрыялу, які змяшчае крэмній, вуглярод, вадарод і кісларод. Ён значна адрозніваецца ад неарганічных крэмніевых матэрыялаў і мае выдатныя характарыстыкі ў многіх галінах. Давайце больш глыбока разгледзім характарыстыкі, працэс выяўлення і кірунак прымянення сілікону.

Адрозненні паміж сіліконавым і неарганічным крэмніем:

Па -першае, існуюць відавочныя адрозненні ў хімічнай структуры паміж сіліконавым і неарганічным крэмніем. Сілікон - гэта палімерны матэрыял, які складаецца з крэмнію і вугляроду, вадароду, кіслароду і іншых элементаў, у той час як неарганічны крэмній у асноўным ставіцца да неарганічных злучэнняў, якія ўтвараюцца крэмніем і кіслародам, напрыклад, дыяксід крэмнію (SIO2). Структура сілікону на аснове вугляроду надае ёй эластычнасць і пластычнасць, што робіць яе больш гнуткай у дадатку. З-за характарыстык малекулярнай структуры сілікону, гэта значыць энергія сувязі SI-O сувязі (444J/моль) вышэй, чым у CC-сувязі (339J/моль), сіліконавыя матэрыялы маюць больш высокую цеплавую ўстойлівасць, чым агульныя арганічныя палімерныя злучэнні.

Адкрыццё сілікону:

Адкрыццё сілікону можна прасачыць да пачатку 20 стагоддзя. У першыя дні навукоўцы паспяхова сінтэзавалі сілікон, уводзячы арганічныя групы ў крэмніевыя злучэнні. Гэта адкрыццё адкрыла новую эру сіліконавых матэрыялаў і заклала аснову для шырокага прымянення ў галіне і навуцы. Сінтэз і ўдасканаленне сілікону дасягнулі вялікага прагрэсу за апошнія некалькі дзесяцігоддзяў, спрыяючы пастаянным інавацыям і развіцці гэтага матэрыялу.

Агульныя сіліконы:

Сіліконы - гэта клас палімерных злучэнняў, якія шырока сустракаюцца ў прыродзе і штучным сінтэзе, уключаючы розныя формы і структуры. Ніжэй прыведзены некаторыя прыклады агульных сіліконаў:

Полідыметилсилоксан (PDMS): PDMS - гэта тыповы сіліконавы эластамер, які звычайна сустракаецца ў сіліконавай каўчуку. Ён мае выдатную гнуткасць і высокую тэмпературную стабільнасць, і шырока выкарыстоўваецца пры падрыхтоўцы гумовых прадуктаў, медыцынскіх вырабаў, змазак і г.д.

Сіліконавае алей: Сіліконавае алей - гэта лінейнае сіліконавае злучэнне з нізкім павярхоўным нацяжэннем і добрай высокай тэмпературнай устойлівасцю. Звычайна выкарыстоўваецца ў змазках, сродках па догляду за скурай, медыцынскіх прылад і іншых палёў.

Сіліконавая смала: Сіліконавая смала - гэта палімерны матэрыял, які складаецца з груп сіліконавай кіслаты з выдатнай цеплавой устойлівасцю і ўласцівасцямі электрычнай ізаляцыі. Ён шырока выкарыстоўваецца ў пакрыццях, клеях, электроннай упакоўцы і г.д.

Сіліконавая гума: Сіліконавая гума-гэта гумападобны сіліконавы матэрыял з высокай тэмпературнай устойлівасцю, устойлівасцю да надвор'я, электрычнай ізаляцыяй і іншымі ўласцівасцямі. Ён шырока выкарыстоўваецца ў герметычных кольцах, ахоўных рукавах і іншых палях.

These examples show the diversity of silicones. Яны гуляюць важную ролю ў розных галінах і маюць шырокі спектр прыкладанняў ад прамысловасці да паўсядзённага жыцця. Гэта таксама адлюстроўвае дыверсіфікаваныя характарыстыкі сіліконаў як высокапрадукцыйны матэрыял.

Перавагі да прадукцыйнасці

У параўнанні з звычайнымі злучэннямі вугляродных ланцугоў, арганасілоксан (полидиметилсилоксан, PDMS) мае некаторыя унікальныя перавагі эфектыўнасці, што дазваляе паказаць выдатныя характарыстыкі ў многіх прыкладаннях. Ніжэй прыведзены некаторыя перавагі арганасілаксана над звычайнымі злучэннямі вугляродных ланцугоў:

Высокая тэмпературная ўстойлівасць: арганасілоксан мае выдатную высокатэмпературную ўстойлівасць. Структура сувязей з сілікамі-кіслароду робіць арганасілоксаны стабільнымі пры высокіх тэмпературах і не проста раскладацца, што дае перавагі для яго прымянення ў высокатэмпературных умовах. У адрозненне ад гэтага, многія распаўсюджаныя злучэнні вугляродных ланцугоў могуць раскласці або страціць прадукцыйнасць пры высокіх тэмпературах.

Нізкае павярхоўнае нацяжэнне: арганасілаксан праяўляе нізкую павярхоўную нацяжэнне, што робіць яго добрай змочвасцю і змазкай. Гэта ўласцівасць робіць сіліконавае алей (форма арганасілаксана) шырока, які выкарыстоўваецца ў змазках, сродках па догляду за скурай і медыцынскіх прылад.

Гнуткасць і эластычнасць: малекулярная структура арганасілоксана дае ёй добрую гнуткасць і эластычнасць, што робіць яго ідэальным выбарам для падрыхтоўкі гумовых і эластычных матэрыялаў. Гэта прымушае сіліконавую гуму добра працаваць у падрыхтоўцы герметычных кольцаў, эластычных кампанентаў і г.д.

Электрычная ізаляцыя: арганасілаксан праяўляе выдатныя ўласцівасці электрычнай ізаляцыі, што робіць яго шырока выкарыстоўваецца ў полі электронікі. Сіліконавая смала (форма сілаксана) часта выкарыстоўваецца ў электронных упаковачных матэрыялах для забеспячэння электрычнай ізаляцыі і абароны электронных кампанентаў.

Біясумяшчальнасць: арганасілаксан мае высокую сумяшчальнасць з біялагічнымі тканінамі і таму шырока выкарыстоўваецца ў медыцынскіх прыладах і біямедыцынскіх галінах. Напрыклад, сіліконавая гума часта выкарыстоўваецца для падрыхтоўкі медыцынскага сілікону для штучных органаў, медыцынскіх катэтэраў і г.д.

Хімічная ўстойлівасць: арганасілоксаны праяўляюць высокую хімічную ўстойлівасць і добрую ўстойлівасць да карозіі для многіх хімічных рэчываў. Гэта дазваляе пашырыць сваё прымяненне ў хімічнай прамысловасці, напрыклад, для падрыхтоўкі хімічных танкаў, труб і герметычных матэрыялаў.

У цэлым арганасілоксаны валодаюць больш разнастайнымі ўласцівасцямі, чым звычайныя злучэнні вугляродных ланцугоў, што дазваляе ім гуляць важную ролю ў многіх галінах, такіх як змазка, герметызацыя, медыцынская і электроніка.

Метад падрыхтоўкі арганосілікона манамераў

Прамы метад: сінтэзуйце арганосіліконавыя матэрыялы, непасрэдна ўступаючы ў крэмній з арганічнымі злучэннямі.

Ускосны метад: Падрыхтуйце арганосілікону праз парэпанне, палімерызацыю і іншыя рэакцыі крэмніевых злучэнняў.

Метад палімерызацыі гідролізу: Падрыхтуйце арганосілікону шляхам гідролізу палімерызацыі сіланолу або сіланавага алкаголю.

Спосаб супалімерызацыі градыенту: сінтэзацыя арганосіліконавых матэрыялаў са спецыфічнымі ўласцівасцямі шляхам градыентнага супалімерызацыі. 、

Павелічэнне попыту ў высокатэхналагічных палях: з хуткай распрацоўкай высокатэхналагічных галін, попыт на арганасілікону з выдатнымі ўласцівасцямі, такімі як высокая тэмпературная ўстойлівасць, устойлівасць да карозіі і электрычная ізаляцыя.

Пашырэнне рынку медыцынскіх вырабаў: прымяненне сілікону ў вытворчасці медыцынскіх вырабаў працягвае пашырацца і ў спалучэнні з біялагічнай сумяшчальнасцю, гэта прыносіць новыя магчымасці ў галіну медыцынскіх вырабаў.

Устойлівае развіццё: паляпшэнне ўсведамлення навакольнага асяроддзя спрыяе даследаванню метадаў зялёнай падрыхтоўкі сіліконавых матэрыялаў, такіх як біяраскладальны сілікона, каб дасягнуць больш устойлівага развіцця.

Даследаванне новых палёў прыкладанняў: новыя палі прыкладанняў працягваюць з'яўляцца, такія як гнуткая электроніка, оптаэлектронныя прылады і г.д., для прасоўвання інавацый і пашырэння рынку сілікону.

Даследаванне і распрацоўка функцыянальнага сілікону:У адказ на патрэбы розных галін, сілікон будзе надаваць больш увагі на развіццё функцыянальнасці ў будучыні, напрыклад, функцыянальныя сіліконавыя пакрыцці, уключаючы спецыяльныя ўласцівасці, такія як антыбактэрыйныя і праводныя ўласцівасці.

Даследаванне па біяраскладальным сіліконе:З паляпшэннем экалагічнай дасведчанасці даследаванні біяраскладальных сіліконавых матэрыялаў стануць важным кірункам развіцця.

Прымяненне нана сілікону: Выкарыстоўваючы нанатэхналогіі, даследаванні па падрыхтоўцы і прымяненні нана сілікону для пашырэння свайго прымянення ў высокатэхналагічных палях.

: Для метадаў падрыхтоўкі сілікону ў будучыні будзе нададзена больш увагі на зялёныя і экалагічна чыстыя тэхнічныя маршруты, каб знізіць уплыў на навакольнае асяроддзе.