Gelişmiş malzemeler söz konusu olduğunda silikon şüphesiz sıcak bir konudur. Silikon, silikon, karbon, hidrojen ve oksijen içeren bir tür polimer malzemedir. İnorganik silikon malzemelerden önemli ölçüde farklıdır ve birçok alanda mükemmel performans sergiler. Silikonun özelliklerine, keşif sürecine ve uygulama yönüne daha yakından bakalım.
Birincisi, silikon ile inorganik silikon arasında kimyasal yapı açısından bariz farklılıklar vardır. Silikon, silikon ve karbon, hidrojen, oksijen ve diğer elementlerden oluşan bir polimer malzemedir; inorganik silikon ise esas olarak silikon dioksit (SiO2) gibi silikon ve oksijenin oluşturduğu inorganik bileşikleri ifade eder. Silikonun karbon bazlı yapısı ona esneklik ve esneklik kazandırarak uygulamada daha esnek olmasını sağlar. Silikonun moleküler yapı özelliklerinden dolayı, yani Si-O bağının (444J/mol) bağ enerjisi CC bağınınkinden (339J/mol) daha yüksektir, silikon malzemeler genel organik polimer bileşiklere göre daha yüksek ısı direncine sahiptir.
Silikonun keşfi:
Silikonun keşfi 20. yüzyılın başlarına kadar uzanabilir. İlk günlerde bilim adamları, organik grupları silikon bileşiklerine dahil ederek silikonu başarıyla sentezlediler. Bu keşif, silikon malzemelerde yeni bir çağ açtı ve endüstride ve bilimde geniş çapta uygulanmasının temelini attı. Silikonun sentezi ve iyileştirilmesi son birkaç on yılda büyük ilerleme kaydetti ve bu materyalin sürekli yenilikçiliğini ve gelişimini teşvik etti.
Silikonlar, çeşitli form ve yapıları içeren, doğada ve yapay sentezde yaygın olarak bulunan bir polimer bileşikleri sınıfıdır. Aşağıda yaygın olarak kullanılan silikonların bazı örnekleri verilmiştir:
Polidimetilsiloksan (PDMS): PDMS, genellikle silikon kauçukta bulunan tipik bir silikon elastomeridir. Mükemmel esnekliğe ve yüksek sıcaklık stabilitesine sahiptir ve kauçuk ürünlerin, tıbbi cihazların, yağlayıcıların vb. hazırlanmasında yaygın olarak kullanılır.
Silikon yağı: Silikon yağı, düşük yüzey gerilimine ve iyi yüksek sıcaklık direncine sahip doğrusal bir silikon bileşiğidir. Yağlayıcılar, cilt bakım ürünleri, tıbbi cihazlar ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır.
Silikon Reçine: Silikon reçine, mükemmel ısı direnci ve elektriksel yalıtım özelliklerine sahip, silisik asit gruplarından oluşan bir polimer malzemedir. Kaplamalarda, yapıştırıcılarda, elektronik ambalajlarda vb. yaygın olarak kullanılır.
Silikon Kauçuk: Silikon kauçuk, yüksek sıcaklık dayanımı, hava koşullarına dayanıklılık, elektrik yalıtımı ve diğer özelliklere sahip kauçuk benzeri bir silikon malzemedir. It is widely used in sealing rings, cable protective sleeves and other fields.
Bu örnekler silikonların çeşitliliğini göstermektedir. Farklı alanlarda önemli bir rol oynarlar ve endüstriden günlük hayata kadar geniş bir uygulama alanına sahiptirler. Bu aynı zamanda yüksek performanslı bir malzeme olarak silikonların çeşitli özelliklerini de yansıtıyor.
Sıradan karbon zinciri bileşikleri ile karşılaştırıldığında organosiloksan (Polidimetilsiloksan, PDMS), birçok uygulamada mükemmel performans göstermesini sağlayan bazı benzersiz performans avantajlarına sahiptir. Organosiloksanın sıradan karbon zinciri bileşiklerine göre bazı performans avantajları şunlardır:
Yüksek sıcaklık dayanımı: Organosiloksan mükemmel yüksek sıcaklık dayanımına sahiptir. Silikon-oksijen bağlarının yapısı, organosiloksanların yüksek sıcaklıklarda stabil olmasını ve ayrışmasının kolay olmamasını sağlar, bu da yüksek sıcaklık ortamlarında uygulanması için avantajlar sağlar. Buna karşılık, birçok yaygın karbon zinciri bileşiği, yüksek sıcaklıklarda ayrışabilir veya performansını kaybedebilir.
Düşük yüzey gerilimi: Organosiloksan düşük yüzey gerilimi sergiler, bu da onun iyi ıslanabilirlik ve kayganlığa sahip olmasını sağlar. Bu özellik, silikon yağının (bir tür organosiloksan) yağlayıcılarda, cilt bakım ürünlerinde ve tıbbi cihazlarda yaygın olarak kullanılmasını sağlar.
Esneklik ve elastikiyet: Organosiloksanın moleküler yapısı ona iyi bir esneklik ve esneklik kazandırır, bu da onu kauçuk ve elastik malzemelerin hazırlanması için ideal bir seçim haline getirir. Bu, silikon kauçuğun sızdırmazlık halkalarının, elastik bileşenlerin vb. hazırlanmasında iyi performans göstermesini sağlar.
Elektrik yalıtımı: Organosiloksanın mükemmel elektrik yalıtım özellikleri sergilemesi, elektronik alanında yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Silikon reçine (bir siloksan formu), elektronik ambalaj malzemelerinde elektrik yalıtımı sağlamak ve elektronik bileşenleri korumak için sıklıkla kullanılır.
Biyouyumluluk: Organosiloksanın biyolojik dokularla uyumu yüksektir ve bu nedenle tıbbi cihazlarda ve biyomedikal alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, silikon kauçuk sıklıkla yapay organlar, tıbbi kateterler vb. için tıbbi silikon hazırlamak için kullanılır.
Kimyasal stabilite: Organosiloksanlar, birçok kimyasala karşı yüksek kimyasal stabilite ve iyi korozyon direnci sergiler. Bu, kimyasal tankların, boruların ve sızdırmazlık malzemelerinin hazırlanması gibi kimya endüstrisindeki uygulamasının genişletilmesine olanak tanır.
Genel olarak organosiloksanlar, sıradan karbon zinciri bileşiklerinden daha çeşitli özelliklere sahiptir ve bu da onların yağlama, sızdırmazlık, tıp ve elektronik gibi birçok alanda önemli bir rol oynamasını sağlar.
Organosilikon monomerlerin hazırlanma yöntemi
Doğrudan yöntem: Silikonu organik bileşiklerle doğrudan reaksiyona sokarak organosilikon malzemeleri sentezleyin.
Dolaylı yöntem: Silikon bileşiklerinin çatlaması, polimerizasyonu ve diğer reaksiyonları yoluyla organosilikon hazırlayın.
Hidroliz polimerizasyon yöntemi: Silanol veya silan alkolünün hidroliz polimerizasyonu ile organosilikon hazırlayın.
Gradyan Kopolimerizasyon Yöntemi: Organosilikon malzemeleri, gradyan kopolimerizasyonu ile spesifik özelliklere sahip sentezleyin. 、
Organosilikon pazar trendi
Yüksek teknoloji alanlarında artan talep: Yüksek teknoloji endüstrilerinin hızlı gelişimi ile, yüksek sıcaklık direnci, korozyon direnci ve elektrik yalıtım gibi mükemmel özelliklere sahip organosilikon talebi artmaktadır.
Tıbbi cihaz pazarının genişlemesi: Silikonun tıbbi cihaz üretimindeki uygulaması genişlemeye devam ediyor ve biyouyumlulukla birleştiğinde tıbbi cihazlar alanına yeni olanaklar getiriyor.
Sürdürülebilir kalkınma: Çevre bilincinin geliştirilmesi, daha sürdürülebilir bir kalkınma elde etmek için biyolojik olarak parçalanabilen silikon gibi silikon malzemelerin yeşil hazırlama yöntemlerinin araştırılmasını teşvik etmektedir.
Yeni uygulama alanlarının araştırılması: Silikon pazarının yeniliğini ve genişlemesini teşvik etmek için esnek elektronikler, optoelektronik cihazlar vb. gibi yeni uygulama alanları ortaya çıkmaya devam ediyor.
Gelecekteki gelişim yönü ve zorluklar
Farklı endüstrilerin ihtiyaçlarına yanıt olarak silikon, gelecekte antibakteriyel ve iletken özellikler gibi özel özellikleri içeren fonksiyonel silikon kaplamalar gibi işlevselliğin geliştirilmesine daha fazla önem verecektir.
Biyobozunur silikon üzerine araştırma:Çevre bilincinin gelişmesiyle birlikte biyolojik olarak parçalanabilen silikon malzemeler üzerine araştırmalar önemli bir gelişme yönü haline gelecektir.
Nano silikon uygulaması
Hazırlama yöntemlerinin yeşillendirilmesi: Silikonun hazırlanma yöntemlerinde, çevre üzerindeki etkinin azaltılması amacıyla gelecekte yeşil ve çevre dostu teknik yollara daha fazla önem verilecektir.
Gönderim zamanı: Temmuz-15-2024