Kur bëhet fjalë për materiale të avancuara, silikoni është padyshim një temë e nxehtë. Silikoni është një lloj materiali polimer që përmban silikon, karbon, hidrogjen dhe oksigjen. Ai është dukshëm i ndryshëm nga materialet inorganike të silikonit dhe shfaq performancë të shkëlqyer në shumë fusha. Le të hedhim një vështrim më të thellë në karakteristikat, procesin e zbulimit dhe drejtimin e aplikimit të silikonit.
Dallimet midis silikonit dhe silikonit inorganik:
Së pari, ka dallime të dukshme në strukturën kimike midis silikonit dhe silikonit inorganik. Silikoni është një material polimer i përbërë nga silikoni dhe karboni, hidrogjeni, oksigjeni dhe elementë të tjerë, ndërsa silikoni inorganik kryesisht i referohet komponimeve inorganike të formuara nga silikoni dhe oksigjeni, siç është dioksidi i silikonit (SiO2). Struktura e silikonit me bazë karboni i jep elasticitet dhe plasticitet, duke e bërë atë më fleksibël në aplikim. Për shkak të karakteristikave të strukturës molekulare të silikonit, domethënë, energjia e lidhjes së lidhjes Si-O (444J/mol) është më e lartë se ajo e lidhjes CC (339J/mol), materialet e silikonit kanë rezistencë më të lartë ndaj nxehtësisë sesa komponimet e përgjithshme të polimerit organik.
Zbulimi i silikonit:
Zbulimi i silikonit mund të gjurmohet në fillim të shekullit të 20-të. Në ditët e para, shkencëtarët sintetizuan me sukses silikonin duke futur grupe organike në përbërjet e silikonit. Ky zbulim hapi një epokë të re të materialeve silikoni dhe hodhi themelet për aplikimin e tij të gjerë në industri dhe shkencë. Sinteza dhe përmirësimi i silikonit kanë bërë përparim të madh në dekadat e fundit, duke promovuar inovacionin dhe zhvillimin e vazhdueshëm të këtij materiali.
Silikone të zakonshme:
Silikonet janë një klasë e përbërjeve polimere që gjenden gjerësisht në natyrë dhe sintezë artificiale, duke përfshirë forma dhe struktura të ndryshme. Më poshtë janë disa shembuj të silikoneve të zakonshme:
Polydimetilsiloxane (PDMS): PDMS është një elastomer tipik silikoni, që gjendet zakonisht në gomë silikoni. Ka fleksibilitet të shkëlqyeshëm dhe qëndrueshmëri në temperaturë të lartë, dhe përdoret gjerësisht në përgatitjen e produkteve të gomës, pajisjeve mjekësore, lubrifikantëve, etj.
Vaj silikoni: Vaji silikoni është një përbërje lineare silikoni me tension të ulët sipërfaqësor dhe rezistencë të mirë ndaj temperaturës së lartë. Përdoret zakonisht në lubrifikantë, produkte për kujdesin e lëkurës, pajisje mjekësore dhe fusha të tjera.
Rrëshira silikoni: Rrëshira silikoni është një material polimer i përbërë nga grupe të acidit silicik me rezistencë të shkëlqyer ndaj nxehtësisë dhe veti izoluese elektrike. Përdoret gjerësisht në veshje, ngjitës, paketim elektronik etj.
Goma silikoni: Goma silikoni është një material silikoni në formë gome me rezistencë të lartë ndaj temperaturës, rezistencë ndaj motit, izolim elektrik dhe veti të tjera. Përdoret gjerësisht në unazat e vulosjes, mëngët mbrojtëse të kabllove dhe fusha të tjera.
Këta shembuj tregojnë shumëllojshmërinë e silikoneve. Ato luajnë një rol të rëndësishëm në fusha të ndryshme dhe kanë një gamë të gjerë aplikimesh nga industria në jetën e përditshme. Kjo pasqyron gjithashtu karakteristikat e larmishme të silikoneve si një material me performancë të lartë.
Përparësitë e Performancës
Krahasuar me përbërësit e zakonshëm të zinxhirit të karbonit, organosiloksani (Polydimetilsiloxane, PDMS) ka disa avantazhe unike të performancës, gjë që e bën atë të tregojë performancë të shkëlqyer në shumë aplikime. Më poshtë janë disa avantazhe të performancës së organosiloksanit ndaj përbërjeve të zakonshme të zinxhirit të karbonit:
Rezistencë ndaj temperaturës së lartë: Organosiloksani ka rezistencë të shkëlqyer ndaj temperaturës së lartë. Struktura e lidhjeve silikon-oksigjen i bën organosiloksanët të qëndrueshëm në temperatura të larta dhe jo të lehtë për t'u dekompozuar, gjë që ofron përparësi për aplikimin e tyre në mjedise me temperaturë të lartë. Në të kundërt, shumë përbërës të zakonshëm të zinxhirit të karbonit mund të dekompozohen ose humbasin performancën në temperatura të larta.
Tensioni i ulët sipërfaqësor: Organosiloksani shfaq tension të ulët sipërfaqësor, gjë që e bën atë të ketë lagështi dhe lubrifikim të mirë. Kjo veti bën që vaji i silikonit (një formë organosiloksani) të përdoret gjerësisht në lubrifikantë, produkte për kujdesin e lëkurës dhe pajisje mjekësore.
Fleksibiliteti dhe elasticiteti: Struktura molekulare e organosiloksanit i jep atij fleksibilitet dhe elasticitet të mirë, duke e bërë atë një zgjedhje ideale për përgatitjen e materialeve gome dhe elastike. Kjo bën që goma e silikonit të performojë mirë në përgatitjen e unazave mbyllëse, përbërësve elastikë etj.
Izolimi elektrik: Organosiloxane shfaq veti të shkëlqyera izoluese elektrike, gjë që e bën atë të përdoret gjerësisht në fushën e elektronikës. Rrëshira silikoni (një formë e siloksanit) përdoret shpesh në materialet e paketimit elektronik për të siguruar izolim elektrik dhe për të mbrojtur komponentët elektronikë.
Biokompatibiliteti: Organosiloxane ka përputhshmëri të lartë me indet biologjike dhe për këtë arsye përdoret gjerësisht në pajisjet mjekësore dhe fushat biomjekësore. Për shembull, goma silikoni përdoret shpesh për përgatitjen e silikonit mjekësor për organet artificiale, kateterët mjekësorë, etj.
Stabiliteti kimik: Organosiloksanet shfaqin stabilitet të lartë kimik dhe rezistencë të mirë ndaj korrozionit ndaj shumë kimikateve. Kjo lejon që aplikimi i tij në industrinë kimike të zgjerohet, si për përgatitjen e rezervuarëve kimikë, tubacioneve dhe materialeve izoluese.
Në përgjithësi, organosiloksanet kanë veti më të ndryshme sesa komponimet e zakonshme të zinxhirit të karbonit, gjë që u mundëson atyre të luajnë një rol të rëndësishëm në shumë fusha si lubrifikimi, vulosja, mjekësia dhe elektronika.
Mënyra e përgatitjes së monomereve organosilikon
Metoda e drejtpërdrejtë: Sintetizoni materialet organosilikon duke reaguar drejtpërdrejt silicin me përbërjet organike.
Metoda indirekte: Përgatitja e organosilikonit përmes plasaritjes, polimerizimit dhe reaksioneve të tjera të përbërjeve të silikonit.
Metoda e polimerizimit me hidrolizë: Përgatitja e organosilikonit me polimerizimin e hidrolizës së silanolit ose alkoolit silanik.
Metoda e kopolimerizimit të gradientit: Sinteza e materialeve organosilikon me veti specifike me anë të kopolimerizimit të gradientit. ,
Trendi i tregut të organosilikonit
Kërkesa në rritje në fushat e teknologjisë së lartë: Me zhvillimin e shpejtë të industrive të teknologjisë së lartë, kërkesa për organosilicon me veti të shkëlqyera si rezistenca ndaj temperaturës së lartë, rezistenca ndaj korrozionit dhe izolimi elektrik po rritet.
Zgjerimi i tregut të pajisjeve mjekësore: Aplikimi i silikonit në prodhimin e pajisjeve mjekësore vazhdon të zgjerohet dhe i kombinuar me biokompatibilitetin, sjell mundësi të reja në fushën e pajisjeve mjekësore.
Zhvillimi i qëndrueshëm: Përmirësimi i ndërgjegjësimit mjedisor promovon kërkimin e metodave të përgatitjes së gjelbër të materialeve silikoni, siç është silikoni i biodegradueshëm, për të arritur një zhvillim më të qëndrueshëm.
Eksplorimi i fushave të reja të aplikimit: Fushat e reja të aplikimit vazhdojnë të shfaqen, të tilla si elektronika fleksibël, pajisjet optoelektronike, etj., për të promovuar inovacionin dhe zgjerimin e tregut të silikonit.
Drejtimi dhe sfidat e zhvillimit të ardhshëm
Hulumtimi dhe zhvillimi i silikonit funksional:Në përgjigje të nevojave të industrive të ndryshme, silikoni do t'i kushtojë më shumë vëmendje zhvillimit të funksionalitetit në të ardhmen, siç janë veshjet funksionale të silikonit, duke përfshirë vetitë e veçanta si vetitë antibakteriale dhe përçuese.
Hulumtimi mbi silikonin e biodegradueshëm:Me përmirësimin e ndërgjegjësimit mjedisor, kërkimi mbi materialet e silikonit të biodegradueshëm do të bëhet një drejtim i rëndësishëm zhvillimi.
Aplikimi i nano silikonit: Duke përdorur nanoteknologjinë, kërkime mbi përgatitjen dhe aplikimin e nano silikonit për të zgjeruar aplikimin e tij në fushat e teknologjisë së lartë.
Gjelbërimi i metodave të përgatitjes: Për metodat e përgatitjes së silikonit, më shumë vëmendje do t'i kushtohet rrugëve teknike të gjelbra dhe miqësore me mjedisin në të ardhmen për të zvogëluar ndikimin në mjedis.
Koha e postimit: 15 korrik 2024