Linapokuja suala la vifaa vya juu, silicone bila shaka ni mada ya moto. Silicone ni aina ya nyenzo za polima zenye silicon, kaboni, hidrojeni na oksijeni. Ni tofauti sana na vifaa vya silicon isokaboni na huonyesha utendaji bora katika nyanja nyingi. Hebu tuchunguze kwa undani sifa, mchakato wa ugunduzi na mwelekeo wa matumizi ya silicone.
Tofauti kati ya silicone na silicon isokaboni:
Kwanza, kuna tofauti za wazi katika muundo wa kemikali kati ya silicone na silicon isokaboni. Silicone ni nyenzo ya polima inayojumuisha silicon na kaboni, hidrojeni, oksijeni na vipengele vingine, wakati silicon isokaboni inahusu hasa misombo ya isokaboni inayoundwa na silicon na oksijeni, kama vile dioksidi ya silicon (SiO2). Muundo wa msingi wa kaboni wa silicone huipa elasticity na plastiki, na kuifanya iwe rahisi zaidi katika matumizi. Kutokana na sifa za muundo wa molekuli ya silikoni, yaani, nishati ya dhamana ya bondi ya Si-O (444J/mol) ni ya juu kuliko ile ya dhamana ya CC (339J/mol), nyenzo za silikoni zina upinzani wa juu wa joto kuliko misombo ya jumla ya kikaboni ya polima.
Ugunduzi wa silicone:
Ugunduzi wa silicone unaweza kupatikana nyuma mwanzoni mwa karne ya 20. Katika siku za mwanzo, wanasayansi walifanikiwa kuunganisha silicone kwa kuanzisha vikundi vya kikaboni kwenye misombo ya silicon. Ugunduzi huu ulifungua enzi mpya ya vifaa vya silicone na kuweka msingi wa matumizi yake mapana katika tasnia na sayansi. Usanisi na uboreshaji wa silicone umepata maendeleo makubwa katika miongo michache iliyopita, na kukuza uvumbuzi na maendeleo ya nyenzo hii.
Silicones za kawaida:
Silicones ni darasa la misombo ya polima inayopatikana sana katika asili na awali ya bandia, ikiwa ni pamoja na aina mbalimbali na miundo. Ifuatayo ni baadhi ya mifano ya silicones ya kawaida:
Polydimethylsiloxane (PDMS): PDMS ni elastoma ya kawaida ya silikoni, inayopatikana kwa kawaida katika mpira wa silikoni. Ina kubadilika bora na utulivu wa joto la juu, na hutumiwa sana katika maandalizi ya bidhaa za mpira, vifaa vya matibabu, mafuta, nk.
Mafuta ya Silicone: Mafuta ya Silicone ni kiwanja cha silicone cha mstari na mvutano wa chini wa uso na upinzani mzuri wa joto la juu. Inatumika sana katika mafuta, bidhaa za utunzaji wa ngozi, vifaa vya matibabu na nyanja zingine.
Resin ya Silicone: Resin ya silicone ni nyenzo ya polima inayojumuisha vikundi vya asidi ya silicic yenye upinzani bora wa joto na sifa za insulation za umeme. Inatumika sana katika mipako, adhesives, ufungaji wa elektroniki, nk.
Mpira wa Silicone: Mpira wa Silicone ni nyenzo ya silicone inayofanana na mpira na upinzani wa joto la juu, upinzani wa hali ya hewa, insulation ya umeme na mali nyingine. Inatumika sana katika pete za kuziba, sleeves za kinga za cable na mashamba mengine.
Mifano hizi zinaonyesha utofauti wa silicones. Wanachukua jukumu muhimu katika nyanja tofauti na wana anuwai ya matumizi kutoka kwa tasnia hadi maisha ya kila siku. Hii pia inaonyesha sifa mbalimbali za silicones kama nyenzo ya utendaji wa juu.
Faida za Utendaji
Ikilinganishwa na misombo ya kawaida ya kaboni, organosiloxane (Polydimethylsiloxane, PDMS) ina baadhi ya manufaa ya kipekee ya utendaji, ambayo huifanya kuonyesha utendaji bora katika programu nyingi. Zifuatazo ni baadhi ya faida za utendaji wa organosiloxane juu ya misombo ya kawaida ya minyororo ya kaboni:
Upinzani wa joto la juu: Organosiloxane ina upinzani bora wa joto la juu. Muundo wa vifungo vya silicon-oksijeni hufanya organosiloxanes imara kwa joto la juu na si rahisi kuharibika, ambayo hutoa faida kwa matumizi yake katika mazingira ya joto la juu. Kinyume chake, misombo mingi ya kawaida ya minyororo ya kaboni inaweza kuoza au kupoteza utendaji kwa joto la juu.
Mvutano wa chini wa uso: Organosiloxane inaonyesha mvutano wa chini wa uso, ambayo inafanya kuwa na unyevu mzuri na lubricity. Mali hii hufanya mafuta ya silicone (aina ya organosiloxane) kutumika sana katika mafuta, bidhaa za huduma za ngozi na vifaa vya matibabu.
Unyumbufu na unyumbufu: Muundo wa molekuli ya organosiloxane huipa unyumbufu mzuri na unyumbufu, na kuifanya kuwa chaguo bora kwa kuandaa vifaa vya mpira na elastic. Hii inafanya mpira wa silicone kufanya vizuri katika maandalizi ya pete za kuziba, vipengele vya elastic, nk.
Insulation ya umeme: Organosiloxane inaonyesha mali bora ya insulation ya umeme, ambayo inafanya kuwa kutumika sana katika uwanja wa umeme. Resin ya silicone (aina ya siloxane) mara nyingi hutumiwa katika vifaa vya ufungaji vya elektroniki ili kutoa insulation ya umeme na kulinda vipengele vya elektroniki.
Utangamano wa kibayolojia: Organosiloxane ina utangamano wa hali ya juu na tishu za kibaolojia na kwa hivyo hutumiwa sana katika vifaa vya matibabu na nyanja za matibabu. Kwa mfano, mpira wa silicone hutumiwa mara nyingi kuandaa silicone ya matibabu kwa viungo vya bandia, catheters za matibabu, nk.
Uthabiti wa kemikali: Organosiloxanes huonyesha uthabiti wa juu wa kemikali na upinzani mzuri wa kutu kwa kemikali nyingi. Hii inaruhusu matumizi yake katika tasnia ya kemikali kupanuliwa, kama vile utayarishaji wa mizinga ya kemikali, bomba na vifaa vya kuziba.
Kwa ujumla, organosiloxanes zina sifa tofauti zaidi kuliko misombo ya kawaida ya minyororo ya kaboni, ambayo huziwezesha kuchukua jukumu muhimu katika nyanja nyingi kama vile lubrication, kuziba, matibabu na umeme.
Njia ya maandalizi ya monomers ya organosilicon
Njia ya moja kwa moja: Unganisha vifaa vya organosilicon kwa kugusa silicon moja kwa moja na misombo ya kikaboni.
Njia isiyo ya moja kwa moja: Tayarisha organosilicon kupitia kupasuka, upolimishaji na athari zingine za misombo ya silicon.
Njia ya upolimishaji wa hidrolisisi: Tayarisha organosilicon kwa upolimishaji wa hidrolisisi wa silanoli au pombe ya silane.
Mbinu ya upolimishaji gradient: Unganisha nyenzo za oganosilicon zenye sifa mahususi kwa kupolimishwa kwa gradient. ,
Mwenendo wa soko la Organosilicon
Kuongezeka kwa mahitaji katika nyanja za teknolojia ya juu: Pamoja na maendeleo ya haraka ya tasnia ya hali ya juu, mahitaji ya organosilicon yenye sifa bora kama vile upinzani wa joto la juu, upinzani wa kutu na insulation ya umeme yanaongezeka.
Upanuzi wa soko la vifaa vya matibabu: Utumiaji wa silikoni katika utengenezaji wa vifaa vya matibabu unaendelea kupanuka, na pamoja na upatanifu wa kibiolojia, huleta uwezekano mpya katika uwanja wa vifaa vya matibabu.
Maendeleo Endelevu: Uboreshaji wa ufahamu wa mazingira unakuza utafiti wa mbinu za kijani za utayarishaji wa nyenzo za silikoni, kama vile silicone inayoweza kuoza, ili kufikia maendeleo endelevu zaidi.
Ugunduzi wa nyanja mpya za programu: Sehemu mpya za programu zinaendelea kujitokeza, kama vile vifaa vya elektroniki vinavyonyumbulika, vifaa vya optoelectronic, n.k., ili kukuza uvumbuzi na upanuzi wa soko la silikoni.
Mwelekeo wa maendeleo ya baadaye na changamoto
Utafiti na maendeleo ya silicone ya kazi:Kwa kujibu mahitaji ya tasnia tofauti, silikoni itazingatia zaidi ukuzaji wa utendakazi katika siku zijazo, kama vile mipako ya silikoni inayofanya kazi, pamoja na mali maalum kama vile mali ya antibacterial na conductive.
Utafiti juu ya silicone inayoweza kuharibika:Pamoja na uboreshaji wa ufahamu wa mazingira, utafiti juu ya nyenzo za silicone zinazoweza kuoza utakuwa mwelekeo muhimu wa maendeleo.
Utumiaji wa silicone ya nano: Kwa kutumia nanoteknolojia, utafiti juu ya utayarishaji na utumiaji wa silikoni ya nano kupanua matumizi yake katika nyanja za teknolojia ya juu.
Greening ya mbinu za maandalizi: Kwa mbinu za maandalizi ya silicone, tahadhari zaidi italipwa kwa njia za kiufundi za kijani na za kirafiki katika siku zijazo ili kupunguza athari kwenye mazingira.
Muda wa kutuma: Jul-15-2024