Силикон: определения, история и использование

Силиконы тип синтетического полимерматериал из более мелких повторяющихся химических элементов мономеры которые связаны вместе в длинные цепи. Силикон состоит из кремниево-кислородной цепи с «боковыми цепями», состоящими из водородных и / или углеводородных групп, связанных с атомами кремния. Поскольку его основа не содержит углерода, силикон считается неорганический полимер, который отличается от многих органический полимеры, основы которых сделаны из углерода.

Кремниево-кислородные связи в основной цепи силикона являются очень стабильными и связываются друг с другом сильнее, чем углерод-углеродные связи, присутствующие во многих других полимерах. Таким образом, силикон имеет тенденцию быть более устойчивым к нагреванию, чем обычные органические полимеры.

Силиконовые боковые цепи делают полимер гидрофобный, что делает его полезным для приложений, которые могут потребовать отталкивания воды. Боковые цепи, которые чаще всего состоят из метил группы, также затрудняют реакцию силикона с другими химическими веществами и предотвращают его прилипание ко многим поверхностям. Эти свойства могут быть настроены путем изменения химических групп, прикрепленных к кремниево-кислородной магистрали.

Силикон долговечен, прост в изготовлении и стабилен в широком диапазоне химических веществ и температур. По этим причинам силикон широко используется в коммерческих целях и используется во многих отраслях промышленности, включая автомобилестроение, строительство, энергетику, электронику, химию, покрытия, текстиль и средства личной гигиены. Полимер также имеет множество других применений, начиная от добавок до печатных красок и заканчивая найденными дезодорантами.

Химик Фредерик Киппинг впервые придумал термин «силикон», чтобы описать соединения, которые он делал и изучал в своей лаборатории. Он рассуждал, что он должен быть в состоянии создать соединения, подобные тем, которые можно получить с углеродом и водородом, поскольку кремний и углерод имеют много общего. Формальное название для описания этих соединений было «силикокетон», который он сократил до силикона.

Киппинг гораздо больше интересовался накоплением наблюдений за этими соединениями, чем выяснял, как именно они работают. Он провел много лет, готовя и называя их. Другие ученые помогли бы обнаружить фундаментальные механизмы, стоящие за силиконами.

В 1930-х годах ученый из компании Corning Glass Works пытался найти подходящий материал для изоляции электрических деталей. Силикон работал для применения из-за его способности затвердевать под воздействием тепла. Эта первая коммерческая разработка привела к широкому производству силикона.

Хотя «силикон» и «кремний» пишутся одинаково, они не одинаковы.

силиконовый содержиткремнийатомный элемент с атомный номер из 14 Кремний - это природный элемент, который используется во многих областях, особенно в качестве полупроводники в электронике. Силикон, с другой стороны, является искусственным и не проводит электричество, так как это изолятор. Силикон нельзя использовать как часть микросхемы внутри мобильного телефона, хотя он является популярным материалом для чехлов для мобильных телефонов.

«Диоксид кремния», который звучит как «кремний», относится к молекуле, состоящей из атома кремния, соединенного с двумя атомами кислорода. Кварц сделан из кремнезема.

Есть несколько различных форм силикона, которые различаются по своим степень сшивки. Степень сшивания описывает, насколько взаимосвязаны силиконовые цепи, причем более высокие значения приводят к более жесткому силиконовому материалу. Эта переменная изменяет свойства, такие как прочность полимера и его температура плавления.

Формы силикона, а также некоторые их применения включают в себя:

• Силиконовые жидкоститакже называемые силиконовыми маслами, состоят из прямых цепей силиконового полимера без сшивания. Эти жидкости нашли применение в качестве смазок, красок, добавок и ингредиентов в косметике.
• Силиконовые гели имеют несколько сшивок между полимерными цепями. Эти гели используются в косметике и в качестве местного препарата для рубцовой ткани, поскольку силикон образует барьер, который помогает коже оставаться увлажненной. Силиконовые гели также используются в качестве материалов для грудных имплантатов и мягкой части некоторых стельки для обуви.
• Силиконовые эластомерытакже называемые силиконовыми каучуками, содержат еще больше сшивок, образующих резиноподобный материал. Эти каучуки нашли применение в качестве изоляторов в электронной промышленности, уплотнениях в аэрокосмических транспортных средствах и духовках для выпечки.
• Силиконовые смолы являются жесткой формой силикона и с высокой плотностью сшивания. Эти смолы нашли применение в термостойких покрытиях и в качестве атмосферостойких материалов для защиты зданий.

Поскольку силикон химически инертен и более стабилен, чем другие полимеры, он не должен вступать в реакцию с частями тела. Однако токсичность зависит от таких факторов, как время воздействия, химический состав, уровни дозы, тип воздействия, поглощение химического вещества и индивидуальная реакция.

Исследователи изучили потенциальную токсичность силикона, ища такие эффекты, как раздражение кожи, изменения в репродуктивной системе и мутации. Несмотря на то, что некоторые типы силикона могут вызывать раздражение кожи человека, исследования показали, что воздействие стандартных количеств силикона, как правило, оказывает незначительное или не оказывает вредного воздействия.

• Силикон - это разновидность синтетического полимера. Он имеет кремниево-кислородную цепь с «боковыми цепями», состоящими из водородных и / или углеводородных групп, связанных с атомами кремния.
• Кремниево-кислородная цепь делает силикон более стабильным, чем полимеры, которые имеют углерод-углеродные цепи.
• Силикон долговечен, стабилен и прост в изготовлении. По этим причинам он широко коммерциализирован и встречается во многих повседневных предметах.
• Силикон содержит кремний, который является естественным химическим элементом.
• Свойства силикона изменяются с увеличением степени сшивания. Силиконовые жидкости, которые не имеют сшивки, являются наименее жесткими. Силиконовые смолы, которые имеют высокий уровень сшивания, являются наиболее жесткими.

Фримен, Г. ГРАММ. «Универсальные силиконы». Новый Ученый, 1958.

Новые типы силиконовых смол открывают более широкие сферы применения, Marco Heuer, лакокрасочная промышленность.

“Силиконовая токсикология." В Безопасность силиконовых грудных имплантатовпод ред. Бондрант С., Эрнстер В. и Хердман Р. Пресса национальных академий, 1999.

«Силикон». Основы химической промышленности.

Шукла Б. и Кулькарни Р. «Силиконовые полимеры: история и химия».

«Техника исследует силиконы». Мичиган Техниктом 63-64, 1945, с. 17.

Wacker. Силиконы: соединения и свойства.