Aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften, einschließlich Widerstand gegen UV -Strahlen, Wasserbeständigkeit, niedrige chemische Reaktivität, hohe und niedrige Temperaturbeständigkeit, und mehr, Silikon hat sich schnell zum am häufigsten verwendeten sicheren Ersatz für schädliche Kunststoffe entwickelt. Denn Silikon wird regelmäßig als inert und anpassungsfähig beworben, Es findet Einsatz in einem breiten Spektrum von Konsumgütern und industriellen Anwendungen. Silikonkochgeschirr ist eines der bekanntesten Beispiele, zusammen mit Silikon-Backformen, Silikon-Eiswürfelschalen, Gärdeckel aus Silikon, usw.
Wir gehen in diesem Handbuch auf seine Anwendungen ein und vergleichen es mit Silikon und Kunststoff. Sie erfahren mehr über die Schritte bei der Herstellung von Silikon und einige der bemerkenswerten Vorteile dieses Stoffes.
Was ist Silikon??
Das Silizium-Sauerstoff-Rückgrat von Silikonen, was mit dem von Siliziumdioxid vergleichbar ist (Kieselsäure), wird durch organische Gruppen ersetzt, die über C-Si-Bindungen mit den Siliziumatomen verbunden sind. Über die Silikonkette werden organische Gruppen nach außen sichtbar gemacht.
Woraus besteht Silikon??
Im Gegensatz zu den meisten Polymeren, die oft durch die synthetische Verarbeitung fossiler Brennstoffe entstehen, Silikon wird aus Kieselsäure als Hauptrohstoff hergestellt. Silizium, which is present in quartz and the world's sands, ist nicht erneuerbar, begrenzte Ressource. Silizium, andererseits, ist ein weitaus häufiger vorkommendes Mineral. Die Gewinnung des für seine Entwicklung benötigten Materials ist für die Umwelt nicht immer so kostspielig.
Wie wird Silikon aus Silizium hergestellt??
Let's look at the several processes silicone manufacture goes through.
Schritt 1: Trennen Sie Silizium von Silizium
Der erste Schritt bei der Herstellung von Silikon besteht darin, Silizium von Kieselsäure zu trennen. Große Mengen Quarzsand werden auf Temperaturen bis zu 100 °C erhitzt 1800 Grad Celsius, um dies zu erreichen. Es produziert rein, isoliertes Silizium. Nach dem Abkühlen können Hersteller daraus feines Pulver verarbeiten.
Schritt 2: Herstellung von Methylchlorsilan
Methylchlorid wird mit Siliziumpulver kombiniert. Tatsächlich, Dies geschieht in einer Vorrichtung, die als Wirbelschichtreaktor bezeichnet wird. Im Wesentlichen, Dies ist ein riesiger Tank mit Rohren, die zu ihm hin und von ihm weg führen. Das Methylchlorid wird mit hoher Geschwindigkeit durch das Siliziumpulver im Reaktor geleitet, unter leichtem Druck, und bei einer Temperatur von ca 300 Grad Celsius. Infolge, das chemische Molekül Methylchlorsilan, das sowohl Silizium- als auch Chloratome enthält, wird produziert.
Schritt 3: Trennung von Chlorsilanen
Jede der vielen in Methylchlorsilan enthaltenen Chemikalien kann zur Herstellung einer anderen Art von Silikon verwendet werden. Aufgrund der Tatsache, dass jeder von ihnen einen einzigartigen Siedepunkt hat, Es ist möglich, sie durch Destillation zu trennen, indem verschiedene spezifische Temperaturen verwendet werden, je nachdem, welches davon extrahiert werden muss.
Schritt 4: Silikon herstellen: Polymerisation
Prozesse wie Kondensation und Hydrolyse haben unterschiedliche Auswirkungen auf verschiedene Chlorsilane.
In Polydimethylsiloxan kann eine Siloxanbindung beobachtet werden. Die Grundlage des Silikons ist diese Verbindung.
Obwohl der Prozess der Silikonherstellung kompliziert erscheinen mag, Es ist eigentlich ziemlich einfach und kann in großem Maßstab zu einem relativ geringen Preis durchgeführt werden. Daher, Es sollte nicht überraschen, dass anpassungsfähiges Silikon zu einem der beliebtesten Elastomere für den Einsatz in der Medizin geworden ist Branchen und Anwendungen.
Was ist der Unterschied zwischen Gummi und Silikonkautschuk??
Obwohl Silikon und Gummi beide Elastomere sind und einige Eigenschaften gemeinsam haben, Sie haben auch eine Reihe einzigartiger Eigenschaften.
Gummi und Silikonkautschuk haben unterschiedliche Atomstrukturen. Diese Unterschiede sind darin sichtbar, wie jedes Material auf unterschiedliche Umgebungen reagiert.
Naturkautschuk kann einer Erhitzung auf eine Temperatur von etwa 80 °C standhalten, bevor es schmilzt und sich zersetzt. Während Silikon Temperaturen von bis zu 230 °C standhält. Aus diesem Grund, Silikon ist Gummi hinsichtlich der Flammwidrigkeit überlegen, Damit ist es das ideale Material für Hochtemperaturanwendungen.
Zusätzlich, Silikon übertrifft Gummi hinsichtlich der chemischen Eigenschaften, UV, und Witterungsbeständigkeit. Bei Verwendung im Freien, Im Gegensatz zu Silikonkautschuk zersetzt sich Gummi sehr schnell, die das Wetter viel besser überstehen können.
Warum ist Silikon besser als andere Kunststoffe??
Der Hauptgrund, warum Silizium, ein Polymer wie andere Kunststoffe, Es ist besser als andere Kunststoffe:
- langlebiger und langlebiger als viele andere Materialien. Folglich, Die Verwendung von Produkten auf Silikonbasis anstelle von Produkten aus Kunststoff kann dazu beitragen, die Lebensdauer von Küchengeschirr und anderen Gegenständen zu verlängern.
- Da Silikon wasserfest ist, Es kann zur Herstellung luft- und wasserdichter Verschlüsse verwendet werden, die die Frische von Lebensmitteln verlängern. Silikondichtungen können Feuchtigkeit draußen halten oder dafür sorgen, dass sie drin bleibt.
- Silikon ist BPA-frei, Und unsere Artikel aus lebensmittelechtem Silikon sind auch frei von anderen Giftstoffen, die in erdölbasierten Kunststoffen enthalten sind.
Ist Silikon natürlich oder künstlich hergestellt??
Während Silikon ein hergestelltes Produkt ist, Silizium ist ein natürliches chemisches Element. Obwohl die Begriffe häufig synonym verwendet werden, es gibt erhebliche Unterschiede. Silizium ist ein natürlicher Stoff, wohingegen Silikon ein synthetisches Polymer ist, das aus Silizium hergestellt wird. Zusätzlich, Es gibt Unterschiede in der Art und Weise, wie Silikon und Silikon aufgetragen werden.
Woher kommen die Rohstoffe für Silikon??
Quarzstein (SiO2) natürlichen Ursprungs, Wasser, und aus Erdgas hergestelltes Methanol sind die Hauptquellen für Silikon. Aus diesen Inhaltsstoffen wird durch komplizierte chemische Prozesse Silikon hergestellt.
Ist Silikon einfach herzustellen??
Es ist einfach zu konstruieren, und wir können es ändern, um es an bestimmte Anwendungen und branchenspezifische Standardanforderungen anzupassen. Obwohl es von Natur aus transparent ist, Silikon kann in verschiedenen Farben hergestellt werden. Wir können den Reibungskoeffizienten nach Bedarf ändern und Materialien mit unterschiedlicher Härte oder Weichheit herstellen.