Material aurreratuei dagokienez, silikona, zalantzarik gabe, gai beroa da. Silikona silizioa, karbonoa, hidrogenoa eta oxigenoa dituen polimero material mota bat da. Siliziozko material ez-organikoetatik nabarmen desberdina da eta errendimendu bikaina erakusten du arlo askotan. Ikus ditzagun sakonago silikonaren ezaugarriak, aurkikuntza prozesua eta aplikazio norabidea.
Silikonaren eta silizio ez-organikoaren arteko desberdintasunak:
Lehenik eta behin, silikonaren eta silizio ez-organikoaren arteko egitura kimikoan desberdintasun nabarmenak daude. Silikona silizioz eta karbonoz, hidrogenoz, oxigenoz eta beste elementu batzuez osatutako polimero materiala da, eta silizio ez-organikoa, berriz, silizioz eta oxigenoz osatutako konposatu ez-organikoei egiten die erreferentzia, hala nola silizio dioxidoari (SiO2). Silikonaren karbono-oinarritutako egiturak elastikotasuna eta plastizitatea ematen dio, aplikazioan malguagoa bihurtuz. Silikonaren egitura molekularraren ezaugarriengatik, hau da, Si-O loturaren lotura-energia (444J/mol) CC loturarena (339J/mol) baino handiagoa delako, silikonazko materialek beroarekiko erresistentzia handiagoa dute polimero organikoen konposatu orokorrek baino.
Silikonaren aurkikuntza:
Silikonaren aurkikuntza XX. mendearen hasierara atzera daiteke. Hasieran, zientzialariek silikona sintetizatu zuten arrakastaz silizio konposatuetan talde organikoak sartuz. Aurkikuntza honek silikona materialen aro berri bat ireki zuen eta industrian eta zientzian aplikazio zabalaren oinarriak ezarri zituen. Silikonaren sintesiak eta hobekuntzak aurrerapen handiak egin dituzte azken hamarkadetan, material honen etengabeko berrikuntza eta garapena sustatuz.
Silikona ohikoenak:
Silikonak naturan eta sintesi artifizialean asko aurkitzen diren polimero konposatuen klase bat dira, hainbat forma eta egitura barne. Jarraian silikona ohikoenen adibide batzuk daude:
Polidimetilsiloxanoa (PDMS): PDMS silikonazko elastomero tipikoa da, silikonazko kautxuan ohikoa dena. Malgutasun bikaina eta tenperatura-egonkortasun handia ditu, eta oso erabilia da kautxuzko produktuak, gailu medikoak, lubrifikatzaileak eta abar prestatzeko.
Silikonazko olioa: Silikonazko olioa gainazaleko tentsio baxua eta tenperatura altuko erresistentzia ona duen silikonazko konposatu lineala da. Lubrifikatzaileetan, larruazala zaintzeko produktuetan, gailu medikoetan eta beste arlo batzuetan erabiltzen da normalean.
Silikonazko erretxina: Silikonazko erretxina azido siliziko taldeez osatutako polimero materiala da, beroarekiko erresistentzia eta isolamendu elektriko propietate bikainak dituena. Oso erabilia da estalduretan, itsasgarrietan, ontzi elektronikoetan, etab.
Silikonazko kautxua: Silikonazko kautxua tenperaturarekiko erresistentzia handikoa, eguraldiarekiko erresistentzia handikoa, isolamendu elektrikoa eta beste propietate batzuk dituen kautxuaren antzeko silikonazko materiala da. Oso erabilia da zigilatzeko eraztunetan, kableen babes-zorroetan eta beste arlo batzuetan.
Adibide hauek silikonen aniztasuna erakusten dute. Zeregin garrantzitsua dute hainbat arlotan eta aplikazio sorta zabala dute, industriatik hasi eta eguneroko bizitzaraino. Honek silikonen ezaugarri anitzak ere islatzen ditu errendimendu handiko material gisa.
Errendimendu abantailak
Karbono-kate konposatu arruntekin alderatuta, organosiloxanoak (polidimetilsiloxanoa, PDMS) errendimendu-abantaila paregabe batzuk ditu, eta horrek aplikazio askotan errendimendu bikaina erakustea ahalbidetzen du. Hona hemen organosiloxanoak karbono-kate konposatu arruntekin alderatuta dituen errendimendu-abantaila batzuk:
Tenperatura altuko erresistentzia: Organosiloxanoak tenperatura altuko erresistentzia bikaina du. Silizio-oxigeno loturen egiturak organosiloxanoak egonkor bihurtzen ditu tenperatura altuetan eta ez dira erraz deskonposatzen, eta horrek abantailak ematen ditu tenperatura altuko inguruneetan aplikatzeko. Aitzitik, karbono-kate konposatu arrunt askok deskonposatu edo errendimendua galdu dezakete tenperatura altuetan.
Gainazaleko tentsio baxua: Organosiloxanoak gainazaleko tentsio baxua du, eta horrek bustigarritasun eta lubrifikazio ona ematen dio. Propietate horri esker, silikonazko olioa (organosiloxano mota bat) asko erabiltzen da lubrifikatzaileetan, larruazala zaintzeko produktuetan eta gailu medikoetan.
Malgutasuna eta elastikotasuna: Organosiloxanoaren egitura molekularrak malgutasun eta elastikotasun ona ematen dio, eta horrek aukera aproposa bihurtzen du kautxua eta material elastikoak prestatzeko. Horri esker, silikonazko kautxuak ondo funtzionatzen du zigilatzeko eraztunak, osagai elastikoak eta abar prestatzeko.
Isolamendu elektrikoa: Organosiloxanoak isolamendu elektrikoaren propietate bikainak ditu, eta horregatik oso erabilia da elektronikaren arloan. Silikonazko erretxina (siloxano mota bat) askotan erabiltzen da ontzi elektronikoetan isolamendu elektrikoa emateko eta osagai elektronikoak babesteko.
Biobateragarritasuna: Organosiloxanoak bateragarritasun handia du ehun biologikoekin eta, beraz, oso erabilia da gailu medikoetan eta arlo biomedikoetan. Adibidez, silikonazko kautxua askotan erabiltzen da organo artifizialetarako, kateter medikoetarako eta abarretarako silikona medikoa prestatzeko.
Egonkortasun kimikoa: Organosiloxanoek egonkortasun kimiko handia eta korrosioarekiko erresistentzia ona erakusten dute produktu kimiko askoren aurrean. Horri esker, haien aplikazioa industria kimikoan zabaldu daiteke, hala nola, produktu kimikoen deposituak, hodiak eta zigilatzeko materialak prestatzeko.
Oro har, organosiloxanoek ohiko karbono-kate konposatuek baino propietate anitzagoak dituzte, eta horrek aukera ematen die lubrifikazioan, zigilatzean, medikuntzan eta elektronikan bezalako arlo askotan zeregin garrantzitsua jokatzeko.
Organosilizio monomeroen prestaketa metodoa
Metodo zuzena: Silizioa konposatu organikoekin zuzenean erreakzionatuz, organosiliziozko materialak sintetizatzea.
Zeharkako metodoa: organosilizioa prestatu silizio konposatuen pitzadura, polimerizazio eta beste erreakzio batzuen bidez.
Hidrolisi polimerizazio metodoa: Silanol edo silano alkoholaren hidrolisi polimerizazioaren bidez organosilizioa prestatu.
Gradiente kopolimerizazio metodoa: Gradiente kopolimerizazioaren bidez propietate espezifikoak dituzten organosiliziozko materialak sintetizatzea.
Organosilizio merkatuaren joera
Goi-teknologiako arloetako eskaria gero eta handiagoa: Goi-teknologiako industrien garapen azkarrarekin, tenperatura altuarekiko erresistentzia, korrosioarekiko erresistentzia eta isolamendu elektrikoa bezalako propietate bikainak dituen organosilizioaren eskaria handitzen ari da.
Gailu medikoen merkatuaren hedapena: Silikonaren aplikazioa gailu medikoen fabrikazioan hedatzen jarraitzen du, eta biobateragarritasunarekin batera, aukera berriak ekartzen dizkio gailu medikoen arloari.
Garapen jasangarria: Ingurumen-kontzientziaren hobekuntzak silikonazko materialen prestaketa-metodo berdeen ikerketa sustatzen du, hala nola silikona biodegradagarria, garapen jasangarriagoa lortzeko.
Aplikazio-eremu berrien esplorazioa: Aplikazio-eremu berriak sortzen jarraitzen dute, hala nola elektronika malgua, gailu optoelektronikoak, etab., silikona merkatuaren berrikuntza eta hedapena sustatzeko.
Etorkizuneko garapenaren norabidea eta erronkak
Silikona funtzionalaren ikerketa eta garapena:Industria desberdinen beharrei erantzunez, silikonak etorkizunean funtzionaltasunaren garapenari arreta handiagoa jarriko dio, hala nola silikonazko estaldura funtzionalei, propietate bereziak barne, hala nola propietate antibakterianoak eta eroaleak.
Silikona biodegradagarriaren ikerketa:Ingurumen-kontzientzia hobetzearekin batera, silikonazko material biodegradagarrien ikerketa garapen-norabide garrantzitsu bihurtuko da.
Nano silikonaren aplikazioaNanoteknologia erabiliz, nanosilikonaren prestaketa eta aplikazioari buruzko ikerketa, goi-mailako teknologiako arloetan aplikazioa zabaltzeko.
Prestaketa-metodoen berdetzeaSilikona prestatzeko metodoei dagokienez, etorkizunean arreta handiagoa jarriko zaie bide tekniko berde eta ingurumena errespetatzen dutenei, ingurumenean duten eragina murrizteko.
Argitaratze data: 2024ko uztailak 15
