العنصر متعدد الاستخدامات في منتجات السيليكون: زيوت السيليكون ومستحلبات السيليكون
من بين عائلة السيليكون العضوي، يعد زيت السيليكون ومستحلبات السيليكون أكثر الأعضاء استخدامًا. وبفضل هياكلها وخصائصها الفريدة، فإنها تلعب أدوارًا مهمة في سيناريوهات لا حصر لها، بدءًا من الإنتاج الصناعي وحتى المنتجات اليومية.
I. زيت السيليكون: من البنية الجزيئية إلى الأشكال المتغيرة دائمًا
يعتبر زيت السيليكون في الأساس فئة من السلاسل-مثل السيلوكسانات العضوية المتعددة بدرجات متفاوتة من البلمرة. تتضمن "ولادته" عدة خطوات رئيسية: أولاً، يتم تحلل ثنائي ميثيل ثنائي كلورو سيلان بالماء للحصول على حلقة تكثيف أولية؛ ثم يتم تكسير الحلقة وتقطيرها للحصول على شكل دوري منخفض-؛ وأخيرًا، تتم "بلمرة" الحلقة و-عامل السد النهائي والمحفز معًا للحصول على خليط بدرجات مختلفة من البلمرة. بعد إزالة المواد ذات درجة الغليان المنخفضة--، نحصل على زيت السيليكون الذي نراه عادة. في المظهر، يكون زيت السيليكون في الغالب سائلًا عديم اللون (أو أصفر شاحب) وعديم الرائحة وغير سام وغير متطاير بسهولة. خصائصه مميزة تمامًا: فهو غير قابل للذوبان في المذيبات القطبية مثل الماء والميثانول، ولكن يمكن أن يتفاعل بسهولة مع البنزين ورابع كلوريد الكربون والكيروسين؛ يتميز بضغط بخار منخفض، ونقطة وميض عالية ونقطة اشتعال، ونقطة تجمد منخفضة، مما يجعله آمنًا للغاية. بناءً على التركيب الكيميائي، تشتمل زيوت السيليكون على عائلة واسعة: زيت سيليكون الميثيل، وزيت سيليكون الإيثيل، وزيت سيليكون الفينيل، وزيت سيليكون هيدروجين الميثيل، وزيت سيليكون ميثيل كلورو فينيل، وما إلى ذلك، ولكل منها نقاط قوتها الخاصة. مصنفة حسب التطبيق، هناك زيوت سيليكون التخميد، وزيوت سيليكون مضخة الانتشار، والزيوت الهيدروليكية، والزيوت العازلة، وزيوت نقل الحرارة، وسوائل الفرامل، وما إلى ذلك، كل منها يلعب دوره. ما يجعل زيت السيليكون شائعًا جدًا هو أدائه المتفوق: مقاومة قوية للحرارة، لا تتدهور بسهولة عند درجات الحرارة المرتفعة؛ العزل الكهربائي الجيد، بمثابة "حارس السلامة" للمعدات الإلكترونية؛ مقاومة ممتازة للطقس، ولا تنضج بسهولة حتى بعد التعرض للرياح والشمس؛ كارهة للماء بشكل قوي، مما يسمح للماء بالتكثف على شكل خرزات على سطحه؛ الخمول الفسيولوجي العالي، مع الحد الأدنى من تهيج البشر والكائنات الحية الأخرى؛ وأيضًا معامل درجة حرارة منخفض اللزوجة-وقابلية عالية للانضغاط، كما أن بعض الأصناف مقاومة للإشعاع. تجعل هذه الخصائص من زيت السيليكون سلعة مطلوبة بشدة-في مجال صناعة الطيران والإلكترونيات والآلات.
ثانيا. مستحلبات السيليكون العضوي: شكل زيت السيليكون "الصديق للأشخاص".
مستحلبات السيليكون العضوي، ببساطة، هي "مشتتات سائلة" لزيت السيليكون. من بينها، المستحلبات المستخدمة كمنعمات للأقمشة ومزيلات للرغوة هي الأكثر شيوعًا، خاصة في صناعة النسيج، حيث تعتبر مستحلبات السيليكون "مواد تجميل الأقمشة". لقد مرت عوامل تشطيب نسيج السيليكون بجيلين من التطوير. يتكون الجيل الأول من خليط ميكانيكي من زيت السيليكون ثنائي ميثيل والهيدروجين-الذي يحتوي على زيت السيليكون (ومشتقاته)، والذي بالرغم من توفيره للتليين، إلا أن أداءه كان محدودًا. في الجيل الثاني، أصبحت مستحلبات ثنائي ميثيل سيلوكسان منتهية الهيدروكسيل - سائدة- حيث تتم بلمرة المستحلب مباشرة تحت ظروف محددة من مونومرات أوكتاميثيل سيكلوترا سيلوكسان، والماء، والمستحلبات، والمحفزات، وما إلى ذلك. ولمنح الأقمشة المزيد من "القوى العظمى"، مثل مقاومة الزيت، والخصائص المضادة للكهرباء الساكنة، والمحبة للماء، أو لإعطاء الأقمشة الاصطناعية نسيج الأقمشة الطبيعية، بدأ الباحثون في تقديم المجموعات النشطة الخاصة-مجموعات الأمينو والأميد والإستر والسيانو والكربوكسيل والإيبوكسي-في جزيئات السيليكون. تشبه هذه المجموعات الوظيفية إضافة وحدات خاصة إلى زيت السيليكون: إدخال المجموعات الأمينية يجعلها مناسبة لمنع الانكماش وتنعيم تشطيب الأقمشة الصوفية؛ إدخال مجموعات الأميد يعزز مقاومة البقع والنعومة. إدخال مجموعات cyano يحسن مقاومة الزيت. البوليمرات المشتركة من إيثر أكسيد البولي إيثيلين والسيليكون العضوي لها تأثيرات كبيرة مضادة للكهرباء الساكنة؛ والفلور العضوي-السيليكون العضوي المعدل يجمع بين مقاومة الزيت، ومقاومة البقع، والخصائص المضادة للكهرباء الساكنة، ومقاومة الماء، ليصبح "المفضل الجديد" في-تشطيب الأقمشة الراقية.
من الأشكال المتنوعة لزيت السيليكون إلى التصنيف المكرر لمستحلبات السيليكون العضوي، تعمل منتجات السيليكون العضوي هذه باستمرار على إعادة تعريف فهمنا لخصائص المواد بسحرها الفريد، مما يجعل المزيد من الصناعات أكثر كفاءة وذات جودة أعلى بسبب وجودها.
