Legjobb válasz
A szilikon a Si-O-Si kötésekkel rendelkező vegyületek osztálya. (Ez a név valójában abból a téves meggyőződésből származik, hogy olyan szerkezeteik voltak, mint a ketonok: ezeket ma rendesen polisziloxánoknak nevezik.) Tulajdonságaik a pontos szerkezettől és a molekulák méretétől függenek. Lehetnek egyszerű láncok vagy térhálósítottak, és szénhez és más elemekhez is kötődhetnek. Különböző folyadékok, zsírok és szilárd anyagok.
A gumi eredetileg természetes termék, a gumifa latexje. A vulkanizálás felfedezése továbbfejlesztett változatot eredményezett a polimer láncok kénnel való összekapcsolásával.
Manapság ez egy általánosabb kifejezés a különféle termékekre, különféle kémia alapján, és általában meglehetősen összetett keverékekkel. töltőanyagokat, stabilizátorokat, színt stb. tartalmaz. Ez magában foglalja a szilikon kaucsukot is.
Válasz
örömmel válaszolok erre a kérdésre, különös tekintettel arra, hogy akadémikus professzorként és kutatóként töltöttem be az elmúlt 20 évben a szilikonkaucsukokkal (más néven elasztomerekkel) kapcsolatos munkámat. Amikor egy anyag megolvad, szilárd anyagból folyadékká válik. Feltételezem, hogy a legtöbb ember számára ismert példa a jég megolvadása folyékony víz képződésére, amely körülbelül 0 ° C-on történik. Sok más kis kristályos molekula hasonló módon olvad meg; például a kristályos morfium gyógyszer 255 ° C-on olvad. Vagyis ezen a hőmérsékleten a kinetikus energia elegendő a kristályrács megszakításához, megszakítva a molekulákat összetartó intermolekuláris erőket.
Mielőtt tovább lépnénk, érdemes megjegyezni, hogy csak kristályos anyagok mennek keresztül olvadás, legalábbis a meghatározás formai értelmében. A kristályos szilárd anyagok megolvadnak és folyadékot képeznek; az amorf szilárd anyagok (szilárd anyagok, amelyek molekuláris szinten nem szabályos rendűek vagy szerkezetűek) üvegesedési hőmérsékleten mennek keresztül. Más szavakkal, nem minden szilárd anyag olvad át.
Sok polimer olvad. A fenti meghatározásomat tekintve azonban most nyilvánvalónak kell lennie, hogy csak a kristályos polimerek olvadnak át. A kristályos polimerek olyan rendszerek, amelyekben a polimer láncok szabályos és rendezett struktúrában helyezkednek el, és amelyeknél a szerkezet a hő alkalmazásával lebomlik. Az amorf polimerek viszont nem olvadnak meg, hanem üveges átmeneten mennek keresztül.
Ami szépen a szilikon gumikhoz vezet. A szilikonkaucsuk erősen amorf anyagok, így szilárd állapotban a polimerláncok véletlenszerűen vannak felépítve, és nincsenek nagy távolságú sorrendjük. Ezért kérdésére válaszolva a szilikon kaucsukok olvadási hőmérséklete nincs. Ez nem azt jelenti, hogy a hő nem befolyásolja őket. Magas hőmérsékleten – jellemzően 250 vagy 300 ° C felett – a szilikonkaucsuk gyakran lebomlani kezd, például depolimerizáció és termikus oxidáció révén. Szerencsére ezek a hőmérsékletek általában jelentősen meghaladják azokat, amelyekkel a főzés során gyakran találkozunk, így a szilikonrablók jó választás az edények főzéséhez. Összehasonlításképpen, a hőre lágyuló anyagokból, például a polietilén-polipropilénből készült edények veszélyesek lennének, mivel ezek a polimerek sokkal alacsonyabb hőmérsékleten olvadnak (vagy üvegesednek).
Még egy utolsó megjegyzés. A szilikon kaucsukokat is hőre keményedőnek minősítik. A hőre keményedő kémiailag térhálósított polimer rendszerek. A polimerláncok közötti kémiai keresztkötések nem teszik lehetővé, a polimerláncok nem mozognak egymástól függetlenül, ami az olvadáshoz szükséges követelmény lenne. Összehasonlításképpen: ha hőre lágyuló anyagokat, például polietilént és polipropilént melegítünk, a polimerláncok egymástól függetlenül kezdenek mozogni; nincsenek korlátozó kémiai keresztkötések.
A polimerek és különösen a szilikon elasztomerek tulajdonságai és az olvadás elvei olyan témák, amelyeket a kémia oktatási képzettséggel rendelkező ember érthet meg legjobban.