Beste antwoord
Siliconen is een klasse van verbindingen met Si-O-Si-koppelingen. (Deze naam komt eigenlijk voort uit een verkeerde overtuiging dat ze structuren hadden zoals ketonen: ze worden nu eigenlijk polysiloxanen genoemd.) Hun eigenschappen variëren met de exacte structuur en met de grootte van de moleculen. Het kunnen eenvoudige ketens zijn of verknoopt, en ze kunnen ook zijn gebonden aan koolstof en andere elementen. Andere zijn vloeistoffen, vetten en vaste stoffen.
Rubber was oorspronkelijk een natuurlijk product, latex uit de rubberboom. De ontdekking van vulkanisatie leverde een verbeterde versie op door de polymeerketens te verknopen met zwavel.
Tegenwoordig is het een algemenere term voor een verscheidenheid aan producten, gebaseerd op een verscheidenheid aan chemie, en meestal vrij complexe mengsels met vulstoffen, stabilisatoren, kleur enz. Dit omvat siliconenrubber.
Antwoord
Ik ben graag op deze vraag reageren, zeker gezien mijn uitgebreide ervaring in het werken met siliconenrubbers (ook wel elastomeren genoemd) gedurende de afgelopen 20 jaar in mijn rol als academisch hoogleraar en onderzoeker. Wanneer een stof smelt, gaat deze over van een vaste stof naar een vloeistof. Ik veronderstel dat het voorbeeld dat de meeste mensen kennen, het smelten van ijs is om vloeibaar water te vormen, dat optreedt bij ongeveer 0 ° C. Veel andere kleine kristallijne moleculen smelten op vergelijkbare wijze; het kristallijne geneesmiddelmorfine smelt bijvoorbeeld bij 255 ° C. Dat wil zeggen, bij deze temperatuur is de kinetische energie voldoende om het kristallijne rooster te verstoren en de intermoleculaire krachten te breken die de moleculen bij elkaar houden.
Voordat we verder gaan, is het vermeldenswaard dat alleen kristallijne materialen smelten, althans in de formele zin van de definitie. Kristallijne vaste stoffen ondergaan smelten om een vloeistof te vormen; amorfe vaste stoffen (vaste stoffen zonder regelmatige volgorde of structuur op moleculair niveau) ondergaan een glasovergangstemperatuur. Met andere woorden, niet alle vaste stoffen smelten.
Veel polymeren smelten ook. Gezien mijn bovenstaande definitie zou het nu echter duidelijk moeten zijn dat alleen kristallijne polymeren smelten. Kristallijne polymeren zijn systemen waarin de polymeerketens zichzelf uitlijnen in een regelmatige en geordende structuur, en waarbij de structuur wordt afgebroken door toepassing van warmte. Amorfe polymeren daarentegen smelten niet maar ondergaan in plaats daarvan een glasovergang.
Dat brengt ons mooi bij siliconenrubbers. Siliconenrubbers zijn in hoge mate amorfe materialen, zodat in vaste toestand de polymeerketens willekeurig gestructureerd zijn en geen langeafstandsvolgorde hebben. Daarom hebben siliconenrubbers als antwoord op uw vraag geen smelttemperatuur. Dit betekent niet dat ze ongevoelig zijn voor warmte. Bij hoge temperaturen – meestal boven 250 of 300 ° C – beginnen siliconenrubbers vaak af te breken door processen zoals depolymerisatie en thermische oxidatie. Gelukkig zijn deze temperaturen over het algemeen aanzienlijk hoger dan de temperaturen die je vaak tegenkomt tijdens het koken, waardoor siliconenrovers een goede keuze zijn voor kookgerei. Ter vergelijking: kookgerei vervaardigd uit thermoplastische materialen zoals polyethyleen polypropyleen zou gevaarlijk zijn, aangezien deze polymeren veel lagere temperaturen ondergaan om te smelten (of glasovergang te hebben).
Een laatste opmerking. Siliconenrubbers worden ook wel thermoharders genoemd. Thermosets zijn chemisch gecrosslinkte polymere systemen. De chemische verknopingen tussen de polymeerketens laten dit niet toe, de polymeerketens bewegen niet onafhankelijk van elkaar, wat een noodzakelijke voorwaarde zou zijn om te smelten. Ter vergelijking: wanneer thermoplastische materialen zoals polyethyleen en polypropyleen worden verwarmd, beginnen de polymeerketens onafhankelijk van elkaar te bewegen; er zijn geen beperkende chemische verknopingen.
De eigenschappen van polymeren, en in het bijzonder siliconenelastomeren, en de principes van smelten, zijn onderwerpen die het best kunnen worden begrepen door iemand met een opleiding in scheikunde.