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Silikon ist eine Klasse von Verbindungen mit Si-O-Si-Bindungen. (Dieser Name stammt eigentlich aus der falschen Annahme, dass sie Strukturen wie Ketone hatten: Sie werden jetzt zu Recht Polysiloxane genannt.) Ihre Eigenschaften variieren mit der genauen Struktur und der Größe der Moleküle. Sie können einfache Ketten oder vernetzt sein und können auch an Kohlenstoff und andere Elemente gebunden sein. Verschiedene sind Flüssigkeiten, Fette und Feststoffe.
Gummi war ursprünglich ein Naturprodukt, Latex aus dem Gummibaum. Die Entdeckung der Vulkanisation ergab eine verbesserte Version durch Vernetzung der Polymerketten mit Schwefel.
Heutzutage ist es ein allgemeinerer Begriff für eine Vielzahl von Produkten, die auf einer Vielzahl von chemischen und normalerweise recht komplexen Gemischen basieren enthält Füllstoffe, Stabilisatoren, Farben usw. Dies schließt Silikongummi ein.
Antwort
Ich bin Gerne beantworte ich diese Frage, insbesondere angesichts meiner langjährigen Erfahrung in der Arbeit mit Silikonkautschuken (auch als Elastomere bekannt) in meiner Rolle als akademischer Professor und Forscher. Wenn eine Substanz schmilzt, geht sie von einem Feststoff in eine Flüssigkeit über. Ich nehme an, das Beispiel, das den meisten Menschen bekannt ist, ist das Schmelzen von Eis zu flüssigem Wasser, das bei ungefähr 0 ° C auftritt. Viele andere kleine kristalline Moleküle schmelzen auf ähnliche Weise; Beispielsweise schmilzt das kristalline Arzneimittel Morphin bei 255 ° C. Das heißt, bei dieser Temperatur reicht die kinetische Energie aus, um das Kristallgitter aufzubrechen und die intermolekularen Kräfte zu brechen, die die Moleküle zusammenhalten.
Bevor wir weiter gehen, ist es erwähnenswert, dass nur kristalline Materialien durchlaufen werden Schmelzen, zumindest im formalen Sinne der Definition. Kristalline Feststoffe schmelzen unter Bildung einer Flüssigkeit; Amorphe Feststoffe (Feststoffe ohne reguläre Ordnung oder Struktur auf molekularer Ebene) unterliegen einer Glasübergangstemperatur. Mit anderen Worten, nicht alle Feststoffe schmelzen. Viele Polymere schmelzen auch. Angesichts meiner obigen Definition sollte es jedoch offensichtlich sein, dass nur kristalline Polymere schmelzen. Kristalline Polymere sind Systeme, bei denen sich die Polymerketten in einer regelmäßigen und geordneten Struktur ausrichten und bei denen die Struktur bei Anwendung von Wärme abgebaut wird. Amorphe Polymere hingegen schmelzen nicht, sondern durchlaufen einen Glasübergang.
Das bringt uns gut zu Silikonkautschuken. Silikonkautschuke sind hochamorphe Materialien, so dass die Polymerketten im festen Zustand zufällig strukturiert sind und keine Fernordnung haben. Als Antwort auf Ihre Frage haben Silikonkautschuke daher keine Schmelztemperatur. Dies bedeutet nicht, dass sie nicht von Hitze betroffen sind. Bei hohen Temperaturen – typischerweise über 250 oder 300 ° C – beginnen sich Silikonkautschuke häufig durch Prozesse wie Depolymerisation und thermische Oxidation abzubauen. Glücklicherweise liegen diese Temperaturen im Allgemeinen deutlich über denen, die üblicherweise beim Kochen auftreten, was Silikonräuber zu einer guten Wahl für Kochutensilien macht. Im Vergleich dazu wären Kochutensilien, die aus thermoplastischen Materialien wie Polyethylenpolypropylen hergestellt sind, gefährlich, da diese Polymere viel niedrigere Temperaturen schmelzen (oder Glasübergänge).
Ein letzter Kommentar. Silikonkautschuke werden auch als Duroplaste klassifiziert. Duroplaste sind chemisch vernetzte Polymersysteme. Die chemischen Vernetzungen zwischen den Polymerketten erlauben es nicht, die Polymerketten bewegen sich nicht unabhängig voneinander, wie es eine notwendige Voraussetzung für das Schmelzen wäre. Im Vergleich dazu beginnen sich die Polymerketten unabhängig voneinander zu bewegen, wenn thermoplastische Materialien wie Polyethylen und Polypropylen erhitzt werden. Es gibt keine einschränkenden chemischen Vernetzungen.
Die Eigenschaften von Polymeren und insbesondere von Silikonelastomeren sowie die Prinzipien des Schmelzens sind Themen, die von jemandem mit einer Ausbildung in Chemie am besten verstanden werden können.