Силиконы хөгжлийн түүх юу вэ?

Sep 06, 2025 Зурвас үлдээгээрэй

1863 оноос өмнө хүмүүсийн мэддэг, хэрэглэж байсан цахиур агуулсан бүх нэгдлүүд нь органик бус цахиурын нэгдлүүд байсан бөгөөд тэдгээрийн дотор керамик, цемент, шил зэрэг орчин үеийн бүтээгдэхүүн болгон хувиргасан байгалийн цахиурт суурилсан бүтээгдэхүүнүүд-байдаг. 1863 онд Францын химич К.Фейдедел, Ж.М.Рафт нар битүүмжилсэн хоолойд этил цайрыг цахиурын тетрафторидтой урвалд оруулан тетраэтил силаныг нийлэгжүүлжээ. Энэ нь түүхэн дэх анхны цахиурын органик нэгдэл байв. Энэ нь цахиурын органик химийн эхлэлийг тавьсан юм.

 

Үүнээс хойш химичүүд цахиурын органик нэгдлүүдийг тасралтгүй нэгтгэж байв. Тэдгээрийн дотор цахиурын тетрахлоридыг орлуулж, алкил цайртай урвалд оруулан этил ортосиликатыг ашиглан моно-, II -, III цахиурын функцтэй цахиурын нэгдлүүдийг гарган авдаг А.Ламенберг, анхны бүх тетралин, тетралин, -арилин, фенилин нийлэгжүүлдэг А.Полисыг дурдах нь зүйтэй. CAWurtz урвал. 1903 он хүртэлх 40 жилийн хугацаанд силиконыг жинхэнэ утгаар нь хөгжүүлсэн технологийн ололт амжилт гараагүй ч энэ хугацаанд химич нар олон анхдагч ажил хийсэн. Тиймээс энэ үе шатыг силикон үүсэх үе гэж үзэж болно.

 

Их Британийн нэрт химич ФСкипинг цахиурын органик химийн шинжлэх ухааныг үндэслэгч гэж тооцогддог. 1898-1944 онуудад тэрээр энэ чиглэлээр өргөн хүрээтэй, гүнзгий судалгаа хийж, Нэгдсэн Вант Улсын Химийн Нийгэмлэгийн сэтгүүлд 51 нийтлэлийг тасралтгүй нийтлүүлсэн.

201903111411450041

1904 онд В, Германы химич Дитей нар Григнардын урвалаар цахиурын органик нэгдлүүдийг нийлэгжүүлж болохыг бие даан нээсэн. Энэ аргыг ашиглахад хялбар, өндөр бүтээмж, өргөн хүрээтэй, харьцангуй өндөр аюулгүй байдлын улмаас өмнөх металл{2}}органик синтезийн аргуудаас ихээхэн сайжирсан. Энэ аргыг цахиурын янз бүрийн функцтэй олон төрлийн цахиурын органик нэгдлүүдийг нэгтгэхэд ашиглаж болно.

 

Kip-пинг энэ аргыг ашиглан олон тооны сайн тодорхойлсон цахиурт органик нэгдлүүдийг- нэгтгэсэн. Энэ арга нь ирээдүйд цахиурын органик үйлдвэрлэлийн үндэс суурь болсон бөгөөд өнөө үед цахиурын органик бодисыг нэгтгэх хамгийн чухал аргуудын нэг хэвээр байна. RMgCl+SiCl- RSiCl:+RSiCl+R:SiC1+ RSi +MgCl,(2.3)Гринардын урвалжийн аргаар нийлэгжүүлсэн хлоросилан органик бодисыг Киппинг хийхэд гидролиз болж силанол үүсгэх боломжтой болохыг олж мэдэв. Үүний зэрэгцээ тэрээр силанедиол ба силтриол нь молекул хоорондын конденсацад орж, полимер үүсгэдэг болохыг анзаарсан. Гэсэн хэдий ч органик химичийн хувьд тэрээр энэ урвалд огт анхаарал хандуулаагүй бөгөөд тэр ч байтугай эдгээр полимер бүтээгдэхүүнийг жигшиж байв. Тиймээс тэр тэднийг судлаагүй. Үүнтэй холбогдуулан Дилтей утга учиртай ажил хийсэн: тэрээр дифенилсиландиолыг конденсацлан гексафенилциклотрисилоксаныг гаргаж авсан. Энэ нь түүхэн дэх анхны циклик полисилоксан нэгдэл юм. Энэ нь шугаман цахиурын оксаны нийлэгжилтийн анхдагч бөгөөд түүний нээлт нь цахиурт органик полимерийг хөгжүүлэхэд маш эерэг үүрэг гүйцэтгэсэн.

 

1904-1937 онуудад эрдэмтэд олон энгийн цахиурт органик нэгдлүүдийг нийлэгжүүлээд зогсохгүй цикл ба шугаман полисилоксисахаридуудыг бий болгожээ. Түүнчлэн А.Сток суурь судалгаандаа олон силангидрид илрүүлж, тэгш бус цахиурын атомын нэгдлүүдийг нэгтгэж эхэлжээ. Сүүлийн гучин жил бол цахиурын органик химийн өсөлтийн үе байлаа.

 

1930-аад оны дараа химичид өндөр молекулт цахиурт органик нэгдлүүдийн хэрэглээний хэтийн төлөвийг хүлээн зөвшөөрч эхлэв. Энэ салбарын хамгийн анхны судлаачид АНУ-ын Корнинг Глас компанийн JFHyde, АНУ-ын Женерал Электрикийн (GE) WJ Petnode, EGRochow нар, хуучин ЗХУ-ын КА Андрианов, Б.Н.Долгов, Германы Р.Миллер гэх мэт судлаачид байв.

 

Хайд, Киппингийн үзлээс ялгаатай нь цахиурын органик химийн бодисыг полимер химийн бодистой хослуулсан анхны хүн юм. Түүний удирдлаган дор Corning Inc нь цахилгаан тусгаарлагч шилэн даавуунд зориулж силикон давирхай, бүрээс, шингээгч бодис болон бусад олон полиорганосилоксан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Үүний зэрэгцээ, АНУ-ын DowChemicals компани мөн полиорганосилоксануудын үйлдвэрлэлийн судалгааг эхлүүлж, 1942 онд диметил силикон тос, метил фенил силикон давирхайн туршилтын үйлдвэрүүдийг байгуулжээ. Тухайн үед хлоросилан органик мономеруудыг голчлон Григнардын аргаар нийлэгжүүлдэг байсан тул полиорганосилоксануудын гол нийлүүлэлт нь полиорганосилоксаны хөгжилд нөлөөлжээ. тэр үед. 1940 онд Рочов метилсиланыг "шууд нийлэгжүүлэх арга"-ыг зохион бүтээж, патент авах хүсэлт гаргажээ. Энэ арга нь уусгагчийг ашигладаггүй. Энэ нь хлорметаныг зэсийн катализатор агуулсан цахиурын нунтаг руу шууд оруулдаг хий-хатуу фазын урвал юм (Тэгшитгэл 2.4). Яг энэ үед Германы химич Мюллер мөн ижил төстэй патент авах хүсэлт гаргасан боловч давуу эрх олгох хугацаа нь Рочовынхоос есөн сарын дараа байсан юм. Энэхүү онцгой хувь нэмэр нь силикон үйлдвэрлэлд томоохон хувьсгал хийж, силикон үйлдвэрлэлийн цаашдын хөгжилд түлхэц өгсөн юм.

 

1943 онд Dow Chemical Company болон Corning Inc хамтран дэлхийд алдартай силикон мэргэжлийн компани - Dow Corning корпорацийг байгуулж, мөн онд АНУ-ын Мичиган мужийн Мданд хотод полиорганосилоксан үйлдвэрлэх үйлдвэр баригджээ. Тус компани удалгүй DC#4 гал асаах битүүмжлэх материалыг бүтээж, өндөр{6}}өндөрт ашигласан онгоцонд амжилттай ашигласан. Хожим нь тус компани олон төрлийн силикон давирхай, бүрээс, цочролд тэсвэртэй тос, тосолгооны тос, хөөс арилгагч болон бусад бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэсэн. 1947 онд Женерал Электрик компани цахиурт органик хийг шууд аргаар үйлдвэрлэж, полисилоксан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг байсан цахиурын органик хэлтэс байгуулжээ. Женерал Электрик компанийн үйлдвэрлэлийн технологийг дараагийн силикон үйлдвэрүүд нэвтрүүлсэн.

 

Хуучин ЗХУ-д силикон полимерийн чиглэлээр хийсэн судалгаа, ялангуяа Андрианов маш гайхалтай байсан. Полисилоксан полимер дээр олон ажил хийж, практик хэрэглээний ач холбогдолтой олон цахиурт органик полимерүүдийг нэгтгэхээс гадна бор, хөнгөн цагаан, титан, цагаан тугалга, фосфор зэрэг бусад элементүүдийг полисилоксаны бүтцэд өөрчлөлт оруулах зорилгоор нэвтрүүлсэн. Мөн тэрээр силазаныг ус нэвтэрдэггүй бүрээс болгон ашигласан анхны хүн юм.

 

Дэлхийн 2-р дайн дууссаны дараа силикон бүтээгдэхүүнийг цэргийн үйлдвэрлэлд амжилттай ашигласны үр дүнд силикон үйлдвэрлэл маш хурдацтай хөгжиж, үйлдвэрлэл нь жигдэрсэн замд орсон. 1950-иад онд янз бүрийн улс оронд силикон бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг компаниуд дараалан байгуулагдаж байв. Силикон резин (өндөр температурт хатуурдаг резин, өрөөний температурт вулканжуулагч резин, тунгалаг силикон резин, тос-тэсвэртэй фторсиликон резин гэх мэт), диффузын насосны тос, цоолборлох давирхай, силикон эмульс, силикон өнгөлгөөний бодис6} зэрэг олон төрлийн силикон полимер материалууд. резинэн материал гэх мэт ар араасаа гарч ирсэн.

 

1938-1965 оны хооронд онолын болон хэрэглээний хувьд; Цахиурын органик хими нь мономер болон полимерийн аль алинд нь хурдацтай ахиц дэвшил гаргаж байна. Энд онцлон анхаарах ёстой гол зүйлүүд нь: силиконжилтын урвал, гидросилиляцийн урвал, гэрэлт идэвхт цахиурт органик нэгдлүүдийн судалгаа, нүүрстөрөгчийн функциональ бүлгүүдийг агуулсан цахиурт органик нэгдлүүдийн нийлэгжилт, урвалын механизмыг судлах, полимержих аргыг сайжруулах, түүнчлэн силикон тос дараалан гарч ирэх, силикон резин, энэ үе шат байхгүй байсан. силикон боловсруулах үе

 

1965 оноос хойш хүмүүс одоо байгаа ололт амжилтаа бататгах, хөгжүүлэх, сайжруулах, ашиглахаас гадна цахиурын органик химийн шинэ салбар руу шилжсэн. Үүнд: цахиурын органик стереохими, физиологийн идэвхжилтэй цахиурт органик нэгдлүүд, цикл ба шугаман полисиланууд, янз бүрийн цахиур{2}}ашигласан урвалын завсрын бодисууд, цахиурын ханаагүй бондын нэгдлүүд, цахиур агуулсан гурвалсан цагираган нэгдлүүд, цахиурын полиметал блокийн нэгдлүүд, полиметал блокийн нэгдлүүд, - sesquiloxanes, силикон-дендрит болон хэт салаалсан полимер нэгдлүүд агуулсан гэх мэт. Силикон үйлдвэрлэлд силикон мономер ба полимерийн үйлдвэрлэлийн цар хүрээ байнга өргөжиж, үйлдвэрлэлийн технологи байнга сайжирч, үйлдвэрлэлийн өртөг байнга буурч байна. Энэ нь силикон бүтээгдэхүүнийг илүү өрсөлдөх чадвартай болгодог. Эмнэлгийн, дамжуулагч болон дулаан дамжуулагч полисилоксан зэрэг олон{8}}үйл ажиллагаатай, өндөр-хүчин чадалтай силикон бүтээгдэхүүний тасралтгүй хөгжүүлэлт нь тэдний хэрэглээний цар хүрээг тасралтгүй өргөжүүлж байна. Силикон бүтээгдэхүүн нь силикон тос, силикон резин, силикон давирхай, силан холбох бодис зэрэг үндсэн хэлбэрээр үндэсний эдийн засгийн янз бүрийн салбарт байнга нэвтэрч байна.