ประวัติศาสตร์การพัฒนาของซิลิโคนคืออะไร?

Sep 06, 2025 ฝากข้อความ

ก่อนปี ค.ศ. 1863 ซิลิคอนทั้งหมด - มีสารประกอบที่รู้จักและใช้โดยคนเป็นสารประกอบซิลิกอนอนินทรีย์รวมถึงซิลิกอนธรรมชาติ - ผลิตภัณฑ์ที่ใช้เปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทันสมัยเช่นเซรามิกซีเมนต์และแก้ว ในปี 1863 นักเคมีชาวฝรั่งเศส C. Feidedel และ JM Raft สังเคราะห์ Tetraethyl Silane โดยปฏิกิริยาของเอทิลสังกะสีกับซิลิคอน tetrafluoride ในหลอดปิดผนึก มันเป็นสารประกอบ organosilicon แรกในประวัติศาสตร์ สิ่งนี้ยังเป็นจุดเริ่มต้นของเคมี organosilicon

 

จากนั้นนักเคมีได้สังเคราะห์สารประกอบ organosilicon ใหม่อย่างต่อเนื่อง ในหมู่พวกเขามันคุ้มค่าที่จะกล่าวถึง A. lamenberg ซึ่งใช้ ethyl orthosilicate เพื่อแทนที่ซิลิคอน tetrachloride และทำปฏิกิริยากับอัลคิลสังกะสีเพื่อให้ได้สารประกอบ organosilicon ด้วย mono -, ii - Tetraphenylsilane ผ่านปฏิกิริยา Cawurtz ในช่วง 40 ปีจนถึงปี 1903 แม้ว่าจะไม่มีความสำเร็จทางเทคโนโลยีที่ส่งเสริมการพัฒนาของซิลิโคนอย่างแท้จริง แต่นักเคมีก็ทำงานบุกเบิกจำนวนมากในช่วงเวลานี้ ดังนั้นขั้นตอนนี้จึงถือได้ว่าเป็นระยะเวลาการก่อตั้งซิลิโคน

 

นักเคมีชาวอังกฤษที่มีชื่อเสียง Fskipping ถือเป็นผู้ก่อตั้งเคมี organosilicon จากปี 1898 ถึง 1944 เขาดำเนินการวิจัยอย่างกว้างขวางและใน - การวิจัยเชิงลึกในสาขานี้และตีพิมพ์เอกสารที่เกี่ยวข้อง 51 ฉบับอย่างต่อเนื่องในวารสารสมาคมเคมีแห่งสหราชอาณาจักร

201903111411450041

ในปีพ. ศ. 2447 W และนักเคมีชาวเยอรมัน Dithey ค้นพบอย่างอิสระว่าสารประกอบ organosilicon สามารถสังเคราะห์ผ่านปฏิกิริยาของ Grignard วิธีนี้ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญผ่านวิธีการสังเคราะห์โลหะก่อนหน้า - วิธีการสังเคราะห์อินทรีย์เนื่องจากความสะดวกในการใช้งานผลผลิตสูงช่วงการใช้งานที่กว้างและความปลอดภัยค่อนข้างสูง วิธีนี้สามารถใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบ organosilicon ที่หลากหลายด้วยฟังก์ชั่นซิลิกอนที่แตกต่างกัน

 

kip - ping สังเคราะห์จำนวนมากของบ่อน้ำ - สารประกอบ organosilicon ที่กำหนดโดยใช้วิธีนี้ วิธีนี้กลายเป็นรากฐานของอุตสาหกรรม organosilicon ในอนาคตและยังคงเป็นหนึ่งในวิธีการสังเคราะห์ที่สำคัญที่สุดสำหรับ organosilicon ในปัจจุบัน rmgcl+sicl - rsicl:+rsicl+r: sic 1+ rsi+mgcl, (2.3) kipping organochlorosilanes ที่สังเคราะห์ขึ้น ในเวลาเดียวกันเขายังสังเกตเห็นว่า Silanediol และ Siltriol สามารถผ่านการควบแน่นของโมเลกุลเพื่อสร้างโพลีเมอร์ได้ อย่างไรก็ตามในฐานะนักเคมีอินทรีย์เขาไม่สนใจปฏิกิริยานี้เลยและแม้แต่เกลียดชังผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์เหล่านี้ ดังนั้นเขาไม่ได้ศึกษาพวกเขา ในเรื่องนี้ Dilthey ทำงานที่มีความหมาย: เขาควบแน่น diphenylsilanediol เพื่อรับ hexaphenylcyclotrisiloxane นี่เป็นสารประกอบ polysiloxane แบบวงจรแรกที่รายงานในประวัติศาสตร์ มันเป็นผู้บุกเบิกในการสังเคราะห์ซิลิกอนเชิงเส้น - oxane และการถือกำเนิดของมันมีบทบาทในเชิงบวกอย่างมากในการส่งเสริมการพัฒนาของพอลิเมอร์ organosilicon

 

จากปี 1904 ถึง 1937 นักวิทยาศาสตร์ไม่เพียง แต่สังเคราะห์สารประกอบ organosilicon ที่เรียบง่ายจำนวนมากเท่านั้น นอกจากนี้ A.Stock ได้ค้นพบ silanhydrides จำนวนมากในการวิจัยขั้นพื้นฐานและได้เริ่มการสังเคราะห์สารประกอบอะตอมซิลิกอนแบบอสมมาตร สามทศวรรษที่ผ่านมาเป็นช่วงเวลาของการเติบโตของเคมี organosilicon

 

หลังจากนักเคมียุค 1930 เริ่มรับรู้ถึงโอกาสในการใช้งานของสารประกอบ organosilicon โมเลกุลสูง - นักวิจัยที่เก่าแก่ที่สุดในสาขานี้รวมถึง Jfhyde ของ บริษัท Corning Glass ในสหรัฐอเมริกา WJ Petnode และ Egrochow of General Electric (GE) ในสหรัฐอเมริกาและ KA ของอดีตสหภาพโซเวียต Andrianov และ Bndolgov, R. Miller จากเยอรมนี ฯลฯ ฯลฯ

 

ไฮด์ซึ่งตรงกันข้ามกับมุมมองของ Kipping เป็นคนแรกที่รวมเคมี organosilicon เข้ากับเคมีพอลิเมอร์ ภายใต้คำแนะนำของเขา Corning Inc. ผลิตเรซินซิลิโคน, สารเคลือบ, สารที่ทำให้ชุ่มชื้นและผลิตภัณฑ์โพลีอร์อร์ไซซิลออกซิเจนอื่น ๆ อีกมากมายสำหรับผ้าฉนวนกันความร้อนไฟฟ้า ในขณะเดียวกัน dowchemicals ของสหรัฐอเมริกาก็เริ่มการวิจัยการผลิตของ polyorganosiloxanes และก่อตั้งโรงงานนำร่องสำหรับน้ำมันซิลิโคน dimethyl และเมธิลฟีนิลซิลิโคนเรซิ่นในปี 1942 ในเวลานั้นโมโนเมอร์ organochlorosilane ในปี 1940 Rochow ได้คิดค้น "วิธีการสังเคราะห์โดยตรง" ของ methylsilane และยื่นขอสิทธิบัตร วิธีนี้ไม่ได้ใช้ตัวทำละลาย มันเป็นก๊าซ - ปฏิกิริยาของแข็งเฟสที่คลอโรมีเทนถูกนำเข้าสู่ผงซิลิกอนโดยตรงที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง (สมการ 2.4) ในเวลานี้นักเคมีชาวเยอรมันมุลเลอร์ก็ใช้สิทธิบัตรที่คล้ายกัน แต่วันที่มีความสำคัญคือเก้าเดือนช้ากว่าของ Rochow ผลงานที่โดดเด่นนี้ได้จุดประกายการปฏิวัติครั้งใหญ่ในการผลิตซิลิโคนและส่งเสริมการพัฒนาต่อไปของอุตสาหกรรมซิลิโคน

 

ในปี 1943 บริษัท Dow Chemical และ Corning Inc. ได้จัดตั้งโลกร่วมกัน - บริษัท มืออาชีพซิลิโคนที่มีชื่อเสียง - Dow Corning Corporation และในปีเดียวกันโรงงานผลิตโพลีอร์อเรนโนซิล ในไม่ช้า บริษัท ก็พัฒนาวัสดุปิดผนึกจุดระเบิด DC#4 และนำไปใช้กับเครื่องบินระดับความสูงสูง - ได้สำเร็จ ต่อมา บริษัท ได้พัฒนาเรซินซิลิโคนหลายประเภทการเคลือบน้ำมันที่กันกระแทกน้ำมันหล่อลื่น defoamers และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ในปี 1947 บริษัท เจเนอรัลอิเล็กทริกยังได้จัดตั้งแผนก Organosilicon ซึ่งผลิตก๊าซ organosilicon โดยวิธีการโดยตรงและผลิตผลิตภัณฑ์ polysiloxane เทคโนโลยีการผลิตของ บริษัท General Electric ถูกนำมาใช้โดยโรงงานซิลิโคนที่ตามมา

 

การวิจัยในสาขาโพลีเมอร์ซิลิโคนในอดีตสหภาพโซเวียตนั้นโดดเด่นอย่างยิ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Andrianov นอกเหนือจากการทำงานจำนวนมากเกี่ยวกับโพลีไซลีนโพลีเมอร์และสังเคราะห์พอลิเมอร์ organosilicon จำนวนมากที่มีค่าการใช้งานจริงเขายังแนะนำองค์ประกอบอื่น ๆ เช่นโบรอนอลูมิเนียมไทเทเนียมดีบุกและฟอสฟอรัสเข้าสู่โครงสร้าง polysiloxane สำหรับการปรับเปลี่ยน เขายังเป็นคนแรกที่ใช้ Silazane เป็นสารเคลือบกันน้ำ

 

หลังจากสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สองเนื่องจากการประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์ซิลิโคนที่ประสบความสำเร็จในการผลิตทางทหารอุตสาหกรรมซิลิโคนพัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วและการผลิตทั้งหมดเริ่มต้นขึ้นบนเส้นทางที่เป็นปกติ ในปี 1950 บริษัท ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ซิลิโคนได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างต่อเนื่องในประเทศต่างๆ วัสดุซิลิโคนพอลิเมอร์ที่หลากหลายเช่นยางซิลิโคน (รวมถึงความสูง - ยางการบ่มอุณหภูมิ, อุณหภูมิห้องยางวัลคาไนซ์, ยางซิลิโคนโปร่งใส, น้ำมัน -} fluorosilicone storx ฯลฯ ) วัสดุระเหยยางซิลิโคน ฯลฯ ได้เกิดขึ้นหลังจากนั้นอีก

 

ระหว่างปี 2481 ถึง 2508 ทั้งในทฤษฎีและการใช้งาน; เคมี Organosilicon กำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็วทั้งในโมโนเมอร์และโพลีเมอร์ ที่นี่ประเด็นสำคัญที่จะเน้น ได้แก่ : ปฏิกิริยาซิลิโคเลชั่น, ปฏิกิริยาการไฮโดรไลต์, การวิจัยเกี่ยวกับสารประกอบ organosilicon photoactis, การสังเคราะห์ของสารประกอบ organosilicon ที่มีกลุ่มการทำงานของคาร์บอน, การสำรวจกลไกปฏิกิริยา, การพัฒนาของโพลีเมอร์ ซิลิโคน

 

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2508 นอกเหนือจากการรวมการพัฒนาปรับปรุงและใช้ประโยชน์จากความสำเร็จที่มีอยู่แล้วผู้คนก็หันไปใช้วิชาเคมี organosilicon ใหม่ ในหมู่พวกเขาสิ่งที่น่าสังเกต ได้แก่ : organosilicon stereochemistry, สารประกอบ organosilicon ที่มีกิจกรรมทางสรีรวิทยา, polysilanes แบบวงจรและเชิงเส้น, ซิลิกอนต่าง ๆ - ประกอบด้วยตัวกลางปฏิกิริยา, สารประกอบซิลิคอน, ซิลิกซ Sesquiloxanes, ซิลิคอน - ที่มีสารประกอบพอลิเมอร์ dendritic และ hyperbranched ฯลฯ ในอุตสาหกรรมซิลิโคนระดับการผลิตของโมโนเมอร์ซิลิโคนและโพลีเมอร์กำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ทำให้ผลิตภัณฑ์ซิลิโคนแข่งขันได้มากขึ้น การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของ Multi - ฟังก์ชั่นและสูง - ผลิตภัณฑ์ซิลิโคนประสิทธิภาพเช่น polysiloxanes ทางการแพทย์นำไฟฟ้าและนำไฟฟ้านำไฟฟ้าได้ขยายขอบเขตแอปพลิเคชันของพวกเขาอย่างต่อเนื่อง ผลิตภัณฑ์ซิลิโคนถูกเจาะเข้าไปในสาขาเศรษฐกิจต่าง ๆ ในรูปแบบหลักเช่นน้ำมันซิลิโคนยางซิลิโคนเรซินซิลิโคนและสารเชื่อมต่อไซเลน