Chlorosilan jsou chemické sloučeniny připravené reakcí křemíkového prášku a plynného methylchloridu (CH3CI) přímou syntézou. Vyrobené methylchlorsilany (trimethyl, dimethyl a methylchlorsilan) jsou stavebními kameny pro různé silikonové látky.
od křemíku k Chlorosilanům:
výroba silikonů vyžaduje nejprve syntézu jejich prekurzorů: chlorosilanů. Ty se připravují reakcí křemíkového prášku (extrahovaného z přírodního oxidu křemičitého pomocí elektrochemického procesu)a plynu CH3CI nebo methylchloridu (vytvořeného při reakci mezi HCI a CH30H nebo methanolem). Tato reakce se nazývá přímá syntéza. Provádí se ve velkých reaktorech a vytváří surovou směs několika kapalných chlorosilanů, které se pak musí oddělit destilací. Vyrobené chlorosilany jsou stavebními kameny, se kterými se pak vyrábějí různé silikonové látky: centrální atom křemíku je vázán na různé počty atomů chloru, z nichž každý poskytuje potenciální reaktivní místo pro hydrolýzní reakci, která umožňuje kontrolu délky a větvení polymerní molekulární struktury. Tři typy methylchlorsilanů získaných během přímé syntézy, které se pak používají k výrobě silikonů, jsou: trimethylchlorsilan, dimethyldichlorsilan a methyl trichlorsilan, jak je znázorněno na níže uvedených schématech.
Objevte naše nejnovější video: „Co jsou Chlorosilanes“
od chlorosilanů po základní silikonové výrobky:
Chlorosilanes podléhají hydrolýze a polykondenzaci za vzniku základních silikonových produktů: olejů, dásní a pryskyřic. Oleje a dásně jsou sloučeniny s přímým řetězcem, které jsou buď reaktivní nebo nereaktivní. Když jsou sloučeniny tekuté v konzistenci, považují se za oleje. Když se jejich viskozita zvyšuje až do bodu tuhnutí, považují se za dásně. Oleje a dásně mohou být také později podrobeny dalšímu fyzikálnímu a chemickému zpracování. Pryskyřice mají rozvětvenou strukturu, která tvoří molekulární mřížky. Tyto základní silikonové výrobky mají molekulární rámec založený na čtyřech různých skupinách, které jsou výsledkem: přímo z původních chlorosilanů.
hydrolýzou chlorosilanů za vzniku siloxanové páteře
vzniká hydrolýza polymerů s krátkým řetězcem, které se pak musí prodloužit, aby se získala požadovaná molekulová hmotnost. Čisté dimethyldichlorsilany se hydrolyzují za účelem získání olejů. Pryskyřice se získávají hydrolýzou směsi dimethyldichlorsilanů a mathyltrichlorsilanů, ke kterým se přidávají rozpouštědla, aby se zabránilo gelování.
prodloužení polymerních řetězců polykondenzací
polykondenzací předpolymerů se provádí za použití katalyzátorů. Přidání řetězových terminátorů umožňuje deaktivaci konců polymerního řetězce, tj. za vzniku nereaktivních olejů. Pro přípravu určitých speciálních silikonových výrobků se zvláštními vlastnostmi je někdy nutné modifikovat skupiny CH3 (nereaktivní), které jsou zpočátku vázány na atomy křemíku. Proto jsou tyto skupiny částečně nahrazeny jinými nereaktivními skupinami (- C6H5 atd.) nebo reaktivní skupiny (- H, CH=CH2 atd.)v některých případech před hydrolýzou nebo po ní.