Chlorsilan er kemiske forbindelser fremstillet ved omsætning af siliciumpulver og methylchlorid (CH3CI) gas gennem direkte syntese. De producerede methylchlorsilaner (trimethyl, dimethyl og methylchlorsilan) er byggestenene til forskellige silikonestoffer.
fra silicium til Chlorsilaner:
produktion af siliconer kræver for det første syntesen af deres forstadier: chlorsilaner. Disse fremstilles ved omsætning af siliciumpulver (ekstraheret fra naturlig silica ved hjælp af en elektrokemisk proces) og CH3CI eller methylchloridgas (dannet i reaktionen mellem HCI og CH30H eller methanol). Denne reaktion kaldes direkte syntese. Det udføres i store reaktorer og producerer en rå blanding af flere flydende chlorsilaner, som derefter skal adskilles ved destillation. De producerede chlorsilaner er de byggesten, som de forskellige silikonestoffer derefter produceres med: det centrale siliciumatom er bundet til forskellige antal chloratomer, som hver tilvejebringer et potentielt reaktivt sted til hydrolysereaktionen, der gør det muligt at kontrollere længden og forgreningen af den polymermolekylære ramme. De tre typer methylchlorsilaner opnået under direkte syntese, som derefter anvendes til fremstilling af siliconer, er: trimethylchlorsilan, dimethyldichlorosilan og methyltrichlorsilan som vist i nedenstående diagrammer.
Opdag vores seneste video: “Hvad er Chlorsilaner”
fra chlorsilaner til basale silikoneprodukter:
Chlorsilaner gennemgår hydrolyse og polykondensation for at give de basale silikoneprodukter: olier, tandkød og harpikser. Olier og tandkød er ligekædede forbindelser, der enten er reaktive eller ikke-reaktive. Når forbindelserne er flydende i konsistens, betragtes de som olier. Når deres viskositet stiger til størkningspunktet, betragtes de som tandkød. Olier og tandkød kan også underkastes yderligere fysisk og kemisk behandling på et senere tidspunkt. Harpikser har en forgrenet struktur, der danner molekylære gitter. Disse basale silikoneprodukter har en molekylær ramme baseret på de fire forskellige grupper, der resulterer: direkte fra de originale chlorsilaner.
hydrolysen af chlorsilaner til dannelse af siloksan-rygraden
hydrolyse producerer kortkædede polymerer, som derefter skal forlænges for at give den krævede molekylvægt. Rene dimethyldichlorsilaner hydrolyseres for at opnå olier. Harpikser opnås ved hydrolyse af en blanding af dimethyldichlorosilaner og mathyl-trichlorsilaner, hvortil opløsningsmidler tilsættes for at undgå gelering.
forlængelsen af polymerkæder ved polykondensation
polykondensation af præpolymerer udføres under anvendelse af katalysatorer. Tilsætningen af kædeterminatorer gør det muligt at deaktivere polymerkædeenderne, dvs.at give ikke-reaktive olier. For at forberede visse specialsilikoneprodukter med specielle egenskaber er det undertiden nødvendigt at modificere CH3 (ikke-reaktive) grupper, der oprindeligt er bundet til siliciumatomerne. Derfor erstattes disse grupper delvist af andre ikke-reaktive grupper (- C6H5 osv.) eller reaktive grupper (- H, CH=CH2 osv.) i visse tilfælde før eller efter hydrolyse.