Klorosilan är kemiska föreningar framställda genom att reagera kiselpulver och metylklorid (CH3CI) gas genom direkt syntes. De producerade metylklorsilanerna (trimetyl, dimetyl och metylklorsilan) är byggstenarna för olika silikonämnen.
från kisel till Klorosilaner:
produktion av silikoner kräver för det första syntesen av deras prekursorer: klorosilaner. Dessa framställs genom att reagera kiselpulver (extraherat från naturlig kiseldioxid med hjälp av en elektrokemisk process) och CH3CI eller metylkloridgas (bildad i reaktionen mellan HCI och CH30H eller metanol). Denna reaktion kallas direkt syntes. Det utförs i storskaliga reaktorer och producerar en råblandning av flera flytande klorosilaner som sedan måste separeras genom destillation. De producerade klorsilanerna är byggstenarna med vilka de olika silikonämnena sedan produceras: den centrala kiselatomen är bunden till olika antal kloratomer, vilka var och en ger en potentiell reaktiv plats för hydrolysreaktionen som gör det möjligt att kontrollera längden och förgreningen av polymermolekylramen. De tre typerna av metylklorsilaner erhållna under direkt syntes som sedan används för att producera silikoner är: trimetylklorsilan, dimetyldiklorsilan och metyltriklorsilan som visas i nedanstående diagram.
Upptäck vår senaste video: ”Vad är Klorosilaner”
från klorosilaner till grundläggande silikonprodukter:
Klorosilaner genomgår hydrolys och polykondensation för att ge de grundläggande silikonprodukterna: oljor, tandkött och hartser. Oljor och tandkött är rakkedjiga föreningar som är antingen reaktiva eller icke-reaktiva. När föreningarna är flytande i konsistens betraktas de som oljor. När deras viskositet ökar till stelningspunkten betraktas de som tandkött. Oljor och tandkött kan också utsättas för ytterligare fysisk och kemisk bearbetning i ett senare skede. Hartser har en grenad struktur som bildar molekylära gitter. Dessa grundläggande silikonprodukter har en molekylär ram baserad kring de fyra olika grupperna som resulterar: direkt från de ursprungliga klorsilanerna.
hydrolysen av klorosilaner för att bilda siloxan-ryggraden
hydrolys producerar kortkedjiga polymerer som sedan måste förlängas för att ge den erforderliga molekylvikten. Rena dimetyldiklorsilaner hydrolyseras för att erhålla oljor. Hartser erhålls genom hydrolys av en blandning av dimetyldiklorsilaner och mathyl-triklorsilaner, till vilka lösningsmedel tillsätts för att undvika gelning.
förlängningen av polymerkedjor genom polykondensation
polykondensation av prepolymerer utförs med användning av katalysatorer. Tillsatsen av kedjeterminatorer gör det möjligt för polymerkedjans ändar att avaktiveras, dvs att ge icke-reaktiva oljor. För att förbereda vissa specialsilikonprodukter med speciella egenskaper är det ibland nödvändigt att modifiera CH3 (icke-reaktiva) grupper som initialt är bundna till kiselatomerna. Därför ersätts dessa grupper delvis av andra icke-reaktiva grupper (-C6H5, etc.) eller reaktiva grupper (- H, CH=CH2, etc.) i vissa fall före eller efter hydrolys.