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什么是氯硅烷?

有机硅的基本组成部分

What are Chlorosilanes?

氯硅烷是由硅粉和甲基氯化物 (CH3CI) 气体通过直接合成反应制备的化合物。所产生的甲基氯硅烷(三甲基、二甲基和甲基氯硅烷)是各种有机硅物质的构建基块。

从硅到氯硅烷:

有机硅的生产首先需要合成其前体:氯硅烷。这些是通过硅粉(通过电化学方法从天然二氧化硅中提取)与氯甲烷 CH3 CI 或氯甲烷气体(在氯化氢 HCI 与 CH3 OH 或甲醇之间的反应中形成)的反应来制备。这种反应称为直接合成。它在大型反应器中进行,并产生由几种液态氯硅烷组成的粗混合物,然后必须通过蒸馏进行分离。所生产的氯硅烷是生产各种有机硅物质的基本原料:中心硅原子与不同数量的氯原子键合,每个氯原子为水解反应提供潜在的反应位点,从而能够控制水解反应得到的聚合物分子框架的长度和分支。在直接合成过程中获得的用于生产有机硅的三类甲基氯硅烷分别是:三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷和甲基三氯硅烷,如下图所示。

从氯硅烷到基础有机硅产品:

氯硅烷会进行水解和缩聚反应,得到基本有机硅产品:、胶质和树脂 。油脂和树胶是具有反应性或非反应性的直链化合物。当化合物稠度为流体时,它们被视为油。当它们的粘度增加到凝固点时,它们被视为胶质。油和胶质也可以在后续阶段进行进一步的物理和化学加工。树脂则具有形成分子晶格的支链结构。这些基本有机硅产品具有基于四个不同基团的分子框架,从而产生:直接来自原始氯硅烷。

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氯硅烷水解形成硅氧烷主链

水解产生短链聚合物,然后必须将其拉长以获得所需的分子量。将纯二甲基二氯硅烷水解以获得油类。树脂通过水解二甲基二氯硅烷和三氯硅烷的混合物获得,在其中添加溶剂以避免胶凝。

通过缩聚作用延长聚合物链

使用催化剂进行预聚物的缩聚。添加链终剂可以使聚合物链端去活化,即产生非反应性油。为了制备具有特殊性能的某些特殊有机硅产品,有时需要改性最初与硅原子键合的 CH3(非反应性)基团。因此在某些情况下,在水解之前或之后,这些基团被其他非反应性基团(-C6H5 等 ) 或反应性基团(-H、CH=CH2 等) 部分取代。

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