Metilsilik asit (HC-QM6094)

I. Metilsilik asidin kimyasal özellikleri ve yapısal analizi

   Metil materyali (bir metil silikon reçine) olarak da bilinen metilsilik asit (metilsilik asit), hidroliz, yıkama ve santrifüj dehidrasyonu ile bir metil triklorosilandan rafine edilir. İyi hidrofobik özelliğe sahiptir. Ürün, genel asitlik

   İskelet olarak silikonlu ve metil (CH3) ve hidroksil (OH) grupları içeren bir organosilikon bileşik olarak, son yıllarda gittikçe daha fazla dikkat çekmiştir. Hem inorganik silikon bileşiklerin stabilitesine hem de organik bileşiklerin reaktivitesine sahiptir, bu da birçok alanda benzersiz uygulama potansiyeli göstermesini sağlar. Bu yazıda, metilsilik asidin yapısal özelliklerini, sentez yöntemlerini ve özelliklerini ve yapı malzemeleri, kozmetikler, biyomıp ve diğer ortaya çıkan alanlardaki geniş uygulamalarını tartışacağız ve gelecekteki gelişim yönünü dört gözle bekliyoruz.

   Kimyasal formülü, organosilik asidin önemli bir dalına ait olan Ch₃-Si (OH) ₃ olarak ifade edilebilir. Geleneksel inorganik silikik asit (H₄sio₄) ile karşılaştırıldığında, Eşsiz metil fonksiyonel grubu aşağıdaki özellikleri verir:

Hidrofobiklik ve lipofiliklik: Metil grubu yüzey enerjisini (yaklaşık 25 mn/m) azaltarak hidrofobik filmlerin oluşturulmasını kolaylaştırır;

Termal stabilite: 250 ° C veya daha fazla ayrışma sıcaklığı (TGA verileri);

Reaktivite: Hidroksil grubu (-OH), üç boyutlu bir ağ yapısı oluşturmak için yoğuşma reaksiyonuna katılabilir.

Sentez Yolu:

Doğrudan Sentez: Metiltriklorosilan (Ch₃sicl₃) metilsilik asit üretmek için hidrolize edilir:

Ch₃sicl₃ + 3h₂o → ch₃si (OH) ₃ + 3HCl

Ch₃sicl₃ + 3h₂o → ch₃si (OH) ₃ + 3HCl

Sol-jel yöntemi: PH (2-4) ve sıcaklık (60-80 ° C) kontrol ederek metilsilsilatik nanopartiküllerin kontrollü hazırlanması.

İi. Teknik Göstergeler:

III. Metilsilik asitin çekirdek uygulama alanları

1. Yapı Malzemeleri: Uzun ömürlü su yalıtımı ve lekeye dayanıklı kaplamalar

Metilsilik asit, beton, duvar, taş ve diğer malzemelerin su geçirmez, hava koşullarına dayanıklı ve leke direncini iyileştirebilen inşaat malzemeleri için bir yüzey işlem maddesi olarak yaygın olarak kullanılır. Malzemenin gözeneklerine nüfuz edebilir ve yoğun bir koruyucu tabaka oluşturmak için malzemedeki hidroksil gruplarıyla reaksiyona girebilir. Ek olarak, metil silisik asit, erken mukavemetlerini ve dayanıklılıklarını artırmak için çimento bazlı malzemeler için bir katkı maddesi olarak kullanılabilir.

Su yalıtım mekanizması: Metil silikat, hidrofobik kalsiyum silikat ağı üretmek için betonda Ca (OH) ile reaksiyona girer:

Ch₃si (oh) ₃ + ca (oh) ₂ → ch₃si-o-ca-o- + 3h₂o

Ch₃si (oh) ₃ + ca (oh) ₂ → ch₃si-o-ca-o- + 3h₂o

Durumda:

BASF Masterseal 9100, Almanya: Denizler arası köprülerde kullanılan nüfuz eden su kovucu, klor iyonu geçirgenliği%90 azaldı;

Çin'de üç Gorges Barajı'nın onarım projesi: Metil silikat bazlı malzeme ile çatlakların onarımı, 45 MPa'ya geri yüklenen sıkıştırma mukavemeti.

2. Elektronik Malzemeler: Dielektrik Katmanlar ve Ambalaj Koruması

Metilsilatik, cihaz güvenilirliğini ve performansını artırmak için yarı iletken cihazlarda pasivasyon ve yalıtım tabakası olarak kullanılabilir. Ayrıca iletim hızını artırmak ve elektronik cihazlarda güç tüketimini azaltmak için düşük dielektrik sabit malzemeler hazırlamak için de kullanılabilir.

Uygulama Avantajı:

Dielektrik sabiti (k = 2.8), sinyal kaybını azaltarak geleneksel sio₂ (k = 3.9) 'dan daha düşüktür;

Nem direnci (temas açısı 110 °) devrelerin oksidasyonunu önler.

Durumda:

Intel'in 14nm süreci: % 18, katmanlar arası dielektrikler (ILD'ler) olarak metilsilsilat türevi malzemelerle daha düşük çip güç tüketimi;

Samsung Esnek OLED ekran: Metilsililik kaplama, bükülme ömrünün 200.000 kez aşmasına izin verir (IPC-6013 Standardı)

3. Kozmetik: Film oluşturan ajanlar ve cilt hissi modifikasyonu

Kozmetiklerde, metilsilik asit bir nemlendirici, film oluşturan ajan ve kıvamlaştırıcı olarak kullanılır. Deriden su kaybını önlemek ve cildi nemlendirmek için nefes alabilen ve iyi bir koruyucu film oluşturabilir. Ayrıca kozmetiklerin yayılabilirliğini ve istikrarını artırır. Bazı çalışmalar, metilsilik asidin ciltteki kollajen sentezini de teşvik edebileceğini ve yaşlanma karşıtı etkileri olduğunu göstermiştir.

Teknik Önemli Noktalar:

Cilt bakım ürünlerinin tutma gücünü arttırmak için keratin ile hidrojen bağları oluşturur (12 saate kadar makyaj tutar);

Gaz geçirgenliği geleneksel silikon yağlardan daha üstündür (su buharı iletim hızı ≥ 300g/m²-24H).

Durumda:

Bir Vakıf Markası: "Anti-Sweat ve Muffling Sivilce" in etkisini gerçekleştirmek için metilsilatik türevleri eklenir;

Bir marka özü: Metilsilsilisik mikro-yüzdürme yavaş salım teknolojisi kullanılarak, aktif bileşen transdermal oranı 3 kat arttırılır.

4. Çevresel Malzemeler: Ağır Metal Adsorpsiyon ve Kirlilik Kontrolü

Fonksiyonel Mekanizmalar:

Yüzey hidroksil grupları, 120 mg/g adsorpsiyon kapasitesi ile bir koordinasyon reaksiyonunda ağır metal iyonları (örn. PB²⁺, CD²⁺) ile reaksiyona girer;

Üç boyutlu ağ yapısı, organik kirleticileri parçalamak için fotokatalitik malzemeler (örn. Tio₂) ile yüklenebilir.

Durumda:

Toray MSC-200: % 99.7 kurşun çıkarma ile endüstriyel atık su arıtımı için metilsilsilatik modifiye edilmiş aktif karbon;

Tsinghua Üniversitesi'nden araştırma ekibi: % 98.5 (EN 149 standardı) PM2.5 filtrasyon verimliliğini elde etmek için metilsilikat/grafen oksit kompozit malzeme geliştirildi.

IV. Metilsilik asitin gelecekteki gelişme eğilimi: yüksek performans ve sürdürülebilirliğe yönelik

Bilim ve teknolojinin sürekli ilerlemesi ile, metil silisik asit uygulama alanları genişlemeye devam edecektir ve geliştirme eğilimi esas olarak aşağıdaki yönlere yansıtılır:

Yüksek performans: Üst düzey uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak için daha yüksek saflık, daha yüksek reaktivite ve daha yüksek stabiliteye sahip metilsilik asit ürünlerinin araştırılması ve geliştirilmesi.

Fonksiyonelleştirme: Farklı fonksiyonel gruplar ekleyerek, akıllı malzemeler ve biyomıp alanındaki uygulamasını genişletmek için metil silikik aside elektriksel iletkenlik, optik aktivite ve biyouyumluluk gibi daha zengin fonksiyonlar verin.

Kompozit: Sinerjistik etkisi olan kompozit malzemeler hazırlamak ve kapsamlı performansını iyileştirmek için diğer malzemelerle kompozit metil silisik asit. Örneğin, metil silisik asit ve nanomalzemelerin kompozitleri yüksek mukavemet, yüksek tokluk ve yüksek aşınma direnci ile hazırlanabilir.

Yeşillendirme: Çevre üzerindeki etkisini azaltmak için metilsilik asit hazırlamak için daha çevre dostu ve sürdürülebilir yöntemler geliştirin. Örneğin, biyokütle hammaddesini kullanmak veya daha çevre dostu çözücüler kullanmak.

Özelleştirme: Farklı uygulamalara göre bireysel ihtiyaçları karşılamak için belirli yapılar ve özelliklere sahip metilsilsilik ürünlerin tasarımını ve hazırlanmasını özelleştirin.

V. Zorluklar ve gelecekteki eğilimler

Çevre dostu sentez süreci:

HC1 by üretimini azaltmak için çözücü içermeyen yeşil sentez yöntemlerinin (örn. Süpercritik CO₂ aracılı reaksiyonlar) geliştirilmesi;

İşlevselleştirilmiş değişiklik:

Biyouyumlu uygulamaları genişletmek için amino ve epoksi grupları (örn., Ch₃si (OH) ₂-nh₂) gibi fonksiyonel grupların tanıtımı;

Akıllı Uygulamalar:

Uyarlanabilir kaplamalar için Işık/Isı Duyarlı Metilsililik Materyaller (örn. Azobenzen değiştiriciler).

Ⅵ. Sonuç sözleri

Metilsililik, benzersiz "organik-inorganik hibridizasyon" özellikleriyle, geleneksel yapı malzemeleri alanından yüksek hassasiyetli bilim ve teknoloji alanına nüfuz ediyor. Trilyon dolarlık elektronik endüstrisinden yaşam ve sağlık alanına kadar, moleküler tasarımın sonsuz olasılıkları, maddi bilim devrimini teşvik etmeye devam edecektir. Gelecekte, yeşil kimya ve nanoteknolojinin entegrasyonu ile metilsililik, disiplinlerarası inovasyonun temel merkezi haline gelebilir.

※ İnternetten resimler, herhangi bir ihlalle iletişim kurarsa.