Methylsilicic acid (HC-QM6094)

I. Химические свойства и структурный анализ метилсилической кислоты

   Метилсилиновая кислота (метилсилиновая кислота), также известная как метил-материал (однометилликоновая смола), уточняется от одного метилрихлорзилана путем гидролиза, промывки и центробежного дегидратации. У него хорошее гидрофобное свойство. Продукт представляет собой белое порошкообразное твердое вещество с общей кислотностью

   В качестве скелета в качестве скелета и содержащего органосиликос с кремнием и содержанием метила (CH3) и гидроксильных (OH), в последние годы он привлекал все большее внимание. Он обладает как стабильностью неорганических силиконовых соединений, так и реакционной способности органических соединений, что заставляет его демонстрировать уникальный потенциал применения во многих областях. В этой статье мы обсудим структурные свойства, методы синтеза и свойства метилсилической кислоты, а также его широкое применение в строительных материалах, косметике, биомедицине и других новых областях и рассчитываем на его будущее направление развития.

   Его химическая формула может быть выражена как ch₃-si (OH) ₃, которая принадлежит важной ветви органозилической кислоты. По сравнению с традиционной неорганической силикатной кислотой (H₄Sio₄), Его уникальная метильная функциональная группа обеспечивает следующие свойства:

Гидрофобность и липофильность: Метильная группа уменьшает поверхностную энергию (около 25 мн/м), что облегчает образование гидрофобных пленок;

Тепловая стабильность: Температура разложения до 250 ° C или более (данные TGA);

Реактивность: Гидроксильная группа (-OH) может участвовать в реакции конденсации, чтобы сформировать трехмерную структуру сети.

Путь синтеза:

Прямой синтез: Метилтрихлорзилан (ch₃sicl₃) гидролизуется для получения метилсилической кислоты:

Ch₃sicl₃ + 3h₂o → ch₃si (OH) ₃ + 3HCl

Ch₃sicl₃ + 3h₂o → ch₃si (OH) ₃ + 3HCl

Сол-гель метод: Контролируемое приготовление наночастиц метилликата путем контроля pH (2-4) и температуры (60-80 ° C).

II Технические индикаторы:

Iii. Ядро применение метилсиловой кислоты

1. Строительные материалы: долговечная гидроизоляция и устойчивые к пятнам покрытия

Метилсилистная кислота широко используется в качестве среднего средства для обработки поверхности для строительных материалов, которые могут улучшить водонепроницаемость, устойчивости к атмосферным воздействиям и устойчивости к пятном бетона, каменной кладки, камня и других материалов. Он может проникнуть в поры материала и реагировать с гидроксильными группами в материале, образуя плотный защитный слой. Кроме того, в качестве добавки для материалов на основе цемента можно использовать метиловую кислоту для улучшения их ранней прочности и долговечности.

Механизм гидроизоляции: метиловый силикат реагирует с Ca (OH) ₂ в бетоне для генерации гидрофобной сети силиката кальциевика:

Ch₃si (OH) ₃ + ca (OH) ₂ → Ch₃si-O-ca-o- + 3h₂o

Ch₃si (OH) ₃ + ca (OH) ₂ → Ch₃si-O-ca-o- + 3h₂o

Пример:

Basf Masterseal 9100, Германия: Проникающая вода репеллент, используемая в перекрестных мостах, проницаемость ионной проницаемости хлора снижается на 90%;

Ремонт проект трех ущелье плотины в Китае: Ремонт трещин с помощью материала на основе метилового силиката, прочность на сжатие восстанавливается до 45 МПа.

2. Электронные материалы: диэлектрические слои и защита упаковки

Метилсиликат может использоваться в качестве пассивации и изоляционного слоя в полупроводниковых устройствах для повышения надежности и производительности устройства. Он также может быть использован для приготовления низкопостоянных постоянных материалов для увеличения скорости передачи и снижения энергопотребления в электронных устройствах.

Преимущество применения:

Диэлектрическая постоянная (k = 2,8) ниже, чем у обычного SiO₂ (k = 3,9), снижая потерю сигнала;

Устойчивость к влажности (угол контакта 110 °) предотвращает окисление цепей.

Пример:

14 -нм процесс Intel: На 18% более низкое энергопотребление чипа с материалами, полученными из метилликата в качестве межслойных диэлектриков (ILD);

Samsung гибкий OLED -экран: Метилликатное покрытие позволяет изгибанию срока службы превышать 200 000 раз (стандарт IPC-6013)

3. Cosmetics: пленка-формирующие агенты и модификация Feel Feel

В косметике метилсиловая кислота используется в качестве увлажняющего крема, пленочного агента и загустителя. Он может сформировать дышащую и хорошую защитную пленку, чтобы предотвратить потерю воды от кожи и увлажнить кожу. Это также улучшает распространенность и стабильность косметики. Некоторые исследования показали, что метилсиловая кислота также может способствовать синтезу коллагена в коже и оказывает антивозрастное действие.

Технические основные моменты:

Формирует водородные связи с кератином для улучшения удержания продуктов по уходу за кожей (содержит макияж до 12 часов);

Проницаемость газа превосходит обычные силиконовые масла (скорость передачи водяного пара ≥ 300 г/м²-24H).

Пример:

Бренд фундамента: Производные метилликаты добавляются для реализации эффекта «антисвязанного и не глупого прыщей»;

Сущность бренда: Используя технологию медленного высвобождения метилсиликатной микрокапсуляции, скорость трансдермального ингредиента активного ингредиента увеличивается в 3 раза.

4. Экологические материалы: адсорбция и контроль загрязнения тяжелых металлов

Функциональные механизмы:

Поверхностные гидроксильные группы реагируют с ионами тяжелых металлов (например, PB²⁺, CD²⁺) в координационной реакции с адсорбционной способностью 120 мг/г;

Трехмерная структура сети может быть загружена фотокаталитическими материалами (например, Tio₂) для разложения органических загрязняющих веществ.

Пример:

Toray MSC-200: Активированный метилсиликатный активированный углерод для очистки промышленных сточных вод с удалением свинца 99,7%;

Исследовательская группа из университета Цинхуа: Разработанный композитный материал метилсиликата/оксида графена для достижения эффективности фильтрации PM2,5 98,5% (EN 149 Standard).

Iv

С непрерывным прогрессом науки и техники, области применения метиловой кремневой кислоты будут продолжать расширяться, и ее тенденция к разработке в основном отражается в следующих аспектах:

Высокоэффективность: Исследование и разработка продуктов метилсилиновой кислоты с более высокой чистотой, более высокой реактивностью и более высокой стабильностью для удовлетворения потребностей высококлассных применений.

Функционализация: Внедряя различные функциональные группы, выполняют более богатые функции метиловой кислоты, такие как электрическая проводимость, оптическая активность и биосовместимость, чтобы расширить его применение в области интеллектуальных материалов и биомедицины.

Композит: Композитный метиловая кислота с другими материалами для приготовления составных материалов с синергетическим эффектом и улучшения ее всесторонней производительности. Например, композиты метиловой кислоты и наноматериалов могут быть приготовлены с высокой прочностью, высокой вязкостью и высокой устойчивостью к износу.

Озеленение: Разработать более экологически чистые и устойчивые методы подготовки метилсилиновой кислоты, чтобы уменьшить влияние на окружающую среду. Например, использование сырья биомассы или использование более экологически чистых растворителей.

Настройка: Настройте проектирование и приготовление продуктов метиликата с конкретными структурами и свойствами для удовлетворения индивидуальных потребностей в соответствии с различными приложениями.

V. Проблемы и будущие тенденции

Экологически чистый процесс синтеза:

Разработка методов зеленого синтеза без растворителей (например, суперкритические CO₂-опосредованные реакции) для снижения побочного производства HCL;

Функционализированная модификация:

Введение функциональных групп, таких как амино и эпоксидные группы (например, CH₃SI (OH) ₂-NH₂) для расширения биосовместимых применений;

Интеллектуальные приложения:

Световые/тепловые материалы, отвечающие метиликату (например, модификаторы азобензола) для адаптивных покрытий.

Ⅵ. Заключительные замечания

Метилликат, с его уникальными характеристиками «органик-инорганической гибридизации», проникает от традиционной области строительных материалов в область высокой науки и техники. От индустрии электроники в триллион долларов до области жизни и здоровья, ее бесконечные возможности молекулярного дизайна будут продолжать способствовать революции материальной науки. В будущем, с интеграцией зеленой химии и нанотехнологий, метилликат может стать основным центром междисциплинарных инноваций.

※ Фотографии из Интернета, если какой -либо контакт с нарушением удален.