ジメチルディクロロジラン（HC-CM2268）：細かい化学物質と多様な用途の礎

   ジメチルディクロロジラン（略してDMCS）は、化学式（Ch₃）₂sicl₂との中間の重要なシリコンです。活気のある化学的特性と調整可能な反応性により、建設、繊維、電子機器、治療、化粧品などの分野で広く使用されている、さまざまなオルガンシリコンポリマー、修飾子、表面処理剤の合成のための重要な原料となっています。この論文では、ジメチルジクロロジランの特性、生産プロセス、アプリケーションエリア、およびその開発動向について詳しく説明します。

I.ジメチルジクロロシランの物理化学的特性と反応特性

ジメチルディクロロジランは、刺激的な臭気を持つ無色または淡黄色の透明な液体です。その主な物理的および化学的特性は次のとおりです。

分子量：129.06 g/mol

沸点：70°C

融点：-76°C

密度：1.06 g/cm³（20°C）

屈折率：1.4023（20°C）

引火点：-1°C

溶解度：ベンゼン、エーテルおよびその他の有機溶媒に容易に溶け、水で急速に分解されます。

ジメチルディクロロジランには、その分子構造に2つの活性塩素原子が含まれており、非常に反応性があります。 一般的なタイプの反応は次のとおりです。

加水分解： 水と反応して、ジメチルディシラノールと塩化水素を形成します。ジメチルディシラノールは不安定であり、さらに重合してジメチルシロキサンまたは環状ジメチルシロキサンを形成します。これは、シリコンオイルとゴムの合成における重要なステップです。

アルコール分析： アルコールと反応して、ジメチルディアルコキシサイランを形成します。この反応は、特定の特性を持つシリコンポリマーを調製するために使用できます。

アンモノリシス： アンモニアまたはアミンと反応して、ジメチルジアミノシランを形成します。

グリニャード試薬と反応する： Grignard試薬と反応して新しい有機群を導入し、それによって化学構造を変えます。

金属アルコール塩との反応： 金属アルコール塩と反応して、触媒または中間体として使用できる金属アルコール置換シランを形成します。

それは、その高い反応性によるものであり、ジメチルディクロロシランが重要なオルガンシリコン中間体としてのさまざまなオルガンシリコン産物の合成に関与しています。

ii。合成プロセスと技術の進歩

1。産業合成ルート

直接合成（Rochow Method）

原材料： シリコンパウダー（SI）、クロロメタン（Ch₃Cl）

リアクティブ：

プロセスパラメーター：

温度： 280-320°C

プレッシャー： 大気からわずかにポジティブ

触媒： 銅粉末または銅亜鉛合金（変換> 85％）

副産物管理

共生成されたメチルトリクロロシラン（Ch₃Sicl₃）は、蒸留分離によって精製される約10〜15％を占めています。

2。グリーンプロセスの革新

電気化学統合：

非プロトン溶媒中のクロロメタンによるシリコンの電気分解により、反応温度が200°Cになり、エネルギー消費量が35％低下します。

流動化ベッドの最適化：

シリカ粉末の使用率は、多段階の流動床炉（特許取得済みのワッカーケミー技術）で92％に増加します。

iii。コアアプリケーション領域

1。シリコン産業の構成ブロック

シリコンオイルとシリコンゴム：

加水分解および凝縮して、高温グリース（温度抵抗-50〜250°C）および医療カテーテル（生体適合性認証）に使用されるポリジメチルシロキサン（PDMS）を形成します。

ダウコーニングシリコンラバーシールは、20年以上の老化した生活を送っています。

シリコンの準備：

フェニルクロロシランと共溶解して、航空宇宙導体コーティング用の高温耐性（> 400°C）絶縁樹脂を合成しました。

2。表面処理と機能材料

グラスファイバートリートメント：

ガラス繊維とエポキシ樹脂の間の界面結合を強化するためにジメチルディメトキシシランに由来します（層間せん断強度 +40％）。

風力タービンブレード用の中国ジュシグループのガラス繊維、疲労寿命は25年に増加しました。

ナノ材料の修正：

日焼け止めで使用するために二酸化チタン（TIO₂）の表面を修正します（SPFの30％の増加、ホワイトニングなし）。

ゴム複合材料の電気伝導率を高めるために、モディカンバーナノチューブ（体積抵抗率は10³ω-cmまで）。

3。電子機器および半導体産業

フォトレジスト添加物：

サブ7NMプロセス（TSMC EUVテクノロジー検証）の強化されたフォトレジストエッチング耐性。

チップカプセル化材料：

熱膨張係数（CTE）を15 ppm/°C（Intelパッケージングソリューション）に減らすための低ストレスシリコンゲルの調製。

4。環境およびエネルギー技術

VOCS吸着材料：

トルエン吸着能力を備えた合成多孔質シリカベースの吸着剤> 250 mg/g（BASF工業用排気ガス処理システム、ドイツ）;

li-ionバッテリーダイアフラムコーティング：

ダイアフラムの200°Cへの耐熱性の強化と熱暴走の抑制（Ningde Times High Safety Battery Technology）。

5。医薬品および

薬物担体の合成：

pH制御放出のためのメソポーラスシリカ薬物充填粒子の調製（薬物負荷率> 20％、放出精度±5％）;

農薬相乗薬：

40％高い葉の付着性を持つ修飾グリホサート粒子（Syngentaフィールドトライアルデータ）。

IV。ジメチルディクロロジランの開発動向

科学技術の継続的な進歩とアプリケーション分野の継続的な拡大に伴い、ジメチルジクロロジランの開発は次の傾向を示しています。

グリーン生産プロセスの開発： 従来の直接生産プロセスは、環境に汚染を引き起こす塩素化アルカンなど、いくつかの有害な副産物を生成します。したがって、新しい触媒の使用、反応条件の最適化、副産物のリサイクルなどのグリーン生産プロセスの開発は、開発の将来の方向です。

高性能シリコン製品の研究開発： 材料のパフォーマンスに関するさまざまな産業の要件が改善され続けているため、シリコン製品のパフォーマンスもより高い要件を提案しています。したがって、アプリケーションのさまざまな領域のニーズを満たすために、高温抵抗、腐食抵抗、導電性、難燃性などの特別な機能を備えた高性能シリコン製品を開発する必要があります。

拡張アプリケーションフィールド： シリコン製品は、優れたパフォーマンスでますます多くのフィールドで使用されています。たとえば、新しいエネルギーの分野では、シリコンを使用してソーラーパネル用のカプセル化材料を製造できます。バイオメディシンの分野では、シリコンを使用して、薬物などのゆっくりとしたリリースシステムを製造できます。

洗練されたカスタマイズされた生産： 市場での競争の強化に伴い、顧客は個別の製品に対するより高い要求を持っています。したがって、さまざまな顧客の特定のニーズを満たすために、ジメチルジクロロジランの洗練されたカスタマイズされた生産を実現する必要があります。

インテリジェントプロダクション： 自動化制御システム、人工知能、その他の技術を導入して、生産プロセスの知能を実現し、生産効率を改善し、生産コストを削減し、製品の品質の安定性を確保します。

V.要約

シリコン産業の重要な基礎として、ジメチルディクロロジランは多くの分野で重要な役割を果たしています。科学技術の継続的な進歩とアプリケーション分野の拡大により、ジメチルジクロロシランは将来さらに重要な役割を果たします。継続的なイノベーションと開発を通じて、さまざまな産業の発展により大きな貢献をするために、優れたパフォーマンスを備えたより多くのシリコン製品を開発できます。 Dimethyldichlorosilaneは、将来より広範なアプリケーションの見通しを示すことを期待しています。

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