メチルシリシ酸（HC-QM6094）

I.メチルシリック酸の化学的特性と構造分析

   メチル材料（1-メチルシリコン樹脂）としても知られるメチルシリン酸（メチルシリック酸）は、加水分解、洗浄、遠心脱水により1-メチルトリクロロシランから精製されます。優れた疎水性特性があります。この製品は、一般的な酸性度が1％未満、水分が40％未満の白い粉っぽい固体です。

   スケルトンとしてシリコンを備えたオルガンシリコン化合物として、メチル（CH3）およびヒドロキシル（OH）グループを含むため、近年、ますます注目を集めています。無機シリコーン化合物の安定性と有機化合物の反応性の両方を備えているため、多くの分野で独自の用途の可能性を示します。この論文では、メチルシリック酸の構造的特性、合成方法、特性、および建築材料、化粧品、生物医学、およびその他の新興分野での幅広い用途について説明し、その将来の開発の方向性を楽しみにしています。

   その化学式は、有機酸の重要な枝に属するch₃-si（oh）₃として表現できます。伝統的な無機珪藻酸（h₄sio₄）と比較して、 そのユニークなメチル官能基は、次の特性を付与します。

疎水性と親油性： メチル基は表面エネルギー（約25 mn/m）を減らし、疎水性フィルムを簡単に形成することができます。

熱安定性： 最大250°C以上の分解温度（TGAデータ）;

反応性： ヒドロキシル基（-OH）は、凝縮反応に関与して、3次元ネットワーク構造を形成できます。

合成パス：

直接合成： メチルトリクロロジラン（Ch₃SICl₃）は加水分解されてメチルシリン酸を生成します。

ch₃sicl₃ +3h₂o→ch₃si（oh）₃ + 3hcl

ch₃sicl₃ +3h₂o→ch₃si（oh）₃ + 3hcl

ソルゲル方法： pH（2-4）と温度（60-80°C）を制御することにより、メチルシリケートナノ粒子の制御された調製。

ii。技術指標：

iii。メチルシリン酸のコア用途領域

1。建築材料：長期にわたる防水性と耐衝撃性コーティング

メチルシリン酸は、コンクリート、石積み、石、その他の材料の防水、耐候性、汚れ抵抗性を改善できる建設材料の表面処理剤として広く使用されています。材料の細孔に浸透し、材料内のヒドロキシル基と反応して密な保護層を形成することができます。さらに、メチル糸状酸は、セメントベースの材料の添加物として使用して、初期の強度と耐久性を改善することができます。

防水メカニズム：ケイ酸メチルはCa（OH）と反応し、コンクリートで疎水性カルシウムケイ酸塩ネットワークを生成します。

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

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

適切な場合：

BASF Masterseal 9100、ドイツ： 横断橋で使用される浸透水忌避剤、塩素イオン透過性は90％減少しました。

中国の3つの渓谷ダムの修理プロジェクト： ケイ酸塩メチルベースの材料による亀裂の修復、45 MPaに回復した圧縮強度。

2.電子材料：誘電層と包装保護

メチルシリケートは、デバイスの信頼性とパフォーマンスを向上させるために、半導体デバイスのパッシベーションと絶縁層として使用できます。また、低誘電率の一定材料を準備して、送信速度を高め、電子デバイスの消費電力を削減するために使用することもできます。

アプリケーションの利点：

誘電率（k = 2.8）は、従来のsio₂（k = 3.9）の誘電率よりも低く、信号損失が減少します。

水分抵抗（接触角110°）は、回路の酸化を防ぎます。

適切な場合：

Intelの14nmプロセス： メチルシリケート由来の材料を含む18％低いチップ電力消費量は、層間誘電体（ILDS）として;

Samsung Flexible OLEDスクリーン： メチルシリケートコーティングにより、曲げ寿命は200,000回を超えることができます（IPC-6013標準）

3。化粧品：フィルム形成エージェントとスキンフィールの変更

化粧品では、メチルシリン酸は保湿剤、膜形成剤、および粘土として使用されます。皮膚からの水分の損失を防ぎ、肌に潤いを与えるために、通気性と良好な保護フィルムを形成できます。また、化粧品の拡散性と安定性も向上します。いくつかの研究では、メチルシリン酸も皮膚のコラーゲンの合成を促進し、アンチエイジング効果があることが示されています。

技術的なハイライト：

スキンケア製品の保持力を高めるために、ケラチンと水素結合を形成します（最大12時間メイクを保持）。

ガス透過性は、従来のシリコーンオイルよりも優れています（水蒸気透過率300g/m²-24h以上）。

適切な場合：

基礎のブランド： メチルシリケート誘導体が追加されて、「逆吸性および非詰まりにくいにきび」の効果を実現します。

ブランドエッセンス： メチルシリケートマイクロカプセル化の遅延テクノロジーを利用して、有効成分経皮速度は3倍増加します。

4。環境材料：重金属の吸着と汚染防止

機能的メカニズム：

表面ヒドロキシル基は、120 mg/gの吸着能力との配位反応で、重金属イオン（PB²⁺、Cd²⁺など）と反応します。

3次元ネットワーク構造には、有機汚染物質を分解するために、光触媒材料（TiO₂など）をロードできます。

適切な場合：

Toray MSC-200： 99.7％の鉛除去を伴う産業廃水処理のためのメチルシリケート修飾活性炭。

ティンゥア大学の研究チーム： 98.5％のPM2.5ろ過効率を達成するために、メチルシリケート/酸化グラフェン複合材料を開発しました（EN 149標準）。

IV.メチルシリック酸の将来の開発動向：高性能と持続可能性に向けられています

科学と技術の継続的な進歩により、糸状酸メチルの応用分野は拡大し続け、その発達動向は主に次の側面に反映されています。

高性能： ハイエンドアプリケーションのニーズを満たすために、より高い純度、より高い反応性、より高い安定性を持つメチルシリック酸製品の研究開発。

機能化： さまざまな官能基を導入することにより、メチルシリコン酸が電気伝導率、光学活性、生体適合性などのより豊富な機能を与え、スマート材料と生物医学の分野での応用を拡大します。

複合： 相乗効果を備えた複合材料を調製し、その包括的なパフォーマンスを改善するために、他の材料を備えた複合メチル珪酸。たとえば、シリコン酸メチルとナノ材料の複合材料は、高強度、高靭性、耐摩耗性を高く調製できます。

緑化： 環境への影響を減らすために、メチルシリン酸を調製するより環境に優しい持続可能な方法を開発します。たとえば、バイオマス原料を利用したり、より環境に優しい溶剤を使用したりします。

カスタマイズ： さまざまなアプリケーションに従って個々のニーズを満たすために、特定の構造とプロパティを使用したメチルシリケート製品の設計と準備をカスタマイズします。

V.課題と将来の傾向

環境に優しい合成プロセス：

HCL副産物を減らすための溶媒のない緑色の合成方法（例：超臨界共媒介反応）の開発。

機能化された変更：

生体適合性アプリケーションを拡大するために、アミノ群やエポキシ基などの機能グループ（たとえば、Ch₃SI（OH）₂-NH₂）の導入。

インテリジェントアプリケーション：

適応コーティング用の光/熱応答性メチルシリケート材料（例：アゾベンゼン修飾子）。

ⅵ。結論の発言

独自の「有機無機ハイブリダイゼーション」特性を備えたメチルシリケートは、伝統的な建築材料分野から高精度の科学技術の分野に浸透しています。兆ドルの電子工業から生命と健康の分野まで、分子設計の無限の可能性は、材料科学の革命を促進し続けます。将来的には、グリーン化学とナノテクノロジーの統合により、メチルシリケートは学際的な革新の中心的なハブになる可能性があります。

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