構造がパフォーマンスを決定します！ 3-イソシアネートプロピルトリメトキシリアン（HC-IM6314）の構造、パフォーマンス、アプリケーション、および革新的な応用の詳細な分析

ⅰ。製品の紹介

化学名： 3-イソシアン酸プロピルトリメトキシリアン

英語名： 3-イソシアナトプロピルトリメトキシラン

分子式： C 7 H 15 No 4 Si

分子量： 205.2

CAS NO。： 15396-00-6

化学構造：

-

国内および外国のブランドとサプライヤー：

製品ブランド	外国のサプライヤー
A-Link 35	瞬間的なパフォーマンス資料
GF40	ワッカー
KBM-9007	シンエツ
Sisib®PC2720	Sisib Silicone

1. 3-イソシアン酸プロピルトリメトキシリアンの構造特性：

 

イソシアネートグループ（-NCO）： 分子の一方の端には、有機物のヒドロキシルまたはアミノ基との添加反応を起こし、反応性が高い活性イソシアネート基が含まれています。

トリメトキシシラングループ（-si（och3）3）： 分子のもう一方の端はトリメトキシシラン基であり、無機材料（ガラスや金属酸化物など）の表面にヒドロキシル基との凝縮反応を起こし、安定したシリコン酸素結合を形成することができます。

プロピルリンカー： イソシアネート群とトリメトキシシラングループはプロピル鎖によって接続されており、ある程度の分子の柔軟性を提供します。

分子スケルトン： ch₃o- si（-och₃））₂ - （ch₂））₃-NCO

3次元構造特性：

イソシアネートグループ： 強い極性と高い反応性。

シラングループ： 加水分解と凝縮により、材料の表面に強い結合を形成します。

プロピルチェーン： 有機群と無機グループの間の橋渡しを提供し、材料の柔軟性と互換性を向上させます。

物理的特性：

索引	典型的な値
外観	無色の透明な液体
密度（ρ20）、g/cm3	1.080
沸点（760 mmHg）、℃	210
屈折率（ND25）	1.4150-1.4250

ⅱ。 3-イソシアン酸プロピルトリメトキシシランの溶解度：

化学構造による溶解度に影響する要因

イソシアネートグループ（-NCO）：

これは極性官能基であり、他の極性溶媒（ケトン、エステル、アルコールなど）と強い分子間力を形成できます。したがって、極性有機溶媒には良好な溶解度があります。

しかし、イソシアネート群は水と容易に反応して尿素群を形成するため、水への溶解度は限られており、水分との接触を避ける必要があります。

トリメトキシシラングループ（-si（och₃）₃）：

トリメトキシシラン基はシリコン構造の一部であり、加水分解してシラノールを形成することができます。特定の親水性がありますが、加水分解後にその溶解度は低下します。

アルコールはメトキシ群と相互作用できるため、アルコール溶媒への溶解度が向上します。

プロピルチェーン：

特定の疎水性を提供し、分子の全体的な極性に影響を与え、一部の低極性溶媒に特定の溶解度を示します。

したがって、その溶解度は次のように説明できます。

よく可溶な溶媒：

アセトン、トルエン、酢酸エチル、アルコール（メタノール、エタノール、イソプロパノールなど）などの極性有機溶媒。

シクロヘキサンやN-ヘキサンなどの非極性有機溶媒（溶解度が低いが、それでもやや互換性がある）。

溶媒の溶解度が制限されていないか、溶解度がありません：

水：水への溶解度は非常に低いですが、イソシアネート群は水と反応して二酸化炭素と尿素化合物を形成します。

ジメチルスルホキシド（DMSO）やN、N-ジメチルホルムアミド（DMF）などの強い極性溶媒：それらは可溶性ですが、イソシアネート群と反応する可能性があります。

使用のためのメモ：

加水分解や反応の故障を防ぐために、水や水分との長時間の接触を避けてください。

溶解するときは、乾燥した無水有機溶媒を選択し、低湿度環境で動作します。

ⅲ。 3-イソシアン酸プロピルトリメトキシリアンの作用メカニズム

その構造におけるイソシアネート群（-NCO）とトリメトキシシラン群（-si（och₃）₃）の二重化学反応性には、主に次の2つの側面が含まれます。

1.イソシアネート群の反応メカニズム

コア反応特性：イソシアネート群（-NCO）は、活性水素（アルコール、アミン、カルボン酸、フェノールなど）を含む化合物と容易に反応して安定した共有結合を形成する非常に反応性のある官能基です。

主な反応：

アミンとの反応：尿素化合物を産生します。

-NCO +R-NH₂→r-nh-c（= o）-nh-r '

アルコールとの反応：ウレタン（ポリウレタン）構造を生成します。

-NCO+R-OH→R-O-C（= O）-R '

水との反応：湿った環境で急速に加水分解し、二酸化炭素を放出します。

-NCO+H。₂o→r-nh+co₂↑

2。トリメトキシシラン基の反応メカニズム

コア反応特性：トリメトキシシラン基は、水の存在下で加水分解してシラノール（-si-OH）を形成できます。シラノールは、無機表面上の他のシラノールまたはヒドロキシル基で凝縮してシリコン酸素結合（SI-O-SI）を形成し、それにより無機材料の表面に結合することができます。

主な反応：

1）加水分解反応： -si（och₃））₃+3H₂o→-si（ああ）₃+3ch₃おお

2）凝縮反応： -si（oh）з+ho-si→-si-o-si-+h₂o

3。全体的な作用メカニズム

二機能性ブリッジ接続：

分子は、両端の官能基を通じて有機相と無機の相の組み合わせを実現します。

1）イソシアネート群は、有機材料（ポリマー、樹脂など）の活性群と反応して、安定した化学結合を形成します。

2）トリメトキシシラン基は、加水分解と凝縮により、無機材料（ガラス、セラミック、金属酸化物など）の表面と強い結合を形成します。

インターフェイスの変更：

この化合物は、有機材料と無機材料の間の界面結合力を強化し、複合材料の機械的特性、熱安定性、水分耐性を改善するために、シランカップリング剤として使用できます。

4。実際のアプリケーションの原則

コーティングと接着剤：基質、コーティング、接着層の間の接着を改善するための結合剤として使用されます。

複合材料：ガラス繊維強化複合材料の界面結合強度の改善。

ポリウレタン修飾：ポリウレタン材料の機能化に使用されて、材料の気象抵抗と機械的特性を改善します。

ⅳ。応用：

 

機能的なシランカップリング剤として、3-イソシアン酸プロピルトリメトキシランは、主に有機材料と無機材料の間の界面特性を改善するために使用されます。その従来の用途には次のものがあります。

コーティングと接着剤：

接着プロモーターとして、ガラス、金属、セラミックなどの無機表面のコーティングまたは接着層の接着を強化します。

特にポリウレタンコーティングとエポキシ樹脂システムでは、イソシアネート群は活性水素と反応して界面結合を改善します。

3-イソシアン酸プロピルトリメトキシシランの革新的なアプリケーション：

機能材料と高度な製造技術の開発により、新しい分野での3-イソシアン酸プロピルトリメトキシランの適用は拡大し続けています。

ナノコンポジット：

ナノフィラーの修飾に適用されるナノシリカ、ナノアルミナなどは、カップリング剤の作用により高性能複合材料を準備することにより、ポリマーマトリックスに均等に分散します。

3D印刷資料：

3D印刷樹脂システムでは、印刷された層と完成製品の機械的特性との間の結合強度を改善するためのアクティブ添加剤として使用されます。

生物医学的資料：

整形外科インプラントの表面修飾など、生体材料と金属インプラントの間の結合を強化する機能的コーティングの一部として。

新しいエネルギー分野：

リチウムバッテリー分離器または電解質コーティングに適用して、界面の安定性と耐熱性を改善し、バッテリーサイクルの寿命と安全性能を向上させます。

高温耐性複合材料：

航空宇宙および高温シーリング材料では、材料の高温および低温抵抗と熱酸化安定性を改善するための修飾子として使用されます。

スマート機能コーティング：

セルフクリーニング、抗fouling、抗菌性などの特別な機能的コーティングの調製に使用され、コーティングと基質の間の強い結合は、結合剤を通じて達成されます。

環境に優しい素材：

低VOC（揮発性有機化合物）環境に優しいコーティングを開発するために使用されるために、建設性能と環境への親しみやすさを最適化します。

新しい光学材料：

光透過率を高め、光学特性の安定性を改善するために、光学樹脂材料で使用され、高性能レンズとディスプレイコンポーネントの作成に適しています。

複合材料：

ガラス繊維強化プラスチック（FRP）およびミネラルフィラー強化複合材料で使用して、無機フィラーと有機樹脂の間の界面結合を改善し、機械的強度と耐久性を高めます。

エラストマーとシーラント：

ポリウレタンエラストマーとシーラントで使用されるため、カップリング効果を介してさまざまな基質への耐摩耗性、柔軟性、癒着を高めることができ、それにより製品のシーリングと耐久性が向上します。

プラスチック修正：

ポリオレフィンやポリアミドなどの修正されたポリマーは、結合剤の作用を通じて湿度の高い環境で耐久性と機械的特性を改善し、その応用範囲を拡大することができます。

テキスタイルと紙処理：

これは、繊維繊維または紙面の接着と涙抵抗を高めるために使用されます。カップリング剤の治療により、繊維または紙とコーティング、接着剤、その他の材料間の結合強度を改善し、それにより製品の耐久性と美学が改善されます。

ⅴ。最終的な考え

3-イソシアン酸プロピルトリメトキシリアンは、独自の化学活性のために従来のアプリケーションで重要な役割を果たしており、最新の技術によって推進されているため、新しいエネルギー、スマートマテリアル、ナノテクノロジー、その他の分野における革新的なアプリケーションの大きな可能性があります。この機能的なシランは、材料のパフォーマンスを改善し、材料用途の範囲を拡大するための重要なツールとなっており、複数の産業の開発に強力なサポートを提供しています。

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