برای مدت طولانی، استفاده از ترکیبات سیلیکون به ترکیبات اکسیدی سیلیسیم دی اکسید یا سیلیکات ها محدود می شد. اینها اساس تولید شیشه را تشکیل می دهند، اما به عنوان سرامیک یا مصالح ساختمانی نیز پردازش می شوند.
با این حال، کشف متیل کلروسیلان ها در طول جنگ جهانی دوم، مواد اولیه را برای کلاس مواد سیلیکونی جدید در دسترس قرار داد. ساخت سیلیکون ها در دو مرحله صورت می گیرد:
- سنتز ارگانوکلروسیلان ها
- هیدرولیز یا متانولیز آلی کلروسیلان ها با چند تراکم بعدی
از نظر فنی مهم ترین آلی کلروسیلان ها متیل کلروسیلان ها هستند. برای سنتز، یک مخلوط سیلیکون/مس آسیاب شده با کلرومتان گازی در حدود 280 درجه سانتیگراد واکنش داده می شود. مخلوطی از سیلان ها تحت اثر کاتالیزوری مس تشکیل می شود.
بالاترین بازده ممکن دی متیل دی کلروسیلان دو عملکردی برای صرفه جویی در سنتز تعیین کننده است، زیرا ماده اولیه برای همه روغن های سیلیکونی، امولسیون ها و لاستیک ها است. به دلیل تفاوت کم در نقاط جوش بین سیلان ها، جداسازی آنها نیازمند تلاش تقطیر بالایی است. بسیاری از ارگانوکلروسیلان های مختلف را می توان با استفاده از کلروآلکان های دیگر به جای کلرومتان به دست آورد.
در مرحله دوم، ارگانوکلروسیلان ها ابتدا با آب یا متانول واکنش می دهند. در هیدرولیز 350 لیتر هیدروکلراید از 1 کیلوگرم دی متیل دی کلروسیلان تولید می شود، بنابراین در هنگام جابجایی احتیاط لازم است. سپس سیلانول های به دست آمده در یک پلی تراکم واکنش می دهند و پلی سیلوکسان ها یا سیلیکون ها را تشکیل می دهند.
اگر برای جدا کردن پیوندهای Si-Cl به جای آب از متانول استفاده شود، در طی متانولیز مجدداً کلرومتان تولید می شود. این محصول فرعی را می توان دوباره به کلرومتیل سیلان تبدیل کرد و در نتیجه بازیافت کرد.
ساختار و خواص
سیلیکون ها ماکرومولکول های ارگانوسیلیکن هستند که در آنها باقی مانده های آلی مختلف به اتم های سیلیکون متصل می شوند. مقاومت بالا ناشی از پایداری پیوندهای Si-O و Si-C و از باقی مانده های آلی آبگریز است. اتصال عرضی سیلوکسان ها برای خواص محصول پلیمر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این می تواند به طور خاص تحت تأثیر تعداد اتم های کلر در مولکول سیلان به عنوان ماده اولیه باشد. بسته به تعداد اتم‌های کلر، هیدرولیز یا متانولیز سیلوکسان‌های تک، دو، سه یا حتی چهار عاملی با پیوندهای Si-O تولید می‌کند که گزینه‌های اتصال عرضی متفاوتی برای واحدهای سیلوکسان دارند: