구조는 성능을 결정합니다! 3- 이소시아네이트 프로필 트리 메 톡시 실란의 구조, 성능, 응용 및 혁신적인 응용에 대한 심층 분석 (HC-IM6314)

ⅰ. 제품 소개

화학 이름 : 3- 이소시아네이트 프로필 트리 메 톡시 실란

영어 이름 : 3- 이소 시아나토 프로필 트리 메 톡시 실란

분자식 : C 7 H 15 No 4 Si

분자량 : 205.2

cas no. : 15396-00-6

화학 구조 :

-

국내 및 외국 브랜드 및 공급 업체 :

제품 브랜드	외국 공급 업체
A-Link 35	순간적인 성능 재료
GF40	WACKER
KBM-9007	신 에츠
SISIB® PC2720	시브 실리콘

1. 3- 이소시아네이트 프로필 트리 메 톡시 실란의 구조적 특성 :

 

이소시아네이트 그룹 (-NCO) : 분자의 한쪽 끝은 활성 이소시아네이트 그룹을 함유하며, 이는 유기물의 하이드 록 실 또는 아미노 그룹과의 첨가 반응을 겪고 높은 반응성을 갖는다.

Trimethoxysilane 그룹 (-SI (OCH3) 3) : 분자의 다른 쪽 끝은 트리 메 톡시 실란 그룹으로, 무기 재료 (예 : 유리 및 금속 산화물)의 히드 록 실기와의 축합 반응을 겪을 수있어 안정적인 실리콘-산소 결합을 형성 할 수있다.

프로필 링커 : 이소시아네이트 그룹과 트리 메 톡시 실란 그룹은 프로필 사슬에 의해 연결되어 분자 유연성을 제공한다.

분자 골격 : ch₃O- Si (-och₃))₂-(ch₂))₃-NCO

3 차원 구조적 특성 :

이소시아네이트 그룹 : 강한 극성과 높은 반응성.

실란 그룹 : 가수 분해 및 응축을 통해 물질 표면에 강한 결합을 형성합니다.

프로필 체인 : 유기 및 무기 그룹 사이의 다리를 제공하여 재료의 유연성과 호환성을 향상시킵니다.

물리적 특성 :

색인	전형적인 가치
모습	무색 투명한 액체
밀도 (ρ20), g/cm3	1.080
끓는점 (760 mmhg), ℃	210
굴절률 (ND25)	1.4150-1.4250

ⅱ. 3- 이소시아네이트 프로필 트리 메 톡시 실란의 용해도 :

화학 구조로 인한 용해도에 영향을 미치는 요인

이소시아네이트 그룹 (-NCO) :

극성 기능 그룹이며 다른 극성 용매 (예 : 케톤, 에스테르 및 알코올)와 강한 분자간 힘을 형성 할 수 있습니다. 따라서, 극성 유기 용매에서는 용해도가 우수합니다.

그러나, 이소시아네이트 그룹은 물과 쉽게 반응하여 요소 그룹을 형성하므로 물의 용해도가 제한되어 있으며 수분과의 접촉을 피해야합니다.

Trimethoxysilane Group (-si (och₃) ₃) :

트리 메 톡시 실란 그룹은 실리콘 구조의 일부이며 실라놀을 형성하기 위해 가수 분해 될 수있다. 그것은 일정한 친수성을 가지고 있지만 가수 분해 후 용해도가 감소합니다.

알코올은 메 톡시 그룹과 상호 작용할 수 있기 때문에 알코올 용매에서 용해도가 더 우수합니다.

프로필 체인 :

그것은 특정 소수성을 제공하고, 분자의 전체 극성에 영향을 미치며, 일부 저극성 용매에서 특정 용해도를 나타냅니다.

따라서 용해도는 다음과 같이 설명 할 수 있습니다.

잘 가용성 용매 :

아세톤, 톨루엔, 에틸 아세테이트, 알코올 (예 : 메탄올, 에탄올, 이소프로판올)과 같은 극성 유기 용매.

사이클로 헥산 및 N- 헥산과 같은 비극성 유기 용매 (약한 용해도이지만 여전히 다소 호환).

용매의 용해도가 제한적이거나 없음 :

물 : 물의 용해도는 매우 낮지 만, 이소시아네이트 그룹은 물과 반응하여 이산화탄소 및 우레아 화합물을 형성합니다.

디메틸 설폭 사이드 (DMSO) 및 N, N- 디메틸 포름 아미드 (DMF)와 같은 강한 극성 용매 : 가용성이지만 이소시아네이트 그룹과 반응 할 수 있습니다.

사용을위한 메모 :

가수 분해 및 반응 실패를 방지하기 위해 물이나 수분과의 장기간 접촉을 피하십시오.

용해시, 건조한 무수 유기 용매를 선택하고 저축 환경에서 작동합니다.

ⅲ. 3- 이소시아네이트 프로필 트리 메 톡시 실란의 작용 메커니즘

이소시아네이트 그룹 (-NCO) 및 트리 메톡 시실란 그룹 (-SI (OCH ₃) ₃)의 이중 화학 반응성은 주로 다음 두 가지 측면을 포함한다.

1. 이소시아네이트 그룹의 반응 메커니즘

핵심 반응 특성 : 이소시아네이트 그룹 (-NCO)은 활성 수소 (예 : 알코올, 아민, 카르 복실 산, 페놀 등)를 함유하는 화합물과 쉽게 반응하여 안정적인 공유 결합을 형성하는 고도로 반응성이 높은 기능 그룹입니다.

주요 반응 :

아민과의 반응 : 우레아 화합물을 생산합니다.

-NCO +R-NH₂→ r-nh-c (= o) -nh-r '

알코올과의 반응 : 우레탄 (폴리 우레탄) 구조를 생성합니다.

-NCO+R-OH → R-O-C (= O) -r '

물과의 반응 : 습한 환경에서 빠르게 가수 분해되어 이산화탄소를 방출합니다.

-nco+h₂O → R-NH+CO₂ ↑

2. Trimethoxysilane 그룹의 반응 메커니즘

핵심 반응 특성 : 트리 메 톡시 실란 그룹은 물이 존재할 때 가수 분해되어 실라놀 (-SI-OH)을 형성 할 수 있습니다. 실라놀은 무기 표면의 다른 실라놀 또는 하이드 록실기와 응축하여 실리콘-산소 결합 (SI-O-SI)을 형성하여 무기 물질의 표면에 결합 할 수있다.

주요 반응 :

1) 가수 분해 반응 : -si (och₃))₃+3H₂o → -si (OH)₃+3ch₃오

2) 축합 반응 : -si (OH)+ho-ho-ho-si → -si-o-si-+h₂o

3. 전반적인 행동 메커니즘

이작 용도 브리지 연결 :

분자는 양쪽 끝에서 기능 그룹을 통한 유기 및 무기상의 조합을 실현합니다.

1) 이소시아네이트 그룹은 유기 물질 (예 : 폴리머, 수지 등)에서 활성 그룹과 반응하여 안정적인 화학 결합을 형성합니다.

2) Trimethoxysilane 그룹은 가수 분해 및 응축을 통해 무기 재료 (예 : 유리, 세라믹, 금속 산화물 등)의 표면과 강한 결합을 형성합니다.

인터페이스 수정 :

이 화합물은 유기 및 무기 물질 사이의 계면 결합력을 향상시키고 복합 재료의 기계적 특성, 열 안정성 및 수분 저항을 향상시키기 위해 실란 커플 링제로서 사용될 수있다.

4. 실제 응용 분야의 원칙

코팅 및 접착제 : 기판, 코팅 및 접착제 층 간의 접착력을 개선하기 위해 커플 링 제로서 사용됩니다.

복합재 : 유리 섬유 강화 복합재의 계면 결합 강도 향상.

폴리 우레탄 변형 : 물질의 기상 저항 및 기계적 특성을 개선하기 위해 폴리 우레탄 재료의 기능화에 사용됩니다.

ⅳ. 애플리케이션:

 

기능성 실란 커플 링 제로서, 3- 이소 시아 네이트 프로필 트리 메 톡시 실란은 주로 유기 및 무기 물질 사이의 계면 특성을 개선하는데 주로 사용된다. 전통적인 용도는 다음과 같습니다.

코팅 및 접착제 :

접착 프로모터로서 유리, 금속 및 세라믹과 같은 무기 표면의 코팅 또는 접착제 층의 접착력을 향상시킵니다.

특히 폴리 우레탄 코팅 및 에폭시 수지 시스템에서, 이소시아네이트 그룹은 활성 수소와 반응하여 계면 결합을 향상시킨다.

3- 이소시아네이트 프로필 트리 메 톡시 실란의 혁신적인 응용 :

기능성 재료 및 고급 제조 기술의 개발로 인해 새로운 분야에서 3- 이소 시아나이트 프로필 트리 메 톡시 실란의 적용은 계속 확장되고있다.

나노 복합체 :

나노 필러 변형에 적용되는 나노-실리카, 나노 알루미나 등은 고성능 복합 재료를 제조하기 위해 커플 링 제의 작용을 통해 중합체 매트릭스에 균일하게 분산된다.

3D 프린팅 재료 :

인쇄 된 층과 완제품의 기계적 특성 사이의 결합 강도를 향상시키기 위해 활성 첨가제로서 3D 프린팅 수지 시스템에 사용됩니다.

생의학 자료 :

정형 외과 임플란트의 표면 변형과 같은 생체 물질과 금속 임플란트 사이의 결합을 향상시키기위한 기능적 코팅의 일부로서.

새로운 에너지 분야 :

리튬 배터리 분리기 또는 전해질 코팅에 적용되어 인터페이스 안정성 및 내열성을 향상시키고 배터리주기 수명 및 안전 성능을 향상시킵니다.

고온 저항성 복합 재료 :

항공 우주 및 고온 밀봉 재료에서, 이는 재료의 고온 저항 및 열 산화 안정성을 개선하기위한 개질제로 사용됩니다.

스마트 기능 코팅 :

자가 청소, 항-분류 및 항균성과 같은 특수 기능적 코팅의 제조에 사용되며, 코팅과 기질 사이의 강한 결합은 커플 링 제를 통해 달성된다.

환경 친화적 인 재료 :

건축 성능과 환경 친화 성을 최적화하기 위해 낮은 VOC (휘발성 유기 화합물) 환경 친화적 인 코팅을 개발하는 데 사용됩니다.

새로운 광학 재료 :

광 전달을 향상시키고 광학 특성의 안정성을 향상시키기 위해 광학 수지 재료에 사용되며, 고성능 렌즈 및 디스플레이 구성 요소를 만드는 데 적합합니다.

복합 재료 :

유리 섬유 강화 플라스틱 (FRP) 및 미네랄 필러 강화 복합 재료에 사용되어 무기 충전제와 유기 수지 사이의 계면 결합을 개선하고 기계적 강도 및 내구성을 향상시킵니다.

엘라스토머 및 실란트 :

폴리 우레탄 엘라스토머 및 실란트에 사용되면 커플 링 효과를 통해 내마모성, 유연성 및 다양한 기판에 대한 접착력을 향상시켜 생성물의 밀봉 및 내구성을 향상시킬 수 있습니다.

플라스틱 수정 :

폴리올레핀 및 폴리 아미드와 같은 변형 된 중합체는 커플 링 제의 작용을 통해 습한 환경에서 내구성 및 기계적 특성에서 개선되어 응용 범위가 확대 될 수 있습니다.

섬유 및 종이 가공 :

섬유 섬유 또는 종이 표면의 접착력 및 눈물 저항을 향상시키는 데 사용됩니다. 커플 링제 처리를 통해 섬유 또는 종이 및 코팅, 접착제 및 기타 물질 사이의 결합 강도를 향상시켜 생성물의 내구성과 미학을 향상시킬 수 있습니다.

ⅴ. 최종 생각

3- 이소시아네이트 프로필 트리 메 톡시 실란은 고유 한 화학 활동으로 인해 전통적인 응용 분야에서 중요한 역할을 해왔으며 현대 기술로 인해 새로운 에너지, 스마트 재료, 나노 기술 및 기타 분야의 혁신적인 응용 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 이 기능성 실란은 재료 성능을 향상시키고 재료 적용 범위를 확장하는 데 중요한 도구가되어 여러 산업의 개발을 강력하게 지원합니다.

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