Chloorsilanen zijn chemische verbindingen waarvan het molecuul een siliciumatoom bevat gebonden aan ten minste één chlooratoom. Het siliciumatoom vormt maximaal vier bindingen en kan naast chloor ook gebonden zijn aan waterstof- of alkylgroepen.
Verkrijgen van chloorsilanen en siloconproducten
Chloorsilanen zijn reactieve chemische verbindingen die op industriële schaal worden geproduceerd door silicium te laten reageren met chloormethaan onder invloed van hoge temperaturen en met behulp van koperkatalysatoren. Dit proces vindt plaats in reactoren. Als resultaat van het proces wordt een ruw mengsel van meerdere vloeibare chloorsilanen verkregen, die door middel van destillatie worden gescheiden. Op deze manier verkregen chloorsilanen zijn bouwstenen waaruit verschillende siliconenstoffen worden geproduceerd. De volgende soorten methylchloorsilanen worden gebruikt voor de productie van siliconen: trimethylchloorsilaan, dimethyldichloorsilaan en methyltrichloorsilaan. Basische siliconenproducten (oliën, rubbers, harsen) worden verkregen door de hydrolyse- en polycondensatiereacties van chloorsilanen. De structuur van deze producten kent vier verschillende groepen, afhankelijk van het type chloorsilanen dat wordt gebruikt.
Chloorsilanen gebruikt op industriële schaal
Verbindingen die van groot belang zijn onder chloorsilanen zijn methylchloorsilanen en in het bijzonder dimethylchloorsilanen. Het zijn monomere tussenproducten die worden gebruikt bij de productie van siliconenpolymeren, evenals coatings voor silicium- en glasoppervlakken. Industrieel gebruikte chloorsilanen omvatten ook fenylchloorsilanen, vinylchloorsilanen, tetrachloorsilanen (ook bekend als siliciumtetrachloride) en trichloorsilanen. Het productportaal van PCC Group omvat siliciumtetrachloride en ultrazuiver siliciumtetrachloride . Het zijn kleurloze vloeistoffen met een karakteristieke, scherpe geur. Ze beschadigen metalen en weefsels wanneer ze in contact komen met vocht. Ze zijn compatibel met chemische verbindingen zoals: tolueen, benzeen, chloroform, tetrachloorkoolstof, petroleumether, ether en zoutzuur . Ze zijn echter niet explosief en ondergaan geen oxidatie. Siliciumtetrachloride wordt onder meer gebruikt als de belangrijkste grondstof bij de productie van pyrogeen kiezelzuur. Deze verbinding is de voorloper bij de productie van halfgeleiders en siliciummetaal. Ultrazuiver siliciumtetrachloride met een zeer hoge zuiverheid van 99,9999%wordt gebruikt bij de productie van optische vezels, halfgeleiders, siliciumanoden of in fotovoltaïsche cellen voor de productie van zonnepanelen.
Chloorsilaan reactiviteit
Het karakteristieke kenmerk van alle chloorsilanen is hun hoge reactiviteit met lucht- of watervochtigheid, wat resulteert in de productie van waterstofchloride. Bovendien produceren trichloorsilanen en methyldichloorsilanen tijdens dergelijke reacties brandbare, gasvormige waterstof en gevaarlijke residuen. Wanneer chloorsilanen niet worden blootgesteld aan contact met water, kunnen ze worden opgeslagen in koolstofstalen tanks en vaten.
