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11.06.2010Pascal Lerner / Matthias Muesmann
Einführung Müller-Rochow-Synthese - Reaktion - Fließbild - Produktverteilung - Trennung Silikone - vom Silan zum Silikon - Eigenschaften Quellen
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Herstellung von Methylchlorsilanen durch Müller-Rochow-Synthese Methylchlorsilane werden zu
Silikonherstellung benötigt Wurde 1940 zeitgleich von dem
deutschen Chemiker Richard Müller und dem US-Chemiker Eugene G. Rochow entwickelt
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Bedingungen: 250-300°C , 2-5 bar Reaktion von Silicium (min. 97% Reinheit)
mit Chlormethan unter katalytischer Wirkung von Kupfer
stark exotherme Reaktion → Temperaturkontrolle/Kühlung um
Reaktionsbedingungen zu erhalten
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3322
][Cu MeSiCl SiClMe SiClMe MeCl 2 ++ →+Si
• Fein gemahlenes Silicium und Kupfer (Korngröße zw. 45 - 250 µm) bilden die Kontaktmasse im Wirbelschichtreaktor
• Mit Kupferanteil ~20% beste Ausbeute• Einfluss des Kupfers als Katalysator nicht
eindeutig geklärt
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6
7
Me2SiCl2 MeSiCl3 Me3SiCl Polysilane0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Produktzusammensetzungder Müller Rochow- Synthese
Methylchlors i lane
%
Trennung des Produktgemisches durch fraktionierte Destillation
Ähnliche Siedepunkt erschweren eine saubere Trennung
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Name Siedepunkt [°C]3541576670
>152
Dimethylchlorsilan Me 2SiClMethyldichlorsilan MeSiHCl 2
Trimethylchlorsilan Me 3SiClMethyltrichlorsilan MeSiCl 3
Dimethyldichlorsilan Me 2SiCl 2
Polysilane
• erste Destillation in einer Kolonne mit 200 Böden
• weitere Feindestillation aufgrund ähnlicher Siedepunkte
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1.Umsetzen des Silans mit Wasser:Kettenende (CH)3SiCl + H2 O → (CH)3Si(OH) + HCl
Kettenglied (CH3)2SiCl2 + 2H2O → (CH3)2Si(OH)2 + 2HCl
Verzweigungsstelle (CH3)SiCl3 + 3H2O → (CH3)Si(OH)3 + 3HCl
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2.Polymerisation durch KondensationR3Si―OH-[HO―SiR2―OH―HO―SiR2]n―OH―HO―SiR3
→ R3Si―O[―SiR2―O―SiR2―O]n―SiR3 + (n+1)H2O
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Silikone sind chemisch und thermisch sehr beständig- Stabilität der Si―O―Si Bindung und chemische Resistenz
der Si―CH3 wird ausgenutzt Dadurch sind Silikone
- Beständig gegen höhere Temperaturen, Oxidation - hydrophob- elektrisch nicht leitend - ungiftig
Während die Silikon Produktion in Deutschland 1996 noch bei186.864 t lag, war sie 2007 schon bei 492.771 t
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Einfache unverzweigte Silikone Verwendung als
- Hydrauliköl- Schmiermittel- flüssiges Dielektrikum- Zusatz in Kosmetik- Dämpfungsmedium
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Verzweigte Silikone Verwendung als
- Dichtungsmittel- Backformen- Implantate- Schläuche
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Stark verzweigte und vernetzte Silikone
Verwendung als- Lacke- hitzebeständige Beschichtung für Küchengeräte- Gebäudeschutzmittel
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• http://data.un.org/Data.aspx?q=silicone&d=ICS&f=cmID%3a34790-5• http://www.chemiedidaktik.uni-wuppertal.de/alte_seite_du/material/silicon/herstlg/mrochow.htm• http://www.chemiedidaktik.uni-wuppertal.de/alte_seite_du/material/silicon/folie/mueller.htm• http://de.wikipedia.org/wiki/M%C3%BCller-Rochow-Synthese• http://www.google.de/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=9&ved=0CDgQFjAI&url=http%3A%2F%2Fonline-media.uni-marburg.de%2Fchemie%2Fchids%2Fdachs%2Fexpvortr%2F703Silicone_Wolf.doc&rct=j&q=m%C3%BCller-rochow-verfahren&ei=Qh_9S4jXBJqSnAOv08XQCQ&usg=AFQjCNHF-OOB87bnULcqKJ8QxC0XVEf-pg• http://www.patent-de.com/20060330/DE102004046181A1.html• http://www.seilnacht.com/Lexikon/k_silic.html• E.Riedel Anorganische Chemie Gruyter; Auflage: 7. A. (Juli 2007)
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