Der
letzte Schritt zum Silicon -
Hydrolyse und Polykondensation
Nachdem nun bereits ausführlich die verschiedenen Silansynthesen
beschrieben wurden, wird in diesem Punkt ausgeführt, wozu diese Vorstufen
weiterverarbeitet werden. Wie bereits der Titel in der Überschrift verrät,
erfolgt nach der Darstellung eine Hydrolyse, die von anschließender Polykondensation
begleitet ist.
Zunächst werden die beiden Chloratome unter HCl-Abspaltung
durch OH-Gruppen ersetzt. Anschließend erfolgt unter Wasserabspaltung
eine Kondensation zum Polysiloxan. Das entstehende HCl-Gas wird im Kreislauf geführt und mit Methanol zu Chlormethan (Rohstoff für die Silansynthese)
umgesetzt. Alternativ zur Hydrolyse kann auch mit Methanol (Methanolyse)
gearbeitet werden. Hierbei entstehendes Chlormethan wird dann ebenfalls
der Müller-Rochow Synthese zugeführt.
Der Name Silicon ist in Anlehnung an die Stoffklasse
der Ketone gewählt worden. Allerdings sind die Ketone wegen der stabilen
Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindungen stets monomerer Natur. Silicone
bilden dagegen stets oligomere oder polymere Strukturen. Nur unter speziellen
Reaktionsbedingungen lassen sich auch hier Monomer oder Dimer gewinnen.
Da
die synthetisierten Silane unterschiedlich chloriert sind, lassen sich
durch die Hydrolyse unterschiedliche Silicone herstellen. Dabei unterscheidet
man Öle, Harze und Kautschuk. Bei der Hydrolyse von Dichlorsilanen erhält
man lange Si-O-Ketten. Zunächst entsteht bei der Hydrolyse von Dichlordimethylsilan
ein Gemisch von kurzkettigen, difunktionalen, linearen Polydimethylsiloxanen
mit endständigen OH-Gruppen. Ebenso treten hierbei cyclische Einheiten
mit drei bis sechs (und auch mehr) Kettengliedern auf (siehe Abbildung).
Dichlordimethylsilan ist der wichtigste Ausgangsstoff
zur Herstellung von Siliconölen,
Siliconemulsionen und Siliconkautschuken,
da sie alle auf den linearen Polysiloxanen basieren.
Zur Herstellung von Siliconharzen muss Trichlormethylsilan eingesetzt werden. Auf diese Weise erhält man
bei der Polykondensation ein dreidimensionales Netzwerk.
Monochlortrimethylsilan ist bei der Polykondensation
als Kettenstopper von besonderer Bedeutung. Da dieses Silicon nur ein
zu substituierendes Chloratom besitzt, kommt es lediglich als Abschlußglied
einer Polysiloxankette in Betracht. |