Hızlı Arama
TANIM
(3-Glisidiloksipropil)trimetoksisilan/Silan Bağlantı Maddesi, kimyasal formülü C9H20O4Si olan bir organosilisyum bileşiğidir.
(3-Glisidiloksipropil)trimetoksisilan/Silan Bağlantı Maddesi, yaygın olarak bir silan bağlantı maddesi olarak kullanılır ve organik malzemeleri (polimerler gibi) inorganik malzemelere (cam, metaller ve seramikler gibi) bağlama yeteneği ile bilinir.
CAS NUMARASI : 2530-83-8
EŞ ANLAMLILAR
Glisidiloksipropiltrimetoksisilan,3-Glisidiloksipropiltrimetoksisilan,Gamma-Glisidiloksipropiltrimetoksisilan,γ-Glisidiloksipropiltrimetoksisilan,3-(Glisidiloksi)propiltrimetoksisilan,Silan birleştirme maddesi 3-Glisidiloksipropiltrimetoksisilan
(3-Glisidiloksipropil)trimetoksi silan, yaygın olarak GPTMS olarak kısaltılır, çeşitli endüstriyel ve bilimsel uygulamalarda yaygın olarak kullanılan çok yönlü bir silan birleştirme maddesidir.
(3-Glisidiloksipropil)trimetoksi silan/Silan Bağlantı Maddesi, hem epoksi grubu hem de silan grubu içeren bifonksiyonel bir moleküldür ve bu da onu yüzeyleri modifiye etmek ve gelişmiş özelliklere sahip hibrit malzemeler oluşturmak için önemli bir bileşik haline getirir.
Bu makale GPTMS'nin kimyasal yapısı, sentez yöntemleri, özellikleri, uygulamaları ve gelecekteki beklentilerini kapsayan ayrıntılı bir inceleme sunmaktadır.
KİMYASAL YAPI VE MOLEKÜLER ÖZELLİKLER
GPTMS'NİN YAPISI
(3-Glisidiloksipropil)trimetoksi silanın kimyasal yapısı üç parçalı bir sistemden oluşmaktadır:
Nükleofillere, özellikle aminlere ve hidroksil gruplarına karşı reaktif olan bir glisidiloksi grubu (bir epoksit grubu).
Glisidiloksi grubunu silan grubuna bağlayan bir propil aralayıcı.
Üç metoksi grubuna bağlı bir silisyum atomu içeren, yüzeylerdeki veya diğer silika içeren malzemelerdeki hidroksil gruplarıyla reaksiyona girebilen bir trimetoksi silan grubu.
GPTMS’nin moleküler formülü C9H20O4Si’dir ve yapısı şu şekilde gösterilebilir:
CH2=CH-CH2-O-CH2-CH2-CH2-Si(OCH3)3
Nerede:
Glisidiloksipropil grubu (-CH2-CH2-CH2-O-), reaktiflik sağlayan bir glisidil grubu (epoksit) içerir.
Trimetoksi silan grubu (-Si(OCH3)3) cam, seramik ve metaller gibi yüzeylere bağlanma yeteneğine sahiptir.
FİZİKSEL ÖZELLİKLER
GPTMS, kaynama noktası 206–208 °C ve molekül ağırlığı yaklaşık 208,3 g/mol olan renksiz bir sıvıdır.
(3-Glisidiloksipropil)trimetoksisilan/Silan Bağlantı Maddesi alkoller, eterler ve aseton gibi organik çözücülerde çözünür.
Ancak silan grubunun hidrofobik yapısı nedeniyle genellikle suda çözünmez.
REAKTİVİTE
GPTMS'deki glisidil grubu, epoksit halkasının aminler, alkoller ve tiyoller gibi çeşitli nükleofilik türler tarafından açılabildiği nükleofilik katılma reaksiyonlarına uğrar.
Bu reaktiflik, yüzey modifikasyonu, yapışmayı arttırma ve polimer sistemlerinde çapraz bağlayıcı madde olarak kullanımı açısından önemlidir.
SENTEZ YÖNTEMLERİ
Alliltrimetoksi silanın epoksidasyonu yoluyla sentezi
(3Glisidiloksipropil)trimetoksi silanın sentezlenmesinde yaygın bir yöntem, alliltrimetoksi silanın perasit ile epoksidasyonunu içerir.
Tepkime şu şekilde ilerler:
Alliltrimetoksisilan (C3H6Si(OCH3)3), alil pozisyonunda epoksit grubu oluşturmak için bir perasitle (m-kloroperbenzoik asit gibi) reaksiyona girer ve GPTMS elde edilir.
TEPKİ:
CH2=CH-CH2-Si(OCH3)3+Perasit→(3-Glisidiloksipropil)trimetoksi silanCH 2=CH-CH 2-Si(OCH 3)3
+Perasit→(3-Glisidiloksipropil)trimetoksisilan
Bu yöntem, basitliği ve verimliliği nedeniyle yaygın olarak benimsenmekte olup, endüstriyel uygulamalara uygun yüksek saflıkta GPTMS üretmektedir.
DİĞER YÖNTEMLER
Başka bir sentetik yaklaşım, 3-kloropropiltrimetoksi silanın epiklorohidrin ile doğrudan alkilasyonunu ve ardından nükleofilik ikameyi içerir. Kloropropil grubu, bazik koşullar altında epoksit grubu ile ikame edilir.
GPTMS UYGULAMALARI
YÜZEY MODİFİKASYONU VE YAPIŞMA ARTTIRMA
GPTMS, öncelikle cam, seramik ve metal gibi malzemelerde yüzey değiştirici olarak kullanılır.
GPTMS'deki silan grubu, substrat yüzeyindeki hidroksil gruplarıyla reaksiyona girerek kovalent bağlar oluşturur.
Epoksit grubu ise diğer fonksiyonel gruplara karşı reaktiftir ve substrat ile çok çeşitli organik malzemeler arasındaki bağı güçlendirir.
Cam elyaf takviyesi: GPTMS, kompozit malzemelerde cam elyaflar ile polimer matrisler arasındaki yapışmayı iyileştirmek, mukavemet ve dayanıklılık gibi mekanik özellikleri geliştirmek için yaygın olarak kullanılır.
Kaplamalar: Boya ve kaplamalarda, GPTMS özellikle otomotiv ve inşaat sektörlerinde kaplamanın yüzeylere yapışmasını iyileştirmeye yardımcı olur.
3.2 POLİMER VE KOMPOZİT ÜRETİMİ
GPTMS sıklıkla silan modifiyeli polimer ve kompozitlerin sentezinde kullanılır.
GPTMS'nin polimer sistemlerine dahil edilmesiyle, malzemenin nem ve sıcaklık dalgalanmaları gibi çevresel faktörlere karşı direncinin artırılması mümkün olmaktadır.
GPTMS aynı zamanda polimer sistemlerinde çapraz bağlayıcı madde olarak da görev yaparak mekanik özelliklerini artırabilir.
Epoksi reçinelerde çapraz bağlayıcı madde: GPTMS'deki epoksi grubu, sertleştiriciler veya aminlerle kürleme reaksiyonlarına girebilir ve bu sayede epoksi bazlı yapıştırıcıların, kaplamaların ve kompozitlerin genel performansını iyileştirebilir.
Polimer nanokompozitler: GPTMS, polimer matrislerdeki dispersiyonu iyileştirmek için nanopartikülleri (silis veya kil gibi) işlevselleştirmek için kullanılır ve böylece nihai nanokompozitin özellikleri geliştirilir.
SİLİS VE SİLİKAT MALZEMELERDE KULLANIM
GPTMS genellikle silika veya silikat malzemelerin yüzeyini değiştirmek için kullanılır.
Bu, özellikle silika bazlı kompozitlerin üretiminde faydalıdır; burada GPTMS, silan grubu aracılığıyla silika yüzeyine bağlanabilirken, glisidil grubu daha fazla fonksiyonelleştirme için bir reaktiflik noktası sağlar.
Silika nanopartikül fonksiyonalizasyonu: GPTMS'nin silan grubu, silika nanopartiküllerin yüzeyindeki hidroksil gruplarıyla reaksiyona girerek, bu nanopartiküllerin ilaç iletimi, sensörler ve nanokatalizde kullanım için fonksiyonalizasyonunu sağlar.
Silika sol-jel prosesi: GPTMS, epoksi grubunun organik işlevselliğin silika matrisine dahil edilmesine olanak tanıdığı hibrit organik-inorganik malzemeler üretmek için sol-jel prosesinde kullanılabilir.
TIP VE BİYOTEKNOLOJİDE KULLANIMI
Epoksit grubunun reaktifliği, GPTMS'yi biyoteknolojide biyokonjugasyon için kullanışlı hale getirir; burada epoksit, proteinler, antikorlar veya nükleik asitler gibi çeşitli biyomoleküllerle reaksiyona girebilir.
Biyomedikal uygulamalar: GPTMS, biyosensörler, biyolojik analizler ve ilaç taşıma sistemlerindeki uygulamalar için yüzeylerin fonksiyonelleştirilmesinde kullanılır.
Epoksi grubu, biyoaktif molekülleri yüzeylere bağlayarak biyolojik sistemlerle etkileşimlerini iyileştirebilir.
ENDÜSTRİYEL UYGULAMALAR
Çeşitli endüstriyel alanlarda GPTMS, malzemelerin yapışmasını ve mekanik özelliklerini iyileştirmek için bir silan bağlayıcı madde olarak işlev görür, bunlar arasında şunlar yer alır:
Kauçuk: Silika dolgulu kauçuk üretiminde dağılımı iyileştirmek ve malzemeyi güçlendirmek amacıyla kullanılır.
Yapıştırıcılar: GPTMS, farklı malzemeler arasındaki bağlanma mukavemetini artırarak otomotiv, elektronik ve paketleme gibi sektörlerde değerli hale getirir.
ETKİ MEKANİZMALARI
GPTMS'nin birçok uygulamada etkili olması büyük ölçüde çeşitli substratlarla kovalent bağ oluşturma yeteneğinden kaynaklanmaktadır.
GPTMS’nin yüzeylere yapışmasının genel mekanizması aşağıdaki adımları içerir:
Silan grubunun hidrolizi: GPTMS'deki metoksi grupları, daha reaktif olan ve yüzeydeki hidroksil gruplarına bağlanabilen silanol gruplarını (-SiOH) oluşturmak için suyla (substrattan veya ortamdan) reaksiyona girer.
Yoğunlaşma reaksiyonu: Hidroliz yoluyla oluşan silanol grupları, diğer silanol gruplarıyla daha fazla yoğunlaşarak substratla kovalent bağ oluşturabilir.
Epoksit grubunun reaksiyonu: GPTMS'deki epoksit grubu, nükleofillere (örneğin aminler, alkoller ve tiyoller) karşı oldukça reaktiftir ve bu sayede çeşitli malzemelerle çapraz bağ kurarak yapışmayı iyileştirir ve malzeme özelliklerini iyileştirir.
GÜVENLİK HUSUSLARI
GPTMS yaygın olarak kullanılan bir kimyasal olmasına rağmen kullanımında dikkatli olunması gerekmektedir.
Epoksit grubu cilt, göz ve solunum sistemi için tahriş edici olabilir, doğrudan temasından kaçınılmalıdır.
GPTMS ile çalışırken eldiven ve gözlük gibi kişisel koruyucu ekipman (KKE) kullanılmalıdır.
Ayrıca GPTMS zamanla hidrolize uğrayabilir ve yan ürün olarak metanol açığa çıkabilir ki bu da zararlı olabilir.
GELECEK YÖNLERİ VE YENİLİKLER
Gelişmiş malzemelere ve hibrit sistemlere olan talep artmaya devam ediyor ve bu durum GPTMS gibi silan birleştirme ajanlarına olan ilgiyi artırıyor.
Gelecekteki araştırma ve uygulama için umut vadeden alanlardan bazıları şunlardır:
Nanomalzemeler: GPTMS'nin nanopartikülleri işlevselleştirme yeteneği, nanoteknolojide, özellikle sensörler, enerji depolama ve kataliz alanlarında yeni uygulamalara yol açabilir.
Sürdürülebilir ve Yeşil Kimya: Araştırmacılar, sürdürülebilir kimyasal süreçlere yönelik artan talebe uyum sağlayarak, GPTMS ve diğer silan bazlı malzemeleri sentezlemenin çevre dostu yöntemlerini araştırıyorlar.
Biyomedikal Mühendisliği: GPTMS'nin ilaç taşıma sistemlerinde, doku mühendisliğinde ve biyosensörlerde gelecekteki kullanımı, özellikle kişiselleştirilmiş tıp alanında önemli bir potansiyel barındırmaktadır.
(3-Glisidiloksipropil)trimetoksisilan, malzeme biliminden biyoteknolojiye kadar uzanan endüstrilerde çok çeşitli uygulamalara sahip, oldukça işlevsel bir silan bileşiğidir.
Hem reaktif epoksi grubu hem de silan grubu içeren benzersiz yapısı, olağanüstü yüzey modifikasyonu, çapraz bağlama ve yapışma artışı sağlar.
Yeni uygulamalar keşfedildikçe GPTMS, yenilikçi malzeme ve teknolojilerin geliştirilmesinde kritik bir bileşen olmaya devam edecektir.
(3-GLİSİDİLOKSİPROPİL)TRİMETOKSİSİLAN/SİLAN BAĞLANTI AJANI HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ
İlk yardım önlemleri:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir hekime danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu görevli doktora gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın:
Solunması halinde:
Solunması halinde kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir hekime danışın.
Cilt ile teması halinde:
Kirlenmiş giysilerinizi ve ayakkabılarınızı hemen çıkarın.
Bol su ve sabunla yıkayınız.
Bir hekime danışın.
Göz teması halinde:
En az 15 dakika boyunca bol su ile iyice yıkayın ve bir doktora danışın.
Hastaneye nakil sırasında gözlerinizi yıkamaya devam edin.
Yutulması halinde:
Kusturmaya çalışmayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye kesinlikle ağızdan bir şey vermeyin.
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bir hekime danışın.
Yangınla mücadele tedbirleri:
Söndürme malzemeleri:
Uygun söndürme ortamı:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı
İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerektiğinde yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kaza sonucu yayılmaya karşı önlemler:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipmanlarınızı kullanın.
Buhar, sis veya gazını solumaktan kaçının.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.
Çevresel önlemler:
Güvenliyse daha fazla sızıntıyı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyin.
Çevreye deşarj edilmesi önlenmelidir.
Muhafaza ve temizleme yöntemleri ve malzemeleri:
İnert emici bir madde ile emdirin ve tehlikeli atık olarak bertaraf edin.
Bertaraf için uygun, kapalı kaplarda saklayınız.
Taşıma ve depolama:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya sisin solunmasından kaçınınız.
Herhangi bir uyumsuzluk da dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak, kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler
Maruziyet kontrolleri/kişisel koruma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Pozlama kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun şekilde kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.
Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Gözü tam saran koruyucu gözlük.
Yüz siperi (en az 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış göz koruma ekipmanlarını kullanın.
Cilt koruması:
Eldivenle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünün ciltle temasını önlemek için eldivenin dış yüzeyine dokunmadan çıkarma tekniği kullanın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun şekilde atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.
Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Atılım süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Atılım süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosuna onay verildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
Vücut Koruması:
Kimyasallara karşı koruma sağlayan tam tulum. Koruyucu donanımın türü, belirli iş yerindeki tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruması:
Risk değerlendirmesi hava temizleme solunum cihazlarının uygun olduğunu gösteriyorsa, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (US) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum cihazı kartuşlarına sahip tam yüz solunum cihazı kullanın.
Eğer tek koruma aracınız solunum cihazı ise, tam yüz hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenliyse daha fazla sızıntıyı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyin.
Çevreye deşarj edilmesi önlenmelidir.
Kararlılık ve tepkime:
Kimyasal kararlılık:
Tavsiye edilen depolama koşullarında kararlıdır.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli ayrışma ürünleri:
Yangın şartlarında tehlikeli bozunma ürünleri oluşur.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.
Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazla ve geri dönüştürülemeyen atıklarınızı lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu malzemenin bertarafı için lisanslı bir profesyonel atık bertaraf hizmetine başvurun.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmayan ürün olarak bertaraf edin
