HMDS (هيكساميثيل ثنائي السيلازان، CAS 999-97-3): كاشف السيليلاسيون لوحدة M لتعديل سطح السيليكا المدخَّنة وإنتاج راتنج السيليكون
SEMITECH HMDS هو كاشف السيليلاسيون واسع الاستخدام — ثنائي (ثلاثي ميثيل سيليل) أمين — لتثبيت مجموعات ثلاثي ميثيل سيليل (TMS) على أسطح Si-OH، وأطراف سلسلة PDMS، ومجموعات هيدروكسيل الركيزة التحليلية. المنتج الثانوي هو الأمونياك عند الاستخدام؛ سائل قابل للاشتعال Class IB؛ النقاء ≥99%، برميل 200 كجم.
جدول المحتويات
| 999-97-3 | ≥99% | 161.4 |
|---|---|---|
| رقم CAS | النقاء | الوزن الجزيئي (g/mol) |
الكيمياء والمواصفات
ثنائي (ثلاثي ميثيل سيليل) أمين، (Me₃Si)₂NH؛ سائل شفاف عديم اللون؛ نقطة الغليان 125°C؛ منتج ثانوي الأمونياك؛ قابل للاشتعال.
HMDS (CAS 999-97-3) له بنية (CH₃)₃Si–NH–Si(CH₃)₃، الوزن الجزيئي 161.4 g/mol، الكثافة 0.774 g/cm³، نقطة الغليان 125°C، نقطة الاشتعال 19°C. تُورّد SEMITECH بنقاء ≥99% بـ GC، ماء ≤500 ppm، ثلاثي ميثيل سيلانول حر ≤0.5%، APHA ≤30.
مول واحد من HMDS يُسلِّل مولَين من -OH في الركيزة ويُطلق مولًا واحدًا من الأمونياك. يجب تهوية المنتج الثانوي الأموني أو غسله خلال السيليلاسيون بمقياس صناعي.
التطبيقات: تعديل سطح السيليكا، راتنج MQ، اشتقاق GC، أشباه الموصلات
استحلاب السيليكا المدخَّنة، تركيب راتنج MQ، اشتقاق GC التحليلي، تعزيز التصاق الطباعة الضوئية لأشباه الموصلات.
تعديل السطح الكاره للماء للسيليكا المدخَّنة هو أكبر تطبيق — تحويل السيليكا المدخَّنة المحبة للماء إلى كارهة للماء للاستخدام في حواتم السيليكون ومركبات مزيل الرغوة والأحبار. بجرعة 5–15% وزنيًا على السيليكا في مفاعل سرير مميَّع عند 80–150°C.
تركيب راتنج السيليكون MQ يستخدم HMDS كمصدر وحدة M مع TEOS كوحدة Q في التحلل المائي المشترك-التكثيف. اشتقاق GC التحليلي يحوّل المحللات القطبية إلى مشتقات TMS متطايرة. طباعة ضوئية لأشباه الموصلات تستخدم بخار HMDS كمعزز التصاق على ألواح السيليكون قبل طلاء المقاومة الضوئية.
▶Show full content (5 sections)
آلية التفاعل والمنتج الثانوي للأمونياك والمناولة الصناعية
TMS-N-TMS يهاجم -OH الركيزة؛ يُطلق NH₃؛ السيليلاسيون الكامل يستلزم التهوية/الغسيل.
تتيسّر حركية التفاعل بارتفاع درجة الحرارة (80–150°C) والحفز الحمضي (0.1–1.0%) وظروف خالية من الماء.
- سيليلاسيون السيليكا المدخَّنة — 5–15% وزنيًا HMDS على السيليكا، 80–150°C، 1–4 ساعات في سرير مميَّع أو خزان مُحرَّك مع تطهير N₂ لإزالة NH₃
- تركيب راتنج MQ — HMDS كوحدة M، TEOS كوحدة Q، تحلل مائي مشترك عند 60–120°C بمحفز حمضي
- اشتقاق GC — HMDS بـ 5–10 معادل مولي لكل محلِّل، 60–80°C، 30–60 دقيقة في مذيب البيريدين
- طباعة ضوئية لأشباه الموصلات — بخار HMDS عند 100–150°C، معالجة لوح 1–2 دقيقة في أداة تبخير HMDS مخصصة
غاسل الأمونياك (محلول حمض الكبريتيك أو حمض الستريك) إلزامي لأي استخدام HMDS يُنتج أكثر من 1 كجم NH₃ يوميًا.
المشتريات والتخزين ومراقبة الجودة
CoA لكل دفعة؛ برميل 200 كجم؛ مدة صلاحية 12 شهرًا؛ نقطة اشتعال 19°C — قابل للاشتعال Class IB، يستلزم التخزين المنفصل.
التغليف القياسي براميل فولاذية مبطنة بـ HDPE 200 كجم؛ IBC 1 طن للمستهلكين ذوي الحجم الكبير. الحد الأدنى للطلب 200 كجم. مهلة التسليم 2–4 أسابيع من ذجيانغ إلى آسيا، 4–6 أسابيع إلى أوروبا/أمريكا الشمالية. التخزين عند 5–25°C مع تهوية موجبة واتصالات مانعة للانفجار. مدة الصلاحية 12 شهرًا مختومًا تحت N₂ دون 25°C. مُسجَّل في REACH.
جدول مواصفات HMDS
| الخاصية | المواصفة | طريقة الاختبار |
|---|---|---|
| الاسم الكيميائي | هيكساميثيل ثنائي السيلازان / ثنائي (ثلاثي ميثيل سيليل) أمين | — |
| رقم CAS | 999-97-3 | — |
| الصيغة الجزيئية | (CH₃)₃Si-NH-Si(CH₃)₃ / C₆H₁₉NSi₂ | — |
| الوزن الجزيئي | 161.4 g/mol | — |
| النقاء (HMDS) | ≥99% | كروماتوغرافيا غازية |
| محتوى الماء | ≤500 ppm | Karl Fischer |
| ثلاثي ميثيل سيلانول حر | ≤0.5% | GC |
| لون APHA | ≤30 | ASTM D1209 |
| الكثافة (20°C) | 0.774 g/cm³ | ASTM D1475 |
| معامل الانكسار (20°C) | 1.408 | ASTM D1218 |
| نقطة الغليان | 125°C (أتموسفيري) | — |
| نقطة الاشتعال | 19°C (كوب مغلق) | ASTM D93 |
| ضغط البخار (20°C) | 1.5 kPa (~11 mmHg) | — |
| تصنيف الاشتعالية | Class IB / EU CLP سائل قابل للاشتعال فئة 2 | — |
| التفاعلية | يتفاعل مع الماء مطلقًا NH₃ + (CH₃)₃SiOH | — |
| التغليف | برميل فولاذي مبطن بـ HDPE 200 كجم / IBC 1 طن / زجاج عنبري 25 كجم للمختبر | — |
| مدة الصلاحية | 12 شهرًا مختومًا تحت 25°C تحت N₂ | — |
الأسئلة الشائعة
كمية HMDS اللازمة للاستحلاب الكامل للسيليكا المدخَّنة ذات المساحة السطحية 200 m²/g؟
الحد النظري الأدنى ~10.8% وزنيًا HMDS على السيليكا (بناءً على كثافة سيلانول 4 OH/nm²). الحمل الصناعي العملي 12–15% وزنيًا لتحويل أعلى من 90%. للسيليكا ذات المساحة السطحية الأقل (50–100 m²/g) قلّل إلى 5–8% وزنيًا.
هل يمكن استبدال HMDSO (هيكساميثيل ثنائي السيلوكسان) بـ HMDS ككاشف سيليلاسيون؟
لا — HMDSO منتج ثانوي مستقر لسيليلاسيون HMDS دون رابطة Si-N ودون تفاعلية سيليلاسيون. لتثبيت مجموعات TMS تحتاج إلى كاشف Si-N أو Si-Cl: HMDS (مفضل للسيليكا)، TMSCl (أكثر عدوانية، يطلق HCl)، أو BSA (أكثر ليونة للكيمياء التحليلية).