四丁酮肟基硅烷,英文简称TOS,化学式为C16H32N4O4Si,外观为无色或者黄色透明液体状,可溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂,易水解,吸湿或遇水会产生交联反应释放出丁酮肟,易燃烧,遇明火高温会燃烧分解。
四丁酮肟基硅烷可以单独使用,主要用作硅烷交联剂,性质温和,也可与乙烯基三丁酮肟基硅烷(VOS)复配使用,具有反应活性高、成膜速度快、交联密度高的优点,还可与甲基三丁酮肟基硅烷(MOS)复配使用,具有成膜时间短、拉伸强度高、无表面裂纹等优点。
功能性硅烷包括硅烷偶联剂、硅烷交联剂两大类,硅烷交联剂又包括脱酸型、酮肟型、脱醇型三大类,酮肟型已经成为市场主流。四丁酮肟基硅烷(TOS)与甲基三丁酮肟基硅烷(MOS)、乙烯基三丁酮肟基硅烷(VOS)是最为常见的三种酮肟型交联剂产品类型。
四丁酮肟基硅烷工业化生产主要是以丁酮肟为原料,在甲苯溶剂存在条件下,加入四氯化硅进行反应得到粗品,再经液氨中和、过滤得到成品。随着技术进步,四丁酮肟基硅烷生产技术路线还在增多,例如以甲基异丁酮肟为原料,在溶剂存在条件下,加入四氯化硅、氨气进行反应得到粗品,再经蒸馏工艺得到成品。
四丁酮肟基硅烷制备过程中所采用的四氯化硅,可以是工业副产物。我国半导体、光伏产业规模庞大,多晶硅年产量高,每生产1吨多晶硅会产生10吨以上的副产物四氯化硅,2023年,我国多晶硅行业副产物四氯化硅排放量超过1430万吨。副产物四氯化硅资源化再利用具有环保效益、经济效益,用来生产四丁酮肟基硅烷是重要解决方案之一。
新思界
行业分析人士表示,四丁酮肟基硅烷生产商主要有德国硝化集团(Nitrochemie)以及浙江衢州硅宝化工有限公司、湖北仙粼化工有限公司等国内外企业。四丁酮肟基硅烷水解交联时会释放出丁酮肟,2021年丁酮肟被欧盟认定为1B类致癌物,在欧盟以及其他部分国家被限制使用,这会对四丁酮肟基硅烷行业发展造成不利影响。