Silane是什麼?有什麼用處呢?

Silane俗稱矽烷，分子結構是以矽原子為中心，向外延展四個官能基。

分子量最小的就是矽甲烷，常用於半導體CVD製程，在矽晶圓上生長多晶矽、氮化矽或二氧化矽等薄膜，

另外大宗的用法就是製成矽的溶膠-凝膠(Sol-Gel)，

簡單的來說就是矽烷Silane與水經過水解(Hydrolysis)與縮合(Condensation)的過程，

控制不同水解與縮合的程度，搭配不同的工序製程，

可得到塗層(Coating)、氣凝膠(Aerogel)、乾凝膠(Xerogel)、陶瓷(Ceramic)、粒子(Particles)等相關產品，

應用可是十分廣泛。下圖為Silane與水反應的各項產品的示意圖。

Silane種類那麼多?使用上又有何差異呢?

因Silane有延展四個官能基，故分子上可設計四種不同功能性的官能基，

導致Silane可以有極端親水或極端輸水、也可以十分的硬或十分的柔軟，

亦可設計成有胺基、硫醇基、壓克力基或環氧基等，使得無機物對有機物有偶聯(Coupling)的作用，

故業界亦稱為Silane Coupling Agent(矽烷偶聯劑)，經常用於無機物粉體的表面處理或是做為無機物表面的底塗(Primer)

因Silane不同官能基導致的親水性、立體障礙、反應性皆不相同，

導致不同Silane在相同條件下，所呈現的水解縮合速度也不同，

例如下圖時間與反應程度來看OFS-6341具有疏水性的長烷鏈，水解反應性最慢，

最快為OFS-6062(硫醇基)與OFS-6094(雙胺基)，但胺基的縮合反應速度為最快，

對應上圖中Dow不同牌號的Silane結構如下圖所示

參考文獻網址與TDS如附件

https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814201-1.00001-9

https://doi.org/10.1080/10426507.2010.494644

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