Винилтриэтоксисилан (VTEO)
Бифункциональный органосилан — связующий агент, сшивающий агент и модификатор поверхности
Описание
Винилтриэтоксисилан (VTEO) — это бифункциональный кремнийорганический мономер (органосилан) с химической формулой C₈H₁₈O₃Si и молекулярной массой 190,31 г/моль . Продукт представляет собой прозрачную бесцветную жидкость с низкой вязкостью и фруктовым запахом .
Молекула VTEO содержит две функциональные группы с различной реакционной способностью:

Функциональная группаХарактеристика
Винильная группа (-CH=CH₂)
Реагирует с полимерными цепями (полиэтилен, полипропилен, акрилаты, ненасыщенные полиэфиры) по механизму радикальной прививки, инициируемой пероксидами, или через реакцию сополимеризации
Триэтоксисилильная группа [-Si(OC₂H₅)₃]
Гидролизуется в присутствии влаги с образованием силанольных групп (-Si-OH), которые затем конденсируются с гидроксильными группами на поверхности неорганических материалов (стекло, кремнезем, металлы, наполнители) или между собой с образованием силоксановой сетки
Благодаря этой двойственной природе, VTEO выступает в роли «молекулярного моста», эффективно связывая неорганические наполнители с органическими полимерами, а также используется как агент для сшивки полимеров влагой .
Продукт выпускается под множеством торговых наименований, включая Silquest A-151 (Momentive), Dynasylan VTEO (Evonik), GENIOSIL GF 56 (Wacker), KBE-1003 (Shin-Etsu), Z-6518 (Dow), SiSiB PC6120, а также под российским названием ВТЭС .
Основные характеристики

ПараметрЗначение
Химическое название (IUPAC)
Этенил(триэтокси)силан / (Триэтоксисилил)этилен
CAS номер
78-08-0 
EINECS номер
201-081-7 
Молекулярная формула
C₈H₁₈O₃Si 
Молекулярная масса
190,31 г/моль 
Внешний вид
Прозрачная бесцветная жидкость 
Чистота
≥ 97% — ≥ 99,0% (GC) 
Плотность (при 25°C)
0,903 — 0,908 г/см³ 
Показатель преломления (n²⁵/D)
1,3965 — 1,3966 
Вязкость (при 20°C)
Низкая
Температура кипения
156 — 161°C (при 760 мм рт. ст.) 
Температура плавления
< 0°C 
Температура вспышки
34 — 59°C (закрытый тигель) 
Температура самовоспламенения
265°C 
Давление паров (при 20°C)
7 гПа 
Пределы взрываемости
0,53 — 15% (об.) 
Растворимость в воде
Реагирует (гидролизуется) 
Растворимость в органических растворителях
Смешивается с органическими растворителями 
Чувствительность
Чувствителен к влаге — гидролизуется на воздухе 
Log P
—
Класс опасности груза (UN)
UN 1993, класс 3 (легковоспламеняющаяся жидкость), группа упаковки III 
Код ТН ВЭД
2931 90 00
Механизм действия

1. Гидролиз этоксигрупп: В присутствии влаги (воды) триэтоксисилильные группы гидролизуются с образованием силанольных групп (-Si-OH) и выделением этанола. Реакция может протекать как в кислой, так и в щелочной среде.
2. Конденсация с поверхностью подложки: Силанольные группы конденсируются с гидроксильными группами (-OH) на поверхности неорганических материалов (стекловолокно, кремнезем, оксиды металлов, минеральные наполнители), образуя прочные ковалентные связи Si-O-подложка.
3. Реакция винильной группы с полимерной матрицей: Винильная группа может реагировать с полимерными цепями по нескольким механизмам:

• Радикальная прививка (grafting): В присутствии пероксидного инициатора винильная группа прививается к полиолефинам (полиэтилен, полипропилен), образуя сшитую структуру 
• Сополимеризация: Винильная группа может участвовать в реакции сополимеризации с другими мономерами (этилен, винилацетат, стирол, акрилаты) при производстве полимерных дисперсий

Результатом является формирование прочного химического «мостика» между неорганическим наполнителем/подложкой и органической полимерной матрицей, а также создание сшитой полимерной сети при отверждении влагой.
Ключевые преимущества и свойства

СвойствоОписание
Универсальный связующий агент
Обеспечивает прочную химическую связь между неорганическими наполнителями (стекло, кремнезем, минералы) и органическими полимерами (полиэтилен, полипропилен, акрилаты, ненасыщенные полиэфиры) 
Агент сшивки полиэтилена (PE-Xb)
При использовании с пероксидным инициатором (1-2% силана от массы полиолефина) прививается к полиэтилену. После формования изделия сшивка завершается при контакте с влагой (водяная баня 80-100°C или атмосферная влага), образуя термостойкий сшитый полиэтилен 
Повышение термостойкости и долговечности кабельной продукции
Сшитый полиэтилен, модифицированный VTEO, используется для изоляции низковольтных кабелей и производства труб для горячего водоснабжения и теплых полов. Сшивание улучшает стойкость к срезу, растрескиванию, химическому и абразивному воздействию 
Улучшение адгезии к неорганическим поверхностям
Полимеры, модифицированные VTEO в качестве сомономера, демонстрируют улучшенную адгезию к стеклу, металлам и керамике, а также могут быть сшиты влагой 
Улучшение диспергирования наполнителей
При обработке минеральных наполнителей (каолин, тальк, мел, ATH, MDH) VTEO гидрофобизирует их поверхность, улучшая совместимость с полимерной матрицей, что приводит к лучшей дисперсии, снижению вязкости расплава и облегчению переработки 
Эффективный акцептор влаги (водопоглотитель)
VTEO быстро реагирует с водой, эффективно нейтрализуя следы влаги в герметизирующих композициях, что значительно повышает стабильность при хранении силан-сшиваемых адгезивов и герметиков 
Улучшение влагостойкости покрытий
Использование VTEO в качестве сомономера в полимерных дисперсиях (например, стирол-акриловых) приводит к образованию связующих с улучшенной влагостойкостью и стойкостью к истиранию
Повышение коррозионной стойкости
Предварительная обработка стеклянных, металлических и керамических поверхностей раствором VTEO улучшает адгезию покрытий и повышает коррозионную стойкость 
Гидрофобизация поверхности
Может использоваться для придания водоотталкивающих свойств различным материалам, включая бетон, кирпичную кладку и текстиль 
Сравнение VTEO с VTMO

ХарактеристикаVTEO (Винилтриэтоксисилан)VTMO (Винилтриметоксисилан)
CAS номер
78-08-0
2768-02-7
Алкильные группы
Этокси (-OC₂H₅)
Метокси (-OCH₃)
Молекулярная масса
190,31 г/моль
148,23 г/моль
Плотность (при 25°C)
~0,905 г/см³
~0,970 г/см³
Скорость гидролиза
Умеренная (медленнее)
Быстрая
Выделяемый спирт
Этанол (менее токсичен)
Метанол (токсичен)
Температура вспышки
44-59°C
22-35°C
Основное применение
Сшивка полиэтилена (PE-Xb), кабельная изоляция, трубы
Сшивка полиэтилена, быстрое отверждение
Области примененияПроизводство сшитого полиэтилена (PE-Xb) — основное применение

ПрименениеЭффект
Изоляция низковольтных кабелей
VTEO прививается к полиэтилену в процессе экструзии (1-2% силана от массы полиолефина) в присутствии пероксидного инициатора. После формования изоляции сшивка завершается при контакте с влагой (водяная баня 80-100°C или атмосферная влага), образуя термостойкую изоляцию с улучшенными электрическими свойствами 
Трубы для горячего водоснабжения
Трубы из сшитого полиэтилена (PE-Xb) с использованием VTEO более устойчивы к нагреву и атмосферным воздействиям, чем изделия из несшитого полиэтилена 
Трубы для теплых полов
Сшитый полиэтилен сохраняет форму и свойства при циклических нагревах, что критически важно для систем напольного отопления
Трубы для питьевой воды
Сшивка улучшает стойкость к растрескиванию под напряжением и химическую стойкость
Производство полимерных дисперсий и покрытий

ПрименениеЭффект
Стирол-акриловые дисперсии
Добавление VTEO в качестве сомономера (вместе с этиленом, винилацетатом, стиролом, акрилатами и радикальным инициатором) приводит к образованию связующих с улучшенной адгезией во влажных условиях и стойкостью к расщеплению под действием влаги
Краски и покрытия
Покрытия на основе модифицированных VTEO полимеров демонстрируют повышенную стойкость к истиранию и улучшенную адгезию к подложке. Обладают превосходной атмосферостойкостью, УФ-стойкостью и защитой от коррозии 
Водоотталкивающие покрытия
Может использоваться для создания гидрофобных покрытий на различных материалах
Композитные материалы и армированные пластики

ПрименениеЭффект
Стеклопластики (GFRP)
Обработка поверхности стекловолокна для улучшения адгезии к полимерной матрице (ненасыщенные полиэфирные, винилэфирные смолы). Повышение прочности на изгиб, сжатие, межслойный сдвиг 
Минералонаполненные полимеры
Улучшение диспергирования наполнителей (каолин, тальк, мел, ATH, MDH) в полимерной матрице. Повышение прочности и влагостойкости 
Эластомеры (каучуки)
Добавка к минеральным наполнителям в пероксидно-вулканизируемых резинах. Улучшение дисперсии наполнителя и повышение прочности связи резина-металл, резина-ткань 
DAP-компаунды
Добавка в минералонаполненные полимеры на основе диаллилфталата 
Герметики и адгезивы

ПрименениеЭффект
Силан-сшиваемые адгезивы и герметики
VTEO добавляется в композицию как акцептор влаги для предотвращения преждевременного сшивания из-за следов влаги. Значительно повышает стабильность при хранении 
Силан-терминированные полимеры
Используется в качестве добавки для защиты от влаги в силан-терминированных полиэфирах, полиуретанах и полисилоксанах
Клеи для стекла
Используется как адгезив для склеивания стеклянных пластин 
Обработка поверхностей и гидрофобизация

ПрименениеЭффект
Стекло, металлы, керамика
Предварительная обработка поверхности раствором VTEO улучшает адгезию покрытий и повышает коррозионную стойкость 
Бетон и строительные материалы
Добавка в составы бетона и растворов в качестве водоотталкивающей добавки. Проникает в пористые основания, придавая гидрофобные свойства, снижая водопоглощение и повышая устойчивость к циклам замораживания-оттаивания 
Текстиль
Используется в процессах отделки и обработки текстиля для придания водоотталкивающих, пятностойких и грязеотталкивающих свойств тканям, коврам и обивочным материалам 
Специализированные применения

ПрименениеЭффект
Пластмассовые материалы
Модификатор пластификатора при производстве пластмассовых материалов, пленок и формованных деталей. Улучшает механические свойства, гибкость и характеристики поверхности 
Биомедицинские применения
Функционализированные VTEO поверхности или биоматериалы могут найти применение в биомедицинских устройствах, имплантатах и каркасах для тканевой инженерии. Модифицированные поверхности демонстрируют улучшенную биосовместимость, адгезию клеток и интеграцию с тканями 
1,2-Полибутадиеновые塑封材料
Обработка наполнителя (кварцевая мука) для улучшения связи с полимерной матрицей, повышения плотности и влагостойкости 
Рекомендации по применениюДля прививки к полиолефинам (производство сшитого полиэтилена)

1. Прививка силана:

• VTEO прививается к полиолефину методом реакционной экструзии в присутствии пероксидного инициатора
• Рекомендуемая концентрация: 1-2% VTEO от массы полиолефина 
• Температура экструзии: 160-250°C 
• Скорость сдвига: 700-1300 с⁻¹ для оптимальной прививки 

1. Формование изделия:

• После экструзии и формования изделия (кабельная изоляция, трубы) сшивка завершается при контакте с влагой
• Ускорение сшивки: водяная баня 80-100°C или атмосферная влага
• Для ускорения сшивки могут использоваться катализаторы (например, дибутилоловодилаурат, дибутилоловостеарат) 

1. Степень сшивки:

• При правильном проведении процесса достигается степень сшивки до 75% (по гель-фракции) 

Для гидролиза и обработки поверхности

1. Приготовление гидролизованного раствора:

• Силан смешивают с водно-спиртовым раствором (этанол/вода 90/10)
• рН раствора доводят до 4,0-5,0 с помощью уксусной кислоты для ускорения гидролиза
• Важно: Силан всегда следует добавлять в воду, а не наоборот, чтобы контролировать экзотермическую реакцию гидролиза
• Раствор необходимо выдержать при комнатной температуре в течение 30-60 минут для гидролиза перед применением

1. Методы нанесения:

МетодОписаниеКонцентрация
Предварительная обработка наполнителя/волокна
Погружение материала в раствор силана с последующей сушкой
0,1-2,0% водный раствор, pH 4,0
Добавка в связующее (in-situ)
Введение силана непосредственно в полимерную матрицу или замасливатель
0,05-1,5% от массы полимера
Грунтовка поверхности (праймер)
Нанесение раствора силана на поверхность перед нанесением клея или покрытия
0,1-0,5% раствор в органическом растворителе или подкисленной воде

1. Сушка и конденсация:

• После нанесения раствора материал следует высушить при комнатной температуре для удаления растворителя
• Для завершения конденсации силанольных групп и формирования прочной связи с подложкой рекомендуется термическая обработка при 100-120°C в течение 10-15 минут

Как акцептор влаги в герметиках

1. VTEO добавляется в композицию для защиты от следов влаги
2. Количество добавки зависит от содержания воды и предварительной обработки компонентов 

Как сомономер в полимерных дисперсиях

1. VTEO добавляется вместе с другими мономерами (этилен, винилацетат, стирол, акрилаты) и радикальным инициатором в процессе эмульсионной полимеризации

Формы выпуска и упаковка

Тип упаковкиОбъем / ВесПрименение
Пластиковая канистра
1 кг, 5 кг, 10 кг, 20 кг, 25 кг
Лабораторное и мелкосерийное производство
Металлическая бочка (Steel drum)
180 кг, 200 кг
Промышленное использование 
IBC контейнер
900-1000 кг
Крупные промышленные партии 
Стеклянная бутыль
100 мл, 500 мл
Лабораторное использование 
Условия хранения

ПараметрРекомендация
Срок годности
Не менее 12-24 месяцев в нераспечатанной упаковке при соблюдении условий хранения
Температура хранения
От 2°C до 8°C (рекомендуется); возможно хранение при комнатной температуре в сухом месте
Чувствительность
Чувствителен к влаге (moisture sensitive) — гидролизуется под воздействием влаги воздуха 
Условия
Хранить в плотно закрытой оригинальной таре в сухом, хорошо вентилируемом помещении. Избегать попадания влаги. Рекомендуется хранение в атмосфере инертного газа (азот)
Совместимость
Избегать контакта с сильными окислителями, кислотами (в отсутствие воды), щелочами 
Зона хранения
Хранить вдали от источников тепла и открытого огня. Огнеопасно 
Токсикология и безопасностьОстрая токсичность

ПараметрЗначение
LD50 (орально, крыса)
7280 мг/кг 
LD50 (орально, кролик)
7280 мг/кг
LD50 (дермально, кролик)
9100 мг/кг 
LD50 (орально, крыса, японские данные)
8 мл/кг 
Классификация опасности (GHS)

Класс опасностиКатегорияH-фраза
Легковоспламеняющаяся жидкость
Категория 3
H226 (Горючая жидкость и пар) 
Раздражение глаз
Категория 2
H319 (Вызывает серьезное раздражение глаз) 
Специфическая токсичность для органов-мишеней (STOT SE)
Категория 3
H335 (Может вызывать раздражение дыхательных путей) 
Сигнальное слово
ВНИМАНИЕ (WARNING) 
Пиктограммы опасности

• Легковоспламеняющаяся жидкость
• Раздражение глаз/дыхательных путей

Классификация по степени опасности (WGK Germany)
WGK 2 — опасен для воды 
Транспортная информация

ПараметрЗначение
Номер ООН (UN)
1993 
Класс опасности
3 (легковоспламеняющиеся жидкости) 
Группа упаковки (PG)
III 
Классификация ADR
3, III 
Меры предосторожности

ПараметрРекомендация
Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
Химически стойкие перчатки (нитрил), защитные очки, лабораторный халат, при распылении — респиратор с фильтром для органических паров
Вентиляция
Работы проводить в хорошо проветриваемом помещении или вытяжном шкафу. Избегать вдыхания паров и аэрозолей 
Гигиена
При попадании на кожу немедленно смыть большим количеством воды с мылом. При попадании в глаза промыть водой в течение нескольких минут и обратиться к врачу 
Пожаровзрывоопасность
Легковоспламеняющаяся жидкость. Температура вспышки 34-59°C. Не использовать вблизи открытого огня и источников воспламенения. Не курить при использовании. Заземлять оборудование для предотвращения статического электричества 
Утилизация
Утилизировать в соответствии с местными экологическими нормами. Не сливать в канализацию
Винилтриэтоксисилан (VTEO) — это универсальный бифункциональный органосилан, являющийся стандартным выбором для сшивки полиэтилена влагой при производстве кабельной изоляции и труб для горячего водоснабжения, а также как эффективный связующий агент и акцептор влаги в производстве полимерных композитов, покрытий и герметиков. По сравнению с VTMO, VTEO имеет более высокую температуру вспышки и выделяет менее токсичный этанол, что делает его предпочтительным выбором для многих промышленных применений.