Ang susi ng pananaliksik at paggawa ng silicone rubber sa China – dimethyldiethoxysilane

Basic hot vulcanized silicone rubber

Sinimulan ng China na magsaliksik at gumawa ng hilaw na goma ng heat vulcanized (kilala rin bilang heat cured) silicone rubber noong huling bahagi ng 1950s.Hindi pa huli sa mundo na nagsimulang tuklasin ng China ang silicone rubber.Dahil sa gawaing pag-unlad ay nangangailangan ng isang malaking bilang ng mga high-purity hydrolysates ng dimethyldichlorosilane (kung saan nakuha ang octamethylcyclotetrasiloxane (D4, o DMC); dati, dahil sa kakulangan ng isang malaking bilang ng methylchlorosilane, mahirap makakuha ng isang malaking bilang. ng purong dimethyldichlorosilane, at walang sapat na pagsubok upang makagawa ng pangunahing hilaw na materyal ng hilaw na silicone na goma na octamethylcyclotetrasiloxane. Mayroon ding pangangailangan para sa naaangkop na mga catalyst sa ring opening polymerization, na mga pangunahing problema sa maagang yugto ng pag-unlad. Sa partikular, ang Ang pang-industriyang produksyon ng methylchlorosilane ay napakahirap, kaya ang mga teknikal na tauhan ng mga kaugnay na yunit sa China ay nagbayad ng maraming paggawa at gumugol ng maraming oras.

Iniharap ni Yang Dahai, Shenyang Chemical Research Institute, atbp. ang mga sample ng silicone rubber na inihanda mula sa self-made dimethyldichlorosilane hanggang sa ika-10 anibersaryo ng pambansang araw.Sina Lin Yi at Jiang Yingyan, mga mananaliksik ng Institute of chemistry, Chinese Academy of Sciences, ay nagsagawa rin ng pagbuo ng methyl silicone rubber nang napakaaga.Noong 1960s, mas maraming unit ang nakabuo ng silicone rubber.

Pagkatapos lamang ng tagumpay ng direktang synthesis ng methylchlorosilane sa hinalo na kama, maaaring makuha ang mga hilaw na materyales para sa synthesis ng raw silicone goma.Dahil ang pangangailangan ng silicone goma ay napaka-kagyatan, kaya may mga yunit sa Shanghai at North China upang simulan upang bumuo ng silicone goma.Halimbawa, pinag-aaralan ng Shanghai Chemical Research Institute sa Shanghai ang synthesis ng methyl chlorosilane monomer at ang paggalugad at pagsubok ng silicone rubber;Isinasaalang-alang ng Shanghai Xincheng chemical plant at Shanghai resin plant ang synthesis ng silicone rubber mula sa perspektibo ng produksyon.

Sa hilaga, ang kumpanya ng Research Institute of Jihua, isang base ng industriya ng kemikal sa China, ay pangunahing nakikibahagi sa pananaliksik at pagpapaunlad ng synthetic na goma.Nang maglaon, pinalaki ng research institute ang pananaliksik at pagpapaunlad ng silicone rubber na pinamumunuan ni Zhu BAOYING.Mayroon ding mga design institute at production plant sa Jihua company, na may magandang one-stop cooperation condition para bumuo ng kumpletong set ng proseso mula sa methyl chlorosilane monomer hanggang sa synthetic silicone rubber.

Noong 1958, ang organosilicon na bahagi ng Shenyang Chemical Research Institute ay inilipat sa bagong tatag na Beijing Chemical Research Institute.Noong unang bahagi ng 1960s, itinatag ng Shenyang Chemical Research Institute ang isang organosilicon Research Office na pinamumunuan nina Zhang Erci at ye Qingxuan upang bumuo ng organosilicon monomer at silicone rubber.Ayon sa mga opinyon ng Ikalawang Kawanihan ng Ministri ng industriya ng kemikal, ang Shenyang Chemical Research Institute ay lumahok sa pagbuo ng silicone rubber sa Research Institute ng Jilin chemical company.Dahil ang synthesis ng silicone goma ay nangangailangan din ng vinyl ring, kaya Shenyang Chemical Research Institute para sa synthesis ng methylhydrodichlorosilane at iba pang mga sumusuporta sa organosilicon monomers.

Ang unang batch na produksyon ng silicone rubber sa Shanghai ay "circuitous tactics"

Noong 1960, ang kumpanya ng plastik ng Shanghai Chemical Industry Bureau ay nagtalaga ng Xincheng chemical plant ng isang gawain upang bumuo ng silicon rubber na apurahang kailangan ng industriya ng militar.Dahil ang halaman ay may chloromethane, isang pestisidyo na by-product ng organosilicon raw material, mayroon itong mga kondisyon para mag-synthesize ng methyl chlorosilane, isang hilaw na materyal ng silicon rubber.Ang Xincheng chemical plant ay isang maliit na public-private joint venture plant, na may dalawang engineering technician lamang, sina Zheng Shanzhong at Xu Mingshan.Nakilala nila ang dalawang pangunahing teknikal na isyu sa proyekto ng pananaliksik ng silicone goma, ang isa ay ang paglilinis ng dimethyldichlorosilane, ang isa ay ang pag-aaral ng proseso ng polimerisasyon at ang pagpili ng katalista.Noong panahong iyon, ang mga monomer at intermediate ng organosilicon ay ipinagbawal at hinarangan sa China.Sa oras na iyon, ang nilalaman ng dimethyldichlorosilane sa synthesis ng methylchlorosilane monomer sa domestic stirred bed ay mababa, at ang mahusay na teknolohiya ng distillation ay hindi pa naipapatupad, kaya imposibleng makakuha ng isang malaking bilang ng high-purity na dimethyldichlorosilane monomer bilang raw. materyal ng silicone goma.Samakatuwid, maaari lamang nilang gamitin ang dimethyldichlorosilane na may mababang kadalisayan na maaaring makuha sa oras na iyon upang maghanda ng mga ethoxyl derivatives sa pamamagitan ng alcoholysis.Ang distansya sa pagitan ng kumukulong punto ng methyltriethoxysilane (151 ° C) at ang kumukulong punto ng dimethyldiethoxysilane (111 ° C) pagkatapos ng alkoholisasyon ay medyo malaki, at ang pagkakaiba sa punto ng kumukulo ay hanggang 40 ° C, na madaling paghiwalayin, kaya ang dimethyldiethoxysilane na may mataas na kadalisayan ay maaaring makuha.Pagkatapos, ang dimethyldiethoxysilane ay na-hydrolyzed sa octamethylcyclotetrasiloxane (methyld4).Pagkatapos ng fractionation, ginawa ang mataas na kadalisayan ng D4, na nalutas ang problema ng hilaw na materyal ng silicone goma.Tinatawag nilang "circuitous tactics" ang paraan ng pagkuha ng D4 sa pamamagitan ng hindi direktang paraan ng alcoholysis.

Sa maagang yugto ng pananaliksik at pagpapaunlad ng silicone rubber sa China, nagkaroon ng kakulangan sa pag-unawa sa proseso ng synthesis ng silicone rubber sa mga kanlurang bansa.Sinubukan ng ilang unit ang medyo primitive ring opening catalysts tulad ng sulfuric acid, ferric chloride, aluminum sulfate, atbp. Pagkatapos, ang natitirang catalyst na nasa daan-daang libong molecular weight raw silica gel ay hinuhugasan ng distilled water sa double roller, kaya ito ay isang napaka-hindi kanais-nais na proseso upang gamitin ang open-loop catalyst na ito.

Sina Zheng Shanzhong at Xu Mingshan, ang dalawang pansamantalang katalista na nauunawaan ang mga natatanging katangian, ay nag-iisip na ito ay may katwiran at advanced na kalikasan.Hindi lamang nito mapapabuti ang kalidad ng silicone goma, ngunit lubos din na pinasimple ang gawaing post-processing.Sa panahong iyon, ang mga dayuhang bansa ay hindi pa ginagamit para sa industriyal na produksyon.Nagpasya silang mag-synthesize ng tetramethyl ammonium hydroxide at tetrabutyl phosphonium hydroxide nang mag-isa, at inihambing ang mga ito.Naisip nila na ang dating ay mas kasiya-siya, kaya ang proseso ng polymerization ay nakumpirma.Pagkatapos, daan-daang kilo ng transparent at malinaw na silicone rubber ang ginawa sa pamamagitan ng self-designed at manufactured na pilot equipment.Noong Hunyo 1961, si Yang Guangqi, direktor ng Ikalawang Kawanihan ng Ministri ng industriya ng kemikal, ay dumating sa pabrika para sa inspeksyon at napakasaya na makita ang mga kwalipikadong produktong silicone rubber.Bagama't medyo mataas ang presyo ng goma na ginawa ng pamamaraang ito, ang silicone rubber na maaaring gawing mass produce ay nagpapagaan ng kagyat na pangangailangan sa panahong iyon.

Ang pabrika ng Shanghai resin, na pinamumunuan ng Shanghai Chemical Industry Bureau, ay unang nag-set up ng 400mm diameter stirring bed sa China upang makagawa ng methyl chlorosilane monomer.Ito ay isang negosyo na maaaring magbigay ng methyl chlorosilane monomer sa mga batch sa oras na iyon.Pagkatapos nito, upang mapabilis ang pag-unlad ng industriya ng silicone sa Shanghai at ayusin ang lakas ng silicone, pinagsama ng Shanghai Chemical Bureau ang Xincheng chemical plant sa Shanghai resin plant, at patuloy na isinasagawa ang pagsubok ng tuluy-tuloy na proseso ng synthesis device ng mataas na temperatura na vulcanized silicone. goma.

Ang Shanghai Chemical Industry Bureau ay nag-set up ng isang espesyal na workshop para sa silicone oil at silicone rubber production sa Shanghai resin factory.Ang pabrika ng dagta ng Shanghai ay matagumpay na nakagawa ng mataas na vacuum diffusion pump oil, dalawang bahagi na temperatura ng silid na bulkanisadong silicone goma, phenyl methyl silicone oil at iba pa, na ipinagbabawal ng mga dayuhang bansa.Ang pabrika ng dagta ng Shanghai ay naging isang komprehensibong pabrika na maaaring gumawa ng maraming uri ng mga produktong silicone sa Tsina.Bagama't noong 1992, dahil sa pagsasaayos ng pang-industriyang layout sa Shanghai, ang pabrika ng resin ng Shanghai ay kailangang huminto sa paggawa ng methyl chlorosilane at iba pang monomer, at sa halip ay bumili ng mga monomer at intermediate upang makagawa ng mga produktong downstream.Gayunpaman, ang pabrika ng dagta ng Shanghai ay may hindi mapapawi na kontribusyon sa pagbuo ng mga organosilicon monomer at organosilicon polymer na materyales sa China.