Kľúč výskumu a výroby silikónového kaučuku v Číne – dimetyldietoxysilán

Základná silikónová guma vulkanizovaná za tepla

Čína začala s výskumom a výrobou surového kaučuku z tepelne vulkanizovaného (tiež známeho ako tepelne vytvrdeného) silikónového kaučuku koncom 50. rokov 20. storočia.Vo svete ešte nie je neskoro, že Čína začala skúmať silikónovú gumu.Kvôli vývojovým prácam je potrebné veľké množstvo vysoko čistých hydrolyzátov dimetyldichlórsilánu (z ktorých sa získava oktametylcyklotetrasiloxán (D4 alebo DMC); predtým bolo kvôli nedostatku veľkého množstva metylchlórsilánu ťažké získať veľké množstvo čistého dimetyldichlórsilánu a nie je dostatok na skúšobnú výrobu základnej suroviny oktametylcyklotetrasiloxánu surového silikónového kaučuku. Pri polymerizácii s otváraním kruhu sú tiež potrebné vhodné katalyzátory, ktoré sú hlavnými problémami v počiatočnom štádiu vývoja. priemyselná výroba metylchlórsilánu je veľmi náročná, takže technický personál príslušných jednotiek v Číne zaplatil veľa práce a strávil veľa času.

Yang Dahai, Shenyang Chemical Research Institute, atď., prezentovali vzorky silikónového kaučuku pripraveného z vlastnoručne vyrobeného dimetyldichlórsilánu k 10. výročiu národného dňa.Lin Yi a Jiang Yingyan, výskumníci z Ústavu chémie Čínskej akadémie vied, tiež veľmi skoro vyvinuli metylsilikónový kaučuk.V 60. rokoch minulého storočia vyvinulo viac jednotiek silikónovú gumu.

Až po úspechu priamej syntézy metylchlórsilánu v miešanom lôžku je možné získať suroviny na syntézu surového silikónového kaučuku.Pretože dopyt po silikónovej gume je veľmi naliehavý, existujú jednotky v Šanghaji a severnej Číne, ktoré začnú vyvíjať silikónovú gumu.Napríklad Shanghai Chemical Research Institute v Šanghaji študuje syntézu monoméru metylchlórsilánu a skúmanie a testovanie silikónového kaučuku;Chemický závod Shanghai Xincheng a závod na výrobu živice v Šanghaji zvažujú syntézu silikónového kaučuku z hľadiska výroby.

Na severe sa výskumom a vývojom syntetického kaučuku zaoberá hlavne spoločnosť Research Institute of Jihua, základňa chemického priemyslu v Číne.Neskôr výskumný ústav zvýšil výskum a vývoj silikónového kaučuku pod vedením Zhu BAOYING.V spoločnosti Jihua existujú aj konštrukčné inštitúty a výrobné závody, ktoré majú dobré podmienky spolupráce na jednom mieste na vývoj kompletného súboru procesov od monoméru metylchlórsilánu po syntetický silikónový kaučuk.

V roku 1958 bola organokremičitá časť Chemického výskumného ústavu Shenyang presunutá do novozaloženého Pekinského chemického výskumného ústavu.Začiatkom 60. rokov 20. storočia založil inštitút pre chemický výskum v Shenyangu výskumný úrad pre organokremičité látky, ktorý viedli Zhang Erci a ye Qingxuan na vývoj organokremičitého monoméru a silikónového kaučuku.Podľa stanovísk Druhého úradu ministerstva chemického priemyslu sa Chemický výskumný ústav Shenyang podieľal na vývoji silikónového kaučuku vo Výskumnom ústave chemickej spoločnosti Jilin.Pretože syntéza silikónového kaučuku potrebuje aj vinylový kruh, tak Shenyang Chemical Research Institute pre syntézu metylhydrodichlórsilánu a ďalších podporných organokremičitých monomérov.

Prvá sériová výroba silikónového kaučuku v Šanghaji je „obručná taktika“

V roku 1960 plastikárska spoločnosť Shanghai Chemical Industry Bureau poverila chemický závod Xincheng úlohou vyvinúť silikónový kaučuk naliehavo potrebný pre vojenský priemysel.Pretože rastlina obsahuje chlórmetán, pesticídny vedľajší produkt organokremičitej suroviny, má podmienky na syntézu metylchlórsilánu, suroviny kremíkovej gumy.Chemický závod Xincheng je malý verejno-súkromný spoločný podnik s iba dvoma inžinierskymi technikmi, Zheng Shanzhong a Xu Mingshan.Vo výskumnom projekte silikónového kaučuku identifikovali dva kľúčové technické problémy, jedným je čistenie dimetyldichlórsilánu, druhým je štúdium procesu polymerizácie a výber katalyzátora.V tom čase boli v Číne zakázané a blokované organokremičité monoméry a medziprodukty.V tom čase bol obsah dimetyldichlórsilánu v syntéze monoméru metylchlórsilánu v domácom miešanom lôžku nízky a účinná destilačná technológia ešte nebola implementovaná, takže nebolo možné získať veľké množstvo vysoko čistého dimetyldichlórsilánového monoméru ako surového materiál zo silikónovej gumy.Preto môžu na prípravu etoxylových derivátov alkoholýzou použiť len dimetyldichlórsilán s nízkou čistotou, ktorý sa v tom čase dá získať.Vzdialenosť medzi bodom varu metyltrietoxysilánu (151 °C) a bodom varu dimetyldietoxysilánu (111 °C) po alkoholizácii je pomerne veľká a rozdiel bodu varu je až 40 °C, čo sa dá ľahko oddeliť, takže možno získať dimetyldietoxysilán s vysokou čistotou.Potom sa dimetyldietoxysilán hydrolyzoval na oktametylcyklotetrasiloxán (metyld4).Po frakcionácii sa vyrobil vysoko čistý D4, ktorý vyriešil problém suroviny silikónového kaučuku.Metódu získavania D4 nepriamymi prostriedkami alkoholýzy nazývajú „obvodná taktika“.

V počiatočnom štádiu výskumu a vývoja silikónového kaučuku v Číne chýbalo pochopenie procesu syntézy silikónového kaučuku v západných krajinách.Niektoré jednotky vyskúšali relatívne primitívne katalyzátory na otváranie kruhu, ako je kyselina sírová, chlorid železitý, síran hlinitý atď. je veľmi nežiaduci proces na použitie tohto katalyzátora s otvorenou slučkou.

Zheng Shanzhong a Xu Mingshan, dvaja dočasní katalyzátory, ktorí chápu jedinečné vlastnosti, si myslia, že má svoju racionalitu a pokročilú povahu.Môže nielen zlepšiť kvalitu silikónovej gumy, ale tiež výrazne zjednodušiť prácu po spracovaní.V tom čase ešte cudzina nebola využívaná na priemyselnú výrobu.Rozhodli sa syntetizovať tetrametylamóniumhydroxid a tetrabutylfosfóniumhydroxid sami a porovnali ich.Mysleli si, že prvý je uspokojivejší, a tak sa proces polymerizácie potvrdil.Potom sa vyrobili stovky kilogramov priehľadného a číreho silikónového kaučuku pomocou vlastného navrhnutého a vyrobeného pilotného zariadenia.V júni 1961, Yang Guangqi, riaditeľ druhého úradu ministerstva chemického priemyslu, prišiel do továrne na kontrolu a bol veľmi šťastný, že videl kvalifikované výrobky zo silikónovej gumy.Hoci cena kaučuku vyrábaného týmto spôsobom je pomerne vysoká, silikónový kaučuk, ktorý sa môže vyrábať sériovo, zmierňuje naliehavú potrebu v tom čase.

Šanghajská továreň na živicu, vedená Shanghai Chemical Industry Bureau, najprv v Číne zriadila miešacie lôžko s priemerom 400 mm na výrobu metylchlórsilánových monomérov.Bol to podnik, ktorý v tom čase mohol poskytovať monoméry metylchlórsilánu v dávkach.Potom, aby sa urýchlil rozvoj silikónového priemyslu v Šanghaji a upravila sa pevnosť silikónu, Shanghai Chemical Bureau zlúčil chemický závod Xincheng so závodom na výrobu živice v Šanghaji a pokračoval vo vykonávaní testu zariadenia na kontinuálnu syntézu vysokoteplotného vulkanizovaného silikónu. guma.

Shanghai Chemical Industry Bureau zriadila špeciálnu dielňu na výrobu silikónového oleja a silikónovej gumy v továrni na výrobu živice v Šanghaji.Továreň na živicu Shanghai úspešne skúšobne vyrobila vysokovákuový difúzny olej, dvojzložkový vulkanizovaný silikónový kaučuk pri izbovej teplote, fenylmetylsilikónový olej atď., Ktoré sú zakázané v zahraničí.Továreň na živicu v Šanghaji sa stala komplexnou továrňou, ktorá môže v Číne vyrábať mnoho druhov silikónových výrobkov.Hoci v roku 1992 v dôsledku úpravy priemyselného usporiadania v Šanghaji musela továreň na výrobu živice v Šanghaji ukončiť výrobu metylchlórsilánu a iných monomérov a namiesto toho nakupovať monoméry a medziprodukty na výrobu nadväzujúcich produktov.Šanghajská továreň na živicu má však nezmazateľný príspevok k vývoju organokremičitých monomérov a organokremičitých polymérnych materiálov v Číne.