Ključ istraživanja i proizvodnje silikonske gume u Kini – dimetildietoksisilan

Osnovna vruće vulkanizirana silikonska guma

Kina je počela istraživati ​​i proizvoditi sirovu gumu od toplinski vulkanizirane (također poznate kao toplinski stvrdnute) silikonske gume u kasnim 1950-ima.U svijetu još nije kasno da je Kina počela istraživati ​​silikonsku gumu.Zbog rada na razvoju potreban je veliki broj hidrolizata dimetildiklorosilana visoke čistoće (iz kojeg se dobiva oktametilciklotetrasiloksan (D4, ili DMC); ranije je zbog nedostatka velike količine metilklorosilana teško dobiti veliku količinu čistog dimetildiklorosilana, a nema dovoljno za probnu proizvodnju osnovne sirovine sirovog silikonskog kaučuka oktametilciklotetrasiloksana. Također postoji potreba za odgovarajućim katalizatorima u polimerizaciji s otvaranjem prstena, što su glavni problemi u ranoj fazi razvoja. Konkretno, industrijska proizvodnja metilklorosilana vrlo je teška, pa je tehničko osoblje relevantnih jedinica u Kini platilo puno rada i potrošilo puno vremena.

Yang Dahai, Shenyang Chemical Research Institute, itd. predstavili su uzorke silikonske gume pripremljene od dimetildiklorosilana koji su sami napravili na 10. godišnjicu nacionalnog dana.Lin Yi i Jiang Yingyan, istraživači Instituta za kemiju Kineske akademije znanosti, također su vrlo rano izveli razvoj metil silikonske gume.U 1960-ima više je jedinica razvilo silikonsku gumu.

Tek nakon uspjeha izravne sinteze metilklorosilana u sloju s miješanjem, mogu se dobiti sirovine za sintezu sirove silikonske gume.Budući da je potražnja za silikonskom gumom vrlo hitna, postoje jedinice u Šangaju i sjevernoj Kini koje počinju razvijati silikonsku gumu.Na primjer, Shanghai Chemical Research Institute u Šangaju proučava sintezu metil klorosilanskog monomera te istraživanje i ispitivanje silikonske gume;Šangajska kemijska tvornica Xincheng i šangajska tvornica smole razmatraju sintezu silikonske gume iz perspektive proizvodnje.

Na sjeveru, istraživački institut tvrtke Jihua, baza kemijske industrije u Kini, uglavnom se bavi istraživanjem i razvojem sintetičke gume.Kasnije je istraživački institut povećao istraživanje i razvoj silikonske gume pod vodstvom Zhu BAOYINGA.Također postoje dizajnerski instituti i proizvodni pogoni u tvrtki Jihua, koji imaju dobre uvjete suradnje na jednom mjestu za razvoj kompletnog skupa procesa od metil klorosilanskog monomera do sintetičke silikonske gume.

Godine 1958. organosilicijski dio Instituta za kemijska istraživanja u Shenyangu premješten je u novoosnovani Institut za kemijska istraživanja u Pekingu.Početkom 1960-ih Institut za kemijska istraživanja Shenyang osnovao je Ured za istraživanje organosilicija na čelu sa Zhang Erci i ye Qingxuan za razvoj organosilicij monomera i silikonske gume.Prema mišljenjima Drugog ureda Ministarstva kemijske industrije, Shenyang Chemical Research Institute sudjelovao je u razvoju silikonske gume u Institutu za istraživanje kemijske tvrtke Jilin.Budući da je za sintezu silikonske gume potreban i vinilni prsten, Shenyang Chemical Research Institute za sintezu metilhidrodiklorsilana i drugih pratećih organosilikonskih monomera.

Prva serijska proizvodnja silikonske gume u Šangaju je "circuitous tactics"

Godine 1960. plastična tvrtka Shanghai Chemical Industry Bureau dodijelila je kemijskoj tvornici Xincheng zadatak da razvije silikonsku gumu koja je hitno potrebna vojnoj industriji.Budući da biljka ima klorometan, pesticidni nusprodukt organosilikonske sirovine, ima uvjete za sintezu metil klorosilana, sirovine silicijske gume.Xincheng kemijska tvornica mala je javno-privatna tvornica joint venture, sa samo dva inženjerska tehničara, Zheng Shanzhong i Xu Mingshan.Identificirali su dva ključna tehnička pitanja u istraživačkom projektu silikonske gume, jedno je pročišćavanje dimetildiklorosilana, drugo je proučavanje procesa polimerizacije i odabir katalizatora.U to su vrijeme organosilikonski monomeri i intermedijeri bili zabranjeni i blokirani u Kini.U to je vrijeme sadržaj dimetildiklorosilana u sintezi metilklorosilanskog monomera u domaćem sloju s miješalicom bio nizak, a učinkovita tehnologija destilacije još nije bila implementirana, pa je bilo nemoguće dobiti veliku količinu dimetildiklorosilanskog monomera visoke čistoće kao sirovinu materijal od silikonske gume.Stoga mogu koristiti samo dimetildiklorosilan niske čistoće koji se tada može dobiti za pripremu etoksilnih derivata alkoholizom.Udaljenost između vrelišta metiltrietoksisilana (151 °C) i vrelišta dimetildietoksisilana (111 °C) nakon alkoholizacije je relativno velika, a razlika u vrelištu je čak 40 °C, što je lako odvojiti, pa može se dobiti dimetildietoksisilan visoke čistoće.Zatim je dimetildietoksisilan hidroliziran u oktametilciklotetrasiloksan (metild4).Nakon frakcioniranja, proizveden je D4 visoke čistoće, čime je riješen problem sirovine silikonske gume.Metodu dobivanja D4 neizravnim putem alkoholiziranja nazivaju "zaokruženom taktikom".

U ranoj fazi istraživanja i razvoja silikonske gume u Kini, u zapadnim zemljama nije bilo razumijevanja procesa sinteze silikonske gume.Neke su jedinice isprobale relativno primitivne katalizatore za otvaranje prstena kao što su sumporna kiselina, željezni klorid, aluminijev sulfat, itd. Zatim se rezidualni katalizator sadržan u stotinama tisuća molekularne težine sirovog silikagela ispire destiliranom vodom na dvostrukom valjku, tako da je vrlo nepoželjan postupak za korištenje ovog otvorenog katalizatora.

Zheng Shanzhong i Xu Mingshan, dva privremena katalizatora koji razumiju jedinstvena svojstva, misle da ima svoju racionalnost i naprednu prirodu.Ne samo da može poboljšati kvalitetu silikonske gume, već i uvelike pojednostaviti rad naknadne obrade.U to vrijeme strane zemlje još nisu bile iskorištene za industrijsku proizvodnju.Odlučili su sami sintetizirati tetrametil amonijev hidroksid i tetrabutil fosfonijev hidroksid te ih usporediti.Smatrali su da je prvo zadovoljavajuće, pa je potvrđen proces polimerizacije.Potom su proizvedene stotine kilograma prozirne i prozirne silikonske gume pomoću pilot opreme koju smo sami dizajnirali i proizveli.U lipnju 1961., Yang Guangqi, direktor Drugog ureda Ministarstva kemijske industrije, došao je u tvornicu radi inspekcije i bio je vrlo sretan kad je vidio kvalificirane proizvode od silikonske gume.Iako je cijena gume proizvedene ovom metodom relativno visoka, silikonska guma koja se može masovno proizvoditi ublažava hitnu potrebu u tom trenutku.

Šangajska tvornica smole, koju vodi Shanghai Chemical Industry Bureau, prva je postavila miješalicu promjera 400 mm u Kini za proizvodnju monomera metil klorosilana.Bilo je to poduzeće koje je u to vrijeme moglo isporučivati ​​monomere metil klorosilana u serijama.Nakon toga, kako bi se ubrzao razvoj industrije silikona u Šangaju i prilagodila čvrstoća silikona, Šangajski kemijski ured spojio je kemijsku tvornicu Xincheng s tvornicom smole u Šangaju i nastavio provoditi test uređaja za kontinuirani proces sinteze visokotemperaturnog vulkaniziranog silikona guma.

Šangajski ured za kemijsku industriju postavio je posebnu radionicu za proizvodnju silikonskog ulja i silikonske gume u tvornici smole u Šangaju.Šangajska tvornica smole uspješno je probno proizvela ulje za difuzijsku pumpu visokog vakuuma, dvokomponentnu vulkaniziranu silikonsku gumu na sobnoj temperaturi, fenil metil silikonsko ulje i tako dalje, koji su zabranjeni u stranim zemljama.Šangajska tvornica smole postala je sveobuhvatna tvornica koja može proizvoditi mnoge vrste silikonskih proizvoda u Kini.Iako je 1992. godine, zbog prilagodbe industrijskog rasporeda u Šangaju, šangajska tvornica smole morala napustiti proizvodnju metil klorosilana i drugih monomera, te je umjesto toga kupila monomere i međuproizvode za proizvodnju daljnjih proizvoda.Međutim, šangajska tvornica smole ima neizbrisiv doprinos razvoju organosilikonskih monomera i organosilikonskih polimernih materijala u Kini.