Silikonikumin tutkimuksen ja tuotannon avain Kiinassa – dimetyylidietoksisilaani

Perus kuumavulkanoitu silikonikumi

Kiina alkoi tutkia ja valmistaa raakakumia lämpövulkanoidusta (tunnetaan myös nimellä lämpökovettuva) silikonikumista 1950-luvun lopulla.Ei ole liian myöhäistä, että Kiina alkoi tutkia silikonikumia.Kehitystyöstä johtuen tarvitaan suuri määrä erittäin puhtaita dimetyylidikloorisilaanin hydrolysaatteja (joista saadaan oktametyylisyklotetrasiloksaania (D4 tai DMC); aiemmin suuren määrän metyylikloorisilaanin puutteen vuoksi on vaikea saada puhdasta dimetyylidikloorisilaania, eikä raaka-silikonikumi-oktametyylisyklotetrasiloksaanin perusraaka-aineen koetuotantoon riitä. Myös renkaan avauspolymeroinnissa tarvitaan sopivia katalyyttejä, jotka ovat suuria ongelmia kehityksen alkuvaiheessa. metyylikloorisilaanin teollinen tuotanto on erittäin vaikeaa, joten Kiinan asianomaisten yksiköiden tekninen henkilökunta on maksanut paljon työtä ja käyttänyt paljon aikaa.

Yang Dahai, Shenyang Chemical Research Institute jne. esitteli itse tehdystä dimetyylidikloorisilaanista valmistettuja silikonikumista näytteitä kansallispäivän 10-vuotispäivänä.Myös Kiinan tiedeakatemian kemian instituutin tutkijat Lin Yi ja Jiang Yingyan kehittivät metyylisilikonikumia hyvin varhain.1960-luvulla useampi yksikkö kehitti silikonikumin.

Vasta sen jälkeen, kun metyylikloorisilaanin suora synteesi sekoituspedissä on onnistunut, voidaan saada raaka-aineet raa'an silikonikumin synteesiin.Koska silikonikumin kysyntä on erittäin kiireellinen, Shanghaissa ja Pohjois-Kiinassa on yksiköitä, jotka alkavat kehittää silikonikumia.Esimerkiksi Shanghai Chemical Research Institute Shanghaissa tutkii metyylikloorisilaanimonomeerin synteesiä ja silikonikumin tutkimusta ja testausta;Shanghai Xinchengin kemiantehdas ja Shanghain hartsitehdas harkitsevat silikonikumin synteesiä tuotannon näkökulmasta.

Pohjoisessa Research Institute of Jihua yritys, kemianteollisuuden tukikohta Kiinassa, harjoittaa pääasiassa synteettisen kumin tutkimusta ja kehitystä.Myöhemmin tutkimuslaitos lisäsi silikonikumin tutkimusta ja kehitystä Zhu BAOYINGin johdolla.Jihua-yrityksessä on myös suunnitteluinstituutteja ja tuotantolaitoksia, joilla on hyvä yhden luukun yhteistyöehto kehittää täydellinen prosessi metyylikloorisilaanimonomeerista synteettiseen silikonikumiin.

Vuonna 1958 Shenyang Chemical Research Instituten organopii-osa siirrettiin vastikään perustettuun Pekingin kemialliseen tutkimusinstituuttiin.1960-luvun alussa Shenyang Chemical Research Institute perusti organopiin tutkimustoimiston, jota johtivat Zhang Erci ja ye Qingxuan kehittämään organopiimonomeeria ja silikonikumia.Kemianteollisuuden ministeriön toisen toimiston lausuntojen mukaan Shenyang Chemical Research Institute osallistui silikonikumin kehittämiseen Jilinin kemianyhtiön tutkimuslaitoksessa.Koska silikonikumin synteesi tarvitsee myös vinyylirengasta, joten Shenyang Chemical Research Institute metyylihydrodikloorisilaanin ja muiden tukevien organopiimonomeerien synteesiin.

Ensimmäinen silikonikumin erätuotanto Shanghaissa on "kiertotaktiikka"

Vuonna 1960 Shanghai Chemical Industry Bureaun muoviyhtiö antoi Xinchengin kemiantehtaalle tehtävän kehittää sotilasteollisuuden kiireellisesti tarvitsemaa piikumia.Koska tehtaalla on kloorimetaania, organopiiraaka-aineen torjunta-aineen sivutuotetta, sillä on edellytykset syntetisoida piikumin raaka-aineen, metyylikloorisilaanin, syntetisointia.Xinchengin kemiantehdas on pieni julkisen ja yksityisen sektorin yhteisyritys, jossa on vain kaksi insinööriteknikkoa, Zheng Shanzhong ja Xu Mingshan.He tunnistivat silikonikumin tutkimusprojektissa kaksi keskeistä teknistä kysymystä, joista toinen on dimetyylidikloorisilaanin puhdistus, toinen on polymerointiprosessin ja katalyytin valinta.Tuolloin organopiimonomeerit ja -välituotteet kiellettiin ja estettiin Kiinassa.Tuolloin dimetyylidikloorisilaanipitoisuus metyylikloorisilaanimonomeerin synteesissä kotimaisessa sekoituspedissä oli alhainen, eikä tehokasta tislaustekniikkaa ollut vielä otettu käyttöön, joten suurta määrää erittäin puhdasta dimetyylidikloorisilaanimonomeeriä raaka-aineena oli mahdotonta saada. materiaali silikonikumista.Siksi he voivat käyttää vain vähäpuhtaista dimetyylidikloorisilaania, joka voidaan saada tuolloin etoksyylijohdannaisten valmistamiseksi alkoholilyysillä.Etäisyys metyylitrietoksisilaanin kiehumispisteen (151 °C) ja dimetyylidietoksisilaanin kiehumispisteen (111 °C) välillä alkoholisoinnin jälkeen on suhteellisen suuri, ja kiehumispisteen ero on jopa 40 °C, mikä on helppo erottaa, joten voidaan saada erittäin puhdasta dimetyylidietoksisilaania.Sitten dimetyylidietoksisilaani hydrolysoitiin oktametyylisyklotetrasiloksaaniksi (metyylid4).Fraktioinnin jälkeen tuotettiin erittäin puhdasta D4, joka ratkaisi silikonikumin raaka-aineen ongelman.He kutsuvat menetelmää saada D4 epäsuorien alkoholilyysin keinojen avulla "kiertotaktiikaksi".

Kiinan silikonikumin tutkimuksen ja kehityksen alkuvaiheessa länsimaissa ei ollut ymmärrystä silikonikumin synteesiprosessista.Jotkut yksiköt olivat kokeilleet suhteellisen primitiivisiä renkaan avaavia katalyyttejä, kuten rikkihappoa, rautakloridia, alumiinisulfaattia jne. Sitten satojen tuhansien molekyylipainoisten raakasilikageelin jäännöskatalyytti pestään tislatulla vedellä kaksoistelalla, joten se on erittäin ei-toivottu prosessi tämän avoimen silmukan katalyytin käyttämiseksi.

Zheng Shanzhong ja Xu Mingshan, kaksi väliaikaista katalysaattoria, jotka ymmärtävät ainutlaatuiset ominaisuudet, ajattelevat, että sillä on rationaalisuus ja edistynyt luonne.Se ei vain voi parantaa silikonikumin laatua, vaan myös yksinkertaistaa huomattavasti jälkikäsittelytyötä.Tuolloin ulkomaita ei ollut vielä käytetty teolliseen tuotantoon.He päättivät syntetisoida tetrametyyliammoniumhydroksidia ja tetrabutyylifosfoniumhydroksidia itse ja vertasivat niitä.He ajattelivat, että edellinen oli tyydyttävämpi, joten polymerointiprosessi vahvistettiin.Sitten valmistettiin satoja kiloja läpinäkyvää ja kirkasta silikonikumia itse suunnitellun ja valmistetun pilottilaitteiston avulla.Kesäkuussa 1961 Yang Guangqi, kemianteollisuuden ministeriön toisen toimiston johtaja, tuli tehtaalle tarkastettavaksi ja oli erittäin iloinen nähdessään pätevät silikonikumituotteet.Vaikka tällä menetelmällä valmistetun kumin hinta on suhteellisen korkea, massatuotannossa mahdollistava silikonikumi lievittää tuolloin kiireellistä tarvetta.

Shanghai Chemical Industry Bureaun johtama Shanghain hartsitehdas perusti ensin halkaisijaltaan 400 mm:n sekoituspedin Kiinaan metyylikloorisilaanimonomeerien tuottamiseksi.Se oli yritys, joka pystyi tuolloin toimittamaan metyylikloorisilaanimonomeerejä erissä.Sen jälkeen nopeuttaakseen silikoniteollisuuden kehitystä Shanghaissa ja säätääkseen silikonin vahvuutta, Shanghai Chemical Bureau yhdisti Xinchengin kemiantehtaan Shanghain hartsitehtaan kanssa ja jatkoi korkean lämpötilan vulkanoidun silikonin jatkuvan synteesiprosessilaitteen testin suorittamista. kumi.

Shanghai Chemical Industry Bureau on perustanut erityisen työpajan silikoniöljyn ja silikonikumin tuotantoa varten Shanghain hartsitehtaalle.Shanghain hartsitehdas on onnistuneesti tuottanut korkeatyhjiödiffuusiopumppuöljyä, kaksikomponenttista huoneenlämpöistä vulkanoitua silikonikumia, fenyylimetyylisilikoniöljyä ja niin edelleen, jotka ovat kiellettyjä ulkomailla.Shanghain hartsitehtaasta on tullut kattava tehdas, joka voi tuottaa monenlaisia ​​silikonituotteita Kiinassa.Vaikka vuonna 1992 Shanghain teollisen layoutin mukautuksen vuoksi Shanghain hartsitehdas joutui lopettamaan metyylikloorisilaanin ja muiden monomeerien tuotannon, ja sen sijaan osti monomeerejä ja välituotteita jatkojalostustuotteiden valmistukseen.Shanghain hartsitehtaalla on kuitenkin pysyvä panos organopiimonomeerien ja organopiipolymeerimateriaalien kehittämiseen Kiinassa.