Ogólna guma silikonowa ma doskonałe parametry elektryczne i może pracować w szerokim zakresie temperatur od -55 ℃ do 200 ℃ bez utraty doskonałych parametrów elektrycznych.Ponadto istnieją odporne na paliwo kauczuki fluorosilikonowe i kauczuki fenylosilikonowe, które mogą pracować w temperaturze -110 ℃.Są to kluczowe materiały, które są niezwykle potrzebne sektorowi lotniczemu i różnym sektorom gospodarki narodowej.Ze względu na mechanizm wulkanizacji można go podzielić na cztery części: kauczuk silikonowy wulkanizowany na gorąco z wulkanizacją nadtlenkową, dwuskładnikowy kauczuk silikonowy wulkanizowany w temperaturze pokojowej z kondensacją, jednoskładnikowy kauczuk silikonowy wulkanizowany w temperaturze pokojowej z wulkanizacją wilgocią i dodatkiem katalizowanym platyną, wulkanizowany kauczuk silikonowy i stosunkowo nowy kauczuk silikonowy wulkanizowany ultrafioletem lub promieniami.Tak więc już pod koniec lat pięćdziesiątych wiele jednostek w Chinach rozpoczęło badania i rozwój różnych kauczuków silikonowych i ich zastosowań.
Podstawowa wulkanizowana na gorąco guma silikonowa
Chiny rozpoczęły badania i produkcję surowej gumy silikonowej wulkanizowanej na gorąco (znanej również jako utwardzana termicznie) pod koniec lat pięćdziesiątych XX wieku.Nie jest jeszcze za późno, aby Chiny rozpoczęły badania nad gumą silikonową.Ze względu na potrzebę prac rozwojowych duża liczba hydrolizatów dimetylodichlorosilanu o wysokiej czystości (z których otrzymuje się oktametylocyklotetrasiloksan (D4, czyli DMC); wcześniej, ze względu na brak dużej ilości metylochlorosilanu, trudno było uzyskać dużą liczbę czystego dimetylodichlorosilanu, a nie ma wystarczającej ilości, aby wyprodukować podstawowy surowiec w postaci surowego kauczuku silikonowego, oktametylocyklotetrasiloksanu.Istnieje również zapotrzebowanie na odpowiednie katalizatory w polimeryzacji z otwarciem pierścienia, które stanowią główny problem na wczesnym etapie rozwoju.W szczególności produkcja przemysłowa metylochlorosilanu jest bardzo trudna, dlatego personel techniczny odpowiednich jednostek w Chinach zapłacił dużo pracy i spędził dużo czasu.
Yang Dahai z Shenyang Chemical Research Institute itp. zaprezentował próbki kauczuku silikonowego przygotowanego z samodzielnie wykonanego dimetylodichlorosilanu z okazji 10. rocznicy święta narodowego.Lin Yi i Jiang Yingyan, badacze z Instytutu Chemii Chińskiej Akademii Nauk, również bardzo wcześnie przeprowadzili badania nad kauczukiem metylosilikonowym.W latach sześćdziesiątych więcej jednostek opracowało gumę silikonową.
Dopiero po sukcesie bezpośredniej syntezy metylochlorosilanu w złożu mieszanym można otrzymać surowce do syntezy surowego kauczuku silikonowego.Ponieważ zapotrzebowanie na kauczuk silikonowy jest bardzo pilne, istnieją jednostki w Szanghaju i północnych Chinach, które rozpoczynają produkcję kauczuku silikonowego.Na przykład Szanghajski Instytut Badań Chemicznych w Szanghaju bada syntezę monomeru metylochlorosilanu oraz poszukiwania i testowanie kauczuku silikonowego;Zakłady chemiczne Xincheng w Szanghaju i zakłady żywic w Szanghaju rozważają syntezę kauczuku silikonowego z punktu widzenia produkcji.
Na północy Instytut Badawczy firmy Jihua, będący bazą przemysłu chemicznego w Chinach, zajmuje się głównie badaniami i rozwojem kauczuku syntetycznego.Później instytut badawczy zintensyfikował badania i rozwój kauczuku silikonowego pod przewodnictwem Zhu BAOYINGA.W firmie Jihua znajdują się również instytuty projektowe i zakłady produkcyjne, które mają dobre warunki kompleksowej współpracy w celu opracowania kompletnego zestawu procesów od monomeru metylochlorosilanu do syntetycznego kauczuku silikonowego.
W 1958 roku część krzemoorganiczna Instytutu Badań Chemicznych w Shenyang została przeniesiona do nowo utworzonego Instytutu Badań Chemicznych w Pekinie.We wczesnych latach sześćdziesiątych Instytut Badań Chemicznych w Shenyang utworzył Biuro Badań nad krzemoorganicznym, na którego czele stoją Zhang Erci i ye Qingxuan, w celu opracowania monomeru krzemoorganicznego i kauczuku silikonowego.Zgodnie z opiniami Drugiego Biura Ministerstwa Przemysłu Chemicznego, Instytut Badań Chemicznych w Shenyang brał udział w rozwoju kauczuku silikonowego w Instytucie Badawczym firmy chemicznej Jilin.Ponieważ synteza kauczuku silikonowego wymaga również pierścienia winylowego, Instytut Badań Chemicznych Shenyang zajmuje się syntezą metylohydrodichlorosilanu i innych wspierających monomerów krzemoorganicznych.
Pierwsza partia produkcji kauczuku silikonowego w Szanghaju to „taktyka okrężna”
W 1960 roku przedsiębiorstwo tworzyw sztucznych Szanghajskiego Biura Przemysłu Chemicznego zleciło zakładom chemicznym Xincheng zadanie opracowania kauczuku silikonowego pilnie potrzebnego przemysłowi wojskowemu.Ponieważ zakład wytwarza chlorometan, będący produktem ubocznym pestycydów surowca krzemoorganicznego, ma warunki do syntezy chlorosilanu metylu, surowca kauczuku silikonowego.Zakłady chemiczne Xincheng to mała publiczno-prywatna spółka joint venture, w której pracuje tylko dwóch inżynierów, Zheng Shanzhong i Xu Mingshan.Zidentyfikowali dwa kluczowe problemy techniczne w projekcie badawczym dotyczącym kauczuku silikonowego, jedno dotyczy oczyszczania dimetylodichlorosilanu, drugie to badanie procesu polimeryzacji i dobór katalizatora.W tym czasie monomery i półprodukty krzemoorganiczne zostały zakazane i zablokowane w Chinach.W tamtym czasie zawartość dimetylodichlorosilanu w syntezie monomeru metylochlorosilanu w mieszalniku domowym była niska, a nie wdrożono jeszcze wydajnej technologii destylacji, dlatego nie było możliwe otrzymanie dużej liczby monomeru dimetylodichlorosilanu o wysokiej czystości jako surowca materiał z gumy silikonowej.Dlatego mogą stosować jedynie dimetylodichlorosilan o niskiej czystości, który można wówczas otrzymać w celu wytworzenia pochodnych etoksylowych metodą alkoholizy.Odległość pomiędzy temperaturą wrzenia metylotrietoksysilanu (151°C) a temperaturą wrzenia dimetylodietoksysilanu (111°C) po alkoholizacji jest stosunkowo duża, a różnica temperatur wrzenia wynosi aż 40°C, co jest łatwe do oddzielenia, więc można otrzymać dimetylodietoksysilan o wysokiej czystości.Następnie dimetylodietoksysilan hydrolizowano do oktametylocyklotetrasiloksanu (metylod4).Po frakcjonowaniu otrzymano D4 o wysokiej czystości, co rozwiązało problem surowca kauczuku silikonowego.Nazywają metodę uzyskiwania D4 poprzez pośrednie środki alkoholizy „taktyką okrężną”.
Na wczesnym etapie badań i rozwoju kauczuku silikonowego w Chinach brakowało zrozumienia procesu syntezy kauczuku silikonowego w krajach zachodnich.Niektóre jednostki wypróbowały stosunkowo prymitywne katalizatory otwarcia pierścienia, takie jak kwas siarkowy, chlorek żelazowy, siarczan glinu itp. Następnie resztkowy katalizator zawarty w surowym żelu krzemionkowym o masie cząsteczkowej setek tysięcy myje się wodą destylowaną na podwójnym wałku, dzięki czemu jest bardzo niepożądanym procesem stosowania tego katalizatora w otwartej pętli.
Zheng Shanzhong i Xu Mingshan, dwaj tymczasowe katalizatory, którzy rozumieją unikalne właściwości, uważają, że ma to swoją racjonalność i zaawansowaną naturę.Może nie tylko poprawić jakość gumy silikonowej, ale także znacznie uprościć prace po obróbce.W tym czasie obce kraje nie były jeszcze wykorzystywane do produkcji przemysłowej.Postanowili samodzielnie zsyntetyzować wodorotlenek tetrametyloamoniowy i wodorotlenek tetrabutylofosfoniowy i porównać je.Uważali, że to pierwsze jest bardziej zadowalające, więc potwierdzono proces polimeryzacji.Następnie za pomocą samodzielnie zaprojektowanego i wyprodukowanego sprzętu pilotażowego wyprodukowano setki kilogramów przezroczystej i przezroczystej gumy silikonowej.W czerwcu 1961 roku Yang Guangqi, dyrektor Drugiego Biura Ministerstwa Przemysłu Chemicznego, przybył do fabryki na kontrolę i był bardzo szczęśliwy, widząc zakwalifikowane produkty z gumy silikonowej.Chociaż cena kauczuku produkowanego tą metodą jest stosunkowo wysoka, kauczuk silikonowy, który można produkować masowo, łagodzi pilne zapotrzebowanie w tamtym czasie.
Fabryka żywic w Szanghaju, kierowana przez Szanghajskie Biuro Przemysłu Chemicznego, jako pierwsza zainstalowała w Chinach złoże mieszające o średnicy 400 mm do produkcji monomerów metylochlorosilanu.Było to wówczas przedsiębiorstwo, które mogło dostarczać partiami monomery metylochlorosilanu.Następnie, aby przyspieszyć rozwój przemysłu silikonowego w Szanghaju i dostosować wytrzymałość silikonu, Biuro Chemiczne w Szanghaju połączyło zakłady chemiczne Xincheng z fabryką żywicy w Szanghaju i kontynuowało testowanie urządzenia do procesu ciągłej syntezy wulkanizowanego silikonu w wysokiej temperaturze guma.
Biuro Przemysłu Chemicznego w Szanghaju utworzyło w fabryce żywic w Szanghaju specjalny warsztat do produkcji oleju silikonowego i kauczuku silikonowego.Fabryka żywic w Szanghaju pomyślnie wyprodukowała olej do pomp dyfuzyjnych o wysokiej próżni, dwuskładnikowy wulkanizowany kauczuk silikonowy w temperaturze pokojowej, olej fenylometylosilikonowy i tak dalej, które są zakazane w innych krajach.Fabryka żywic w Szanghaju stała się kompleksową fabryką, która może produkować wiele rodzajów produktów silikonowych w Chinach.Chociaż w 1992 r., w związku z dostosowaniem układu przemysłowego w Szanghaju, fabryka żywicy w Szanghaju musiała zaprzestać produkcji chlorosilanu metylu i innych monomerów i zamiast tego kupować monomery i półprodukty do produkcji produktów końcowych.Jednakże fabryka żywicy w Szanghaju ma niezatarty wkład w rozwój monomerów krzemoorganicznych i materiałów polimerowych krzemoorganicznych w Chinach.
Czas publikacji: 24 września 2022 r