Չինաստանում սիլիկոնային կաուչուկի հետազոտության և արտադրության բանալին դիմմեթիլդիէթօքսիսիլանն է

Հիմնական տաք վուլկանացված սիլիկոնե կաուչուկ

Չինաստանը սկսեց ուսումնասիրել և արտադրել ջերմային վուլկանացված (նաև հայտնի է որպես ջերմամշակված) սիլիկոնե կաուչուկի հում կաուչուկը 1950-ականների վերջին:Աշխարհում դեռ ուշ չէ, որ Չինաստանը սկսեց ուսումնասիրել սիլիկոնե կաուչուկը։Մշակման աշխատանքների պատճառով անհրաժեշտ է դիմեթիլդիքլորսիլանի բարձր մաքրության հիդրոլիզատների մեծ քանակություն (որից ստացվում է օկտամեթիլցիկլոտետրասիլոքսան (D4, կամ DMC), նախկինում մեծ քանակությամբ մեթիլքլորոսիլանի բացակայության պատճառով դժվար է մեծ քանակություն ստանալ։ մաքուր դիմեթիլդիքլորոսիլանից, և բավարար չէ հումքի սիլիկոնային կաուչուկի հումքի հիմնական հումքը օկտամեթիլցիկլոտետրասիլոքսանի փորձնական արտադրության համար: Օղակների բացման պոլիմերացման համար անհրաժեշտ են նաև համապատասխան կատալիզատորներ, որոնք զարգացման վաղ փուլում հիմնական խնդիրներ են: Մասնավորապես, Մեթիլքլորսիլանի արդյունաբերական արտադրությունը շատ դժվար է, ուստի Չինաստանի համապատասխան ստորաբաժանումների տեխնիկական անձնակազմը մեծ աշխատուժ է վճարել և շատ ժամանակ է ծախսել:

Յանգ Դահայը, Շենյանգի քիմիական գիտահետազոտական ​​ինստիտուտը և այլն, ազգային տոնի 10-ամյակին ներկայացրել են ինքնաշեն դիմեթիլդիքլորոսիլանից պատրաստված սիլիկոնային կաուչուկի նմուշները։Չինաստանի Գիտությունների ակադեմիայի քիմիայի ինստիտուտի հետազոտողներ Լին Ին և Ցզյան Յինյանը նույնպես շատ վաղ են իրականացրել մեթիլսիլիկոնային կաուչուկի մշակումը։1960-ականներին ավելի շատ միավորներ մշակեցին սիլիկոնե կաուչուկ:

Միայն խառնված անկողնում մեթիլքլորսիլանի ուղղակի սինթեզի հաջողությամբ կարելի է ձեռք բերել հումք սիլիկոնային կաուչուկի սինթեզի համար:Քանի որ սիլիկոնային կաուչուկի պահանջարկը շատ հրատապ է, ուստի Շանհայում և Հյուսիսային Չինաստանում կան ստորաբաժանումներ՝ սկսելու սիլիկոնե կաուչուկի մշակումը:Օրինակ, Շանհայի Քիմիական հետազոտական ​​ինստիտուտը Շանհայում ուսումնասիրում է մեթիլքլորսիլան մոնոմերի սինթեզը և սիլիկոնային կաուչուկի որոնումն ու փորձարկումը.Շանհայի Xincheng քիմիական գործարանը և Շանհայի խեժի գործարանը դիտարկում են սիլիկոնային կաուչուկի սինթեզը արտադրության տեսանկյունից:

Հյուսիսում Jihua ընկերության գիտահետազոտական ​​ինստիտուտը, որը քիմիական արդյունաբերության բազան է Չինաստանում, հիմնականում զբաղվում է սինթետիկ կաուչուկի հետազոտությամբ և մշակմամբ։Հետագայում գիտահետազոտական ​​ինստիտուտը մեծացրեց սիլիկոնե կաուչուկի հետազոտությունն ու մշակումը, որը ղեկավարում էր Չժու ԲԱՈՅԻՆԳԸ։Ջիհուա ընկերությունում կան նաև նախագծային ինստիտուտներ և արտադրական գործարաններ, որոնք ունեն մեկանգամյա համագործակցության լավ պայման՝ մեթիլքլորսիլանային մոնոմերից մինչև սինթետիկ սիլիկոնե կաուչուկի գործընթացի ամբողջական փաթեթ մշակելու համար:

1958 թվականին Շենյանգի քիմիական հետազոտական ​​ինստիտուտի սիլիցիումի օրգանական մասը տեղափոխվեց Պեկինի նորաստեղծ քիմիական հետազոտությունների ինստիտուտ։1960-ականների սկզբին Շենյանգի Քիմիական հետազոտությունների ինստիտուտը ստեղծեց սիլիցիումի օրգանական հետազոտությունների գրասենյակ՝ Չժան Էրչիի և Յե Ցինչուանի գլխավորությամբ՝ սիլիցիումի օրգանական մոնոմերի և սիլիկոնային կաուչուկի մշակման համար:Քիմիական արդյունաբերության նախարարության երկրորդ բյուրոյի կարծիքով, Շենյանգի քիմիական գիտահետազոտական ​​ինստիտուտը մասնակցել է Ջիլինի քիմիական ընկերության գիտահետազոտական ​​ինստիտուտում սիլիկոնային կաուչուկի մշակմանը:Քանի որ սիլիկոնային կաուչուկի սինթեզը նույնպես վինիլային օղակի կարիք ունի, ուստի Շենյանգի Քիմիական հետազոտական ​​ինստիտուտը մեթիլհիդրոդիքլորոսիլանի և այլ օժանդակ սիլիցիումի օրգանական մոնոմերների սինթեզի համար:

Շանհայում սիլիկոնային կաուչուկի առաջին խմբաքանակի արտադրությունը «շրջանային մարտավարություն» է.

1960 թվականին Շանհայի Քիմիական Արդյունաբերության Բյուրոյի պլաստմասսա ընկերությունը հանձնարարեց Xincheng քիմիական գործարանին մշակել ռազմարդյունաբերության համար հրատապ անհրաժեշտություն ունեցող սիլիկոնային կաուչուկ:Քանի որ բույսն ունի քլորոմեթան՝ սիլիցիումի օրգանական հումքի թունաքիմիկատների կողմնակի արտադրանք, այն ունի պայմաններ՝ սինթեզելու մեթիլ քլորոսիլանը՝ սիլիցիումի կաուչուկի հումքը:Xincheng քիմիական գործարանը փոքր պետական ​​և մասնավոր համատեղ ձեռնարկություն է, որտեղ աշխատում են ընդամենը երկու ինժեներական տեխնիկներ՝ Չժեն Շանժոնգը և Սյու Մինգշանը:Նրանք հայտնաբերել են երկու հիմնական տեխնիկական խնդիր սիլիկոնային կաուչուկի հետազոտական ​​նախագծում, մեկը դիմեթիլդիքլորոսիլանի մաքրումն է, մյուսը՝ պոլիմերացման գործընթացի ուսումնասիրությունը և կատալիզատորի ընտրությունը:Այն ժամանակ Չինաստանում արգելված ու արգելափակված էին սիլիցիումի օրգանական մոնոմերներն ու միջանկյալ նյութերը։Այն ժամանակ դիմեթիլդիքլորսիլանի պարունակությունը մեթիլքլորսիլանային մոնոմերի սինթեզում կենցաղային խառնված անկողնում ցածր էր, իսկ թորման արդյունավետ տեխնոլոգիան դեռ չի կիրառվել, ուստի անհնար էր մեծ քանակությամբ բարձր մաքրության դիմեթիլդիքլորսիլան մոնոմեր ստանալ հումքի տեսքով։ նյութ սիլիկոնե ռետինից.Հետևաբար, նրանք կարող են օգտագործել միայն ցածր մաքրությամբ դիմեթիլդիքլորոսիլանը, որը կարելի է ձեռք բերել այդ ժամանակ ալկոհոլիզի միջոցով էթոքսիլ ածանցյալներ պատրաստելու համար:Ալկոհոլացումից հետո մեթիլտրիէթօքսիսիլանի եռման կետի (151 ° C) և դիմեթիլդիէթօքսիսիլանի եռման կետի (111 ° C) միջև հեռավորությունը համեմատաբար մեծ է, իսկ եռման կետի տարբերությունը մինչև 40 ° C է, ինչը հեշտ է առանձնացնել, ուստի կարելի է ձեռք բերել բարձր մաքրությամբ դիմեթիլդիէթօքսիսիլանը:Այնուհետև դիմեթիլդիէթօքսիսիլանը հիդրոլիզացվել է օկտամեթիլցիկլոտետրասիլոքսանի (մեթիլդ4):Ֆրակցիոնացումից հետո արտադրվել է բարձր մաքրության D4, որը լուծել է սիլիկոնային կաուչուկի հումքի խնդիրը։Ալկոհոլիզի անուղղակի միջոցներով D4-ի ստացման մեթոդը նրանք անվանում են «շրջանային մարտավարություն»։

Չինաստանում սիլիկոնային կաուչուկի հետազոտության և զարգացման սկզբնական փուլում արևմտյան երկրներում սիլիկոնային կաուչուկի սինթեզի գործընթացի վերաբերյալ ընկալման բացակայություն կար:Որոշ ստորաբաժանումներ փորձել են համեմատաբար պարզունակ օղակ բացող կատալիզատորներ, ինչպիսիք են ծծմբաթթուն, երկաթի քլորիդը, ալյումինի սուլֆատը և այլն: Այնուհետև հարյուր հազարավոր մոլեկուլային քաշի հում սիլիկա գելում պարունակվող մնացորդային կատալիզատորը լվանում է թորած ջրով կրկնակի գլանափաթեթի վրա: Այս բաց հանգույցի կատալիզատորն օգտագործելու համար շատ անցանկալի գործընթաց է:

Չժեն Շանժոնգը և Սյու Մինգշանը, երկու ժամանակավոր կատալիզատորները, ովքեր հասկանում են յուրահատուկ հատկությունները, կարծում են, որ այն ունի իր ռացիոնալությունն ու առաջադեմ բնույթը:Այն կարող է ոչ միայն բարելավել սիլիկոնային կաուչուկի որակը, այլև մեծապես պարզեցնել հետմշակման աշխատանքը։Այն ժամանակ օտար երկրները դեռ չէին օգտագործվել արդյունաբերական արտադրության համար։Նրանք որոշեցին ինքնուրույն սինթեզել տետրամեթիլ ամոնիումի հիդրօքսիդը և տետրաբուտիլֆոսֆոնիումի հիդրօքսիդը և համեմատեցին դրանք։Նրանք կարծում էին, որ առաջինն ավելի գոհացուցիչ է, ուստի պոլիմերացման գործընթացը հաստատվեց։Այնուհետև հարյուրավոր կիլոգրամ թափանցիկ և թափանցիկ սիլիկոնե կաուչուկ են արտադրվել ինքնուրույն մշակված և արտադրված փորձնական սարքավորումների միջոցով:1961 թվականի հունիսին Քիմիական արդյունաբերության նախարարության երկրորդ բյուրոյի տնօրեն Յանգ Գուանգկին եկավ գործարան ստուգման և շատ ուրախացավ՝ տեսնելով որակյալ սիլիկոնե ռետինե արտադրանք:Թեև այս մեթոդով արտադրվող կաուչուկի գինը համեմատաբար բարձր է, սակայն սիլիկոնային կաուչուկը, որը կարելի է զանգվածաբար արտադրել, մեղմացնում է այդ պահին հրատապ անհրաժեշտությունը։

Շանհայի խեժի գործարանը, որը գլխավորում է Շանհայի Քիմիական Արդյունաբերության Բյուրոն, առաջին անգամ Չինաստանում ստեղծեց 400 մմ տրամագծով խառնիչ մահճակալ՝ մեթիլքլորսիլանային մոնոմերներ արտադրելու համար:Դա ձեռնարկություն էր, որն այն ժամանակ կարող էր խմբաքանակով ապահովել մեթիլքլորսիլանային մոնոմերներ։Դրանից հետո, Շանհայում սիլիկոնային արդյունաբերության զարգացումն արագացնելու և սիլիկոնի ուժը կարգավորելու համար, Շանհայի քիմիական բյուրոն միավորեց Xincheng քիմիական գործարանը Շանհայի խեժի գործարանի հետ և շարունակեց իրականացնել բարձր ջերմաստիճանի վուլկանացված սիլիկոնի շարունակական սինթեզի գործընթացի սարքի փորձարկումը: ռետինե.

Շանհայի քիմիական արդյունաբերության բյուրոն Շանհայի խեժի գործարանում ստեղծել է սիլիկոնային յուղի և սիլիկոնային կաուչուկի արտադրության հատուկ արտադրամաս:Շանհայի խեժի գործարանը հաջողությամբ փորձարկել է բարձր վակուումային դիֆուզիոն պոմպի յուղը, երկու բաղադրիչ սենյակային ջերմաստիճանի վուլկանացված սիլիկոնե կաուչուկը, ֆենիլմեթիլ սիլիկոնե յուղը և այլն, որոնք արգելված են արտասահմանյան երկրների կողմից:Շանհայի խեժի գործարանը դարձել է համապարփակ գործարան, որը կարող է արտադրել բազմաթիվ տեսակի սիլիկոնե արտադրանք Չինաստանում:Չնայած 1992 թվականին Շանհայում արդյունաբերական դասավորության ճշգրտման պատճառով Շանհայի խեժի գործարանը ստիպված եղավ դադարեցնել մեթիլքլորսիլանի և այլ մոնոմերների արտադրությունը և փոխարենը գնել մոնոմերներ և միջանկյալ նյութեր՝ ներքևում գտնվող արտադրանք արտադրելու համար:Այնուամենայնիվ, Շանհայի խեժի գործարանը անջնջելի ներդրում ունի Չինաստանում սիլիցիումի օրգանական մոնոմերների և սիլիցիումի օրգանական պոլիմերային նյութերի զարգացման գործում: