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各類有機矽產品的開發全麵開花

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各類有機矽產品的開發全麵開花

2019-06-19

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在開發甲基氯矽烷的同時,中國的研究院所和工廠企業也沒有放鬆對有機矽下遊產品的開發。從上一世紀60年代開始中國的科研工作者和工程技術人員迅速掌握了含各種基團、各種形態、各種固化方式、各種用途的有機矽下遊產品的開發。現分述於下:


用途廣的二甲基矽油、矽脂、含氫矽油


在我國,早在上一世紀60年代,上海樹脂廠鄭善忠、徐明珊、章基凱等就根據用戶的要求批量合成出甲基矽油。上海樹脂廠能生產各種黏度的甲基矽油的工廠。早期甲基矽油主要用在阻尼、脫模、防水以及電氣絕緣介質等方麵。經典的甲基矽油合成中用的主要原料是八甲基環四矽氧烷(D4)。根據產品的分子量要求配上不同量的封頭劑六甲基二矽氧烷(M2),在矽醇鹽作用下就可合成甲基矽油。有機矽油的表麵張力比較低,且消泡時用量很少,被應用於工業生產如發酵等行業及機油消泡中。70年代晨光院馬洛平、陳克強、楊宗達、陳其陽、祁鴻秋等研發成功用於醫療、化工、建材、艦艇、內燃機車的係列消泡劑產品,並獲得全國科學大會獎。


徐明珊、鄭善忠還研製了#202高含氫矽油,用它作為加成型矽橡膠中間原料和用於織物、皮革、玻璃、紙張防水劑方麵。


章基凱、張慧珍研製生產了我國半導體器件十分急需#295矽脂,打破了國外技術壁壘。程小珠、章基凱研製、生產了#SAS-1導熱矽脂和#296長效防汙閃矽脂。#SAS-1導熱矽脂主要應用於電視機大功率管和出口電橋(控溫飽和標準電池組)絕緣導熱。#296主要作為輸電線路絕緣子防汙閃(長效)塗抹材料。經華東電力站運行考核,防汙閃功能長達4年(未閃絡)。


特別值得一提的是研究院開發的特種矽油,用於石油工業的采油作業,效果很好,深受用戶的歡迎。


耐熱性好的苯基甲基矽油


在我國苯基甲基矽油於上一世紀60年代初就已經問世。上海樹脂廠開發出兩種係列的苯基甲基矽油。一種是由二苯基矽氧鏈節與二甲基矽氧鏈節所組成。它取材於苯基氯矽烷中的二苯基二氯矽烷與二甲基二氯矽烷共水解而得。另一種矽油是分子鏈上在同一個矽原子上既有苯基也有甲基的矽油。它的製備也是用“迂回戰術”,利用相對較多的一甲基三氯矽烷為原料,進行乙醇解得到一甲基三乙氧基矽烷,再用鈉縮合法合成苯基甲基二乙氧基矽烷。然後將苯基甲基二乙氧基矽烷的水解物與二甲基環矽氧烷及封頭劑調聚而得苯基甲基矽油。上海樹脂廠開發上述苯基甲基矽油的有鄭善忠、徐明珊、李燕生、張雲琪等。苯基甲基矽油的熱穩定性、抗氧化性、潤滑性、抗輻照性較二甲基矽油為好。工作溫度範圍也較高。一般用作高溫熱載體和潤滑油等。


潤滑性能好的乙基矽油


在中國武漢的武漢化工研究所有一批擅長用格氏法合成乙基係列的有機矽油的工程技術人員。該所的柳玉堂等為國家合成出了一批國家急需的含乙基的矽油。乙基矽油是前蘇聯廣泛使用的品種,在我國隻有武漢化工研究所研製和生產。合成方法是以氯乙烷、鎂為原料,用正矽酸乙酯為反應介質兼作溶劑,合成乙基乙氧基矽烷。然後水解、平衡、精餾。分割成不同沸程的餾分,作為成品。


乙基矽油是為配合航空工業需要的既能耐受高溫和耐受低溫的潤滑油、潤滑脂而開發的。武漢化工研究所開發的乙基矽油專門供應石油部設在重慶的一坪化工廠作為基礎油。由該工廠調製成航空潤滑油和潤滑脂。在民用方麵該所利用乙基矽油的潤滑性好,且耐受一定溫度,配製在紡織工廠用的錠子油,也有用以製作消泡劑的。


超高真空擴散泵矽油


高真空行業急需飽和蒸汽壓很低、熱穩定性良好和抗氧化性優異的超高真空用油。上一世紀60年代初上海樹脂廠鄭善忠、徐明珊、張慧珍、黃興根等用鈉縮合法製成二苯基甲基乙氧基矽烷和苯基甲基二乙氧基矽烷。並以此為主要原料合成了#274,#275兩種結構不同的超高真空擴散泵矽油,並投入中試。與此同時,科學院化學所李瓊芬、江英彥等用上海樹脂廠提供上述兩種苯基烷氧基矽烷原料用堿催化重排法(簡稱平衡法)成功合成了#275擴散泵矽油。為了加快產品投產,兩家決定在充分對比兩家所采用合成工藝路線合理性、優缺點基礎上,綜合兩家合成工藝優點和存在的問題,由李瓊芬和上海樹脂廠張雲棋、章啟明、黃興根等從生產角度對平衡法反應進行全麵研究取得成功。於1966年通過技術鑒定並投產。1970年上海樹脂廠又對該合成工藝進行改進,省去高溫條件下的分餾、這一高耗能的步驟,大大節省能耗和工時。而且將生產過程高低沸物全部綜合利用,創製出具有自己特色的生產工藝路線。不僅使產品成本大幅度降低,產品售價隻有國外1/4~1/5,而且產品質量進一步提高,使用效果達到先進水平。技術指標與外國產品相同,但生產工藝路線完全不同,具有自己特色。


長鏈烷基矽油合成及其產業化


1976年武漢大學張先亮等開始研究長鏈烷基矽油的合成和應用。80年代初又開展了10-甲氧羰基矽油的單體合成及其用於矽油製備方法的研究。合成兩種類型矽油共18種,測試了不同化學結構矽油的性能。乙基癸基矽油用於計算機磁帶作為潤滑劑獲湖北省科技進步一等獎。他們於 1976年利用蘭州化學工業副產物C7-C13混合α-烯烴取代癸烯或十二烯純品作為長鏈烷基矽油合成原料,大幅度降低生產成本,使長鏈烷基矽油具有生產和應用價值。武大化工廠將這種化學結構改性的矽油以商品名為WD-C2型號投放市場。沙市床單總廠將其用作織布機潤滑油添加劑,既改善潤滑性能,還大幅度降低潤滑油用量,該項目獲教育部科技進步二等獎。

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