我國矽橡膠研發生產的關鍵－二甲基二乙氧基矽烷

基礎熱硫化矽橡膠

我國於1950年代末期開始研究生產熱硫化（又稱熱固化）矽橡膠生膠。世界上中國開始探索矽橡膠還為時不晚。由於開發工作需要大量高純度的二甲基二氯矽烷水解物（從中得到八甲基環四矽氧烷（D4，或DMC）；此前，由於缺乏大量甲基氯矽烷，很難大量獲得純二甲基二氯矽烷的用量不足，試製矽橡膠原料八甲基環四矽氧烷的基礎原料還不夠，開環聚合還需要合適的催化劑，這是開發初期的主要問題。生產難度很大，因此我國相關單位的技術人員付出了大量的勞動，花費了大量的時間。

瀋陽化工研究院楊大海等向國慶十週年贈送了自製二甲基二氯矽烷製備的矽橡膠樣品。中國科學院化學研究所的研究員林毅和蔣英艷也很早就進行了甲基矽橡膠的開發。 1960年代，更多單位研發出矽橡膠。

只有在攪拌床中直接合成甲基氯矽烷成功後，才能獲得合成生矽橡膠的原料。由於矽橡膠的需求十分迫切，因此上海和華北地區都有單位開始開發矽橡膠。例如，位於上海的上海化工研究院研究甲基氯矽烷單體的合成以及矽橡膠的探索和試驗；上海新城化工廠和上海樹脂廠從生產角度考慮矽橡膠的合成。

在北方，我國化工基地吉華公司研究院主要從事合成橡膠的研發。隨後，研究院以朱寶英為首，加大了矽橡膠的研發力道。季華公司還設有設計院和生產工廠，具有良好的一站式合作條件，可開發從甲基氯矽烷單體到合成矽橡膠的全套工藝。

1958年，瀋陽化工研究院有機矽部分遷至新成立的北京化工研究院。 1960年代初，瀋陽化工研究院成立了以張二慈、葉慶旋為組長的有機矽研究室，開發有機矽單體和矽橡膠。根據化工部二局的意見，瀋陽化工研究院參與吉林化工公司研究院矽橡膠的開發。由於矽橡膠的合成也需要乙烯基環，因此瀋陽化工研究院用於合成甲基氫二氯矽烷等配套有機矽單體。

上海矽橡膠首批量產是“迂迴戰術”

1960年，上海化學工業局塑膠公司為新城化工廠分配了研發軍工急需矽橡膠的任務。由於該廠有有機矽原料農藥副產物氯甲烷，具備合成矽橡膠原料甲基氯矽烷的條件。新城化工廠是公私合營的小型工廠，只有鄭山忠、徐明山兩名工程技術人員。他們確定了矽橡膠研究計畫的兩個關鍵技術問題，一是二甲基二氯矽烷的純化，二是聚合製程的研究和催化劑的選擇。當時，有機矽單體及中間體在中國被禁止和封鎖。當時國內攪拌床合成甲基氯矽烷單體中二甲基二氯矽烷含量較低，且尚未實施高效精餾技術，無法取得大量高純度二甲基二氯矽烷單體作為原料。 。因此，他們只能利用當時所得的純度較低的二甲基二氯矽烷來醇解來製備乙氧基衍生物。甲基三乙氧基矽烷的沸點（151℃）與醇化後的二甲基二乙氧基矽烷的沸點（111℃）相差較大，沸點差高達40℃，易於分離，因此可以獲得高純度的二甲基二乙氧基矽烷。然後，二甲基二乙氧基矽烷水解成八甲基環四矽氧烷(methyld4)。經過分餾，得到高純度的D4，解決了矽橡膠的原料問題。他們把透過醇解間接手段獲得D4的方法稱為「迂迴戰術」。

我國矽橡膠研發初期，對西方國家矽橡膠的合成過程缺乏了解。有的單位嘗試過比較原始的開環催化劑，如硫酸、三氯化鐵、硫酸鋁等，然後在雙輥上用蒸餾水清洗幾十萬分子量的原料矽膠中殘留的催化劑，從而減少了開環催化劑的用量。

鄭善中和徐明善兩位臨時催化劑了解了其獨特性質，認為它有其合理性和先進性。不僅可以提高矽橡膠的質量，而且可以大大簡化後處理工作。當時國外尚未用於工業生產。他們決定自行合成四甲基氫氧化銨和四丁基氫氧化鏻，並進行比較。他們認為前者更令人滿意，因此確認了聚合過程。然後，透過自行設計製造的試驗設備，生產出數百公斤透明、清澈的矽橡膠。 1961年6月，化工部二局局長楊光啟來廠視察，看到合格的矽橡膠產品，非常高興。雖然這種方法生產的橡膠價格較高，但可以大量生產的矽橡膠緩解了當時的燃眉之急。

上海化學工業局主導的上海樹脂廠在國內率先建立直徑400mm的攪拌床，生產甲基氯矽烷單體。是當時能夠大量提供甲基氯矽烷單體的企業。此後，為了加速上海有機矽產業發展，調整有機矽實力，上海化工局將新城化工廠與上海樹脂廠合併，繼續進行高溫硫化有機矽連續合成製程裝置試驗橡膠。

上海市化學工業局在上海樹脂廠設立了矽油、矽橡膠生產專用車間。上海樹脂廠試製成功了國外禁用的高真空擴散泵油、二組份室溫硫化矽橡膠、苯甲基矽油等。上海樹脂廠已成為國內能生產多種類型有機矽產品的綜合工廠。儘管1992年，由於上海產業佈局調整，上海樹脂廠不得不退出甲基氯矽烷等單體的生產，轉而採購單體及中間體生產下游產品。但上海樹脂廠對我國有機矽單體和有機矽高分子材料的發展有著不可磨滅的貢獻。