ચીનમાં સિલિકોન રબરના સંશોધન અને ઉત્પાદનની ચાવી - ડાયમેથાઈલડીથોક્સીસીલેન

મૂળભૂત ગરમ વલ્કેનાઈઝ્ડ સિલિકોન રબર

ચીને 1950 ના દાયકાના અંત ભાગમાં હીટ વલ્કેનાઈઝ્ડ (હીટ ક્યોર્ડ તરીકે પણ ઓળખાય છે) સિલિકોન રબરના કાચા રબરનું સંશોધન અને ઉત્પાદન કરવાનું શરૂ કર્યું.વિશ્વમાં હજી મોડું નથી થયું કે ચીને સિલિકોન રબરની શોધ શરૂ કરી.વિકાસના કામને કારણે મોટી સંખ્યામાં ડાયમેથાઈલ્ડીક્લોરોસીલેન (જેમાંથી ઓક્ટેમેથિલસાયક્લોટેટ્રાસિલોક્સેન (ડી4, અથવા ડીએમસી) મેળવવામાં આવે છે; અગાઉ મોટી સંખ્યામાં મિથાઈલક્લોરોસિલેનની અછતને કારણે, મોટી સંખ્યામાં મેળવવી મુશ્કેલ હતી. શુદ્ધ dimethyldichlorosilane ના, અને કાચા સિલિકોન રબર ઓક્ટેમેથિલસાયક્લોટેટ્રાસિલોક્સેનના મૂળભૂત કાચા માલના ઉત્પાદન માટે અજમાયશ માટે પૂરતું નથી. રિંગ ઓપનિંગ પોલિમરાઇઝેશનમાં યોગ્ય ઉત્પ્રેરકની પણ જરૂર છે, જે વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કામાં મુખ્ય સમસ્યાઓ છે. ખાસ કરીને, મિથાઈલક્લોરોસિલેનનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન ખૂબ જ મુશ્કેલ છે, તેથી ચીનમાં સંબંધિત એકમોના તકનીકી કર્મચારીઓએ ઘણો મજૂર ચૂકવ્યો છે અને ઘણો સમય પસાર કર્યો છે.

યાંગ દહાઈ, શેનયાંગ કેમિકલ રિસર્ચ ઈન્સ્ટિટ્યૂટ વગેરેએ રાષ્ટ્રીય દિવસની 10મી વર્ષગાંઠ નિમિત્તે સ્વ-નિર્મિત ડાયમેથાઈલ્ડીક્લોરોસિલેનમાંથી તૈયાર કરાયેલા સિલિકોન રબરના નમૂનાઓ રજૂ કર્યા હતા.લિન યી અને જિઆંગ યિંગયાન, રસાયણશાસ્ત્રની સંસ્થાના સંશોધકો, ચાઈનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સે, પણ ખૂબ જ વહેલા મિથાઈલ સિલિકોન રબરનો વિકાસ હાથ ધર્યો હતો.1960ના દાયકામાં, વધુ એકમોએ સિલિકોન રબરનો વિકાસ કર્યો.

જગાડવામાં આવેલા પલંગમાં મેથાઈલક્લોરોસિલેનના સીધા સંશ્લેષણની સફળતા પછી જ, કાચા સિલિકોન રબરના સંશ્લેષણ માટે કાચો માલ મેળવી શકાય છે.કારણ કે સિલિકોન રબરની માંગ ખૂબ જ તાકીદની છે, તેથી સિલિકોન રબર વિકસાવવાનું શરૂ કરવા માટે શાંઘાઈ અને ઉત્તર ચીનમાં એકમો છે.ઉદાહરણ તરીકે, શાંઘાઈમાં શાંઘાઈ કેમિકલ રિસર્ચ ઈન્સ્ટિટ્યૂટ મિથાઈલ ક્લોરોસિલેન મોનોમરના સંશ્લેષણ અને સિલિકોન રબરની શોધ અને પરીક્ષણનો અભ્યાસ કરે છે;શાંઘાઈ ઝિનચેંગ કેમિકલ પ્લાન્ટ અને શાંઘાઈ રેઝિન પ્લાન્ટ ઉત્પાદનના પરિપ્રેક્ષ્યમાં સિલિકોન રબરના સંશ્લેષણને ધ્યાનમાં લે છે.

ઉત્તરમાં, જીહુઆ કંપનીની સંશોધન સંસ્થા, ચીનમાં રાસાયણિક ઉદ્યોગનો આધાર છે, જે મુખ્યત્વે સિન્થેટિક રબરના સંશોધન અને વિકાસમાં રોકાયેલ છે.પાછળથી, સંશોધન સંસ્થાએ ઝુ બાઓઇંગની આગેવાની હેઠળ સિલિકોન રબરના સંશોધન અને વિકાસમાં વધારો કર્યો.જીહુઆ કંપનીમાં ડિઝાઈન ઈન્સ્ટિટ્યૂટ અને પ્રોડક્શન પ્લાન્ટ્સ પણ છે, જેમાં મિથાઈલ ક્લોરોસિલેન મોનોમરથી લઈને સિન્થેટિક સિલિકોન રબર સુધીની પ્રક્રિયાનો સંપૂર્ણ સેટ વિકસાવવા માટે સારી વન-સ્ટોપ સહકારની સ્થિતિ છે.

1958 માં, શેન્યાંગ કેમિકલ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના ઓર્ગેનોસિલિકોન ભાગને નવી સ્થાપિત બેઇજિંગ કેમિકલ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટમાં ખસેડવામાં આવ્યો.1960 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, શેનયાંગ કેમિકલ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટે ઓર્ગેનોસિલિકોન મોનોમર અને સિલિકોન રબર વિકસાવવા માટે ઝાંગ એર્સી અને યે કિંગ્ઝુઆનની આગેવાની હેઠળ ઓર્ગેનોસિલિકોન સંશોધન કાર્યાલયની સ્થાપના કરી.રાસાયણિક ઉદ્યોગ મંત્રાલયના બીજા બ્યુરોના મંતવ્યો અનુસાર, શેનયાંગ કેમિકલ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યુટે જીલિન રાસાયણિક કંપનીની સંશોધન સંસ્થામાં સિલિકોન રબરના વિકાસમાં ભાગ લીધો હતો.કારણ કે સિલિકોન રબરના સંશ્લેષણને પણ વિનાઇલ રિંગની જરૂર હોય છે, તેથી શેન્યાંગ કેમિકલ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ મેથાઇલહાઇડ્રોડિક્લોરોસિલેન અને અન્ય સહાયક ઓર્ગેનોસિલિકોન મોનોમર્સના સંશ્લેષણ માટે.

શાંઘાઈમાં સિલિકોન રબરનું પ્રથમ બેચ ઉત્પાદન "સર્કિટસ યુક્તિઓ" છે

1960 માં, શાંઘાઈ કેમિકલ ઇન્ડસ્ટ્રી બ્યુરોની પ્લાસ્ટિક કંપનીએ ઝિંચેંગ કેમિકલ પ્લાન્ટને લશ્કરી ઉદ્યોગને તાત્કાલિક જરૂરી સિલિકોન રબર વિકસાવવા માટેનું કાર્ય સોંપ્યું.કારણ કે છોડમાં ક્લોરોમેથેન છે, જે ઓર્ગેનોસિલિકોન કાચા માલના જંતુનાશક ઉપ-ઉત્પાદન છે, તે સિલિકોન રબરના કાચા માલ, મિથાઈલ ક્લોરોસિલેનને સંશ્લેષણ કરવાની શરતો ધરાવે છે.ઝિનચેંગ કેમિકલ પ્લાન્ટ એ એક નાનો જાહેર-ખાનગી સંયુક્ત સાહસ પ્લાન્ટ છે, જેમાં માત્ર બે એન્જિનિયરિંગ ટેકનિશિયન, ઝેંગ શાનઝોંગ અને ઝુ મિંગશાન છે.તેઓએ સિલિકોન રબર સંશોધન પ્રોજેક્ટમાં બે મુખ્ય ટેકનિકલ મુદ્દાઓ ઓળખી કાઢ્યા, એક છે ડાયમેથિલ્ડીક્લોરોસિલેનનું શુદ્ધિકરણ, બીજું પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાનો અભ્યાસ અને ઉત્પ્રેરકની પસંદગી.તે સમયે, ઓર્ગેનોસિલિકોન મોનોમર્સ અને ઇન્ટરમીડિયેટ્સને ચીનમાં પ્રતિબંધિત અને અવરોધિત કરવામાં આવ્યા હતા.તે સમયે, ઘરેલું હલાવવામાં આવેલા પલંગમાં મેથાઈલક્લોરોસિલેન મોનોમરના સંશ્લેષણમાં ડાયમેથાઈલ્ડીક્લોરોસિલેનની સામગ્રી ઓછી હતી, અને કાર્યક્ષમ નિસ્યંદન તકનીક હજી અમલમાં આવી ન હતી, તેથી કાચા તરીકે મોટી સંખ્યામાં ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા ડાયમેથાઈલ્ડીક્લોરોસિલેન મોનોમર મેળવવાનું અશક્ય હતું. સિલિકોન રબરની સામગ્રી.તેથી, તેઓ માત્ર ઓછી શુદ્ધતા સાથે ડાયમેથાઇલ્ડીક્લોરોસીલેનનો ઉપયોગ કરી શકે છે જે આલ્કોહોલિસિસ દ્વારા ઇથોક્સિલ ડેરિવેટિવ્ઝ તૈયાર કરવા માટે તે સમયે મેળવી શકાય છે.આલ્કોહોલાઇઝેશન પછી methyltriethoxysilane (151 ° C) ના ઉત્કલન બિંદુ અને dimethyldiethoxysilane (111 ° C) ના ઉત્કલન બિંદુ વચ્ચેનું અંતર પ્રમાણમાં મોટું છે, અને ઉત્કલન બિંદુ તફાવત 40 ° C જેટલો છે, જે અલગ કરવું સરળ છે, તેથી ઉચ્ચ શુદ્ધતા સાથે dimethyldiethoxysilane મેળવી શકાય છે.પછી, ડાયમેથાઈલડીથોક્સીસીલેનને ઓક્ટેમેથિલસાયક્લોટેટ્રાસિલોક્સેન (મેથાઈલડ4)માં હાઈડ્રોલાઈઝ કરવામાં આવ્યું હતું.અપૂર્ણાંક પછી, ઉચ્ચ શુદ્ધતા ડી 4 નું ઉત્પાદન થયું, જેણે સિલિકોન રબરના કાચા માલની સમસ્યાને હલ કરી.તેઓ આલ્કોહોલિસિસના પરોક્ષ માધ્યમો દ્વારા D4 મેળવવાની પદ્ધતિને "સર્કિટસ યુક્તિઓ" કહે છે.

ચીનમાં સિલિકોન રબરના સંશોધન અને વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કામાં, પશ્ચિમી દેશોમાં સિલિકોન રબરની સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાની સમજનો અભાવ હતો.કેટલાક એકમોએ સલ્ફ્યુરિક એસિડ, ફેરિક ક્લોરાઇડ, એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ, વગેરે જેવા પ્રમાણમાં આદિમ રિંગ ઓપનિંગ ઉત્પ્રેરકનો પ્રયાસ કર્યો હતો. ત્યારબાદ, હજારો મોલેક્યુલર વજનના કાચા સિલિકા જેલમાં રહેલા શેષ ઉત્પ્રેરકને ડબલ રોલર પર નિસ્યંદિત પાણીથી ધોવામાં આવે છે, તેથી તે આ ઓપન-લૂપ ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરવા માટે ખૂબ જ અનિચ્છનીય પ્રક્રિયા છે.

ઝેંગ શાનઝોંગ અને ઝુ મિંગશાન, બે અસ્થાયી ઉત્પ્રેરક જેઓ અનન્ય ગુણધર્મોને સમજે છે, તેઓ માને છે કે તેની તર્કસંગતતા અને અદ્યતન પ્રકૃતિ છે.તે માત્ર સિલિકોન રબરની ગુણવત્તાને સુધારી શકતું નથી, પણ પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ કાર્યને પણ મોટા પ્રમાણમાં સરળ બનાવી શકે છે.તે સમયે વિદેશી દેશોનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે થયો ન હતો.તેઓએ ટેટ્રામેથાઇલ એમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને ટેટ્રાબ્યુટાઇલ ફોસ્ફોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડને જાતે જ સંશ્લેષણ કરવાનું નક્કી કર્યું અને તેમની સરખામણી કરી.તેઓએ વિચાર્યું કે ભૂતપૂર્વ વધુ સંતોષકારક છે, તેથી પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાની પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી.પછી, સેંકડો કિલોગ્રામ પારદર્શક અને સ્પષ્ટ સિલિકોન રબર સ્વ-ડિઝાઇન અને ઉત્પાદિત પાયલોટ સાધનો દ્વારા બનાવવામાં આવ્યા હતા.જૂન 1961 માં, રાસાયણિક ઉદ્યોગ મંત્રાલયના બીજા બ્યુરોના ડિરેક્ટર યાંગ ગુઆંગકી ફેક્ટરીમાં નિરીક્ષણ માટે આવ્યા અને યોગ્ય સિલિકોન રબર ઉત્પાદનો જોઈને ખૂબ જ ખુશ થયા.જો કે આ પદ્ધતિ દ્વારા ઉત્પાદિત રબરની કિંમત પ્રમાણમાં ઊંચી છે, સિલિકોન રબર જે મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન કરી શકાય છે તે તે સમયે તાત્કાલિક જરૂરિયાતને દૂર કરે છે.

શાંઘાઈ કેમિકલ ઈન્ડસ્ટ્રી બ્યુરોની આગેવાની હેઠળ શાંઘાઈ રેઝિન ફેક્ટરીએ મિથાઈલ ક્લોરોસીલેન મોનોમર્સ બનાવવા માટે ચીનમાં સૌપ્રથમ 400mm વ્યાસનો સ્ટિરિંગ બેડ સેટ કર્યો.તે એક એન્ટરપ્રાઈઝ હતું જે તે સમયે બેચમાં મિથાઈલ ક્લોરોસિલેન મોનોમર્સ પ્રદાન કરી શકતું હતું.તે પછી, શાંઘાઈમાં સિલિકોન ઉદ્યોગના વિકાસને વેગ આપવા અને સિલિકોનની તાકાતને સમાયોજિત કરવા માટે, શાંઘાઈ કેમિકલ બ્યુરોએ શાંઘાઈ રેઝિન પ્લાન્ટ સાથે ઝિનચેંગ રાસાયણિક પ્લાન્ટનું વિલિનીકરણ કર્યું, અને ઉચ્ચ તાપમાન વલ્કેનાઈઝ્ડ સિલિકોનના સતત સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા ઉપકરણનું પરીક્ષણ કરવાનું ચાલુ રાખ્યું. રબર

શાંઘાઈ કેમિકલ ઈન્ડસ્ટ્રી બ્યુરોએ શાંઘાઈ રેઝિન ફેક્ટરીમાં સિલિકોન તેલ અને સિલિકોન રબરના ઉત્પાદન માટે વિશેષ વર્કશોપની સ્થાપના કરી છે.શાંઘાઈ રેઝિન ફેક્ટરીએ ઉચ્ચ વેક્યૂમ ડિફ્યુઝન પંપ ઓઈલ, બે ઘટક રૂમ ટેમ્પરેચર વલ્કેનાઈઝ્ડ સિલિકોન રબર, ફિનાઈલ મિથાઈલ સિલિકોન ઓઈલ વગેરેનું સફળતાપૂર્વક ટ્રાયલ કર્યું છે, જેના પર વિદેશી દેશો દ્વારા પ્રતિબંધ છે.શાંઘાઈ રેઝિન ફેક્ટરી એક વ્યાપક ફેક્ટરી બની ગઈ છે જે ચીનમાં ઘણા પ્રકારના સિલિકોન ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે.જોકે 1992 માં, શાંઘાઈમાં ઔદ્યોગિક લેઆઉટના ગોઠવણને કારણે, શાંઘાઈ રેઝિન ફેક્ટરીએ મિથાઈલ ક્લોરોસીલેન અને અન્ય મોનોમરનું ઉત્પાદન છોડવું પડ્યું હતું, અને તેના બદલે ડાઉનસ્ટ્રીમ ઉત્પાદનો બનાવવા માટે મોનોમર્સ અને મધ્યવર્તી ખરીદ્યા હતા.જો કે, શાંઘાઈ રેઝિન ફેક્ટરી ચીનમાં ઓર્ગેનોસિલિકોન મોનોમર્સ અને ઓર્ગેનોસિલિકોન પોલિમર સામગ્રીના વિકાસમાં અવિશ્વસનીય યોગદાન ધરાવે છે.