【连载】中国特殊性能硅橡胶的研发和生产

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今日推送第十四篇——

特殊性能的硅橡胶

随着硅橡胶研发工作的深入和用户的特殊要求，对热硫化硅橡胶的品种提出新的要求。于是性能特殊的硅橡胶不断出现。应用比较广的是侧链上部分甲基用其他基团取代或是变更硅氧主链结构的嵌段型的硅橡胶。

能生产两种甲基苯基乙烯基硅橡胶

甲基苯基乙烯基硅橡胶，有时也简称为苯基硅橡胶，实际上它是在硅氧主链上有大量甲基、一定量的苯基和少量起交联作用的乙烯基。因为有苯基所以比甲基乙烯基硅橡胶耐热，抗辐照性能也好；又因为有苯基使它能在摄氏零下110℃的低温下工作，是人造卫星和远程导弹的配套材料。

要合成在侧链上有苯基的甲基苯基乙烯基硅橡胶有两种方式，一是用甲基苯基二氯硅烷作原料，另一是用二苯基二氯硅烷作原料。由于前者要专门合成专用单体比较复杂些，而后者可以从苯基氯硅烷中提取。我国两条路线都做过。

1968年化工部在上海安排耐低温、抗辐照硅橡胶的任务。上海树脂厂章基凯、周承霞等利用苯基氯硅烷单体中的二苯基二氯硅烷生成二苯基硅氧链节与二甲基硅氧链节嵌段共聚。经过5年苦战合成出来的甲基苯基乙烯基硅橡胶在橡胶制品单位协作下成功地用在卫星、导弹和核潜艇中。于1973年获国防军工重大科技成果奖。

1974年，吉化公司研究院廉春燮等先用光照法合成甲基苯基二氯硅烷，然后与二甲基二氯硅烷及含乙烯基的单体共水解、裂解、分馏、聚合等步骤，合成出甲基苯基乙烯基硅橡胶，被航天部门用作人造卫星的低温密封垫。

耐辐照的苯撑硅橡胶（亚苯基硅橡胶）问世

1967年北京化工研究院戴莲茹、张殿松、孙永周等根据我国建造核潜艇需要耐高温、耐高剂量γ-射线和高中子通量的耐辐照的弹性体。他们在文献调研的基础上，归纳出两个硅原子间夹苯基的苯撑硅单体制备的苯撑硅橡胶的耐辐照性能好。于是他们用有一定风险的格氏反应合成出苯撑单体，第二年试制出基本符合要求的样胶。1970年专题组内迁到四川富顺的晨光一厂。张殿松、孙永周、陈贤惠等数十人一边改进橡胶质量，一边自己动手安装了一套1吨产能的中试装置，合成出苯撑硅橡胶。在上海橡胶制品研究所顾森昌等和其他单位配合下试制成功能经受高剂量γ-射线和高中子通量的、耐辐照的苯撑硅橡胶，1975年通过部级鉴定。与此同时，为了降低成本，减少副产物的产生，由奚旭荣、钱大槃等多人开发比格氏法为好的钠缩合法合成苯撑单体获得了成功。

研制成又一种高性能的耐辐照苯醚撑硅橡胶

苯醚撑硅橡胶的结构类似于苯撑硅橡胶。分子中的苯基通过氧原子与硅原子相连接。1968年武汉市化工研究所杨光植、李飞鹏等多人为核潜艇的需要开发苯醚撑硅橡胶。

因武汉市化工研究所有用格氏法合成乙基硅油的经验，所以用的苯撑单体和苯醚撑单体都是用格氏法合成的。虽然成本较高但此胶具有高强度、耐辐照；经高剂量γ-射线照射后，伸长率仍有70%，所以也被五机部、七机部等多个单位采用。此成果通过省局级鉴定，获湖北省和武汉市科技进步二等奖。

耐油、耐溶剂的氟硅橡胶的试制

国人早知道硅橡胶要耐油、耐溶剂必须要在硅橡胶分子结构中引入极性的氟碳基或氰基。也知道跨国公司有耐油、耐溶剂的LS-53氟硅橡胶，但是他们怕泄露秘密，连样品都不卖给中国，于是中国人就自己开发。上一世纪60年代中期，在上海市化工局协调下先解决合成氟硅橡胶必需的、在硅原子上带有3,3,3-三氟甲基的单体。先由上海高桥化工厂合成四氯丙烷，由上海鸿源化学厂将四氯丙烷制成3,3,3-三氟丙烯，再由上海树脂厂制成（3,3,3-三氟丙基）甲基二氯硅烷，再水解成三环体作聚合原料。并在上海树脂厂由化工部投资建立起4吨产能的中试装置，在张慧珍等努力下，试产成功，后因环保等问题未投产。后来上海市合成橡胶研究所将单体合成等都集中到吴泾，重建一个中试装置，研发的氟硅橡胶通过化工部二局的鉴定。

有实用价值的硅氰橡胶

硅氰橡胶是中科院化学所林一、江英彦研究员等于1962年研制成功的，1965年移交给吉化公司研究院。在李仪俭等努力下建了中试装置，产品用于飞机的整体油箱中。