梅隆团队（5）— —《先驱四十年》连载

来源：市场资讯

（来源：有机硅）

Warrick博士（上）

我（Warrick博士，本书作者）在橡胶整体计划中的任务是研究硅橡胶的几个不同方面，同时负责几个独立项目。1950年代初期协助我的有Helena Corsello、George Cmorik、Silas Braley、Jim Church、Charles Brooks和Frank Fekete。

我延续了Mac开创的研究，通过硫酸催化环状二甲基硅氧烷聚合来开发更快速的聚合工艺。经过大量实验，我成功开发出环状化合物仅需1分钟就能聚合成不流动高聚物的工艺。该工艺完善后，我在米德兰的研究会议上进行了演示（与 McGregor博士不同，我所有原材料都从梅隆研究所自带，以防某些爱恶作剧的人捣乱）。

硅橡胶需要高聚物，我们投入大量研究开发合适品类。K凝胶曾一度是能获得的最佳产品——它算是较高分子量的聚合物，但本身已交联；而我们寻求的是仅在硫化时才会交联的简单长链聚合物。

Ken Johannson通过碱聚合机理与速率研究，制备出可溶性高聚物，极大改良了K凝胶，这种聚合物成为制备高强度硅橡胶的首选。酸聚合也能产生可溶性高聚物，但中和工艺中微量的酸催化剂极为困难，因此酸聚物未在橡胶领域商业化应用。

我们测试了Kohl研发的所有新型过氧化物及 Speier 的自由基引发剂作为硅橡胶硫化剂，但效果均未超越市售过氧化物。于是我们将注意力转向橡胶填料研究。

我们很快发现用于硫化硅橡胶的过氧化苯甲酰无法兼容有机橡胶增强强度的炭黑填料——炭黑会与过氧化苯甲酰反应使其分解。后来我们找到不被炭黑破坏的特殊过氧化物，但炭黑填料始终未在硅橡胶中发挥过重要作用。随后几年，二氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化铝、碳酸钙及几种硅藻土等无机填料被用于硅橡胶生产。

1948年夏末，梅隆研究所另一研究员索要硅橡胶薄膜样本。他们拟用此膜分离气体，因当时已知硅橡胶的气体渗透性优于塑料薄膜。

助手Silas Braley利用高聚物尝试制备未加入填料的硅橡胶薄膜，但强度过低无法使用。我建议添加少量林德A型新型硅石填料（这是前一周刚收到林德空气产品公司寄来的样品）。添加新填料后，压制薄膜时未限制边缘使橡胶流动。 Braley发现所得薄膜强度高，非常激动。随后他用相同配方制成正常厚度胶料，由此诞生了第一种真正的高强度硅橡胶。增加二氧化硅填料后，硅橡胶拉伸强度超1000磅/平方英寸，伸长率超400%。我于1948年9月11日报告了这一发现。

米德兰开发部门获悉这种高强度橡胶后迅速行动，数月内推出商业产品SILASTIC®250。1949年5月发布初步数据表描述其特性，表4-1对比了新型高强度橡胶与早期SILASTIC®版本的性能。

表4-1

SILASTIC®250的高拉伸强度本身并不罕见，某些橡胶的伸长特性也接近它，但同时在硅橡胶样本中实现高强度与高伸长率是重大突破。

我们明白二氧化硅填料赋予新橡胶高强度，但不清楚机理。我们花费大量时间表征不同填料，探究林德A填料的特殊性，包括多次测量粒径，最终得出结论：关键在于林德A填料的微小粒径。我们申请了区分不同填料技术的专利。随后寻找其他小粒径填料时发现德固赛气相二氧化硅，是当时市售最佳小粒径填料——林德A此时仅能少量供应。这种产自西德莱茵菲尔登的二氧化硅很快被用于商业化生产。

待续............