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矽膠產(chǎn)品傑出之人,楊大海(hǎi):我從事有(yǒu)機(jī)矽科研(yán)的回憶

發表時間(jiān):2018-10-07

  網上出(chū)現一篇《中國有機矽起源與三楊一傅》的文章,原晨光院院長傅積賚先生看後(hòu)特撰文說明此(cǐ)事,原文(wén)如下:

 

  2018年(nián)4月(yuè)在有機矽行業兩個龐(páng)大的(de)、各有500人的(de)微信群中曾出現過中國有機矽起源與三(sān)楊一傅’”的微信,其中十分強調建 國初期北京化工試驗所有機矽課題組的組長是楊冬麟、不是楊大海。

 

  這個說法的由來與2014年化工出版社出(chū)版的《中國化工通史》行業卷上冊369頁上有違史實的不實敘述和2016年4月《信息早(zǎo)報》化(huà) 工專刊的藏品鑒史欄目中的溯源中國有機矽的說法含(hán)糊的文(wén)章(zhāng)不無關係。

 

  前化工部陶濤副部長(zhǎng)很重視曆史,她曾在(zài)2007年親自主編(biān)過《國防化(huà)工事業的創建曆程》。此前她(tā)還組織(zhī)編寫對國防化(huà)工有貢獻的 有(yǒu)機氟、有機矽、---等行業的史料。還請在該行業中若(ruò)幹位提供回憶史料

 

在有機矽行(háng)業中被陶部長指定提供回(huí)憶史料的第一位就是楊大海工程師。因他是建國初期在(zài)北京化工試驗所的我國第一個有機(jī)矽膠產(chǎn)品專題組的(de)組長;又(yòu)是後來在沈陽化工研究院領導開發直接合(hé)成甲基氯矽烷的課題組長。楊大海(hǎi)工程師(shī)是留學日本東京工業大(dà)學的 海歸(guī),工業化觀點強。他領導開發(fā)成功、符合當時(shí)國情的攪拌床直接合成甲基氯矽烷的(de)工藝使國內化工同行在此基礎上陸(lù)續建 起一批大直徑的攪拌床,使下遊企業能有大量甲基(jī)單體製備矽橡膠製品(pǐn)、矽(guī)油等國(guó)家急需的下(xià)遊矽(guī)膠(jiāo)產品,所以楊大(dà)海工程(chéng)師對中國有機矽 行業的發展功不可沒!因此1990年他去世時陶濤副部長還(hái)親自到八(bā)寶(bǎo)山向他(tā)告(gào)別。

 

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文為楊大海(hǎi)先生生(shēng)前文章:《我從(cóng)事(shì)有機矽科研的回憶》,在此(cǐ)刊出,以饗讀者。

我從事有機矽科研的回憶

抗(kàng)美(měi)援朝開始。我參加了誌願軍,被派往東北沈陽軍(jun1)區工作。1951年調回北京重工業部北京化工試驗所,為解決抗美援朝前線武器彈藥受潮失效問題,所領導決定(dìng)研製有機矽防潮塗料,並將此任務交(jiāo)給我籌備,另派兩名(míng)新分配來(lái)的大學畢業生楊冬麟、陳演漢當助手。翌年,成立了國內第一個有機矽專題(tí)組,我任組長。

 

我在大(dà)學(xué)沒有學(xué)過有機矽,國內(nèi)也無前人經驗,當時美(měi)國波(bō)斯特(Post)著的(de)“有(yǒu)機矽化(huà)合物”成為我的重要參考資料,我如饑(jī)似渴的學習和消化它。那時,新(xīn)中國剛誕生(shēng)兩年,又碰上抗(kàng)美援朝戰爭,科研工作條件十分艱苦,為收集(jí)一點資料,需跑遍京津有關圈書(shū)館,一切工(gōng)作都要從零開始。但在愛國主義感召下,我們專題組幹勁十足,迎著困難上,一定要把軍工需要(yào)的(de)有機矽(guī)材料研製出來。

 

通(tōng)過(guò)分析文獻,初步認識到有機矽材料是第二次世界大戰中開發出來的,主(zhǔ)要是軍工用的高精尖產品,其生產技術鮮為人(rén)知,主(zhǔ)要(yào)品種有矽袖、矽橡膠和矽樹脂等,它們全是高分子化合物。為了製取上述有機矽材料,必須從基本有機(jī)矽單體出(chū)發,而有機矽單體在國內也是空白,這就更增加了我們研製有機(jī)矽(guī)材(cái)料的難度。我作(zuò)為專題組長,痛(tòng)感水(shuǐ)平和經驗不足,思想負擔沉重。這時我(wǒ)深深感到,沒有科學方法和正確的技術(shù)路線,試驗工作將事倍功半(bàn),甚至一(yī)事無成。因此(cǐ),為了製(zhì)定研究計劃(huá)和試驗方案,不知(zhī)用了多少日日夜夜。經過反複討論,我下決心從解決單體做起,沒有單(dān)體,就沒有產品。

 

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有機矽單體主要(yào)有甲基、乙(yǐ)基、苯基等係列,其(qí)中(zhōng)又以甲(jiǎ)基(jī)單體的(de)用量最大和價(jià)格最(zuì)高。合成甲基單(dān)體有間接法和直接法之分,後者的技術(shù)經濟指標較先進,美國等已用此法生產(chǎn),但技術難度大,結合國內當時條件,采用直接法是不現實的,需要一段準備與過渡時間。為了早日拿到單體,使聚合物的(de)研製工作得以進行,我想出了一個雙管齊下的(de)辦法,即先從間接法(格林納法)入手製得乙基單體,同時積極籌建直接(jiē)法合成甲基單體。這樣,既保證(zhèng)了聚(jù)合物所需原(yuán)料,又抓住了(le)技術主政方向。

 

根據上述指導思想製定的研究計(jì)劃,經領導批(pī)準後,隨即投入試驗工作,由於目標明(míng)確,全組(zǔ)你追我趕,試驗進展(zhǎn)較(jiào)快(kuài)。1953年(nián)初, 組(zǔ)裏人手漸感不足,於是又派(pài)來王大珍、張樹政兩位老同誌支援(yuán)。由於領導的重視和全組的(de)努(nǔ)力,我們不僅從(cóng)格(gé)林納(nà)法得到了乙基單體,並由此製得一定量的(de)有機(jī)矽聚合物,而且直接法試驗裝置也準備得差不多了。當然,在這期間也(yě)發生了因電冰箱控製失靈而引起乙醚著火等事故。以上就是第一個有機矽專題組的建立和早期工作情況。

 

1954年,北京化工試驗所(suǒ)遷往沈陽,與其他研究(jiū)單位合並成(chéng)立沈陽(yáng)化工綜合研究(jiū)所(沈陽化工研究院前身)。這時,我調到天津染料廠工作。工廠生(shēng)產的(de)實踐對我確立(lì)工業化觀點確有很大啟示,明確了科研與(yǔ)生產相結合的重要性(xìng),為我後來的科研工(gōng)作指出了努力方向。

 

1957年初,我從天津調到沈陽化工(gōng)研究院。看到有機矽(guī)單體,特別是具有決定意義的甲基單(dān)體(tǐ)無人研究時,心裏十分(fèn)著急。於是,我向領導建議,由我承擔這項任務,並很快得(dé)到了批準與支持。隨即和劉廣林等三人組成(chéng)了直接法合成甲基單體專題(tí)組。開始,我們采用(yòng)固(gù)定(dìng)式反應器及銅粉作管化劑進行反應。由於氣國相接觸效果很差,每次隻能得到以克計的(de)反應產物,而且反應很難控製。我總結了經驗教訓,認為關鍵在(zài)反應器結構,需要認真(zhēn)下功夫,經過反複磋商,我們(men)大膽設計出一(yī)個多層螺旋漿(jiāng)式攪拌床,同時改用氧化亞銅作催化劑,很快取得了(le)符合預想的結果,不僅反應產率大幅度提高,麵且反應(yīng)熱容易移走及控製。小試的成功,極大地鼓舞(wǔ)了我們(men),忘掉了日日夜夜觀察實(shí)驗的疲勞,下決心趁熱打鐵。於是,我們一邊做(zuò)小試驗,一邊進行擴大試驗設(shè)計(jì)。為進一(yī)步提高反(fǎn)應效率,又將多層螺使槳式攪拌改(gǎi)為螺旋帶式攪拌。當小試(shì)驗結束之時,直徑200毫米反應器裝置的設(shè)計,製(zhì)造及安裝也順利(lì)完成(chéng)。在(zài)隨後進行的擴大試驗中,證實了小試驗(yàn)結果及設計思想的正確,獲得了以公斤計的混合甲基單體,從而為有機矽聚合(hé)物的研製奠定了物質基礎。在塑料油漆(qī)部副主任徐世濤的大力支持和幫助下(xià),在不(bú)到一年的時間裏,完成了很多工作量並取得可喜的進展。

 

1958年9月,國家科委及化工部在沈陽化工研究院聯合召開有(yǒu)機矽及環氧樹脂技術推廣(guǎng)現場會,我們在會上將研究成(chéng)果作了全(quán)麵介紹,並得到(dào)代表們的充分肯定。從此(cǐ),直接法螺旋帶式攪拌反應器(qì)合成甲基單(dān)體便在全國有機矽(guī)生產廠推廣開來(lái),至今(jīn)一些廠還在采用。

 

製備矽橡膠要求從高純度(99.8%以上)的二甲基(jī)二氯矽烷出發,為取得它,我們費盡苦心進行分餾。研製矽橡膠時,中國科學院化學研究所江英彥還專程趕來協作攻關。我院傅積賚也積(jī)極做出了貢獻。同年,我調到新成立的北京(jīng)化工研究院,並籌建了看(kàn)機矽中(zhōng)間試驗工段、在(zài)這裏陸續開展了甲基單體、苯基單體、乙烯基單體、單體分餾(liú)及矽樹脂等研究工作。1963年,隨(suí)著(zhe)偶聯劑及半導體工業(yè)的發展,急需大量三(sān)氧矽烷作起始原料。於(yú)是,我和吳盛全等與北京化工二廠、北京有色金屬研究院合作(zuò),參照蘇聯資料,由我設計了佛騰床反應器,並直(zhí)接以中間試驗規模在該廠進行擴產試驗。1965生通過(guò)部裏鑒(jiàn)定後相繼在北京和四川等地建廠。緊接這個項目,為解決日益急需的玻璃鋼處理劑,我們又開展了熱縮合法製備乙烯基三氯矽烷的試驗。同樣,基(jī)於我們的經驗,由我直接設計了(le)一套中(zhōng)間試驗裝置進行試驗,很快取得了成(chéng)果並推廣到天津試劑一廠。

 

遺憾的是,十年動亂開始,我就離開了有(yǒu)機矽的(de)科(kē)研、設計工作崗位。作為開(kāi)辟有機矽工業研究的第(dì)一個專題組長,眼看到現在(zài)有機矽工業及其在(zài)國防軍工和國民經濟中的成功應用和發展,使我感到莫大的欣慰。


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