硅膠產(chǎn)品杰出之人,楊大海:我從事有機(jī)硅科研的回憶
網(wǎng)上出現(xiàn)一篇《中國有機(jī)硅起源與“三楊一傅”》的文章,原晨光院院長傅積賚先生看后特撰文說明此事,原文如下:
2018年4月在有機(jī)硅行業(yè)兩個(gè)龐大的、各有500人的微信群中曾出現(xiàn)過“中國有機(jī)硅起源與’三楊一傅’”的微信,其中十分強(qiáng)調(diào)建 國初期北京化工試驗(yàn)所有機(jī)硅課題組的組長是楊冬麟、不是楊大海。
這個(gè)說法的由來與2014年化工出版社出版的《中國化工通史》行業(yè)卷上冊369頁上有違史實(shí)的不實(shí)敘述和2016年4月《信息早報(bào)》化 工???/span>“藏品鑒史”欄目中的“溯源中國有機(jī)硅”的說法含糊的文章不無關(guān)系。
前化工部陶濤副部長很重視歷史,她曾在2007年親自主編過《國防化工事業(yè)的創(chuàng)建歷程》。此前她還組織編寫對國防化工有貢獻(xiàn)的 有機(jī)氟、有機(jī)硅、---等行業(yè)的史料。還請?jiān)谠撔袠I(yè)中若干位提供“回憶史料”。
在有機(jī)硅行業(yè)中被陶部長指定提供“回憶史料”的第一位就是楊大海工程師。因他是建國初期在北京化工試驗(yàn)所的我國第一個(gè)有機(jī)硅膠產(chǎn)品專題組的組長;又是后來在沈陽化工研究院領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)直接合成甲基氯硅烷的課題組長。楊大海工程師是留學(xué)日本東京工業(yè)大學(xué)的 “海歸”,工業(yè)化觀點(diǎn)強(qiáng)。他領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)成功、符合當(dāng)時(shí)國情的攪拌床直接合成甲基氯硅烷的工藝使國內(nèi)化工同行在此基礎(chǔ)上陸續(xù)建 起一批大直徑的攪拌床,使下游企業(yè)能有大量甲基單體制備硅橡膠制品、硅油等國家急需的下游硅膠產(chǎn)品,所以楊大海工程師對中國有機(jī)硅 行業(yè)的發(fā)展功不可沒!因此1990年他去世時(shí)陶濤副部長還親自到八寶山向他告別。
文為楊大海先生生前文章:《我從事有機(jī)硅科研的回憶》,在此刊出,以饗讀者。
我從事有機(jī)硅科研的回憶
抗美援朝開始。我參加了志愿軍,被派往東北沈陽軍區(qū)工作。1951年調(diào)回北京重工業(yè)部北京化工試驗(yàn)所,為解決抗美援朝前線武器彈藥受潮失效問題,所領(lǐng)導(dǎo)決定研制有機(jī)硅防潮涂料,并將此任務(wù)交給我籌備,另派兩名新分配來的大學(xué)畢業(yè)生楊冬麟、陳演漢當(dāng)助手。翌年,成立了國內(nèi)第一個(gè)有機(jī)硅專題組,我任組長。
我在大學(xué)沒有學(xué)過有機(jī)硅,國內(nèi)也無前人經(jīng)驗(yàn),當(dāng)時(shí)美國波斯特(Post)著的“有機(jī)硅化合物”成為我的重要參考資料,我如饑似渴的學(xué)習(xí)和消化它。那時(shí),新中國剛誕生兩年,又碰上抗美援朝戰(zhàn)爭,科研工作條件十分艱苦,為收集一點(diǎn)資料,需跑遍京津有關(guān)圈書館,一切工作都要從零開始。但在愛國主義感召下,我們專題組干勁十足,迎著困難上,一定要把軍工需要的有機(jī)硅材料研制出來。
通過分析文獻(xiàn),初步認(rèn)識到有機(jī)硅材料是第二次世界大戰(zhàn)中開發(fā)出來的,主要是軍工用的高精尖產(chǎn)品,其生產(chǎn)技術(shù)鮮為人知,主要品種有硅袖、硅橡膠和硅樹脂等,它們?nèi)歉叻肿踊衔?。為了制取上述有機(jī)硅材料,必須從基本有機(jī)硅單體出發(fā),而有機(jī)硅單體在國內(nèi)也是空白,這就更增加了我們研制有機(jī)硅材料的難度。我作為專題組長,痛感水平和經(jīng)驗(yàn)不足,思想負(fù)擔(dān)沉重。這時(shí)我深深感到,沒有科學(xué)方法和正確的技術(shù)路線,試驗(yàn)工作將事倍功半,甚至一事無成。因此,為了制定研究計(jì)劃和試驗(yàn)方案,不知用了多少日日夜夜。經(jīng)過反復(fù)討論,我下決心從解決單體做起,沒有單體,就沒有產(chǎn)品。
有機(jī)硅單體主要有甲基、乙基、苯基等系列,其中又以甲基單體的用量最大和價(jià)格最高。合成甲基單體有間接法和直接法之分,后者的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較先進(jìn),美國等已用此法生產(chǎn),但技術(shù)難度大,結(jié)合國內(nèi)當(dāng)時(shí)條件,采用直接法是不現(xiàn)實(shí)的,需要一段準(zhǔn)備與過渡時(shí)間。為了早日拿到單體,使聚合物的研制工作得以進(jìn)行,我想出了一個(gè)雙管齊下的辦法,即先從間接法(格林納法)入手制得乙基單體,同時(shí)積極籌建直接法合成甲基單體。這樣,既保證了聚合物所需原料,又抓住了技術(shù)主政方向。
根據(jù)上述指導(dǎo)思想制定的研究計(jì)劃,經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后,隨即投入試驗(yàn)工作,由于目標(biāo)明確,全組你追我趕,試驗(yàn)進(jìn)展較快。1953年初, 組里人手漸感不足,于是又派來王大珍、張樹政兩位老同志支援。由于領(lǐng)導(dǎo)的重視和全組的努力,我們不僅從格林納法得到了乙基單體,并由此制得一定量的有機(jī)硅聚合物,而且直接法試驗(yàn)裝置也準(zhǔn)備得差不多了。當(dāng)然,在這期間也發(fā)生了因電冰箱控制失靈而引起乙醚著火等事故。以上就是第一個(gè)有機(jī)硅專題組的建立和早期工作情況。
1954年,北京化工試驗(yàn)所遷往沈陽,與其他研究單位合并成立沈陽化工綜合研究所(沈陽化工研究院前身)。這時(shí),我調(diào)到天津染料廠工作。工廠生產(chǎn)的實(shí)踐對我確立工業(yè)化觀點(diǎn)確有很大啟示,明確了科研與生產(chǎn)相結(jié)合的重要性,為我后來的科研工作指出了努力方向。
1957年初,我從天津調(diào)到沈陽化工研究院??吹接袡C(jī)硅單體,特別是具有決定意義的甲基單體無人研究時(shí),心里十分著急。于是,我向領(lǐng)導(dǎo)建議,由我承擔(dān)這項(xiàng)任務(wù),并很快得到了批準(zhǔn)與支持。隨即和劉廣林等三人組成了直接法合成甲基單體專題組。開始,我們采用固定式反應(yīng)器及銅粉作管化劑進(jìn)行反應(yīng)。由于氣國相接觸效果很差,每次只能得到以克計(jì)的反應(yīng)產(chǎn)物,而且反應(yīng)很難控制。我總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),認(rèn)為關(guān)鍵在反應(yīng)器結(jié)構(gòu),需要認(rèn)真下功夫,經(jīng)過反復(fù)磋商,我們大膽設(shè)計(jì)出一個(gè)多層螺旋漿式攪拌床,同時(shí)改用氧化亞銅作催化劑,很快取得了符合預(yù)想的結(jié)果,不僅反應(yīng)產(chǎn)率大幅度提高,面且反應(yīng)熱容易移走及控制。小試的成功,極大地鼓舞了我們,忘掉了日日夜夜觀察實(shí)驗(yàn)的疲勞,下決心趁熱打鐵。于是,我們一邊做小試驗(yàn),一邊進(jìn)行擴(kuò)大試驗(yàn)設(shè)計(jì)。為進(jìn)一步提高反應(yīng)效率,又將多層螺使槳式攪拌改為螺旋帶式攪拌。當(dāng)小試驗(yàn)結(jié)束之時(shí),直徑200毫米反應(yīng)器裝置的設(shè)計(jì),制造及安裝也順利完成。在隨后進(jìn)行的擴(kuò)大試驗(yàn)中,證實(shí)了小試驗(yàn)結(jié)果及設(shè)計(jì)思想的正確,獲得了以公斤計(jì)的混合甲基單體,從而為有機(jī)硅聚合物的研制奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。在塑料油漆部副主任徐世濤的大力支持和幫助下,在不到一年的時(shí)間里,完成了很多工作量并取得可喜的進(jìn)展。
1958年9月,國家科委及化工部在沈陽化工研究院聯(lián)合召開有機(jī)硅及環(huán)氧樹脂技術(shù)推廣現(xiàn)場會,我們在會上將研究成果作了全面介紹,并得到代表們的充分肯定。從此,直接法螺旋帶式攪拌反應(yīng)器合成甲基單體便在全國有機(jī)硅生產(chǎn)廠推廣開來,至今一些廠還在采用。
制備硅橡膠要求從高純度(99.8%以上)的二甲基二氯硅烷出發(fā),為取得它,我們費(fèi)盡苦心進(jìn)行分餾。研制硅橡膠時(shí),中國科學(xué)院化學(xué)研究所江英彥還專程趕來協(xié)作攻關(guān)。我院傅積賚也積極做出了貢獻(xiàn)。同年,我調(diào)到新成立的北京化工研究院,并籌建了看機(jī)硅中間試驗(yàn)工段、在這里陸續(xù)開展了甲基單體、苯基單體、乙烯基單體、單體分餾及硅樹脂等研究工作。1963年,隨著偶聯(lián)劑及半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展,急需大量三氧硅烷作起始原料。于是,我和吳盛全等與北京化工二廠、北京有色金屬研究院合作,參照蘇聯(lián)資料,由我設(shè)計(jì)了佛騰床反應(yīng)器,并直接以中間試驗(yàn)規(guī)模在該廠進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)試驗(yàn)。1965生通過部里鑒定后相繼在北京和四川等地建廠。緊接這個(gè)項(xiàng)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制備乙烯基三氯硅烷的試驗(yàn)。同樣,基于我們的經(jīng)驗(yàn),由我直接設(shè)計(jì)了一套中間試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn),很快取得了成果并推廣到天津試劑一廠。
遺憾的是,十年動亂開始,我就離開了有機(jī)硅的科研、設(shè)計(jì)工作崗位。作為開辟有機(jī)硅工業(yè)研究的第一個(gè)專題組長,眼看到現(xiàn)在有機(jī)硅工業(yè)及其在國防軍工和國民經(jīng)濟(jì)中的成功應(yīng)用和發(fā)展,使我感到莫大的欣慰。
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