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發揮專長講愛國奉獻,勇于肩負當時代先鋒
作者:核材實驗室黨支部 裴學良,日期:2018-12-13

自2002年9月進入大學,我就與有機合成結下了不解之緣,時至今日,我從事有機合成已有16年的時間。

聚二甲基硅烷是碳化硅纖維的起始原料,但是起初難以獲得,嚴重限制了實驗室項目的開展。為了解決聚二甲基硅烷的來源,在2個半月的時間內,我完成反應條件探索和成功制備出公斤級且品質合格的聚二甲基硅烷。

聚二甲基硅烷的研制過程可以說是非常危險的,每次聚合需要使用1公斤金屬鈉,很多人是聽到金屬鈉就感到害怕,而我卻是把金屬鈉當蘿卜一樣從一大塊逐漸切成小塊然后投入反應釜中,切完后我的菜刀都是熱的;每次反應使用近10升的二甲苯異構體混合物做溶劑,其中就包括~30%的對二甲苯(俗稱PX),國內的PX項目所到之處都受到民眾激烈的抵觸,而我卻日復一日重復著二甲苯的除水、蒸餾、過濾、回收等;反應原料氯硅烷在空氣中就會形成很刺鼻的酸霧,而我卻從沒有顧及過;反應時,需要140度的高溫和高速攪拌,如果密封性不好或玻璃反應釜破裂,導致空氣進入或者反應物料泄露,后果不堪設想。有一次,反應釜攪拌處密封性不好,沒有參與反應的金屬鈉過量很多,放料時堵在了出料口,我用鑷子一點一點夾出來,有些掉在地上的就自燃;制備出來的聚二甲基硅烷高溫遇空氣即著火,有次真空烘箱漏氣,雖然及時發現并處置,但是第二天早上(已冷卻一晚上)一打開烘箱門,聚二甲基硅烷就自燃,由于是粉末狀,滅火器噴出的氣流只會擴大過火面積,只能采用冰水混合沙子滅火,但被燒過的聚二甲基硅烷活性太高,明明用冰水沙子混合物把火熄滅了,但一見空氣又自燃了……。2015年6月14日、2015年10月22日和2015年11月04日,我的實驗室先后起火三次,我也先后三次驚動了所里的安保和向杜勇渤老師提交事故分析與糾正措施報告。雖然整個制備過程繁瑣且危險,但仍能吸取教訓、克服困難以保障項目對原料的需求。

2015年整年我都在實驗室用容積20 L的反應釜連續合成聚二甲基硅烷,但實驗室20 L反應釜產能是每周2公斤,隨著后面工序對聚二甲基硅烷需求量的增加,自己制備已不能滿足碳化硅纖維制備工藝研究的需求。為了保證原料聚二甲基硅烷的供應,2016年初我們與浙江中天氟硅材料公司合作,設計500 L反應釜及附屬裝備。2016年5月完成設備安裝調試。在2016年6月至2016年8月試生產期間,雖然公司安排了賓館,但我要求吃住在公司,和工人一起克服各種困難。中試反應每次投20公斤金屬鈉,如果說我不怕,那是不可能的。因為心中有責任和恐懼,如果不能解決,即使再好的生活條件我也會食之無味夜不能寐。最終,實現整個制備過程時間短、效率高和風險低,產量完全可以滿足我們工程化制備碳化硅纖維的要求,且整套裝置只需1名正式工和1名小工即可操作。期間,我還為公司撰寫《碳化硅陶瓷纖維關鍵材料聚二甲基硅烷開發》項目申請書,并申請到當地政府50萬的經費資助。公司領導對我的表現給予極高的肯定。

先驅體浸漬裂解法是制備纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料重要的方法,除了纖維,SiC陶瓷基先驅體聚合物也是關鍵因素,直接決定了是否能成功制備出優異性能的SiC陶瓷基復合材料。自2014年,課題組即開展SiC陶瓷基先驅體聚合物研制,但一直沒有起色。2016年下半年,聚二甲基硅烷中試穩定生產后,我主動提出參與SiC陶瓷基先驅體聚合物——液態超支化聚碳硅烷的研制。液態超支化聚碳硅烷制備涉及格式反應和金屬氫化物還原等危險的反應。格氏反應難引發、放熱十分劇烈,控制不好就爆沸。金屬氫化物遇水燃燒,在空氣中也會發熱。僥幸的是,每次都能逢兇化吉。但僥幸逃脫意味著還有下次危險,回避也是解決不了問題的。通過對單體結構、合成條件以及后處理工藝等進行優化,到年底即解決了液態超支化聚碳硅烷存在的氧含量高、溶劑參與反應程度高、存儲穩定性差、反應成功率低等諸多問題。將產品送至其它應用單位,獲得好評。目前,液態超支化聚碳硅烷也進入中試準備階段。

有人說“大千世界,滄海一粟,我們只是無足重輕的小人物,過著平淡的日子,安靜、簡單、重復……就好?!被叵肫饋?,經歷危險的事情太多,我的頭發也白了很多。我有時責備自己當初選擇有機合成專業,責備自己博士后出站時沒去高校任教……。遇到困難出現思想斗爭,這種心理我想每個人都經歷過。幸運的是,我沒有選擇繼續后悔。作為一名黨員,作為一名研發人員,我主動承擔任務,克服畏懼,腳踏實地,利用自己的專長解決了2項關鍵技術問題。工作就是我的事業,一分耕耘一分收獲,我連續三年獲得年底評優。更重要的是,為團隊研發工作的推進起到至關重要的作用,這種成就帶來的興奮和滿足是無以言表的。

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