于中国石油吉林石化公司的一座极新装配内,雪白的ABS树脂颗粒正源源不停地倾注而出。经检测,其底色白度等要害指标均到达国际顶尖程度。这一刻,年产20万吨本体法ABS装配乐成产出及格产物,标记着我国于本体法ABS技能和成套设备范畴实现了从工艺、产物到设备的周全国产化。 该装配的顺遂投产,使患上吉林石化ABS总产能一举跃升至180万吨/年,跻身全世界产能前列,有力鞭策我国石油化工产物向高端化、绿色化迈进。 从深陷技能封锁的困境到实现自立可控,从亦步亦趋的模拟到与世界进步前辈程度并肩竞走,这场由年夜连理工年夜学传授李杨团队领衔、与财产龙头协同攻坚的“技能突围战”,用时三十载终获圆满转化。“这不止是一项技能的冲破,更是一条‘三位一体’结果转化路径的乐成实践。”李杨感触道。 持续本体法ABS树脂产物。年夜连理工年夜学供图 从“水中捞面”到“干法揉面” 时间回溯至三十年前,中国的ABS树脂财产成长远景其实不开阔爽朗。 作为一种广泛运用在汽车、电子、家电的要害工程塑料,ABS树脂的全世界技能高地持久被外洋化工巨头盘踞,海内企业只能年夜范围引进“乳液法”工艺,然而出产历程却拦阻重重。 “咱们不仅要付出昂扬的技能许可费,出产历程中碰到问题还有要等外国专家解决,后续的技能进级更是受制在人。”李杨回忆道,“作为一位高份子范畴的科研事情者,我其时就下定刻意,必然要走出一条本体法ABS的自立研发之路,让高端化工质料把握于本身手里。” 传统的乳液法,被团队形象地比方为“于水里洗面粉做面筋”,其出产历程需要将丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体“面粉”置在年夜量含乳化剂的水中反映,竣事后还有需颠末凝结、洗涤、干燥等多道繁琐工序才能获得“面筋”——ABS树脂。 “它的出产流程很长,需要用到年夜量的水、乳化剂及助剂,反映完成后还有要颠末多个环节,不仅耗损年夜量能源,还有会孕育发生年夜量工业废水,处置惩罚成本很高。并且产物中残留乳化剂等杂质,影响产物的底色及耐黄变机能,很难满意高端范畴的需求。”李杨总结该要领毛病为“三高一低”:能耗高、污染高、成本高,产物纯度低。 其时,外洋本体法工艺已经崭露头角,但却修筑了很高的技能壁垒,团队毅然对准了这一前沿标的目的:“既然要做,就要做到最佳。” 而他们立志攻关的持续本体法,可以类比成“干面粉直接揉成面筋”。它摒弃了繁杂的水相系统,让三种单体于特定前提下直接反映聚合。这一改变,让整个流程缩短近一半,能耗降低30%以上,险些不孕育发生工业废水,产物纯度极高,底色更是“雪白如玉”。 然而,怎样精准节制“干法揉面”历程中的相态蜕变,让提供韧性的橡胶颗粒匀称、不变地分离,成为绵亘于前的科学难题。 “焦点秘密于在对于增韧系统的精准节制与工艺系统的总体优化。”李杨注释道。团队设计出怪异的“海-岛”布局:以橡胶相为“岛”付与质料韧性,以苯乙烯-丙烯腈共聚物为“海”包管刚性,经由过程节制两相间的接枝率,实现了完善交融。同时,持续本体法工艺自己就防止了乳液法中乳化剂、助剂的残留,从源头包管了产物的纯度,这是底色雪白、耐黄变的要害。 颠末漫长的机理研究,团队乐成开发出高机能持续本体法ABS工艺,其ABS产物悬臂梁缺口打击强度最高可达468 J/m(焦耳/米),产物的白度值到达95以上,彻底满意高端汽车内饰、电子电器外壳对于外不雅的要求。 “三位一体”模式超过“灭亡之谷” 优秀的试验室结果只是万里长征第一步。怎样将烧瓶里的几克样品,复制放年夜到年产万吨的巨型工业装配?这被喻为结果转化中最险要的“灭亡之谷”。很多技能可能会止步在此。 “咱们火急但愿推进中试,但最艰巨的关卡莫过在相态节制与万吨级工艺放年夜。”副传授冷雪菲坦言。一次中试危机至今令团队都心有余悸。于装配运行一周时,产物打击强度却不不变。“咱们排查了好久都没有找到缘故原由。终极,咱们回归到了最基础的微不雅相态阐发,才发明症结于在反映釜内搅拌不均,从而致使橡胶颗粒团圆。厥后咱们经由过程优化反映釜以和搅拌情势设计,而且引入于线扭矩监测体系,才一举冲破瓶颈,为工业化扫清了要害障碍。” 2021年,于一次中国石油集团构造的技能交流会上,团队的本体法ABS技能结果一经表态就引起了吉林石化的高度存眷。 “吉林石化是我国ABS财产的龙头企业,有着深挚的财产基础及富厚的工业化经验,他们一直有转型进级、冲破高端技能的需求。而咱们团队颠末多年的攻关,已经经于本体法ABS技能上堆集了扎实的基础,形成为了完备的自立常识产权系统。以是咱们其时判定了一下,感觉互助颇有潜力,又履历了多轮深切沟通,终极于2022年咱们正式签署了技能许可和谈,确定互助设置装备摆设20万吨/年本体法ABS装配。”李杨回忆道。 为了尽快从“书架”到“货架”,团队选择了一条特点光鲜的“高校原创—学科性公司转化—龙头企业运用”的三位一体转化模式。此中,年夜连鑫美格新质料科技有限公司作为“学科性公司”,饰演了不成或者缺的“桥梁”脚色。 高校善于基础研究及前沿摸索,但缺少工程化经验及市场触角;企业急需技能进级,但对于前沿技能的成熟度心存疑虑,且工程放年夜危害高。传统的“技能让渡”往往是一锤子生意,技能交代后易呈现“水土不平”。“建立学科性公司,就是为相识决以往结果转化中高校与企业‘各自为战’的痛点。”李杨注释道。 于新的模式鞭策下,三方形成为了“绑定模式”:李杨团队作为技能源头,连续举行道理立异及技能迭代;鑫美格公司作为转化中坚,卖力将试验室技能举行工程化开发,形成成熟的工艺包,并提供从要害装备设计、选型到开车调试、出产优化的“全链条”支撑;吉林石化作为财产化及市场运用主体,依托其工程实行能力、出产治理经验及市场渠道,卖力装配设置装备摆设、运营及产物推广。 2025年12月28日,当首批及格产物乐成产出时,现场一片欢娱。这不仅象征着吉石化的ABS总产能跃升至180万吨/年,跻身全世界前列,更标记着中国拥有了自立可控的高端ABS出产工艺与成套设备,投资成本较引进外洋技能降低50%以上。 20万吨/年本体法ABS装配。年夜连理工年夜学供图 “任务告竣的释然” 看着及格产物的产出,李杨传授心中涌起的是“任务告竣的释然”。“多年苦守与支付,终究结出了硕果。咱们的科研事情,从论文及试验室数据,转化为了可以或许支撑国度财产成长、晋升国际竞争力的实际气力。” 三十余年的长跑,怎样连结标的目的不偏、动力不竭?“焦点于在始终以国度需求为导向。”团队始终聚焦高端化工质料自立可控这一方针,听凭外界“风云幻化”,他们从未摆荡。“咱们按照财产成长阶段,动态调解研发重点,形成为了从基础研究、要害技能到财产运用的连续迭代系统。” 为了让这场长跑“接力棒”连续通报,团队依托“传帮带”与“产学研交融”的造就模式,老传授领导青年学子从基础试验做起,把研发经验一代代传承下去。另外一方面,李杨鼓动勉励学生深切财产一线,于真实项目中磨炼,造就了一多量兼具学术深度与工程视线的复合型人材,形成为了不变且有战斗力的人材梯队。 如今,于强化“有构造科研”的指引下,团队下个阶段的方针已经经锚定:一是向上攀缘,开发高耐热、高透明、阻燃、抗菌等特种功效ABS,进军航空航天、高端电子、生物医用等更前沿范畴;二是向下扎根,霸占本体法工艺的焦点基础原料——锂系橡胶的国产化工程难题,将技能上风向财产链上游延长。“咱们将继承深化产学研交融模式,与更多龙头企业协同,鞭策更多科技结果落地生根,为高端制造业提供不竭的‘质料基石’与人材支撑。”李杨告诉《中国科学报》。 回首这段“三十年磨一剑”的过程,李杨热泪盈眶:“恰是这类‘国度需要甚么,咱们就研讨甚么’的任务感,让咱们耐住了寂寞,扛住了压力。”