超級工程丨用掉16萬個紙杯專利賣出5億元 這項中國製造拯救臭氧層

2020-12-06 齊魯網

齊魯網12月8日訊大氣,包裹著地球,大氣層中的臭氧層,保護著地球上所有的生物免受紫外線輻射的傷害,包括人類。但是聚氨酯的出現,打破了人與大氣的這份和諧。

聚氨酯是當今重要的六大合成材料之一,在發泡劑等作用下,形成高分子聚合物,從保溫建材到冰箱家電,甚至沙發皮鞋等生活用品,聚氨酯無處不在。而傳統發泡劑產生氟利昂等氯氟烴物質,嚴重破壞臭氧層,導致全球變暖。據悉一個氟利昂分子可以破壞十幾萬個臭氧分子,並且氟利昂在大氣當中的保存期非常長,甚至可以超過一百年,如何拯救臭氧層,是一場全人類的挑戰。

1987年,聯合國為了避免工業產品中的氟氯碳化物對地球臭氧層繼續造成惡化及損害,制定了《蒙特婁破壞臭氧層物質管制議定書》,協定在2030年以前,世界範圍內將完全禁止使用氯氟烴物質。聚氨酯被發現的80年來,發泡劑技術和市場一直被西方歐美國家壟斷。但即使西方最先進的第四代發泡劑仍會產生大量破壞臭氧層的氟利昂等氯氟烴物質。幾十年過去了,世界各國都沒有取得實質性突破。現在這種僵局,極可能在山東淄博一所理工大學內被打破。

從2003年,畢玉遂便萌發了研製化學發泡劑的想法。為此,他還專程跑到維也納大學圖書館,也是一無所獲,他沒有氣餒,反而激起了興趣。

山東理工大學教授畢玉遂說:「選了當前所有物理髮泡劑去發泡,結果是都不好,在這種情況下,我在想,能不能找其他的發泡劑,化學發泡劑來解決這個問題。想找理論基礎,想新的化學反應,比較痴迷,整天想這個事情,什麼叫廢寢忘食,吃完了不知道吃的什麼東西。」

畢玉遂發現,世界上除了水,還沒有其它物質能和異氰酸酯發生反應,產生二氧化碳氣體,也就是說,研製化學發泡劑的關鍵技術,就要找到新的化學反應,合成新物質。

新型發泡劑研究團隊成員畢戈華稱:「為了一個配方,為了調整一個參數,我們要做的實驗就非常多,發那種,小泡那就是成天的發。通過調整不同的配方,你出來不同的結果,然後你就可以發現有很多不同的現象出現,這就是化學的這種奇妙所在吧。」

畢玉遂的實驗室裡有成堆用訂書機裝訂的的紙盒子,畢教授和團隊每天最重要的工作都是圍繞這些紙盒展開。

畢戈華說:「冰箱它在一個點打進去以後,它就從這一個點,這個泡沫會把這個整個冰箱體全都給填充起來。如果你那個流動性不好,你可能你這個冰箱只跑了一半兒,只有一半兒有泡沫,另外一半兒是空的。那這樣的話你這個冰箱的保溫性能,這耗電量不就不一樣了嗎,就變了。」

由於擔心技術外洩,畢玉遂所有實驗都是秘密進行。沒有科研經費,畢玉遂就自己掏錢,買來紙,和學生一起疊實驗用紙盒。實驗需要容器,他前後買了16萬個紙杯,每天都要用掉好幾麻袋。經過十幾萬次實驗,一頭黑髮變成滿頭白髮,2011年,畢玉遂終於掌握了聚氨酯發泡的化學反應機理,合成了反應需要的新物質。

山東理工大學黨委書記呂傳毅說:「他把我叫住了,他說校長,我跟你說一件事兒,看著很激動,他說我做的那個東西,結果出來了,這個東西將來能獲諾貝爾獎的。」

諾貝爾獎只是美好夢想,最現實的是儘快完成成果轉化。但是由於種種原因,四年的時間,專利申請都還沒有完成。2016年初,時任山東理工大學副校長的王學真給國務院寫了一封信,就「無氯氟聚氨酯發泡劑」的有關情況做了詳細說明,他表示這是他一生中做的最有意義的一件事。

事情出現重大轉機是在2016年4月,國家知識產權局調研組來到山東理工大學,建議強化專利布局,擴大保護主題,從全球範圍內著眼,讓科研成果獲得最大保護。專門針對新型發泡劑成立的國內知識服務團隊迅速投入工作,高效完成了4件國內核心發明專利和1項國際專利的主體撰寫。

王學真稱:「據我們估算,每年可減排近20億噸當量的二氧化碳,環境效益巨大。這是一個真正的中國發明、中國製造、中國方案。」

14年的科研長跑,終於看到了終點。有了專利護航,2018年4月10日,淄博補天新材料技術有限公司5億元人民幣,獲得無氯氟聚氨酯化學發泡劑20年除美國、加拿大市場以外的專利獨佔許可使用權。我國也將從世界上最大的聚氨酯生產國轉變為最先進技術的引領者。

畢玉遂說:「在我有生之年,必定讓全球所有有機泡沫材料中的發泡劑換成中國製造。」

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