2025年1月1日，當千家萬戶沉浸在元旦佳節的溫馨時刻，在大連市松木島中試基地的廠房里，卻有十余名科研人員圍坐在三層樓高的工業裝置旁。他們手里端著熱騰騰的餃子，耳朵呼嘯而過的卻是冷冽的寒風。
在這處尚未配備供暖設備的臨時廠房里，此起彼伏的討論聲中，中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱大連化物所）副研究員王瑞臉上露出了一絲絲擔憂。作為中試裝置技術的負責人，他看著自己呵出的白氣在寒風中瞬間消散，但卻渾然不覺周身寒意——此刻他全部的注意力都聚焦在設備會不會受凍，因為一旦設備凍上了就會影響實驗進度。
歷史往往在不經意間書寫注腳。此時他們也沒有想到，僅僅一個月時間后，國內首套一步法聚乙醇酸千噸級中試裝置就在這里完成了建設。
從實驗室玻璃器皿到千噸級反應釜，這條路他們走了一年；而從王瑞初識聚乙醇酸到“駕馭”其分子密碼，這段征程已跨越五載春秋?！啊牧先恕慕K極使命，就是讓材成料、料成器、器有用?！蓖跞鹫f。
王瑞在中試現場。受訪者供圖
解決過剩產能的“秘籍”
聚乙醇酸是一種神奇的生物可降解高分子材料，具有良好生物相容性、氣體阻隔性及海水可降解性。與傳統性能穩定的高分子材料，如塑料、橡膠等不同，聚乙醇酸作為材料在使用到一定時間后逐漸降解，并最終變成對人體、動植物和自然環境無害的水和二氧化碳，是當前少有的可降解工程塑料，常被用于醫療、食品、農業等領域。
“以我國煤化工產業為例，煤制乙二醇存在一定產能過剩的問題，而聚乙醇酸正是其下游衍生的高分子材料。”王瑞介紹道，“如果能將這部分‘過剩’產能轉化為可降解且實用性強的聚乙醇酸，或許能成為破解當前產業困境的突破口。”
2020年，王瑞隨團隊來到大連化物所時，就注意到了我國煤化工產業亟待突破的關鍵領域——低成本制備聚乙醇酸技術。彼時團隊正深耕于高分子材料的應用研究，對聚乙醇酸的制作方法十分了解。
“目前國內合成聚乙醇酸的主流工藝是兩步法：首先需要將乙醇酸單體脫水縮合生成中間體乙交酯，再通過乙交酯開環聚合最終得到聚乙醇酸。”王瑞解釋道，“但是這種工藝步驟繁瑣、能耗高，表面上看是兩個步驟，實際上需要五個工藝單元，這導致了生產成本居高不下，難以實現規模化生產。如果能將兩步反應整合為一步直接聚合，就能大幅簡化流程、降低成本，為產業化鋪平道路?！?span style="display:none">Vtm速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
有這個想法后，王瑞立馬著手給流程“減負”，他首先想到的就是從原料直接制備高分子量聚乙醇酸，省去中間體乙交酯的合成與提純環節。在這中間最重要的就是催化劑的反應工藝。
“基于團隊在高分子材料領域的技術積淀，我們在研究中發現鈦類催化劑可與現有工藝裝備實現深度耦合，通過催化反應路徑直接就能合成目標產物聚乙醇酸，并順利完成實驗室級小試驗證?！蓖跞鸹貞浀溃拔覀兘M一直以來都十分注重工業化應用，因此在取得階段性成果后，我們立刻按照‘小試-中試-工業示范’的技術路徑逐級放大?！?span style="display:none">Vtm速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
王瑞在實驗室。受訪者供圖
短短一年的“轉變”
組建起工業化團隊后，王瑞帶領著大家2024年年初就駐扎到距離市區約80公里的長興島孵化工廠，開展進一步放大實驗。而在工業化過程中，“管道栓塞”這一難題隨即而來。
“聚乙醇酸的特點就是非常容易結晶，在生產過程中就會堵塞住設備的管道。我們在實驗室階段就發現了這個問題，常規處理方式是采取機械疏通等應急措施。然而當工藝向工業化生產體系擴展時，我們才意識到這看似是一件‘小事’，但實際上會導致整條產線停擺，最終轉化為制約規模化生產的重大工藝隱患?！?span style="display:none">Vtm速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
王瑞當即決定解決問題，而“破解之法”恰巧在于聚乙醇酸“規整”的結構：“我們從聚合物結構出發，通過加入助劑來破壞聚乙醇酸內部的結構，使其分子排列的不再那么規整，從而使得材料的穩定性變差，這樣既保持了聚乙醇酸整體的材料性能，又能避免其過度整齊導致的結晶?！?span style="display:none">Vtm速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
從春節假期的大年初六到尋常周末，從實驗室級別的5升微型反應釜，逐步升級至20升、50升中型設備……這支團隊累計完成上百輪工藝驗證實驗，并通過持續優化反應參數、改進設備結構設計，最終成功突破千噸級中試技術瓶頸。
隨后，團隊與設計院協同攻關，在松木島中試基地完成工業化放大裝置的建設，短短一年的時間里就打通了一步法制聚乙醇酸千噸級全套中試技術。
“我們利用煤基草酸二甲酯這種過剩產能為原料，合成出了聚乙醇酸這類綠色可降解的材料，成功實現產業鏈向高值化延伸?！蓖跞鹫f。
“瑞哥”的團隊
這雖然不是王瑞從實驗室成功走進工廠的第一次經歷，但于他而言卻十分特殊：“這套裝置是我做過最困難的一套，因為此前國內是沒有相關產業化經驗的，所以我們只能摸著石頭過河，一點點找到竅門，最終只花了一年時間就成功轉化，我還是很激動的?！?span style="display:none">Vtm速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
工業化過程中，也充斥著大量看上去重復、枯燥的實驗，但是王瑞卻“樂在其中”：“它并不是簡單的重復，每一次實驗結果都是有區別的，哪怕有一些過程失敗了，但是對于工業化來說都是很好的積累。對于比較新的領域，每一次探索都是一個新的收獲。”
在高分子材料領域深耕產業轉化，王瑞始終記得自己導師周光遠的一句話“做科學研究，每一分錢都要對得起納稅人。”所以成長為課題組負責人后，王瑞也承擔起了一定的戰略分析布局責任，在他看來，一個以應用轉化為核心的研究組，不能完全天馬行空地想象，重點還是要放在能夠推動產業化應用的技術研究上，但是對于新型材料、符合國家長遠發展方向的還是要給予重視，這樣團隊才能長遠發展。
而面對人工智能的浪潮，王瑞正在積極探索新方向，他希望未來在高分子材料領域也能貼上自己的“標簽”：“對于材料這個領域來講，最終還是要走向應用，我們也需要積極應對時代變革，多站在企業的角度去考慮問題?！?span style="display:none">Vtm速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
在王瑞課題組里，學生都親切的喊他“瑞哥”，他自己的微信名也是這個：“我希望大家氛圍也都輕松一點，做實驗也開開心心的，大家一起把項目做好。”
團隊合照。受訪者供圖
未來，王瑞也在積極推進產業化進程，把“一步法制聚乙醇酸技術”真正落地。聚乙醇酸是一種不僅能在堆肥條件下降解，還能在海水環境中完全分解的高分子材料，其優異的環保特性從而促進日常生活中的大規模應用?！斑@或許能替代目前生活中常用的塑料體系。”王瑞說。
本文鏈接：他讓制取聚乙醇酸“兩步變一步”http://m.sq15.cn/show-11-21527-0.html
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