俞越 探索高端聚烯烴之路

華南

何為聚烯烴？

按照專業(yè)表述，聚烯烴通常指由包括乙烯、α-烯烴以及環(huán)烯烴等在內(nèi)的烯烴單體單獨(dú)聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱，是一類在現(xiàn)代塑料工業(yè)中占據(jù)重要地位的高分子化合物。

在現(xiàn)實世界里，聚烯烴是全球范圍內(nèi)最常見和消費(fèi)量最大的塑料品種，約占全球塑料一半，具有出色的物理性質(zhì)和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，生產(chǎn)生活中目之所見處處都有聚烯烴產(chǎn)品的影子。

經(jīng)過近百年歷程，聚烯烴的科研、工業(yè)化已趨于成熟，剩下的“硬骨頭”——高端聚烯烴成為各國企業(yè)競相研發(fā)的對象。作為中央骨干能源企業(yè)的直屬研發(fā)機(jī)構(gòu)，國家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院（簡稱“低碳院”）深耕現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域，推動煤化工“高端化、多元化、低碳化”發(fā)展，烯烴聚合就是其中之一。

身為低碳院煤基化學(xué)品技術(shù)研究中心高級工程師，有著十多年相關(guān)領(lǐng)域經(jīng)驗的俞越對此有著清醒的認(rèn)識：“針對‘雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)，聚烯烴是煤化工高端化和多元化的重要抓手，是現(xiàn)代煤化工高質(zhì)量發(fā)展的重要保障，在現(xiàn)代煤化工的低碳化轉(zhuǎn)型過程中也起到重要作用。當(dāng)代青年科技工作者必然要基于國家的需求來發(fā)展自身的事業(yè)，勇于承擔(dān)社會賦予的重任。”

從零起步，創(chuàng)建烯烴聚合研發(fā)平臺

2019年，低碳院按照世界一流標(biāo)準(zhǔn)著手組建煤基烯烴聚合技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊。次年，俞越從法國回國，成為團(tuán)隊組建后加入的第一位外部成員?！暗谝淮蝸淼降吞荚?，我就感受到這里重視科研、重視青年的氛圍，令人耳目一新?！?/p>

當(dāng)時34歲的俞越，同時接受了催化劑研發(fā)和聚烯烴表征分析兩大平臺的具體建設(shè)工作。這兩大平臺和聚合評價平臺，共同組成了烯烴聚合研發(fā)平臺三個板塊。烯烴聚合與聚烯烴是俞越十多年來一直從事的研究領(lǐng)域，“能夠在國家能源集團(tuán)這個大平臺協(xié)同業(yè)界知名專家和各位前輩，一起建設(shè)具有世界先進(jìn)水平的烯烴聚合技術(shù)研發(fā)平臺，我感到非常幸運(yùn)?！庇嵩秸f。

燃情歲月就此展開新的篇章，但擺在眼前的現(xiàn)實是——當(dāng)時團(tuán)隊成員較少，一切從零起步。俞越深知工作的緊迫性，集團(tuán)公司進(jìn)行高端煤化工制造已經(jīng)有十幾年時間，但尚未建立研發(fā)平臺。工藝、裝置可以買到，但真正有競爭力的產(chǎn)品、關(guān)鍵技術(shù)，必須要靠自己做。

從熟悉采購流程系統(tǒng)開始，俞越迅速開啟了作為核心骨干成員參與建設(shè)國內(nèi)煤化工行業(yè)最先進(jìn)、最完備的烯烴聚合技術(shù)研發(fā)平臺之路。此后三年，在俞越的記憶中“每天都很飽滿”，一件件試驗設(shè)備陸續(xù)從各地匯聚于此，安裝調(diào)試。隨著空蕩蕩的房間慢慢被大大小小的器材填滿，俞越也完成了從單純學(xué)術(shù)研究到企業(yè)研究院所科技工作者的轉(zhuǎn)變。“更明白了央企直屬研究院的責(zé)任，適應(yīng)了新的研究環(huán)境，相當(dāng)于完成了一個全面的入職培訓(xùn)?！?/p>

聚烯烴試驗流程是需要有足夠人手的超長鏈條，“從催化劑到聚合，再到表征分析，一是對分子結(jié)構(gòu)的表征分析，二是對材料性能或者聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的表征分析，這幾部分合在一起，才組成完整的實驗室鏈條，”俞越說，完成這個鏈條至少需要二三十人，但人，始終是這個團(tuán)隊最緊缺的。“所有人干所有事”是俞越和同事們對工作狀態(tài)的玩笑式表達(dá)，也是他們不打折扣、拼盡全力攻關(guān)創(chuàng)新的真實寫照。

烯烴聚合，擁有萬千變化。這是烯烴聚合的迷人之處，卻也讓研究者應(yīng)接不暇。試驗中，哪怕只是一個環(huán)節(jié)處理上的細(xì)微不同，都可能得到完全不一樣的結(jié)果。僅以催化劑為例，催化劑是很多聚烯烴技術(shù)的核心部分，“也許只需要一克催化劑，就能做出幾十乃至上百公斤產(chǎn)品”，但是，得到催化劑的過程相當(dāng)考驗人的耐心。俞越說，聚烯烴催化劑發(fā)展至今，已有很多是復(fù)雜的金屬有機(jī)化合物，可能經(jīng)過幾十個步驟才能得到。這些耗費(fèi)人力、時間，好不容易獲得的催化劑，最終決定了聚烯烴的分子結(jié)構(gòu)和材料性能。

而且，催化劑的設(shè)計、合成與評價，非常考驗人的專業(yè)判斷力和經(jīng)驗?！耙恍┘?xì)微的官能團(tuán)或者制備參數(shù)的改變都有可能帶來催化劑性能的巨大改變?！彼哪陙恚m然要帶領(lǐng)團(tuán)隊，但俞越始終守在試驗臺前，在一次次試驗中，努力合成高性能的催化劑，如今他已有所得，正在趕往最終目標(biāo)的路上，“有了最合適的催化劑，后續(xù)很多問題將迎刃而解?！?/p>

入職四年來，俞越也越發(fā)感受到低碳院對科技研發(fā)的高度重視。“低碳院各部門分為幾類，大家稱為前臺、中臺和后臺。院里‘前臺科研人員占比90%，‘中臺保障部門和‘后臺行政部門也都一人多職，全院上下合力保障‘前臺科研部門的運(yùn)轉(zhuǎn)?！庇嵩秸f，很多次，他深夜從辦公樓出來，看到行政部門的同事也剛剛下班。

采訪時，站在低碳院大樓二層研發(fā)平臺外，俞越指著一組組、一架架試驗設(shè)備，回憶來時路，林林總總，如數(shù)家珍。他不多提個中艱辛，總是笑著講起那些令人欣喜的變化。而今，這里擁有從催化劑到聚烯烴產(chǎn)品全鏈條研發(fā)能力的研發(fā)平臺，有著目前國內(nèi)煤化工企業(yè)少有的研發(fā)設(shè)施。

將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實在的社會生產(chǎn)力

聚烯烴誕生于20世紀(jì)30年代，近百年來多次成為熱門領(lǐng)域，世界多國的多個團(tuán)隊先后進(jìn)行了烯烴聚合研發(fā)。1963年，德國化學(xué)家齊格勒與意大利化學(xué)家納塔因為聚合反應(yīng)催化劑研究方面的貢獻(xiàn)，共同獲得諾貝爾化學(xué)獎。幾十年來，聚烯烴領(lǐng)域從催化劑設(shè)計、聚合方法探索、聚合裝置和工藝開發(fā)、材料加工改性，到制品成型與服役行為等諸方面，引領(lǐng)了高分子材料研究開發(fā)的新范式，成為石油化工、煤化工和天然氣化工等領(lǐng)域下游的支柱產(chǎn)品。如今，繼續(xù)深耕這一工業(yè)化近百年的領(lǐng)域，俞越認(rèn)為，相關(guān)研究工作必須圍繞工業(yè)實踐開展，必須是接地氣的?！耙虼耍瑥募尤雸F(tuán)隊初期一直到現(xiàn)在，我始終不變的期望，就是將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實在的社會生產(chǎn)力?！?/p>

剛到低碳院不久，在一次拜訪產(chǎn)業(yè)公司時，俞越聽到了企業(yè)對采用管式工藝開發(fā)高壓低密度聚乙烯涂覆料的需求?！八麄兿Ｍ_發(fā)的低密度聚乙烯涂覆料，不但國內(nèi)少見，世界范圍內(nèi)都不太好找。而且用管式化生產(chǎn)，挑戰(zhàn)比較大。但企業(yè)希望我們能夠協(xié)助他們進(jìn)行樣品表征分析，為他們工藝調(diào)整提供決策依據(jù)。”

工藝本身帶來的挑戰(zhàn)，讓俞越作為技術(shù)服務(wù)方也像走鋼絲一般充滿風(fēng)險。他們根據(jù)企業(yè)提供的樣品，總結(jié)出了工藝參數(shù)調(diào)整的規(guī)律，最終幫助企業(yè)成功生產(chǎn)出產(chǎn)品。

聚焦煤化工高端化、多元化、低碳化，力求突破與石油化工差異化發(fā)展的煤制高端化學(xué)品技術(shù)，近年來，俞越依托研發(fā)平臺為國家能源集團(tuán)多個子分公司提供了多項技術(shù)服務(wù)，主持或牽頭了POE、mPAO等技術(shù)研發(fā)，開展了反應(yīng)器內(nèi)高剛高韌透明聚丙烯等原創(chuàng)技術(shù)研發(fā)。

俞越說，團(tuán)隊目前主要面臨三大任務(wù)：一是為產(chǎn)業(yè)公司提供技術(shù)服務(wù)，協(xié)助其解決生產(chǎn)中遇到的問題，為現(xiàn)有產(chǎn)品提質(zhì)增效；二是面向產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展，研發(fā)前瞻性的原創(chuàng)技術(shù)；三是針對困擾行業(yè)許久的艱深問題，研究其中的科學(xué)原理，以期帶來新的技術(shù)突破?！懊闇?zhǔn)的可能是國家能源集團(tuán)十幾年后的一些需求，甚至是針對行業(yè)內(nèi)比較艱深的一些科學(xué)問題開展研究?！睂Υ?，俞越滿懷信心。

行走科研與生產(chǎn)之間，讓創(chuàng)新真正有的放矢

“85后”俞越，中學(xué)時就對化學(xué)充滿興趣。“我是一個好奇的人，化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理令我著迷。”在浙江大學(xué)讀碩士研究生期間，一次參加學(xué)術(shù)會議時，俞越邂逅了意大利那不勒斯費(fèi)德里克二世大學(xué)Vincenzo Busico教授，“他在臺上做主旨演講后，我問了幾個問題?！庇嵩叫稳菽菚r的自己，帶著無知者無畏的精神，與Busico教授取得了聯(lián)系，并提出前往攻讀博士學(xué)位的想法。

在這座具有800年歷史的意大利第一座國立大學(xué)中，俞越是少有的來自中國的學(xué)生。他的出現(xiàn)，讓導(dǎo)師Busico教授和很多老師、同學(xué)，認(rèn)識了當(dāng)下的中國，了解了這個快速發(fā)展、熱情好客的國度。“Busico教授此前從來沒有來過中國，后來他每年都要來中國參加學(xué)術(shù)交流。”

那不勒斯費(fèi)德里克二世大學(xué)深厚悠遠(yuǎn)的歷史底蘊(yùn)和扎實嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)風(fēng)氣，也深深影響了年輕的俞越。“Busico教授治學(xué)極度嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，他寫的很多論文，我們都認(rèn)為很完備了，但他還覺得邏輯有值得推敲之處，因此堅決不發(fā)表?！比瓴┦可闹校瑢?dǎo)師的科研態(tài)度和科研方法論，在俞越身上產(chǎn)生了深深的印記?！八芯糠妒降男纬?，也對我有很大影響。聚烯烴長期以來都是一個接地氣的研究領(lǐng)域，但是仍然存在著非常多的科學(xué)問題，這些科學(xué)問題往往又聯(lián)系著一些具體的技術(shù)問題，這就要求我們從實際的工業(yè)技術(shù)問題出發(fā)，經(jīng)過多次翻譯轉(zhuǎn)化，經(jīng)過細(xì)致的研究，解決問題。這個過程往往同時也會產(chǎn)生高質(zhì)量的學(xué)術(shù)工作，這樣的科研范式尤其適用于企業(yè)研究院，也是我一直遵循的?！?/p>

Busico教授在學(xué)術(shù)方面發(fā)展并推進(jìn)了Corradini教授的理論體系，成為在歐洲聚烯烴界享有很大號召力的學(xué)者，這種影響力跨越了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的邊界。這樣的治學(xué)理念、工作模式給了俞越很多啟發(fā)，如今回到國內(nèi)，同樣在工作中連接企業(yè)需求和科技創(chuàng)新的他，也正在將這樣的理念帶入實際工作中。

俞越曾遇到一件看似普通，卻讓他備受觸動的事。在聚烯烴產(chǎn)品里，有一個指標(biāo)熔融指數(shù)，用于衡量塑料融化后的流動速度。其實在學(xué)術(shù)界，熔融指數(shù)并不被重視，大家認(rèn)為這無非就是分子量的問題。然而在企業(yè)界，高熔指產(chǎn)品卻是大家爭相追求的?！耙驗槿廴谥笖?shù)高，意味著熔體流動快，意味著加工制品效率高、產(chǎn)量高，企業(yè)盈利也就相應(yīng)提高。”

對接企業(yè)時，俞越發(fā)現(xiàn)幾乎每個企業(yè)都有這樣的“執(zhí)念”，但真正回到實驗室解決這個問題，并不容易。他聯(lián)想到自己的博士課題，一個很基礎(chǔ)的研究——丙烯聚合時的分子朝向問題，恰好與熔融指數(shù)能夠關(guān)聯(lián)。“當(dāng)初純粹的學(xué)術(shù)研究課題，瞬間有了實際應(yīng)用的意義?！庇嵩接纱烁惺艿?，很多科學(xué)探究背后，蘊(yùn)藏著很多實際的工業(yè)問題。

讓科技創(chuàng)新由生產(chǎn)中來，到基礎(chǔ)科學(xué)研究中去，再將成果運(yùn)用于實際生產(chǎn)。這樣螺旋上升式的發(fā)展，賦予了科技創(chuàng)新更令人期待的內(nèi)涵，也讓俞越在科研與生產(chǎn)的交互實踐中，更理解了一名企業(yè)研究院所科技工作者肩負(fù)的責(zé)任和使命。

在低碳院的綜合大廳里，有一瓶裝滿晶瑩剔透小顆粒的瓶子。這些綠豆大小、燈光下閃著柔和光澤的小顆粒，就是聚烯烴。它對面的催化劑展示區(qū)，則擺放了一排圓柱形封口玻璃瓶，里面是顏色各異、原料不同的催化劑。俞越小心翼翼地拿起一瓶肉粉色粉末，介紹道：“這是我制作的茂金屬催化劑。這種催化劑怕氧氣、怕水，我特意用很厚很厚的蠟做了封口，就為了能展示時間更久些，但是因為沒有在手套箱里低溫保存，它仍然會褪色。這些粉末看著不起眼，在實際生產(chǎn)中作用很大。”熱愛、自豪，開心、珍惜……對聚烯烴行業(yè)的感情，這一刻都寫在了臉上。

俞越說，對于煤化工行業(yè)而言，新質(zhì)生產(chǎn)力是一個尤為重要的主題。“聚烯烴是一個研發(fā)鏈條較長、環(huán)節(jié)較多、專業(yè)較為龐雜的行業(yè)，它的發(fā)展是體現(xiàn)新質(zhì)生產(chǎn)力很好的一個例子，聚烯烴技術(shù)基于創(chuàng)新性的分子科學(xué)原理，研發(fā)全新屬性的聚合物材料，為現(xiàn)代社會提供先進(jìn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是先進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)的典型體現(xiàn)。作為低碳清潔能源行業(yè)的從業(yè)者，我將通過崗位建功做實創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，不斷提高科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化水平，為推進(jìn)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)智慧和力量。”

責(zé)任編輯 趙漢琪