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李世瑨
发布人: 发布时间: 2014-12-19 作者: 访问次数: 130

李世瑨(1910-2000),福建闽侯人。高分子科学家,中国高分子科学教育的开创人之一。1934年毕业于浙江大学,1947年留学美国,1949年回国。1956年主持糠醛脱羧、加氢制四氢呋喃,进而合成已二酸和已二胺制备尼龙66的研究,最早从农业资源生产高分子产品。60年代开发了聚酰亚胺薄膜、纤维和漆包线,在人造卫星和其他尖端技术上得到应用,获1978年全国科学大会奖。研制的二苯醚树脂,已成功开发出十余种H级绝缘材料产品,在气象卫星、舰艇等的特种电机上得到应用。科研成果大多工业化,取得重大经济和社会效益。曾获国家科技进步奖、上海市科技进步奖、国家星火示范企业奖,国家教委、建材部、船舶总公司科技进步奖。先后任复旦大学、交通大学、华东理工大学教授,兼任中国化学会高分子委员会委员。1981年被聘为国务院学位委员会首届委员。

 

一、回归祖国

1949年春,一艘客轮从美国驶向中国上海。时年38岁的学者李世瑨站立在甲板上,遥望东方。一轮红日喷薄欲出,冉冉升起。李世瑨心潮澎湃,思绪万千,从心地里发出呼喊:“祖国,我的母亲,海外游子回来啦!”

李世瑨,1910816日出生于福州闽侯,排行第二,有一姐一妹。父亲本是当地的中学校长,不料突然一病不起,英年早逝,留下一家孤儿寡母,家境顿陷困窘之中。姐姐婚后未几年,丈夫就不幸逝世,只得带着三个儿女回来投靠娘家;妹妹因患病,丧失劳力,终身未嫁。李家生活之艰难可想而知。

福建是藏龙卧虎之地,人才辈出,即便乡野村落,亦素有重教爱才的优良传统。李世瑨在乡村小学毕业时,老师知其家境贫寒,恐无力供其升学,特地上门劝说其母。母亲于是痛下决心,变卖家产,四处举债,将他送入中学。李世瑨果然不负众望,发愤走自强之路。高中毕业后,顺利进入国内知名学府浙江大学。有了工作后,即担负起还债、养家重任,数十年如一日,每月寄钱到福建老家,直至他90岁离开人世。最困难时,一份薪资要支撑3个家庭、十多口人的生活,甚至有自己家中连买米的钱也筹不出的情况,而他报答母亲及乡亲父老之心愈切。侄甥后辈长成后趁出差之便来上海探望他,方知他一直都过着克俭的生活,无不深受感动。其孝悌品行,在家乡传为美谈。

李世瑨于19301934年在浙江大学求学,攻读化学化工专业。他兴趣广泛,文史功底深厚,亦喜爱排球、游泳、旅游等活动。怀着以知识报效祖国、报效父母的理想,李世瑨孜孜不倦,刻苦学习,以优良的成绩大学毕业,留校任教。李世瑨的刻苦钻研精神和研究才华深受我国化学家曾昭抡先生的赏识。

李世瑨在大学期间,日本帝国主义的铁蹄践踏中国,全国人民的抗日呼声高涨。李世瑨也是热血青年,不甘当亡国奴,抛开书本投入了学生运动,随爱国学生的热流到南京请愿,表现出拳拳爱国学子的激情。

日本帝国主义的侵略使李世瑨深感落后就要挨打,受科学救国思潮的影响,李世瑨产生了到国外留学,学习世界先进科学技术、报效国家的思想。1937年,李世瑨考取庚子赔款奖学金公费留德的名额。同年卢沟桥炮声响起,抗日战争爆发,赴德留学的梦想也随之破灭。李世瑨随浙大内迁昆明,在西南联大从事教育、研究工作。早期在量子化学的研究中卓有成效,用英文发表了一系列有关原子半径、离子半径计算的论文。

1947年,李世瑨再次考取公派留学名额,赴美国密西根大学深造。李世瑨敏锐地发现在化学化工领域,高分子作为一门新兴的学科正在兴起,施道廷格建立了高分子学说,弗洛立奠定了高分子物理化学的基础,美国的合成纤维、合成塑料、合成橡胶工业蓬勃发展。李世瑨坚信高分子科学前途无量,将来中国科学技术的发展需要高分子科学。他如海绵吸水,如饥似渴地吸收世界最新的科学理论和技术。除在大学汲取最新科学知识外,李世瑨还深入到美国的高分子企业实习,考察美国的高分子工业,他先后在泼而斯顿橡胶研究室,莱柯化学工厂等学习和研究合成树脂和橡胶,希望有朝一日,能用在美国学得的科学知识和先进技术,报效国家。

1949年春,中国大地发生了翻天覆地的变化,新中国的曙光已经展现。远在美国的李世瑨,密切关注着国内的变化,思考着留在美国还是回归祖国的选择:“美国有很好的科研条件,留在美国会有优裕的生活和美好的前景,可是我是炎黄子孙,我的根在中国,我留学的目的是带回国外先进的科学技术报效祖国,祖国需要我。”李世瑨毅然决定回国,登上了驶向上海的客轮。

李世瑨回到上海已是1949年的3月上海解放的前夕,李世瑨与上海人民一起迎来了上海的新生,与全国人民一起迎来了中华人民共和国的诞生。

 

二、中国高分子教育事业的开路先锋

1949101日中华人民共和国宣告成立。李世瑨欢欣鼓舞。

新中国刚成立,百废待兴。中国的化学化工还十分落后,高分子工业几乎还是一张白纸。高等院校尚未设立高分子专业,高分子工业也仅有一些简陋的油漆厂和橡胶加工厂,生产一些低挡的产品。李世瑨认定,一张白纸好录最新的事业,好画最美的图画,高分子科学一定会在中国快速发展。李世瑨决心做新中国高分子事业的开拓者。高分子事业在中国一定会前程似锦。

李世瑨1949年回国后任复旦大学化学系教授,1950年转入上海交通大学任化学化工系教授,兼任华东纺织工学院(现东华大学)教授。1952年高等院校院系调整,李世瑨任华东化工学院(现华东理工大学)教授。振兴中华,教育是本。要推进中国的高分子事业,首先要推进高分子教育,培养高分子人才。李世瑨在工业化学、有机化学、有机合成等课程中,讲授大量高分子科学内容,传播塑料和橡胶合成的知识,介绍美国的高分子技术。李世瑨把当时先进的高分子科学带进课堂,广征博引,妙趣横生,深受学生欢迎。学生和同事送他一个雅号:“Plastic(塑料)”先生。李世瑨不遗余力地宣讲高分子材料和先进的高分子技术,却被指责是“盲目崇洋”,而受到严厉批评。

李世瑨认为,要推进中国的高分子事业,必须积极传播高分子科学知识,唤起国人的高分子科学意识。李世瑨把在美国留学期间实地见习考察美国塑胶、涂料工业的心得整理成文,发表在国内有关期刊上,向国人介绍国外先进的高分子技术。李世瑨分别在1952年和1953年先后编著了《化学工业大纲》上、下册,由上海新亚出版社出版。这两本大纲,内容几乎涉及有机化工和无机化工的方方面面。大纲中,李世瑨对我国的合成纤维工业、塑胶工业,橡胶工业、制革和油漆工业等高分子工业的发展提出了自己真灼的见解。1959年,李世瑨编写了《高分子电介质》一书,这是20世纪50年代我国为数不多的高分子专著之一。1963年和1964年,李世瑨分别编译了《原子辐射与聚合物》,《聚烯烃》两书,介绍国际聚合物科学的最新进展。李世瑨把讲授高分子课程,编写高分子专著看作是播下希望的种子,期望着高分子事业在中国的土地上开出美丽的鲜花,结出丰硕的果实。

1957年,华东化工学院率先在国内设置塑料工学专业,这是国内最早设立的高分子相关专业,李世瑨在高分子教育领域的辛勤开拓终于开花结果。时任基本有机化工系主任的李世瑨为办好塑料专业呕心沥血,他领导制定专业教学大纲,编写教材,亲自讲授高分子化学、高分子物理课程,为国家培养了一批又一批高分子人才。今天高分子类专业在华东理工大学已衍生出高分子化工、高分子材料,材料物理、材料化学等专业,李世瑨为华东理工大学的高分子教育奠定了基础。

早在二次世界大战期间玻璃纤维增强塑料就已问世。有机高分子材料与无机硅酸盐材料的复合展现出奇特的性能,玻璃纤维增强塑料密度不到钢铁的三分之一,其比强度竟可超过钢铁。这种新颖材料在我国被誉为“玻璃钢”。李世瑨密切关注着玻璃钢的发展,他领导的塑料研究室把玻璃钢作为重要研究方向之一。20世纪60年代初,刚成立的塑料研究室与上海玻璃钢研究所合作,成功研制成44米大型雷达罩,受到国家嘉奖。华东化工学院在玻璃钢领域的重要成果引起国家建材局的重视。在国家建材局的支持下,1972年,华东化工学院在国内最早办起了“玻璃钢”专业(现改为“复合材料”专业)。华东化工学院能成为中国最早创办高分子专业和复合材料专业的院校,时任高分子材料系主任的李世瑨功不可没。

“文华大革命”结束后,中国的高等教育重获新生。恢复高考,重建学位制度,1981年华东化工学院成为首批工科院校高分子专业的博士点之一,(工科院校首批高分子专业博士点仅有两个,另一是成都工学院),同年李世瑨也被评为第一届国务院学位委员会委员。

 

三、走有自己特色的尼龙66研制道路

发展中国的高分子事业,必须两条腿走路,教育与科研并举。高校应该成为科研攻关拔寨的国家队。李世瑨十分注重高分子的科研工作,在科研实践中培养、建设一支特别能战斗的科研攻关队伍。

1956年,国家号召向科学进军。李世瑨任华东化工学院基本有机合成研究室主任。李世瑨作为当时“中苏合作交流项目”的领军人物之一,组建了塑料突击队,吹响了攻克尼龙66的进军号。

尼龙,学名聚酰胺,有尼龙6、尼龙66、尼龙1010等多种产品。1931年,美国卡罗泽斯首先合成了尼龙,1638年美国杜邦公司宣布建立了尼龙66生产工厂。但尼龙的快速发展还是在20世纪50年代。我国的尼龙研究也始于这个时期,起步不算太晚,但进展不是太快。

一般人从衣服、袜子开始认识尼龙。用尼龙制作的服装细如蚕丝,薄似蝉翼,挺括滑爽,被称为“人造丝绸”。尼龙袜经久耐用,百穿不破。尼龙有优良的耐腐蚀性能,用尼龙绳编织的渔网,经海水长期浸泡而不烂。尼龙更是一种性能优良的工程塑料,高强,耐磨,有自润滑作用,可替代金属制作齿轮、轴承等零部件。

李世瑨选择尼龙66作为攻关目标。制备尼龙66的基本原料是己二酸和己二胺,己二酸与己二胺经缩聚反应得到尼龙66。国外生产己二酸和己二胺的工业方法是石油化工路线,如由苯或苯酚氧化制备己二酸;而己二酸又是制备己二胺的原料,己二酸氨化脱水生成己二腈,己二腈再加氢就得到己二胺。

50年代中期的中国,石油资源贫乏,走石油化工路线的基本原料已二酸制备尼龙66,不合国情。李世瑨和他的团队经深入调研,大胆提出了从玉米芯出发制备尼龙66的技术路线。

玉米芯是农产品的废弃物,与人们心目中的尼龙风水牛马毫不相干。用玉米芯制备尼龙66行吗?人们投来怀疑的目光。原来玉米芯、米糠、桔梗等农作物中,含有一种叫糠醛的有机化合物,糠醛顾名思义可知它源自米糠。糠醛脱去羰基得到呋喃,呋喃加氢就得到基本化工原料四氢呋喃,四氢呋喃开环氯化,制得二氯丁烷,再与氰化钠进行增碳反应生成己二腈,己二腈水解得到己二酸,己二腈加氢则得到己二胺。李世瑨和他的团队硬是以精湛的有机合成技术从玉米芯制得了己二酸和己二胺。原料解决了,尼龙66的合成也就迎刃而解,具有中国特色的尼龙66问世了。这一技术参加中苏技术交流,得到苏联专家和国内同行的好评。从玉米芯制备尼龙66的技术,也在上海赛璐珞厂进行中试,实现小规模的工业化。

从玉米芯制备尼龙66,由于技术路线长,反应步骤多,其发展受到限制。随着我国油田的开发和石油化工的发展,尼龙66的制备已为更先进的技术路线取代。但是以农作物废弃物为原料发展化学化工变废为宝的思想,一直在发扬光大。以糠醛为原料的高分子产品,如糠醛树脂、糠酮树脂、呋喃树脂,至今仍在耐腐蚀复合材料领域发挥重要作用。在石油资源日益贫乏的今天,从农作物废弃物制备化工原料的呼声日益高涨,李世瑨堪称是这一领域的先驱者之一。

 

四、心结聚酰亚胺

1962年,华东化工学院成立塑料研究室,李世瑨任塑料研究室主任。李世瑨组织了一支精干的科研队伍攀登高分子科学的高峰。国家超音速战斗机雷达罩的研制需要耐高温高分子材料,塑料研究室承担了特种高分子耐高温材料的研究课题。

20世纪50年代末,国际耐高温高分子发展进入到一个关键时刻。苏联人造卫星上天,飞机高速化,对耐高温材料提出了苛刻要求。国际上对耐高温高分子材料的发展方向有两大派别,一派认为应发展以硅、磷等无机元素为主链的元素有机高分子材料,另一派主张发展主链为芳杂环的有机高分子材料。李世瑨以敏锐的目光和渊博的知识,对耐高温高分子材料的发展方向作了精辟分析,他认为元素有机高分子材料虽然有优良的耐高温性能,但必然会遇到工艺性差,难以加工的困难,应把芳杂环有机高分子材料作为塑料研究室的主攻方向。

60年代初的国际高分子年会,耐高温聚合物的研究特别引人注目。李世瑨拿到年会的文集如获珍宝,立即组织人员翻译编辑了“耐高温聚合物”的资料,密切关注着世界耐高温聚合物的发展动向。

1962年,美国杜邦公司研制生产了聚酰亚胺薄膜,这是由均苯四甲酸二酐与44’-二胺基二苯醚缩聚而成的金黄色透明薄膜,商品名Kapton。聚酰亚胺薄膜有极其优良的耐高温和耐低温性能,从液氮温度到300°C高温都能保持优良的机械性能和介电性能,且耐电子辐射性特别优良,长期经受电子辐照仍能保持柔软性,电性能也无变化。其在空气中长期使用温度为250℃~270℃,在惰性介质中使用温度为325℃~350℃。聚酰亚胺薄膜的性能,是当时其他聚合物薄膜无可比拟的。

李世瑨慧眼相中了聚酰亚胺这朵耐高温高分子领域的奇葩,把聚酰亚胺薄膜作为重点研究的课题之一。在当时,国内还没有均苯四甲酸二酐和44’-二胺基二苯醚这两种原料,巧妇难为无米之炊,没有原料课题如何进行?李世瑨对课题组人员说:“我们不能坐等一切条件准备好了才开始研究,条件没有不能自己创造吗?我们都是搞有机合成的,没有原料,用双手自己合成!”。

李世瑨的鼓励使课题组充满信心。在李世瑨的带领和指导下,课题组从化工最基本的原料二甲苯出发,通过傅氏反应在苯环上再接两个甲基,合成了均四甲苯,用高锰酸钾使均四甲苯氧化生成均苯四甲酸,再在醋酐回流下脱水,聚酰亚胺的一个原料均苯四甲酸二酐合成了。另一原料则用对硝基氯苯与对硝基苯酚反应,脱去氯化氢生成44’-二硝基二苯醚,然后在铁粉、盐酸存在下回流,把硝基还原成胺基,得到了44’-二胺基二苯醚。

原料解决了,课题组进一步投入聚酰亚胺合成的研究。聚酰亚胺的合成分为两步,首先在极性溶剂中使均苯四甲酸二酐与44’-二胺基二苯醚反应,生成聚酰胺酸中间体,聚酰胺酸可溶可熔,具有可加工性。第二步将聚酰胺酸在300℃以上高温下脱水闭环亚胺化,就生成了聚酰亚胺。聚酰亚胺的分子链呈苯环与亚胺环紧密相连的半梯型结构,不再可溶可熔,不再具有加工性。

因此,聚酰亚胺薄膜的制备首先要用聚酰胺酸溶液涂膜,然后在高温下脱除溶剂闭环亚胺化,才能制得聚酰亚胺薄膜。当时的研究室没有涂膜设备,李世瑨与课题组一起,因陋就简,土法上马,在玻璃板上浇铸聚酰胺酸薄膜,用两端缠上电热丝的玻璃棒刮膜,控制膜的厚度和平整度,制出膜来,然后高温烘干,金黄色的聚酰亚胺薄膜制成了。当时的条件还没有红外、核磁共振等现代仪器来证明制成的薄膜确实是聚酰亚胺,但原素分析证明其氮、碳、氧元素的含量与聚酰亚胺结构一致,样品遇火难燃,在300℃烘箱中烘烤数十小时也不变色,从而证明它是聚酰亚胺。

课题组沉浸在聚酰亚胺薄膜小试成功的喜悦之中。李世瑨带领课题组又进行了扩大试验,试制了一批薄膜进行力学性能、电性能和热性能的全面测试,结果薄膜的各项性能达到或接近Kapton的水平。

上海合成树脂研究所闻讯华东化工学院研制成功聚酰亚胺薄膜,要求前来学习合作。李世瑨认为,科研成果不能发表几篇论文就束之高阁,应该推向社会,为社会主义建设服务。上海合成树脂研究所有制备薄膜的经验和设备,高校和研究院所各有所长,互相合作,发挥各自的特长,才能尽快实现聚酰亚胺的工业化,为国家提供急需的聚酰亚胺薄膜。李世瑨热情欢迎树脂所派人前来学习,又派出课题组人员到树脂所,一起投入聚酰亚胺薄膜工业化的研究。国内其他单位也纷纷前来学习、合作,李世瑨一一盛情接待。今天,上海合成树脂研究所,桂林电器科学研究所,常熟航天绝缘材料厂,天津绝缘材料厂等单位,都是我国聚酰亚胺薄膜生产的骨干企业。无可否认,这些企业后来在聚酰亚胺薄膜的研究和生产中投入了大量的人力和物力,进行了持续不断的改进和发展。但其技术源头还是当年的华东化工学院,李世瑨是我国开发聚酰亚胺薄膜的第一人。

上海纺织科学研究院(以下简称纺科院)一直承担为国家研制军工用高性能纤维的任务。20世纪60年代中期,国家要研制人造卫星,急需高性能耐高温纤维。纺科院从资料上看到华东化工学院研制成聚酰亚胺薄膜的报导,发现聚酰亚胺宝贵的性能正是航空航天的优选材料。聚酰亚胺在液氮温度和几百度的高温下都能保持稳定的力学性能和电性能,不正适合宇宙空间骤冷骤热巨大温差的恶劣环境?聚酰亚胺加热下不收缩,热应力很小,不就意味着其制品在高温下仍能保持稳定的形状?聚酰亚胺耐射线辐照,不就意味着它耐紫外线的长期辐照,性能不受宇宙空间各种射线的影响?如果能把聚酰亚胺研制成纤维,不就急国家所急,为中国的卫星事业提供一种高性能的纤维!当纺科院找到李世瑨商谈合作研制聚酰亚胺纤维时,双方一拍即合,携手合作,共同来攻克聚酰亚胺纤维制备的难关。60年代中期美国聚酰亚胺纤维研究也刚起步,我国几乎是与美国同步起跑,没有国外经验可借鉴。李世瑨派遣团队成员深入到纺科院,了解、熟悉纺丝工艺及其对树脂性能的要求,一次又一次改进聚酰亚胺合成的工艺配方,终于研制出适合纺丝工艺要求的树脂。

聚酰亚胺纺丝有湿纺和干纺两种工艺,当时纺科院只有湿纺。虽然经双方共同努力,顺利纺制成聚酰亚胺纤维,但丝的强度只有45g/d,比国际先进水平低了很多,虽几经改进,但收效不大。李世瑨团队与纺科院技术人员一起探讨分析原因,认为湿纺受水影响,聚酰亚胺有吸水性,因而强度难以进一步提高。要得到高强度的纤维,必须采用干纺工艺。于是邀请有丰富干纺经验的上海合成纤维研究所共同攻关。三家发扬社会主义大协作精神,发挥各自优势,不计名利,共同为国家研制高性能耐高温纤维。干纺试验成功啦!纤维的强度达到了7g/d,达到当时的国际水平。军代表坐镇上海合成纤维研究所,帮助解决聚酰亚胺纤维研制中遇到财力、物资等困难,纺制出的纤维当即拉走,送有关部门使用。后来得知,我国人造卫星上使用了聚酰亚胺纤维。在1978年的全国科技大会上,李世瑨和他的团队受到国家的嘉奖。

中国电工厂是我国漆包线生产的骨干企业,有为军工部门提供高性能漆包线的生产任务。20世纪60年代,国家要求该厂提供H级以上的漆包线。漆包线按其耐热程度分为F级、H级、C级等级别。所谓F级能在150℃连续工作2万小时以上,H级能在180℃连续工作2万小时,C级则须在220℃连续工作2万小时。H级以上漆包线除聚酰亚胺外,其他树脂难以胜任。中国电工厂的科技人员从《科技通讯》上看到华东化工学院研究聚酰亚胺树脂的报导,寻找李世瑨,希望共同合作研制聚酰亚胺漆包线。让科研成果开花结果,转变成一个又一个产品,在社会主义建设中发挥作用,是李世瑨先生的最大愿望。李世瑨又毅然决定与中国电工厂合作,共同研制聚酰亚胺漆包线。

漆包线用聚酰亚胺树脂与纤维或薄膜用树脂有不同要求,必须黏度低,分子量不能太高,但一旦成膜固化,又必须有很高的分子量,并且又严格要求漆膜的完整性良好,不能有微小的针孔和疙瘩,否则漆包线在高压电流下就会被击穿。而且,漆料必须非常的干净,不允许有一点一滴尘灰。在李世瑨的指导下,课题组经反复试验,掌握了控制聚酰亚胺漆料黏度和分子量的关键技术,并与电工厂技术人员一起,攻克了聚酰亚胺漆包线的制备工艺,成功地制备出H级和C级漆包线。研制的漆包线,经测试显示出优良的性能,如有优良的耐热冲击性能,突然加热到500℃以上,漆包线弯曲处不龟裂;耐高低温性能突出,在-195℃以下温度突然弯曲不龟裂,加热到300℃漆包线的强度和击穿电压也无明显变化。聚酰亚胺漆包线作为高温电机的绝缘材料应用于尖端领域,李世瑨和他的团队又为国家填补了技术上的空白。今天聚酰亚胺漆包线已在我国遍地开花,这与李世瑨和他团队的功绩是分不开的。

 

五、情系二苯醚树脂

李世瑨团队研制的另一枝耐高温绝缘高分子材料的奇葩是二苯醚树脂。

20世纪60年代初,二苯醚树脂以DorylSDR170等商品牌号进入国际市场。二苯醚树脂无论从结构上还是实测性能上都是公认的H级绝缘材料,应用于需要耐高温的特种电机。当时只有美国和日本掌握二苯醚树脂的核心技术,对我国进行技术封锁。事实上虽然美国曾有25家公司配合西屋公司做应用开发研究,但是几十年过去了,美国西屋和日本信越两大公司,均未能使DorylSDR170大量生产,其原因是开发者未能找到一种良好的催化剂,未能克服催化剂分散不均匀的难题,且工艺性差,固化温度在200℃以上,限制了它的应用。

中国宇航工业、国防工业、海洋与地下深处资源的开发,急需高性能特种电机,而特种电机的制备,需要耐高温、高强度、阻燃、高绝缘性、耐腐蚀、耐辐射的新材料,H级绝缘材料DorylSDR170的出现引起李世瑨和他的团队极大的关注,试想一下,如果以H级材料替代B级材料,电机的铜耗量可节省49%,体积可减少三分之一,这对于舰艇、飞机、坦克、机车、火箭等国防和近代技术是何等重要啊。国家需要就是战斗的号角,李世瑨率领他的团队吹响了研制二苯醚树脂的进军号。

二苯醚树脂的研究一波三折。首先遇到技术上的难题是二苯醚的甲氧基化,要在二苯醚的44’-位接上甲氧基次甲基(CH3OCH2-)基团。试验了使二苯醚氯甲基化,再水解成羟甲基后用甲醇醚化的路线,发现毒性大,残留的微量氯不但腐蚀设备,还给以后的材料加工留下不良的影响;采用以硫酸为催化剂,使二苯醚与多聚甲醛加成引入羟甲基的方法,有产生因溶剂残留,反应过程有缩醛键生成,使材料在高温下起泡、开裂等问题。科研上遇到问题不足为怪,科研人员就是要用自己的知识和技能,以百折不挠的精神,通过一次又一次的实验,解决一个又一个遇到的难题。

正当二苯醚树脂的研究进入关键的时刻,“文化大革命”开始了。李世瑨被打成反动学术权威,遭受抄家批斗。二苯醚课题组的骨干焦扬声同志也以莫须有的罪名被批判。

科研人员不准搞科研,就象战士不准上战场。眼看着二苯醚树脂的研究被迫中断,自己的爱将受到冲击,李世瑨焦急万分。在最困难的时候,李世瑨语重心长地对焦扬声说:“老焦啊,如果你是金子,即使把你丢在垃圾堆里也会发光”。老先生的话对身处逆境的焦扬声是极大的鼓励,激发他在困难的条件下不屈不挠地坚持二苯醚树脂的研究。李世瑨和他的团队找到了一个坚持搞科研的好方法,到工厂去,到企业去,和技术人员并肩战斗,一起开展科学研究。李世瑨鼓励、支持焦扬声同志到上海绝缘材料厂等单位,与工程技术人员合作继续二苯醚树脂的研究。工厂是政治斗争的避风港,企业是生产科研的好战场。二苯醚树脂项目在“文化大革命”中艰难地推进,一个个难题被顽强的斗士攻破。根据国家和企业发展的需要,二苯醚树脂的孪生项目二甲苯耐腐蚀树脂的研究也开展起来。

“文化大革命”结束,春风化雨,万物复生。邓小平指出,“科学技术是第一生产力”,中国的知识分子重获新生。李世瑨欢欣鼓舞地说:“我这一生,迎来两个科研的春天,第一个春天是56年,国家号召向科学进军;第二个春天,就是今天,压在知识分子头上的沉重大山被推翻了,我们可以轻装上阵,一心一意搞科研了!”

在春风滋润、阳光照耀下,二苯醚树脂项目开花结果了!采用了自主研发的新工艺,二苯醚的甲氧基次甲基化难题被攻克了,检测证明,二苯醚的残留率低于百分之一,转化率接近100%。国外没有找到合适的催化剂,未能解决催化剂分散不均匀的问题,我们走自己的道路,选用了特殊的傅氏催化剂,引入极性芳环化合物参与聚合,不但解决了催化剂成盐析出的问题,而且树脂可溶解在乙醇、丁醇等廉价溶剂中,解决了加工工艺中一系列技术问题和劳保防护问题;二苯醚树脂的固化机理探明了,二苯醚的成型工艺优化了,制备系列二苯醚绝缘材料产品的技术成熟了。

二苯醚树脂展现出优异的性能。老化试验表明,二苯醚树脂在200℃以上高温下的寿命达30000小时,超过了H级绝缘材料的使用要求。二苯醚无纬带应力环的拉伸强度在100225℃范围内几乎不变,保持在820840MPa。二苯醚树脂玻璃布板不但在常态下有优良的电性能,难能可贵的是在浸水和受潮的环境下仍能保持稳定的绝缘性能。二苯醚树脂经5×1010R的辐照后,强度下降仅10%,至今尚未发现有比它更耐辐射的高分子材料;二苯醚树脂离火即熄,耐酸、碱、盐和多种溶剂,属优良的耐火耐腐蚀材料。

二苯醚树脂价格比环氧树脂低,性能比环氧树脂好,工艺性与环氧相似,展现出强大的生命力。一系列按应用要求生产的二苯醚树脂和产品相继问世,为中国的H级绝缘材料配套系列增加了十几个新产品。二苯醚板材在上海、西安、哈尔滨三家绝缘材料厂规模生产。二苯醚管道被定型为煤矿变压器用套管。二苯醚无纬带以每年一百多万米的产量供各类高温电机帮扎之用。二苯醚改性聚酯玻璃丝套管已大批量生产。二苯醚粉云母带、粉云母板已投入较大批量的应用。二苯醚无溶剂和有溶剂漆已作为H级绝缘漆投入生产。二苯醚系列耐高温绝缘材料,已在中国的舰艇电机、坦克电机、歼击机直流电机、风云一号气象卫星电机及各类牵引电机中得到应用,为国家的国防安全和技术进步作出了重要的贡献

李世瑨和焦扬声研究的二甲苯树脂项目也开花结果,二甲苯系列防腐产品,在电镀、化纤、制碱、冶金、石化、橡胶加工中广为应用,为国家的防腐事业作出了可喜的贡献。

由于李世瑨和他团队的杰出贡献,二苯醚和二甲苯项目先后获得上海市科技进步奖七项,国家科技进步奖一项,国家星火示范企业奖一项,国家教委、建材部、船舶总公司科技进步奖各一项。

二苯醚树脂这朵晚开的鲜花结出了累累硕果,焦扬声同志也先后被授予上海市劳动模范,上海市先进工作者,上海市优秀教育工作者,首批享受国务院特殊津贴的有特殊贡献的科学家。是金子终于发出了耀眼的光芒。焦扬声同志至今仍牢牢记住李老先生当年的教诲,深情地说:“没有李老先生的指导,没有李老先生的鼓励和支持,就没有中国特色的二苯醚树脂,没有我焦扬声的今天。我永远怀念敬爱的恩师李老先生”。

 

六、后继有人

2000220日,九十高龄的李世瑨先生不幸逝世,告别了他为之奋斗终身的高分子事业。李世瑨先生安静地长眠于上海青浦福寿园内。

2010年的春天,风和日丽,芳草萋萋。李世瑨家人和他的学生来到福寿园,纪念李世瑨先生诞辰100周年,逝世10周年。

敬爱的李世瑨先生,您开拓的特种高分子耐高温材料今天又有了新的发展。您的继承者们已经研究成功能在250℃经受每分钟4万转高速的耐高温新材料,研制成能在1200℃高温下承受1分钟的特种隔热材料。研制的新型耐高温树脂聚芳基乙炔和高残碳酚醛,能在2600℃和4200K的温度下承受1分钟,在450485℃下强度变化甚微,是优良的耐烧蚀材料,也是电性能温定的透波材料。新的研究成果,已为国家的宇航和国防事业作出了贡献。

敬爱的李世瑨先生,当年与您共同研发聚酰亚胺树脂和二苯醚树脂的得力助手们怀念您,他们已是年近八十的前辈,虽然已经退到二线,但还是以您为榜样,生命不息,战斗不止,为高分子事业在继续奋斗,为指导、培养高分子事业的接班人作出贡献。

敬爱的李世瑨先生,您指导的研究生们前来看望您了。当年您栽培的小树苗,如今已长成参天大树,栋梁之才。他们中,有的以您的爱国主义精神为榜样,毅然抛弃国外优裕的条件回国参加四个现代化建设;有的承担了国家自然科学基金重大项目、重点项目的研究,为高分子事业攀登科研高峰;有的担负了学院院长、副院长的重任;有的已成为国家的杰出青年。当年您在教育科研园地上辛勤耕耘,今天已经是桃李芬芳,万紫千红。您开拓的高分子事业一定会发扬光大,高分子教育和科研事业后继有人。

 

七、李世瑨主要论著

Li S T.1941.Calculation of univalent ionic radial and ionic refractions.J Chin Chem Soc,(3):143-146.

Li S T.1943.The relation between electro negativities and atomic number quantum and valence.J Chin Chem Soc,(2):167-168.

李世瑨.1952.化学工业大纲(上册).上海:新亚书店.

李世瑨.1953.化学工业大纲(下册).上海:新亚书店.

李世瑨,汪仁,严之光.1958四氢呋喃的研究,(I)糠醛的催化脱羰.化工学报,(1):1-7.

汪仁,严之光,李世瑨。1958.呋喃加氢反应的动力学,(III)呋喃的高压加氢.科学通报,(14:434-435.

李世瑨.1959.高分子电介质.上海:上海科学技术出版社.

李世瑨,张慰盛.1963.原子辐射与聚合物.上海:上海科学技术出版社.

李世瑨,赵德仁.1964.聚烯烃.上海:上海科学技术出版社.

焦扬声,李世瑨.1979.聚二苯醚衍生物及其复合材料进展.机械工程材料,(5):21-26.

吴叙勤,李世瑨.1980.芳族聚酰亚胺纤维的研究-纤维的干纺及力学性能.上海化工学院学报,(1):1-11.

焦扬声,李世瑨.1980.聚二苯醚衍生物无纬带.绝缘材料通讯,(5):52-56.

吴叙勤,李世瑨.1981.聚酰亚胺纤维的耐热性.华东化工学院学报,(3):67-75.

吴叙勤,李世瑨.1982.r射线下聚酰亚胺纤维结构和性能的变化.华东化工学院学报,(3):225-327.

焦扬声,李世瑨.1983.聚二苯醚衍生物玻璃布板的研究.玻璃钢,(3):21-259.

吴和融,李世瑨.1983.聚对/间苯二甲酸双酚A酯的合成和结构的研究.华东化工学院学报,(1):1-7.

吴和融,李世瑨.1985.聚酰亚受薄膜中残留溶剂的测定和对性能的影响.绝缘材料通讯,(2):16-22.

陈建定,李世瑨.1990.用分子力学的方法计算高分子构型和能量.科学通报,(16):903-906.

黄发荣,王雪秋,李世瑨.1991.聚丁二酸丁二酯与高氯酸锂络合物的结构与离子导电性.高分子学报,(2):196-205.

郑安呐,李世瑨.1994.碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究.华东化工学院学报,(4):I-VI451-500.

Lin J P,Wu H R, Li S J. 1994.Compatibility of rodlike polymers. Eur Polym J,(2):231-234.

 

主要参考文献

阿德洛瓦N A.1981.聚酰亚胺.王海臣译.北京:机械工业出版社.

焦扬声.1995.我国二苯醚系列耐高温绝缘材料开发的进展.绝缘材料通讯,628.

丁孟贤,何天白.1998.聚酰亚胺瓣型材料.北京:科学出版社.

 

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