自2020年成功申報19項專利，取得亮麗的成績后，天元航材在科技創(chuàng)新上又取得一項新突破。

一、有機助劑功能材料重大突破

日前，由天元航材專家、教授級高級工程師、天元航材首席技術官齊永新博士牽頭，與中科院上海有機所楊軍研究員、黃海豐副研究員合作，天元航材項目經(jīng)理孫若力博士、研發(fā)工程師梁玉飛等人研發(fā)的橡膠用新型硫化劑D150公斤中試產(chǎn)品經(jīng)用戶應用測試，已達到進口樣品技術指標及應用力學性能標準，標志著新型硫化劑D中試放大獲得成功，后續(xù)將開展連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)工作。

這是天元技術研究院正式投入運營半年以來完成的首個中試放大項目，在該技術領域居國際領先水平，充分展示了研發(fā)團隊從小試到中試、再到工業(yè)放大生產(chǎn)全流程研發(fā)能力。

目前，國內(nèi)橡膠所使用的新型硫化劑D均以進口為主，制約了我國國防、汽車、橋梁、高鐵等行業(yè)的發(fā)展，尤其是新型硫化劑D的合成等關鍵技術和放大產(chǎn)品生產(chǎn)技術已經(jīng)成為國內(nèi)“卡脖子”的難題。攻克這一課題成為擺在天元技術研究院科研人員面前的首個難題。

天元航材的研發(fā)人員與中科院上海有機所楊軍研究員課題組合作，通過反應機理研究和反應條件優(yōu)化，在0.5L反應器中完成了新型硫化劑D的合成工藝條件優(yōu)化，并依次順利通過5L、50L系列放大實驗及最終的2000L中試放大試驗，合成規(guī)模由30克級逐步擴大到100克級、1公斤級和65公斤級別；用戶也經(jīng)歷了四個階段數(shù)十批次樣品的應用評價實驗。每個級別樣品只有通過了下游用戶嚴苛的不同應用配方評價試驗，達到進口產(chǎn)品的性能后才能進行下一步的實驗及放大工作。

此次150公斤中試產(chǎn)品送樣客戶分析，指標及應用測試結(jié)果與進口樣品接近，個別測試數(shù)據(jù)優(yōu)于進口樣品。因此，天元航材橡膠用新型硫化劑D中試成果具有重大意義——此產(chǎn)品批量生產(chǎn)后將替代進口產(chǎn)品，同時滿足市場巨大需求。

二、攻堅克難、凝心聚力、終獲成功

天元航材早期研發(fā)的硫化劑D應用效果均未能達到國外進口產(chǎn)品的應用標準，主要表現(xiàn)為應用力學性能較差。

為有效驅(qū)動企業(yè)核心競爭力提升，天元航材技術研究院應運而生。2019年下半年，天元航材開始籌備成立技術研究院；2020年6月，天元航材技術研究院正式掛牌，由杭州研發(fā)應用中心、深圳研發(fā)應用中心、營口中試工程技術中心、宜昌工業(yè)化工程技術中心、國家精細化工聯(lián)盟專家秘書處五部分組成。

研發(fā)團隊在首席技術官齊總指導下，發(fā)揮了“產(chǎn)學研用”的優(yōu)勢，到用戶單位詳細了解早起研制產(chǎn)品存在的問題及應用配方、工藝過程、應用領域等，與合作單位中科院上海有機所多次探討分子結(jié)構(gòu)、反應機理等深層次學術問題，最終從機理研究入手，著力解決結(jié)構(gòu)、配比及工藝問題；從分子結(jié)構(gòu)剖析入手，著力解決與國外產(chǎn)品差異及批次穩(wěn)定性差的問題；從建立出廠指標及分析方法入手，著力解決出入廠指標與應用力學性能差異問題。

2020年9月，天元航材杭州研發(fā)應用中心開始展開進一步的研發(fā)和驗證工作，并前往天元航材營口生產(chǎn)基地開展百克級樣品合成，驗證前期合成工藝，并對后處理方式進行探索優(yōu)化。

經(jīng)過各方多種分析測試手段實驗，建立了數(shù)項控制指標，對產(chǎn)品進行質(zhì)量控制。在各項指標達標后，再經(jīng)客戶應用實驗進行驗證分析，其中一個樣品性能優(yōu)于進口樣品，實現(xiàn)0到1的突破。

2020年10月-11月，天元航材研發(fā)人員經(jīng)過不斷重復實驗結(jié)果，驗證小試反應條件和工藝，研發(fā)樣品經(jīng)客戶驗證分析，部分達到進口樣品水平，與客戶討論后計劃開展放大試驗研究。

2020年12月，為驗證小試工藝條件的放大效果，研發(fā)人員前往營口中試基地，對硫化劑D進行50L中試放大試驗，獲得5批次公斤級樣品，部分樣品達到進口樣品水平，與客戶討論后決定繼續(xù)開展進一步放大試驗。

2021年2月-3月，天元航材研發(fā)人員在營口開展2000L放大生產(chǎn)試驗，驗證放大后的工藝可行性和穩(wěn)定性。

這一看似尋常的過程背后，其實是天元航材杭州研發(fā)應用中心、營口中試工程技術中心、營口生產(chǎn)基地多個部門與中科院上海有機所共同協(xié)作取得的成果。

三、向默默奉獻的科研人致敬

每一個重大科研成果背后，都是一個團隊的艱辛努力。天元航材的這一次科研突破，除了需要攻克學術層面的難題外，團隊還逐一克服了研發(fā)生產(chǎn)過程中的多個難題。

一是解決中試安全、環(huán)保問題。在營口，多位領導組成的專家組對中試放大方案進行了全面評審，從安全、環(huán)保、設備、質(zhì)量等方面給出了寶貴建議和意見。生產(chǎn)前，根據(jù)評審意見，在營口生產(chǎn)基地、中試工程技術部、設備部、安環(huán)部以及質(zhì)檢部的快速配合和協(xié)調(diào)下，研發(fā)人員完成儀器儀表的校驗、設備整改工作，提升了生產(chǎn)過程的安全系數(shù)；生產(chǎn)過程中，中試工程技術部又對設備設計提出了改進方案，幫助提升了生產(chǎn)效率。

二是嚴寒天氣對研發(fā)進度的影響。進入2月，營口生產(chǎn)基地氣溫仍處于零下，夜間溫度更是低至-10℃左右。時值春節(jié)剛過，車間在低溫天氣的影響下，設備、管線多處損壞，需要檢修。在中試工程技術部和設備部門的積極配合下，完成車間設備及儀器和儀表的修復、設備修復和調(diào)試等各項準備工作30余項，用時3天時間完成，解決放大前準備問題，保障生產(chǎn)工作順利進行。

三是人員不足的考驗。營口生產(chǎn)基地因生產(chǎn)需要，生產(chǎn)人員數(shù)量比較緊張。在小組分事業(yè)部協(xié)助下，調(diào)配三名生產(chǎn)人員參與中試人員一起倒班。為保證試驗順利進行，研發(fā)和生產(chǎn)人員克服了嚴寒天氣、高度疲勞等多重困難，發(fā)揮了天元人迎難而上的攻堅克難精神，使得中試生產(chǎn)任務順利完成。

整個中試生產(chǎn)工作得以順利進行，重重困難得以克服，除了研發(fā)和生產(chǎn)人員的努力之外，還離不開各部門的積極配合和團結(jié)協(xié)作：營口基地和小組分事業(yè)部在生產(chǎn)場地和人員方面給予了大力支持和幫助；設備部在設備整改和裝置改造過程提供了快速的配合；安環(huán)部門對現(xiàn)場安全提出了整改建議，在設備改造時把控現(xiàn)場安全，同時對廢水處理提供了保障；質(zhì)檢部為中試前的設備校驗提供支持，并在整個過程中檢驗樣品，及時給出質(zhì)檢數(shù)據(jù)；營銷中心及時協(xié)調(diào)合同相關事宜。

最終，團隊用時4周完成了中試生產(chǎn)工作，并產(chǎn)出150公斤合格產(chǎn)品，樣品發(fā)送客戶進行應用驗證分析。未來，天元航材也將進一步改造新型硫化劑D生產(chǎn)設備、改進合成工藝，實現(xiàn)更大規(guī)模、更高效生產(chǎn)，實現(xiàn)進口產(chǎn)品替代，并滿足客戶需求。

本次放大工作是天元航材杭州研發(fā)應用中心成立后首個中試放大項目，充分發(fā)揮了天元航材從小試到中試、再到工業(yè)放大生產(chǎn)全流程研發(fā)能力的優(yōu)勢，也是一次全流程研發(fā)過程的演練。今后天元將繼續(xù)發(fā)揮這種優(yōu)勢，完成更多研發(fā)項目，實現(xiàn)更多成果轉(zhuǎn)化。