清晨,當第一縷陽光刺破晨霧,臨時實驗室的門“嘎吱”一聲被推開。李大柱佈滿血絲的眼睛裡透著一股執拗的勁頭,他身後跟著同樣一臉疲憊卻精神矍鑠的周海濤,以及幾個年輕的技術員。
這間由舊倉庫改造的實驗室,簡陋得讓人心酸。幾張拼接起來的舊實驗臺,上面擺著一些剛剛從縣、市化工商店蒐羅來的燒杯、量筒、酒精燈,還有一臺老舊的分析天平,據說是從縣中學的廢棄倉庫裡“淘”來的。牆角,堆放著幾袋採購來的基礎樹脂原料——聚丙烯(PP)、ABS、聚苯乙烯(PS),以及一些用牛皮紙袋裝著的化學試劑,標籤上是歪歪扭扭的手寫字。空氣中混雜著化學品特有的刺激性氣味和倉庫的老舊黴味。
“周工,今天我們先試試基礎樹脂的熔融指數測試,還有簡單的拉伸測試。裝置太簡陋,資料可能不準,但多少能有個參照。”李大柱的聲音有些沙啞,他和周海濤幾乎一夜沒閤眼,都在研究秦奮給出的那些“天書”般的效能引數和可能的改性方向。
周海濤扶了扶眼鏡,點點頭:“嗯,基礎材料的效能摸底是第一步。我們現在缺一臺像樣的小型雙螺桿擠出機用於共混改性實驗,也缺衝擊試驗機、熱變形溫度測試儀……這些都是評估工程塑膠效能的關鍵裝置。”
“我已經跟廠長彙報了,廠長說,能買到的,不計成本也要買!實在買不到的,他會想辦法。”李大柱說道,語氣中充滿了對秦奮的信任。他從一個破舊的鐵皮櫃裡小心翼翼地取出一臺手動操作的簡易拉力測試裝置,那是他和幾個老鉗工連夜趕製出來的,精度堪憂,但聊勝於無。
幾個年輕技術員,有的在笨拙地校準天平,有的在清洗玻璃器皿,有的則對著一堆化學分子式愁眉苦臉。他們大多是廠裡提拔上來的青年骨幹,有些甚至只是高中文化,高分子材料對他們而言,如同另一個世界。但他們眼中沒有退縮,只有一股初生牛犢不怕虎的闖勁,以及對秦奮近乎盲目的崇拜。
就在這時,秦奮推門走了進來。他手裡拿著一個厚厚的筆記本和幾張畫著草圖的紙。
“大家早。”秦奮微笑著打了聲招呼,目光掃過簡陋的實驗室,眼中閃過一絲歉意,但更多的是堅定。“條件艱苦了些,委屈大家了。”
“秦廠長,您說的哪裡話!有您指方向,有活兒幹,我們心裡就踏實!”李大柱立刻迎了上來。
周海濤也放下手中的記錄本,認真地看著秦奮:“秦廠長,我們正準備對現有PP原料的效能做個初步測試。您昨天提到的改性聚丙烯方案,我和老李商量了一下,難度確實非常大,但並非完全沒有可能。”
“難,才叫攻關。”秦奮將筆記本和草圖攤在實驗臺上,“我把關於改性聚丙烯的一些更具體的思路整理了一下。我們時間緊迫,不可能像科研院所那樣按部就班地進行大範圍篩選實驗。我這裡有幾個相對成熟的,或者說,在後…在一些前沿研究中被證明是有效的改性方向和助劑體系。”
他指著草圖上一個類似流程圖的示意:“我們的目標是開發一種高效能改性聚丙烯(ModifiedPolypropylene,MPP)。核心思路是圍繞提高PP的剛性、耐熱性、衝擊強度和耐候性,同時要兼顧加工流動性。”
“第一步,也是關鍵一步,是提高PP的極性。PP本身是非極性材料,與很多極性增強填料、助劑以及其他聚合物的相容性很差。我建議的方案是採用馬來酸酐(MAH)接枝聚丙烯。透過自由基引發劑,在PP主鏈上接枝上馬來酸酐官能團,形成MAH-g-PP。”秦奮語速平穩,條理清晰,“這能顯著改善PP與其他材料的介面結合力。”
李大柱等人聽得一知半解,但周海濤的眼睛卻越來越亮。馬來酸酐接枝聚丙烯,這確實是高分子材料改性領域一個經典且有效的手段!但他震驚的是,秦奮不僅提出了方向,甚至對反應條件、引發劑選擇似乎都有腹稿。
“接枝反應的效率和接枝率是關鍵。”周海濤補充道,“這需要精確控制反應溫度、單體濃度、引發劑用量和反應時間。”
“沒錯。”秦奮讚許地看了周海濤一眼,“這方面,就需要周工您和團隊透過實驗來摸索最佳工藝引數。我可以提供一個大致的範圍。引發劑方面,過氧化二異丙苯(DCP)或者過氧化苯甲醯(BPO)都可以嘗試。”
他又指向另一張草圖:“增韌是我們要解決的另一個核心問題。純PP的低溫韌性很差,容易發脆。我建議同時考察幾種彈性體:三元乙丙橡膠(EPDM)、SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物),以及POE(聚烯烴彈性體)。特別是POE,它與PP的相容性相對較好,增韌效果顯著,而且對材料的流動性影響較小。”
“增強方面,短切玻璃纖維是目前最經濟實用的選擇。但要注意玻纖的表面處理,以及玻纖在基體中的分散均勻性。偶聯劑的使用至關重要,它能改善玻纖與PP基體的介面粘結。矽烷偶聯劑,比如氨基矽烷或者乙烯基矽烷,可以作為重點研究物件。”
“此外,為了提高材料的結晶速率和結晶度,從而改善其剛性和熱變形溫度,我們需要篩選合適的成核劑。β-成核劑是一種很有潛力的方向,它可以誘導PP形成β晶型,這種晶型具有更高的衝擊強度。”
秦奮一口氣丟擲了大量專業術語和具體的技術路徑,李大柱等人努力記錄,只覺得廠長的腦袋簡直就是個無底洞。而周海濤則從最初的驚訝,逐漸轉為深深的震撼。秦奮提出的這些,不僅僅是方向,幾乎是細化到具體材料選擇和工藝要點的實驗方案!這哪裡是一個普通工廠廠長能掌握的知識?這分明是浸淫高分子材料領域多年的資深專家的水平,甚至某些思路比他在省研究所接觸到的還要前沿!
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