本報通訊員 賈婷婷
置身廣袤的“科技沃土”，他選擇了埋頭俯身，秉持科研之夢，只為讓技術成為撬動更大社會價值的“硬核支點”；二十載光陰，把“天道酬勤”鐫刻在書案左右，深耕稀土濕法冶金及稀土在高分子材料中的應用“沃土”，以稀土熱穩(wěn)定劑、復合阻燃劑等多項成果交上了一份沉甸甸的“科技答卷”……多年來，包頭稀土研究院科研管理部部長、正高級工程師，稀土高分子材料及功能助劑領域專家，內蒙古大學碩士研究生導師曹鴻璋以工業(yè)維生素為“道具”，開發(fā)出一系列填補國內產(chǎn)業(yè)空白的高分子材料稀土助劑，助力我國原創(chuàng)的具有鮮明特色的稀土化工新材料產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，有效解決了鑭鈰輕稀土過剩積壓、應用不平衡難題，持續(xù)推動稀土資源優(yōu)勢轉化為產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟優(yōu)勢。
科研為基——
把準前沿“脈搏”
春耕備耕前夕，包頭稀土研究院稀土熱穩(wěn)定劑項目科研團隊異常忙碌，他們正連日奔波在內蒙古自治區(qū)包頭市區(qū)與固陽縣之間，進行PVC（聚氯乙烯）農(nóng)灌管的連續(xù)工業(yè)試驗。
“熱穩(wěn)定性差是聚氯乙烯的突出缺點，我們團隊利用鑭鈰輕稀土元素與氯結合后可消除自由基，從而提高熱穩(wěn)定性能的原理，研發(fā)出了符合歐盟RoHS指令（《關于限制在電子電氣設備中使用某些有害成分的指令》）及REACH（《化學品的注冊、評估、授權和限制》）法規(guī)要求的綠色環(huán)保PVC稀土熱穩(wěn)定劑，突破了鉛鹽穩(wěn)定劑替代技術瓶頸，解決了稀土穩(wěn)定劑初始穩(wěn)定性差難題，研究成果經(jīng)自治區(qū)科技廳組織專家鑒定，達到國際先進水平?！辈茗欒案嬖V筆者，將添加了稀土熱穩(wěn)定劑的PVC管應用到農(nóng)業(yè)灌溉上，不僅綠色環(huán)保、耐腐蝕性強，還優(yōu)化農(nóng)灌管的力學性能、爆破壓力和保壓時間。該產(chǎn)品試驗成功后，將實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化推廣。
將稀土作為功能助劑在塑料、橡膠、涂料等高分子材料中應用，這是一個全新的領域。利用稀土元素外電子層有較多未被電子填充的空軌道，可以與大量性能各異的無機、有機配體形成不同性能的稀土化合物。
科學有險阻，苦戰(zhàn)能過關。曹鴻璋把準科技前沿脈搏，成功開發(fā)出了稀土熱穩(wěn)定劑、聚乳酸用稀土增韌改性劑、稀土耐熱改性劑、稀土紫外屏蔽劑、特種橡膠稀土耐熱助劑、涂料防腐劑等多種高分子材料稀土助劑，完成40余項國家級、省級、市級橫縱向課題，在核心期刊發(fā)表論文30多篇，獲得國際發(fā)明專利授權2項、國家發(fā)明專利授權25項，制定行業(yè)標準1項，參與制定團體標準3項，多項科研成果填補產(chǎn)業(yè)空白。
引才育才——
培育行業(yè)“尖兵”
“專注于你能改變的領域。”曹鴻璋經(jīng)常這樣勉勵科研人員，保持專注，堅持深耕，并持之以恒。
前不久，在以稀土功能材料研究所副所長、正高級工程師于曉麗，功能材料研究所工程師蘆婷婷等為核心的稀土復合阻燃劑科研團隊的努力下，稀土聚烯烴線纜材料用稀土復合阻燃劑研發(fā)成功。
“我們針對客戶提出的開發(fā)替代價格昂貴的銻系阻燃劑制備技術這一難題，多次組織科研人員進行現(xiàn)場討論，不斷試驗與探索，最終利用鑭鈰稀土協(xié)效改善高分子材料耐熱性能和抑煙性能的優(yōu)勢，實現(xiàn)了聚烯烴線纜高阻燃，開發(fā)出聚烯烴線纜材料用稀土復合阻燃劑制備技術，完成了從小試到中試再到工業(yè)試驗的全過程驗證。目前，該項技術已成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，年銷售量達100噸以上，并已申報4項國家發(fā)明專利?！庇跁喳惐硎?。
“用火安全一直是國家高度重視的問題，我們利用稀土催化酯化脫氫反應后形成致密碳層原理，開發(fā)出聚烯烴線纜用稀土復合阻燃劑，可替代三氧化二銻30%以上，氧指數(shù)達到33.4%，優(yōu)于行業(yè)要求的30%指標要求?！辈茗欒斑吔榻B邊從身后的展柜里拿出一截PVC管和一個超市購物塑料袋。他告訴筆者，添加了稀土芳基磷酸鹽成核劑的超市購物塑料袋、一次性塑料杯等塑料制品的耐熱性能和力學性能更強，且比進口的擴鏈劑價格更低，最關鍵的是它易于分解，在自然狀態(tài)下10年內全部降解且不污染土地；添加了聚烯烴線纜用稀土復合阻燃劑的電纜不僅阻燃性能好，還能減少燃燒時排放的煙霧，更加低碳環(huán)保。
目前，曹鴻璋帶領的科研團隊擁有科研人員14人，為了激發(fā)這支平均年齡約30歲、學歷全部在碩士研究生以上的科研人員探索與創(chuàng)新的活力，該項目團隊不僅為他們提供各類學習、深造的機會，還以股權激勵、學歷提升等方式，激勵他們投身科研事業(yè)，在稀土高分子材料及功能助劑領域做出更多貢獻。
推廣應用——
結出科技“碩果”
不斷提高科技成果轉化和產(chǎn)業(yè)化水平，是推動科技創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑，也是科研人員把成果轉化在祖國大地上的生動實踐。
20年來，在潛心科研之外，曹鴻璋始終堅持將科研成果進行產(chǎn)業(yè)化推廣。他積極參與年產(chǎn)5000噸稀土復合穩(wěn)定劑中試生產(chǎn)示范線建設，并完成技術成果轉讓，成立了年產(chǎn)值為1000余萬元的內蒙古國有企業(yè)首家股權激勵型科技公司。
他高度重視與外界的交流與協(xié)作，經(jīng)常深入應用端企業(yè)調研，先后赴新疆天業(yè)節(jié)水、江蘇培達、青龍管業(yè)等企業(yè)做連續(xù)生產(chǎn)工業(yè)試驗，認真整理反饋信息并進行技術改進，在促進產(chǎn)品精益求精的同時，不斷帶動團隊成員共同進步。
目前，曹鴻璋團隊已與10余家應用單位建立了供貨關系，被鴻達興業(yè)、青龍管業(yè)等上市公司評為“合格供方”，并成為“一帶一路”建設項目供貨商。由他牽頭制定的行業(yè)標準《稀土復合熱穩(wěn)定劑》達到國際先進水平，這也是國內環(huán)保穩(wěn)定劑的第一個行業(yè)標準。
積跬步，行千里。在當前稀土行業(yè)供需格局重塑和高質量發(fā)展的迫切需求下，曹鴻璋帶領團隊攻堅克難，在推動自身技術升級的同時，積極布局新領域、開發(fā)新產(chǎn)品，推動稀土產(chǎn)業(yè)鏈向終端應用延伸，在稀土高分子材料科研領域不斷創(chuàng)造新的奇跡，為包頭“兩個稀土基地”建設貢獻新的力量。
《中國冶金報》（2024年04月24日 03版三版）
