科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)水性透明膨脹防火涂料讓木建筑穿上國(guó)產(chǎn)“隱形衣”

作為中科院引進(jìn)人才，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所研究員王勇在2018年剛回國(guó)時(shí)，也曾感到困惑。“作為一個(gè)科研工作者，到底該做些什么才是有意義的?”成為當(dāng)時(shí)王勇腦海中揮之不去的疑問(wèn)。

一次偶然機(jī)會(huì)，做國(guó)外防火涂料產(chǎn)品中國(guó)代理的一位老板找到王勇，詳述了企業(yè)運(yùn)營(yíng)中自己代理的產(chǎn)品被國(guó)外壟斷帶來(lái)的煩惱，國(guó)內(nèi)技術(shù)目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)突破。王勇馬上想到“科研面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，打破國(guó)外技術(shù)壟斷，不就很有意義嗎?”兩人一拍即合，王勇決定以此作為自己回國(guó)后的第一個(gè)研究項(xiàng)目。

木材作為一種取材容易，加工簡(jiǎn)便的結(jié)構(gòu)材料，在古建和仿古建筑、木屋別墅、高檔家具、人造景觀等領(lǐng)域應(yīng)用廣闊。而木材的易燃性導(dǎo)致火災(zāi)隱患增加，且高端防火涂料產(chǎn)品長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷，因此生產(chǎn)自主研發(fā)的木結(jié)構(gòu)用高端防火涂料產(chǎn)品尤為重要。加之相關(guān)研究報(bào)告顯示，全球木材防火涂料市場(chǎng)規(guī)模正在以復(fù)合年均增長(zhǎng)率3.2%的速度增加，王勇下決心試一試。

萬(wàn)事開(kāi)頭難。一開(kāi)始，王勇便遇到了很多棘手的問(wèn)題。這個(gè)行業(yè)保密性高、參考性不強(qiáng)，可查閱的科研資料少之又少。這對(duì)于王勇帶領(lǐng)的5人研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)講，是個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

“當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)模仿復(fù)制國(guó)外產(chǎn)品這條路行不通時(shí)，就立刻轉(zhuǎn)變思路，下決心自己做。”王勇坦言，當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)選擇的是困難最多的一條路，要建立自己的工藝和技術(shù)，就只能摸著石頭過(guò)河。

在進(jìn)行一番調(diào)研后，王勇發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的防火涂料主要還是針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的，顏色不透明，裝飾性比較差，無(wú)法應(yīng)用于高檔的木制結(jié)構(gòu)。對(duì)于想要保留木質(zhì)本色，同時(shí)兼具防火功能的木材加工行業(yè)來(lái)講，一直深受其擾。

“經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，確定膨脹阻燃劑主要由磷、碳、氮三種關(guān)鍵元素組成。我們將氮源、碳源、磷源進(jìn)行接枝聚合，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成一種物質(zhì)，保證其折射率是一定的，因此透明性非常高。”王勇解釋說(shuō)，一方面，膨脹型阻燃劑遇火膨脹，它刺激化學(xué)反應(yīng)和膨脹層的體積膨脹，第一時(shí)間阻斷火焰對(duì)木材的直接燃燒，對(duì)木制品有很好的保護(hù)作用;另一方面，膨脹型阻燃劑在燃燒時(shí)沒(méi)有含鹵素的煙霧產(chǎn)生，比較環(huán)保。

去年6月，王勇團(tuán)隊(duì)研發(fā)的水性透明膨脹防火涂料通過(guò)飾面型防火涂料的國(guó)標(biāo)檢驗(yàn)檢測(cè)，在耐燃時(shí)間、質(zhì)量損失等關(guān)鍵指標(biāo)上都要優(yōu)于國(guó)標(biāo)。王勇坦言，得知檢測(cè)結(jié)果時(shí)團(tuán)隊(duì)的興奮之感至今歷歷在目。

作為從中科院的實(shí)驗(yàn)室孵化出來(lái)的項(xiàng)目，如何布局產(chǎn)業(yè)化，是王勇下一步面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。前不久，王勇走出實(shí)驗(yàn)室，帶著項(xiàng)目參加了中科智匯工場(chǎng)舉辦的“智匯行動(dòng)”概念驗(yàn)證創(chuàng)新大賽，收獲了各方專家的建議，這讓團(tuán)隊(duì)受益匪淺。

據(jù)了解，自2020年正式啟動(dòng)以來(lái)，“智匯行動(dòng)”概念驗(yàn)證創(chuàng)新大賽聚焦早期科研項(xiàng)目成長(zhǎng)的“前一公里”，累計(jì)覆蓋研究所20多個(gè)，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室十余個(gè)，100余位科研人員參與其中，50個(gè)項(xiàng)目參與，最終8個(gè)項(xiàng)目獲得立項(xiàng)支持，逐漸形成中國(guó)科學(xué)院原始創(chuàng)新策源地的“蓄水池”。

“以概念驗(yàn)證大賽等為抓手，以概念驗(yàn)證服務(wù)為載體，以概念驗(yàn)證學(xué)院提供人才支持，以概念驗(yàn)證基金提供種子資金，同時(shí)完善商業(yè)顧問(wèn)、創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)資源對(duì)接、投融資服務(wù)、孵化空間等概念驗(yàn)證活動(dòng)，對(duì)早期項(xiàng)目進(jìn)行重點(diǎn)篩選和培育，支持一批早期項(xiàng)目從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。”中科智匯工場(chǎng)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。(科技日?qǐng)?bào)記者 史詩(shī))