國防化工助推首枚火箭升空

文／潘萬峰

加快發(fā)展國防新技術(shù)化工材料，科技人員無比自豪和榮光。

一枚碩長挺拔的火箭脫離起落架騰空而起。1960年11 月5 日9 時(shí)，凝聚著中國人民的志氣和毅力，在蘇聯(lián)專家半路撤走的情況下，全憑自己的力量制造的第一枚導(dǎo)彈轟然而起，刺破青天?；げ坎块L兼國防科委委員彭濤，主管軍工的副部長李蘇，所有在研究開發(fā)化工新材料方面貢獻(xiàn)了力量的人們，無不為此感到歡欣鼓舞。

聚四氟乙烯獻(xiàn)禮國慶

1959 年冬，聶榮臻給中共中央打報(bào)告，提出自力更生解決5600 種國防新技術(shù)材料問題的意見，其中化工材料803 種。報(bào)告迅即得到黨中央批準(zhǔn)。艱巨的任務(wù)落到化工部門。上海、北京、天津以及有關(guān)省市的化工廳局迅速把任務(wù)一項(xiàng)一項(xiàng)地安排到基層。所有的工廠、科研院所、高等院校紛紛投入到熱火朝天的試驗(yàn)研究中。

上海鴻源化學(xué)廠剛剛度過春節(jié)的假期，便又恢復(fù)了往日的繁忙。工程師高曾熙得悉國外已有聚四氟乙烯的生產(chǎn)，是國際軍工和國民經(jīng)濟(jì)急需的材料。做聚四氟乙烯需要氟致冷劑作原料，而鴻源化學(xué)廠就生產(chǎn)氟致冷劑。他想要試驗(yàn)生產(chǎn)聚四氟乙烯，得到了領(lǐng)導(dǎo)的支持，試驗(yàn)小組旋即成立。

人是齊了，但設(shè)備卻連影子都沒有，試驗(yàn)人員束手無策。還是高曾熙主意多，反正裂解必需在裂解爐的爐管中進(jìn)行，沒有裂解爐，管子還是能找到的。弄一根最耐燃燒的石英管，兩頭搭在爐灶上將爐火燒旺，通進(jìn)原料氣，這頭進(jìn)，那頭出，就算進(jìn)行了裂解。顯然，這種沒有充分準(zhǔn)備的試驗(yàn)，失敗是難免的。

多次失敗使高曾熙他們聰明起來。裂解管管壁的溫度控制在700-800℃時(shí)，才真正實(shí)現(xiàn)了比較滿意的裂解。經(jīng)驗(yàn)是在多次失敗中被反復(fù)驗(yàn)證了的。而控制裂解管管壁保持在這個(gè)溫度下，困難雖然依然很多，但畢竟可以做到。經(jīng)過千難萬險(xiǎn)，聚四氟乙烯單體終于被試制出來。

裂解被攻克了，聚合試驗(yàn)的危險(xiǎn)性更大，冒著生命危險(xiǎn)，試驗(yàn)人員投入了聚合的試驗(yàn)中。聚合最大的危險(xiǎn)是爆炸。既然有爆炸的危險(xiǎn)，就不能不采取防范措施。聚合釜確定用一個(gè)小鋼瓶來代替。把這個(gè)小鋼瓶放在土壤溝里，壤溝旁的土作掩體，試驗(yàn)人員趴在掩體后。一根鐵絲從小鋼瓶一直連到土墩掩體后的試驗(yàn)人員手里，有節(jié)奏地拉動(dòng)這根鐵絲，是為了攪動(dòng)瓶內(nèi)的物料。

“轟”地一聲巨響，小鋼瓶飛上了天！沖出掩體，找回鋼瓶，大家聚在一起研究一番，是什么原因爆炸？把討論的結(jié)果記錄下來，作為改進(jìn)的依據(jù)，試驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行。又是“轟”地一聲，小鋼瓶上天。再找回來，再討論，再試驗(yàn)。春去秋來，試驗(yàn)有了進(jìn)展，終于獲得了一點(diǎn)點(diǎn)白色的粉末，這點(diǎn)粉末，確確實(shí)實(shí)是聚合物，但卻不能加工成型，也就是說，還沒有實(shí)用價(jià)值。

上海市化工局根據(jù)國家技術(shù)委員會(huì)和化工部的部署，組織中國科學(xué)院化學(xué)研究所、上海有機(jī)化學(xué)研究所、北京化工設(shè)計(jì)院、北京化工研究院、復(fù)旦大學(xué)、上?；S等單位的人員，集中在鴻源化學(xué)廠共同攻技術(shù)難關(guān)。以后清華大學(xué)也作為一支重要的力量加入攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)。

大家積極性很高，一定要自力更生拿出這種國防軍工急需的而西方對(duì)我國嚴(yán)加封鎖禁運(yùn)的產(chǎn)品。為此，幫助鴻源化學(xué)廠解決了高壓聚合釜、鎳裂解管、冷凍機(jī)等關(guān)鍵性的試驗(yàn)設(shè)備。大家群策群力，9 月底即研制出了可以加工成型的聚四氟乙烯樣品，向國慶節(jié)獻(xiàn)禮。

●國防新技術(shù)化工材料的發(fā)展，助推長征1號(hào)到長征5號(hào)火箭升空。 供圖/人民視覺

聚三氟氯乙烯投入生產(chǎn)

生產(chǎn)氟化氫的上海北洋化工廠，存在著設(shè)備腐蝕、毒氣泄漏、環(huán)境污染的問題，職工意見很大。負(fù)責(zé)人袁壘堂滿心焦慮。他想，如果能夠找到些氟塑料填片，問題就好解決了。一天，他經(jīng)過舊貨市場時(shí)看到一堆黃色的塑料卷，撿起一片看看，軟硬適中。帶回廠里做酸堿和溶劑腐蝕試驗(yàn)，抗蝕性很好。放在酒精燈上焙燒，到很高的溫度時(shí)才開始發(fā)軟。這不正是資料上介紹的氟塑料嗎！他像得到寶物一樣，將其全部買回。

袁壘堂把買回的塑料試用在管道閥門上做填片，防腐蝕和密封性能都很好，徹底解決了廠里長期不能解決的問題。然而，這批填片用完后又怎么辦？他開始產(chǎn)生自己研制氟塑料的念頭。于是到處搜集有關(guān)氟塑料的資料，但都以性能介紹和應(yīng)用指導(dǎo)為主，涉及制造工藝的極少，只能靠自己摸索。制造聚三氟氯乙烯需要一種氟致冷劑作原料，而這種氟致冷劑是需用氟化氫來制造的。

袁壘堂等在簡陋的條件下開始了聚三氟氯乙烯的研制試驗(yàn)。廠里除有氟化氫外，沒有其他原料，市場也買不到。于是試驗(yàn)就從制備原料的原料做起。反應(yīng)釜是用一個(gè)舊氧氣鋼瓶改制的。為了預(yù)防反應(yīng)過程中發(fā)生爆炸或廢氣外逸，試驗(yàn)在露天石棉瓦棚中進(jìn)行。

經(jīng)過兩個(gè)月的試驗(yàn)，原料研制了出來，增強(qiáng)了大家的信心。接著準(zhǔn)備合成聚三氟氯乙烯單體的試驗(yàn)。廠里沒有錢購買不銹鋼設(shè)備，就盡量利用廢舊設(shè)備，單體貯罐是利用從舊貨市場買來的軍用潛水員供氧瓶。廠里抽出力量安裝了一套單體試驗(yàn)裝置。聚三氟氯乙烯單體的制備試驗(yàn)雖然艱苦，但還算順利。關(guān)鍵是以后的聚合試驗(yàn)，他們遇到了真正的技術(shù)難題。

一次次聚合，一次次失敗，多方面改進(jìn)聚合配方和工藝都沒有明顯的效果，已經(jīng)3 個(gè)月，仍查不出問題在哪里，全廠的職工都焦急起來。七嘴八舌，試試改變聚合的方法。第一次第二次試驗(yàn)也未能成功，第三次是在一個(gè)嚴(yán)冬的晚上，經(jīng)過10 小時(shí)的反應(yīng)以后，打開聚合釜，物料全變成了白色粉末。終于成功了！

然而千辛萬苦得來的聚合物含雜質(zhì)多，分子量低，這是單體質(zhì)量不夠純所致。大量的試驗(yàn)又得從頭做起。一次在露天進(jìn)行反應(yīng)試驗(yàn)，在舊鋼瓶改裝的反應(yīng)釜中加料后開始升溫，當(dāng)溫度升到100℃時(shí)，突然一聲巨響，反應(yīng)釜不知去向，大家都驚呆了。幾分鐘后，附近的一個(gè)農(nóng)民送回一塊反應(yīng)釜炸裂的鋼片，是落在500 米外田野里的。這次爆炸幸無傷亡，但驚動(dòng)了地區(qū)消防隊(duì)。上海市勞動(dòng)局、上海市化工局和塑料工業(yè)公司，很快來人查問爆炸的原因和經(jīng)過。

壞事變好事。當(dāng)上海市化工局和塑料公司領(lǐng)導(dǎo)得悉他們正在研制國防軍工急需的聚三氟氯乙烯時(shí)，立即指示將研制工作正式列入計(jì)劃。這一次爆炸，使聚三氟氯乙烯的研制獲得了經(jīng)費(fèi)和裝備，充實(shí)了技術(shù)力量，加強(qiáng)了領(lǐng)導(dǎo)，從而加速了科研開發(fā)的進(jìn)程，直到投入生產(chǎn)。

高壓聚乙烯試驗(yàn)成功

上?；ぱ芯吭?0 世紀(jì)50 年代末開始研制高壓聚乙烯。在化機(jī)室主任段純潔的主持下，楊慶鴻設(shè)計(jì)了1500 多個(gè)大氣壓的壓縮機(jī)，高家駒負(fù)責(zé)高壓密封，由院化機(jī)廠制造設(shè)備，自力更生建成了高壓聚乙烯試驗(yàn)車間。工藝技術(shù)由張錫卿負(fù)責(zé)。試驗(yàn)工作克服許多困難，終于取得成功，為放大試驗(yàn)提供了設(shè)計(jì)依據(jù)，并生產(chǎn)小量產(chǎn)品供應(yīng)國防工業(yè)的急需，但供不應(yīng)求。

吉林化學(xué)工業(yè)公司設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé)建設(shè)放大的高壓聚乙烯試驗(yàn)車間,在冶金部、一機(jī)部的各有關(guān)工廠和研究院所的大力協(xié)同下，解決了設(shè)備的鋼材冶煉、熱處理、金加工及高壓壓縮機(jī)、高壓容器、管道和閥門、儀表的研制，試驗(yàn)車間終于建成。

奚正煌由吉化公司化肥廠調(diào)轉(zhuǎn)到公司的設(shè)計(jì)研究院高壓聚乙烯試驗(yàn)車間擔(dān)任副主任。這位天津大學(xué)化學(xué)系的畢業(yè)生，擔(dān)任過高壓聚乙烯試驗(yàn)車間的項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人和工藝設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人，到車間工作后，抓緊開車試驗(yàn)。

試驗(yàn)在緊張地進(jìn)行著?！伴y又壞了，快停產(chǎn)！”不知誰喊了一聲，奚正煌忙去停車。試驗(yàn)裝置停下來，大家七手八腳更換損壞了的超高壓閥門。奚正煌看看手腕上的表，自言自語地說：“這只閥也是使用不到3 個(gè)小時(shí)……”

連接聚合反應(yīng)器與分離器的超高壓閥門，每只平均使用壽命只有3 個(gè)小時(shí)。也難怪，閥前是1500 公斤的壓力，閥后是300 公斤的壓力，如此大的壓差，再加上每秒400 米的流速，超高壓脈沖交變負(fù)荷，使閥門損壞極快。試驗(yàn)生產(chǎn)只好隨著這只閥門的壽命——3個(gè)小時(shí)左右的周期開開停停。

卸下來的閥門堆在墻角。奚正煌一只只拆開，細(xì)細(xì)比較，發(fā)現(xiàn)損壞的部位全在一個(gè)地方。找出損壞的部位，也就找出了造成損壞的原因，也就有了改進(jìn)的辦法。他從改進(jìn)閥門的結(jié)構(gòu)下手，把閥頭改為組裝式，延長了閥門壽命一倍；把閥座改為鑲裝式，又延長壽命一倍；把閥頭、閥座全堆焊成鈷鉻鎢合金，閥門的難題解決了。試驗(yàn)生產(chǎn)再不因超高壓閥門的壽命短而開開停停了。

超高壓閥門難題的解決，使超高壓壓縮機(jī)氣缸壽命短的難題暴露出來。同超高壓閥門損壞相似的原因，使加工困難的超高壓氣缸的壽命只能停留在330 小時(shí)左右。奚正煌雖然不能像拆閥門那樣細(xì)細(xì)分析損壞的氣缸，但有閥門的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，結(jié)構(gòu)改造措施詳盡具體，改造后的超高壓壓縮機(jī)運(yùn)行到1188小時(shí)后，試驗(yàn)生產(chǎn)結(jié)束。

運(yùn)出液氧等產(chǎn)品

1960 年蘇聯(lián)片面撕毀協(xié)議，停止供應(yīng)原材料，使鋼絲編織的耐高壓的航空膠管的生產(chǎn)陷于困境。事關(guān)重大，國防工辦副局長宋良甫、三機(jī)部副司長油江、化工部軍工局副局長陳自新立即組成聯(lián)合工作組，到生產(chǎn)膠管及組裝和使用膠管的工廠現(xiàn)場調(diào)查產(chǎn)品出現(xiàn)問題的原因，并協(xié)同解決問題。

生產(chǎn)廠經(jīng)過仔細(xì)分析研究，發(fā)現(xiàn)配方自身存在著不少矛盾，是膠管存在先天性毛病。于是他們跳出蘇聯(lián)配方的框子，結(jié)合國產(chǎn)原材料的生產(chǎn)供應(yīng)情況，從實(shí)際出發(fā)設(shè)計(jì)了新配方。新膠料的性能指標(biāo)比原蘇聯(lián)配方優(yōu)越。膠管使用裝配單位也從金屬接頭的制作和組裝方法上進(jìn)行了改進(jìn)。因膠管緣故使飛機(jī)面臨停飛的問題得到了較好的解決。

對(duì)祖國的忠誠和對(duì)社會(huì)主義的熱愛，迸發(fā)出巨大干勁和鉆勁。吉林化學(xué)工業(yè)公司化肥廠運(yùn)出了第一車30 噸液氧，為近程地地導(dǎo)彈的地面試驗(yàn)創(chuàng)造了條件；蘭州化工廠為發(fā)射試驗(yàn)提供了液氧。天津、河北制藥廠研制出符合技術(shù)條件的高濃度過氧化氫產(chǎn)品；北京化工研究院研制出高錳酸鉀催化劑……