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，天元航材項目經理孫若力博士、研發工程師梁玉飛等人研發的橡膠用新型硫化劑D150公斤中試產品經用戶應用測試，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，后續將開展連續穩定生產工作。

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，充分展示了研發團隊從小試到中試、再到工業放大生產全流程研發能力。

目前，國內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、高鐵等行業的發展，尤其是新型硫化劑D的合成等關鍵技術和放大產品生產技術已經成為國內“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；用戶也經歷了四個階段數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公斤中試產品送樣客戶分析，指標及應用測試結果與進口樣品接近，個別測試數據優于進口樣品。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——此產品批量生產后將替代進口產品，同時滿足市場巨大需求。

二、攻堅克難、凝心聚力、終獲成功

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

為有效驅動企業核心競爭力提升，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，由杭州研發應用中心、深圳研發應用中心、營口中試工程技術中心、宜昌工業化工程技術中心、國家精細化工聯盟專家秘書處五部分組成。

研發團隊在首席技術官齊總指導下，發揮了“產學研用”的優勢，到用戶單位詳細了解早起研制產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構、反應機理等深層次學術問題，最終從機理研究入手，著力解決結構、配比及工藝問題；從分子結構剖析入手，著力解決與國外產品差異及批次穩定性差的問題；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，天元航材杭州研發應用中心開始展開進一步的研發和驗證工作，并前往天元航材營口生產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化。

經過各方多種分析測試手段實驗，建立了數項控制指標，對產品進行質量控制。在各項指標達標后，再經客戶應用實驗進行驗證分析，其中一個樣品性能優于進口樣品，實現0到1的突破。

2020年10月-11月，天元航材研發人員經過不斷重復實驗結果，驗證小試反應條件和工藝，研發樣品經客戶驗證分析，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開展進一步放大試驗。

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

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

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生產過程中的多個難題。

一是解決中試安全、環保問題。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、環保、設備、質量等方面給出了寶貴建議和意見。生產前，根據評審意見，在營口生產基地、中試工程技術部、設備部、安環部以及質檢部的快速配合和協調下，研發人員完成儀器儀表的校驗、設備整改工作，提升了生產過程的安全系數；生產過程中，中試工程技術部又對設備設計提出了改進方案，幫助提升了生產效率。

二是嚴寒天氣對研發進度的影響。進入2月，營口生產基地氣溫仍處于零下，夜間溫度更是低至-10℃左右。時值春節剛過，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，保障生產工作順利進行。

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

整個中試生產工作得以順利進行，重重困難得以克服，除了研發和生產人員的努力之外，還離不開各部門的積極配合和團結協作：營口基地和小組分事業部在生產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；安環部門對現場安全提出了整改建議，在設備改造時把控現場安全，同時對廢水處理提供了保障；質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，及時給出質檢數據；營銷中心及時協調合同相關事宜。

最終，團隊用時4周完成了中試生產工作，并產出150公斤合格產品，樣品發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生產設備、改進合成工藝，實現更大規模、更高效生產，實現進口產品替代，并滿足客戶需求。

本次放大工作是天元航材杭州研發應用中心成立后首個中試放大項目，充分發揮了天元航材從小試到中試、再到工業放大生產全流程研發能力的優勢，也是一次全流程研發過程的演練。今后天元將繼續發揮這種優勢，完成更多研發項目，實現更多成果轉化。