2020 年 12Dec. 2020
6 I Issue 6
江西科技师范大学学报
Journal of Jiangxi Science & Technology Normal University
涂料泰斗洪啸吟讲述科学史
陈帅匕徐景坤2卢，申亮2卢
(
1.江西科技师范大学杂志社，江西南昌330013；
2.江西省水性涂料工程实验室，江西 南昌330013)
摘 要：值本刊《江西科技师范大学学报》(自然科学版)“水性涂料”和“高教纵横”专栏开设5周年之际，本刊特邀
斗啸吟教 科学，与学和业分他年为学 的二三，
科学研究和技：发
过中！
！ ！ 学！ ！成 国大 "
江西科技师大学等高理工
科学者 科学 通科学与人的 学科， 科学 和科学 ，提升理工学科 和研究生
关键词： ；科学史；自然科学；科学技术
中图分类号：；09
文献标识码：A
文章编号：2096-854X (2020)06-0001-05
History of Science Told by Renowned Master in
Coating Hong Xiaoyin
Chen Shuai 1,2, Xu Jinglun 2卢,Shen Liang 2卢
(1.Periodical Office, Jiangxi Science & Technology Normal University, Nanchang 330013, Jiangxi, P.R.
China; 2. Jiangxi Engineering Laboratory of Waterborne Coating, Nanchang 330013, Jiangxi, P.R. China )
Abstract ： On the occasion of the 5th anniversary of the opening of the “Waterborne Coatings " and (Across
Higher Education " columns of our journal, Journal of Jiangxi Science & Technology Normal University (Natural Science
Edition), Professor Hong Xiaoyin, a renowned master in Coating, was invited to talk about the History of Science. He shared with the academic and industry community about the two or three things during his early years of study and
research. It is hoped that when engaging in the scientific research and technology development, we as the younger generation can pay more attention to details, lay solid foundat
ion, do real learning, pursue practical performances, and truly write the achievements on the motherland. It is also hoped that the scientists majoring in science and engineering
at universities including Jiangxi Science & Technology Normal University will attach importance to the history of
science which is a bridge substract between science and humanities, inherit scientific thinking and scientific spirit, and improve the development level of science and engineering and the quality of graduate education.
Key words ： Coating; history of science; natural science; science and technology
一、治学六十余载
洪啸吟老师1938年出生于安徽歙县三阳村,
家中兄弟姊妹9人，艰难困苦玉汝于成，他通过刻 苦学习，于1957考入北京大学化学系,1963年通过
考试成为北京大学唯一的高分子专业研究生，导师
是我国高分子教育的先驱和高分子化学的开拓者 冯新德先生,1966毕业。1967年被分配到北京化工
二厂当工人,1973年调入北京化工研究院工作,
1981—1985年经我国高分子物理研究与教育的奠
收稿日期：2020-06-06 修回日期：2020-06-19 接受日期：2020-06-20
作者简介：陈帅，男，教授、本刊责任编辑，博士（后），研究方K ：水性导电涂料及其柔性和智能化薄膜电子应用研Z ；*徐景 坤（通讯作者），男，教授，博士，研究方K ：高性能导电聚合物的制备j 及在热电转换、电致变、生物传感、超级电容器等方面的应用 研究，E-mail ：*********************；*申亮（通讯作者），男，教授，博士，研究方向：水性涂料及水性涂料树脂领域的工业化开
发，Email ： ***************** *
2江西科技师范大学学报第6期
基人钱人兀先生和美国Eastman Kodak Company（柯达公司）威廉斯教授的推荐并经北京化工研究院特批，赴美国North Dakota State University（北达科他州立大学，NDSU）聚合物与涂料系开展博士后研究（因当时国内没有学位制，所以洪老师没有学位，官方也没有定位相当于某某学位。虽然国内没有授予洪老师学位，但是国外教授定为相当博士学位），合作导师Peter P.Pappas是著名的光化学专家（所著《紫外光固化》为辐射固化领域的圣经"，回国后任北京化工研究院副总工程师，1987年加盟清
华大学化学系任教授、博导、有机化学研究所所长、有机光电子与分子工程教育部重点实验室学术委员会副主任，获国务院特殊津贴，兼任中国科技大学、浙江大学、北京化工大学教授等，2004年退休。曾任亚洲辐照技术协会主席、中国辐射固化长、国涂料工、国
光学学、国然科学基
工程与材料科学部第一和第二届专家咨询委员会委、国然科学基子料学科专
长、国科工、国科工科技委员会成员等。曾获国家发明三等奖，北京市科技进步二等奖，化工部科技进步二等奖，国化学会高子基研究和，清华大学清华、
秀教师、研究生良师$
洪老师的研究为子料，
括光刻胶（光敏树脂）、涂料、感光材料，聚合物反应与方法等。曾出版4部专著，发表论文100余篇，10专，《清华大学学》、《子学》、《中国涂料》、《涂料工业》、《现代涂料与涂装》、Progress in Organic Coatings等学术期刊的编委$
二、学识广播，提携后辈
洪老师为人谦逊、行事低调，对工作充满热情，不唯论文不求显名，但在涂料行业享有盛名$他从1971年开始氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂乳胶研究，开启了国内水性涂料研究的先河$1985年回国后，几十年来奔走于学界和业界，既勤于教书育人，又积极为企业提供咨询和技术指导，为我国涂料科学和涂料工业的发展，特别是光固化技术和光刻胶、水性涂料等的发展，居功甚伟，2015年荣获“中国涂料工业百年影响力人物”，2018年荣获“改革开放四十年中国涂料影响力人物”,2019年年获“涂料工业”突出贡献奖,2020年荣获涂料协会突出贡献奖$洪老师编写了诸多涂料或高分子专业书籍和科普读物，著有《涂料化学》、《光照下的缤纷世界》、《非银感光料》、《高分子科学的今天与明天》等，译作有《高分子合&八卷$洪老师先后为北大学、清华大学、大学、国科技大学、北化工大学、上海大学、陕西科技大学等开设了涂料课程或作了系列讲座，将涂料作为一门科学介绍给了高等学校，其中基于他1986年为清华大学学生编写“涂料化学讲义”，与冯汉保教授合编的《涂料化学》自1997年今，26，行5，被国内诸多选作经典教材讲授，提供综合全面的涂料基础知识，成为涂料与高分子领域教师学生和企业技术人员重要的参考书$2004年科学出版社洪老师了作，并于2005年和2019年分别出版了第二版和第三版$
洪老师在NDSU留学期间，聆听了国际涂料界泰斗Zeno W.Wicks（蔡诺•威克斯"教授的涂料课，其所著（Organic Coatings:Science and Technology》被誉为有机涂料领域的经。1982年随着我国革开放Zeno W.Wicks教授曾三次来华讲学，学员遍布全国$洪老师曾作为Zeno W.Wicks教授的翻译，赴华北、北和讲学，并在国然科学基金委和中国涂料工业协会的下，陆续邀请了诸多国著名涂料专来华讲学，开了国内了国上涂料展的，对我国涂料科学和涂料行的展极大推作$
洪老师非年人的长，提后，几十年来，面向研究人员、青年学生、界等广泛开学或讲座，大提水和
问题，帮助在国内建立一批涂料研发机构和学科平台，为西科技师范大学化学学科的展和年人才培养、涂料方向本科班的开办!2009年"、国内首个涂料与高分子系的建立（2013年）、江西省水性涂料
2020年陈帅，徐景坤，申亮：涂料泰斗洪啸吟讲述科学史3
工程实验室的组建（2013年）、国内第二个获教育部
批准的涂料本科专业的获批（2019年）等提供了巨大
的支持，阙功至伟。如今80有余，洪老师仍坚持每年
来校，为涂料与高分子系的老师同学开办涂料培训班
（图1）、参加研究生答辩指导（图2）、支持举办“第三
届、第四届全国涂料科学与技术会议”、“面向未来的
涂料科学与技术论坛—
—纪念30年前蔡诺•威克斯
教授在中国的成功讲学国际技术交流会议”（图3）在内的国内国的涂料专业会议等，年教师和研究生本科生中间，用生动、专业、严谨的语言，普及涂料知识，热情回答大家的疑惑和问题，为江西科技师范大学涂料方向的品牌化发展付出巨大心血% 2016年，本刊《江西科技师范大学学报》（自然科学版）正式开设“水性涂料”专栏，致力于向学界业界推出水性涂料领域最新的科研成果，值此开设5周年之际，本刊特邀洪老师分享他早年为学和工作期间的3件旧史，寄望对涂料和所有自然科学领域的学界产业界提供借鉴，强调在科学研究和技术开发过程中，把握细节、掌握基础以解决实际问题的重要，性。
图1洪啸吟教授为江西科技师范大学涂料与
高分子系第十二届涂料培训班开讲（2019年）
图2洪啸吟教授（右二）与本文作者徐景坤（左三）和
申亮（右一）参加江西科技师范大学硕士研究生毕业
答辩合影（2019年）
图3洪啸吟教授（中）与本文作者陈帅（左二）和江西科技师范大学硕士研究生合影（2017年）
三、科学史之一：重视细节，严谨治学
洪老师大学，普学
国胶体与表面化学研究的开拓者和主要奠基人、化学教育的一代宗师傅鹰先生讲授。傅先生不仅向学生传授基础知识，而且非常重视培养学生严谨的学风和科学的思维。他要求开展实验不仅要仔细观察和分析，而且要清楚记录实验记录本，不求面面俱到的死板，但是必须自己能看懂并清楚每一个细节，比如，I码有多种规格，称量的时候加的是一个10+的I码，还是两个5g的I码，必须区分写清楚；购买的实验药品是从哪个厂家购买的，规格是什么必须写清楚％这些教诲让洪老师铭记于心。
1963年，洪老师在冯新德先生、蒋硕健老师指导下做毕业论文，研究了不同取代基对于苯重氮硼氟酸盐与莫尔盐（硫酸亚铁｛复盐，（NH4）2Fe（SO4）2-6H2O）氧化还原引发体系对丙烯睛聚合速度的影响，不同间、取的
响很好地符合Hammet公式,p值为0.86，成果发表在《高分子通讯泸】。但发表后蒋老师自己做这个实验，重复不出来，洪老师自己重复也没重复出来％而那国内高分子界刚发生一个某著名大学学生发表了国际期刊论文，但国外研究人员无法重复其实验，的，让洪老师
们很是紧张。但洪老师觉得自己做实验很认真了，原来成功制备的样品还都有，不应该出问题的％于是回过头来仔细检查自己的实验记录本。由于洪老师实验记录严格，在和老师详细检查每个细节后，发现前后实验只有一个地方不一样，
最初使用的分析
4江西科技师范大学学报第6期纯（AR级，又称二级试剂）莫尔盐是保定试剂厂生
产的，重结晶纯化两次后使用$而蒋老师为保证纯度，使用更好的Merck公司生产的优级纯（GR级，又称一级试剂）莫尔盐$为此，洪老师又用原来的AR级莫尔盐重结晶后做实验，重复成功$因此，问题出在了原料试剂上$为什么不一样呢？通过采用原子吸收光谱检验，发现即使经过了两次重结晶, AR级莫尔盐中也存在0.01-0.1wt.%微量的铜离子（Cu34）$于是，他们往蒋老师使用的GR级莫尔盐里为了微量铜离子，实验也重复成功了。这不仅说明已发表文章的是可信的，而且也发现了纯亚铁盐不能与苯重氮硼氟酸氧化还原引发丙烯，而微量的铜离子化一，他又做了后实验，验证了莫尔盐也
用于与重氮盐化原发
烯月青聚合反应，成果发表了第二篇《高分子通讯）［2］；后来又了莫尔盐中铜离子
应的动力学机制，表明是Cu34被Fe34还原成Cu4离子，然后Cu4离子再还原重氮盐产生自由基引发聚合，且只需要微量的Cu34离子就可以实现反应的持续进行，该成果发表了第三篇《高分子通讯:F。
第一手实验材料、过程和现象的记录，往往会科学的，是学生
验过于信的不为，
于认真撰写。实验过程中，又往往追求试剂纯度越高越好，而不深入分析思考实验现象+而轻视或忽视的代价，往往是高昂的，相关的例子层出不穷，导致了很多实验的不者学术不端现象，因此，洪老师严谨治学的态度、规范的实验记录习惯、老师们的言传身教，值得后辈们继承和学习+
四、科学史之二：重视基础，学以致用
聚氯乙烯（PVC）树脂是应用非常广泛的世界上产量最大的通用塑料之一,80%左右产量采用悬浮聚合法生产，即将作为溶剂传热介质的水、微滴状悬浮分散的氯乙烯单体、悬浮稳定剂（分散剂）如明胶、引发剂如有机过氧化物和偶氮化合物等、其他助剂等加入到带有搅拌器的反应釜中，加热升温，持续搅拌
PVC
◎n H9=CH2-----------4?-C2^
图4本文中（a）聚氯乙烯和（b）聚乙烯醇肉桂酸酯的
生产合成基本反应式
发生自由基连锁（图4"），生成PVC颗粒悬浮在水中，水洗再离心脱水干燥得到颗粒成品。洪老师在北京化工二厂当工人时，该厂当时建成了全国最大的氯乙烯和悬浮法PVC工厂，产量很大，使得塑料鞋底
、塑料桌布等产品。但出厂PVC为透明或半透明的致密硬颗粒，不易塑化加工，但生产很安全，没有发生过爆聚事故。这期间生产用水一直采用的是深井直接抽上来的自来水，后来，工厂对口支援建设阿尔巴尼亚的PVC工厂，对方提出使用离子水，水中离子质
应和聚合物质量的不利影响。因此厂里建设了软水站，采用离子交换树脂塔去除井水里的离子。但生产时发生爆聚，结块+为了解决问题，厂里对去离子水再次纯化，水了重，离子树脂塔清洗更换新的树脂，都无法解决这个问题。而爆聚问题不解决不仅导致产品不合格，而且可能导致生产事故。后来2005年该厂就因为厂区突然停电，造成聚合釜爆聚炸裂，造成生产车间大火和严重的事故。
洪老师用pH试纸检测离心步骤中产生的废水，发现用井水时产生的废水呈中性，用中性软水时呈酸性。洪老师进行了深入思考，可能氯乙烯聚合时水溶液需要加弱碱性的缓冲剂，因此建议技术员往反应体系里加缓冲剂碳酸氢钱（NH4HCO3，水溶液呈碱性），发现不仅没有爆聚，而且形貌特别好，像棉花球。该类疏松型PVC树脂孔隙多，比表面积大，容易后续吸收增塑剂进行塑化加工，且质轻易捏合，塑化温度要求更低，塑化时间更短，产生了极大的经济效益。添加适量的碱性化合物之所以会有利于聚合体系的稳定，而且没有影响树脂的性能，是因为原料明胶由氨基酸组成相同而分子量分布很宽的不同多肽分子混合组成，是两性离子化合物，对pH敏感，酸性条件下分散性会变差；氯乙烯单体带酸氯化氢；PVC和某些引发剂高温下也可能分解而产
2020年陈帅，徐景坤，申亮：涂料泰斗洪啸吟讲述科学史5
生酸性物质。这些都是不可避免的。因此聚合时若使用软水，其入料体系酸性强，容易造成爆聚结块，而北京的地下井水平时烧水明显水垢大，是硬水，里面碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)含量大，起到了缓冲剂的作用，会减弱体系的酸性，维持pH稳定，但杂质离子的存在也导致树脂质量不高，只能满足基本应用需求&后续研究也表明入料体系pH以7-8为宜，这样也可以避免高温和酸性双重作用下对装置设备，特别是不锈钢反应釜的腐蚀&
聚乙烯醇肉桂酸酯(Poly(vinylcinnamate)%是一-种负型光致抗蚀剂和电子
最广泛使用的光刻胶，其结构中肉桂酸单元保留有双键，暴露在紫外光下，会发生2+2成环反应，发生聚合叫洪老师在北京了国傢
的会的
作，其中该厂采用由聚乙烯醇与肉桂酰氯(C9H7CIO)在毗喘溶液中发生酯化反应(图4b)，聚合反应结束后再加1,4二氧六环稀释分散，再在水中沉析，干燥后制得聚乙烯醇肉桂酸酯产品。但是，聚合反应完之后，在1,4二氧六环里分散时，产生结块，合格率特别&了解这个情况后，联想到：室纯化蒸僧乙瞇溶剂时，不能蒸干，因为乙瞇遇到空气(含有02)，会氧化生成过氧化物，蒸干后蒸僧瓶中残留的过物受热能引起强烈爆炸，而1,4-二氧六环也是瞇，也存在同样的问题&同时，聚合反应釜都是不锈钢材质，存在铁离子释放的可能，又会发生氧化还原，产生自由基，导致聚乙烯醇肉桂酸酯双键在非照下就聚合，产生
结块&因此，洪老师提出往聚合反应釜中通氮气，提供充分的惰性保护环境，很快就解决了问题，出地完成了任务&我的化学化工类企，特别是中小企业，长期存在高水平人才队伍匮乏，一线技术和生产人员基础知识薄弱，或者很多高学历的研究人员拥有基础知识，但不能活学活用，缺乏从实验台到实际应用场合的衔接意识等情况，比如很多老师在指导学生时，只讲授乙瞇精制操作不能蒸干，但不提醒学生去思考和求问为什么，有的技术人员虽然知道乙瞇的过氧化行为，却不能发散思维和二氧六环联想起来。基础知识，因为显而易见，大多已经写在了书本里，不能发表论文，也不能带来，往往被忽视，但是的运用却能决生产中的实际问题，可以为企业带来技术提升，带来巨大的经济效益。洪老师利用基础知识，积极联想思考，细致入微调研解决生产技术问题的经历，敦促广大的学者、学生、技术人员等不要轻视基础知识的学习和运用，更不要“四唯”，而是要重视并活用书本，弥补理论知识和生产活动的脱节问题，真正让所学用，帮助国家产业解决实际问题、提高技术水平。
五、结语
学是是通学人的学，自然学通过讲或自然学历程，追根溯源、渗透文理、贯通古今、融汇中西，对培学、学精、学思维、
学、造学、质通识
等具有重要意义85性通过洪老师等前辈大师们分享的他们科学道路上的经历，我们不仅可以看到我国涂中国十大涂料品牌
料和高分子等领域的细节，而且能更体会到年，学学
的精、不求的意识、、后
发展提升的炽热情怀，督促自然科学领域的学界和业界重视细节，筑牢基础，真正把所学知识转化为能量力量，在大地上写下实实在在的成果&
参考文献：
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