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孙家珍

孙家珍(高分子化学家)

孙家珍,男,汉族,1930年出生于浙江镇海,著名高分子化学家、辐射化学家。毕业于上海复旦大学。早期从事高分子合成工作。20世纪70年代起从事辐射化学研究工作,在一系列含氟聚合物辐射交联中做出国际上首创成果,研究成功一系列电力工业及军事工业用的高性能热缩材料,从而发展成长春热缩材料股份有限公司。代表作品有《乳液聚合及其历程的发展》。

个人资料

  • 中文名孙家珍
  • 国 籍中国
  • 性 别
  • 出生地浙江镇海
  • 出生日期1930年10月28日
  • 职 业理事长,编委
  • 毕业院校上海复旦大学
  • 代表作品《乳液聚合及其历程的发展》

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孙家珍详细介绍

  孙家珍的人物生平

  孙家珍1930年10月28日出生于浙江镇海。1952年从复旦大学毕业后,经国家统一分配到中国科学院长春应用研究所合成室工作。在钱保功、高国经先生领导下从事新中国合成橡胶的工业化研究。张庆余先生和他研究成功的低温丁苯橡胶氧化还原体系的化学配方,曾成功地应用于丁吡橡胶的工业生产。后来这些化学配方都转交给化工部吉林化工研究院。10年后兰州橡胶厂引进的低温丁苯橡胶的配方基本与他们研制的配方相同。在这个基础上他们开始了乳液聚合反应机理的研究。由于当时用的研究方法是测定乳胶粒总表面积的肥皂滴定法,因而和苏联Medvegev 学派的观点相似,他们认为乳液聚合的常速部分主要在乳胶粒表面进行,体系总表面积不变,反应速率亦不变。美国Harkins学派则认为胶乳中乳胶粒总数是不变的,而胶粒的大小则是变化的。所以他们认为反应是在乳胶粒中进行的。

  20年后孙家珍指导硕士生论文,在研究苯乙烯辐射乳液聚合时终于澄清了乳液聚合机理。他们先后用电镜及光散射方法测定常速部分聚苯乙烯乳胶粒粒度大小的变化及胶粒数变化情况,由于胶粒中聚苯乙烯是溶胀在苯乙烯单体中,所以胶粒数不变,胶粒的大小尺寸亦不变。电镜法测定的胶粒大小是除去溶胀单体后的聚合物颗粒,这当然是随着转化率的增加而变大的。所以过去两种观点的争论,实际是由于测定方法的差别而引起的。用更新的方法可以证明Harkins和Medvegev的观点归根结底是一致的。

  1959年高国经和孙家珍参加了氟橡胶-23(一号氟橡胶)的会战工作,由化学所、应化所及上海合成橡胶研究所组成的联合攻关课题,经过一年时间攻关完成了研制任务,这项成果1966年获国家发明奖。他是主要工作人员之一。

  1960年以后,应化所开始氟塑料-46的攻关研究,孙家珍和高国经、陈东霖等从高分子合成到性能表征及产品检测,做了全面系统工作,后在上海有机所进行扩大试验,完善了合成工艺,最后通过中科院院级鉴定并将聚合反应的化学配方和工艺移交上海有机氟材料研究所生产。这项成果获1978年全国科技大会奖。他是主要工作人员之一。

  1965年以后孙家珍又参与了研制聚氟乙烯工作。这部分工作扩大试验在浙江省化工研究所进行。由于“文革”的影响,低压聚合部分只能用作涂料。通过两次大型攻关试验,孙家珍从基础理论到工业化实践都得到了很大的煅练,使他具备了独立领导重大研究课题的能力。

  1974年初孙家珍开始独立开展辐射化学的研究工作,从大学毕业到“文化大革命”前这段时间中,他从过去带领过他工作的老师钱保功那里学到了在学术研究领域内要有不断探索创新攀登科学高峰的精神。同时从高国经那里学到了不为名利,踏踏实实地为发展民族工业执着的敬业精神。

  1973年曾出现过航空导线开裂问题,如通过辐射交联有可能很好解决开裂问题,亦是十分有价值的。结果证明了他的推断,辐射交联后,耐开裂性能大大提高。F-46 辐射交联在1962年就已经发现并做了报道,但是十多年来除了美国标准局发表了两篇文章后就再没有什么报道,他认为原因在于含氟高分子价贵量少,没有溶剂,是工作难于深入的原因,要在学术上有所创新必须要从寻找溶剂着手。通过多方寻找,终于发现氟氯油可以作为很多含氟高分子的溶剂,如氟-46、氟-30、氟-406、氟-2406等。这个发现推动了他们对含氟高分子辐射交联的研究,同时使研究处于国际领先水平。氟塑料-46辐射交联后解决了耐应力开裂问题,同时亦提高了耐辐射性能。这个发现马上受到了核工业部的重视,当时国家重点任务816工程正急需耐高温耐辐射的密封材料,当时在全国已经寻找了多年未果。

  80年代初孙家珍开始领导并参与了“六五”攻关任务“多相聚合物辐射交联热缩电缆附件的研制”。同时开展了共混聚合物体系的辐射交联的研究,“六五”攻关任务突破了外国公司的技术垄断并于1985年通过国家鉴定。为此获得了三部一委的表彰、水电部科技进步一等奖及1987年国家科技进步三等奖。他名列第四。

  孙家珍的主要研究

  应用基础研究

  在应用基础研究方面孙家珍同样获得可喜的成果。他和很多科学家都发现著名的Charlesby-Pinner关系式对某些聚合物有偏离现象,在收集和分析了文献中已发表的20多种高分子辐射交联的结果后他发现高分子链的柔顺性是决定的因素,一般Tg较高分子链比较僵硬的聚合物符合Charlesby-Pinner关系式,柔软的高分子则不符合。他把表征分子链柔顺性的β因子引入到关系式中得到新的关系通式,由于β因子是Tg的函数,因此我们可以从手册中或从实验结果得到β值,用这样β值的关系通式处理溶胶分数和辐照剂量关系可以得到较好的线性关系。修正后的关系式可应用性更理想。

  共混聚合物辐射交联研究

  在共混聚合物辐射交联研究中孙家珍还在国际上首次将辐射裂解型聚合物聚甲基丙烯酸甲酯及聚异丁烯利用与辐射交联型聚合物共混的方法在共混体系的相倒转区附近辐照可以将辐射裂解型转变为辐射交联产物,这个发现在高分子共混体系的辐射交联中是非常值得注意的,有可能发展成一新的生长点。

  孙家珍在国际上首次采用XPS方法表征高分子辐射交联的交联程度,发现含苯环的高分子可以用XPS谱中的振起峰随剂量的变化决定交联程度,在聚苯乙烯和聚砜辐射交联中都证实了这是一种比较好的方法。对于含氟高分子材料由于辐射交联过程中常伴有脱氟及脱氟化氢的过程,就使高分子中的氟碳原子比随辐射剂量有较大的变化,而由此可获得凝胶化剂量。用XPS方法表征高分子的辐射交联程度有可能表征某些尚无法找到溶剂的高分子的辐射交联反应程度。

  由于在聚合物辐射交联领域的研究工作在很多方面处于国际领先地位,因此聚合物辐射交联的研究于1991年获中国科学院自然科学二等奖。孙家珍名列第一。

  高分子辐射交联机理研究

  在高分子辐射交联机理研究方面,孙家珍总结了国际国内各方面的研究结果发现分子链比较柔软的高分子,如聚乙烯、聚甲基硅氧烷(硅橡胶)是按H型交联为主,日本科学家相马纯吉、美国科学家Silverman用固体核磁证实聚乙烯H型交联结构的存在。Charlesby用顺磁共振证实硅橡胶H型交联的存在。而他认为分子链比较僵硬的含氟高分子用XPS方法证实氟-46有T型交联结构的存在,而绿聚砜那样用顺磁共振证实在高温下辐射交联是按T型交联机理进行的。因此他认为决定辐射交联机理是T型为主还是H型为主主要取决于分子链的柔顺性。

  孙家珍的代表论著

  1 高国经,孙家珍.乳液聚合及其历程的发展.高分子通讯,1959,3:269

  2 孙家珍.高分子的结构对辐射交联反应中裂解度的影响.辐射研究与辐射工艺学报,1983,1(1):8

  3 张万喜,孙家珍,陈传正等.用XPS振起伴峰表征聚苯乙烯的辐射交联度.科学通报,1985,30(1):193

  4 张万喜,张月芳,孙家珍等.含氟聚合物交联度的XPS表征.科学通报,1985,30(17):1319

  5 孙家珍,朱相林,张月芳.含氟聚合物的辐射交联Ⅰ,氟塑料-46的辐射交联反应规律Ⅱ氟塑料-46的辐射交联反应机理.辐射研究与辐射工艺学报,1986.4(3):30;1987,5(l):12

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