研究开发成功五棓子塑料
1944年,徐僖在就读浙江大学化工系研究生时,曾跟随导师侯毓汾研究五棓子染料。五棓子是漆树科盐肤木的虫瘿,是我国西南川黔山区的土特产,含有的大量五棓子单宁水解后可获得3,4,5-三羟基苯甲酸。徐僖设想将3,4,5-三羟基苯甲酸通过脱羧制取1,2,3-苯三酚,用作制取塑料的原料。当时,我国石油缺乏,石油化工一片空白,市场上的塑料制品皆是“洋货”。徐僖希望从利用五棓子这一丰富的土产资源入手,逐步创建我国的塑料工业。1947年赴美留学时,他将30多公斤五棓子夹在行李中带到美国,利用美国实验室设备继续开展研究。1年后,他以理论分析和实验结果证实了自己的设想,通过1,2,3-苯三酚与糠醛的缩聚反应制得可与苯酚-甲醛塑料媲美的五棓子塑料,出色地取得了硕士学位。徐僖念念不忘创建我国的塑料工业,为了深人生产实际,掌握有关技术,回国实现他的愿望,他到纽约州诺切斯特城柯达公司精细药品车间工作了一段时间。
中华人民共和国成立初期,西南工业基础十分薄弱,塑料制品奇缺,甚至连衣服钮扣和一般家用电器的插头、插座都很难买到。1951年春,徐僖提出申请开发五棓子塑料,不到一个星期即得到西南财经委员会批准。在重庆市人民政府的支持下,徐僖在重庆大学化工系建立了一个规模较大的棓酸塑料研究小组,采用自己设计的设备和工艺流程,利用国产五棓子和一些农副产品为原料进行五棓子塑料中试研究,同时培养生产技术骨干。他和干部工人一起劳动,拉板车、抬机器、安装设备,无所不干。1952年初,中试成功,徐僖受命主持建厂工作。1953年5月3日,重庆棓酸塑料厂正式投产。这是由我国工程技术人员在西南地区自己设计、完全采用国产设备和国产原料的第一个塑料工厂。过9年的艰苦努力,徐僖终于实现了他的宿愿,在被封锁禁运的时代,为中华民族争了气。
开拓高分子材料科学新领域
材料科学研究的发展特征,一是与发展高技术的需要密切结合,二是跨学科交叉。徐僖在50年代后期即明确提出要重视力学与高分子化学两个学科交叉领域,研究高分子材料在应力作用下的化学过程和现象,为高分子材料的加工成型和改性开拓新的途径。当时国外在这一边缘领域的研究亦处于探索阶段。徐僖在这方面开展的工作,首先受到美国著名专家R.s.Porter和A.Casele 的重视,在他们的专著《Polymer stress Reaction》(Academic Press,1979)中摘录转载了徐僖60年代的全部研究成果。在长期的工作中,徐僖和他的助手采用超声波、振荡磨、高速搅拌等多种手段制得了10余种难以用一般化学方法合成、具有应用前景的新型高分子材料,并提出了许多新的论点。研究成果“超声辐照下聚合物的降解和嵌段(接枝)共聚”被公认达到了国际先进水平,获得1987年国家自然科学奖二等奖。这一成果对三次采油所需高效高分子表面活性剂的合成与应用提供了新途径。
采用共混和复合的方法开发多组分高分子材料,可以弥补单组分材料的缺陷,挖掘材料的潜在性能。在国内徐僖最早从高分子材料成型加工理论的高度,系统地研究了聚乙烯、聚丙烯、聚氧化乙烯、聚氯乙烯和丙烯酸类树脂等10余种共混体系的有关化学反应,结构形态和流变行为,提供了一系列有实用价值的理论依据。聚烯烃的世界年产量约占塑料总产量的1/3,但由于韧性较差,影响了在工程领域的使用。多年来,聚烯烃增韧成了国际高分子学术界注目的课题。通过加入弹性体可以实现增韧,但材料的强度和热变形温度会大幅度下降。徐僖采用高聚物增韧聚烯烃,能在保持材料强度基本不变和良好加工性能的基础上,使韧性提高5~20倍。这一成果引起了国内外有关专家学者的极大兴趣。
导电性是高分子材料学科的一个研究热点。近年来,徐僖借鉴结晶度对金属材料导电性能影响方面的报导,提出可以通过氢键复合降低结晶性聚电解质的结晶度,提高其导电率。他指导他的学生研究了聚氧化乙烯/聚(甲基丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸)体系的氢键复合,实现了这一设想,使材料的结晶度大幅度降低,导电率提高1~2个数量级。这项成果对推动快离子导体的发展有重要作用。
徐僖在上述高分子材料学科的前沿领域进行了卓有成效的探索,发表了数十篇研究论文,受到了有关各界的高度重视。他多次被邀请到国内外有关单位讲学,到重要学术会议作特邀报告。1990年,国家教委、国家科委共同授予他全国高等学校先进科技工作者称号。英国剑桥国际名人传记研究中心将他列为1992年国际知名人物。