畢玉(yu)遂發明的這(zhe)項專利名稱叫“無氯氟聚氨酯新型化學發泡劑”，發泡劑是生產聚氨酯泡沫材料的重要原料。

聚氨酯（PU）是最重要的六(liu)大合成材料之(zhi)一，應(ying)用領域十(shi)分廣泛，大到建筑外墻(qiang)保(bao)(bao)溫、天然氣(qi)管道保(bao)(bao)溫、汽車、高鐵(tie)、地鐵(tie)、航空、新能源、環保(bao)(bao)等(deng)產(chan)(chan)業(ye)，小到家(jia)電、家(jia)具、沙發、床墊(dian)等(deng)。資料顯示(shi)，2012年全(quan)球PU產(chan)(chan)品消費(fei)量為1870萬噸，中國(guo)消費(fei)了500萬噸，占比28.15%。

聚(ju)氨酯面世80年來，發(fa)(fa)(fa)泡劑(ji)技術一直(zhi)被西方發(fa)(fa)(fa)達(da)國(guo)家壟斷(duan)。聚(ju)氨酯泡沫(mo)材(cai)料的生產目前全(quan)部使用物(wu)理(li)發(fa)(fa)(fa)泡劑(ji)，歐(ou)美(mei)先(xian)后研發(fa)(fa)(fa)出四代(dai)(dai)(dai)(dai)聚(ju)氨酯物(wu)理(li)發(fa)(fa)(fa)泡劑(ji)：第(di)一代(dai)(dai)(dai)(dai)是(shi)(shi)(shi)(shi)氟利昂系(xi)列，第(di)二代(dai)(dai)(dai)(dai)是(shi)(shi)(shi)(shi)141B，第(di)三(san)代(dai)(dai)(dai)(dai)是(shi)(shi)(shi)(shi)HFC-245fa和HFC-365mfc，第(di)四代(dai)(dai)(dai)(dai)是(shi)(shi)(shi)(shi)LBA，環保性能一代(dai)(dai)(dai)(dai)比一代(dai)(dai)(dai)(dai)好，但(dan)使用性能卻越(yue)來越(yue)不理(li)想，且價格也越(yue)來越(yue)高。為了防火阻(zu)燃(ran)，這類物(wu)理(li)發(fa)(fa)(fa)泡劑(ji)中都含(han)有氯和氟元素，因此生產聚(ju)氨酯泡沫(mo)材(cai)料，必然會消耗(hao)大(da)量氯氟烴。

而氯(lv)氟(fu)烴對大(da)氣臭(chou)(chou)氧層具有極強的(de)破(po)(po)壞(huai)作用(yong)(yong)。在太陽C波長紫外線(xian)作用(yong)(yong)下(xia)，氯(lv)氟(fu)烴會釋放氯(lv)原子(zi)，氯(lv)原子(zi)和(he)臭(chou)(chou)氧分子(zi)發生(sheng)反應(ying)消(xiao)耗臭(chou)(chou)氧，通過(guo)連(lian)鎖(suo)反應(ying)，一個氯(lv)原子(zi)可(ke)以破(po)(po)壞(huai)千萬個臭(chou)(chou)氧分子(zi)，嚴重破(po)(po)壞(huai)臭(chou)(chou)氧層。因為氯(lv)氟(fu)烴的(de)生(sheng)產和(he)使(shi)用(yong)(yong)，全球每年增加約數(shu)十億(yi)噸二氧化碳的(de)排放當量。因此，替(ti)代和(he)淘汰氯(lv)氟(fu)烴物質對保護大(da)氣臭(chou)(chou)氧層意義重大(da)。

按照《蒙特利爾破壞臭氧層物質管制議定書》約定，世界(jie)各(ge)國(guo)將(jiang)逐步削減使用各(ge)種氯氟烴類物質，到2030年(nian)以前，世界(jie)各(ge)國(guo)將(jiang)完全禁(jin)止使用。

研究(jiu)環保安全(quan)的無氯氟(fu)聚氨(an)酯(zhi)發(fa)泡(pao)劑十分必要和(he)迫切，但(dan)這是一個難(nan)題。自拜耳公司(si)發(fa)明(ming)聚氨(an)酯(zhi)近80年(nian)來(lai)，歐(ou)美化學巨頭拜耳、杜邦、霍尼韋爾公司(si)先后研發(fa)出四代聚氨(an)酯(zhi)物理(li)發(fa)泡(pao)劑，技術(shu)和(he)市場均(jun)被其壟斷。新(xin)型發(fa)泡(pao)劑的研發(fa)之路異常艱難(nan)漫長。

畢玉遂對新(xin)型發泡(pao)劑的研(yan)究始于(yu)2003年(nian)。他們認(ren)為(wei)，基(ji)于(yu)鹵素不燃特(te)性(xing)研(yan)究發泡(pao)劑的技術(shu)思想已經到(dao)了極限，按(an)照這(zhe)樣的思維，永遠也無法擺脫氯(lv)氟(fu)烴(jing)的問(wen)題，淘汰氯(lv)氟(fu)烴(jing)必須另辟蹊徑。

挑戰難題，能行嗎？畢玉遂認為，外國人解決不(bu)了(le)的難題，中國人不(bu)一(yi)定做(zuo)不(bu)到；著(zhu)名大學(xue)做(zuo)不(bu)了(le)的事(shi)情，其他大學(xue)不(bu)一(yi)定做(zuo)不(bu)了(le)。他想試著(zhu)研(yan)究新型化學(xue)發泡(pao)劑，淘(tao)汰氯(lv)氟烴(jing)類物理發泡(pao)劑。

一(yi)開始，畢玉遂對化(hua)學(xue)發泡劑也(ye)是一(yi)無所知，在能(neng)夠查閱的數據庫中，關于聚氨酯化(hua)學(xue)發泡劑的資料一(yi)片空白。

后(hou)來(lai)經過反(fan)復分析，畢玉(yu)遂團隊確認：世界上之所以沒(mei)(mei)有(you)化(hua)學合(he)成(cheng)的(de)聚氨酯化(hua)學發(fa)(fa)泡劑，是(shi)因為(wei)沒(mei)(mei)有(you)理論支持，缺乏(fa)理論依據(ju)；突(tu)破這(zhe)一技(ji)術的(de)關鍵，就是(shi)要研究出(chu)新(xin)理論，找到新(xin)的(de)化(hua)學反(fan)應，然后(hou)設計和合(he)成(cheng)新(xin)物(wu)質，而且合(he)成(cheng)的(de)新(xin)物(wu)質能夠反(fan)應產生二(er)(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)氣體，且必須是(shi)二(er)(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)氣體。因為(wei)二(er)(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)是(shi)人類和其(qi)他動物(wu)正常代謝的(de)產物(wu)，無毒(du)，它(ta)的(de)導熱系數在所有(you)無毒(du)氣體中(zhong)也是(shi)最低的(de)。這(zhe)一研究思想(xiang)的(de)確立，為(wei)后(hou)來(lai)的(de)研發(fa)(fa)指明了方向。

最初幾年，畢玉遂團隊(dui)做(zuo)了(le)大(da)量(liang)拓荒性(xing)(xing)、探索性(xing)(xing)的研究(jiu)：分(fen)子設計，合成工(gong)藝調(diao)整，優化、再調(diao)整……就這樣(yang)，反反復復，10多(duo)萬(wan)次的實驗(yan)，一點點從(cong)不可能(neng)到可能(neng)。

因為研究的是新領域，沒(mei)有研究基礎，寫不(bu)了項目(mu)書，沒(mei)法申請科研經費，資(zi)金短(duan)缺一直是個(ge)難題。往(wang)往(wang)在(zai)研究、試驗一段時間后(hou)，沒(mei)錢買實驗材料了，畢玉遂就從家里(li)拿出積(ji)蓄，或者是通過了解(jie)這個(ge)項目(mu)價值的朋友們得到(dao)幫助(zhu)支持。

在(zai)困難中掙(zheng)(zheng)扎(zha)，在(zai)掙(zheng)(zheng)扎(zha)中堅持。2010年(nian)，畢玉遂團(tuan)隊終于獲得了(le)(le)關鍵數(shu)據，在(zai)理論和合成(cheng)技(ji)術(shu)上取得了(le)(le)重大突(tu)破，合成(cheng)出了(le)(le)最初期的化學發泡劑(ji)產(chan)品(pin)。

2011年3月，通過在(zai)華東(dong)理工大學(xue)第三方驗證和系列(lie)實驗，畢玉遂團隊取得了比較(jiao)滿意的數(shu)據。該發(fa)泡劑是目(mu)前除水(shui)以外，能(neng)反應產(chan)生(sheng)二氧化(hua)碳(tan)氣體，又(you)能(neng)用于聚氨酯發(fa)泡的有機化(hua)合物，不但綠色環(huan)保，而且成本很低(di)。

很快，項目成(cheng)功的(de)消息引起(qi)世(shi)界(jie)關注，國際上(shang)多家化學巨頭紛紛前來參觀(guan)考(kao)察，尋求合作。

2013年2月25日，聚氨(an)酯化(hua)學(xue)發(fa)泡劑(ji)項目在北京通過了技術(shu)鑒(jian)定(ding)，對(dui)外正式(shi)宣布新(xin)型聚氨(an)酯化(hua)學(xue)發(fa)泡劑(ji)研發(fa)成功。

畢(bi)玉遂十分清楚(chu)自己的研(yan)究成(cheng)果所蘊含的巨大市場價值，而對(dui)于如何(he)申報專利才(cai)能做到萬無一失，他沒有任何(he)把握。

2016年(nian)2月，出(chu)于對科(ke)研成果的(de)有效(xiao)保護(hu)和未(wei)來產業(ye)(ye)化推廣的(de)慎重考慮，山東(dong)理工大學做出(chu)了(le)一個大膽的(de)舉措——以學校的(de)名義組織撰寫了(le)《推動無氯氟聚(ju)氨酯(zhi)發泡材(cai)料產業(ye)(ye)化》的(de)建議報(bao)告(gao)，直接呈報(bao)國務(wu)院；2月17日，國務(wu)院領導在建議報(bao)告(gao)上作出(chu)批示。

2016年(nian)，由科技部、環保(bao)部、中(zhong)國石油和(he)化學聯合會(hui)、聚氨(an)酯工業協會(hui)等聯合組(zu)成的專家組(zu)，對畢玉遂(sui)團(tuan)隊(dui)的研究成果(guo)進行審查，通過審查和(he)國內外檢索后，國家知(zhi)識產權局(ju)專家確(que)認：無氯氟(fu)聚氨(an)酯化學發泡劑是一個革命性的、顛(dian)覆性的發明(ming)(ming)，是重大的理(li)論創新和(he)技術發明(ming)(ming)。

中國石化(hua)聯合會原會長李勇武調研時評價說：“你們解決了一個世界性難題。”

2016年(nian)(nian)5月，國家知(zhi)識產權(quan)局派出(chu)微觀專(zhuan)利(li)導航項目工作(zuo)組進駐學校(xiao)，指導開展國際(ji)專(zhuan)利(li)的(de)布(bu)局、撰(zhuan)寫、申請(qing)等工作(zuo)，共申請(qing)了(le)4件中國發明專(zhuan)利(li)，3件PCT國際(ji)專(zhuan)利(li)。2017年(nian)(nian)，“無氯(lv)氟聚(ju)氨(an)酯新型化學發泡劑”的(de)專(zhuan)利(li)布(bu)局完成。它徹底(di)打破(po)了(le)歐美對其他國家的(de)技術壟(long)斷。

看看從專業的角度，如何評價“無氯氟聚氨酯新型化學發泡劑”研究——

長期以(yi)來，在(zai)聚(ju)氨(an)酯(zhi)物理發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)劑的(de)(de)(de)研(yan)(yan)發(fa)(fa)(fa)(fa)方(fang)面(mian)，科學家們(men)習慣于低沸點(dian)(dian)、易氣(qi)化(hua)、采用(yong)氟(fu)氯(lv)元素阻燃的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究思路來設計分子結構(gou)，這禁錮了(le)研(yan)(yan)發(fa)(fa)(fa)(fa)人員(yuan)的(de)(de)(de)創新(xin)(xin)(xin)(xin)思想。聚(ju)氨(an)酯(zhi)新(xin)(xin)(xin)(xin)型化(hua)學發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)劑的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究徹底顛覆(fu)了(le)原有思路，它采用(yong)了(le)全新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)發(fa)(fa)(fa)(fa)思路，實現了(le)彎(wan)道(dao)超車。該研(yan)(yan)究以(yi)嶄(zhan)新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)思想和(he)(he)方(fang)法設計，合成出(chu)能與黑料發(fa)(fa)(fa)(fa)生反應產生二(er)氧化(hua)碳氣(qi)體的(de)(de)(de)新(xin)(xin)(xin)(xin)物質，新(xin)(xin)(xin)(xin)物質具有高沸點(dian)(dian)、不(bu)易氣(qi)化(hua)、生產過程(cheng)和(he)(he)分子本身均不(bu)涉及氯(lv)氟(fu)元素的(de)(de)(de)特(te)點(dian)(dian)。新(xin)(xin)(xin)(xin)物質的(de)(de)(de)合成和(he)(he)新(xin)(xin)(xin)(xin)反應的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)現為化(hua)學發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)劑的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究提供了(le)理論依據，與物理發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)劑相(xiang)比，兩者無論是(shi)發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)原理還是(shi)分子結構(gou)特(te)征(zheng)都(dou)截然不(bu)同。新(xin)(xin)(xin)(xin)型化(hua)學發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)劑為人類在(zai)聚(ju)氨(an)酯(zhi)發(fa)(fa)(fa)(fa)泡(pao)(pao)劑的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究方(fang)面(mian)開拓出(chu)一條新(xin)(xin)(xin)(xin)路徑，不(bu)僅(jin)打(da)破了(le)歐美國家在(zai)這一技術領(ling)域的(de)(de)(de)壟斷，其(qi)無與倫比的(de)(de)(de)環保性能和(he)(he)良(liang)好的(de)(de)(de)使用(yong)性能，必將世界(jie)聚(ju)氨(an)酯(zhi)工業和(he)(he)有機新(xin)(xin)(xin)(xin)材料工業的(de)(de)(de)未來發(fa)(fa)(fa)(fa)展，涉及上(shang)下游產業萬億元級(ji)的(de)(de)(de)產值。

2017年(nian)4月，由山東理(li)工大(da)(da)(da)學出面與補天新材料(liao)技(ji)術有限(xian)公司(si)簽(qian)訂(ding)了(le)專利獨占(zhan)20年(nian)的(de)許可協議（美國、加(jia)拿大(da)(da)(da)市(shi)場(chang)除外），企業需總計支(zhi)付5.2億元人民(min)幣。而根據山東理(li)工大(da)(da)(da)學的(de)政策規定，收(shou)益的(de)80%，即(ji)4億元歸項目(mu)研發團隊支(zhi)配。

統計數據顯示，2014年全球聚氨酯硬質泡沫材料需求量為570萬噸，預計2014年至2020年將以4.5%的復合年增長率上漲。發泡劑作為聚氨酯泡沫材料的生產原料之一，將擁有巨大的市場需求。未來幾年，聚氨酯發泡劑的用量將達60萬噸。

目(mu)前，中(zhong)國石油(you)和化學(xue)工業聯合(he)會(hui)已將“聚氨(an)酯新型化學(xue)發泡劑制(zhi)備(bei)技術(shu)”列(lie)為“十三五”重點突破的高端技術(shu)，山東理工大學(xue)還(huan)成立了“聚氨(an)酯新型化學(xue)發泡劑研究院(yuan)”，全力(li)推動項目(mu)成果產(chan)業化。

攻克技術難題(ti)后(hou)，畢(bi)玉(yu)遂(sui)又有了新的愿(yuan)望和方向：“在我有生之年,要(yao)加快產(chan)業化進程，讓有機聚氨酯泡(pao)沫材料中的發泡(pao)劑換成中國(guo)制(zhi)造，為(wei)我國(guo)和全世界提供最環保的產(chan)品(pin)，造福人類。”

在(zai)實(shi)驗室旁邊畢玉遂簡陋(lou)的辦公(gong)室里(li)，記者(zhe)與他談起未來聚氨酯材料市場應用(yong)的相關話題(ti)。

畢玉遂談道，總體來講，這種(zhong)材(cai)料(liao)(liao)是一種(zhong)聚氨酯泡(pao)沫材(cai)料(liao)(liao)，它(ta)的優勢很(hen)多，具(ju)有(you)(you)良好(hao)的保(bao)溫(wen)(wen)、封堵、填充等作(zuo)用。比(bi)如對(dui)建筑外墻的保(bao)溫(wen)(wen)，用作(zuo)冷庫、集裝箱的保(bao)溫(wen)(wen)，冷熱水管(guan)道包括液化天然氣管(guan)道輸送、原油管(guan)線輸送等，都(dou)要用到聚氨酯材(cai)料(liao)(liao)。有(you)(you)些(xie)領(ling)域(yu)不(bu)需(xu)要保(bao)溫(wen)(wen)，只要求用作(zuo)填充材(cai)料(liao)(liao)，有(you)(you)一定的彈性和強度就可以(yi)，應用領(ling)域(yu)十分(fen)廣(guang)泛(fan)。

而日(ri)常前來向畢玉遂咨詢請教的(de)人也(ye)絡繹不(bu)絕。比如有需要給水上(shang)游(you)艇的(de)艙體內(nei)部作(zuo)填(tian)充(chong)材料，要求輕(qing)質、防火、保溫、容易施工等；還有廢(fei)棄礦山坑道的(de)填(tian)充(chong)，也(ye)可以使用聚(ju)氨酯發泡(pao)材料。

畢玉(yu)遂(sui)特(te)別指出(chu)，聚(ju)氨酯泡沫(mo)材料有(you)一大特(te)點，就是(shi)在施工時灌進去(qu)的(de)是(shi)液(ye)體，很快(kuai)便會(hui)發(fa)泡、體積慢慢膨脹起來，最后變成固體。產品(pin)具有(you)極(ji)強的(de)可塑性，成型(xing)后跟外圍是(shi)完全吻合一體的(de)。

用作封堵(du)材(cai)(cai)料(liao)就是高分(fen)子(zi)防潮封堵(du)材(cai)(cai)料(liao)，灌體(ti)一(yi)體(ti)化，現場施工方便快(kuai)捷，不開(kai)裂(lie)，壽命不低于20年(nian)。還(huan)能(neng)制作仿木(mu)材(cai)(cai)料(liao)，可以進一(yi)步開(kai)發出密度和(he)木(mu)頭(tou)一(yi)樣的(de)材(cai)(cai)料(liao)，代替木(mu)材(cai)(cai)。

目前來看(kan)，聚(ju)氨酯泡沫材料(liao)主要還是用作(zuo)保溫和填充材料(liao)，要求(qiu)性能一般是保溫、填充、阻燃等。如果有新(xin)的需求(qiu)，畢(bi)玉遂團隊會根據(ju)需求(qiu)進(jin)一步開發(fa)新(xin)的領域，用途應該是非常(chang)廣泛(fan)的。

與(yu)補(bu)天公(gong)(gong)司(si)(si)的(de)合作中，畢(bi)玉遂團(tuan)隊(dui)負(fu)責技術(shu)服務，將(jiang)根據補(bu)天公(gong)(gong)司(si)(si)的(de)需要(yao)，在相關(guan)領域和產(chan)業進行開(kai)發研究，然后提供一個(ge)完備的(de)技術(shu)方(fang)案，從(cong)實驗室到產(chan)業化(hua)(hua)，最終(zhong)到用戶(hu)使用滿意。據了解(jie)，補(bu)天公(gong)(gong)司(si)(si)目(mu)前生產(chan)的(de)產(chan)品涉及管道、保(bao)溫(wen)(wen)材(cai)料、液化(hua)(hua)天然氣保(bao)溫(wen)(wen)，冷柜保(bao)溫(wen)(wen)、門業保(bao)溫(wen)(wen)、外墻保(bao)溫(wen)(wen)等領域。

總之，無氯氟(fu)新型(xing)聚氨酯化(hua)學(xue)發(fa)(fa)(fa)泡劑(ji)比氯氟(fu)烴物理發(fa)(fa)(fa)泡劑(ji)更加環(huan)保安全。這項(xiang)技術的核心(xin)是發(fa)(fa)(fa)泡劑(ji)，其他都是下游(you)產品(pin)。有(you)了發(fa)(fa)(fa)泡劑(ji)，可以做很多東西。

未來畢玉遂團隊(dui)將會協助補(bu)天公司一起做好產業化(hua)，把項目做好，在(zai)全世(shi)界推廣(guang)應用。據了解，補(bu)天公司已經在(zai)美國(guo)建立了分公司。