全球第一爐聚醚砜酮,2023年誕生,現在賣得怎樣?
成都天順保利新材料有限責任公司(以下簡稱天順保利)總經理鄭文全表示,“幾百公斤我們能賣,幾公斤的我們也賣。公司就是讓客戶拿著產品先搞生產試驗,等試驗成功了,再批量購買。就這樣一點一點地,把市場走出來。”
不過,這個論公斤賣的新型特種工程塑料價值可不菲,一噸售價大致在30萬元左右。
這家由中國工程院院士、大連理工大學蹇錫高教授團隊作技術支撐,產品進入工業和信息化部重點新材料首批次應用示范指導目錄(2024年版)的公司,是什么來頭呢?
一項成果,打破國外壟斷
天順保利的第一批產品誕生于2023年,而產品背后的技術,一直要追溯到20年前的2003年。
二十年前,從加拿大留學歸國的蹇錫高帶領團隊以“含二氮雜萘酮聯苯結構新型聚芳醚砜酮(PPESK)及其制備法”獲得國家技術發明獎二等獎。
聚醚砜酮是一種特種工程塑料,因為機械強度高,容易加工,因此可制作成各種應用在高溫等特殊環境中的機械零部件。如汽車齒輪、飛機發動機零部件、自動洗衣機轉輪、醫療器械零部件等。
彼時,在特種工程塑料領域,另一種特種工程塑料產品聚醚醚酮(PEEK)正風頭無兩。尤其是在歐美等國家和地區,汽車等運輸機械領域、半導體制造設備領域開始推廣應用。由于特種工程塑料技術和材料被國外壟斷,在國內這一領域仍處于空白。
盡管聚醚醚酮生產技術在國外已經足夠成熟,但在留學期間,蹇錫高已經接觸到這項技術的升級理念。
由于聚醚醚酮等傳統特種工程塑料的耐熱性和溶解性呈現反向變化關系,耐熱溫度越高,溶解性越差,甚至不溶解,這導致了傳統工程塑料的應用領域受限。蹇錫高的導師提出,如果能解決兼具耐高溫和溶解性強的技術難題,那么用這種技術生產的特種工程塑料將有更廣的應用領域。
“兼具耐熱性和溶解性的特種工程塑料,它的狀態不再受限。不僅可以制作成成型的機械零部件,還可以溶解在液體里,像水一樣附著在機械上。”鄭文全解釋。“就像孫猴子一樣‘七十二變’。”
回國后,蹇錫高帶領團隊從分子結構設計出發,引入二氮雜萘酮聯苯結構,并通過工藝技術攻關,成功研制出耐高溫可溶解的特種工程塑料,以“彎道超車”的方式打破了西方國家的長期壟斷。
同一時間,中國特種工程塑料市場規模不斷擴大。有數據顯示,2023年國內市場規模已增長至約140億元,復合年增長率超過18%。盡管如此,但自給率仍然較低。數據顯示,2021年中國特種工程塑料整體自給率僅為36%。
這片廣闊的藍海正等著膽識過人者搏擊沖鋒。
一次“聊天”,成就跨越千里的“牽手”
與天順保利一墻之隔,大連理工大學成都研究院坐落于此。成立于2018年的研究院,是大連理工大學與彭州市政府、成都石油化學工業園區共建的新型研發機構,致力于解決高校科研成果到企業規模化生產“最后一公里”。
天順保利的誕生,正是源于研究院副院長向東回學校收集成果轉化意向,與蹇錫高的一次偶然的“聊天”。“市場有潛力,蹇院士有成果,我們有平臺,地方政府肯支持,可以說是一拍即合。”大連理工大學成都研究院綜合辦公室主任魏巍說。
但這張談判“四方桌”上,三方已到,還缺一個關鍵角色——將成果轉化為產品的生產企業。
遠在千里之外的四川,老牌化工原料及產品生產企業瀘天化(集團)有限責任公司被邀請“上桌”。2019年12月26日,瀘天化集團代表飛到大連,當天便簽訂了合作框架協議。2020年11月,天順保利開工建設。
2023年2月2日,天順保利迎來第一次投料試車。這一次試車如果成功,將是全國乃至全球第一爐聚醚砜酮,整個公司既期待又緊張。
一個多月后的3月5日,第一批產品出爐,大家的心還沒有放下,還要等待產品檢驗結果。兩天后,檢驗結果被送到鄭文全手中。
“分子量分布指數太高,產品穩定性不夠。環丁砜等雜質含量太高,產品純度不行。流動性差,下游生產型材、注塑、模壓的客戶根本用不了。”鄭文全說,“這個結果其實也在意料之內,畢竟是國際首創,沒有經驗可循。”
只有接著改進工藝,公司技術團隊開始一個個問題攻關。為了降低分子量分布,技術團隊開發了新的溶劑體系,使得分子量和分子量分布這兩個重要參數更易于控制,分子量分布參數從原來的2.0降低到1.3以下,大大提高了產品穩定性。
同時,技術團隊優化了純化方式,使環丁砜等雜質含量從原來的1.5%降低到0.1%—0.3%。此外,通過調整產品分子結構、分子量和其他高分子材料共混等方式,解決了產品流動性差不能擠出、注塑的問題。
一場“合謀”,產品市場逐步擴大
按照設計,聚醚砜酮的應用場景十分廣泛。既可在航空航天、電子、生物醫用材料等這樣的高精尖領域應用,也可在家用電器如不粘鍋等生活場景下使用,可謂“上得廳堂下得廚房”。
然而,就是這樣一個“六邊形戰士”,卻險些在打通市場這一關“卡住了”。
“就目前來看,全球的特種工程塑料還是以聚醚醚酮為主,在國外市場占有率能達到50%,國內也有25%。畢竟聚醚醚酮已經誕生20多年,而聚醚砜酮只能算是‘小嬰兒’。”鄭文全說。
對于這樣一個剛誕生不久的產品,下游企業并不清楚優勢在哪里。生產企業也拿不到使用反饋,更談不上改進產品。
這就意味著,天順保利的產品市場化,就是與客戶的一場“合謀”。“現在,我們賣給客戶的大多是試驗產品。幾百公斤我們能賣,幾公斤的我們也賣,相當于半賣半送。”鄭文全說。公司就是讓客戶拿著產品先搞生產試驗,等試驗成功了,再批量購買。“就這樣一點一點地,把市場走出來。”
如今,天順保利最成熟的一批客戶來自耐高溫重防腐涂料生產領域。而航空航天預浸料、功能性膜材料、氫瓶等下游高端制造業正在布局中。
尤其是在航空航天領域,利用新型工程塑料可溶解性和碳纖維復合制作預浸帶,熱壓成型制成板材,可以實現層間剪切強度大于100MPa,板材彎曲強度達2145MPa,填補了國內空白。現在,天順保利與成飛、商飛等已有合作意向。
“以后,我介紹產品的時候可以用‘上天入地’來形容了。”12月18日,鄭文全表示,有西安的客戶已經和公司確定了合作意向,2025年將逐步實現在地下深井抽油管涂層、家電薄板涂層、不粘鍋涂層等領域的應用。
資料來源:四川在線
(轉自:新材料研習社)
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