一份普通的塑料泡沫原料在一位副教授手里能變成什么樣?
位于寧波國家高新區(qū)(新材料科技城)的寧波致微新材料科技有限公司(甬股交掛牌代碼:780825)創(chuàng)始人包錦標展示了一塊白色泡沫板。這塊薄薄的泡沫板上看起來十分平整,并沒有普通塑料泡沫揮之不去的塑料味,任憑扭曲對折,很快就恢復了原狀。
這就是致微新材料的王牌產(chǎn)品——聚合物輕量化微孔材料。
近年來,在新材料領域,輕量化材料越來越得到人們的青睞。聚合物輕量化微孔材料因為絕熱、隔音、絕緣、緩沖以及優(yōu)異的機械性能,不斷被應用在新興領域。“盡管肉眼看上去與我們平常見到的泡沫塑料沒什么兩樣,但是它的強度和韌性卻大大增強,這種可回收的聚合物發(fā)泡材料目前已成為泡沫塑料家族中的’新寵’。”包錦標介紹說。
國際領先的超臨界微孔發(fā)泡技術
聚合物輕量化微孔材料究竟是什么?
據(jù)包錦標介紹,聚合物輕量化微孔材料就是利用超臨界流體發(fā)泡技術制備而成的,也恰恰是因為與普通泡沫塑料的發(fā)泡技術不同,才造就了這款材料。
“目前市面上普通的泡沫塑料采用的多是化學發(fā)泡技術。”為了方便理解,包錦標特意舉了個例子,他說,化學發(fā)泡技術就像是利用小蘇打發(fā)酵饅頭,將小蘇打摻進揉好的面粉團子里,一起進入蒸籠,在高溫的作用下,小蘇打會分解形成氣體,饅頭會因此膨脹,變得蓬松柔軟。
同理,化學發(fā)泡技術就是利用化學方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡:對加入塑料中的化學發(fā)泡劑進行加熱使之分解釋放出氣體而發(fā)泡,或是利用各塑料組分之間相互發(fā)生化學反應釋放出的氣體而發(fā)泡。化學發(fā)泡的塑料往往會殘留一些化學發(fā)泡劑,不僅不環(huán)保,還容易產(chǎn)生化學揮發(fā),塑料味揮之不去。
為了克服化學發(fā)泡存在的問題,包錦標另辟蹊徑,選擇用物理發(fā)泡技術來處理塑料原料。
“物理發(fā)泡,簡單地講,就是利用物理的方法來使塑料發(fā)泡。一般有三種方法:一種是先將惰性氣體在壓力下溶于塑料熔體或糊狀物中,再經(jīng)過減壓釋放出氣體,從而在塑料中形成氣孔而發(fā)泡;另一種是通過對溶入聚合物熔體中的低沸點液體進行蒸發(fā)使之汽化而發(fā)泡;還有在塑料中添加空心球而形成發(fā)泡體而發(fā)泡等。”包錦標說,致微新材料選擇的就是第一種。
經(jīng)過物理發(fā)泡劑發(fā)泡后的塑料無化學殘余物,但是制備時需要專用的注塑機以及輔助設備,還要尋找適合的聚合物配方,技術難度很大。
但致微新科技成功實現(xiàn)了該技術的工業(yè)化生產(chǎn),在國際上處于領先地位。由此生產(chǎn)出來的聚合物輕量化微孔材料非常環(huán)保,無毒、無味、無化學殘留,更是讓發(fā)泡塑料表面和內(nèi)部的孔洞大小控制在納米級別還可以通過配方和工藝調(diào)控材料的強度、韌性和密度,既可以得到高強度輕量化材料,也可以實現(xiàn)高回彈高韌性的緩沖材料。
這款材料的應用領域也非常廣泛,可用于汽車內(nèi)飾材料、動力電池組緩沖墊片材料、音響振膜材料、高端包裝材料、飛機模型、沖浪板和滑雪板等體育休閑用品材料,以及冷鏈運輸可折疊保溫材料等領域,目前已進入寧德時代、TCL和四川長虹等幾家大公司的供應商體系。
從“象牙塔”到生產(chǎn)線,再到1億“小目標”
在創(chuàng)業(yè)前,包錦標還是一位在寧波大學材料學專業(yè)授課的副教授、研究生導師。
2012年,包錦標獲得法國洛林大學和華東理工大學雙博士學位,研究的主要領域正是聚合物輕量化微孔材料的加工與成型技術。隨后他就進入寧大,并于2017年在理論上實現(xiàn)了超臨界微孔發(fā)泡技術。而當時在全球擁有這項技術的,僅有英國的ZOTEFOAM和日本的JSP等寥寥幾家公司。
“當時能實現(xiàn)這個技術產(chǎn)業(yè)化的公司寥寥無幾,我覺得自己能實現(xiàn)該技術的產(chǎn)業(yè)化,同時又想為整個發(fā)泡材料產(chǎn)業(yè)的革新出一份力,所以就一腔熱血,選擇離職創(chuàng)業(yè)。”包錦標回憶說,周圍的大多數(shù)人勸我選擇技術轉(zhuǎn)讓,畢竟高校教師是個“金飯碗”,而且在高校里研發(fā)和企業(yè)產(chǎn)業(yè)化之間有很大差距,尤其在工程上需要實現(xiàn)幾萬倍的放大,這并不容易。
2017年,寧波致微新材料科技有限公司在高新區(qū)(新材料科技城)成立并落戶,包錦標帶著寧波大學研究團隊經(jīng)過兩年的技術攻關,終于在2年后實現(xiàn)聚合物超臨界微孔發(fā)泡技術國產(chǎn)化,并將第一款產(chǎn)品投放市場:聚丙烯微孔發(fā)泡材料。
但是,令人始料不及的是,產(chǎn)品在推廣中面臨了曲高和寡的處境。
“當時普通的泡沫塑料價格是幾百元每立方,而聚丙烯輕量化微孔材料的定價是普通材料的十倍以上。由于我們對市場認識還不夠,只考慮到要實現(xiàn)技術領先、產(chǎn)品先進,自信滿滿地以為有好的產(chǎn)品就一定會有好的市場,沒曾想每次推廣產(chǎn)品前都要很細致地告訴客戶這個產(chǎn)品究竟是什么,為什么定價這么高。”包錦標說,那時候他才發(fā)現(xiàn),從科研人員轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)業(yè)者,不僅僅是身份的轉(zhuǎn)變,更重要的是思路的轉(zhuǎn)變。
此后,包錦標他開始對不同的行業(yè)、同類的產(chǎn)品進行分析,從中尋求合適的定價,開拓更多的應用領域。在技術不斷提升的同時,致微新材料還會依照不同的客戶細化出不同系列的產(chǎn)品,逐漸摸索出一條適合自己的發(fā)展路子,為客戶提供定制化的服務,解決痛點、實現(xiàn)共贏。
包錦標表示,致微新材料最大的優(yōu)勢就是可以按照客戶需求優(yōu)化和升級產(chǎn)品配方,為他們提供高性價比的材料,幫助他們解決難題。
“去年的一個展會上,有個客戶想尋找用于防彈衣的結構芯材,就找到了我們,我們根據(jù)需要,提高了材料的強度和韌性。經(jīng)過6個月的項目合作,該材料成功通過實彈打靶測試,順利成為新一代的防彈衣結構材料。”包錦標說。
去年,致微新材料憑借著2條生產(chǎn)線,實現(xiàn)營業(yè)額近2000萬元。今年年底前,公司將繼續(xù)投入4條生產(chǎn)線來擴大產(chǎn)能,實現(xiàn)營業(yè)額翻番。“到后年,致微新材料的營業(yè)額仍會翻番,實現(xiàn)1億元的’小目標’。”包錦標信心滿滿。