本次大赛是由平顶山市人民政府主办,中国平煤神马集团支持,平顶山市科学技术局、平顶山高新区管委会、平顶山尼龙新材料产业集聚区管委会共同承办的创新创业赛事,本次大赛深入尼龙新材料产业生态建设,围绕全产业链生态圈,特邀产业链上下游基础产品研发和工艺改进等先进技术,以及致力于尼龙产业数字化升级、绿色发展的项目报名参赛。

以下为本次活动中第三组团队津出新材料的精彩演讲内容,由云现场整理。

 

津出新材料:我们公司之前的技术经验也开发了一些功能塑料以及塑胶管道等等,19年大概半年我们营收接近500万,投资了200多万到研发,我们买了一些设备等等。看这个项目背景主要针对导热塑料,现在随着一些电子产品的越做越小以及LED光源越做越大,到2023年全球导热塑料的市场规模可以480亿元,年复合增长率也可以达到40%左右。尼龙应用也非常广,如果进行一个导热的功能型改性,将是应用领域拓展的很好的途径。但是我们了解到目惨导热怎么改善,主要是通过添加大剂量的氮化硼进行导热性能提升,我们想能不能在不改变力学性能情况下增加导热性能?

我们就考虑到采用纳米材料进行改性,我们这个项目主要从石墨粉出发,利用石墨烯的高导热性能做尼龙高导热的产业,从而进行下游的应用拓展,目前的话我们也属于产业化的进程中,首先来看第一块我们从石墨粉做石墨烯凷,做氧化结合还原剂共同插层氧化始末,原位生成膨化剂,利用这个技术我们可以实现石墨烯纳米片的生成。我们经过试验之后放大,现在的话已经调试成功100升。第二阶段我们一开始采用熔融共混,石墨烯在聚合物当中直接加入是分散不均匀的,就可以看到有聚集,这个势必会影响最后材料的一个力学性能,所以这个很难实现分散,这个是不合适的。我们后面就想能不能通过原位聚合,己内酰胺,在熔融的过程当中进行混合,通过掺杂不同的石墨烯片,主要石墨烯纳米片在聚合过程当中相当于外来物,组织转移,就会有一个劣势,但是就算分子量没有上去,但是力学性能是有提高的,能够保证最后尼龙的性能。针对分子量这块我们采用后端进一步的稀释,也就是说我们将努力按不同努力进行比例稀释,最后做成尼龙料。

从右边的图可以看到通过这样的一个方法,可以实现石墨烯纳米片在聚合物当中的一个均匀分散,因为我们知道尼龙6它这个导热原理主要通过分子生成,主要是传导主导,会被里面的不完整阻碍掉,通过掺杂石墨烯,能够促进这样的导热网络的建立,能够实现大幅度的,一旦跨过了阈值就能够大幅度的飞跃提升,这是纳米材料的一个特性。

通过我们小试,这是我们中试装置,现在的话,现在也可以日产量50千克的。这个是报告可以看到导热系数可以达到3.8,尼龙大概只有零点二几,相比尼龙材料的话,拉伸强度可以提高40多,通过工艺优化导热系数可以做到4.8W,这个是我们在前期建立的第一条生产线,我们团队的话主要是来自中科院研究院在福建的一个科研机构,项目负责人主要是我,我们团队也有一些其他的做复合材料和聚合物的一些博士,同时我们也请我们硕士生导师以及博士生导师做我们公司的技术顾问,希望他们专业知识能够为公司快速发展提供助力。

这个是我们在前期研发过程当中积累的一些发明专利,目前逐步在转化到公司过程当中,也是后期应该会希望我们科学院也会占一定的股份到我们公司来。这个是我们公司成立之后申请的一些发明专利,我们这个项目预计是投资2000万,目前大概投了1000万左右,也有一些购买设备以及原材料等等,这个是我们准备购置的一些设备,我们算了一下大概产量在252吨每年的话,可以达到盈亏平衡,这是我们简单的财务预测。

我的路演就到这边,谢谢各位评委。

主持人:感谢我们选手,请移步舞台中央,接下来是提问环节。

曹尔宁:你们是准备自己生产销售,还是准备进入尼龙改性领域。

津出新材料:我们现在是想做销售,下一步也想做制品角度,我们了解LED背板这块销售还是很大的。

曹尔宁:你们首次融资主要是拓展生产线?

津出新材料:对,我们第一步做这个。

时雪松:我看你们石墨烯的新工艺生产量比较小,放大工艺会不会有难度?

津出新材料:我们原位聚合已经放大到生产线了。

时雪松:你们用到一些耐高温尼龙上有没有做过测试?

津出新材料:我们还没有,我们可以用到导热导电这块,因为石墨烯并不是通过加热填料就可以改性的,尼龙6的耐高温就不太太适合,一般用尼龙6或者9替,谢谢。

张为民:这个石墨烯的这个放大有考虑吗?因为我看你们是自己发明专利的。

津出新材料:这个我们目前就是在中试做完了,在产业化生产。

张为民:最终能出售石墨烯吗?

津出新材料:石墨烯纳米片,我们把这个重点突破之后我们也会考虑的。

俞昊:你们做导热的话添加量多少?

津出新材料:大概1.5左右。

俞昊:第二个问题你们石墨烯是还原的?

津出新材料:加热还原的。

俞昊:你们测过聚合前聚合后大概层数是多少?

津出新材料:我们做出来大概是5层到8层左右。

俞昊:现在做这个方向特别多,我知道的至少有6个子团队在做这个方面的,你们相对他们的技术优势在哪里?

津出新材料:一个从石墨粉到石墨烯纳米片这块的话,他们可能做的是往原位聚合在做,但是我们前端是我们技术主要是大批量,一个是成本比较低。

俞昊:你们化学法做还原石墨烯的话,污水处理成本的控制能不能此简单介绍一下?

津出新材料:我们目前的话高氧化物可以一个回收再利用这样的过程。

俞昊:还有一个问题,就是现在有一些新的发展方向,就是做石墨烯涂层解决导热的问题,有些行业已经应用了,他们的技术相对于你集体当中整体的改性所使用的石墨烯用量比较小,成本比你的工艺路线也成本小,你们这个技术有什么优势?

津出新材料:我觉得这个主要是塑料的本体改性会比较均,如果我们只是做到散热材料的话,如果需求不止是表面的,本体会更均匀一些。我们成本目前算下来大概比纯的尼龙切片会比它高20%的成本。

主持人:我们看一下五位评委老师是否还有其他问题?请5位老师现场打分。得分是余道孔88分,曹尔宁是85分,时雪松是86分,俞昊是85分,张为民是90分,平均分是86.8分。