新型聚氨酯化学发泡剂可减少数十亿吨二氧化碳排放

科技新闻来源：科技日报 2018年11月15日 09:51 A-A+
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　　使用20年，付费5亿元。山东理工大学与山东淄博补天新材料技术有限公司（以下简称补天新材料）达成的无氯氟聚氨酯化学发泡剂项目专利技术独占许可协议，一度成为业界的热门话题。

　　“项目所需的建设手续全部办结完后，已于今年9月初在淄博市临淄区金山镇工业园正式奠基开工，也标志着这一发明专利大规模转化进入实施阶段。无氯氟聚氨酯化学发泡剂产业化在全球推广应用可减少数十亿吨当量二氧化碳排放，彻底改变我国聚氨酯产业发展始终被国外牵着鼻子走的尴尬局面，为中国主导未来世界发泡剂行业规则提供有力支撑。”补天新材料董事长侯永正接受记者采访时说，该项目投资6.7亿元，年产10万吨聚氨酯化学发泡剂，建成达产后可实现销售收入50亿元，利税13亿元。

　　摘掉聚氨酯产业破坏臭氧层的“紧箍咒”

　　日常生活中，无氯氟聚氨酯发泡剂的踪影无处不在：聚氨酯硬质泡沫材料广泛应用于冷藏保温、建筑节能、太阳能、汽车等产业，是一种可广泛应用于冰箱、热水器等产品的新一代绿色环保发泡剂，可替代所有含氯氟烃的物理发泡剂，其作为聚氨酯硬质泡沫材料重要生产原料之一，拥有巨大的市场需求。

　　据测算，未来几年，聚氨酯发泡剂年用量将达60万吨。长期以来，全球聚氨酯泡沫材料产业一直沿用物理发泡剂技术，虽然发达国家已研发出第四代产品，但依然未能解决破坏臭氧层、造成温室效应的难题。近年来，世界各国都在寻找含氯氟元素物理发泡剂的替代品。

　　聚氨酯面世80年来，欧美先后研发出四代聚氨酯物理发泡剂。“从第一代的氟利昂到第四代LBA等，环保性相对变好，使用性能却越来越不理想，价格也变高。”山东理工大学教授毕玉遂说，第三代发泡剂的全球变暖潜势指数（GWP）仍然很高，按照欧美的计划，2019年以前将被禁止使用；第四代发泡剂依然含有氟氯元素，本身还是氯氟烃物质，而且生产过程中无法避免卤化反应。根据《蒙特利尔议定书》约定，2030年将在全世界范围内完全禁止使用氯氟烃类物质。

　　早在2003年，毕玉遂就着手开始研发新型发泡剂，从一开始目标就很明确：研发无氯氟聚氨酯化学发泡剂，彻底淘汰氯氟烃，并尽快让科研成果实现产业化。经国家知识产权局专家组审查和国内外检索后确认：无氯氟聚氨酯化学发泡剂是颠覆性的发明，摘掉了“聚氨酯产业破坏臭氧层”的“紧箍咒”，为产业发展找到了新出路。这一成果也取得了由美国化学会认定的新物质注册号。

　　“新型聚氨酯化学发泡剂将终结欧美垄断80余年的发泡剂技术，它最大的竞争优势就是安全、绿色、环保。”毕玉遂表示，这是他和他率领的研究团队，历时13年自主发明的成果，其生产过程以及产品本身均不含氯氟元素，成果的应用将对聚氨酯泡沫材料行业彻底淘汰氯氟烃和氢氟碳物质，保护臭氧层，降低碳排放做出重大贡献。

　　专利布局支撑核心技术产业化

　　但是，成果要尽快实现产业化并非易事，需要经过小试、中试等多个环节，毕玉遂笑言，其中故事不少。

　　2012年，毕玉遂团队小试成功。在朋友的引荐下，结识了淄博正华集团董事长侯永正。观摩考察了毕玉遂的实验成果后，侯永正与毕玉遂一拍即合，正华集团投入资金支持团队进行产品的中试。中试是根据小试结果继续放大，当中试试验成功后，意味着科研成果的一只脚已经踏入产业化阶段。为此，正华集团累计投入资金3000多万元，协助毕玉遂团队建设了3000吨中试装置，经过一年多的努力，成果通过了山东省科技厅的技术鉴定。

　　其实早在2013年，正华集团和毕玉遂团队就已经决定将这项发明产业化，但2017年以前，他们却一直藏着掖着。毕玉遂说，就怕核心技术泄密，十几年的心血付之东流。我国聚氨酯产业的发展一直被国外公司牵着鼻子走，在他们设定的游戏规则中承受着畸高的价格成本，这项成果一旦为国外大公司破解，将陷入被动局面。

　　在确认无氟氯聚氨酯化学发泡剂项目属重大的理论创新和技术发明后，国家知识产权局对项目派出微观专利导航项目工作组，指导山东理工大学开展国际专利的布局、撰写、申请等工作，项目构建了完整的知识产权保护体系，核心技术保护得到了强力支撑。

　　“我们之前自己写的专利，全部加起来只有十几页，国家知识产权局工作组则帮我们写了上百页。”侯永正说，正是有了专利保护这颗定心丸，去年3月，正华集团专门为该项目成立了补天新材料技术有限公司，侯永正任董事长，并与山东理工大学正式签订了专利技术独占许可协议，授予企业20年专利独占许可使用权，补天新材料为此支付了5亿元，费用中包含了毕玉遂团队后续的技术支持和科研服务。

　　全球推广应用意义重大

　　专利高价成交，校企联姻，也意味着，中国发明的无氯氟聚氨酯化学发泡剂正式进入项目转化实施阶段。60多岁的毕玉遂更忙了。

　　他带着研发团队几乎每天奔波于学校实验室和补天新材料的工厂之间。毕玉遂表示，这个科研成果的产业化虽然已经攻克了最难的关口，但仍有大量的转化工作要做而且成果实现产业化后，还需市场推广。

　　虽然5亿元买个专利成果，但侯永正坚信，值！补天新材料立足于毕玉遂教授及团队的研发优势，凭借新型聚氨酯化学发泡剂的科研成果，开展相关产业化工作。补天新材料技术总经理刘鹿告诉记者，公司正在运行的中试装置已达到5000吨/年，将培育全国聚氨酯化学发泡剂科研开发生产基地。

　　专家表示，作为氯氟烃类物理发泡剂的替代产品，该发泡剂在全球的推广应用，将减少数十亿吨当量二氧化碳排放，环保意义重大，并且为我国提前完成对国际社会承诺的温室气体减排任务，具有巨大的政治意义、社会效益和环境效益。

　　记者手记

　　它给高价值专利转化提供了借鉴经验

　　随着科技的发展，氯氟烃化学物质大量使用，地球臭氧层受到严重破坏。如何减少氯氟烃化学物质的使用，减少温室气体排放，保护臭氧层，成为全球科学家力图攻克的难题。

　　补天新材料技术有限公司买断无氯氟聚氨酯化学发泡剂专利项目的20年独占许可使用权，并加速成果产业化，这一成果转化的过程带来了很多启示。

　　淄博市科技局局长于秀栋表示，毕玉遂科研团队着眼于实践应用，历经十余年科研攻关，经过近千次试验，成功研发出无氯氟聚氨酯化学发泡剂。这一新型聚氨酯化学发泡剂在许多领域的应用中，达到了相关标准要求，而且使用成本更低，生产过程中无三废排放，是一种绿色环保的最新型化学发泡剂，对保护臭氧层，改善地球生态环境具有重大促进作用。而补天新材料愿意出天价买断其20年独占许可使用权，体现出了企业的眼光和魄力，对弘扬企业形象、占居行业技术领先地位、保障企业的长期可持续健康发展有积极意义与作用，补天新材料的这一决策，也为世界聚氨酯产业淘汰消耗臭氧层物质的技术、减少温室气体排放找到了一条全新出路。

　　淄博市知识产权局局长王怀志表示，该专利技术项目的高价值转让及大规模投产，体现了社会对高价值专利及其助推企业发展、支撑新旧动能转换重要作用的高度认可。这一成果转化案例，将对全社会形成尊重知识产权、尊重创新的良好氛围起到积极作用，也为高价值专利的转化实施带来了可以借鉴的经验。