山東理工大學新型發泡劑技術雖“賣出”高價,走向市場卻仍難度不小

科技成果從實驗室到最終產業化究竟還有多遠?

2017年05月23日14:30  來源:人民網-人民日報
 
原標題:從成果到產品有多遠(解碼·科技成果轉化)

  這幾天,山東理工大學教授畢玉遂正帶著團隊奔波於實驗室和工廠之間,用他的話說,這個科研成果的產業化雖然已經攻克了最難的關口,但仍有大量工作要做。

  前段時間,補天新材料技術有限公司以5億元的價格,獲得畢玉遂團隊研發的無氯氟聚氨酯化學發泡劑20年專利獨佔許可使用權(美國、加拿大市場除外),創造了山東省專利獨佔許可使用費額度的最高紀錄,額度之高在全國也很少見。

  專利已經高價“賣出”,60多歲的畢教授怎麼更忙了?和很多人的想象不同,一項科技成果,從實驗室到最終產業化、大規模推廣應用還有很長的路要走。在科技成果轉化的過程中需要邁過哪些坎,又有哪些雷區?

  研發

  新型發泡劑徹底淘汰氯氟烴,是重大創新和發明

  說起聚氨酯發泡劑,可能大部分人都對這個滿是化學味的專業稱呼興致缺缺,但如果說起氟利昂這個大氣臭氧層殺手,恐怕很多人都聞之色變。其實,氟利昂作為一類化學物質的泛稱,不隻用於冰箱空調的制冷,聚氨酯工業也是重要的應用領域。

  聚氨酯泡沫材料,也就是使用發泡劑后產生的產品,和我們的生活息息相關,沙發家具、枕頭、玩具、服裝和隔音內襯、冰箱、建筑物外牆保溫、屋面防水保溫一體化、冷庫保溫隔熱、建筑板材、冷藏車、液化天然氣長距離的管道輸送等用的都是聚氨酯泡沫。而生產聚氨酯泡沫材料的重要原料就是發泡劑。

  聚氨酯面世80年來,歐美先后研發出四代聚氨酯物理發泡劑。“從第一代的氟利昂到第四代LBA等,環保性相對變好,使用性能卻越來越不理想,價格也變高。”畢玉遂說,第三代發泡劑的GWP(全球變暖潛勢指數)仍然很高,按照歐美的計劃,2019年以前將被禁止使用,第四代發泡劑依然含有氟氯元素, 本身還是氯氟烴物質,而且生產過程中無法避免鹵化反應。根據《蒙特利爾議定書》約定,2030年將在全世界范圍內完全禁止使用氯氟烴類物質。

  2003年,畢玉遂著手研發新型發泡劑,從一開始目標就很明確:研發新型發泡劑,就是要徹底淘汰氯氟烴,研究成果也要真正落地,實現產業化。

  但創新談何容易,畢玉遂團隊通過十余年的努力,終於在2011年發明了無氯氟聚氨酯化學發泡劑,該發泡劑分子本身不含任何鹵素元素(指氟、氯等鹵族元素),生產過程也不涉及鹵化反應,又能滿足聚氨酯泡沫的性能要求,市場空間巨大。2016年5月,經國家知識產權局專家組審查和國內外檢索后確認:無氯氟聚氨酯化學發泡劑是顛覆性的發明,是重大的理論創新和技術發明。

  落地

  經過小試、中試等多個環節,產業化后還需市場推廣

  畢玉遂團隊核心成員畢戈華介紹,一項科技成果從實驗室到產業化,中間包括了小試、中試等多個環節,每個環節都需要克服不同的技術難題。其中,小試指的是在實驗室結果的基礎上,將實驗規模擴大,如5到10倍,進行驗証。隻有過了這一步,科研成果才算是有了產業化的前提條件。

  2012年,畢玉遂團隊小試成功。隨后在朋友的引薦下,結識了淄博正華集團董事長侯永正。正華集團是一家生產有機過氧化物的高新技術企業,在這一領域已經做到同行業領先,公司的發展急需新的增長點。

  觀摩考察了畢玉遂的實驗成果后,侯永正與畢玉遂一拍即合,投入資金支持團隊進行產品的中試。中試是根據小試結果繼續放大,當中試試驗成功后,意味著科研成果的一隻腳已經踏入產業化階段。為此,正華集團累計投入資金3000多萬元,協助畢玉遂團隊建設了3000噸中試裝置,經過一年多的努力, 2013年2月通過了山東省科技廳的技術鑒定。

  畢戈華介紹,對於化學實驗,小范圍和大范圍的化學反應之間有很大差距,以熱傳導為例,小試中一個微不足道的誤差,到了中試階段,就會以幾何倍數放大,甚至變得非常危險。中試階段,團隊和公司工程師之間需要反復協調溝通,不斷微調投料比例,反復試驗。

  雖然對科研成果有信心,但對於企業來說,投資風險不可避免。正華集團綜合辦公室主任孟凡威介紹,無氯氟聚氨酯化學發泡劑並不是公司投資的第一個高科技項目,此前公司曾經看好、投產過多個項目,但效果並不盡如人意。“這種情況,即使最終成功,也可能早已錯過了產業布局的戰略機遇期。”孟凡威說。

  畢戈華說,從中試開始,科研人員就開始面臨完全不同的攻關課題。僅僅做出實驗結果是不夠的,還要綜合考慮成本、產能、合格率、安全性等多種因素。因此,5億元的專利費用中包含了畢玉遂團隊后續的技術支持和科研服務,畢玉遂仍有大量工作要做。

  即使成功產業化,新型聚氨酯化學發泡劑的市場推廣依然要闖過不少難關。在畢玉遂看來,使用氟利昂作為發泡劑,一噸隻需幾千塊錢,成本低性能好,因對環境的巨大破壞而被禁用,但國內仍有廠家在偷偷使用。第三代、第四代發泡劑存在價格高,使用不便等不足。他們的推廣不僅是市場行為,更有政府和法規力量的推動。他建議,應利用我們目前所掌握的技術和專利優勢,借助《蒙特利爾議定書》《巴黎協定》的約定,將產品推向國際市場。

  保護

  需進一步強化專利布局,在全球范圍實現最大保護

  其實早在2013年,正華集團和畢玉遂就已經決定將這項發明產業化,但2017年以前卻一直藏著掖著。

  “就怕核心技術泄密,十幾年的心血付之東流。”畢玉遂說,我國聚氨酯產業的發展一直被國外公司牽著鼻子走,在他們設定的游戲規則中承受著畸高的價格成本。這項成果一旦為國外大公司破解,將陷入被動局面。

  2013年中試成功后,正華集團和畢玉遂團隊開始嘗試產業化,但也都是悄悄進行,和下游企業合作開發產品、演示新型發泡劑效果,也都有專人在旁,防止泄密。為了更好地保護發明專利,畢玉遂申請了相關專利,但心裡卻並不踏實,“國外公司在逆向研發、專利布局方面的能力太強了,不得不防。”

  2016年4月,由國家知識產權局張宏副司長帶隊的調研組來到山東理工大學,就發現了不少知識產權保護上的問題。

  “一是申請的專利數量不足,尤其是質量不高,保護范圍小,舉証難度大,維權困難。二是現有的專利布局很不完善,容易規避,對上下游產品技術都沒有專利保護。專家建議,急需進一步強化專利布局,在保護主題方面進一步擴大﹔同時,應盡快申請PCT(專利合作協定,專利領域的一項國際合作條約)專利,從而在全球范圍內實現最大保護。”淄博市知識產權局相關負責人介紹。

  “我們之前自己寫的專利,全部加起來隻有十幾頁,國家知識產權局工作組則寫了上百頁。”畢戈華說。

  正是有了專利保護這顆定心丸,2017年2月,正華集團專門為該項目成立的補天新材料技術有限公司,與山東理工大學正式簽訂了專利技術獨佔許可協議。下一步將投資6.7億元,建設年產10萬噸聚氨酯化學發泡劑項目。

  對於畢玉遂來說,除了發泡劑,他的這項發明還涉及一大類新的化學物質和相關反應,基於這一發明的反應原理將衍生出數百種新物質、新產品、新技術的誕生,他希望,能在學校建立起一個國家級的研發平台,推動更多成果的轉化。(記者 肖家鑫)

(責編:王瑩(實習生)、姚欣雨)