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水性聚氨酯材料應用實現新突破

水性聚氨酯材料應用實現新突破

發布日期:2018-03-23 瀏覽次數:657

新華網上海5月20日電(梁鴻儒) 0.01毫米超薄安全套市場被外資品牌獨占的格局正被中國制造所攪動。20日下午,蘭州科天健康科技股份有限公司(下稱“科天健康”)在滬發布其獨立研發的厚度僅為0.01毫米和0.02毫米的兩款水性聚氨酯超薄避孕套——中川001與中川002。這是繼去年8月,科天健康國內首條水性聚氨酯超薄避孕套生產線正式投產后,相關產品的首次正式露面,此舉也意味著國產品牌在這一領域填補了國內空白。

科天健康的技術帶頭人、中國水性聚氨酯產業開拓者——安徽大學王武生教授表示,天然乳膠避孕套的正常薄度區間是0.04毫米至0.09毫米。此次科天健康發布的中川001水性聚氨酯避孕套,突破乳膠避孕套0.036毫米的極限,將“超薄”做到0.01毫米,幾近于肥皂泡的薄度。

制造難點在哪里?就在于水性聚氨酯這種高科技材料上。王武生說,聚氨酯材料是一種合成材料,具有強度高、致密性高等特點,水性聚氨酯則是將聚氨酯做成納米顆粒懸浮在水中的高分子材料,可以獲得高分子涂膜,使用過程僅有水揮發,無毒無味,安全環保。這一技術此前被廣泛作為表面修飾材料或粘合材料附著在其他材料上。

王武生介紹,1967年德國Bayer公司首次將水性聚氨酯工業化用于皮革涂飾,1978年荷蘭Stahl公司將水性聚氨酯皮革涂飾劑帶入中國,國內科技人員第一次接觸到水性聚氨酯科技與產品。80年代初,尚為安徽大學學生的他進入課題組參與了對水性聚氨酯的研究。但由于那時我國基礎化工系統不全,無法提供水性聚氨酯核心原材料,甚至用于研發的試劑也無法滿足,他們的研究進入了一種半停滯狀態。

1987年,王武生從中國科學院研究生畢業,回到安徽大學當年的課題組,接手水性聚氨酯研究。一年時間便合成出了水性聚氨酯關鍵原料DMPA,突破水性聚氨酯研究關鍵技術難題。1989年國內首家實現水性聚氨酯生產,產品用于皮革涂飾。也在那時,由中國科技大學,安徽大學以及合肥工業大學教授,博士等專家學者密切合作組成了一支中國水性聚氨酯研究的夢之隊。此后,這一技術在紡織涂層,木器涂料,真空吸塑,復膜粘合劑等眾多水性聚氨酯應用領域拓展,一直到了水性聚氨酯最具挑戰的應用領域---水性聚氨酯避孕套。

與傳統的天然乳膠安全套相比,水性聚氨酯安全套可以更薄,強度更高,而且不會過敏。同時,水性聚氨酯避孕套還具有無孔洞、致密度高的特點,也增強了避孕套的安全性,除能有效避孕外,還能夠有效阻隔HPV(人體乳頭瘤病毒)、HIV(艾滋病毒),HBV(乙肝病毒)等病毒。不過,因為缺乏相關領域的研制核心技術,國內企業只能大量生產低技術的傳統乳膠產品,這讓國內生產、研發企業集體陷入尷尬境地。

“水性聚氨酯材料大多應用于涂料和粘合劑,是依附在其他材料上,而聚氨酯避孕套是水性聚氨酯材料第一次作為本體材料使用,由于低模量高強度(軟而強)是水性聚氨酯材料的天生弱勢,水性聚氨酯避孕套的技術研發涉及到尖端的材料合成、樹脂成型等核心技術,0.01本身就是在挑戰薄膜材料厚度的極限。”王武生解釋道,水性聚氨酯材料技術是“高精尖”,而水性聚氨酯避孕套作為水性聚氨酯材料的最高挑戰,無論是在厚度還是在成型技術上都存在壁壘。

正因為此,作為中國水性聚氨酯產業開拓者之一的中川001,立項伊始就被賦予在安全套高端市場突圍的使命。結合自己30年的理論積累,20余年的產業化應用實踐,在王武生的帶領下,科天健康最終攻克0.01水性聚氨酯避孕套核心技術,成功研發并獲批上市。這一突破讓中國企業在市場上搶占到“一席之地”。

“市場上常見的天然乳膠避孕套在過敏原、厚度、亞硝胺(強致癌物)含量方面不盡如人意,尤其是天然乳膠避孕套存在直徑120納米的微孔或數千納米的裂縫,對于3000納米的精子來說可以做到有效隔阻,對42納米的乙肝病毒、50納米的人體乳頭瘤病毒、120納米的艾滋病毒隔阻效果更是差強人意。”王武生表示,國產001聚氨酯避孕套不僅性價比更高,在品質、健康、安全需求方面比肩國際。隨著中川001產品上市,市場化的成熟,參照國外市場占比,水性聚氨酯避孕套未來在國內將占據五成消費市場,銷售規模有望達到百億。

據悉,甘肅省創新型高科技企業,科天健康擁有世界第一條十萬噸級水性聚氨酯生產線、中國第一條水性聚氨酯避孕套生產線、是中國第一個獲得聚氨酯避孕套生產許可證和銷售許可證的企業與世界唯一掌握水性聚氨酯樹脂和水性聚氨酯避孕套生產雙重技術的公司。

王武生表示,水性聚氨酯作為新型高分子材料,具有非常好的生物安全性,可以在生活各個領域廣泛應用。目前,科天健康已經在水性聚氨酯醫用手術手套和超薄皮膚保護膜等高分子膜領域取得了重大技術成果。未來,科天健康將繼續堅持以科技創新為核心驅動,加快科技創新成果向生產生活應用的轉化速度,使水性高分子創新科技進入更廣泛生活領域,努力實現“科技創新,健康中國”的美好愿景。

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