先来看一张图:
如果你以为这是普通的清洁海绵?不,它的名字叫神奇绵,魔术擦。
日常生活中,它可是个非常实用的东西,只要稍微沾上水,无需清洁剂,就能擦掉玻璃、陶瓷、漆器、不锈钢表面经年累积的污渍和尘垢。之所以能有这样的清洁作用,还得益于它特殊的材质和结构。
魔术擦的通用名称叫做密胺海绵,“密胺”指的是密胺树脂,是三聚氰胺和甲醛分子聚合在一起的产物(虽然是两个听起来不太妙的名字,不过这个聚合物是无毒的),这种热固性聚合物热固性聚合物经过一系列复杂的发泡工艺成型,得到的密胺泡沫内部开孔率高达99%。这些纤细的三维网状结构在海绵切面形成无数个肉眼看不到的凸起,当用它擦拭物体表面时,这些小凸起能起到打磨的作用——就像是很细的砂纸一样,从而将污渍和尘垢打磨干净。
但其实呢,密胺海绵的作用远不止清洁,与普通的泡沫相比,它具有极高的吸音性、阻燃性、隔热性、耐热耐寒性以及良好的二次加工性,属于最轻质的泡沫品种之一,被广泛应用于轨道交通、航天航空、建筑建材等领域。这款高分子材料最开始由国外进口,被国内知晓并关注的时间大概在2008年左右,彼时高铁开始兴起,鸟巢等国家大型体育馆也陆续建立,基本都运用到了这款材料,以达到更好的吸音、隔热。逐渐地,国内一批企业也开始纷纷试水研发,今天我们要给大家介绍的郑州峰泰纳米材料有限公司(以下“峰泰)就是其中之一,披荆斩棘,大浪淘沙,终成密胺泡绵领域里中的寥寥数几。
工艺流程
(1)阶段一:混合乳化:将密胺发泡树脂粉等原料计量后入原料混合器混合,经计量输送到连续螺杆加热器进行加热,并送至乳化机进行高速乳化;
(2)阶段二:微波发泡:将得到的乳化液经管道及布料系统入高效微波发泡炉,采用微波辐射的方式形成低密度泡沫体;
(3)阶段三:成品加工:待泡沫体冷却后进行裁切、包装,形成泡绵半成品。
这一工艺流程看似简单,但涉及的技术工艺却相当复杂,最难的是微波发泡阶段。这也是国内直到2014年以前还未能有一家企业试水成功的原因。
“原理就好比用家用微波炉来做面包,将和好的面团放在微波里,主要有两个难题:一是酵母也就是发泡剂、助剂的配方是否合适;二是如何控制‘面团’均匀受热,还要考虑到工业微波的巨大体积,就像一个一二十平方米的小房子,需要持续不断地进行投料,很难实现均匀受热,并且一旦时间、温度、湿度、配方任何一个环节出现微小的波动或者误差,就会导致发泡失败。”峰泰的创始人兼总监理李洋表示。
数年磨砺宝剑成
2014年,李洋从英国伦敦大学硕士毕业后回国成立了峰泰,专注开展密胺泡沫的研发。最开始的研发都在实验室中进行,出来的产品质量也很好,但在平移到工业化生产线上时,投入了大量的物流、精力,结果却是一次次被现实打脸,就是无法产出合规的成品。
终于,转机出现在了2017年。
“我们分析了大量历史数据,对原料配方比例经过多次的调整,对设备进行改进,对工艺进行优化,探索了生产不同阶段适宜的温度、湿度、速率等参数指标,一步步积累经验”,李总回忆道,“这年年底,我们终于能稳定产出成品。”
自此,峰泰亦开始了一路高歌猛进的势头:
2018年,经过又一次技术改造完成,峰泰纳米成品率提高到65%左右,达到了盈亏平衡点;2020年4月,获得深圳上市公司麦格米特A轮投资入股;
同年底,峰泰纳米拿下AS9100D民用航空航天质量管理体系认证。
如今,峰泰在国内的密胺泡沫市场占有率达到40%。产品运用于中国十四化建风洞工程、特斯拉充电桩、高铁主机厂、北京大学体育馆、广州万达广场等,还成功用于国家载人航天空间站(天和号)项目以及某型号大推力火箭整流罩内衬,成为航天五院和航天一院的供应商。在国外市场也收获颇丰,公司在西班牙、法国、以色列、比利时等国家设立了代理处,海外订单占比达30%。
小泡沫支撑大产业
峰泰生产的密胺海绵尺寸为国内行业内最大,宽度达到1250mm,高度达到350mm,长度任意,满足了很多工业片材宽度1000-1250mm的要求。产品具体性能如下:
吸声性:内部开孔率高达99%,SGS检测综合消音系数NRC=0.95,这使得声波进入泡沫内部时被三维网络结构消耗和吸收,从而有效的消除声波的反射波,达到有效隔音。
隔热性:泡绵内部开孔率同样对空气的热传递有高效的阻挡作用,并加上其耐高温性,使之成为一种新型的保温材料SGS检测的导热系数 0.034w/(m.k)。
阻燃性:密胺泡绵无需添加任何阻燃介质,遇明火迅速碳化,产生大量惰性气体–氮气,从而隔绝氧气。泡绵产生的烟气密度小于15,远远低于同类产品(阻燃聚氨酯产生的烟密度等级为75)。密胺泡绵以达到以下阻燃标准:德国DIN4101规定的B1级,美国UL94-V0阻燃材料认证,欧盟DIN5510以及我国GB/TB8624-2006的B1级标准。
热稳定性:统的泡沫塑料材料的工作温度只有80℃,超过80℃则发生变形。峰泰高科的密胺海绵属于热固性塑料,具有高度交联结构体系,具有较高的热稳定性和耐老化性。可长期在-180℃至240℃之间工作,完全可替代 统的泡沫塑料,如聚氨酯、聚苯乙烯等等。
低容重:产品容重在4-12kg/m3是目前全球轻的泡沫塑料之一。
安全性:不含微细纤维散发,无玻璃纤维粉化或飞扬,不含卤素或重金属阻燃剂,无残存游离甲醛,其卫生性可以达到食品卫生级要求。其稳定的化学结构和交联体系使其具有独特的化学稳定性,这些特点使其在日用品、室内装饰及交通工具降噪装饰等领域得到了广泛的应用。
易加工:安装简单方便,可以按照要求分切不同厚度,可以加工成复杂的形状,亦可与无纺布、背胶、铝箔进行复合。
因其卓越的阻燃性、隔热性、吸声性、热稳定性、安全性,低容重以及易加工等综合性能,能在全球航天航空、轨道交通、工业与消费品领域提供轻量化、阻燃和吸音降噪解决方案。
航空航天
峰泰的密胺海绵作为一种低密度的保温降噪材料已经广泛应用于航空座椅、发动机舱与船舱座椅、民用航空吸声隔热材料,C级D级售后更替、火箭整流罩、载人航天空间站以及人造卫星的保温隔热降噪,保证了驾驶员和乘客的安宁和舒适,并大大提升了整体机舱的轻量化。
轨道交通
在高铁、地铁、动车等轨道车辆,以及大巴等大型乘用车的应用中,峰泰的密胺海绵在隔音降噪、隔热、降低车体重量以降低运营成本和提高转弯稳定性方面具有明显优势。是车体后壁、天花板系统、乘客舱、车门、墙壁的保温装饰材料。是驾驶室、设备室、引擎室、空调风管风道的降噪保温材料。
工业应用
峰泰的密胺泡绵耐高温(耐高温峰值达到240 ℃)且阻燃(B1级阻燃(消音系数NRC=0.95),使其能够为工业降噪、冷链运输、新能源电池热管理提供高效的解决方案。无论是直接用做厂房及大型场馆的空间吸声体或者声屏障夹层材料,亦可经过异形切割加工成管道隔热层,对热水罐、空调的通风管道、冷链集装箱起到优异的降噪保温效果,在新能源电池领域,亦可用作减震隔热材料。
消费品市场
峰泰的密胺泡绵三维立体开孔吸附效果好,可替代传统清洁海绵。
近年来,我国新材料产业发展十分迅速,“十四五”规划进一步指向了高端新材料研发制造和国产替代需求。新型发泡材料作为关键战略材料之一,亦是加大国产替代乏力的重点领域。我们期待未来能有更多民族品牌走上国际舞台,向世界讲述他们背后的故事。今年12月7-9日,峰泰将携其最新密胺泡沫产品亮相国际发泡技术(深圳)展览会!欲知更多泡绵材料黑科技,我们期待与您展会上不见不散!
展位号:C27
时间:2022年12月7-9日
地点:深圳国际会展中心(宝安新馆)
公司介绍
郑州峰泰纳米材料有限公司是一家专业硏发、生产和销售宇航级氨基纳米新材料密胺泡沫的高新技术企业。经过数十年的发展,峰泰高科泡沫销量遍布全球涉及多个应用领域,轨道交通、航空航天超轻材料、阻燃材料、声学材料、清洁行业等领域。
公司的生产技术打破了世界巨头长期以来对密胺泡沫的垄断,填补了国内的空白,形成了自己的成熟生产工艺及专利技术,发展了民族产业,推动了国内新材料行业的发展,研发并稳定生产出了纳米级密胺泡沫,为国家高分子密胺材料做出了重要贡献,支持了对材料有特殊要求的航空航天、高铁交通、建筑等行业的发展。
公司是郑州市知识产权优秀单位、河南省“专精特新”中小企业、河南省密胺泡沫工程技术研发中心、国家科技型中小企业、河南省高新技术企业、河南省科技小巨人培育企业、国家两化融合贯标企业。通过知识产权管理体系认证,ISO9001质量体系认证及环境和职业健康体系认证。公司于2019年通过RSCI验厂。
公司人才结构合理,科技攻关能力强,在试验生产探索过程中,拥有多项专利技术。2015年申请10项实用新型专利,2016年申请103项发明专利2017年申请了30项发明专利和20项实用新型专利,2018年申请5项发明专利和15项实用新型专利。2019年已获批27项发明专利,36项实用新型专利。