过去,高性能PAI材料主要依赖进口,价格高、交期长,下游企业时常面临“等米下锅”的窘境。广东工业大学高性能聚合物材料师生团队,用了五年时间,从分子设计到百吨产线,将这款材料攻克并实现稳定量产。如今,产品已通过多家行业头部企业测试,订单总额超过4300万元。
200余次配方打磨,让PAI性能追平进口
化学工程与工艺专业本科生郑文涛是团队的核心学生成员。2021年,新生刚入学的他依托学校“千苗计划”,加入到先进制造学院教师杨克俭带领的高性能特种尼龙团队,早早接触到了PAI的前沿研发,一头扎进新材料攻坚的研究领域。彼时,国产PAI在抗辐射、电绝缘、高温承载三项关键指标上,与进口产品还存在明显差距。
团队师生跑遍中车株洲等20余家龙头企业,蹲车间、看产线,实地了解轴承、绝缘件在真实工况下的失效方式——是辐射后脆裂?是高温下蠕变?还是绝缘值骤降?带着这些“真问题”,他们逐一设定改进靶点,反复调整分子链结构和合成工艺。200多次配方迭代,上百次的深夜数据比对,团队终于在2023年研发出新型PAI材料,核心性能追平进口标杆,打破高性能PAI长期依赖海外采购的行业困局。

实验室小试级PAI粉料
依托学校雄厚的工科科研底蕴与优势学科积淀,借助化学与精细化工广东省实验室揭阳分中心(即“榕江实验室”)的强力赋能,在学校和老师的扶持下,郑文涛牵头创办了秋蒂(广州)科技有限公司(以下简称“秋蒂科技”)。基于实验室前期的成熟研发,团队先后完成51轮材料性能及批次稳定性专项测试,进一步推进自研成果面向下游客户开展落地验证。公司成立仅半年后,新型PAI材料即获得行业龙头企业的肯定,测试报告显示:性能全面达标,可替代现有进口方案。旗下核心产品FC200型PAI颗粒料表现尤为突出,其抗辐射剂量、体积电阻率、高温承载能力等关键性能参数,均稳稳落在极端工况性能要求区间内。
从“克”到“吨”的跨越,一条产线在揭阳“成长”
实验室配方过关只是起点,真正难的是从样品到批量稳定生产。在广东工业大学与揭阳万洋科技众创城共建的产学研基地,团队开启了近两年的“放大”征程。
起初是手工调配克级样品,如同做精细化工实验操作;接着是百公斤级中试,反复调试温度、压力、反应时间;最后是百吨级产线的联动试车。每一道工序都在“找平衡”,既要保性能,又要控工艺,让每一批次的品质“长得一样”。历经近140轮工艺参数优化和产线联动调试,生产基地的一体化全流程PAI产线终于稳定运转,实现年产能达百吨级,足以稳定供应下游领域的大批量需求。企业合作订单接踵而至,累计在手订单超过4300万元。

团队教师作指导
车间里上课,产线上育人
项目不仅产出材料,更‘炼’出了一批懂现场、能扛事的年轻人。团队依托学校国家级创新创业教育实践基地工大创谷,在校内系统化育人统筹、高性能聚合物材料团队导师的精准指导下,连续两年吸纳十余名本科生参与高性能PAI材料研发、试验优化及产业化落地全链条工作,把课本上理论知识“焊”进真实的生产节拍里,搭建起科研与实践深度融合的长效育人模式。

郑文涛在中试产线调整工艺参数
学校与秋蒂科技开展深度校企合作,不仅打通科研成果转化通道,还搭建了贴合产业需求的实战教学课堂。每年寒暑假,学校组织实践队前往生产基地观摩学习,深耕项目五年的郑文涛主动带领师弟师妹扎根实验室做分析、去企业学生产、上产线跟流程。秋蒂科技还常年提供实习岗位,供学生亲手操作检测仪器、记录工艺参数、分析质量波动。应用化学专业学生王蕊蕾已跟随团队参与项目两年,她深有感触:“第一次去企业参观,才惊觉科研和产线原来这么近。后来跟着做PAI研究,再到师兄的公司锻炼,一路走过来,心里越来越踏实,终于知道自己学的这些公式,到底用在了什么地方。”

立足现有积累,团队规划了更为长远发展目标:力争2027年开始启动高新技术企业申报流程,到2030年深度扎根特种工程塑料细分领域。郑文涛说:“我们的目标很简单,就是要把PAI材料的技术和工艺彻底吃透,让国内高端部件的设计师,不再因为材料受制于人而‘妥协’设计。”
(编辑:林剑 通讯员:罗富嵛 徐丹宁 李成瑶)
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