PVDF薄膜

太阳能背板用PF型聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜的研发与产业化宜兴市高拓高分子材料有限公司2011年12月宜兴市高拓公司简介太阳能背板用PF聚偏氟乙烯PVDF薄膜生产线太阳能背板用PF聚偏氟乙烯PVDF薄膜的应用一、项目简介聚偏氟乙烯（PVDF）是20世纪60年代发展起来的具有优良综合性能的功能材料，相对密度较低，含氟聚合物中PVDF价格最便宜。由于PVDF的含氟量和结晶度高，具有优异的耐化学性和户外耐侯性、良好的热稳定性和较高的机械强度，广泛应用于航天航空、电子电气、建筑涂装、信息处理、医疗器械、光学仪器、核电和半导体工业等领域。作为薄膜材料，20世纪80年代在耐侯性保护膜方面得到使用，20世纪90年代应用于锂电子电池中。随着PVDF薄膜功能化的不断发展，其应用领域不断扩大，自本世纪以来，成为功能性压电和热电薄膜，被应用于传感器和控制机构。特别是近年来，随着太阳能光伏背板生产的急速增长，导致作为其新一代性能优越基材的PVDF薄膜需求强劲增大，打破了聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜在此方面应用的长期主导地位。二、项目详细内容1、项目的意义与必要性目前，我国在太阳能背板上使用的PVDF薄膜唯有法国阿柯玛公司向中国提供部分产品，无法满足该领域平均20%以上的增长需求。本项目研究的意义就是创造出具有自主知识产权，能够应用于太阳能背板制作所必需的高品质PVDF薄膜，填补国内空白，替代国外同类进口产品，满足市场需求，大幅降低国内光伏背板的制造成本，充分提高其生产力和市场竞争能力，使我国成为能够左右世界太阳能光伏背板动态的制造基地。2、项目产品概述项目产品PVDF聚偏氟乙烯薄膜是制造太阳能背板的基础材料。2011年全球需求总量为14400万平方米，约6400吨，并以20%的速度增长。预计到2012年的需求量将高达7680吨。目前国内市场占到整个市场的50%以上，市场前景非常广阔。然而目前国内尚未有能够用于光伏领域的高性能PVDF薄膜生产厂家，全部依赖进口。而应用于太能能光伏背板的PVDF薄膜，全球仅有几家国外企业生产，但产能严重不足，无法满足全球太能能光伏背板应用的需求。公司采用了前沿科技技术，解决了PVDF高功能化实用性强的改性的优化技术，项目的成功实施不仅将填补国内空白，同时对于发展具有自主知识产权的高新技术企业，全面提升我国光伏领域的技术水平，提高国际市场上的竞争力都具有重要战略意义。3、项目已有的技术基础2008年公司建有独立的企业研发中心（宜兴市高拓特种薄膜及生产装置企业研发中心），拥有37人的研发队伍，其中高级职称5人，中级职称22人，各类技术力量较为全面，实验设备和仪器较为完善。公司长期从事聚酰亚胺高分子薄膜材料的生产和研发，积累了丰富的经验和资源。2010年与北京化工大学进行了“产学研”技术合作，组建了“高拓-北化聚酰亚胺材料技术研究中心”得到了博士生导师武德珍教授为主的合作团队强有力的技术支撑，进一步提高了企业项目研发的水平和能力；2011年与北京太阳能电力研究院合作，关于太阳能背板用PVDF薄膜的相关技术进行紧密合作。到目前为止，企业已申请专利8项，获授权发明专利3项，授权实用新型专利1项，省高新技术产品认定2项，市级企业产品技术质量标准1套。4、项目产品的主要突破和创新点项目产品的主要突破：本项目产品已取得了实验室阶段的突破，攻克了纳米材料在PVDF物基中的稳定分散和均匀分布技术、溶液凝胶成型技术和PVDF原纤维拉伸技术。经江苏省科技查新咨询中心查询，所述PVDF薄膜采用的高取向纤维化拉伸技术在相关文献中未见述及。因此本项目研究现有国内领先的科技水平起点，具备较为充分的条件。项目产品的创新点：1、国内首创溶液凝胶成型法制备高分子量PVDF薄膜的技术；2、纳米稳定分散制浆技术与PVDF在线单元共混技术；3、PVDF薄膜形成分子原纤维化的双向拉伸技术；4、率先实现我国太阳能光伏背板的PVDF薄膜基材国产化。5、项目产品的具体研究开发内容及要重点解决的关键技术问题：具体研究开发内容：1、深入研究和优化PVDF的改性技术，使其具有完全阻隔紫外线，良好的导热性，较高的太阳光反射能力，增强与其他材料的粘结能力等特性。2、研究纳米材料在PVDF物基中的稳定分散和均匀分布的工艺技术，开发纳米稳定分散浆液的制备方法及与PVDF物基的在线单元共混技术。3、研究溶液凝胶成型法制备低熔融指数的高分子量PVDF薄膜的技术和装置，进一步确保其机械性能。4.研究PVDF薄膜原纤维化的位伸工艺技术和设备，充分提高其机械性能和气密性。5、项目产品的具体研究开发内容及要重点解决的关键技术问题：5、优化和完善PVDF薄膜的制备技术和生产装置，确保项目产品技术质量全面超过设计标准，满足太阳能光伏背板的制造要求，项目研发具备实施产业化的充分转化能力，项目产品体现较高的性价比和附加值。重点解决的关键技术问题：1、实现PVDF高功能化实用性强的改性和优化技术；2、纳米稳定分散技术和增强与PVDF界面结合力能力的技术；3、溶液凝胶成型制膜的工艺技术和薄膜双向拉伸技术；4、满足研究开发项目要求，控制项目产品制备成本的工艺技术和合理设备装置。6、项目产品要达到的技术指标项目单位技术指标抗拉强度（纵向）Mpa＞30断裂伸长率（纵向）%＞100可见光透过率%0紫外线透过率%＜3吸湿率%＜0.3热收缩（150℃30min）%＜0.75工频电气强度KV/mm＞1107、项目实施主要内容2012年01月-2012年12月完成基建厂房建设4000平方米，建成2条新的生产线，产能规模达到450吨/年，实现销售收入9000万元；2013年01月-2013年12月增加基建厂房建设4000平方米，再增加3条新的生产线，使产能规模达到900吨/年，实现销售收入1.8亿元；2014年01月-2014年12月完成新增加的2条生产线，使产能规模达到1200吨/年，实现销售收入2.4亿元；8、项目投资预算与资金内容估算数（万元）来源说明项目总投资62801、单位自筹4280已有资金、股东增资2、银行货款1000抵押货款3、风险投资0暂无4、省科技成果转化专项资金10005、地方政府配套资金0暂无合计6280已投入1509、项目产品市场分析本世纪以来，随着太阳能光伏背板产量的劲增，2010年全球对PVDF薄膜的年需求量已突破6400吨，其中60%的需求来自中国市场，达3800吨以上，但市场供应仅能满足需求量的50%不到，而且该项目产品目前只能进口，价格贵，交期长。虽然法国阿柯玛公司已有扩产计划，但由于该块市场发展迅猛，而且60%以上的太阳能制造商都在中国，仍将无法满足其使用需求。因此本项目产品的研发充满了广阔的产业化前景。虽然今年乃至明年太阳能光伏产业面临重创，市场需求明显下滑，恰恰给我们提供了机遇，唯有更大化的选择国产材料，大幅降低产品制造成本，以利于市场的竞争。三、企业基本概况宜兴市高拓高分子材料有限公司于2004年12月在宜兴市杨巷镇注册成立，是一家由六位自然人出资成立的民营企业。公司注册资本为508万元，占地面积40000平方米，建筑面积14000平方米，员工180余名，其中工程技术和管理人员占员工总数25%以上，建有独立核算的研发机构，专门从事功能性塑料薄膜系列产品及装备的研发，生产和经营的科技型企业。现有7条在国内处于技术、工艺和装备相对先进的生产线、1条涂布线、3条深加工处理线，产品结构、产品质量、产能在国内处于领先的地位，企业及产品在国内外享有较高的知名度。2011年公司总资产4000万元，销售收入5300万元，利润890万元，研发投入350万元，占公司销售收入6.6%。企业拥有两个研发中心“宜兴市高拓特种薄膜及生产装置企业研发中心”、“高拓-北化聚酰亚胺材料技术研究中心”，通过了ISO9001：2008质量体系认证、无锡市名牌产品等。四、项目人员情况项目负责人：沈国强，公司董事长，1988年南京化工学院高分子专业硕士研究生毕业，高级工程师，历任无锡市化工集团公司厂长、无锡阿尔梅感光化学公司总经理、无锡化工局副局长等职，长期从事高分子新产品的技术开发和领导工作，具有丰富的企业领导和管理能力，科学和系统的经营和管理措施，曾是多项国家863计划、省、市科技攻关项目的学术带头人，并多次获省、市科技优秀能手、优秀青年企业家等荣誉称号。四、项目人员情况项目团队：项目团队由公司、北京化工大学共35人组成，其中教授2人，博士3人，高级工程师5人，工程师8人，专业结构和年龄搭配合理，学术水平较高，科研能力较强，配置了相应的各类专业技术人员和技术熟练人员。项目研究包括了基础理论、开发设计、试验方法、技术优化、产品检验、市场服务、设备完善、设施配套等内容，并具有紧密切合实际，与产业化实施有机结合起来的科技成果转化能力。所以人才队伍完全能满足本项目的实施，充分保证项目研发的技术水平和成果转化。谢谢！宜兴市高拓高分子材料有限公司2011年12月12日