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1、绿泰SPS聚氨酯复合夹层材料0 公司与产品摘要0.1 关于公司迈德科复合夹层材料有限责任公司发挥自身核心优势，一直致力于SPS技术的开发，面向船舶修造等行业，研制出了具有国际先进水平的基于SPS技术的聚氨酯钢夹层板材料，并形成了具有自主知识产权的从芯材工艺、个性化船舶修复方案设计、现场船体修复等一整套技术和服务。这项技术填补了国内空白。公司是一个基于专利产品的高新技术企业，集科研、生产、施工于一体。创业初期主要从事SPS夹芯板复合材料及其辅助产品的生产和施工，并提供相关技术指导及其售后服务。0.2 产品简介绿泰SPS一种新颖的夹芯板复合材料技术。该结构材料的强度和刚度远高于传统的钢结构，自重轻
2、、工艺简便。由于这种板材结构所以对于各种船型来说，无论是船舱修理或船板维护，其经济性也是十分优越的。迈德科复合夹层材料有限责任公司基于SPS复合结构研发的船舶原板覆盖技术，具备了更高的强度和刚度，安全性的提升，减少了钢材使用量以及焊接量，在船舶修造、海洋工程、体育场馆设施、建筑桥梁与防爆设施等领域都有着广阔的应用前景。1 关于公司迈德科复合夹层材料有限责任公司发挥自身核心优势，一直致力于SPS技术的开发，面向船舶修造等行业，研制出了具有国际先进水平的基于SPS技术的绿泰SPS聚氨酯钢夹层板材料，并形成了具有自主知识产权的从芯材工艺、个性化船舶修复方案设计、现场船体修复等一整套技术和服务。这项技
3、术填补了国内空白。公司是一个基于专利产品的高新技术企业，集科研、生产、施工于一体。创业初期主要从事SPS夹芯板复合材料及其辅助产品的生产和施工，并提供相关技术指导及其售后服务。本公司已经对聚氨酯芯材各项性能做了深入的研究，并将相关成果提交中国船级社（CCS），得到了普遍认可，并为CCS的钢夹层板材料船舶结构建造指南提供了依据。同时，本公司获得了江苏省重点实验室开放基金一项，X市新区项目一项。公司参与了CCS规范钢夹层板材料船舶结构建造指南的制定及相关依据的提供。目前公司的技术储备主要有以下几个方面1. 快速舟桥利用SPS材料良好的力学性能，将其应用于快速舟桥的建造和维修。此项技术可以大大降低舟
4、桥的自重，提高其抗冲击荷载能力。此项目技术已和446厂达成初步合作协议，将于近期开展此方面研究。该项技术的初期成果已申报国家发明专利一项。2. 耐压壳在原有技术，耐压壳的制作将使用大量的T形材，需要大量的焊接工作，这样加工精度要求以及难度大大增加。而采用SPS技术可以节约大量钢材，减少焊接工作量，能保证结构的安全性和可靠性。因此，本公司进行该方向的研发工作，其结构型式主要应用在潜艇和深潜器，具有重要战略意义和实用价值。2. 产品描述 2.1产品背景图2.1 夹层板材料在海上，安全性是超越一切的。据权威统计，全世界每年平均有约120艘船只在大洋中失事，不但给船东带来巨大的经济损失，同时，从船中泄
5、漏出来的货物对海洋环境也构成了严重的威胁。而在这些事故中，有相当一部分是由于传统船体钢结构设计存在一定的缺陷而缺乏足够的曲挠强度，导致其在遇到猛烈撞击后船体钢板出现破损。1997年，巴斯夫和伦敦的智能工程公司共同推出了一种新颖的夹芯板复合材料（SPS），是两层钢板用一种高分子芯材粘合在一起而构成。这种高分子芯体材料是一种特殊的聚氨酯（PUR）弹性体混合物，既特别耐用，弹性又非常好。高分子芯材与钢板之间通过粘接力传递剪切荷载，同时芯材能给钢板提供支撑作用，防止SPS结构在各类荷载作用下发生局部屈曲，所以将这种材料与钢板结合形成SPS组合材料的曲挠强度将远远高于传统的钢结构。如图1.1所示。而且由
6、于这种板材结构减少了钢材使用量以及焊接量，所以对于各种船型来说，无论是船舱修理或船板维护，其经济性也是十分优越的。虽然，目前SPS还未应用到实际造船中，但为了充分验证SPS完全适用于造船业,IE公司为此作了大量的前期工作,并针对油船、散货船以及滚装船等开发出多项可以应用的设计方案。负责监督造船技术质量的劳氏船级社不仅正式批准了SPS技术的应用，而且也公布了采用夹层钢板(SPS)技术的船舶设计和建造规范草案。制定该规范将为SPS技术成为主流造船技术创造条件，为船舶行业利用SPS技术进行挖潜提供了机会。该规范草案提出了SPS技术的框架，其公布也表明了英国劳氏船级社对利用SPS技术造船充满信心，认为
7、这一技术确实值得特别加以推广。挪威船级社（DNV）则对SPS的弹力橡胶芯材质给予了型式认可，而中国船级社（CCS）则颁布了钢夹层板材料船舶结构建造指南，从而更加坚定了船东和船厂采用这种新型复合材料进行船舶修造的信心。迈德科公司所提供的产品是以SPS技术（新型夹层板构件系统）为基础，主要面向船舶修造行业，包括基于SPS技术船舶修复方案设计、原材料供应、修船施工等，包括有形的钢夹层板聚氨酯材料产品和应用该材料进行设计和施工服务的无形产品。2.2产品介绍 迈德科复合夹层材料有限责任公司一直致力于SPS技术的开发，研制出了具有国际先进水平的基于SPS技术的聚氨酯钢夹层板材料，并形成了具有自主知识产权的
8、从芯材工艺、船体施工的一整套SPS技术，这项技术填补了国内空白。我公司专注于自身的核心优势，主要从事SPS技术的开发以及基于SPS技术的从船舶修复方案设计、材料产品提供到修复施工的一整套产品服务，具体情况如表1.1所示。表1.1 产品包说明产品包产品概述备注船舶修复方案设计由本公司工程专家根据船舶的损坏情况以及船东的需求编制出一对一个性化的船舶修复方案该修复方案经船东认可后上交中国船级社（CSS）进行审核，在船级社批准后进行板材加工制造。聚氨酯钢夹层板材制造板材由底板、顶板、空腔（由底板、顶板和边界条围城的空间）、芯材构成（如图1.2），芯材是一种通过灌注封闭于底板和顶板之间的直接与钢表面接触
9、的一层高分子聚氨酯材料。船体修复施工修船施工在船厂进行，主要由本公司工程技术人员负责，如果条件允许，也可以由船厂进行一些辅助工序以节约施工成本顶板底板芯材图2.2 SPS板材结构公司工程专家船东船舶修复方案板材制造修船施工中国船级社审核通过公司工程技术人员船厂进行辅助环节施工图2.3 产品体系示意图SPS板材不但具备了更高的强度和刚度，同时能够减少结构自重、施工工艺简便，在更加轻便的前提下实现了性能和安全性的提升，在船舶修造、海洋工程、体育场馆设施、建筑桥梁与防爆设施等领域都有着广阔的应用前景。2.2 SPS板材在修船领域的优势与常规的带有扶强材钢板板架系统相比，SPS技术具有更多的优点:2.
10、2.1 工艺（1）结构形式简单SPS的中间层粘结的高分子芯材对钢板提供连续的支撑，与常规框架支撑的钢结构具有等效的强度和刚度，所以消除了对支撑结构的依赖，不必装间隔密集的扶强材，而只需主要构件支撑，如图3.4所示的船舶甲板分别采用SPS结构和传统钢结构的比较。相对于同样的钢结构而言，由于取消了50以上扶强材及相关的结构节点,既减少了结构应力集中的“硬点区”,提高了抗疲劳能力,又简化了结构形式, 这种体系的高强度使所需的加强元件的数量可以大为减少，焊接工作量减少了约50。 图2.4 SPS板架结构与传统板架结构比较采用SPS材质的结构比较简单，成本较低，其弹性则比传统的结构形式要强得多。因此，采
11、用SPS技术在减少了船体重量和大量装配工时的同时，也降低了造船的成本，对船东与船厂有着巨大的经济效益。(2)缩短产品制造周期SPS减小了建造周期中的劳动强度，避免了各类复杂的工艺流程，如材板的拼装、涂装、绝缘和装修。在建筑和土木工程领域，SPS技术可以首先预制重要的构件，减少站点进度，避免混凝土和湿工作流程，提高建造速度，并提高工艺质量的可靠性。同时，SPS本身的平板结构形式使其既可在工厂自动流水线批量制作以用于造船也可现场制作以用于修船。而且实船安装时加工切割简单方便。(3) 修船施工效率与安全性提高随着船舶、海洋工程以及建筑工程使用过程中，会不断出现各类结构破损问题，而重新建造除了花费大量
12、人力物力，还会影响其正常使用。现有的加固技术（大部分为替换计算）普遍出现花费大，工程进度很难控制，同时加固后工程可靠性难以保证等问题，而采用SPS的原板覆盖技术（如图3.5所示），就可以避免除去和替换现有的破损结构，这样可以节省3/4工期，避免对结构下部的设施和涂装产生破坏。图2.5 SPS的原板覆盖技术修理流程图 2.2.2 性能（1）更好的抗疲劳和抗腐蚀性能。SPS结构消除了多数易疲劳和腐蚀的细节结构。（2）优越的性能。SPS中间层弹性体可以耗散大面积区域的应变能，减少由于荷载集中所导致的持续变形和裂纹。SPS可以提供更强的结构和更长的工作寿命。（3）减少重量和厚度。SPS结构有更低基本费
13、用，增加舱容，对于需要限制高度的结构而言，可以增加额外的层。（4）减振、降噪。粘弹性性的聚氨酯中间层使SPS板能够为结构的振动和噪声提供相当大的阻尼，以降低振动和噪声。2.2.3 安全性SPS产品能够提供许多内在的安全保护使得工程师能够通过整个结构来提高安全性，而不是在特殊的敏感部位增加结构或者涂装。这种保护是含在两层板之间的，使得结构很适合防火。（1）SPS具有自然的抗裂纹扩展能力，从而能够减少连接节点处的撞击敏感度。材料的塑性化能够吸收较多的能量从而只传递少量的能量给主体结构。在极端荷载作用下，例如搁浅和碰撞，SPS在安全性和减少环境污染方面能够提供可观的保护。（2）更高的安全性能。由于夹
14、层内采用了弹力橡胶,可抑制表层钢板产生的裂纹向纵深扩展并可隔热防火和预防振动,更可贵的是可缓冲冲击波和子弹射击的冲击力(可作为海盗或恐怖分子袭击的防护材料使用);（3）由于构件系统表面光滑,既便于涂装施工并减少涂层的破损率,又方便货舱和压载舱的排放和清洗扫舱,且容易进入检查和维修保养。2.3产品/服务的竞争优势（包括性能、价格、服务等方面）2.3.1相对于传统钢板的竞争优势（1）建造成本SPS使船体结构简单化，减少了支撑结构，缩短施工周期，减少由于修理造成停工期。（2）修理成本SPS的原板覆盖技术能够使修理周期降低75。（3）营运利润SPS能够扩大舱容，增加租船收入，降低燃料消耗，减少全寿命运
15、营成本。（4）安全成本SPS 减少了安全防护的费用，提供增强的全方位保护，降低事故损失的机率。(2)相对于同类产品的竞争优势目前，英德合资的IE公司已经在生产并销售与本公司技术原理相同的SPS产品，目前已在欧美及东南亚国家开拓了一定的市场，相对于该产品，本产品的优势在于：（1）已经获得了中国船级社的技术认可与市场开拓支持，这样只要产品通过中国船级社的鉴定，就可以在中国船级社旗下的各类船型上采用本公司产品；（2）较IE公司同类产品，由于技术工艺、材料的差异性以及较低的人工成本，在同样产量的情况下，可以节约成本20。 迈德科强大的专家技术团队完整的具有自主知识产权的技术体系在入中国籍的船舶上产品应用获得独家许可完善的针对客户量身定做的服务内容，丰富的船舶设计经验，此外也具有一定的成本与价格优势2.4公司现有的和正在申请的知识产权专利申请情况：目前公司已经完成了主体技术以及相关技术的国家专利申请程序，并获得了相应发明专利认证与知识产权的授予。该专利设计40余项，涵盖了原材料、工艺过程、生产设备、结构基础四个模块的内容，已形成具有完全自主知识产权的无形资产。3.市场
