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1、 第四届中国大学生高分子材料创新创业大赛编码： 第四届中国大学生高分子材料创新创业大赛作品申报书 作品（项目）名称： 成功研发交联型自乳化阳离子全氟共聚物无皂乳液_ 学 校 名 称： 陕西科技大学_ 队 伍 名 称： 西北小黄蜂_ 申报者 姓名： 焦智奕_ 指 导 老 师： 李培枝_ 方 向： o橡胶 o塑料 o涂料 o胶黏剂 功能材料 类 别： o项目报告 o设计方案 专利 o其它 报送级别：o海选 初赛 o决赛2016年 6月 15日 A 申报作品情况 作品全称（签章）交联型自乳化阳离子全氟共聚物无皂乳液学 校陕西科技大学组别o高职组 本科组 o研究生组作品方向o橡胶 o塑料 o涂料 o胶
2、黏剂 功能材料作品类别o项目报告 o设计方案 专利 o其它申报者姓名焦智奕专业石油工程通讯地址陕西省西安市未央区陕西科技大学电话15667089621微信号DeseffortsQ Q970849435作品书部分项目简介应用领域：纺织品、皮革制品、纸张。创新点如下：1. 引入交联剂，用于提高乳液成膜后的力学性能；2. 采用无皂乳液聚合，从而最大程度避免了传统乳液聚合乳化剂的影响，进一步提高了防水防油性能；3. 生成带有正电荷的阳离子型聚合物，能够更好地与纺织品、皮革制品表面所带的负电荷相结合，从而提高材料相容性；4. 通过分子特殊设计，实现高效防水防油，不仅采用低表面能含氟单体共聚构建低能表面，
3、而且通过微相分离和表面迁移，增加表面粗糙度，构建既具有规整结构又具有一定粗糙度表面微结构;5. 为了达到联合增效的目的，本课题组采用了包括多活性点，结合性，防水透湿结构等特殊分子设计;6. 选用去掉磺酰胺基的丙烯酸氟烃类主旨，直链型迄今为止未见其对生态环境和人体健康危害的报导，而其得防水、拒油和抗污性能与以PFOS为基础的织物整理剂相似。支链型支链结构比直链结构的链段更易降解，不会在生物体内积累;7. （1）由于采用了高效防水防油和联合增效功能性特殊分子设计，本产品具有低浓高效的特点，可以大大降低整理过程的附加成本;（2）使用方面，范围广，效率高。在织物、皮革、纸张等方面均可发挥作用。项目研究
4、背景及意义 研究目的：旨在开发一种完全代替PFOS的环保型有机氟高分子处理剂，并将其应用于纺织、皮革和造纸等领域。 研究背景：世界各国对含氟表面活性剂为基础的多功能整理剂的研究和开发很活跃，美国3M公司和DuPcnt公司、Clariant公司、日本旭硝子株式会社和日本大金工业株式会社、法国Atochem公司等都发展了相应得产品，我国从上世纪60年代开始研究，不过迄今用作原料的全氟烷烃基产品均系进口，国内的制备技术尚不成熟，年需求量1.1-1.2万吨，基本上采用（1）进口原装商品进行改头换面制成；（2）代销外国公司的产品；（3）进口院长商品经济稀释而成；（4）进口原装商品进行简单复配制成，名列前
5、三位企业是浙江傅化股份有限公司，广东的精细化工股份有限公司和浙江日华化学有限公司，至于引进国外生产技术自行生产者仅占3%-4%，此外我国市场上还有5%-6%是外国公司直销的产品。 研究意义：我国在这一方面的技术及市场的需求，打破发达国家对这一技术领域的垄断，且能够极大程度上提高国内同类产品的技术水平，从而达到性能优异、价格低廉，极大程度的造福社会，服务人民。项目技术研究与开发1. 本产品主要采用纳米级的含氟乳液共聚物分子使其具有良好的防水防油，抗菌性、抗力学拉伸、防静电、防火、防霉、防蛀等性能。关键技术：采用纳米级的乳液聚合法。2. 与国内外同类产品具有相同的防水防油特性，但在力学、抗菌性、光
6、催化性方面具有实验数据作为支撑。3. 这一产品的研发，具有独立的知识产权，不仅在防水防油分子设计方面，产生了一系列具有创新意义的理论成果，而且在在温州大学皮革研究所、温州曙光皮革有限公司、浙江江南皮革有限公司及陕西邦希化工有限公司等多家单位进行了实际应用，生产和应用工艺方面有多处改进，取得了实践应用和理论创新的多项成果，对于提高我国具有自主知识产权的含氟处理剂的研究水平，具有重要的理论和应用价值。已经申报三个国家发明专利。发表高水平学术论文，其中EI收录4篇以上。培养2个博士生和3个硕士生。发明专利：一种阳离子型水性全氟聚氨酯纺织整理剂及其制备方法申请号：200810232746.X交联型自乳
7、化阳离子全氟共聚物无皂乳液及其制备方法申请号：200910021489.X一种氟碳无皂乳液的制备方法申请号：200910021379.3相关论文：阳离子型含氟丙烯酸酯表面施胶剂的制备及应用中国造纸，EI收录阳离子型含氟丙烯酸酯的制备及防水防油性能高分子材料科学与工程，EI收录含氟丙烯酸酯乳液的制备及其用作纸张防油剂的研究中国造纸，EI收录氟硅防污剂的合成、复配及其作用机理研究精细化工水性全氟聚氨酯防水防油整理剂的制备及性能印染含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜性能的研究化工新型材料阳离子度对含氟丙烯酸酯共聚物乳液及其胶膜表面性能的影响中华纸业氟碳中性施胶剂的结构表征及应用造纸化学项目市场分析及竞争优势1
8、. 市场分析：无溶剂反应型聚酯热熔胶，借助水分或热作用进行交联，最后达到较好的黏合强度。热熔胶作为高性能环保胶粘剂，是国家十二五重点发展的技术。水性聚氨酯胶相比溶剂型聚氨酯胶，无溶剂臭味，无毒，无污染，残胶易清理，固体含量高，搬运安全方便。上世纪90年代，欧美各国环保法规日趋严厉，水性聚氨酯胶得到了工业化应用。 伴随航空航天、新能源汽车以及高铁轨道交道等新兴产业的发展，未来风力发电用环氧树脂结构胶、太阳能电池密封胶、塑料包装用聚氨酯覆膜胶、汽车结构胶、水处理超滤膜净水设备封端胶等工程胶粘剂将迎来快速发展。今后我国将重点发展有机硅胶、环氧树脂胶和聚氨酯胶等，部分工程胶粘剂产量的增长速度将超15%
9、。目前人们的生活水平日渐提高，对于胶黏剂的需求也越来越高，然后国内的产量不足，市场缺口大，若能大力开发合成，可以弥补较大却高。2. 竞争优势：(1)经济效益分析：我国含氟处理剂的年需求量为1万t左右。本项目形成的产品原料成本66114元t，综合成本96000元t左右，销售价格在150000元t，每吨利润54000元。(2)社会、环境效益分析：本产品具有多种功能，既能满足纤维的防水防油处理各项指标，还能与其他助剂产生良好的协同作用，全面提高成品的物化性能。(3)与国内外同类产品或技术的竞争力分析：与目前使用的含氟整理剂效果相近。该产品中不含小分子表面活性剂，含氟聚合物具有生物可降解性，对环境友好
10、，是一种绿色高分子助剂。 项目商业模式分析本产品的研究初衷是一种完全发挥PFOS的环保型有机氟高分子处理剂，不仅继承并发展了PFOS防水防油防污等优异性能，而且更为绿色环保。经调查，我国用作原料的全氟烷烃基产品均系进口，国内制备技术尚不成熟，但年需求量较大，约为1.1-1.2万吨。为最大限度的占据国内市场，考虑到经济因素的制约，我们计划在全国范围内寻找商业合作伙伴合作生产商。具体来说，在项目初期，先在某一省份的主要城市内选择生产商，我们负责承接业务订单，并就近将订单分配给当地生产商，由其负责生产及配送。这样最大限度地节约了运送所需的时间及费用，降低成本，提高了竞争力。我们将不断拓展业务范围，最
11、终目标是在全国各主要城市与生产商建立合作关系，增大销售潜力，实现利润最大化。项目融资计划及经济效益分析1.项目投资概算（1）股本结构与规模公司注册资本为80万元。股本结构和规模如下表： 股本来源股本规模风险投资 陕西科技大学战略伙伴入股技术入股资金入股金 额（万元）30151520比 例37.50%18.75%18.75%25.00%股本结构中，陕西科技大学技术及资金入股总额30万元，占总股本的37.50%；风险投资方面，我们打算引入2-3家风险投资共同入股，以利于筹资，化解风险，并为以后扩大规模做准备；另外，引入实现省两家大型化工厂作为战略伙伴，入股总额为20万元，占总股本的25.00%，以
12、便迅速建立市场通路，降低经营风险。（2）资金来源与运用公司初期需要外借资金15万元(金融机构一年期借款，利率5.31%，以2014年5月为准)，用作流动资金。同时考虑到合理的负债比例，公司的资产负债比为1：5。资金主要用于生产中所需的直接原材料、直接人工、制造费用及其它各类期间费用等（5万元）。（3）投资可行性分析主要假设：公司的设备、原材料供应商的信誉足够好，设备到货、安装、调试在36个月内完成，生产中能够保证产品质量；总公司选址在交通设施完善，投资环境很好的西安高新技术产业开发区，在政策上享受前两年免税的税收优惠政策。根据本公司现实各项基础、能力、潜力和业务发展的各项计划以及投资项目可行性
13、，经过分析研究采用正确计算方法，本着求实、稳健的原则，并遵循我国现行法律、法规和制度，在各主要方面与财政部颁布的企业会计制度和修订过的企业会计准则相一致。2.融资方案（1）资金需求量预计需求资金55万元（2）拟出让股份引入风险投资两家，投入资金30万元，拟出让公司总股本的37.5%份额；拟引入战略伙伴2家左右，总出资20万元,出让公司总股本份额为25%；其余15万元由陕西科技大学出资，技术作价入股15万元，占公司总股本的37.5%。（3）筹资用途生产设备购买、厂房和办公场地建设共需资金：40万元；剩余用作流动资金：15万元。（4）风险投资者权利选举权分配条款：风险资本家根据股本份额拥有选举一定
14、数量的公司董事的权力，并通过董事及时了解公司的经营管理状况，直接参与重大事项的决策活动，从而进行风险控制。 限制企业管理层有关行为的条款。主要包括两种：第一，内部交易行为。包括管理层报酬的确定、股息的支付，内部股权的回购、内部贷款、企业年度业务计划、重大开支等敏感行为风险资本家有审核的权利。第二，直接或间接危害公司市场地位的行为：本公司管理层及核心雇员承诺，在工作期间以及退出公司两年之内不得从事与公司竞争的事务。以防止企业家滥用商业秘密和知识产权。 反股权稀释条款：为避免风险投资资本普通股或优先股转换权的贬值即股权稀释现象，使其投入资产缩水。在发生此现象时，将增加优先股所能够转换到的普通股的数量。 信息披露条款：由于风险资本所有者并不直接介入公司具体运营，因此享有更多的了解企业经营状况相关信息的权利。 风险投资家可以在投资前期获得较大比例的税后分配利润，以降低前期风险，后期逐步递减；有拒绝进一步投资的权利和出售股份的权利。 3.战略伙伴权利出资性质与风险资本不等同作为公司的实际合资方，其在经营、管理、利润分配决策方面，根据所持股份享有相应的权利，承担相应义务。4.风险评估政策风险：国家对胶粘剂行业政策导向的不确定性；行业风险：含氟丙烯酸酯无皂乳液相对于有机无机复合乳液的应用前景
