特种工程塑料领军者:PEEK,透过一场专利战分析它的重要性

橡塑人家 2023-05-05
2459 字丨阅读本文需 6 分钟

聚醚醚酮(peek)起源于20世纪80年代初,最初被开发用作工业过程控制和监测的传感器材料,后来逐渐应用于医疗、生命科学、环境保护等领域。

peek材料是一种热塑性材料,具有非常高的强度和弹性。它的制备过程涉及将乙烯基聚合物(如peek)与强酸(如甲基磺酸)反应,形成交联聚合物。这种交联聚合物可以通过添加剂和热处理进行改性,从而使其具有各种不同的性能。

peek材料在医疗领域的应用非常广泛,例如可以用于制作心脏监测器、起搏器、传感器和生物材料等。在生命科学领域,peek材料可以用于制作生物医学器械,如生物传感器、纳米粒子和药物输送载体等。在环境保护领域,peek材料可以用于制作环境监测设备,如气体传感器和水质监测器等。

聚醚醚酮(peek)树脂是一种性能优异的特种工程塑料,PEEK价格昂贵,一般国产PEEK每公斤几百元,进口PEEK每公斤超过千元。

一、PEEK 成品零件价格昂贵的原因

1、产品批量小,非标规格多

由于PEEK优异的综合性能,可使用的行业广泛,但大多为设备上特殊场合使用,因此外形尺寸、结构特点、规格型号都有所不同,目前我们接触到的使用PEEK的产品有1500多种。

2、多为试用阶段,推广成本高

PEEK合成一直被英国威格斯所垄断,PEEK在国外已经推广使用了30年,然而国内市场对PEEK材料的了解、应用才刚刚开始,很多客户都是试用阶段,推广成本相对较高;

3、产品要求高,加工工序繁多

由于PEEK材料昂贵,客户对成品的要求相对较高,外观质量、公差、表面光洁度等都需要严格控制,某些产品结构复杂,因此造成的加工工序偏多,需要参与的人员偏多,造成成本增加。

4、合成单体原料昂贵

PEEK聚合需要的两种主要单体4,4’-二氟二苯甲酮和对苯二酚价格贵,另外对于用到钠盐的粒径、纯净度都有比较高的要求;

5、反应条件苛刻,成本高

PEEK聚合过程必须保证在无氧状态下反应,同时反应温度高达310-340℃,为了得到纯净度较高的PEEK树脂,需要对粗产物进行数十遍的酒精精制工艺和水洗工艺;

6、技术要求高

PEEK具备良好的加工性能,但是由于PEEK熔点高达343℃,且PEEK的粘接性比较强,对于成型设备的料筒、螺杆、模具的材质、结构以及设备的温控要求比较高;

7、产品种类多,前期研发成本高

为了满足客户各种工况要求,不仅需要常用的碳纤维增强、玻璃纤维增强等基本牌号,还需要开发防静电牌号、导电牌号、耐磨牌号、高强度牌号等;同时还需要前期的结构设计、模具设计、工艺设计、试模等大量的研发工作。

二、关于peek的专利之争

2019年9月11日,索尔维特种聚合物美国有限公司(简称“索尔维”)向深圳市中级人民法院提起诉讼,指控中研股份侵犯了其ZL200980142463.9号发明名称为“使用高纯度4,4′-二氟二苯甲酮制备聚(芳基醚酮)的改进方法”的专利,并将深圳腾讯计算机系统有限公司和腾讯科技(深圳)列为共同被告,认为二者共同实施了侵权行为。

目前该案还在审理期间,中研股份对索尔维的专利提出了无效,但国家知识产权局于2020年8月6日作出的456636号无效决定中,只是权利要求范围被缩小,专利并没有被无效掉。

同样在几天前,9月26日,首批科创板上市企业——宁波容百新能源科技股份有限公司(简称“容百科技”)也发布公告,披露了优美科对容百科技提起专利侵权诉讼。指控容百科技侵犯优美科的ZL201280008003.9号“具有低可溶性碱含量的高镍阴极材料”的发明专利,并索赔6200余万元。

比利时两大化工巨头同时向科创板企业“开枪”,反映出当下欧洲企业与中国企业竞争呈现日益激烈的趋势。

与美国对中国关键产业直接祭出“技术封锁”不同,欧洲对中国的知识产权保护状况虽然也有微词,但目前来看,表现还相对温和。

但是当越来越多的欧洲企业对中国的竞争者们纷纷亮出专利屠刀,欧洲未来对华的知识产权政策及外交政策是否会出现变化?中国企业又该如何应对?

聚醚醚酮(PEEK):1977年由英国帝国化学工业公司(ICI)开发出来的半结晶性、热塑性特种工程材料。由于出色的性能,起初被用于国防军工领域,后来逐渐在航空航天、工业制造、汽车、医疗和电子行业等民用领域被广泛应用。

ICI公司于1978年申请了专利,同年进行了商业化。此后以VICTREX(威格斯)品牌对外销售,直到1993年英国威格斯从ICI收购了PEEK业务,开始独立发展。目前威格斯是全球最大的PEEK材料供应商,其PEEK树脂也代表了国际最高水平。

由于PEEK早期多用于国防军工领域,英国威格斯公司采取了技术封锁的措施,早期PEEK产业呈现寡头垄断的态势。

中国在这一领域的突破则是来自吉林大学吴忠文教授团队,在国家的大力支持下,吴忠文团队自主研发出具有独立知识产权的PEEK专利技术,并创建了吉大高新材料有限责任公司。吉大高新成为第一个打破威格斯垄断地位的公司。

2005年赢创集团旗下德固赛公司收购吉大高新80%的股权,赢创集团成为第二家生产PEEK树脂的公司。目前是仅次于英国威格斯和比利时索尔维的全球第三大PEEK生产商。

2005年比利时索尔维则收购了印度Garda的PEEK业务,成为第三家生产PEEK树脂的公司。目前是仅次于英国威格斯的全球第二大PEEK生产商。

这一点,在中研股份招股书中对PEEK全球竞争形势分析也获得了印证:

中研股份与英国威格斯公司、比利时索尔维公司和德国赢创集团并列为全球仅有的4家PEEK树脂合成能力超过千吨级的企业,是目前除英国威格斯公司外全球第二家能够使用5000L反应釜进行PEEK聚合生产的企业。

所以,此次专利诉讼,可以认为是国外巨头对于中国PEEK新势力崛起的一次定点打击。

三、专利诉讼:欧洲应对中国崛起的常规操作?

100多年前,当索尔维制碱法统治世界之时,中国还没有任何工业基础。纯碱几乎全部依赖向西方国家进口,一吨纯碱的价格与一盎司黄金相当。当时西方为了垄断该技术,几个国家联合起来向索尔维购买专利,并组建了一个联盟,对外严格保密,严防制碱方法泄露。

中国人侯德榜的出现,彻底打破了这一西方的技术封锁,其创立的“侯氏制碱法”,成为中国人自己拥有自主知识产权的制碱技术。

当时中国还没有建立起来专利制度,侯德榜将他的发明无偿回馈给世界,他因此也成为世界制碱领域的权威人物,是中国近代化学工业的奠基人之一。

与侯德榜一样,吴文忠在PEEK树脂领域突破英国威格斯的技术垄断,也是中国人不惧西方技术封锁的又一成功案例。

无数的历史经验表明,凡是西方封锁的技术,中国大多靠自己站了起来。

所以,美国现在对中国关键技术“卡脖子”,相信只要假以时日,凭借中国人的智慧与肯干,一定可以逐步突破。

与美国针对中国崛起直接采取核心技术“关闸断电”的强硬态度不同,欧洲对中国的态度目前还相对温和,但在一些关键领域,欧洲企业针对中国崛起势头的专利打击也在不断出现。

种种迹象表明,随着中国在越来越多领域形成自主能力,与西方国家的知识产权冲突已经成为常态化,而专利诉讼也将成为欧洲企业应对中国崛起的常规操作。

文章来源: 深圳德诚旺,火眼清观,中细软

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