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国产“种子法”微球打破“筛分法”垄断
2018月06月12日 发布 分类:行业要闻 点击量:925
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---但国产原料装备仍须反思 


  “2017年中国大陆的液晶面板出货量达到全球的33%,产业规模约千亿美元,位居全球第一。但这面板中的关键材料——间隔物微球,以及导电金球,全世界只有日本一两家公司可以提供。这些材料也像芯片一样,给人卡住了脖子。”国家“千人计划”专家、苏州纳微科技公司董事长江必旺博士说。

光学显微镜下的导电金球


微球的材料是塑料或二氧化硅,塑料或者硅烷在反应液里变成液球并固化形成。但是,这种方法做出的微球有大有小,需要精密筛分。“就好像油快速搅拌在水里,会分散成小球一样。”江必旺说。“用一般的筛子是做不到的,因为微球每隔0.2微米是一个规格。2微米和2.2微米的两种球,要分开是极其困难的。世界上只有日本的公司可以筛分这种微球,周期长达6个月。”


筛分工艺是行业秘密,大概原理是利用大小球的浮力不同,下沉有快有慢,在液体中分离。生产导电金球,还要在微球表面镀上一层金或者镍,100纳米薄厚均匀,并且球和球互不粘连。由于技术门槛极高,导电金球生产被日本的积水公司垄断。


江必旺博士经过十多年研发,绕过“筛分法”,发明“种子法”,打破了日本的技术垄断,将让下游产业极大受益。种子法是让几纳米大的塑料或者二氧化硅充当种子,在适当的化学环境下慢慢长成微球。长出来的微球个头一样大,不需要筛分。生产周期只有6天。


此外,苏州纳微还可以量产用于提取生物药的微球。“一克微球的表面积,相当于一个足球场,如果微球表面有一些特殊基团,就可以选择性吸附药物有效成分。”江必旺说,全世界的生物制药都必须使用微球做色谱填料。这类微球不仅需要控制大小、均匀性,还需要控制孔道结构吸附特定大小的分子。


江必旺在微球研发生产过程中遇到了国产原料和设备的质量问题,值得反思。


  “苯乙烯是通用的化工单体,国内产能位居世界首位。但国产苯乙烯和二乙烯基苯杂质含量高,尤其是萘含量高,用其生产出来的间隔物微球机械强度低、变形大,不能满足控制液晶显示的要求。”最终,纳微公司只得选用国外的原料。“另外,生产高性能微球需要用不锈钢反应釜。经多次试验,发现用国产反应釜生产的微球,铁含量超标;我们花了一年的时间,尝试了很多家的国产反应釜,都是一样的问题。而用进口的铁含量就达标。”


“虽然纳微开发了比日本先进的微球制造技术,但由于国产的原料质量及不锈钢性能问题,浪费了大量时间和精力。”江必旺说,“从这个案例可以看到,中国做关键材料和关键部件的难度有多大。”


参考来源:科技日报


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