基于超双疏改性技术制备聚苯胺汽车车身涂层.docx
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基于超双疏改性技术制备聚苯胺汽车车身涂层.docx
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基于超双疏改性技术制备聚苯胺汽车车身涂层
项目申报书
项目名称
基于超双疏改性制备汽车车身自清洁涂层
项目类型
新型材料制备工艺
团队成员
黄智,刘鑫宇,蒋琪,张秋叶
指导老师
罗松
申报日期
2018.05.19
目录
项目申报书1
1.项目概述1
1.1项目简介1
1.2市场分析及定位1
1.3团队介绍2
2.项目创新与产业化3
2.1项目简介3
2.2项目技术内容3
2.2.3项目技术路线3
2.3项目创新4
2.3.1项目的创新及产业化4
2.3.2涂层特性应用与创新点5
2.3.3技术创新5
2.4应用领域6
2.5主要服务6
3.市场营销7
3.1市场分析7
3.2市场定位7
3.3SWOT分析8
3.4风险分析9
3.5营销策略9
4.财务分析10
5.融资说明11
5.1项目总投入11
5.2资金用途11
5.3投资人可获得的回报11
5.4投资人退出策略11
6.团队成员介绍12
6.1团队核心成员介绍12
6.2团队指导老师介绍13
1.项目概述
1.1项目简介
本项目旨在将超双疏自清洁工艺与汽车车身防护涂料涂层相结合,基于超双疏改性结束制备车身自清洁涂层,并充分地结合到互联网这一平台,进行产业化的链接,以达到技术上,产品上的共享,交流与合作,进一步推动新材料,新行业的发展。
1.2市场分析及定位
进入21世纪,随着国民经济的发展和社会的进步,汽车的使用量不断增长,最新数据显示,我国机动车保有量已超过3.1亿,基本上大多数人出行都伴随着汽车,汽车给人带来的方便的同时,也给人带来诸多问题。
比如说汽车车身的一个保洁成为了一个重大问题。
一般的洗车方式多为清洗工具混合专用洗涤剂清洗,或者到专门的洗车场所洗车等。
但是传统的车身洗涤剂只能清洁表面污渍,而且使用过多对于汽车喷涂层表面结构有一定破坏,而且在洗护过程中会浪费很多水,同时,随着车辆用户的增多,这样的浪费会进一步加大,日前成都理工大学做过一个车辆年浪费水资源课题指出按照每周洗一至二次车,每次平均用水20升计算,一年耗水就高达20万方左右。
洗车行业还存在浪费水源、污染环境的现象,令人堪忧。
主要表现在:
一是影响交通。
洗车店有大部分占道经营,影响市容和交通,尤其是设在居民区内的洗车店,给行人带来很多不便。
二是污染环境。
洗车后流出的水中含有大量的油污、泥沙,不经任何处理就直接排入城市污水或雨水管道,极易造成排水管道的堵塞,也有一些洗车店直接将污水排到街面上,导致污水横流。
三是浪费严重。
洗车的水绝大多数是自来水,没有被循环利用。
环境保护,资源保护愈来愈受到世人的关注。
本研究在资源节约型的号召下,通过超双疏改性制备聚苯胺汽车车身涂层材料。
经超双疏改性制备聚苯胺汽车车身涂层材料,是一种性能很好的超双疏自洁涂层材料。
从外观上看水在该材料表面会形成水珠,在汽车立面上,水珠会在重力的作用下滚落,即不粘水,跟我们平常非常熟悉的“荷叶效应”相似,加上涂料可以填平我们肉眼看不见的凹凸不平的小孔和毛细孔,使得汽车车身表面光滑均匀,对水或油渍也有很强的排斥作用。
达到很好的车身自清洁作用。
聚苯胺涂层也指涂料,是采用机械涂膜的方法在金属,如冷轧钢、低碳钢、铝、铜等表面形成均匀完整的聚苯胺防腐膜。
因其具有原料易得、合成简单、无污染、质量轻等诸多优点,而被认为是新一代环境可接受的高效防腐涂料。
经过改性后的涂层,稳定性好,耐腐蚀作用也提高,是一种良好的车身自清洁涂料。
1.3团队介绍
“super-coating”团队,由四川理工学院材料科学与工程学院材料化学专业2015级4位大学生组成,成员有黄智、刘鑫宇、蒋琪,张秋叶。
黄智任团队负责人。
团队在多位老师的指导和帮助下,一直致力于超双疏涂层的研制和产业化。
团队成员整体文化素质高,具有较强的专业知识,富有责任感,勤奋踏实、有求实创新的精神。
“super-coating”既有材料研究的目的意义,表达了我们团队对材料的热爱,我们是一个求实创新,不断拼搏的团队。
团队logo如下图所示:
2.项目创新与产业化
2.1项目简介
本项目旨在基于超双疏改性技术对聚苯胺涂料进行改性获得高性能的车身自清洁涂层等系列产品,并将产品实现产业化,推向市场,为行业带来新技术,为市场带来新时代的新产品,为新时代的人们出行、户外提供便利,为资源节约作出奉献,同时也为团队本身、为项目产品获得盈利。
2.2项目技术内容
因其具有原料易得、合成简单、无污染、质量轻等诸多优点,而被认为是新一代环境可接受的高效防腐涂料。
由于聚苯胺难溶且难熔,成膜性较差,用纯聚苯胺作为涂料不现实,必须与常用的成膜物质基料树脂配合使用才能制成涂料。
经过多年的研究,逐步形成了两种聚苯胺防腐蚀涂料体系:
掺杂态聚苯胺-聚氨酯涂料体系和本征态聚苯胺-脂肪多胺-环氧树脂涂料体系。
聚氨酯和环氧树脂优异的成膜性能和聚苯胺的防腐蚀功能相结合,使这两种涂料的施工性能、漆膜物理机械性能达到了实用要求。
聚苯胺的合成以乳液聚合法和乳液聚合法较为常见。
前者具有产率高,合成速率快,产物相对分子质量高,热稳定性好,粒径均匀,结晶形态好,溶解性好等优点。
后者具有反应条件容易控制,产物具有纳米粒子的特性,纯度高等优点。
制备好的聚苯胺涂层,在一定温度压力下,增大表面粗糙度,通过接枝改性方式导入非极性官能团降低其表面能,提高材料表面疏油,疏水性能,从而制得良好的汽车车身聚苯胺自清洁涂料。
2.2.3项目技术路线
内容:
用微乳液法制备聚苯胺(将十二烷基苯磺酸(DBSA)、水、苯胺(An)、正丁醇按一定的比例混合并剧烈搅拌,制得高度透明的无色微乳液,然后把制好的过硫酸铵溶液缓慢滴加到微乳液中,滴加完毕并聚合一段时间后,加入过量的乙醇破乳,抽滤后用蒸馏水、乙醇反复清洗,滤饼在60℃下真空干燥24h,烘干后用研钵仔细研磨得到聚苯胺粉末。
)
关键技术:
PANI-OP/水性环氧树脂共混涂层制备、模板法表面形貌设计,超双疏接枝改性技术。
2.3项目创新
2.3.1项目的创新及产业化
自清洁表面涂层的特性分析:
自清洁涂膜是在超疏水涂层的基础上进一步对膜层结构进行改性,得到的一类能够利用阳光、空气、雨水、重力等自然因素使表面自动保持清洁的涂膜。
其中超疏水的固有特性是在涂膜表面上水的接触角大于150度,滚动角小于10度我们的聚苯胺自清洁涂层就是一类具有特殊表面性质的固体涂膜。
此外,我们的产品利用其水滴在涂膜表面上的低滚动角特性,具备了水球滚动同时带走污染物从而达到自清洁的目的。
2.3.2涂层特性应用与创新点
(1)弥补了传统超疏水涂层不足:
目前的自清洁涂层还处于大规模工业化应用之前的研究阶段,成本较高、耐久性差都是这种材料的不足之处。
此外目前的超疏材料可以做到疏水疏油,但由于吸附作用,使日常的超疏材料不一定能具备水球滚动的自清洁作用。
本产品利用了聚苯胺生产易于控制,易于改性的特性,将聚苯胺涂层进一步制成具有自清洁效应的涂层材料。
(2)应用于汽车:
调查情况通过调查和走访,我发现一家洗车店每天洗车大约在20辆至30辆,最多可达到60辆车,冲洗每辆汽车最多用水50千克,最少也要10千克。
如果冲洗每辆汽车平均按30千克计算,一家洗车店一天共冲洗40辆汽车,将用去水1.2吨。
但是具有自清洁涂层的汽车,不需要经常刻意的清洗;即使清洗,用水量也非常少。
达到很好的自清洁作用。
2.3.3技术创新
所生产出聚苯胺涂层自清洁涂层不仅具有固有的疏水性,再经由接枝,共聚等双疏改性,达到更好的自清洁特性。
同时,在改性过程中,降低了表面能态,不易腐蚀和氧化。
本涂料产品,具有产率高,合成速率快,产物相对分子质量高,热稳定性好,粒径均匀,结晶形态好,溶解性好且反应条件容易控制。
自清洁特性与聚苯胺涂料防腐蚀功能相结合,使涂料的施工性能、漆膜物理机械性能达到了实用要求。
聚苯胺涂料在疏散污渍的同时,阻止腐蚀性物质与金属表面接触从而降低腐蚀速率。
聚苯胺作为一种中介物质与金属作用,将金属钝化,通过可逆氧化还原可以在金属表面形成一层致密氧化膜,从而达到防腐蚀目的。
且涂覆适合的涂层可以导致腐蚀电势迁移,从而降低金属的腐蚀速率。
表面涂有自清洁的聚苯胺涂料的使用寿命会大大提高。
本产品将超双疏自清洁和防腐作用有机的结合,达到更好地实用性能。
2.4应用领域
本项目产品由于具有优良的自清洁特性,而且由于聚苯胺涂料本身的反腐特性可以应用到汽车喷漆工艺车身涂层的自清洁,在防污自清洁、汽车玻璃结雾及车体自清洁、流体减阻、船体防浮游生物附着等表面。
主要面向车身的自清洁防护,机翼表面的防腐,液晶显示屏,车窗玻璃的防雾、防凝结。
2.5主要服务
私人定制服务。
本产品具有绿色环保、方便快捷的特点,秉承服务至上的理念,接受私人订制,按照顾客要求,根据车身的不同要求,不通区域,防护的不同目标,为顾客量身打造专属产品。
比如:
在产品中添加颜料用以实现美化效果。
反馈更新服务。
在各个平台(公众号,实体企业,APP,交互网站等)设置互动体验窗口,用户可以在产品的使用过程中及时反馈,给予我们更好的用户体验意见和建议,促进产品的更优化。
售后服务。
若在使用过程中发生质量问题,可免费更换产品并通过客户的问题来研究造成此问题的原因以改善产品。
3.市场营销
3.1市场分析
✧产业化分析
1目前聚苯胺涂层的生产分析:
(1)常用的聚苯胺合成方法有化学氧化合成与电化学合成。
化学氧化合成法适宜大批量合成聚苯胺,易于用于工业化应用。
(2)聚苯胺涂层与其他涂层相比,易于加工的特点,每千克的聚苯胺原料为200元。
价格较为合理,适用于工业生产。
2车用涂层的喷涂产业分析:
我国汽车行业表面喷涂可以分为手工喷涂和全自动喷涂。
全自动喷涂对技术的要求较高,不过据GGII预计,到2020年,喷涂系统集成市场规模将保持平稳增长,增速超20%。
到2020年喷涂机器人会销量超1.3万台。
汽车的自动化喷涂前景广阔。
3自清洁涂层实际生产分析:
我们采用模板法进行自清洁涂层的制备,模板法是以纳米或微/纳米孔的基板为模板,在其表面制备粗糙的表面。
该法具有很好的理论价值,工业应用能力强,生产能力高。
✧市场分析
应用市场优势:
截至2016年末,我国民用汽车保有量39440万辆(包括三轮汽车和低速货车881万辆),其中私人汽车保有量16559万辆,民用轿车保有量10876万辆。
本产品定位于汽车表面的自清洁,所以产品销售前景广阔。
相比同款产品,我们制备的聚苯胺涂层自清洁涂层不仅具有固有的疏水性,而且还具有自清洁特性,除了能起到疏水,而且也能达到更好的防护作用,具有的一般疏水材料不具备的优良特性。
3.2市场定位
进入21世纪,环境保护,资源保护愈来愈受到世人的关注。
本研究在资源节约型的号召下,通过超双疏改性制备聚苯胺汽车车身涂层材料。
经超双疏改性制备聚苯胺汽车车身涂层材料,是一种性能很好的超双疏自洁涂层材料。
从外观上看水在该材料表面会形成水珠,在汽车立面上,水珠会在重力的作用下滚落,即不粘水,跟我们平常非常熟悉的“荷叶效应”相似,加上涂料可以填平我们肉眼看不见的凹凸不平的小孔和毛细孔,使得汽车车身表面光滑均匀,对水或油渍也有很强的排斥作用。
达到很好的车身自清洁作用。
聚苯胺涂层也指涂料,是采用机械涂膜的方法在金属,如冷轧钢、低碳钢、铝、铜等表面形成均匀完整的聚苯胺防腐膜。
因其具有原料易得、合成简单、无污染、质量轻等诸多优点,而被认为是新一代环境可接受的高效防腐涂料。
经过改性后的涂层,稳定性好,耐腐蚀作用也提高,是一种良好的车身自清洁涂料。
3.3SWOT分析
(1)优势(Strengths)
本项目团队指导老师长期从事超疏水及其改性材料研究,以及涂层材料的研究。
团队所有成员均具备所学高分子,材料表界面改性等教学背景,我们也在实验室内做出了由我们新型制备方法做出的样品。
因此,本项目很有技术优势。
项目所研究的工艺能耗低,效率高,环保,且能够更好发自清洁涂料的优良性能。
制备成本优势:
本产品采用工业上以大规模生产的化学氧化法制备聚苯胺粉料,利用市场上常用的喷涂油漆的技术制备聚苯胺基底涂层,在利用工业前景广阔的模板法对基底涂层进行改性。
整体的技术水平合理,生产成本经济。
产品维护优势:
聚苯胺基底涂层是室温下表现出刚性,力学性能好。
适当加热后软化,易于其熔点大于350℃,沸点大于810℃,模压加工的温度范围宽。
涂层表面形貌磨损后,可再次模压,进行修复。
改性过后的聚苯胺涂料不仅综合了防腐涂料的密度小、VOC含量低、重涂效果好、附着性好、与有机树脂配伍性好等优点,而且还具有独特的自清洁,抗划伤性好、抗点腐蚀性好、绿色环保等优点。
因此,聚苯胺自清洁涂料对于其他汽车车身防腐涂料而言是非常竞争力的。
(2)劣势(weakness)
现阶段存在的劣势为项目资金缺乏;团队成员在技术方面有优势,管理方面稍欠缺经验。
(3)机会(Opportunity)
项目产品很好的市场需求,新工艺投入到市场将会产生巨大的反响。
而且目前国家对大学生创新创业支持力度极大,尤其对具有研发能力和技术基础的团队更为重视。
广阔的市场和政策的支持,将会带来很好的发展机遇。
(4)威胁(Threats)
威胁主要来自新工艺的研究进展和后期的推广宣传等方面。
3.4风险分析
本项目依然存在一定的风险,包括技术风险和资金风险。
技术风险方面,本项目工艺目前已能做出成品,但距离批量化、市场化还有一定的距离,对市场的开拓仍也需要不断努力。
不过,由于团队具有较强的研发能力,技术风险相对较低。
财务风险方面,技术目前处于未成熟状态,需要投资商进行投资,实现产品商业化,我们团队会致力于优化改革配方,以降低投资成本,提高产品稳定性。
3.5营销策略
本产品极具实用性和创意性,将采用“双线——线上线下相结合”的营销方式。
利用互联网进行线上宣传,打造品牌冲击力,同时开展线上优惠活动,提供免费的材料咨询服务。
线下进行传统广告宣传,提供免费技术咨询培训,增强客户信任度与依赖度。
迎合互联网+的贸易市场,多方位,多渠道进行市场宣传,采用F2C+O2O“双运营模式”商业模式。
一;与投资人或者合作伙伴投资,形成产品商业化,市场化。
二;建设官方网站,展示产品、公司简介,树立良好的企业形象,同时开通直售渠道,提供免费的咨询服务,提供用户的交流体验环节。
三;申请认证官方微信公众号,定期推送材料技术及新颖作品的相关文章,建设微信商城,技术交流,提供更方便的购物渠道。
四;创建车涂实用性APP,辅助商业导购,拓宽购买渠道,增加市场竞争力,并入驻资金合作,技术合作项目,增强自身实用性,创新性。
五;入驻天猫、京东,国美等各个电商平台,利用强大的客户流量增强企业品牌的印象。
同时线下开展区域实体店及备货仓库,增加品牌信任度提高物流速度以及售后服务质量。
六;在总体效益好的情况下,分销给各个材料代理商,具体分销由代理商负责,线上线下零售与分销结合,拓宽市场,实现F2C+O2O“双运营模式”形成线上与线下的双向引流,相互促进流量。
通过电商平台和社交领域建立宽广的流量入口,将潜在消费用户吸引至线上线下平台,为品牌业者提供方便快捷的服装销售解决方案。
4.财务分析
自清洁聚苯胺涂层生产成本基本组成如下:
原材料成本0.3万元;
能耗及设备折旧0.4万元;
人工成本0.8万元;
销售及运输0.4万元;
合计:
1.9万元
拟定自清洁聚苯胺涂层材料市场售价为4万元/吨,即每吨产品的毛利润可达2.1万元。
一条年产1000吨自清洁聚苯胺涂层材料生产线全面达产后可实现销售收入4000万元,毛利2100万元。
5.融资说明
5.1项目总投入
未来计划融资250万,其中包括风投,技术合作和政府支持。
5.2资金用途
资金主要用于产品生产,批量化、市场推广、购买办公设备、房租、工资、产品原料购买、员工补贴、平台宣传费用等。
表5-1经费预算
开支科目
预算金费(元)
主要用途
预算经费总额
2500000.00
设备费
2000000.00
用于实验设备购买
材料费
50000.00
用于原材料、耗材、实验用品的采购
办公用品费
100000.00
用于购买办公用品、资料打印等
其他
350000.00
用于营销宣传等
5.3投资人可获得的回报
投资人每年可以按照投入的股份进行分红,公司员工总共占公司股份的30%,投资人按投资资金的多少来进行股份分配。
5.4投资人退出策略
采用IPO退出方式,企业通过向风投基金回购股份让投资人能退出。
6.团队成员介绍
6.1团队核心成员介绍
主要负责风团队成员有黄智、刘鑫宇、蒋琪,张秋叶。
黄智任团队负责人。
团队成员的整体文化素质高,且具有较强的专业知识,思想积极,很有活力,易接受新事物,开拓精神强,敢于创新,有很强的责任感。
黄智:
四川理工学院材料化学专业2015级学生,团队负责人。
长处:
善长管理和策划,与人友善,团结,善于思考,勇于创新,对聚苯胺的物化性质较为熟悉。
从小就对创业充满了理想和激情。
主要负责团队的管理、运营和总体规划,以及信息处理,数据分析,方案设计等工作。
刘鑫宇:
四川理工学院材料化学专业2015级学生,团队成员,主要负责市场分析,团队财务,产品研发。
蒋琪:
四川理工学院材料化学专业2015级学生,团队成员。
长处:
工作积极努力,一丝不苟,且工作效率高,善于思考,勤于动手,善于团队合作,对涂料的生产工艺一个整体的认识。
一直以来都对创业无比执着和热爱。
主要负责市场调研和市场分析,总结自清洁涂料市场的需求以及发现和分析聚苯胺涂料的商业机会,寻找竞争商品的相关信息并进行比较,为产品推广打下了一个良好的基础条件。
张秋叶:
四川理工学院材料化学专业2015级学生,团队成员。
长处:
擅长对资金的管理及规划,做事细心谨慎,团队意识强烈,对当今防腐涂料的市场价格较为熟悉。
对创业十分热衷,并兴趣十足,激情满满。
主要负责市场分析,财务预测及撰写融资计划,解决商品盈利问题。
技术分工
人员
主要负责工作
黄智
团队的管理、运营和总体规划,以及信息处理,数据分析,方案设计
刘鑫宇
产品研发,工艺设计,性能探测
蒋琪
市场调研,市场分析,财务分析
张秋叶
财务预测,及撰写融资计划,解决商品盈利问题
6.2团队指导老师介绍
罗松,博士,讲师,任职于四川理工学院,主要从事超疏水,金属防腐等方面的研究,负责团队技术指导和创业指导工作。
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