| PCI杂志2019-07-10 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

我最近有机会参观了Sirrus Inc.，这是一家位于俄亥俄州洛夫兰的化工初创企业。该公司成立于2009年，原名Bioformix，两年前被日本Shokubai收购。Sirrus开发了具有成本优势的工艺，以生产高纯度的活性单体。该公司的专利技术专注于亚甲基丙二酸单体和低聚交联剂，可以在环境温度下进行阴离子聚合，降低了许多现有应用工艺的成本和环境足迹。由于其多功能性，亚甲基丙二酸单体在广泛的应用中显示出潜力，如用于汽车和工业用途的单组分和双组分透明涂料、包装和工业用途的粘合剂、水性涂料和粘合剂、压敏粘合剂、包覆颜料和复合粘合剂。

Sirrus化学是新的，然而，人们对单体平台的兴趣由来已久——从1886年的Perkin路线开始，产量在10-20%范围内，随后是1940年的伊士曼柯达公司，以及1960年UPSA实验室发明的Diels Alder路线。随着工艺技术的发展，产量增加了，制造成本降低了，但仍然存在几个关键的挑战。2011年，Sirrus开发了低聚物路线，克服了几个挑战，包括批量工艺、空间收率、纯度水平和副产物。该公司随后在2013年开发了二醇路线，进一步提高了收率、可扩展性和工艺条件，目前收率在90%以上。今天，Sirrus正在评估生物基原料，该原料利用了单体平台的氧密度。

现在，经过10年的研究、开发和与合作伙伴的测试，该公司几乎准备好将其技术商业化。Sirrus计划在2020年将其技术推向市场，在田纳西州查塔努加市开设第一家商业规模的工厂。

公司发展与增长战略

该公司首席执行官杰夫·乌里克(Jeff Uhrig)已经在Sirrus工作了近6年。拥有化学工程背景和对环境的热情，Uhrig在过去的12年里一直从事环境开发工作。他有一个拥有清洁技术的先进社会的乌托邦愿景。在我访问期间，他向我介绍了公司的“起步阶段到商业化周期”、公司的主要目标和长期发展战略。

一种总线标准:你的化学成分与市场上现有的技术有什么不同?

Uhrig:我们的核心业务平台是生产甲基丙二酸酯。我们做了艰苦的工作，将一种高度反应性的材料转化为同样反应性，但也具有良好的性能。我们垂直扩展到供应链，并确定为了取得成功，我们必须采取下一步，即开发丙二酸衍生分子，这些分子以单体和低聚物的形式存在，它们本质上都是活性的。

亚甲基丙二酸单体技术提供了一组独特的属性，这些属性一起可以赋予涂料和粘合剂配方的物理性能优势(图1)。这些属性包括在商业上可行的工艺中受控的活性阴离子聚合，使聚合物的生产具有窄的可控分子量分布以及块状和超支化结构;功能范围广泛;紫外线、耐热和氧化稳定性;和低单体粘度，导致减少溶剂需求的配方产品。

通过非竞争性的酶催化工艺，我们已经用这种新技术合成了近50种产品，这导致了具有各种性能优势的分子，但没有达到我们所要求的成本参数。从那时起，我们就发明了降低成本的技术。在这个过程中，我们从50种材料中筛选出三种(品牌名称Chemilian™和Forza™)，188金宝搏bet官网它们在共聚合时提供了广泛的性能，但也具有经济效益。我们让配方师根据他们的需求和客户要求来开发他们所使用的应用程序。我们也知道一些公司想要小众材料，我们愿意与他们合作，签订研究合同，开发独特的产品。188金宝搏bet官网

一种总线标准:开发这样的新技术通常需要10年的时间吗?

Uhrig:我们对新的单体平台做了一个历史调查，几乎无一例外，你会看到一个10年的“从开始到商业化”周期。周期遵循类似的趋势。最初的几年都在试图确定这项技术是否真实。它是否有效，我们是否看到了一些独特而有趣的东西?这是2009-2013年我们所处的阶段。然后我们有了一个突破性的时刻，我们意识到，是的，这是真的，我们需要资助它。我们需要围绕这个平台制定战略和商业模式。对我们来说，这意味着我们产品的整体产量大幅提高。2009年的初始收益率约为30%。到2013年，我们已经将产量提高到60% -65%以上。 With that came the opportunity to have higher-purity products as well – higher performance at a lower cost. That allowed us to transition into a partnership model where we felt comfortable sending samples to people that could experiment with them, test them and determine if there was unique value in the market. Also in 2013 we began a very aggressive patent filing strategy. In November 2013, we had zero issued patents. Today we have 74 issued patents and 30 more pending. So 10 years later, we are still “pre-revenue”, but we are at the cusp of commercialization. To this end, we are in the final phase of design engineering for our first commercial facility.

一种总线标准:公司的主要目标是什么?

Uhrig:领导团队的每个人都朝着三个目标努力。

1.销售和市场。制定市场渗透战略，了解我们的价值定位与竞争对手的关系。我们通常认为我们的竞争对手是丙烯酸酯、环氧树脂和异氰酸酯，或它们的某种组合。因此，了解我们的材料在哪里可以提供价值和竞争优势是至关188金宝搏bet官网重要的。

2.产品质量和产品性能，进而转化为定价。在一个已经高度商品化的市场中，我们如何为这些188金宝搏bet官网材料定价?我们能否提供一些独特的东西，然后理解这个价值主张解决了什么?例如，如果我们的产品有助于减少溶剂的使用，我们如何为我们的材料定价，然后利用这一信用?188金宝搏bet官网

3.降低运营成本。扩大与加工产量相关的利润，降低资本成本和消除浪费。

一种总线标准:你的长期发展战略是什么?

Uhrig:我们有一个三阶段的长期增长理念。

1.开发生物基原料。我们的分子具有令人难以置信的氧密度，所以从蔗糖或葡萄糖中，氧的质量占50%，我们有这个难以置信的机会以低成本获取生物基材料。188金宝搏bet官网我们目前正在评估几家公司，他们正在寻求以生物为基础的途径来生产我们的原料。

2.转换。经济地将我们的材料转化为我们可以出售的东西。我们能够高效地做到这一点，因为我们的工艺不需要溶剂，没有废物，没有使用濒危的稀土催化剂。我们的工作条件一般在真空下，最高温度约为250°C。我们的工艺也是水轻的。综合来看，我们认为从运营和资本的角度来看，这些相对良好的运营条件意味着低成本。

3.关注客户需求。我们觉得自己适合许多全球主题。我们的客户想要的很多东西，我们都能够提供，无论是水性，低溶剂，低温固化，减少添加剂等。我们也看到了置换的机会。与丙烯酸酯类似，我们相信我们可以用广泛的市售材料来功能化我们的材料，这可能会赋予客户所需的额外性能。188金宝搏bet官网我们可以减少溶剂，降低固化温度和减少添加剂，但我们不必摆脱现有的技术——这是我们最近看到的一个突破。

实验室

我还会见了应用开发副总裁Mark Holzer和材料科学总监Andy Palsule，他们带我参观了公司的各个实验室。

在合成实验室，一个由六名博士科学家组成的团队正在研究基本的合成方案。他们专注于新分子的开发，在小批量销售中合成和开发，然后发送给客户和公司的分析和应用实验室。该团队的第二个重点是成本优化，他们尝试使用不同的催化剂和其他产品来降低生产成本。

分析实验室执行若干特性和质量测试。Sirrus产品的反应性很强，而且非常注重稳定性。本实验室还使用各种分析设备来确定产品的杂质分布。其他测试内容包括酸含量，成分分析和相互作用分析。请记住，所有这些分子都是新的，分析方法是从零开始发展起来的;以前的材料没有参考点。188金宝搏bet官网

应用实验室与公司合作，开发具有特定性能的涂料，看看他们可以在哪里利用分子并带来价值。这就是概念验证发生的地方。对固化速度、低能量固化和附着力等进行了评估，并与现有涂料进行了比较。到目前为止，已经发现了许多好处。由于低能量固化，在帮助汽车主机厂实现车辆轻量化方面具有巨大的应用潜力。过去由于高温固化而无法使用的部件现在可以使用。使用这些分子，在10°C或更低的温度下，就地完成的木器涂层可以迅速固化。与现有的溶剂含量高得多的木材污渍相比，它们还含有~5%的溶剂。基础设施涂层可以很快固化，缩短了恢复服务的时间。水性乳液也可以在环境处理条件下在几分钟内形成。 This eliminates the need for the traditional heating and cooling process previously required to polymerize latexes.

工艺实验室最近进行了200万美元的扩建，以增加产量。扩建的试验台设施是Sirrus公司全面生产设施设计和建设的重要一步。“扩建后的设施使用了可扩展的设备。这为我们的工程合作伙伴提供了连续的过程数据，控制策略的测试和过程稳定性的演示。这种组合为我们生产所需产品规格的商业数量的这些单体提供了极大的信心，”Uhrig说。

该试验设施还使Sirrus及其开发合作伙伴能够获得更大量的公司材料。188金宝搏bet官网这将允许合作伙伴进行生产线试验和客户认证，这是推进商业承购谈判的重要一步。在连续运行时，扩建后的设施将能够每月生产多达2吨的单体。

这项技术有何不同

在实验室里，Mark Holzer进一步解释了该公司的技术，以及它与现有产品的不同之处。

“我们的亚甲基丙二酸单体是高度缺电子的，这使得在环境温度下发生独特的阴离子聚合机制，同时提供了一些东西，包括通过调节引发剂浓度来调节分子量的能力;基材或表面起始;一种稳定的聚烯烃骨架;能够使用广泛的良性引发剂作为底漆或促进乳液或溶剂聚合;生活聚合;能够按顺序添加单体形成随机和嵌段共聚物;以及2K系统的交联。”

作为聚合物的组成部分，亚甲基丙二酸单体可以产生全新的聚合物结构，用于涂层和粘合剂，可以更好地平衡关键物理和机械性能(图2)。或者，丙二酸酯可以加入到与现有涂料和粘合剂类似的涂料和粘合剂中，这可能会提高固化和/或产品性能。