5月13日上午，廣東星聯(lián)科技有限公司與華南理工大學(xué)完成專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓簽約，以超2019.54萬元的價(jià)格買下由中國工程院院士、華南理工大學(xué)教授瞿金平發(fā)明的“基于拉伸流變的高分子材料塑化輸送方法及設(shè)備”專利技術(shù)（簡稱“ERE技術(shù)”），刷新了佛山單項(xiàng)專利轉(zhuǎn)讓金額紀(jì)錄。
分析這一巨額專利技術(shù)，基本信息如下：
專利名稱為基于拉伸流變的高分子材料塑化輸運(yùn)方法及設(shè)備，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200810026054.X，申請(qǐng)日為2008-01-25，授權(quán)公告號(hào)CN100496927C，授權(quán)公告日2009-06-10。
該專利獲“2014年中國發(fā)明專利金獎(jiǎng)”，相關(guān)技術(shù)也榮獲“2015年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)”，技術(shù)成果屬國內(nèi)外首創(chuàng)、國際領(lǐng)先。該專利能獲如此殊榮，身價(jià)如此之高，與其扎實(shí)的技術(shù)突破和充分全面的專利布局有密不可分的關(guān)系。
從分布的角度，如圖1中所示，該專利共有27件同族專利，除中國外已進(jìn)入美國、歐洲、日本、韓國、加拿大等17個(gè)國家/地區(qū)。
詳細(xì)的同族信息見表1：
表1 CN200810026054.X同族專利基本信息
從技術(shù)的角度來看，該技術(shù)利用了高分子材料拉伸流變控制的塑化擠出原理，突破了傳統(tǒng)螺桿塑化擠出理論，實(shí)現(xiàn)了拉伸流變起主要作用的高效塑化擠出。
現(xiàn)有的高分子材料成型加工必須經(jīng)過輸送、熔融塑化這一過程，普遍采用基于剪切流變的螺桿塑化輸運(yùn)設(shè)備，不可避免的存在塑化輸運(yùn)能力強(qiáng)烈依賴于物料與金屬料筒表面之間的摩擦力和物料內(nèi)摩擦力的問題。因而在傳統(tǒng)的螺桿機(jī)械中通常采取對(duì)料筒的固體輸送段開槽以增加物料與料筒的摩擦力、增大螺桿長徑比、優(yōu)化螺桿結(jié)構(gòu)等措施，但這些措施又導(dǎo)致物料塑化輸運(yùn)所經(jīng)歷的熱機(jī)械歷程加長、能耗增加、設(shè)備體積龐大等問題。
圖2是該技術(shù)從擋料盤缺口納入物料的葉片塑化輸運(yùn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖，該葉片塑化輸運(yùn)單元主要由具有圓柱內(nèi)腔的空心定子1、置于定子1內(nèi)腔中并與定子1偏心的圓柱形轉(zhuǎn)子2、布置在轉(zhuǎn)子2的徑向矩形截面通孔中兩對(duì)沿轉(zhuǎn)子2圓周方向均勻分布的葉片3、布置在轉(zhuǎn)子兩側(cè)的擋料盤4和擋料盤5等組成。轉(zhuǎn)子2偏心安裝在空心定子1中，轉(zhuǎn)子2與定子1的偏心量可以調(diào)整，其值大于0小于定子內(nèi)腔半徑與轉(zhuǎn)子半徑之差，葉片3成對(duì)安裝在轉(zhuǎn)子2的徑向矩形截面通孔中，兩葉片內(nèi)側(cè)底面相互接觸，外部頂面與定子的內(nèi)表面接觸。
當(dāng)轉(zhuǎn)子2逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，在轉(zhuǎn)子2直徑上的一對(duì)葉片3由于外側(cè)頂面受定子1的內(nèi)表面約束在轉(zhuǎn)子徑向矩形截面通孔內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，致使定子1內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子2外表面、葉片3、擋料盤4和擋料盤5圍成的空間容積由小變大再由大變小周期性變化。在葉片3逐漸移出轉(zhuǎn)子2的區(qū)域C內(nèi)，容積由小變大；在葉片3逐漸移入轉(zhuǎn)子2的區(qū)域D內(nèi)，容積由大變小。當(dāng)容積由小變大時(shí)可以通過擋料盤4上的進(jìn)料缺口A納入高分子材料，容積由大變小時(shí)，物料在正應(yīng)力的主要作用下被研磨、壓實(shí)、排氣、塑化，同時(shí)在來自定子的外加熱輔助作用下塑化熔融，并由擋料盤5上的出料缺口B排出。
物料在流動(dòng)和變形過程中通過的截面積也由小到大再由大到小周期性變化，物料的速度梯度與其流動(dòng)和變形方向一致，這種流動(dòng)與變形主要受正應(yīng)力支配，可以認(rèn)為這是基于拉伸流變的葉片塑化輸運(yùn)過程。多個(gè)葉片輸送塑化單元串聯(lián)疊加可以組合成全葉片塑化輸運(yùn)擠出機(jī)，葉片塑化輸運(yùn)單元與各種螺桿擠壓單元或各種柱塞注射單元可以組合成各種擠出機(jī)或注射機(jī)的葉片塑化注射裝置。
A-進(jìn)料缺口；B-出料缺口；C-區(qū)域C；D-區(qū)域D
圖2 從擋料盤缺口納入物料的葉片塑化輸運(yùn)單元結(jié)構(gòu)示意圖
這一方法解決了螺桿塑化輸運(yùn)過程中塑化能力主要依賴物料與金屬料筒表面之間的摩擦力和物料內(nèi)摩擦力的問題，與螺桿塑化輸運(yùn)技術(shù)及設(shè)備相比，完成塑化輸運(yùn)過程所經(jīng)歷的熱機(jī)械歷程大大縮短，塑化輸運(yùn)能耗降低；塑化輸運(yùn)靠特定形狀的空間容積變化完成，具有完全正位移特性，效率提高；塑化輸運(yùn)過程在很短的熱機(jī)械歷程內(nèi)完成，相應(yīng)的塑化輸運(yùn)設(shè)備體積縮?。凰芑斶\(yùn)能力不依賴于物料的物理特性，塑化輸運(yùn)穩(wěn)定性提高，對(duì)物料適應(yīng)性提高。
這一專利在專利中被引用量達(dá)到55次，是后期大量專利申請(qǐng)的基礎(chǔ)。除這一項(xiàng)專利外，筆者還發(fā)現(xiàn)瞿金平院士在這一技術(shù)方向上有大量的專利申請(qǐng)和布局，其與星聯(lián)科技的合作也早在2015年就已經(jīng)開始，可見其成果孵化和專利轉(zhuǎn)讓之路也并非一朝一夕，需要理論的突破和長期的工程實(shí)踐。
瞿金平院士與拉伸流變的高分子材料塑化輸運(yùn)方法及設(shè)備相關(guān)的專利申請(qǐng)共有211項(xiàng)，457件專利。如圖3中所示，其專利申請(qǐng)最早在2005年已經(jīng)開始進(jìn)行。2015年專利申請(qǐng)達(dá)到了頂峰，有88件專利申請(qǐng)，技術(shù)在這一時(shí)期逐步成熟。隨后專利申請(qǐng)數(shù)量有所降低，但仍保持了較大數(shù)量的專利申請(qǐng)，以維護(hù)權(quán)利的穩(wěn)定和長久。專利申請(qǐng)的趨勢(shì)如下圖所示。
從地區(qū)分布來看，如圖4中所示，457件專利申請(qǐng)覆蓋了全球19個(gè)國家和地區(qū)。除了主要布局在中國的專利申請(qǐng)外，瞿院士在美國、歐洲、加拿大、澳大利亞、日本、韓國、墨西哥、俄羅斯等國家也布局了重要的專利，為相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品走向國際市場打下了基礎(chǔ)。
除了專利的層面，瞿原始的專利從技術(shù)的角度也能給我們一些啟示。從其分布圖來看，偏心轉(zhuǎn)子在技術(shù)最密集的區(qū)域。與上面的技術(shù)分析內(nèi)容對(duì)應(yīng)，偏心轉(zhuǎn)子是使容積由小到大再由大到小周期性變化的關(guān)鍵，在容積的變化過程中納入物料、壓實(shí)、塑化、排出物料才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)正應(yīng)力作用下塑化輸送，是這個(gè)技術(shù)的核心，與專利的布局分布情況相吻合。除此之外，從高分子材料的角度，不同的材料的流變特性差異，有針對(duì)性的進(jìn)行技術(shù)的申請(qǐng)和布局也是重要的環(huán)節(jié)。塑化輸運(yùn)作為方法中的關(guān)鍵，也是各專利中提及和關(guān)注的重點(diǎn)。其他方面，齒輪組、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件，制備方法、混合效率等工藝參數(shù)，吹塑薄膜、橫向拉伸等后續(xù)工藝，也配合進(jìn)行了相應(yīng)的專利申請(qǐng)，做到了更全面的技術(shù)保護(hù)。
一項(xiàng)重要的技術(shù)的轉(zhuǎn)化，從理論的突破，到方法的提出、設(shè)備的改進(jìn)、細(xì)節(jié)的開發(fā)，一步步進(jìn)行看充分的論證和實(shí)踐。在這其中的每個(gè)環(huán)節(jié)，充分全面的專利的申請(qǐng)和布局，嚴(yán)密地保護(hù)了自己的技術(shù)，這樣的專利怎不值錢呢？亦或者，值錢的不僅僅是一項(xiàng)專利，而是技術(shù)的整體和圍繞技術(shù)進(jìn)行的全面而充分的專利布局。
我們收集了瞿金平院士拉伸流變的高分子材料塑化輸運(yùn)方法及設(shè)備相關(guān)專利211項(xiàng)專利全部公開文本。
