中国阻燃技术专利发展状况分析

熊燕兵，钱立军

（1．国家知识产权局专利局材料工程发明审查部，北京100088；2．北京工商大学先进阻燃技术研究中心，北京100048）

0 前言

随着我国社会经济的不断发展以及社会财富的急剧增长，电子电器、高层建筑、高速运输等领域的迅速发展，火灾发生时的生命和财产损失越来越大［1－2］。因此，近年来阻燃材料领域的研究生产工作迅速发展，在国际上逐渐形成了特别有影响力的中国力量。在与国际上的合作伙伴和竞争对手的合作与较量过程中，国内的科研工作者和企业界越来越重视知识产权的保护工作，并逐渐开始运用知识产权武器，获得更大的潜在市场价值。

本文通过对1981～2010年30年来中国阻燃技术专利的发展情况进行统计和分析，展示了中国阻燃技术的发展概貌，并据此对中国阻燃技术未来的发展方向进行了前瞻性的展望。

1 阻燃技术专利的发展统计与分析

笔者在中国专利文献检索系统（CPRS）中对1981～2010年阻燃技术专利申请量进行了相关数据统计和讨论，其中统计的数据包括国内申请人的专利申请、巴黎公约申请和专利合作条约（PCT）申请。

1．1 阻燃技术专利申请现状与分析

从表1和图1可以看出，阻燃技术专利总申请量和年均申请量均呈逐年上升态势，特别在2001～2010年的10年间，专利申请数量剧增。更为可观的是，仅2006～2010年的5年申请总量就超过了1981～2005年共计25年的申请总量。上述数据从侧面表明，阻燃技术在2000年以后得到了长足进步，特别在21世纪的前10年中，阻燃技术发展较快，这与近年来对阻燃技术革新的迫切需求是分不开的。同时，值得注意的是，虽然阻燃技术专利申请量绝对数值在不断上升，但是阻燃专利在总专利申请中的比重一直维持在0．2%～0．3%左右，这30年来阻燃专利申请在总专利申请中的占有率没有明显的改观，持续在0．25%左右，说明了阻燃技术与其他行业技术发展速度一致，与其他行业相比并未体现出其行业实际发展水平和受关注程度，这与本领域内专利申请人尚未对专利利用而带来的潜在经济和社会价值引起足够的认识和重视有一定关系，所以今后需要进一步提高阻燃材料领域的研究和生产主体对知识产权价值的认识。

表1 1981～2010年阻燃专利申请情况统计表Tab．1 Statistics of flame retardant patents from 1981to 2010

图1 1981～2010年阻燃专利申请数量变化趋势图Fig．1 Trend chart of flame retardant patents from 1981to 2010

1．2 发明专利和实用新型专利申请情况对照

从表2和图2可以看出，1981～1985年的阻燃技术专利申请形式较为单一，仅以发明专利申请为主，并且技术创新的起点不高，与这一阶段30%左右的国外申请人向中国提出的发明专利申请相比，技术创新点存在明显欠缺；在1986～1995年的10年间，发明专利与实用新型专利申请量基本持平，这表明阻燃技术专利的创新水平在稳步提高并逐渐发展，专利申请类型开始多样化，显示阻燃领域日趋繁荣的创新状态；自1996年起，发明专利申请与实用新型专利相比占有较大优势，且专利数量在维持多年高速增长的状况下，仍然保持了近200%的增长，这一现象表明阻燃技术创新的层次在迅速提高，更多具有原创性的产品技术开始逐渐显现，对应了近10余年来国内对阻燃技术繁荣的研究状态。同时也应该注意到，由于发明专利是经过实质审查后授权的专利。因此，从这一点上来看，阻燃相关发明授权专利的现状更能体现阻燃技术的真实发展情况。从表2可以看出，近30年来，相对其他行业来说，阻燃行业发展过程稳中有升，阻燃相关发明专利的授权率起伏不大，基本维持在50%左右，与近几年，例如2007～2009年，整个发明专利授权率约为22%相比高出不少［3］，从另一方面反映出了阻燃技术的良好发展势头。

此外，国内阻燃材料领域知识产权申请情况虽然发展迅速，但与国际上当前状况相比，仍然存在着一些问题。具体表现在：阻燃专利申请中原始创新不足，仿制国外产品的工艺创新居多，对于阻燃材料的复合应用专利居多，可以从侧面反映出几乎没有国内主导开发并为市场认同的产品；阻燃专利申请中高等院校和科研机构成为专利申请的主体，生产制造企业专利申请薄弱，这与国外以企业为主体的专利申请群体明显不同，体现了国内企业自主创新实力的薄弱，以及国内自主创新知识产权产业化方面所面临的尴尬境地。因此，亟需将国内科研机构的智力因素与国内企业的产业化能力相结合，促进国内企业自主创新实力的提高以及知识产权产业化进展。

表2 1981～2010年发明专利和实用新型专利申请情况对照表Tab．2 Comparison table of invention patents with utility models from 1981to 2010

图2 1981～2010年发明专利和实用新型专利申请对照图Fig．2 Comparison chart of invention patents with utility models from 1981to 2010

1．3 各阻燃元素对专利申请的贡献现状与分析

从图3和表3可以看出，主要阻燃元素溴、磷、氮、硅、氢氧化物以及纳米阻燃剂的发展虽然总体发展趋势一致，均呈现迅速向上发展的状态，但它们之间也存在着明显的速度差异，即在常用阻燃元素中，磷系和硅系阻燃技术专利申请量在各元素中处于首位，发展最快。特别是自2006年以后，磷系阻燃技术和硅系阻燃技术发展势头迅猛，远远超过其他元素，同时远高于同期氢氧化物、溴系、氮系和纳米阻燃技术的发展。磷系阻燃技术和硅系阻燃技术的快速发展与2003年欧盟议会及欧盟委员会发布的《WEEE指令》和《RoHS指令》以及2008年发布的《WEEE指令》和《RoHS指令》修订提案对中国阻燃技术的影响有关。同时，纳米阻燃技术也在上世纪末以后从无到有得到了较快发展［4］，目前已达到与传统的溴系阻燃材料相同的速度和数量，这与2000年以后纳米技术在各个领域的迅速发展相一致。根据上述数据可以预见，磷系阻燃、硅系阻燃以及纳米阻燃技术依然是未来阻燃技术的重点发展方向。同时，通过对已有专利技术的查阅发现，很多阻燃专利技术是同时采用了多种阻燃元素进行协同阻燃技术开发，例如磷氮、磷硅和磷氮硅3元素协同阻燃等方式［5－9］，例如：专利200610022144公开了一种以离子键而不是共价键键接的磷－氮型阻燃剂及其制备方法，不仅具有无卤、无毒、高效的特点，而且避免了由于生成共价键而产生的受热分解导致阻燃效率降低和环境污染的问题。专利200610117894公开了一种采用9，10－二氢－9－氧杂－10－磷扎菲－10－氧化物与含碳碳双键的硅氧烷发生加成反应，制备一种含磷有机硅化合物，由于其含有多个羟基，可以与其他带有多个活性基团的物质进行缩聚反应，称为合成添加型阻燃剂中间体，应用范围广泛。专利200810063300公开了一种将含磷的端异氰酸酯基预聚体与氨烃基聚硅氧烷进行扩链嵌段共聚反应后形成的阻燃效果好、毒性低、储存稳定性好的水分散含磷、硅、氮嵌段聚合物阻燃剂，该阻燃剂由于磷、硅、氮3种元素的协同阻燃效应具有良好的阻燃性能，可用于织物、木材和纸张的阻燃处理。上述专利显示了现有阻燃材料创新模式是朝向多元素协同阻燃技术的方向发展［10－11］。

表3 1981～2010年各阻燃元素对专利申请贡献对照表Tab．3 Contribution table of different elements to flame retardant effects from 1981to 2010

图3 1981～2010年各阻燃元素对专利申请贡献对照图Fig．3 Contributionchart of different elements to flame retardant effects from 1981to 2010

2 结语

综上所述，近年来阻燃技术虽然发展迅速，相比其他行业并未显现出其优势，国内阻燃技术研究创新的主体对知识产权的重视程度仍需加强；阻燃专利的申请类型趋于多样化发展，追求具有高附加值的技术创新是今后阻燃技术的发展方向；从元素角度来讲，传统的溴系阻燃技术开发逐渐失去主导地位，研究开发的重点将转向磷系阻燃、硅系阻燃材料，当然这并不妨碍溴系阻燃剂仍然会在本领域内长期和广泛应用；另外，今后需要更加重视包括纳米等方面的阻燃材料形态控制、多组分协同以及高效阻燃分子结构的设计等方向的研究工作，这将成为今后阻燃技术的重要发展方向。

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