(LCP原材料)美国杜邦江苏总代理商
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一、LCP材料简介
(一)LCP材料的概念与特点
LCP(Liquid Crystal Polymer),即液晶聚合物/高分子,一种由刚性高分子链结构组成的全芳族液晶聚酯类高分子材料,
是一种新型高性能特种工程塑料,Zui早在20世纪80年代初期由美国Du Pont(美国杜邦)公司开发。
由于分子结构的特殊性,其拥有良好的振动吸收特性、低介电特性、自我增强效果、良好的耐化学药品性和耐热性、
熔融粘度低、热膨胀系数较低、成型收缩率小、自熄灭性以及不易产生飞边等优异性能。
在一定条件下LCP材料能以液晶相存在,它既有液体的流动性又呈现晶体的各向异性,冷却固化后的形态可以稳定保持。
(二)LCP材料分类
LCP的分类方法各有不同:
(1)按应用分类可以分为薄膜级(高频信号传输优.秀载体)、注塑级(PCB主板、SMT连接器、汽车车身)和纤维级(应用领域仍在积极开发);
(2)LCP产品按照液晶基元在聚合物分子中的位置可分为主链型液晶聚合物、侧链型液晶聚合物和复合型液晶聚合;
其中LLCP可溶解于溶液中并在一定浓度下按一定规律有序排列,呈现出部分晶体性质,根据此特性LLCP一般用作纤维和涂料;
而TLCP则是在热熔融时进入液晶态,具备优异的加工性能,除用作高性能纤维外,还可通过注塑、挤出等加工方式形成各种制品,
比起LLCP应用范围更加广阔,虽然TLCP的工业化时间晚于LLCP,但由于其优异的成型加工性能,发展势头十分迅猛,
新品种不断出现,短短几十年间在电子信息、航空航天、汽车、机械、化工和医疗等领域获得重要应用,远远超过了LLCP,
被誉为“超级工程材料”。基于此,本文主要讨论的是TLCP。
(4)按耐热性不同,LCP分为I、II和III型,分别对应耐热性高、中、低三档,其中II型是天线材料首.选的薄膜基体树脂。
1)I型LCP主要是由对羟基苯甲酸(PHB)、苯二酚/对苯二酚,对苯二甲酸/间苯二甲酸等单体聚合而成,由于其具有较多的刚性结构苯环,
因此耐热性较好,被广泛应用于连接器等电子电气领域,代表性商品主要是住友化学的SumikaSuper和索尔维的Xydar。
2)II型LCP主要是由对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸作为单体聚合而成,其低于I型的耐热性带来更好的加工性能,
是制备LCP薄膜(用于天线)的Zui.佳基体树脂,该技术主要由宝理塑料和塞拉尼斯(泰科纳)掌握。
3)III型LCP因为分子结构中含有PET,其柔性酯基的加入进一步降低了材料的耐热性能,
代表性商品主要是日本尤尼奇卡的Rodrun和日本东丽的Novaccurate。
二、LCP膜产业链
LCP从树脂材料到Zui后的手机天线模组应用需经过如下步骤:LCP树脂—薄膜—挠性覆铜板FCCL—柔性电路板FPC—天线模组。
LCP树脂经过加工后得到LCP薄膜,LCP薄膜经过FCCL制造商覆铜后得到FCCL,软板企业再将FCCL加工成FPC,Zui后通过模组企业进行整合后出售给终端手机制造商。
因对原材料树脂性能的高要求,以及薄膜本身较高的工艺壁垒,LCP天线产业链各环节供应商中薄膜生产企业较为稀缺。
从技术层面看,目前主要制约LCP产能和成本的瓶颈在于薄膜的生产环节。
原因主要有:1)LCP薄膜的加工技术壁垒较高;2)薄膜制备对制膜树脂也有较高要求,
目前市面上能够量产用于天线模组的LCP薄膜的树脂供货商并不多,高端膜级树脂主要集中在日本宝理、塞拉尼斯和住友等美日企业。
三、LCP应用
LCP材料早期应用较为单一,基本都是工业应用,后来随着科技发展逐渐扩宽,应用领域涵盖如单子电器(高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳);
汽车工业(汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件等);航空航天(雷达天线屏蔽罩、耐高温耐辐射壳体等)等多个领域,
其中电子电器仍然是LCP材料的Zui主要应用领域,其应用占有量高达73%,传统的工业及消费领域占比以逐渐缩减至7%左右,汽车及医疗领域占比分别为4%和3%。
从应用结构上看,LCP应用广泛,但大部分集中于电子电气领域,其在该领域的应用主要是用作计算机及通讯设备上的连接器,
这是因为LCP能够满足连接器在高温焊接、耐油耐热、耐辐射等极端环境下的稳定性及其他优异性能。
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