「我的第一部5G手机」LCP,5G 时代最有潜力的材料( 二 )


(3)苯酯法:芳香族羧酸苯酯与酚类单体进行熔融缩聚的方法 。 但该方法采用的芳 香族羧酸苯酯价格比较昂贵 , 且在反应过程中会生成小分子苯酚难以除干净 。 最近住友化 学采用碳酸二苯酯与酚类单体通过“一步法”合成工艺合成出低醋酸残留的 LCP , 且树脂 具有良好的流动性 , 是一种具有潜在优势的合成工艺 。
(4)酸解反应法:芳香族二元酸与乙酰化的酚类单体进行熔融缩聚 , 脱去副产物醋 酸得到 LCP 。 该方法是目前 LCP 工业化生产的主要方法 。
3、LCP 的加工方法主要包括以下 4 种 。
(1)注塑成型:注塑成型是 LCP 最主要的成型方法 。 LCP 不仅具有优异的加工流动 性 , 且固化速度快 , 适用于采用注塑成型方法加工 。 相对于聚苯硫醚(PPS)和耐高温尼 龙(HT-PA) , 制件具有无飞边等优势 。 但由于 LCP 分子链是刚性棒状的 , 易于沿流动方 向取向 , 从而导致成型制件在平行于流动方向与垂直于流动方向的性能差异以及熔接痕强
度较差等缺点 。 近年来通过模具设计等方法在一定程度上改善了熔接痕强度差以及各向异 性等缺陷 。
(2)挤出成型:挤出成型方法常用于生产塑料薄膜和管材等 。 由于 LCP 容易呈各向 异性 , 采用传统挤出工艺加工成型 LCP 薄膜在熔体流动的横向方向性能较弱 。 因此 , 目前 LCP 一般与其它各向同性的材料 , 如 PET、乙烯-乙烯醇共聚物( EVOH) 等通过共挤出加 工成型成多层薄膜或者管材 。
(3)溶液浇注成型:LCP 具有较低的热膨胀系数、优良的尺寸稳定性、低吸湿性、 优异的高频特性和电绝缘性能 , 使其在高频电路基板得以广泛的应用 。 其中挠性印制板和嵌入式电路板需要布局灵活及高密度的布线 , 因而对成型工艺要求非常高 。 传统的注塑、 挤出等方法难以满足其工艺要求 。 住友化学通过特殊的分子设计生产 LCP 树脂 , 然后溶解 在特殊的溶剂中通过溶液浇注(solvent-cast)成型后可以得到强度和挠性非常好的薄膜 。 所采用的溶剂不同于目前所常用的含氟苯酚溶剂 , 可操作性强 。 而且通过溶液浇注成型后的制件避免了注塑、挤出成型所造成的各向异性的缺陷 。 同时可以成型更加复杂的基材 ,且可以混入更多的填料 。 目前该方法加工成型的 LCP 薄膜制件正在电路板中推广使用 。
(4)吹塑成型:LCP 具有优异的耐气体透过性和耐溶剂性能 , 可通过吹塑成型成阻 隔性能优良的中空成型制品或者薄膜制件 , 例如汽车部件中的油箱和各种配管 。 但 LCP 熔 体张力低而导致其垂伸严重 , 因此通过吹塑成型法制备所需形状的成型制品有一定的困难 。
二、全球 LCP 树脂材料产能集中在日本、美国和中国
目前全球 LCP 树脂材料产能约 7.6 万吨/年 , 全部集中在日本、美国和中国 , 产能分 别为 3.4 万吨、2.6 万吨和 1.6 万吨 , 占比分别为 45%、34%和 21% , 其中美国和日本企 业在 20 世纪 80 年代就开始量产 LCP 材料 , 我国进入 LCP 领域较晚 , 长期依赖美日进口 ,近几年来随着金发科技、普利特、沃特股份、聚嘉新材料等企业陆续投产 , LCP 材料产能 快速增长 。 随着 5G 时代到来 , 未来 LCP 材料需求将有望迎来快速增长 。
1、市场格局:美日主导 , 国产材料崛起在即
国内薄膜专用树脂及薄膜开发起步晚 , LCP 薄膜用树脂及薄膜生产几乎由日本、美国 垄断 。 LCP 产业链多家日美厂商拥有垂直整合能力 。 日本住友集团(住友化学/住友电工) 是目前仅有的一家具有自 LCP 树脂至模组一体化生产能力的厂商 。 村田制作所 2016 年通 过并购 LCP 膜厂商日本 Primatec 向上游整合 , 拥有 LCP 膜到软板一体化生产能力(2017年膜退出 LCP 天线模组业务) 。 日本藤仓电子具有聪 LCP 软板到模组的生产能力 , 在高频 微波软板和高速接口传输线方面具有优势 。
LCP 树脂材料供应商众多 , 但可商用于 LCP 多层板的非常有限 。 LCP 树脂材料龙头 宝理塑料、住友化学、塞拉尼斯等在 1985 年已开始研发并商业化生产 LCP 。 国内厂商沃 特股份、普利特、金发科技和聚嘉新材料已成功进入 LCP 树脂市场 。


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