液晶高分子材料高新技術產業化分析

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摘要：液晶高分子材料是一種具有特殊的形態和性質的新型合成物質，是一種新興的功能高分子材料，近年來，液晶高分子材料的應用獲得了迅速的發展，例如其在液晶顯示、光儲存和液晶紡絲等方面的應用，發展高新技術的產業化，實現批量化生產及銷售，開拓國際市場，提升產品市場競爭力，創造社會經濟效益。

關鍵詞：液晶高分子；高新技術；產業化

引言

液晶高分子(LCP)材料是一種功能高分子，它有液體和晶體兩種性質的一種中間過渡的聚合物。根據液晶的形成條件又可以分為熱致型和溶致型。熱致性它不但擁有不同級別的機械強度，還有很高的彈性模量，振動吸收特性等。其材料的壁徑越薄，使用強度越大的特性。另外，其材料是現階段線性膨脹率和金屬材料最接近的工程塑料，這種技術不斷更新的高分子材料，超越了以往的工程塑料。

1熱致性液晶高分子材料概念

熱致性液晶高分子(TLCP)的結構具有剛性全芳族鏈和特殊的凝聚態，其結構是它成為高性能分子材料的主要原因。其性能優越，具有流動性好、加工性能優越、材料尺寸穩定精細等性能，對化學藥品有一定的抗性。TLCP材料與其他材料相比的優點在于，在液態狀態時，排列順序井然有序，方便流動也易取向。在我國對熱致性液晶高分子材料進行制造時，其中還有很多的技術難關沒有克服，也沒有進行產業化和規模化生產。LCP的領域的專家認為，只有在我國對TLCP進行制造使TLCP產業化、規模化，才能降低材料的成本。

2TLCP市場分析

2.1TLCP的市場應用現狀

TLCP的分子鏈排列有序且獨特，使聚合物擁有特殊的宏觀物理性能，從航空領域到人民的生活都得到了應用。(1)纖維光學：TLCP的低線熱膨脹系數接近石英，可以降低光纖溫度較高導致變形的，所以可以用在光導纖維外層的涂料，還能使用在光纖批覆材料和海底電纜的連接套。(2)電子工業：其作為高線度接插件性能優越的材料，它可以滿足對材料很薄的強度要求，還能耐高溫，在紅外焊接時不易變形。可以作為線圈和插座的封裝材料。在封裝和焊接時不會使內部材料變形破裂。(3)航空航天：TLCP的耐熱性、尺寸穩定和阻燃性等性能優越。其被用來制作航空外板和其他零件。且具有耐輻射耐高溫等性能，還能作為人造衛星和客機的零部件，飛機的復合材料和軍用防彈衣。(4)醫用材料：Superexpolymer公司開發了用于外科的內窺鏡，用來代替塑料涂層的金屬管。其具有一定的絕緣性能，價格實惠。(5)揚聲器材料：TLCP的材料可以用來制作各類揚聲器的隔膜。(6)汽車領域：由于其材料的特殊性和耐熱性，被用作汽車發動機和各部位的零件。此外，TLCP還可以代替不易加工的不銹鋼、制造泵閥門等化工設備。

2.2TLCP的國內生產現狀

我國最開始研究液晶高分子在1972年，由中科院的化學所開始研究，之后北京大學等其他高校也開始了基礎研究。根據液晶高聚物的生產特點和其獨特的結構及優越的性能，在工藝設計中對漿液配置、酰化、預聚等裝置進行了調整，以滿足節能減排和安全文明建設等要求。在公共的工程建設中設置了熱媒加熱、純水制備、尾氣處理等配置。控制系統則采用DCS系統。

3液晶高分子產業化的必要性

3.1廣泛的應用

液晶高分子材料不僅在化工、制造業等方面得到了廣泛應用，在生物醫學方面也得到了很大的使用效果，在光、電、熱等條件變化時，液晶高分子的狀態將會發生明顯的變化，會使液晶高分子的膜具有更高的透過量和選擇性，液晶高分子在溶液中會形成脂質體，形成微膠囊，這種微膠囊的可以對藥物進行定點釋放和緩沖藥物的作用。近幾年，我國的電子工業和通訊產業等制造業飛速發展，其中TLCP得到了廣泛的使用，生產裝置的連續自動化和規模化，都對高分子科學、化工工程等技術問題有一定的涉及，這些難關的克服都需要專業的技術人員去解決。在TLCP中對普通高分子的應用中還有許多技術的問題需要解決，要采用新型的加工方法和對設備的創新研發。在這些基礎上，在對TLCP進行研究時，進行研發的公司必須建立具有一定規模的實驗室和相匹配的儀器，建立一支高技術人才的研究團隊，對TLCP的產業化進行研究開發，要與國際的產品市場進行競爭時，公司必需要建設具有一定規模化、連續自動化的生產工程。

3.2需求量的擴大

TLCP材料的優越性使現階段電子產品的越來越微型化、輕薄化，TLCP在電子工業、通訊、航空都領域都有應用，是不可替代和必備的材料。隨著電子工業的發展，TLCP的需求年增長率為25%～30%，在未來，我國TLCP的應用越來越廣泛。TLCP不僅可作為塑料材料來使用，還能用在薄膜和纖維材料上，還能被用來制造高分子復合材料，用來提高產品性能。各個國家也在不斷對液晶高分子材料進行研究分析。

4技術創新點

普利特化工材料有限公司主要是對液晶高分子材料進行研究、開發、銷售和服務等工作，其主要盈利收入來自于TLCP材料和其他高分子復合材料的研發和制造，屬于特種工程材料制造企業。公司主要對產品進行自主研發，獲得自主知識產權，對生產技術不斷創新和變革，來促進公司的發展和進步。用來滿足高端電子產品、醫療器械等高分子復合材料的需要，增加其廣泛應用，擴大生產規模來滿足國內的需求，提高我國制造業的發展與進步。2015年，該公司研發的液晶高分子聚合技術和復合材料被列為上海市新材料領域進民參軍技術與產品推薦目錄。這次技術的研發和創新使普利特公司的經營模式發生了轉變，從傳統汽車制造業材料銷售向高端電子產品材料銷售轉變，為普利特打開軍工產品市場大門奠定了基石。

4.1科技創新點

(1)研發出了TLCP合成的重要技術，根據TLCP熔點和組成關系建立了模型，開發出了具有功能性和熔點不同的TLC

P樹脂，此技術達到了國際化水平。(2)研發出了可視、可調節控制的TLCP終聚反應技術，根據終聚反應研發出可視和可調節控制的反應裝置，對TLCP的合成工藝技術進行了優化，在終聚合反應的可控制條件下，在科學合理的工藝條件下反應，保證產品的質量和穩定性。(3)研發出了合成低散發、流動性高的TLCP的關鍵技術。對TLCP復合材料進行精確制造，以此來降低材料中的單體含量，對工藝技術進行優化升級，加強TLCP加工中的流動性能，解決塑料產品散發和變形破裂等問題，擴大了其使用規模。(4)研發出了設備抗靜電TLCP的重要技術，通過自主研發的永久性抗靜電劑和碳纖維結合使用，解決TLCP抗電性能差的問題。

4.2深圳沃特公司

該公司主要對改性工程塑料合金和通用塑料以及高性能高分子材料進行研發，生產和銷售等技術創新，公司收購了三星精密LCP的全部業務，是全球唯一擁有連續生產I型、II型、III型全系的LCP樹脂和其復合材料的企業，產品技術已經走在國際前端。可以給生產出多樣化的LCP材料，滿足客戶的需求，產品可以應用在精密電子連接器等配件，其還擁有低介電常數LCP、薄膜和纖維LCP相關技術，相關技術可以進行規模化生產。隨著膜產品技術的不斷創新和發展，LCP膜材料有望實現進口代替。

4.3金發科技

公司是亞太最大的改性塑料企業，當先，公司是全球化工材料產品種類最為齊全的企業之一，對降解塑料和特種工程塑料具有領先水平，公司子公司珠海萬通特種工程塑料有限公司在2014年對LCP聚合裝置進行生產，現階段已經實現投產和銷售。

4.4南通泰萊斯

南通泰萊斯醫藥化工在2010年進行創辦，主要有一個LCP研發中心、兩個生產基地。公司有三條全進口的液晶高分子聚合樹脂和全進口液晶高分子改性生產線。公司從事液晶高分子的研發生產等技術，現階段，公司引進了ISO9001國際質量管理體系，并且通過治療管理認證系統，且公司研發制造的液晶高分子產品三大系列等都能通過UL認證。

4.5研發模式的創新

普利特公司飛速發展，主要是因為該公司在成立階段，就對高新產業技術的研發十分重視，將高新產業技術和科學技術研發相結合，不斷超越自我，自主研發的精神，在成立的初始階段，就與上海大學的等高校對相關技術進行研發和合作。采用“產、學、研”平臺，對TLCP材料和其相關的高分子材料進行重點研發，根據其優越的性能來針對其他領域的材料進行創新研究，解決其他材料領域的問題，擴大其使用率。公司聘請了4位專業技術教授對企業進行技術研發，定期進行技術的交流和研討，長期研發項目的創新點。現階段，普利特的模式已經轉變為仿、集、原自主創新的模式。

4.6LCP已應用于5G高頻封裝材料

液晶高分子材料還能用來制作射頻前端的塑封材料，對于LTCC的工藝制造，LCP的使用能使封裝的模具具有優越的特性，具有燒結的溫度低、尺寸穩定、吸水率較低等優點，被行業認為5G射頻前端材料的首選，未來市場廣闊，如果只考慮基站天線的使用，預計到2022年高頻印刷電路板機市場將會不斷增大，規模將會達到76億元，發展一片良好。

5結語

普列特項目的研發對通用級別的液晶高分子復合材料產品的性能進行了全方位的綜合提升，其性能優越，可以應用在電子計算機儲存器插座上、電子連接器等滿足客戶多需求的零件。南通泰萊斯、珠海萬通、深圳沃特等公司都在不斷的對LCP高分子及復合材料進行研究生產，且現階段LCP材料還可以用作射頻前端的塑封材料；液晶高分子市場發展一片大好，需求量不斷增多，在未來發展道路上，其生產和應用會得到廣泛應用，規模不斷擴大，并對科學、技術經濟的發展帶來重大的影響。

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作者：馮永勝 章麗 袁鵬 單位：衢州英特高分子材料有限公司