近日,江苏省科技厅对2025年度省前沿技术研发计划项目拟立项名单进行公示。全省共有83个项目入选,44个项目由企业牵头实施,其中,江苏沃特特种材料制造有限公司开展的“高性能膜级液晶聚合物制备与薄膜成型关键技术研发”成功入选。
该项目聚焦解决我国TLCP特种工程塑料领域的关键“卡脖子”问题,将突破高性能膜级TLCP树脂合成、薄膜成型的技术难点,促进我国高端功能高分子膜材料整体制造水平的快速提升和绿色转型,助力完善我国新能源汽车产业生态体系,提高我国高端TLCP薄膜在世界范围内的竞争力。
江苏沃特特种材料制造有限公司成立于2014年,是一家以特种高分子材料制备为主的的国家高新技术企业,设计年产能8000吨。公司设有盐城市外国专家工作室,获得中国创新创业大赛优秀企业、科技创新先进企业、国家级专精特新“小巨人”企业、盐城市瞪羚企业等荣誉。近年来,公司深入贯彻新发展理念,坚持走高质量发展道路,持续深入专注科技创新实效,推进特种高分子材料研发制造,企业持续保持高速发展势头,销售收入与企业利润保持较高水平。
满足IT产品应用的TLCP。LCP可以根据形成液晶的条件分为溶致型液晶(LLCP)和热致型液晶(TLCP)。TLCP则在热熔融时进入液晶态,具备优异的加工性能,应用范围更加广阔,以液晶聚酯为代表。
近年来,随着电子电气设备的小型化、高频率化的迅速发展,促进了电子元件密集化、微型化以及高密度组装技术的发展,特别是采用表面贴装技术(Surface Mount Technology,简称 SMT),继电器、连接器、电容器等各种元器件和线路板同时在红外加热装置中加热,对所用塑料材料的耐温性和尺寸稳定性提出更高要求。而且为适应环保要求,不含铅的焊锡被普遍采用,所用材料的熔点需大大地高于传统的材质,以便承受回流 焊接工艺中的高峰值温度。而TLCP优异的加工流动性、尺寸稳定性和高的热变形温度等特点刚好完全能够满足以上要求。因此,极大地推动了TLCP的合成和成型加工研究、改性及其 应用的快速发展。
1. 高流动性、低翘曲TLCP
IT产品的超薄化和轻型化成为市场发展的主流。其不但对材料性能要求高,同时对材料的流动性和抗翘曲性能提出了更高的要求。东丽在原有合成TLCP材料基础上,通过填料和玻 纤复合改性,推出了流动性更好的Siveras 1304G35H牌号和抗翘曲性能优异的Siveras L304M35牌号。此外,住友化学通过其独特的聚合工艺开发出流动性更好的TLCP树脂,推出 相应的SumikaSuper SZ6506HF高流动性产品,与标准级别的E 6808UHFZ产品相比。具有更加优异的流动性能。此外,在通过回流焊工艺后,其抗翘曲性能和强度都得到了改善。因此, 可以适用于微距连接器的生产要求。
2. 耐起泡TLCP
TLCP材料成型的电子元器件常采用SMT贴装,各种元器件同时在红外加热装置中加热,需要承受回流焊接工艺中的高峰值温度。在SMT贴装时,TLCP容易表面起泡,其主要原因 是TLCP树脂合成工艺导致其含有残留气体,且TLCP容易产生 界面剥离和层问剥层;此外,在成型过程中由于成型条件选择不当也容易卷入空气,模具构造不当也可能导致排气不良。针对上述原因,TLCP生产厂家改进加工条件和通过模具设计, 一定程度上消除了部分起泡的原因。但没有从根本上解决起泡的问题。上野制药株式会社在其原有GM系列产品基础上,通过改善改性技术和特殊的结构设计,开发出GZ系列产品,提 高了TLCP与填料的相容性,产品具有更好的耐起泡性能。
3. 高耐热TLCP
电子电器元件小型化使其成型工艺复杂化,对TLCP耐热性的要求进一步提高。因此,近几年问世的TLCP也大都具有高的HDT。如泰科纳推出了Vectra S系列产品,其HDT高达 340℃,可以满足各种无铅焊锡工艺。但TLCP加工温度超过380℃就无法避免分解反应而产生气体和炭化等,从而导致性能的降低。针对高耐热性要求高熔点与低加工温度矛盾的问 题,Asahara等有效利用聚合工艺和分子设计,开发出HDT 在290~340℃之间,且HDT与其熔融温度之差小于40℃的 TLCP树脂。上野制药株式会社利用该技术已经开发出低加工温度、高耐热Ueno 9035G-B牌号树脂。此外杜邦也推出了Zenite 9140HT系列的TLCP产品,其HDT高达356 oC,但具有很好的可加工性能。
4. 高频特性TLCP
天线、高频连接器以及高频电路板等高频制件对材料的高频特性提出了更高的要求。传统的陶瓷材料虽然高频特性较好,但密度大,且难以成型尺寸精度要求高的制件。TLCP具有优良的高频特性,已经在高频特性要求高的电子信息制件中有了广泛的应用。上野制药株式会社Yonezawa采用两种特殊结构的TLCP树脂与具有良好介电性能的无机填料复合,得到产品在1GHz频率测量的介电损耗≤0.003;并推出了适合用于制造使用高频信号的天线、连接器和基底等电子部件的TLCP 材料。住友化学Tomoya等利用结构中含有40mol%以上的 2,6-萘二基单元的TLCP树脂与高介电填料复合,针对高频电子部件专门开发出一种新型的“介电损耗(loss—tangent)” TLCP材料。与传统的TLCP材料相比,这种材料吸收更少的射频能量,从而能够很好地维持高频连接器和天线的信号水平, 可用于蜂窝式移动电话和其他电信设备中。
5. 低比重、高强度TLCP
数字盘驱动装置所处理信息的大容量化和高速化,对减震性提出了更严格的要求,对所用光学拾波器部件材料的性能要 求也随之提升。特别是DVD和蓝光要求高倍速记录体系中部件的比重需控制在1.3~1-5之间。此外,还要具有更高的共振频率和高损耗系数。标准的TLCP改性材料其比重在1.6左右, 因此需要采用特殊的改性技术以满足其要求。Murouchi等采用TLCP与特定长度玻璃纤维复合形成比重在1.4左右的材料,其共振频率超过2500,损耗系数也超过了0.15。此外Kohinata 等通过TLCP与云母、碳纤维和空心填料复合也开发出比重在1.45左右,电绝缘性能好而且刚性高的材料,可以用于光学拾波器以及线圈骨架制件。
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