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发布日期:2019-01-11 浏览次数:865

原创: 罗亚敏 中国化工信息周刊 2018-12-20


液晶聚合物(lcps)有热致液晶和溶致液晶之分,后者只能用于纤维和涂料而不能热塑加工。本文以下内容只涉及热致液晶聚合物(tlcps)。

tlcps的竞争产品包括聚苯硫醚(pps)、聚邻苯二甲酰胺(ppa)、聚环己二亚甲基对苯二甲酸酯(pct)和某些特种尼龙,但这些竞争产品最薄只能制造出0.25mm的厚度,而tlcps可以达到0.1mm的壁厚,并且在注塑过程中只需很短的循环时间。


亚洲市场消费占比逾80%

液晶聚合物的开发起始于20世纪70年代,而于20世纪80年代商品化。第一个大规模生产的产品由dartco公司在1984年推出(xydar)。如今,全球仍只有9家厂商能提供工业化产品,其中6家位于日本。

在全球范围内,2017年tlcps的消费量约为3.9万吨,亚洲地区是最大的消费市场,占据了全球80%以上的市场份额。其中中国占据50%以上的市场;其次是日本,约占20%的市场;美国大约占10%的市场份额。最初,tlcps主要用于微波炉或其他炉具,而如今从产品应用上看,电子电器、工业、交通领域分别占据80%、8%和7%。全球tlcps消费结构见图1。


tlcps以其独特的高强度、耐高温和高流动性的特点,在电子工业的小型化趋势和微注射技术的日益普及的情况下,获得了较高的增长机会。两个因素共同推动了tlcps在电子电器领域的消费增长,一是高引脚密度的smt连接技术的普及;另一个是智能手机、平板电脑和虚拟现实设备的产量不断增加。在电子电器领域绝大多数液晶聚合物用于元器件的表面贴装。焊料无铅化需要更好的耐高温材料,电器小型化需要薄壳元件,这都推动了tlcps在该领域的消费。此外,tlcps也是少数几种热膨胀系数和电路板能保持一致的材料之一。所以,tlcps被广泛用于制造芯片载体、线圈、线轴、插座、印刷电路板、电容器外壳、光电器件、电位器和开关,还有播放激光头支架、电子封装和电路板生产设备的导轨、车用电位器的保护性外壳等。绝大多数液晶聚合物会掺混玻纤或无机物进行应用,但也存在无定型(非晶态)的产品,用于吹膜或拉膜。

tlcps能与其他聚合物共混而获得更好的性能或性价比。在汽车制造领域,tlcps主要用于油路和电子设备,例如电动机永磁体和车用传感器的外壳、灯架、反射罩等。tlcps也可用于各种化学和工业过程的应用,如化学物质探头外壳、工业机械热封架、绞车、泵和仪表用衬套、阀衬和塔设备,用于替代难以加工的氟树脂等材料。在航空航天和国防领域,tlcps作为轻量化材料用于各类内部零件。其他领域还包括纤维,例如光纤和塑料增强用的纤维材料。从tlcps一面市就开始应用的炉具市场仍然保持增长的趋势。

全球产能一览

1、美国

在20世纪80年代,液晶聚合物曾经吸引过很多企业的兴趣,包括拜耳、巴斯夫、ge、帝国化学和罗纳普朗克等,但这股热潮在20世纪90年代退烧,因为当时认为液晶聚合物的主要应用领域只局限于炉具。

作为一家主要生产企业,amoco在1993年之前就已能生产多种牌号的液晶聚合物,通过不断优化业务,amoco最终只生产1种xydar牌号的产品,直到2001年被苏威并购,后者如今还生产除了xydar之外的两个系列。而杜邦对发展液晶聚合物业务的兴趣坚持得稍久一些,1995年杜邦的zenite产品产能达到2700吨,产品具有更好的熔融流动性、硬度和尺寸稳定性。到2002年杜邦的产能扩张到3200吨,并进一步在2003年并购了伊斯曼的tlcps业务,使总产能达到8000吨。在2010年杜邦将液晶聚合物业务卖给塞拉尼斯之时,其产能已经达到9500吨。而塞拉尼斯生产ticona产品自身原有的液晶聚合物产能在2002年就已达到6000吨。如今,塞拉尼斯和苏威不仅提供液晶聚合物树脂,也提供增强产品,例如混入玻纤增加强度或可染色的性能。

2017年美国的tlcps产能约为1.6万吨,产量约为1.4万吨,大约1万吨出口。在美国本土消费的4000吨中,约有75%~80%消费在电子电器领域,工业和交通各8%,与全球消费结构基本接近。预测未来消费量以年均5%的数量增加,消费结构基本维持现状。

2、欧洲

欧洲没有企业生产tlcps,主要是因为在20世纪90年代早期,拜耳、帝国化学和罗纳普朗克全部退出了该产品生产。目前欧洲市场的供应主要来自美国,只有少量来自日本住友等。塞拉尼斯大约占据欧洲市场的80%,而苏威则占据其高端市场的一半。

2017年欧洲tlcps的消费量约为3100吨,其中电子电器方面占据70%,交通领域占15%,其他共计15%。相比5年前,电子电器的比例有所降低,而交通领域则相应增加。

3、日本

日本集中了全球tlcps 2/3的企业数量和产能,主要生产企业有宝理、住友、东丽、上野制药、尤尼吉可、新日本石油六家,其中宝理塑料以1.5万吨产能排名第一,其在2008—2015年3次扩能,而且在中国大陆、中国台湾、马来西亚还生产母料;其次是住友化学,接近1万吨,住友也是日本最早开发液晶聚合物的企业,拥有两个tlcps工厂。6家企业总产能为3万吨。主要产能扩张发生在2000—2008年,是由电子电器领域的需求驱动所致。

2017年日本的tlcps产量约为2.3万吨,出口1.6万吨,国内消费7000吨左右。消费结构中,电子电器占65%,交通领域占10%,其他共计25%。  

4、中国

中国主要tlcps的生产企业有上海普利特复合材料股份有限公司。上海普利特有扩产计划,但是其主营业务是汽车用材料,其完全进入电子电器领域尚需要一定的时间。

2017年中国大陆tlcps的消费量接近2万吨,尽管是全球需求最大的国家,但国内95%以上的产品依赖进口。在中国超过85%的tlcps用于电子电器行业,用于工业和汽车行业分别只有5%~6%。中国是全球最大的手机和电脑制造地区,但相比其他替代材料,tlcps价格相对高昂,限制了其在对性价比要求较高的领域中的应用。

在中国,预计未来数年tlcps的市场增长速度在5%,和全球市场增长速度保持一致。


供应局面较为稳定

未来数年tlcps的市场仍然受到以下几个主要因素的驱动:

电器的小型化、超薄化趋势,要求集成电路和元器件更小、更薄;

汽车行业的轻量化需求,要求更轻的材料以降低碳排放;

低风险的阻燃材料在各领域的应用;

主要下游应用领域的市场总体发展。


总体而言,全球未来数年,液晶聚合物的消费将保持5%左右的年均增长率,这在众多的工程塑料品种中,是一个健康和相对平稳的增长水平。作为一类门槛较高的产品,未来生产者数量不会有太大的改变,供应方的局面较为稳定。

原创内容来源:中国化工信息中心咨询事业部 罗亚敏


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