隨著5G應(yīng)用不斷拓展，覆蓋智能駕駛、醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育等，塑料需求將得到進(jìn)一步的釋放。
 
　　高分子材料主要用于5G環(huán)境下的天線振子、PCB高頻電路板、電線線纜及導(dǎo)熱散熱部件等應(yīng)用。
 
　　5G時(shí)代備受關(guān)注的高分子材料包括LCP、PPS、PTFE、PC/PMMA及PP等。
 
　　With the continuously growing 5G applications suchas smart driving, medical care and distance education, the demand for plastics will further increase.
 
　　Polymers are mainly used in applications like antenna oscillators, PCB high-frequency circuit boards, wires and cables, andthermal and heat dissipation components in 5G environments.
 
　　The polymers drawing much attention in the 5G era include LCP, PPS, PTFE, PC/PMMA and PP.
 
　　5G通信時(shí)代正加速降臨！據(jù)GSA最新數(shù)據(jù)，截至2020年底，全球共58個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的商用化，中國(guó)更建成全球最大5G網(wǎng)絡(luò)。隨著5G通信的普及，5G應(yīng)用領(lǐng)域及場(chǎng)景將不斷拓展，包括計(jì)算機(jī)、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療、教育、交通、智能家居、云端辦公及虛擬現(xiàn)實(shí)等，這將進(jìn)一步釋放塑料的需求。
 
　　應(yīng)用場(chǎng)景拓展 釋放新需求
 
　　除5G手機(jī)應(yīng)用外，新冠疫情激發(fā)了移動(dòng)辦公、遠(yuǎn)程辦公的新需求，5G 技術(shù)將助力這一需求的實(shí)現(xiàn)，如5G 計(jì)算機(jī)就能夠讓移動(dòng)辦公輕松進(jìn)行。在這方面，業(yè)界已經(jīng)開始布局，2020年，聯(lián)想就發(fā)布了全球首款5G筆記型計(jì)算機(jī)。
 
　　鑒于5G高頻、高傳輸及移動(dòng)性能，5G筆記本對(duì)于材料、工藝和設(shè)計(jì)都提出新要求，例如天線穿透性好、強(qiáng)度、個(gè)性化外觀、輕薄與性能兼具等，在這方面，復(fù)合材料和輕質(zhì)材料將會(huì)得到更多的應(yīng)用。
 
　　此外，5G智能駕駛興起，自動(dòng)駕駛技術(shù)不斷發(fā)展，需要在汽車中裝配雷達(dá)等全新類型的傳感器。使用塑料，此類解決方案就可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。在這方面，巴斯夫就提供用于雷達(dá)波透射和吸收的雷達(dá)優(yōu)化塑料，有助于提高雷達(dá)傳感器的精度，從而以更高的成本效益改善自動(dòng)駕駛汽車的功能。
 

　　同時(shí)，智能駕駛將釋放更多的內(nèi)飾空間。例如，根據(jù)美國(guó)SAE(Society of Automotive Engineers)的劃分，未來高級(jí)別的L4/L5級(jí)別智能駕駛汽車將可以取消掉方向盤。這將會(huì)迎來新一輪的內(nèi)飾升級(jí)，需要更多新型、環(huán)保的內(nèi)飾材料。
 
　　5G應(yīng)用場(chǎng)景拓展還包括遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育等，總之，5G應(yīng)用場(chǎng)景拓展將進(jìn)一步深度釋放對(duì)新材料、新工藝的需求。
 

爭(zhēng)寵5G應(yīng)用 材料凸顯功能本色！
 
　　5G時(shí)代來臨，從基建到應(yīng)用場(chǎng)景，正在悄然掀起一輪材料新風(fēng)暴，例如天線材料、PCB高頻材料、天線振子、電線線纜材料、電子屏蔽材料、導(dǎo)熱散熱材料、添加劑及其他應(yīng)用場(chǎng)景材料等。根據(jù)Lux Research的報(bào)告，到2030年，可滿足5G新需求的材料預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到14,000 噸，總計(jì)達(dá)到23億美元。
 
　　在各種材料爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，塑料憑借其低成本、靈活性、低介電常數(shù)、低損耗、高性能等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，將在5G時(shí)代大放異彩。
 

 
       電磁屏蔽材料
 
　　5G時(shí)代，高頻率的引入及天線數(shù)量的成倍增長(zhǎng)使得設(shè)備之間及設(shè)備本身內(nèi)部的電磁干擾無處不在，電磁屏蔽材料的作用愈發(fā)明顯。目前，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域的電磁屏蔽材料主要以聚合物或?qū)щ姼叻肿宇悶橹?，有?dǎo)電塑料器件、導(dǎo)電硅膠等。
 
　　例如，漢高在5G時(shí)代的通訊設(shè)備、智能手機(jī)等領(lǐng)域都有布局，包括芯片級(jí)電磁干擾(EMI)屏蔽解決方案。該解決方案包括在封裝體內(nèi)提供分腔式的屏蔽保護(hù)和在封裝表面提供覆膜式屏蔽保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)更小、更輕薄的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
 
　　導(dǎo)熱散熱材料
 
　　5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要更多功能、更小型的電信基礎(chǔ)設(shè)施組件，高功率密度將成為常態(tài)。消費(fèi)電子產(chǎn)品后殼非金屬化之后，功率增大，要求整個(gè)散熱體系要改變，對(duì)材料的導(dǎo)熱性要求更高。
 
　　不少企業(yè)致力開發(fā)高導(dǎo)熱性、適合5G應(yīng)用的新型導(dǎo)熱材料。例如，陶氏的DOWSIL TC-3065導(dǎo)熱凝膠，可散發(fā)敏感電子組件大量熱量。它具出色潤(rùn)濕能力，易填補(bǔ)空隙，并可替代人造橡膠導(dǎo)熱墊片，因?yàn)檫@些導(dǎo)熱墊片可能無法保護(hù)電子產(chǎn)品免受5G更高功率密度帶來的高熱量傷害。
 
　　美國(guó)戈?duì)柾瞥鲞m用于5G天線的GORE?隔熱材料，可幫助保持手機(jī)5G信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，同時(shí)降低表面溫度，其隔熱性能優(yōu)于空氣，且射頻信號(hào)傳輸損耗極低。
 
　　石墨原料也是近幾年消費(fèi)性電子產(chǎn)品中的主流應(yīng)用，因?yàn)槭哂心透邷?、熱膨脹系?shù)小、良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性、化學(xué)性穩(wěn)定、可塑性大等特點(diǎn)。合成石墨材料/高導(dǎo)熱石墨膜是利用石墨的優(yōu)異導(dǎo)熱特性所開發(fā)的新型散熱材料。
 
　　5G天線材料：LCP、MPI共存
 
　　5G商用化，通信處理的信息成倍增長(zhǎng)，天線將為這一飛躍發(fā)展護(hù)航。5G網(wǎng)絡(luò)要求天線材料低介電、低損耗，具有低損耗因子特性的液晶聚合物L(fēng)CP和改性聚酰亞胺MPI在5G天線材料中脫穎而出。
 
　　LCP是新型熱塑性有機(jī)材料，具低傳輸損耗、可彎折性、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)；MPI材料為傳統(tǒng)PI軟板的改性材料，在中低頻的頻率范圍內(nèi)綜合性能接近LCP材料。目前，LCP材料制造難度較大，成本較高，因此5G時(shí)代MPI 和LCP將會(huì)共存，例如中低頻使用MPI ，高頻使用LCP。
 
　　多家化工企業(yè)已經(jīng)在加緊布局LCP市場(chǎng)，例如，塞拉尼斯今年年初宣布將在中國(guó)分期建造一家世界級(jí)LCP工廠，預(yù)計(jì)年產(chǎn)能約2萬噸，項(xiàng)目一期將于2024年投產(chǎn)。去年9月，沃特股份也宣布設(shè)立合資公司研發(fā)生產(chǎn)LCP薄膜，滿足在5G高頻通訊條件下的材料需求。
 
　　另外，住友化學(xué)、寶理塑料、金發(fā)科技等也是主要的LCP生產(chǎn)企業(yè)。例如住友化學(xué)2020年就推出了兩種具有非常低介電常數(shù)和低損耗因子的新型LCP，具備熱致性、可注射成型或擠壓成型，可滿足5G應(yīng)用需求。
 
　　塑料天線振子：PPS薄膜
 
　　振子是天線關(guān)鍵部件之一，5G 要求振子尺寸更小、更輕且數(shù)量更多。傳統(tǒng)4G振子主要采用金屬，但其重量大、安裝復(fù)雜，5G時(shí)代，質(zhì)輕、成本低及性能好的塑料振子將大有可為。
 
　　塑料天線振子采用內(nèi)含有機(jī)金屬復(fù)合物的改性塑料，用注塑成型的方式制造。材料主要包括PPS、LCP及 PPA等，具吸水性低、電絕緣性優(yōu)良、介電損耗低、耐高溫等特點(diǎn)。目前東麗、住友化學(xué)都推出這類材料。例如東麗推出的聚苯硫醚(PPS)薄膜，保持了良好的介電特性以及化學(xué)穩(wěn)定性，且比一般的PPS薄膜耐熱度提高了40℃。
 
　　市場(chǎng)上還涌現(xiàn)3D 塑料振子新工藝。例如，飛榮達(dá)的“3D塑料+選擇性激光電鍍工藝”5G天線振子，能夠滿足5G天線的高精度、高集成度要求，也能夠把配電跟濾波網(wǎng)絡(luò)形成一體化，減少很多零件，節(jié)省成本。
 
　　PCB 高頻材料：PTFE受推崇
 
　　在5G基站中，印刷電路板(PCB)作為最基礎(chǔ)的連接裝置將被廣泛使用，如天線振子就需要使用PCB作為連接。PCB上游原材料主要包括銅箔、玻璃纖維布及PTFE在內(nèi)的特殊樹脂等其他化工材料。目前高速高頻化趨勢(shì)下，較為主流的PCB材料包括PTFE、EPBT、CE、PPE、PI等。
 
　　對(duì)于基站PCB而言，最為重要的指標(biāo)是介電特性、信號(hào)傳輸速度和耐熱性，前兩點(diǎn)上PTFE基板都具有較好的性能。優(yōu)異的介電性能有利于信號(hào)完整快速地傳輸，從這角度而言，PTFE是5G時(shí)代基站PCB板的優(yōu)選樹脂材料。
 
　　目前生產(chǎn)PTFE的企業(yè)主要有科慕、大金氟化工、阿科瑪、3M、德清科賽、浙江巨化集團(tuán)等企業(yè)。
 
　　塑料后蓋回歸：PC/PMMA共擠薄膜
 
　　5G智能手機(jī)是去年手機(jī)市場(chǎng)一大亮點(diǎn)。DigiTimes報(bào)告顯示，2020年全球手機(jī)出貨量下降，5G手機(jī)出貨量卻大幅增長(zhǎng)，達(dá)到2.8-3億部，比2019年增長(zhǎng)十倍以上。中國(guó)信通院數(shù)據(jù)顯示，2020年國(guó)內(nèi)5G手機(jī)全年出貨量1.63億部，占比52.9%。5G智能手機(jī)出貨量的高速增長(zhǎng)帶動(dòng)相關(guān)材料新機(jī)遇，如手機(jī)后蓋重回塑料時(shí)代。
 
　　5G采用MIMO(大規(guī)模輸入輸出)技術(shù)，手機(jī)需要更多的空間來部署大量天線，而金屬材料卻會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾，因此，5G手機(jī)后蓋去金屬化成趨勢(shì)。
 

　　手機(jī)制造商將逐漸改用非金屬材料(陶瓷、玻璃或塑料等)，塑料后蓋因成本低廉、性價(jià)比高，符合5G手機(jī)初期降低成本、占領(lǐng)市場(chǎng)的需求，有機(jī)會(huì)成為中低端智能手機(jī)機(jī)身的重要選擇。
 
　　例如，科思創(chuàng)就提供模克福?SR多層PC/PMMA共擠薄膜解決方案。通過這種方案，結(jié)合全新的制造工藝，生產(chǎn)的手機(jī)后蓋有玻璃般質(zhì)感，但不易碎。與傳統(tǒng)金屬組件不同，高頻輻射可穿透這種薄膜。
 
　　目前，塑料的“手感”和“顏值”正逐步向高端的3D玻璃靠攏，且加工生產(chǎn)流程遠(yuǎn)少于玻璃，正逐步擺脫“低端”的刻板印象，市場(chǎng)占有率有望進(jìn)一步提升。例如，2020年三星Galaxy Note 20就用上了金屬中框+塑料背蓋的搭配。
 
　　電線電纜、殼體材料
 
　　5G高速傳輸，電線電纜起到關(guān)鍵的作用。其中，光纜在信號(hào)傳輸?shù)谋姸嗑€纜中具有許多優(yōu)勢(shì)，比如其應(yīng)用范圍比常規(guī)銅芯電纜要大得多，能夠免于電磁干擾。
 
　　然而，光纜中的光纖必須要確保免受生產(chǎn)以及使用中各種環(huán)境條件造成的機(jī)械應(yīng)力的影響，否則會(huì)造成光纜線路老化。這就需要耐用的線纜保護(hù)管和保護(hù)套。例如，贏創(chuàng)的聚酰胺 VESTAMID?或聚對(duì)苯二甲酸丁二酯VESTODUR?就可對(duì)光纖提供單獨(dú)的保護(hù)，也可通過電纜結(jié)構(gòu)如電纜護(hù)套、電纜保護(hù)管等提供保護(hù)。
 
　　此外，還有各種殼體材料也需要用到高分子材料，例如5G天線罩。在這方面，萬華就已陸續(xù)推出防火、高抗沖、低介電等性能的注塑級(jí)和擠出級(jí)天線罩專用PP材料。
    

        文章鏈接：塑料機(jī)械網(wǎng)