1957年,聚苯醚由美國(guó)通用電器公司采用氧化偶合方法合成;
1964年,美國(guó)通用電氣公司首先用2,6-二甲基苯酚為原料實(shí)現(xiàn) 聚苯醚工業(yè)化生產(chǎn)。
1966年,通用電氣公司又生產(chǎn)了改性聚苯醚(MPPO)。
1984年,世界聚苯醚的消費(fèi)量為163kt。
2008年,SABIC對(duì)GE塑料部門價(jià)值116億美元的收購(gòu)行動(dòng),GE的PPO塑料也就歸到SABIC。
2006年中國(guó)藍(lán)星投產(chǎn)PPO,2016年鑫寶投產(chǎn)。
改性PPO(MPPO)綜合性能好,成為五大通用工程塑料之一。
PPO的存在形態(tài)主要有三種,PPO改性塑料、PPO彈性體、低分子量的PPO。用于5G方面的主要是改性PPO和低分子量PPO,如后是三種PPO的介紹。
聚苯醚(PPO)一般呈土黃色粉末狀。
聚苯醚最大的特點(diǎn):
在長(zhǎng)期負(fù)荷下,尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良和突出的電絕緣性;
使用溫度范圍廣,可在-127~121℃范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用;
優(yōu)良的耐水、耐蒸汽性能(Tg為210℃,熱變形溫度為190℃);
制品具有較高的拉伸強(qiáng)度和抗沖強(qiáng)度;
較好的抗蠕變性、耐磨性和電性能。
但熔體流動(dòng)性差,加工困難,幾乎不能單獨(dú)進(jìn)行擠出和注塑加工。
為了滿足多種用途的需要,對(duì)PPO進(jìn)行系列改性已經(jīng)是必不可少。
經(jīng)改性后的PPO能滿足5G對(duì)材料的要求,在5G方面有一系列相關(guān)應(yīng)用,比如在天線陣子、天線罩、移相器等基站零部件上的應(yīng)用,更多相關(guān)詳情可查閱我們之前文章:
我是聚苯醚,大家叫我PPO,這是我的簡(jiǎn)歷(請(qǐng)收藏)
PPO不僅可以作為改性塑料的主體,還可以作為添加劑來(lái)改變彈性體的性能,由于PPO本身阻燃,強(qiáng)度高,跟彈性體相容性好,所以加到彈性體中,大幅提高了拉伸強(qiáng)度,而且還增加阻燃性。不像工程塑料的PPO主體是PPO,PPO彈性體多用于線纜中。更多相關(guān)詳情可查閱我們之前文章:
柔性聚苯醚(PPE)在無(wú)鹵阻燃電線電纜中的應(yīng)用
行業(yè)資訊:
POE是一種高端聚烯烴材料,目前國(guó)內(nèi)無(wú)工業(yè)化生產(chǎn)裝置,一直依賴于進(jìn)口。近年來(lái),隨著新能源產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)太陽(yáng)能電池膠膜材料POE的需求量大增。
雖然國(guó)內(nèi)目前有多家石化企業(yè)突破了POE的聚合生產(chǎn)工藝,但原料的擠出和造粒技術(shù)依然被國(guó)外企業(yè)控制,成為了“卡脖子”難題。日前,位于我市開發(fā)區(qū)的江蘇越升科技股份有限公司與時(shí)俱進(jìn)推出年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸的POE擠出造粒系統(tǒng),打破國(guó)外企業(yè)壟斷。
鏡頭中正在運(yùn)行的就是越升科技研發(fā)的年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸切粒系統(tǒng),主要用于POE顆粒的擠出成型。據(jù)了解,配套的水下切粒系統(tǒng)是一種比較先進(jìn)的切粒方式,由開車閥、切粒機(jī)、水循環(huán)系統(tǒng)、離心脫水機(jī)和控制系統(tǒng)等組成,但這種專用設(shè)備以往只有國(guó)外企業(yè)才能制造。
江蘇越升科技股份有限公司銷售總監(jiān)陳燕飛:“POE這種物料非常粘,在常規(guī)的切粒系統(tǒng)里面是不可能切的出來(lái)的,一般都要靠進(jìn)口設(shè)備來(lái)做。我們?cè)缴ㄟ^做小試中試,終于推出了這種真正的量產(chǎn)機(jī)的水下切。”
陳燕飛介紹,POE原料生產(chǎn)出來(lái)后,只有通過水下切粒系統(tǒng)的擠出成型才能進(jìn)行下一步的加工生產(chǎn),但目前只有國(guó)外三家企業(yè)掌握了POE切粒技術(shù)。
江蘇越升科技股份有限公司銷售總監(jiān)陳燕飛:“POE材料現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大型石化企業(yè),不管國(guó)企、央企、民企,都在準(zhǔn)備生產(chǎn)這種材料。切粒是屬于卡脖子的工程,你如果光買進(jìn)口設(shè)備,交貨期要兩年,而且關(guān)鍵價(jià)格非常高。”
越升科技從5年前就開始研發(fā)這種切粒系統(tǒng),投入資金接近一千萬(wàn)元。經(jīng)過不懈的努力,企業(yè)先后攻克了包含水溫、停留時(shí)間、口模和切刀設(shè)計(jì)、固液比等核心參數(shù),并完成了對(duì)十多種不同融指數(shù)物料的測(cè)試,積累了一大批經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),終于攻克了這項(xiàng)“卡脖子”難題。
江蘇越升科技股份有限公司銷售總監(jiān)陳燕飛:“從喂料到成品顆粒,全部打通了一個(gè)裝置,所以說(shuō)這個(gè)是真正國(guó)產(chǎn)化。這里面就需要很多的時(shí)間和經(jīng)驗(yàn),甚至理論支持去開發(fā)工藝。這些工藝的東西需要時(shí)間和真金白銀去積累,這個(gè)東西恰恰是我們國(guó)內(nèi)現(xiàn)在最需最缺的,這叫軟實(shí)力。”
新產(chǎn)品填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,也正在贏得市場(chǎng)的認(rèn)可。陳燕飛介紹,目前,國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)前來(lái)考察,洽談合作;越升科技在句容的新廠區(qū)也將在上半年啟動(dòng)建設(shè),并計(jì)劃在年內(nèi)推出年產(chǎn)5萬(wàn)噸的二代機(jī)型,加快POE材料擠出成型的國(guó)產(chǎn)化步伐。
江蘇越升科技股份有限公司銷售總監(jiān)陳燕飛:“下面為更大產(chǎn)量的年產(chǎn)5萬(wàn)噸、甚至8萬(wàn)噸的大型水下切已經(jīng)奠定了基礎(chǔ),充分證明了越升在研發(fā)方面的能力。因?yàn)閲?guó)內(nèi)之前沒有一家公司能夠切這種料切這么大產(chǎn)量。我們也是為國(guó)家在石化行業(yè)大型裝備化做了貢獻(xiàn) 。”
普通PPO,熔體粘度較高,在溶劑中的溶解性不好且耐溶劑性能也不太好,使得其加工性能欠佳,在覆銅板的應(yīng)用上受限,低分子量的聚苯醚LPPO,分子鏈兩端羥基化制得,兩端有較活潑的羥基,能發(fā)生一系列反應(yīng),可制備各種遙爪、嵌段、接枝和星型聚合物,低分子量PPO結(jié)構(gòu)式如下:
低分子量PPO的合成方法有兩種:?jiǎn)误w共聚法和高分子量PPO再分配法。低分子量的PPO為熱塑性樹脂,亦不能直接用于覆銅板,必須經(jīng)熱固性改性后才能滿足覆銅板的使用要求。
二、PPO在5G上的應(yīng)用
5G基站按照功率大小,可以分為宏基站、小基站,5G宏基站天線罩尺寸長(zhǎng)、體積大,注塑加工成本高且易變形,可采用擠塑工藝,選材主要有耐候性低介電PPE、長(zhǎng)玻PP等。
移相器是基站天線的一個(gè)必要組件,移相器中的介質(zhì)塊通常是需要很好的尺寸穩(wěn)定性,各種可調(diào)的介電常數(shù)和極低的介電損耗。
PPO由于尺寸穩(wěn)定性好、電氣性能優(yōu)良、介電損耗低以及介電性能隨頻率變化不大等優(yōu)點(diǎn),在5G基站介質(zhì)塊有重要應(yīng)用,介質(zhì)塊可以改變力和能量的傳遞,光和聲的傳遞,可以決定波動(dòng)能量的傳遞方向和速度。
5G宏基站天線罩尺寸長(zhǎng)、體積大,用注塑成型工藝,模具和注塑設(shè)備造價(jià)極高且容易變形,因PPE的耐溫和尺寸穩(wěn)定好的特性,適合擠塑尺寸大產(chǎn)品;5G基站天線罩和外殼作為起保護(hù)作用的結(jié)構(gòu)件,需要強(qiáng)韌度高和密度低輕量化。
經(jīng)改性后的耐候低介電常數(shù)低介電損耗PPE材料具有低介電常數(shù)(DK=2.3-2.5)和低介電損耗(DF=0.002-0.003)、可擠塑成型、耐候(達(dá)到F1等級(jí))、強(qiáng)初綜合性好、密度低且尺寸穩(wěn)定和表面可全屬化六大特征,適用5G宏基站天線罩。
圖 偉的新材耐候低介電PPE擠塑宏基站案例
目前我國(guó)覆銅板行業(yè)使用的低分子量PPO基本上來(lái)自SABIC、旭化成和三菱瓦斯化學(xué)等國(guó)外企業(yè),還沒有國(guó)內(nèi)企業(yè)向覆銅板行業(yè)供應(yīng)低分子量PPO。隨著5G時(shí)代的到來(lái),國(guó)內(nèi)也有一些企業(yè)開始布局低分子量PPO產(chǎn)業(yè),有些企業(yè)并已開始為客戶提供樣品,例如南通星辰合成材料有限公司,盤錦三力中科新材料有限公司,陜西碩博電子材料有限公司,河北健馨生物科技有限公司等,如有錯(cuò)誤或遺漏歡迎指正