5G、汽车、柔性电子、高性能薄膜等发展离不开它

随着2019年6月6日工业和信息化部正式发放5G商用牌照，人们迎来了5G时代。工业和信息化部数据显示，2019年中国建成了13万个5G基站，预计到2020年底，5G基站将超过60万个，覆盖全国所有地级以上城市。基站建设的增量拉动着天线罩需求的增长，利好天线罩材料企业。天线罩是保护天线系统免受外部环境影响，是5G天线基站主要防护结构,机械稳定性好又具有良好的光学透明性的聚碳酸酯材料是天线保护罩的首选材料。

据鲁西集团聚碳酸酯事业部的质检负责人介绍，聚碳酸酯事业部的很多客户都是做加工改性的，其中有不少做天线罩的厂家。除了做天线罩，5G的背后还有很多地方都能看到聚碳酸酯材料的身影。5G商用后，大家每天用的手机后壳也将淘汰传统的会屏蔽信号的金属后壳，染色性好易加工且电磁波穿透性强的聚碳酸酯复合材料是非常好的可替代产品，有很大的市场潜力。鲁西集团聚碳酸酯事业部目前生产的各种不同的产品牌号，其中就包含各种熔指的改性专用料，可以满足不同客户的使用需求。

聚碳酸酯（PC）是一种综合性能非常优异的热塑性工程塑料，具有良好的力学性能、光学性能、热性能和阻燃性能，属于耐用性工程材料，被广泛应用于 汽车 零部件制造、消费电子、电子工程、家用电器、LED 照明、建筑板材、耐用消费品、光学透镜、光盘基料以及专用防护和医疗器械等诸多领域。

多年来，PC 一直是国家重点鼓励发展的新型高分子工程塑料，也是行业内用量较大的工程塑料品种。同时，由于质量可靠、可重复利用、易于回收，因此也完全满足国家和行业所倡导的循环经济的要求，是一种具有优异可持续性的工程塑料。

聚碳酸酯在5G天线罩上的应用简介

天线罩是保护天线系统免受外部环境影响，在电气性能方面具备良好的电磁波穿透特性，在机械性能方面具备良好的外部恶劣环境承受能力，是5G基站天线的主要防护结构物。

目前能用于天线罩的材料很多，比如有PP（聚丙烯）、PC（聚碳酸酯）、PDBCD（聚双环戊二烯）、PVC（聚氯乙烯）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、ASA（丙烯酸酯类橡胶体与丙烯腈、苯乙烯的接枝共聚物）等等。

5G属于中高频段，具有频率高、波长短，损耗快，传输距离短且穿透力差等特点，因此要达到现有4G网络的覆盖水平，5G基站建设需要更密集，据预测，5G基站总数将是4G基站的2至3倍。而除了数量上的提高，5G对于材料性能的要求也更高，5G通讯对天线罩材料在介电性能、轻量化等方面就提出了更高的要求。

天线罩产品要求：

1) 低介质常数，低损耗因子；

2) 尽可能小和轻；

3) 在风速36m/s时正常工作，在55m/s时不破坏；

4) 在-40~60摄氏度，相对湿度0~100%范围内正常工作；

5）防潮、防盐雾、防霉菌、抗热氧老化、抗低温冲击。

PC材料通过改性，可以有低介电，低损耗、较好阻燃性、较好耐候性、抗冲击性能高、制品尺寸稳定性等性能，符合5G塑料天线罩的材料要求，可以应用于5G基站天线罩。

目前制备PC塑料天线罩一般采用挤出成型工艺。挤出成型又叫挤塑、挤压、挤出模塑，是借助螺杆和柱塞的挤压作用，使塑化均匀的塑料强行通过模口而成为具有恒定截面的连续制品，具有连续化，效率高、质量稳定，适用于大批量生产等特点，且适用于绝大部分热塑性材料及部分热固性材料的加工。

PC天线罩材料企业

除了开篇我们提到的鲁西化工，还有哪些企业生产5G天线罩用材料呢？

科思创

科思创的改性聚碳酸酯可以在保持良好信号通过性的同时，无惧严寒、酷暑、紫外线、风霜雨雪，并拥有足够的刚性、尺寸稳定性、阻燃性和出色的设计灵活性，可用于5G天线罩。

SABIC

SABIC®LEXAN™FR PC具有高阻燃性，高流动性，高抗冲击性，易配色等优点，可用于小型室内基站外壳。

万华化学

万华化学聚碳酸酯事业部成立于2019年2月，从事聚碳酸酯树脂研发、生产和销售服务，是万华化学功能材料解决方案板块重要组成部分。据了解万华有PP、PC材料布局，主要应用于手机后盖、5G天线罩等。

聚赛龙

在5G通讯用材料方面，聚赛龙开发了系列低介电常数、低介电损耗、高介电强度的材料，主要包括玻纤增强改性PPS、玻纤增强改性SPS、增韧增强改性PC、增强改性PA、增强阻燃改性PP等，用作5G基站、智能终端等产品的壳体、防滑材料。

伟的新材料

伟的新材料改性PC可以在保持良好信号通过性的同时，无惧严寒、酷暑、紫外线、风霜雨雪，并拥有足够的刚性、尺寸稳定性、阻燃性和出色的设计灵活性，低介电损耗、低介电常数，可用于5G天线罩。

伟的F03系列型号的阻燃PC材料具有低介电常数以及露天低温环境下良好的冲击性能，可用于基站外壳。

科思创聚碳酸酯材料设计5G新产品

据中国合成树脂供销协会会长、聚碳酸酯分会理事长郑垲回忆，20世纪80年代，我国没有聚碳酸酯生产装置，曾从日本帝人进口5万吨，是当时国内进口聚碳酸酯的最大一单。经历了30多年的飞速发展，目前我国已成为全球最大的聚碳酸酯生产国，2018年国内总产能1205万吨。“未来行业该如何发展？中国 社会 已从工业 社会 逐渐走向生态 社会 ，不再需要和时间赛跑，如何体现行业的高质量发展？并不是越快越好，而是越 健康 越好。覆巢之下安有完卵，恶性竞争要不得！”郑垲呼吁。

中国合成树脂供销协会聚碳酸酯分会副秘书长、万华化学新材料事业部上海中心主任张雷指出，由于聚碳酸酯行业具有生产集中度高、生产技术壁垒高、对原料供应依赖性高、应用领域广阔等特点，多年来国内市场供需矛盾突出，对外依存度很高。随着技术的突破以及国内企业实力的增强，近几年，聚碳酸酯行业迎来了新的发展机遇，国内新产能不断增加。虽然目前国内聚碳酸酯产能的自给率还只有约50%，但行业正处于产能的集中释放期，未来几年产能年均增速将达到30%，预计3~4年内将迅速发展为供过于求的状况。

更值得警惕的是，同期全国各地还有超过市场需求数倍的拟建产能在规划中或将陆续开工建设。未来几年内，已有、在建和拟建产能总和超700万吨。

张雷指出，产能的爆炸式增长带来了多重严峻挑战，行业盈利能力堪忧。当前聚碳酸酯市场应用的主流是双酚A型聚碳酸酯，其成本效益直接体现于双酚A与聚碳酸酯两种产品的价差。虽然各家公司在工艺技术、原料来源等方面的不同，成本也不尽相同，但通常认为聚碳酸酯与双酚A的差价达到5000～6000元（吨价，下同）以上，聚碳酸酯装置才基本可以维持一定的利润水平。

在2018年上半年之前的多年中，聚碳酸酯在绝大部分时期都保持着一定的利润水平，甚至在某一段时间内拥有巨大盈利空间。但进入2018年下半年后，聚碳酸酯价格急剧下跌，聚碳酸酯与双酚A的差价迅速缩小，一度甚至达到4000元以下，行业出现普遍亏损。

不同于双酚A的价格受上游原料价格和供需关系两方面影响，聚碳酸酯的价格更多受供需关系影响。而随着未来几年国内聚碳酸酯产能的快速释放，市场整体将出现长期供过于求的局面，装置开工率将显著下降，聚碳酸酯与双酚A的差价或将长期维持低位，行业整体盈利能力堪忧。

张雷同时指出，不同于通用塑料，聚碳酸酯的合成步骤多、流程长，通过产能扩张带来的综合成本下降非常有限。

应用方向

5G手机、新能源 汽车 、可穿戴、印刷电子或柔性电子、高性能薄膜

性能特点

高流动性、高光、低VOC、光学性能、耐高温、耐低温、耐应力改善

制造端

新合成技术与产品方向、系统整合、产业链合作

PPS 又名：聚苯硫醚是结晶型（结晶度55%-65%）的高刚性白色粉末聚合物，耐热性高（连续使用温度达240）、机械强度、刚性、难燃性、电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂，耐磨、抗蠕变性优、阻燃性优。有自熄性，达UL94V-0级。高温、高湿下仍保持良好的电性能。流动性好，易成型，成型时几乎没有缩孔凹斑。与各种无机填料有良好的亲和性。它的开发缩短了标准热塑性塑料材料（例如PA 、POM、PET）与高级工程塑料之间的差别。

特性：空气中最大允许工作温度非常高（可在240持续工作，短时可达260），在高温环境保持高机械强度、刚度和硬度，优越的耐腐蚀及耐水解性能（目前尚未发现可在200以下溶解聚苯硫醚的溶剂，对无机酸、碱和盐类的抵抗性极强），优秀的耐磨和摩擦性，非常好的尺寸稳定性，优秀的抗高能量辐射，良好的抗紫外线性能，自身具有阻燃性，优良的电绝缘性。　　应用：电子、电气：微型电子元件封装、线圈骨架、马达壳、继电器、微调电容器等零部件。精密仪器：电脑、计时器、复印机、温度传感器以及各种测量仪表的壳体和部件。机械：泵壳、泵轮、阀、风扇、流量计部件、法兰盘、万向头等。汽车：、离合器、变速器、齿轮箱、轴承支架、排气系统零部件。 （1）一般性能：PPS为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物，纯PPS的相对密度为13，但改性后会增大。PPS有吸水率极小，一般只有003%左右。

（2）机械性能：纯PPS的机械性能不高，尤其冲击强度比较低。以玻璃纤维增强后会大幅度提高冲击强度，由27J/m增大到76J/m，增大3倍；拉伸强度由6Mpa增大到137Mpa，增大1倍。PPS的刚性很高，在工程塑料中少见。纯PPS的弯曲模量可达38Gpa，无机填充改性后可达到126Gpa,增大5倍之多。而以刚性著称的PPO仅为255Gpa，PC仅为21Gpa。PPS在负荷下的耐蠕变性好，硬度高；耐磨性高，其1000转时的磨耗量仅为004g，填充F4及二硫化钼后还会进一步得到改善；PPS还具有一定的自润性。PPS的机械性能对温度的敏感性能小。

（3）热学性能：PPS具有优异的热性能，短期可耐260℃，并可在200~240℃下长期使用；其耐热性与PI相当，仅次于F4塑料，这在热固性塑料中也不多见。

（4）电学性能：PPS的电性能十分突出，与其他工程塑料相比，其介电常数和介电损耗角正切值都比较低，并且在较大的频率、温度及温度范围内变化不大；PPS的耐电弧好，可与热固性塑料媲美。PPS常用于电器绝缘材料，其用量可占30%左右。

（5）耐化学性能：PPS的最大特点之一为耐化学腐蚀性好，其化学稳定性能仅次于F4；PPS对大多酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烃、芳香烃、氯代烃等稳定，不耐氯代联苯及氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水、过氧化氢及次氯酸钠等。PPS的耐辐射性好。

（6）PPS的阻燃性好，其氧指数高达44%以上；与其他塑料相比，它在塑料中属于高阻燃材料（纯PVC的氧指数为47%、PSF为30%、PA66为29%、MPPO为28%，PC为25%）。 在机械工业各个领域当使用尼龙（PA）、聚甲醛（POM）、聚对苯二甲酸乙二脂（PET）和聚砜（PSU）都有缺陷式不能达到技术要求，而使用聚酰亚胺（PI）聚醚醚酮（PEEK）和聚酰胺-酰亚胺（PAI）又价格太高，选择使用PPS应是较理想的工程塑料。

1、机械工业：机械工业中特别运用于在高湿、强腐蚀的环境下的部件制备。用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料，具体有如：泵壳、泵轮、阀、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮、滑轮、风扇、流量计部件、法兰盘、万向头、计数器、水准仪等。

2、电子电器：微型电子元件封装、连接器、接线器、插座、线圈骨架、马达壳、电磁调节盘、电视高频头轴、继电器、微调电容器、保险丝支架、收录机、磁疗器等零部件。还应用于精密仪器：电脑、计时器、转速器、复印机、照相机、温度传感器以及各种测量仪表的壳体和部件。

3、汽车工业：PPS用于汽车工业占45%左右，主要用于汽车功能件；点火器、加热器、汽化器、离合器、变速器、齿轮箱、轴承支架、灯罩、保险杠、风扇、排气系统以及反光镜和车灯座的零部件。可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮，气动信号调解器等。

4、家用电器：热风筒、卷发器、干发器、烫发器、微波炉、咖啡煲、干衣机、电熨斗、电饭煲等的防护涂层和零部件。

5、化学工业：PPS具有优良粘接性和耐蚀性，极宜作化工设备的衬里。 （1）汽车工业：PPS用于汽车工业占45%左右，主要用于汽车功能件，点火器，加热器，温控器，灯座，轴承；如可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮，气动信号调解器等。

（2）电子电器：PPS用于电子电器工业可占30%，它适合于环境温度高于200℃的高温电器元件；可制造发电机和发动机上的点涮、电涮托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶片等；在电视机上，可用于高电压外壳及插座、接线柱及端子板等；在电子工业、制造变压器、阻流圈及继电器的骨架和壳体，集成电路载体；利用高频性能，制造H级绕线架和微调电容器等。

（3）机械工业：用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料，具体有泵体、阀门、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮等。

（4）纺织纤维：用于特殊工业除尘设备。

（5）薄膜/绝缘纸：用于电机绝缘材料。

1、梭织面料

梭织面料是织机以投梭的形式，将纱线通过经、纬向的交错而组成，其组织一般有平纹、斜纹和缎纹三大类以及它们的变化。

此类面料因织法经纬交错而牢固、挺括、不易变形、从组成成份来分类包括棉织物、丝织物、毛织物、麻织物、化纤织物及它们的混纺和交织织物等等。

2、针织面料

针织面料即是利用织针将纱线弯曲成圈并相互串套而形成的织物。针织面料与梭织面料的不同之处在于纱线在织物中的形态不同。

针织分为纬编和经编，针织面料广泛应用于服装面料及里料，家纺等产品中。

3、法兰绒

法兰绒是一种用粗梳（棉）毛纱织制的柔软而有绒面的（棉）毛织物。于18世纪创制于英国的威尔士。

国内一般是指混色粗梳（棉）毛纱织制的具有夹花风格的粗纺（棉）毛织物，其里面有一层丰满细洁的绒毛覆盖，不露织纹，手感柔软平整。

4、亚麻布

亚麻布是经亚麻捻成线织成的，表面不像化纤和棉布那样平滑，具有生动的凹凸纹理，画家常常利用亚麻布这一微妙有趣的材质美感。同时除合成纤维外，亚麻布是纺织品中最结实的一种。

亚麻布其纤维强度高，不易撕裂或戳破，可任由调色刀在上面刮、压。

5、丝绸

丝绸，一种纺织品，用蚕丝或合成纤维、人造纤维、短丝等织成；用蚕丝或人造丝纯织或交织而成的织品。

丝绸是中国的特产，中国古代劳动人民发明并大规模生产丝绸制品，更开启了世界历史上第一次东西方大规模的商贸交流，史称“丝绸之路”。