高功能薄膜介绍与分析
摘要：本文主要介绍LCP薄膜、铝塑薄膜以及改性PLA薄膜，基本性能、用途及行业动态
关键词：LCP薄膜、铝塑薄膜、改性PLA薄膜、用途、行业动态 一、概述
随着国际、国内政治与经济形势发生的巨大变化，薄膜行业的普通产品产能过剩日益严重，旧的经济发展模式已经打破，新的经济发展模式正在建立。这就要求薄膜行业企业不断调整企业技术、经营、生产发展模式，加快科技创新，研发事名高附加值的高功能薄膜，才能保证企业的生存与可持续发展。
本文主要介绍三种高功能薄膜，为LCP薄膜、锂电池铝塑薄膜及改性PLA薄膜。
二、LCP薄膜产品介绍
LCP：液晶高分子(LiquidCrystalPolymer,Lcp）是从分子结构看，LCP具有刚性棒状分子链结一种新型的高分子材料。分子链可高度取向排列，结构堆积紧密，分子间作用力较大，使其具有耐高温、自增强性能、耐腐蚀性能和电性能等。LCP产品根据合成单体的不同可划分I型、Ⅱ型和Ⅲ型（图1）。
1、I型液晶聚合物单体由聚苯酯（PHB）、BP和热塑性橡胶（TPA）构成，结构中的苯环属于刚性链段，因此耐热性能极高，热变形温度可达到300℃以上且拉伸性能好，其下游产品主要用于电子元件如连接器等。
2、B-----Ⅱ型单体由PHB和HNA构成，单体构成最简单，聚合物相对分子量最大，机械性能突出，是最适宜生产天线材料的LCP类型。
3、C------Ⅲ型单体由HBA和PET构成，酯基结构使得使分子链中柔性链段增加，从而导致材料热变形温度降低，目前只用于生产连接管和传感器的塑料。
LCP薄膜基本性能： ①热稳定性好、耐高温
LCP液晶聚合物是一种介于晶体和液体之间的中间相态聚合物，在受热熔融或溶解后，可以由固体转变为流动性液体物质，同时保持晶态有序性。
②自增强性能良好
异常规整的纤维状结构特点，不增强液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平。如果用玻璃纤维、碳纤维等增强，更远远超过其他工程塑料。
③耐腐蚀性能
浓度<90%酸溶液及浓度<50%碱溶液下不会受到腐蚀，对于工业溶剂、洗涤剂及热水等溶剂，接触后不会被溶解，也不会破裂。
④电性能及其他性能
具有良好的电绝缘性能，耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性，能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。
三、锂电池铝塑薄膜产品介绍
软包电池在3C智能数码产品领域已获得成功，渗透率已经达到70%。随着3C智能数码产品锂离子电池市场日趋成熟，动力锂离子电池市场已经成为了锂离子电池市场快速增长的最大引擎。在软包电池中，铝塑膜包装成本占17%，是软包电池五大材料之一。国内铝塑膜产品主要应用于消费电子。动力电池方面由于下游客户对铝塑膜产品的性能要求高。
铝塑膜薄基本性能
铝塑薄膜主要为BOPET薄膜通过在线涂布，增加表面附着力后，通过离线镀铝加工，从而成为铝塑薄膜。
在薄膜上在线涂布具有一定功能性的化学涂布液，以改善薄膜的表面特性，提升薄膜的应用领域及范围。生产的涂布产品主要为附着力增强型涂布薄膜，一般采用的涂布液种类包括丙烯酸类、聚酯类、聚氨酯类或复配型等，这类涂布液的作用主要用于提高薄膜与后续加工中的油墨（如溶剂型油墨、水性油墨、UV固化油墨）、金属（如真空镀铝）、胶水等的附着力，这类产品的关键技术在于功能性涂布液的选型和开发。
铝塑膜主要特性：
①高阻隔性（主要用于食品、电子等领域） ②超厚、超薄（主要用于食品、电子标签等领域）
③高附着力(包括薄膜和铝的附着力，铝和胶水或油墨的附着力，食品、洗涤及装饰领域）
④高反射率（光电、标签等领域) ⑤高均匀度(高级标签、汽车防爆膜） 四、改性PLA薄膜产品介绍
聚乳酸PLA（polylactic acid），又称聚丙交酯（图2），是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，是一种新型的生物降解材料。聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好。
PLA薄膜基本性能
①机械性能及物理性能良好
聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。
②高阻隔性能
阻隔性是阻隔气体和水蒸气透过的能力，对食品包装尤其重要。对PLA薄膜进行加热或拉伸处理会影响其阻隔性，如研究通过不同拉伸比对PLLA薄膜阻隔性能的影响，发现拉伸比由1增大到6.5时，PLLA的结晶度由0.2%增加到41.8%，结晶速率也有提高，阻隔性得到了一定的改善。在PLA基体中添加一些阻挡物（一般为纳米填充颗粒，如黏土和纤维）也可以提高PLA的阻隔性，其原理是延长了小分子的水或气体渗透过程的弯曲路径。分别制备PLA/CNF(纤维素纳米纤维)，PLA/CNC(纳米晶体纤维素）和PLA/OMMT(有机改性蒙脱土)这3种纳米复合材料，结果对比发现，这些复合材料均比纯PLA的阻隔性更好。
③电性能
以PLA为基体的CPCS兼具降解性和生物相容性，可用于抗静电包装、电磁屏蔽包装及智能包装等方面。
五、高功能薄膜用途
1、LCP薄膜软板替代PI软板
LCP与PI软板相比，可以更大的提高空间利用率（如图3）。液晶聚合物（LCP)
是一种新型热塑性有机材料，可在保证较高可靠性的前提下实现高频高速软板。具有⑴良好的介电常数，一致性好；⑵正切损耗小，适用于毫米波；⑶热膨胀性小。
LCP软板主要应用在高频电路基板、COF基板、多层板、IC封装、u-BGA、高 频连接器、天线、扬声器基板等领域。随着高频高速应用趋势的兴起，LCP将替代PI成为新的软板工艺。
2、铝塑薄膜应用于锂电池行业
软包电池在3C智能数码产品领域已获得成功，渗透率已经达到70%。随着
3C智能数码产品锂离子电池市场日趋成熟，动力锂离子电池市场已经成为了锂离子电池市场快速增长的最大引擎。目前，随着国家对新能源汽车补贴新的出台，电池的系统能量密度成为了一项重要的考核指标，开始向着质量更轻、续航里程更高的软包电池转变，预计未来软包电池在动力电池领域的渗透率将会不断提升。全球新能源电动汽车行业的快速发展将带动锂离子电池需求的增长。
3、改性PLA薄膜
PLA在市场上的应用主要集中在包装、医用和纺织（纤维)三大领域，其中在 包装行业的应用尤为突出。目的在于保护产品、方便储运。
PLA作为包装材料可制成薄膜、发泡材料和容器，如软包装袋、塑料瓶、缓 冲材料、一次性餐具等，从形态来看主要是薄膜，其次是容器和片材。 ⑴PLA薄膜：高透薄膜、热收缩薄膜、吹塑膜及复合膜 ⑵PLA容器：注射-拉伸-吹塑是PLA瓶子；淋膜纸杯 ⑶PLA发泡餐具：一次性餐饮用具 参考文献：
1. 赵俊 诸葛祥群 于文海等-《材料导报》北大核心2017年z2期 2. 刘维红 陈元 黄倩-《电子元件与材料》北大核心2021年11期 3. 章丹 黄见秋 王立峰-《传感技术学报》北大核心2017年10期 4. 吕尚书-《功能材料》北大核心年7期
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