来源 :DT新材料2022-11-15
【DT新材料】获悉，万华化学近日公开了发明专利CN111621133B，一种高介电低损耗的聚碳酸酯组合物及其制备方法与用途。
聚碳酸酯（PC）具有良好的机械、光学、热学和阻燃性能，有良好的电磁波穿透特性，是天线保护罩（5G天线基站主要防护结构）首选材料，但传统的增加PC介电性能的方法会使其介电损耗增加，从而限制产品应用，因此高介电低损耗的PC材料需求不断扩大。
不同于PC，石墨烯具有优异的导热性以及介电性能，但石墨烯由于比表面积大，容易团聚，传统的共混加工无法充分发挥其优异的性能。
从专利中可以看出，万华化学突破性地将石墨烯与PC结合，调过离子液体(一种熔点低于100℃的有机盐，如砒啶类)分散石墨烯，再通过乳液聚合将石墨烯包裹，降低了石墨烯之间的接触，最终实现保持复合材料优异介电常数的同时不增加材料的介电损耗。这是业内第一次公开既能将石墨烯有效分散并且包覆、又能制备出高介电低损耗的合金材料。
PC-石墨烯复合材料（实施例1-3）的与一般PC（对比例1-4）性能对比
来源：万华公开的专利CN111621133B
介电PC材料市场应用
PC材料的特定介电常数对信号传输、信号损失、信号延迟等有明显影响。研究和提升改性材料的相关性能，降低改性塑料的介电常数，对提高5G通讯终端信号传输具有重大意义。众多材料厂商也纷纷布局新能源汽车、5G通讯、自动驾驶等领域，如SABIC、科思创、万华化学、聚赛龙等，但都始终围绕介电和损耗展开。
SABIC
材料巨头Sabic还开发了一款更薄的Elcres HTV150A非晶聚碳酸酯（PC）共聚合物基介电薄膜。该材料适用于混合动力、插电式混合动力和纯电动汽车（xEV）的牵引逆变器、车载充电器和电动压缩机的电容器。是业内第一种在-40°C至150°C的工作温度和高达100kHz的频率下性能稳定的电容器薄膜，同时提供稳定的电容、绝缘电阻和介电性能（介电常数为2.9，损耗因子为0.002）。
PC薄膜汽车应用
来源：PC聚碳酸酯产业链
科思创
科思创的改性PC在透明度、韧性、刚度和耐热性方面具有优势，使其在保持良好信号通过性的同时，对低温、酷暑、UV、风霜雨雪都具有耐候性，同时其仍具有刚性、尺寸稳定性、阻燃性和设计灵活性，可用于5G天线罩。其改性PC产品广泛应用于智能穿戴领域中。Embr Labs推出的智能手环Embr Wave采用了抗紫外线品级模克隆? PC制造LED界面。
PC材质用于可控温度体感的手环（科思创）
来源：艾邦高分子
万华化学
除上文提到的PC-石墨烯复合高介电低损耗的材料外，万华化学5G团队还开发出了各类具有优异介电性能、耐化学腐蚀、机械性能好的5G天线罩专用改性材料，如改性PP、改性硅共聚PC等。其中硅共聚PC由于还嵌段共聚了聚二甲基硅氧烷而格外优异。
万华化学5G天线罩专用改性材料
来源：工程塑料圈子
聚赛龙
聚赛龙在5G通讯用材料方面，开发了的多种低介电常数、低介电损耗、高介电强度的材料，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。
介电PC材料市场预测
聚碳酸酯产业链上游为原材料供应商，包括光气、DMC、双酚A等，主要涉及石油、天然气以及化工行业；中游为聚碳酸酯PC生产企业，主要公司有鲁西化工、万华化学、三菱瓦斯、沧州大化、平煤神马等；下游为应用市场，包括汽车、电子电器、建筑材料、医疗器械等，应用领域较为广泛，行业发展空间巨大，未来中国PC需求增速将维持在6%～8%。
PC材料产量预测