一、LCP的定義及分類
LCP材料特殊的分子結構決定了其優異的宏觀性能。LCP(LiquidCrystalPolymer,即液晶聚合物/高分子)是一種由剛性高分子鏈結構組成的全芳族液晶聚酯類高分子材料。由于分子結構的特殊性,其擁有良好的振動吸收特性、低介電特性、自我增強效果、良好的耐藥品性和耐熱性、熔融粘度低、線膨脹率小、成型收縮率小、自熄滅性以及不易產生飛邊等優異性
LCP材料的優異特性
序號 | 特性備注 |
1 | 振動吸收特性良好盡管彈性模量較高,但卻顯示出非常良好的振動吸收特性 |
2 | 低介電特性是LCP材料能夠應用在5G領域中最顯著最重要的特性,指的是較低的介電常數和較低的介電損耗 |
3 | 自我增強效果不同于一般的工程塑料,對LCP來說,不添加任何材料也能達到一般工程塑料增強以后的效果(成型時分子鏈會取向到流動方向) |
4 | 良好的耐藥品性幾乎沒有什么有機溶劑能夠溶解LCP,此外也不會受到各種酸堿的侵蝕 |
5 | 良好的耐熱性負荷撓曲溫度、連續使用溫度、焊接耐熱性高 |
6 | 熔融粘度低即可用普通塑料的幾分之一的壓力進行注射成型 |
7 | 線膨脹率小特別是流動方向的線膨脹率很小,尺寸穩定性好 |
8 | 成型收縮率小成型后體積收縮很小 |
9 | 自熄滅性沒有阻燃劑也可自動熄火 |
10 | 不易產生飛邊盡管流動性好,但由于固化速度快,成品不易出現飛邊 |
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根據形成液晶的條件,LCP可分為溶致型液晶(LLCP)和熱致型液晶(TLCP)。其中LLCP可溶解于溶液中并在一定濃度下按一定規律有序排列,呈現出部分晶體性質,根據此特性LLCP一般用作纖維和涂料;而TLCP則是在熱熔融時進入液晶態,具備優異的加工性能,除用作高性能纖維外,還可通過注塑、擠出等加工方式形成各種制品,比起LLCP應用范圍更加廣闊,TLCP也因此在短短幾十年間在電子信息、航空航天、汽車、機械、化工和醫療等領域獲得重要應用,被譽為“超級工程材料”。
通常按耐熱性不同,把LCP分為I、II和III型,分別對應耐熱性高、中、低三檔,其中II型是天線材料首選的薄膜基體樹脂。1)I型LCP主要是由對羥基苯甲酸,聯苯二酚/對苯二酚,對苯二甲酸/間苯二甲酸等單體聚合而成,由于其具有較多的剛性結構苯環,因此耐熱性較好,被廣泛應用于連接器等電子電氣領域,代表性商品主要是住友化學的SumikaSuper和索爾維的Xydar。2)II型LCP主要是由對羥基苯甲酸和6-羥基-2-萘甲酸作為單體聚合而成,其低于I型的耐熱性帶來更好的加工性能,是制備LCP薄膜(用于天線)的最佳基體樹脂,該技術主要由寶理塑料和塞拉尼斯(泰科納)掌握。3)III型LCP因為分子結構中含有PET,其柔性酯基的加入進一步降低了材料的耐熱性能,代表性商品主要是日本尤尼奇卡的Rodrun和日本東麗的Novaccurate。
二、LCP樹脂供給主要集中在美、日兩國,傳統領域需求保持較快增長
全球LCP材料行業經過整合后主要以美、日企業為主,近年來中國企業逐步切入樹脂生產領域。LCP作為產品登上塑料舞臺最早可追溯到美國Carborundum公司將其生產的聚對羥基苯甲酸酯以商品名稱Ekono1在市場銷售。后來隨著歷史變遷及行業內公司的逐漸整合,目前全球范圍內較為知名的LCP樹脂材料制造商主要有塞拉尼斯(泰科納)、日本寶理、日本住友、日本東麗等企業,其中塞拉尼斯于2011年收購杜邦的LCP業務,目前規模全球最大。近年來中國企業也逐步切入LCP樹脂生產,代表性企業有金發科技、沃特股份、普利特和寧波聚嘉新材料等。
智研咨詢發布的《2020-2026年中國LCP行業發展動態及投資商機預測報告》顯示:目前全球LCP樹脂材料產能約7.6萬噸/年,全部集中在日本、美國和中國,產能分別為3.4萬噸、2.6萬噸和1.6萬噸,占比分別為45%、34%和21%,其中美國和日本企業在20世紀80年代就開始量產LCP材料,我國進入LCP領域較晚,長期依賴美日進口,近幾年來隨著金發科技、普利特、沃特股份、聚嘉新材料等企業陸續投產,LCP材料產能快速增長。隨著5G時代到來,未來LCP材料需求將有望迎來快速增長。
全球LCP樹脂材料產能分布情況

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美、日、中三國LCP產能實力對比情況
國家 | 產能分布 | 亮點 |
中國 | 21% | 沃特股份是全球唯一可以連續法生產3個型號LCP樹脂及復材的企業 |
日本 | 34% | 蘋果LCP獨家供應商 |
美國 | 45% | 其LCP系列產品已涵蓋Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,產品經歷了三次升級 |
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從具體數據看,全球LCP樹脂生產主要集中在美、日兩地,其中美國塞拉尼斯、日本寶理和日本住友是全球主要供應商,三者產能占比63%。塞拉尼斯在收購杜邦原LCP業務后全球產能達到2.2萬噸,占比近30%;而塞拉尼斯、寶理、住友三家企業產能占比達63%,行業集中度較高。目前國內具備規模量產能力的代表性企業為金發科技、普利特、沃特股份、臺灣長春等。
全球LCP樹脂產能分布
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全球LCP樹脂產能占比

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通過產能分布,可知有LCP生產能力的國家僅有美國、日本以及中國。故在本節,LCP產業國際競爭格局將僅論述以上三個國家。
美國而言,美國塞拉尼斯公司(現泰科納公司)和杜邦公司是全球最早研發LCP材料并投入生產的企業,在LCP原材料生產和產品制造技術方面積聚了非常雄厚的實力。塞拉尼斯于1985年便開始生產以HBA/HNA為主鏈的LCP樹脂,經過多年的發展,其LCP系列產品已涵蓋I型、Ⅱ型和Ⅲ型,目前泰科納公司將LCP業務發展成為全球重要的LCP樹脂生產大廠,并于2010年收購了杜邦LCP生產線Zenite系列,成為LCP樹脂龍頭企業,產能可達22000噸/年。
日本而言,在LCP技術發展初期,日本便把LCP材料列為其工業技術中的重點攻克對象。目前,日本已發展出包括村田制作所、寶理塑料、住友化學等多家可量產LCP材料的企業。其中,村田緊跟著美國步伐,在LCP材料領域進行了深度積累,具備從LCP材料制造到產品生產的完整產業實力,成為蘋果的獨家供應商。
中國LCP產品長期依賴進口,沃特股份于2014年收購三星精密的全部LCP業務,是目前全球唯一可以連續法生產3個型號LCP樹脂及復材的企業,目前具備產能3000噸/年,材料產品在5G高速連接器、振子等方面得到成功推廣和應用,并且針對傳統材料無法適應新通訊條件下的環保、低吸水要求,公司LCP材料成功取代傳統材料產品。另其余中國LCP生產企業產能均較小。
美國、日本、中國LCP產業對比如下,從LCP研發進程、產能分布以及各自亮點綜合判斷,現階段日本LCP產業實力更強。
三、 LCP傳統應用領域
近年來LCP需求呈較快增長態勢,且應用主要集中在電子電氣領域。從總量上看,2018年全球LCP需求量7萬噸,同比+7.7%,其中2014-2018需求量年均復合增速為9.8%,呈較快增長態勢。從結構上看,LCP應用廣泛,但大部分集中于電子電氣領域,其在該領域的應用主要是用作計算機及通訊設備上的連接器,這是因為LCP能夠滿足連接器在高溫焊接、耐油耐熱、耐輻射等極端環境下的穩定性及其他優異性能
LCP樹脂需求年復合增速近10%

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LCP傳統應用集中在電子電氣領域

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LCP傳統應用領域較為廣泛。其中,LCP作為工程塑料可用于手機、電腦等電子設備中的連接器,汽車的大燈殼體,高溫烤盤和蛋糕模具;作為纖維可以用于宇宙飛船的安全氣囊、輪胎的增強材料、防割手套以及光纖;制成合金可以用于耐腐蝕的化工泵、汽車剎車片以及高端音響拾音器等
LCP材料的傳統應用領域廣泛

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四、隨著5G技術的推進 LCP市場將保持持續增長的勢頭
LCP下游應用領域非常廣泛,首先其在電子電器領域,其可應用于高密度連接器、線圈架、線軸、基片載體、電容器外殼等領域;在汽車工業領域,可用于汽車燃燒系統元件、燃燒泵、隔熱部件、精密元件、電子元件等領域;在航空航天領域,可用于:雷達天線屏蔽罩、耐高溫耐輻射殼體等領域。廣泛的應用,也帶來了市場規模的增長,2018年全球所需LCP7萬噸,未來,隨著5G技術的推進,LCP市場將保持持續增長的勢頭,預計到2020年,其全球市場規模可達7.8萬噸。
2012-2020年全球LCP材料需求規模預測

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智研咨詢 - 精品報告

2026-2032年中國LCP材料行業市場發展規模及前景戰略研判報告
《2026-2032年中國LCP材料行業市場發展規模及前景戰略研判報告 》共十二章,包含LCP材料投資建議,中國LCP材料未來發展預測及投資前景分析,對中國LCP材料投資的建議及觀點等內容。
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