哲學(xué)上說“1+1>2”,也就是說兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體通過有機(jī)組合,效果會(huì)大于簡(jiǎn)單的堆砌。同樣,在材料改性領(lǐng)域,“復(fù)合”就是這種“1+1>2”的改性方法。不過,如同哲學(xué)上一樣,復(fù)合也得講究整體的組合方式。
最近,由于5G時(shí)代的來(lái)臨,手機(jī)后蓋去金屬化趨勢(shì)加快,塑膠外殼再次成為了研究熱點(diǎn)。所以,如何尋找一種材料,在中低端市場(chǎng)代替金屬,并且通過表面處理,可制得視覺上玻璃化的外殼是亟待解決的問題。所以,根據(jù)玻璃的透明性,PC+PMMA這種復(fù)合材料被推向了風(fēng)口。(下圖為小辣椒V11,采用復(fù)合材料手機(jī)蓋板)
那么,到底什么是PC+PMMA復(fù)合板?這種材料又是如何成型的?又有哪些典型的性能參數(shù)?主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?為何可用于手機(jī)蓋板?
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一、何謂PC+PMMA復(fù)合板?
PC+PMMA復(fù)合板是將PC和PMMA兩種原料通過共擠制得的復(fù)合材料,但是又區(qū)別于塑料共混合金。
目前有二層板和三層板兩種規(guī)格。(下圖為兩層復(fù)合板的結(jié)構(gòu)示意圖)
二層板:厚度在0.05mm-2mm,如手機(jī)蓋板、裝飾件、手機(jī)保護(hù)套等。
三層板:厚度在0.5mm-2.0mm,如車載面板等。
二、復(fù)合板是如何成型的?
PC+PMMA復(fù)合板的概念類似于復(fù)合薄膜,而不是當(dāng)前較熱的塑料合金。復(fù)合薄膜的成型方法主要有三種:
1、先后擠出復(fù)合:是指在薄膜的加工過程中,將一種原料擠出到另外一種已經(jīng)成型的薄膜上面,制得的復(fù)合材料。
2、粘合型:是指將已制成的兩種不同種類的薄膜通過粘合劑復(fù)合在一起,制得的復(fù)合材料。
3、共擠復(fù)合薄膜:共擠復(fù)合是采用數(shù)臺(tái)擠出機(jī)將不同種類的樹脂同時(shí)擠入到一個(gè)復(fù)合模頭中,各層樹脂在模頭內(nèi)或外匯合形成一體,擠出復(fù)合后經(jīng)冷卻定型即成為復(fù)合薄膜。
PC+PMMA復(fù)合板共擠生產(chǎn)過程示意圖:
共擠復(fù)合的主要特點(diǎn)是:
1、復(fù)合薄膜一次擠出成型,其工藝簡(jiǎn)單,節(jié)省能源,生產(chǎn)效率高,且成本低。
2、復(fù)合薄膜柔軟,手感舒適。
3、因?qū)优c層之間無(wú)需使用粘合劑,所以不存在殘留溶劑問題,薄膜無(wú)異味。
目前,研究較熱的復(fù)合板就是采用共擠制得的二層復(fù)合材料,PMMA用于外層,PC作為內(nèi)層。
三、典型性能參數(shù)有哪些?
下圖為PC+PMMA復(fù)合板材一些典型的性能參數(shù):
作為手機(jī)外殼來(lái)說,PMMA具有較高的硬度和耐磨性,所以可用于手機(jī)蓋板的外層使用。但是由于性脆,所以復(fù)合PC作為內(nèi)層,這樣材料整體的韌性提高。并且通過表面加硬處理,可以提高PMMA的表面硬度(4H-6H),耐磨性0000#鋼絲絨、1kg力、1cm*1cm磨頭,5000次完好。
下圖為日本住友化學(xué)復(fù)合板材性能指標(biāo):
目前,各生產(chǎn)企業(yè)在板材出廠之前也會(huì)做一定的加硬處理,一方面是為了便于運(yùn)輸和存儲(chǔ),一方面也可滿足部分產(chǎn)品的使用要求。但是對(duì)于手機(jī)蓋板,由于成型工藝的要求,需要進(jìn)行特殊的加硬處理。
四、產(chǎn)品主要的應(yīng)用領(lǐng)域?
1、觸摸屏、鏡片薄板
產(chǎn)品應(yīng)用:Touch panels、Lens等視窗鏡片、手機(jī)、平板電腦、顯示器鏡片、手機(jī)按鍵、薄膜開關(guān)等。
2、智能皮套厚板
PC/PMMA復(fù)合板材可用于智能手機(jī)設(shè)計(jì)的保護(hù)套基板。通過優(yōu)秀的機(jī)加工性能和熱貼合性能,以達(dá)到客戶想要各種視覺效果。
3、IMD模內(nèi)裝飾和模內(nèi)嵌片F(xiàn)IM
PC+PMMA復(fù)合板材適用于各種高壓和熱壓IMD/FIM成型工藝的通用基膜。汽車控制件、內(nèi)飾件各類儀表盤、手機(jī)、監(jiān)控器、箱包、頭盔等。
4、手機(jī)蓋板
復(fù)合板材經(jīng)過表面加硬處理后,再經(jīng)過3D高壓成型和紋理處理,可以用于手機(jī)蓋板。
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五、為何可用于手機(jī)蓋板?
對(duì)于手機(jī)蓋板來(lái)說,玻璃和陶瓷將是非金屬時(shí)代手機(jī)后蓋的主流。5G時(shí)代,手機(jī)曲面后蓋目前非金屬方案如下:(1)玻璃材質(zhì):3D玻璃或者2.5D玻璃,裝飾工藝有Deco-film方案,也有噴涂方案;(2)塑料方案:有復(fù)合板材方案,IML/IMT方案。(3)陶瓷方案:有unibody背蓋中框一體陶瓷,也有只是陶瓷背蓋。
復(fù)合材料手機(jī)蓋板
PC+PMMA復(fù)合板材優(yōu)勢(shì):
(1)通過紋理設(shè)計(jì)和3D高壓成型可以實(shí)現(xiàn)3D玻璃效果,成本低,同時(shí)具有塑料的抗摔性,也是目前對(duì)3D玻璃后蓋最有實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)者。
(2)PMMA/PC復(fù)合板材,符合無(wú)線充電無(wú)屏蔽的需要。PMMA提供較高的硬度和耐候性,PC抗沖性能和成型性能好,兩種材料共擠后大大拓展了電池蓋板的新應(yīng)用。
(3)PMMA/PC復(fù)合板材經(jīng)過表面處理,成品硬度能達(dá)到4H/1000G,耐磨性#0000鋼絲絨1KG負(fù)重,5000次來(lái)回,滿足手機(jī)后蓋的測(cè)試要求。
其實(shí),總結(jié)來(lái)說就是低成本、高顏值、易加工。畢竟塑膠材質(zhì)采用IMD/IML工藝還是必將成熟的,而PC也是電子產(chǎn)品領(lǐng)域主要的應(yīng)用材料。
六、主要生產(chǎn)廠家有哪些?
目前,PC+PMMA復(fù)合板材的生產(chǎn)廠家較少,大多是國(guó)外企業(yè)。(下表為主要生產(chǎn)企業(yè))
日本帝人株式會(huì)社 |
日本可樂麗株式會(huì)社 |
日本住友化學(xué)株式會(huì)社 |
日本三菱化學(xué)株式會(huì)社 |
日本東曹株式會(huì)社 |
日本TAKIRON株式會(huì)社 |
科思創(chuàng) |
沙伯基礎(chǔ)(SABIC) |
四川龍華光電薄膜股份有限公司 |
…… …… |
可以看出,就國(guó)內(nèi)企業(yè)而言,四川龍華薄膜在PC+PMMA復(fù)合板材領(lǐng)域無(wú)疑是龍頭企業(yè)。其產(chǎn)品的覆蓋面十分廣泛,既有單層的PC、PMMA板,也有雙層的PC/PMMA復(fù)合板以及三層復(fù)合板。
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