聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗称有机玻璃、亚克力等,是由MMA单体与少量丙烯酸酯共聚而成的无定形塑料,具有良好的透明性、光学性能、耐候性和抗药性。由于其性能、抗冲击性和美观性,它是一种被称为“塑料女王”的高档材料。其产品包括模塑料、挤压板和铸板。
PMMA具有优异的光学性能,具有广泛的下游应用。低端PMMA主要用于广告灯箱、标牌、灯具、浴缸、仪器仪表、日用品、家具等。高端PMMA主要用于液晶显示器、辐射PMMA、光纤等。、太阳能光伏电池、汽车灯罩、防弹玻璃、飞机驾驶舱玻璃、医用高分子材料、军用光学设备、高铁车窗、警用盾牌、高档潜水镜等领域光纤照明,被我国《石油化工化工》 “十二五”“发展规划”被列入“十二五”高端石油化工和化工产品发展重点目录。
从产品性能和用途来看,PMMA分为通用型、耐热型、光学型和耐冲击型产品。随着液晶显示市场的快速增长,PMMA在高端光学中的使用量显着增加,应用领域包括液晶显示器、LED面板灯、光纤等,改性和改性的不断发展。复合材料技术也让PMMA出现在手机背面。在面板和汽车轻量化领域的应用不断发展,预计未来我国对PMMA的需求将保持较高的增长。
PMMA的主要应用领域
显示领域导光板
液晶显示导光板是PMMA下游应用发展最快的领域之一。液晶面板中的背光模组主要由三部分组成:光源、导光板和光学膜片。导光板主要用于液晶背光模组中,将光源发出的光线均匀地引导到显示面上,主要材料为PMMA。
全球平板显示产业集中在韩国、台湾、日本和中国大陆。在大屏幕手机、电视尺寸、车载显示器和公共显示器的带动下,全球新型显示产业持续增长。
近年来,在下游市场需求快速增长和国家相关产业政策支持的推动下,国内显示面板及材料迎来快速发展。多家面板厂商的崛起带动了大陆平板显示产业链的快速发展,面板产业向中国转移的趋势明显。据群智咨询统计,预计到2019年,国内面板厂商在全球液晶电视面板市场的份额将超过40%,预计到2022年将超过50%,这将带动导光板的需求板块继续增长。
LED照明
在照明领域,LED照明作为一种新型绿色光源产品,与传统光源相比具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,广泛应用于各种指示、显示、装饰品、背光源、普通照明和城市夜景等领域。目前,LED已成为高性价比的生态光源,全面进入照明替代市场。在淘汰白炽灯、限制使用荧光灯(含汞)的大趋势下,全球半导体照明市场快速增长,成为人类照明史上的一次飞跃。,被公认为21世纪最有前途的电光源。
在全球加速淘汰白炽灯的趋势下,我国LED产业近年来发展迅速。受益于LED渗透率的快速提升,通用照明在下游应用市场的占比近年来持续提升。规模持续扩大,2018年达到2679亿元,同比增长5.0%。
我国通用LED照明产业规模(亿元)
LED面板灯是一种广泛应用于室内(住宅、写字楼、商铺)和室外(道路、景观)照明的LED照明产品。光线从平板灯正面均匀射出,有效扩大了光源的覆盖范围。高端品牌的LED面板灯(主要用于室内)主要以PMMA导光板为原料,具有较高的透光率。与传统光源相比,LED光源具有节能、环保、使用寿命长、光源稳定等诸多优点。
PMMA纤维材料
PMMA材料制成的塑料光纤是一种优秀的短距离数据传输介质,被认为是光纤到户(FTTH)“最后一公里”的最佳解决方案。环保”产业发展方向。全球主要生产塑料光纤的公司有日本三菱、旭化成、东丽等公司,以及美国波士顿公司。
经过多年的努力,中国科学家已经掌握了原料提纯和本体聚合直接拉制塑料光纤的一整套技术。中国科学院理化技术研究所研制成功日产10万米PMMA塑料光纤全自动流水线。
同时,除光通信领域外,塑料光纤也用于景观照明。2012年伦敦奥运会开闭幕式景观工程使用了供应的塑料光纤。目前,塑料光纤用于景观照明在国内尚处于起步阶段,但其发展前景值得期待。
手机后盖用复合板代替金属
手机后盖是PMMA新兴的应用领域。5G时代正在逐步到来。为了适应更轻、更薄、更便携的发展方向以及5G通信对信号传输的更高要求,复合板(PC+PMMA)随着陶瓷成为替代传统金属后盖的新型手机背板和玻璃。程序。
PC/PMMA复合板是由PC和PMMA共挤而成。由于PMMA硬度和耐磨性好,一般用于外层,而PC韧性好,所以用作内层。PC/PMMA复合板兼具PC和PMMA的优点,既能满足刚性和装饰性要求,又能满足无线充电无屏蔽的需求,成本低于3D玻璃和陶瓷.
复合板与3D玻璃的性能对比
汽车轻量化材料
新能源汽车补贴新实施,增加续航里程是车企当前面临的一大挑战,而汽车轻量化技术是有效提升续航里程的途径之一。汽车每减重10%,其能耗可降低6%~8%,尾气排放可减少4%左右。因此,汽车轻量化技术是实现汽车节能、环保、安全发展目标的重要新技术。
汽车轻量化的关键是使用轻质、安全和高性能的材料。塑料及其复合材料、弹性体和碳纤维复合材料都在实现汽车减重目标方面发挥着重要作用。其中,PMMA以其优异的光学性能、重量轻、耐候性好等优点被广泛应用于车身的许多部位。是PMMA逐渐开始应用的一个重要领域。
车灯:车灯起到照明和信号的作用,要求材料具有良好的透光率、抗冲击性和耐老化性。PMMA具有重量轻、易着色、外形美观等优点,被广泛应用于新能源汽车尾灯罩。
车窗玻璃:车窗在整车中占比较大,因此采用低密度、轻质材料作为车窗是行车减重的重要手段。汽车车窗对透光性、抗冲击性、耐候性、杂物少等要求很高。在满足上述条件的同时,PMMA还具有抗紫外线、抗老化和耐候性等功能,因此已被大多数欧洲汽车制造商用作汽车的侧、后挡风玻璃材料光纤照明,可减轻40%至50%的重量% 与传统玻璃相比。
仪表板:PMMA韧性非常好,韧性最好,冲击强度高,抗振不开裂,耐压试验不开裂,强度好,光学透明性好,用作仪表板时不会开裂。
保险杠:PMMA和ABS复合材料可用作新能源汽车保险杠,结合了PMMA耐刮擦、不易褪色、环保和ABS耐冲击、耐温性好、电性能好、易喷镀等优点。镁铝合金更便宜。
PMMA未来发展趋势分析
PMMA不仅具有良好的机械强度、一定的化学稳定性,而且具有优良的透光率,可广泛应用于各个领域。目前聚甲基丙烯酸甲酯的合成方向主要集中在提高其耐热性和加工流动性,优化PMMA工艺路线,使其耐热性和加工流动性得到有效提高,保证产品性能和成本优势,满足市场需求。要求。
未来,市场对高精度尖端PMMA产品的潜在需求将增加,研究也将从PMMA的改性开始。总之,随着科技的进步,PMMA的应用领域会越来越广,因此对其合成方向和应用领域的深入开发和研究还是很有价值的。