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低介电TPX材料在5G领域的应用

TPX是日本三井化学株式会社所生产的4-甲基戊烯(4-methylpentene-1)的聚合物,TPX是其商品名,化学名称为Methyl pentene copolymer,简称PMP。


TPX最早是由英国ICI在1965年所开发出来,并于1968年开始商业化量产。日本三井石油公司(即现今的三井化学公司)取得ICI的授权,亦于1973年开始生产TPX并进入市场。目前,三井化学公司(Mitsui Chemicals, Inc.)为世界上唯一的TPX制造商。


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图 TPX(聚甲基戊烯)聚合演变路线


一、TPX材料主要性能


1. 低导电率


TPX分子中无极性基,因此具有优异的电气绝缘性,介电常数ε = 2.1,并且tan δ = 0.0008(在12 GHz),因此TPX™非常适合高频率领域的应用,这就意味着在将来的5G高频时代,它有着很好的应用潜力。


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图 TPX具有与碳氟聚合物同等的电气特性 资料来自昆山英杰威塑胶有限公司


2. 易剥离性


由于TPX具有很低的表面张力,仅有24mN/m,这甚至比一些氟树脂低,与其他材料相比,TPX具有极好的易剥离性。

图 TPX剥离力比较(三井化学数据)


3. 耐热性


TPX的熔点在220℃-240℃之间,具有较高的维卡软化点,可在高温下使用,然而,它的热变形温度和聚丙烯几乎一样,所以必须特别注意有外加负荷的TPX™应用领域。


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图 TPX熔点比较(三井化学数据)

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图 TPX与其他材料耐热性比较(三井化学数据)


4. 耐化学药品性


由于稳定的C-C键,TPX显示了优良的耐化学药品性,甚至比聚碳酸酯或丙烯酸树脂更好。


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图 TPX耐化学性比较(三井化学数据)


5. 低密度


TPX是热塑性树脂中密度最低的(833kg/m3)。


6. 透气性


TPX有很好的透气性(是PE的10倍),这使得它成为气体分离应用,例如渗透膜,隔膜和孔状纤维等方面。


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图 TPX透气性比较(三井化学数据)


7. 透明性


TPX虽然是结晶性树脂,但是具有高透明度(雾状度<5%),透光率>93%。


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图 TPX与其他材料透光率比较(三井化学数据)


8. 食品卫生性能


食品级TPX复合日本通告号370、日本卫生烯烃与苯乙烯塑料协会自愿性标准、美国FDA法规及欧盟法规,它们可以用于食品包装和微波炉用餐具。


9. 耐蒸汽性


TPX作为聚烯烃显示了非常低的吸水性,因此产品的尺寸几乎不因吸收水分而改变。此外,TPX在沸水中不水解。


10. 低折射率


TPX™的折射率仅1.463  n D20 ,低于氟树脂或其他透明树脂。所以,要求低折射率的材料时,TPX™是最好的选择。


二、TPX材料在5G领域的应用


TPX材料综合性能优异,可用于电子电器、医疗器械、食品容器、化妆品容器、薄膜、电子烟等多领域。


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图 TPX树脂在食品级产品中应用 图片来自昆山英杰威塑胶有限公司


那么在5G领域,它又有哪些应用,我们来看一下。


1. 高频连接器绝缘子


TPX材料具有优异的电气绝缘性,低介电常数及介电损耗,具有与氟树脂不相上下的低介电特性,可用于5G通讯基站射频端绝缘子。


与PTFE绝缘子相比,两者电气性能相近,但TPX原料成本比PTFE低,且密度小(TPX密度0.835,PTFE密度2.1-2.3),单位体积的成本少;TPX的注塑加工可减少废料的产生(PTFE采用切削加工),能有效降低绝缘子的成本。


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图 高频连接器用绝缘体示意图 图片来自昆山英杰威塑胶有限公司

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图 TPX加钛白粉制成的绝缘子,用于射频连接器,替代PTFE 图片来自昆山英杰威塑胶有限公司

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图 TPX材料绝缘子,用于通讯基站 图片来自昆山英杰威塑胶有限公司


2. FPC压合离型膜


在电子封装业中,常会使用到一些可耐热的离形纸或膜。TPX耐高温阻胶离型膜具有良好的耐温性,填充性和易剥离性,用于FPC软性电路板压合时,可以有效地提高了FPC柔性电路板的合格率。


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图 TPX阻隔离型膜产品结构 图片来自网络


材料产业也迎来了5G新时代,在应用端手机、基站、物联网、汽车等硬件载体都将对5G新材料有更多的需求和更高的要求。欢迎长按下方二维码加入艾邦5G材料交流群进行交流,共谋发展进步!


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