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一文读懂PC+PMMA复合板的成型加工、结构性能和市场应用

学上说“1+1>2”,也就是说两个或多个个体通过有机组合,效果会大于简单的堆砌。同样,在材料改性领域,“复合”就是这种“1+1>2”的改性方法。不过,如同哲学上一样,复合也得讲究整体的组合方式。


最近,由于5G时代的来临,手机后盖去金属化趋势加快,塑胶外壳再次成为了研究热点。所以,如何寻找一种材料,在中低端市场代替金属,并且通过表面处理,可制得视觉上玻璃化的外壳是亟待解决的问题。所以,根据玻璃的透明性,PC+PMMA这种复合材料被推向了风口。(下图为小辣椒V11,采用复合材料手机盖板)



那么,到底什么是PC+PMMA复合板?这种材料又是如何成型的?又有哪些典型的性能参数?主要应用领域有哪些?为何可用于手机盖板?

如果您想了解更多的关于PC+PMMA复合板材的信息,欢迎添加小编微polytpe555,加入艾邦复合材料技术交流讨论群,和专业的人士进行交流。 


一、何谓PC+PMMA复合板?


PC+PMMA复合板是将PC和PMMA两种原料通过共挤制得的复合材料,但是又区别于塑料共混合金。



目前有二层板三层板两种规格。(下图为两层复合板的结构示意图)



二层板:厚度在0.05mm-2mm,如手机盖板、装饰件、手机保护套等。

三层板:厚度在0.5mm-2.0mm,如车载面板等。


二、复合板是如何成型的?


PC+PMMA复合板的概念类似于复合薄膜,而不是当前较热的塑料合金。复合薄膜的成型方法主要有三种:

1、先后挤出复合:是指在薄膜的加工过程中,将一种原料挤出到另外一种已经成型的薄膜上面,制得的复合材料。

2、粘合型:是指将已制成的两种不同种类的薄膜通过粘合剂复合在一起,制得的复合材料。

3、共挤复合薄膜:共挤复合是采用数台挤出机将不同种类的树脂同时挤入到一个复合模头中,各层树脂在模头内或外汇合形成一体,挤出复合后经冷却定型即成为复合薄膜。


PC+PMMA复合板共挤生产过程示意图:




共挤复合的主要特点是:

1、复合薄膜一次挤出成型,其工艺简单,节省能源,生产效率高,且成本低。

2、复合薄膜柔软,手感舒适。

3、因层与层之间无需使用粘合剂,所以不存在残留溶剂问题,薄膜无异味。


目前,研究较热的复合板就是采用共挤制得的二层复合材料,PMMA用于外层,PC作为内层。


三、典型性能参数有哪些?


下图为PC+PMMA复合板材一些典型的性能参数:



作为手机外壳来说,PMMA具有较高的硬度和耐磨性,所以可用于手机盖板的外层使用。但是由于性脆,所以复合PC作为内层,这样材料整体的韧性提高。并且通过表面加硬处理,可以提高PMMA的表面硬度(4H-6H),耐磨性0000#钢丝绒、1kg力、1cm*1cm磨头,5000次完好。


下图为日本住友化学复合板材性能指标:




目前,各生产企业在板材出厂之前也会做一定的加硬处理,一方面是为了便于运输和存储,一方面也可满足部分产品的使用要求。但是对于手机盖板,由于成型工艺的要求,需要进行特殊的加硬处理。


四、产品主要的应用领域?


1、触摸屏、镜片薄板

产品应用:Touch panels、Lens等视窗镜片、手机、平板电脑、显示器镜片、手机按键、薄膜开关等。


 


2、智能皮套厚板

PC/PMMA复合板材可用于智能手机设计的保护套基板。通过优秀的机加工性能和热贴合性能,以达到客户想要各种视觉效果。



3、IMD模内装饰和模内嵌片FIM

PC+PMMA复合板材适用于各种高压和热压IMD/FIM成型工艺的通用基膜。汽车控制件、内饰件各类仪表盘、手机、监控器、箱包、头盔等。



4、手机盖板

复合板材经过表面加硬处理后,再经过3D高压成型和纹理处理,可以用于手机盖板。


朵唯L520


五、为何可用于手机盖板?


对于手机盖板来说,玻璃和陶瓷将是非金属时代手机后盖的主流。5G时代,手机曲面后盖目前非金属方案如下:(1)玻璃材质:3D玻璃或者2.5D玻璃,装饰工艺有Deco-film方案,也有喷涂方案;(2)塑料方案:有复合板材方案,IML/IMT方案。(3)陶瓷方案:有unibody背盖中框一体陶瓷,也有只是陶瓷背盖。


复合材料手机盖板


PC+PMMA复合板材优势:

(1)通过纹理设计和3D高压成型可以实现3D玻璃效果,成本低,同时具有塑料的抗摔性,也是目前对3D玻璃后盖最有实力的竞争者。

(2)PMMA/PC复合板材,符合无线充电无屏蔽的需要。PMMA提供较高的硬度和耐候性,PC抗冲性能和成型性能好,两种材料共挤后大大拓展了电池盖板的新应用。

(3)PMMA/PC复合板材经过表面处理,成品硬度能达到4H/1000G,耐磨性#0000钢丝绒1KG负重,5000次来回,满足手机后盖的测试要求。


其实,总结来说就是低成本、高颜值、易加工。毕竟塑胶材质采用IMD/IML工艺还是必将成熟的,而PC也是电子产品领域主要的应用材料。


六、主要生产厂家有哪些?


目前,PC+PMMA复合板材的生产厂家较少,大多是国外企业。(下表为主要生产企业)


日本帝人株式会社

日本可乐丽株式会社

日本住友化学株式会社

日本三菱化学株式会社

日本东曹株式会社

日本TAKIRON株式会社

科思创

沙伯基础(SABIC)

四川龙华光电薄膜股份有限公司

…… ……


可以看出,就国内企业而言,四川龙华薄膜在PC+PMMA复合板材领域无疑是龙头企业。其产品的覆盖面十分广泛,既有单层的PC、PMMA板,也有双层的PC/PMMA复合板以及三层复合板。


文章部分素材来源于四川龙华薄膜有限公司网站和艾邦复合材料会议企业PPT,由艾邦艾高原创编辑!未经授权,禁止转载。旨在分享技术,学习知识!


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