ГЛАВНОЕ

Союз переработчиков пластмасс

ПОЛИМЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ: газета, купить и продать оборудование, цены на полимеры, изделия из пластмасс, книги, маркетинг, вакансии
стать партнером


Рейтинг@Mail.ru

Медиаплан 2018

СТАТЬИ И ОБЗОРЫ

Распространение 5G-технологий стимулирует развитие индустрии пластмасс

Тема: Технологии

С приближением эры 5G в индустрии пластмасс появляются новые возможности для развития. Новые высококачественные пластмассы могут использоваться для изготовления деталей новых смартфонов и других беспроводных устройств, а также новых инфраструктурных компонентов и антенн для 5G-устройств. Эти материалы уже рассматриваются как наиболее оптимальные решения для производства компонентов 5G-устройств.

Революционное внедрение технологий 5G (технология беспроводной сотовой связи пятого поколения) не только меняет индустрию производства смартфонов, но и предоставляет дополнительные возможности для индустрии пластмасс. Предполагается, что это приведет к стремительному росту объема производства и продаж 5G-смартфонов и строительства новых антенн.

Компания Strategy Analytics отмечает, что объем мировых продаж 5G-смартфонов в ближайшее время будет ежегодно увеличиваться на 250%, в результате чего с 2019 до 2025 года он увеличится с 2 млн до 1,5 млрд единиц. В то же время, согласно данным Ассоциации Global mobile Suppliers Association (GSA), для обеспечения надежной 5G-связи в самых густонаселенных городских районах придется разместить до 150 антенн на 1 кв. км.

Технология 5G позволяет быстрее передавать большие объемы данных. Для достижения таких результатов в технологии предполагается использование сигналов с меньшей длиной волны, которые будут поддерживаться густой сеткой специальных антенн. Поскольку для реализации технологии 5G необходимо выполнить ряд жестких требований, то более жесткие требования предъявляются и к материалам, из которых будут получаться компоненты смартфонов и антенн для этой технологии.

Для улучшения проницаемости радиосигналов в 5G-устройствах следует использовать материалы, которые имеют более низкое значение диэлектрической постоянной и тангенса угла диэлектрических потерь. Кроме того, для облегчения прохождения сигнала через стены, окна и другие внешние объекты компоненты внешней инфраструктуры должны быть как можно более прозрачными. Такие факторы, как использование более коротких волн и высокая плотность сети антенн, повлияют на конструкцию устройств и выбор материалов для их производства.

Из всех новых материалов наиболее перспективными считаются жидкокристаллические полимеры (LCP), которые могут использоваться при изготовлении компонентов антенн мобильных телефонов.

Из всех коммерчески выпускаемых конструкционных пластмасс жидкокристаллические полимеры характеризуются наиболее высокой текучестью, что позволяет им заполнять даже самые тонкие и мелкие формующие полости. Кроме того, такие материалы имеют высокую термостойкость и огнестойкость и при этом являются экологичными (применение процессов пайки без использования свинцовых припоев). Жидкокристаллическим полимерам также присущи такие характеристики, как очень низкое водопоглощение, малая продолжительность цикла формования и низкая степень усадки.

Жидкокристаллические полимеры являются ароматическими термопластичными сложными полиэфирами. Эти полимеры предлагаются в виде материалов двух типов: материалы первого типа — лиотропные жидкие кристаллы, свойства которых проявляются при растворении в растворителях. Материалами второго типа являются термотропные жидкие кристаллы, свойства которых проявляются при плавлении.

В настоящее время термотропные жидкокристаллические полимеры используются в основном в электронной промышленности, поскольку они имеют хорошие эксплуатационные характеристики. Это позволяет использовать их при получении мелких электронных устройств, в частности методом литья под давлением (в том числе в условиях массового производства).

Однако стремительное развитие электронной промышленности привело к тому, что к жидкокристаллическим полимерам стали предъявляться более жесткие требования. Одно из основных требований — жидкокристаллические полимеры должны иметь хорошие диэлектрические свойства, в частности низкое значение диэлектрической постоянной.

Учитывая то, что скорости коммуникации увеличиваются, а технология 5G предполагает передачу данных сигналами высокой частоты (1–20 ГГц), материалы для 5G-устройств должны иметь низкое значение диэлектрической постоянной и тангенса угла диэлектрических потерь. Одновременно эти материалы должны характеризоваться хорошей перерабатываемостью, чтобы из них можно было изготавливать изделия сложной формы.

Несмотря на более низкое значение диэлектрической постоянной (по сравнению с другими материалами), большинство марок жидкокристаллических полимеров по этому показателю не соответствуют жестким требованиям промышленных стандартов.

Для удовлетворения потребностей сферы компания Shenzhen Wote Advanced Materials Co Ltd., которая наиболее активно занимается исследованием и производством специализированных полимеров в Китае, уже разработала несколько новых марок жидкокристаллических полимеров, значения диэлектрической постоянной которых лежат в необходимом диапазоне.

Значение этого показателя для новых марок при 10 ГГц составляет от 2,5 до 8,0, в то время как для стандартных жидкокристаллических полимеров значение этого показателя — от 3,7 до 4,5.

В то же время мировой поставщик конструкционных термопластов Polyplastics также представил новую серию жидкокристаллических полимеров с низким значением диэлектрической постоянной. Эти материалы специально предназначены для производства устройств коммуникации нового поколения.

Материал LAPEROS E420P стал первым представителем марок с низким значением диэлектрической постоянной. Этот полимер также обладает высокой термостойкостью и химической стойкостью, удачными механическими характеристиками, хорошей текучестью и низким короблением. По этой причине материал может использоваться при получении пленок и соединителей для кабелей, антенн, а также монтажных плат.

Polyplastics разработал новую серию жидкокристаллических полимеров из-за повышения спроса на материалы с определенными диэлектрическими свойствами, которые бы соответствовали требованиям технологии 5G и систем телекоммуникации автономных автомобилей V2X. Такие материалы также могут использоваться в компонентах устройств для высокоскоростной и высокочастотной передачи данных.

Материал LAPEROS E420P содержит оптимальную комбинацию компонентов (наполнителей), а при его получении используется специальная технология ввода компонентов. За счет этого значение диэлектрической постоянной материала, измеренной в направлении, перпендикулярном к направлению течения расплава, в диапазоне частот от 1 до 20 ГГц составляет менее 3,0. Кроме того, во всем указанном диапазоне частот материал сохраняет постоянное значение тангенса угла диэлектрических потерь.

Из материала можно получать мелкие изделия сложной формы, в том числе коннекторы. Материал также может использоваться при процессах Surface Mount Technology (SMT).

Polyplastics продолжит расширять диапазон выпускаемых жидкокристаллических полимеров с низкими значениями диэлектрической постоянной, с целью удовлетворения еще более жестких требований производителей соединителей и коннекторов. Компания планирует предложить марки с низкой степенью коробления, более высокой термостойкостью, более высокой текучестью (для получения более компактных, мелких коннекторов). Учитывая то, что новые марки разрабатываются в основном для получения коннекторов, все они имеют такой состав, который улучшает их текучесть.

Polyplastics отмечает, что при испытании новых марок с использованием формы для изготовления коннекторов из этих материалов удалось получить изделия при более низкой величине давления уплотнения по сравнению со стандартными марками материалов.

Такие факторы, как наступление эры 5G-технологий и стремительное распространение дисплеев, приводят к повышению спроса на мягкие антенны из жидкокристаллических полимеров. Данные компоненты могут использоваться в составе «умных» устройств для высокоскоростной, высокочастотной передачи данных, а также для снижения массы устройств.

Компания Chemours Company, являющаяся мировым лидером в области производства титановых компонентов, фторсодержащих и химических продуктов, полагает, что в технологии 5G очень востребованными могут стать фторполимеры.

Chemours отмечает, что с целью распространения технологий Интернета вещей (Internet of Things, IoT) в сетях 5G будет предусматриваться соответствующая инфраструктура, которая облегчит обращение с большими массивами данных (big data), повысит скорость обработки информации и обеспечит более надежное соединение.

Конструкторы и производители продолжают разрабатывать инновационные электронные устройства, а поэтому технологии 5G будут становиться все более и более востребованными. Стремительный рост сферы обеспечивается распространением высококачественных фторполимеров. С применением новых материалов удается получать более быстрые, мелкие и надежные микропроцессоры, полупроводники и транзисторы.

Chemours отмечает, что ее видоизмененные фторполимеры Teflon и фторэластомеры Viton обладают рядом преимуществ и могут эффективно использоваться в 5G-сетях. Так, в частности, они могут применяться для получения компонентов для высококачественных и безопасных компьютерных кабелей, «умных» и переносных устройств.

Компания заявляет, что за счет использования фторполимера Teflon в изоляции или оболочке кабеля удается существенно улучшать его электрические характеристики. За счет этого также удается повышать уровень огнестойкости подобных кабелей. Указанные свойства крайне важны для кабелей, на базе которых формируются локальные сети (LAN), центры обработки данных и другие системы телекоммуникации, такие как высокоскоростные кабельные сети.

Фторполимеры Teflon также можно использовать при производстве полупроводниковых систем. Технологии 5G уже успели повлиять на темпы развития сферы производства полупроводников и повлияли на требования, которые предъявляются к компонентам в этом сегменте.

Кроме того, в 5G-системах для телекоммуникации печатные (монтажные) платы (PCB) могут получаться на базе высококачественных фторполимеров. Очень хорошие диэлектрические свойства и низкое значение коэффициента рассеяния фторполимеров позволяют обеспечивать передачу данных на очень высоких частотах и с высокой скоростью. За счет этого указанные материалы могут использоваться в широком диапазоне компонентов, начиная от центров обработки данных и вышек сотовой связи и заканчивая персональными устройствами.

Люди привыкают к ношению различных электронных устройств, таких как цифровые часы и счетчики активности. За счет использования фторполимеров такие устройства можно делать более комфортными и эффективными.

Фторэластомеры Viton обладают высокой химической инертностью, УФ-стойкостью и антикоррозионными свойствами. Материалы могут окрашиваться в различные цвета, поэтому они широко используются при получении носимых устройств, в частности ремешков часов с высокими тактильными свойствами и хорошей биосовместимостью.

Потребители начинают предъявлять все более жесткие требования к качеству и внешнему виду устройств. По этой причине Chemours разрабатывает подходы, которые бы позволяли оперативно корректировать цвет компонентов в соответствии с предпочтением потребителя.

Для компании DuPont внедрение технологий 5G сопровождается увеличением скоростей, надежности и гибкости. По этой причине компания предлагает ряд решений для 5G-экосистем, в частности для самих устройств, инфраструктуры и других систем.

Технология 5G является революцией в области производства электроники и электрических устройств, а также телекоммуникации. На выставке Chinaplas 2019 компания DuPont Transportation & Advanced Polymers (T&AP), являющаяся подразделением отдела DowDuPont Specialty Products Division, представила свои интегрированные решения для будущих 5G-технологий.

DuPont предлагает ряд решений для систем высокоскоростной связи, в частности для изготовления антенн, высокоскоростных коннекторов и элементов Оптических распределительных сетей (Optical Distribution Networks, ODN).

Семейство продуктов Crastin компании DuPont характеризуется сбалансированным соотношением Dk/Df. Из этих материалов можно получать антенны с хорошими свойствами, которые будут обеспечивать высокое качество передачи сигнала для высокоскоростной передачи данных с низким временем отклика. Такие компоненты будут востребованы в высококачественных системах 5G-коммуникации.

Многие производители стремятся изготавливать высокоскоростные коннекторы. Коннекторы из термостойкого полиамида обеспечивают высокую скорость передачи данных и могут применяться при любых наиболее популярных процессах сборки SMT. Материал Zytel HTN компании DuPont характеризуется хорошей текучестью, а поэтому он хорошо подходит для получения миниатюрных компонентов.

В то же время Оптические распределительные сети на основе оптоволоконных кабелей (DuPont Hytrel) и соединительных материалов (DuPont Zytel RSHTN) характеризуются высокими механическими свойствами и надежностью, что позволяет обеспечивать более высокую скорость работы сетей ODN.

Повышение спроса на более мощные системы, которые позволяют передавать данные с более высокой скоростью, приводит к увеличению объема использования материалов, облегчающих регулирование температуры в системе.

Компоненты, позволяющие регулировать температуру в системе, повышают надежность и функциональность 5G-устройств, снижая риск возникновения перебоев в работе системы. Они также значительно улучшают удобство 5G-устройств для пользователей, поскольку снижают риск чрезмерного перегревания в самых критичных областях.

Широкий диапазон теплопроводных продуктов DuPont включает материалы Zytel RSHTN, Zytel и Crastin. Эти материалы имеют разные механические свойства, а поэтому соответствуют различным требованиям потребителей.

На рынке потребительской электроники сформировался ряд тенденций, таких как производство более легких и тонких устройств для облегчения их ношения, а также изготовление компонентов различных цветов с различной твердостью.

Эластомеры обеспечивают более высокую комфортность и более привлекательный внешний вид таким компонентам, как ремешки «умных» часов, покрытия игровых устройств, наушники и защитные покрытия. Семейства продуктов DuPont Hytrel и DuPont TPSiV включают в себя широкий диапазон материалов с разной твердостью, которые могут окрашиваться в разные цвета.

Легкие компоненты потребительской электроники позволяют эффективно снижать общую массу устройств. Из материала DuPont Zytel RSHTN можно получать более тонкие компоненты, например, очков виртуальной реальности (AR/VR), которые имеют на 25% меньшую массу по сравнению с традиционными компонентами из поликарбоната, армированного стеклянными волокнами. Материалы Zytel HTN имеют высокие механические характеристики и могут использоваться в качестве замены металлам при изготовлении компонентов электрических приборов и электроники, а также структурных деталей.

Компания Covestro является одним из мировых лидеров в области поставок поликарбоната (ПК). В последние годы эта фирма разработала ряд решений для некоторых технологичных областей, в том числе и для сферы 5G.

Значительные объемы затрат на инфраструктуру и сопутствующие затраты на исследования заставляют операторов 5G-сетей и производителей оборудования обращать пристальное внимание на сроки возврата инвестиций.

Covestro активно инвестирует средства в исследования и разработки инновационных марок ПК, которые через несколько лет могут стать востребованными в 5G-технологиях. Для повышения эффективности функционирования систем и управления рисками компания предлагает использовать высококачественные материалы для оболочек, которые позволяют снижать вероятность повреждения устройств при их периодическом ремонте или при замене компонентов.

Сегодня Covestro предоставляет потребителям возможность воспользоваться усовершенствованными методами тестирования степени проникновения сигнала, с помощью которых потребители могут лучше понять особенности различных конструкций. Инновационные разработки компании направлены на снижение массы компонентов, корректировку их диэлектрических свойств, степени рассеяния тепла и интегрирование электронных компонентов. В будущем все это позволит потребителям пользоваться всеми возможностями 5G-технологий.

BASF продолжает расширять диапазон предлагаемых полифталамидов (ПФА). На выставке Chinaplas 2019, состоявшейся в Гуанчжоу, компания представила новый ПФА Ultramid Advanced T2000. Этот материал, получающийся на основе ПА-6,Т/6,6, сочетает хорошие механические и диэлектрические свойства, в том числе и при повышенных температурах. Эта особенность материала особенно важна для сферы производства коннекторов, компонентов электроники и электрических устройств.

Материал Ultramid Advanced T2000 имеет частично ароматическую структуру, а поэтому из него можно получать компоненты с более высокой жесткостью и прочностью в широком диапазоне температур, высокой стойкостью к действию тепла и влаги, а также высокой огнестойкостью (опционально). Подобные характеристики материала могут быть востребованы в сфере производства коннекторов для электроники и электрических устройств, в которой используются материалы с высоким сопротивлением.

BASF заявляет, что в сфере производства электроники и электронных устройств наметилась тенденция к изготовлению миниатюрных устройств, что вынуждает производителей разрабатывать новое поколение более высококачественных компонентов, в том числе и коннекторов. Из традиционных материалов такие компоненты получить сложно, поскольку они не обладают необходимым набором диэлектрических и механических свойств. Из обычных пластмасс очень сложно получить детали, которые соответствуют всем требованиям потребителей и имеют необходимые эксплуатационные свойства.

Материал Ultramid Advanced T2000 значительно расширяет возможности производителей. BASF отмечает, что при правильном выборе подходящего материала для соответствующего изделия можно получать компоненты для самых современных устройств, в том числе и огнестойкие компоненты.

Благодаря хорошим механическим и диэлектрическим свойствам в широком диапазоне температур Ultramid Advanced T2000 может использоваться для изготовления широкого диапазона новых компонентов для сферы производства электроники и электрических устройств: от мелких огнестойких коннекторов, структурных компонентов ноутбуков до миниатюрных выключателей и переключателей.

Кроме того, Ultramid Advanced T2000 имеет хорошую текучесть (что важно для литья под давлением), что позволяет получать из него тонкостенные изделия с высоким качеством поверхности. Новый ПФА компании BASF также обеспечивает целостность получаемых компонентов: получаемые из материала детали характеризуются высокой стойкостью к плавлению, могут противостоять кратковременному воздействию очень высоких температур и внешним механическим воздействиям.

Новый ПФА характеризуется улучшенной ударной прочностью (больше, чем у стандартных марок ПА-6,6) и более низким водопоглощением по сравнению со стандартными алифатическими полиамидами, а поэтому получаемые из него изделия характеризуются более высокой стабильностью размеров. Материал имеет высокое значение температуры плавления (310 °C) и температуры тепловой дисторсии (HDT-A более 280 °C), что позволяет использовать изделия из этого материала даже при процессах сварки с применением бессвинцового припоя, исключив при этом риск деформирования изделий.

Материал Ultramid Advanced T2000 может очень эффективно перерабатываться. По текучести новый материал существенно превосходит другие термостойкие полиамиды, но при этом не уступает им по гибкости и прочности. Ultramid Advanced T2000 может легко свариваться с другими марками полиамидов или ПФА, может маркироваться лазером и иным образом обрабатываться.

BASF также разработал специальный диапазон огнестойких армированных марок материалов, содержащих от 30 до 40% стеклянных волокон. Эти материалы имеют класс огнестойкости UL 94 V-0 и могут окрашиваться практически в любые цвета. Помимо этого, фирма предлагает также несколько армированных марок, содержащих от 30 до 50% стеклянных волокон, которые характеризуются высокой ударной прочностью, могут поставляться в неокрашенном виде, а также окрашенными в черный цвет (с возможностью лазерной маркировки).

Источник: CPRJ

СТАТЬИ ПО ТЕМАМ
 Технологии [148]     Изделия [77]   
 Оборудование [42]     Сырье [109]   
 Обзоры рынков [171]     Интервью [90]   
 Репортаж [26]     Все статьи   

Статьи публикуются с разрешения автора и обязательным указанием ссылки на источник

Редакция оплачивает на договорной основе
технические статьи, маркетинговые отчеты, рецептуры, обзоры рынка
и другую отраслевую информацию и права не ее размещение

Приглашаем специалистов к сотрудничеству в качестве внештатных авторов и консультантов!

По вопросам публикации и оплаты статей обращайтесь в редакцию:
Тел/Факс: +7 (495) 645-24-17
Прислать сообщение


Полное или частичное копирование любых материалов, опубликованных на Plastinfo.ru, для размещения
на других Интернет сайтах, разрешается только с указанием активной гиперссылки на plastinfo.ru !

Полное или частичное использование любых материалов, размещенных на Plastinfo.ru,
в СМИ, печатных изданиях, маркетинговых отчетах, разрешается только с указанием ссылки
на «Plastinfo.ru» и в некоторых случаях требует письменного разрешения ООО Пластинфо




ОПРОС НА PLASTINFO.RU

Ваша главная цель посещения выставки «Интерпластика 2020»:

результаты


Проводится с 05.11 по 02.02.2020

Получаем результат...
Онлайн магазин книг

Новости

Выставки и конференции
Государство и бизнес
Литература и образование
Новые материалы и марки
Обзоры и анализ рынков
Обзоры СМИ
Оборудование
Объемы и мощности
Отходы и экология
Персоны и назначения
Пресс-релизы, форс-мажоры
Разработки изделий
Слияния и новые имена
Цены на сырье и изделия

Объявления

Продать
Купить
Вакансии
Резюме
Форум

Информация

Справочник покупателя
Статьи и обзоры
Глоссарий
Выставки
Опросы
Стандарты
Видео Plastube

Подписка

Бизнес газета
Цены на полимеры
Импорт и экспорт
Магазин отчетов
Магазин книг
База полимеров
Polyglobe

О проекте

Контакты
Карта сайта
Партнеры
Реклама

Информация доступна зарегистрированным пользователям после авторизации