COC/COP(环烯烃共聚物 / 聚合物)作为一种性能优越的材料,正不断展现出其巨大的发展潜力和广阔的应用前景。近年来,其在各个领域的发展取得了显著的进展。
从生产技术方面来看,国内厂商在 COC/COP 的研发上不断取得突破。过去,COC/COP 生产技术一直被日系厂商垄断,但如今国内已有多家企业积极投入研发。例如阿科力经过多年的技术积累,已建成年产 5000 吨环烯烃单体产线,千吨级工业化生产线也在积极推进。
金发科技也通过自主研发,成功完成了医疗级与光学级 COC 材料的小试,并于 2023 年 9 月成功让自主研发的 COC 中试装置投入运行。这些突破为 COC/COP 的国产化奠定了坚实的基础,有望逐步打破国外的技术垄断。
在应用领域,COC/COP 不断开疆拓土。
在光学领域,其依然保持着重要的地位。
COC 透光率可达 91% 以上,与玻璃的透光率相当,能够保证光线的高效透过,为光学器件提供良好的视觉效果。其双折光性很低,复折射率小于 20nm,这意味着光线在通过 COC 材料时,不会出现因双折射现象导致的图像分散问题,能够保证光学成像的质量。
COC 的密度约为 1.02 - 1.03g/cm³,大约是玻璃密度的一半,这种低密度特性使得 COC 在光学器件的制造中,可以减轻产品的重量,方便携带和使用。
随着 5G 手机和汽车自动驾驶技术的快速发展,对于光学镜头的需求与日俱增,COC/COP 因其高透明度、低双折射率等优良光学性能,在光学镜头领域的应用愈发广泛。在手机镜头、监控安防摄像头、车载摄像头、无人机摄像头等领域,COC 因其优异的光学性能和轻量化特点得到广泛应用。
在高端智能手机的摄像头中,COC 镜片可以提供高质量的成像效果,同时减轻手机的整体重量,以 iPhone 为例,其部分摄像头镜片就采用了 COC 材料。
COC 制成的膜材料可用于各类屏幕的偏光片、保护膜等。在液晶电视、平板电脑、笔记本电脑等电子产品中,COC 膜可以提高屏幕的抗刮性、抗冲击性和光学性能,延长屏幕的使用寿命。
三星的部分液晶电视产品就使用了 COC 膜作为屏幕的保护材料。此外,5G 通信技术对天线接收罩的材料要求较高,需要具备良好的透波性、抗干扰性和耐候性。COC 材料的低介电常数和低介质损耗特性使其成为 5G 天线接收罩的理想材料,能够保证天线信号的稳定传输。
在生物医药领域,COC/COP 的发展更是令人瞩目。
COC/COP 树脂的纯度非常高,能够满足生物医药领域对材料纯度的严格要求,高纯度的材料可以减少杂质对药物的污染,保证药物的安全性和有效性。
其具有良好的气密性和水蒸汽阻隔性,水蒸气透过率极低,能够有效地防止水分和氧气对药物的侵蚀,保证药物的稳定性。对于需要长期储存的药品,如疫苗、血液制品等,COC/COP 材料的高阻隔性可以延长药品的保质期。
同时,经过严格的生物相容性测试,COC/COP 材料对人体组织和细胞无刺激性和毒性,与生物体内环境具有良好的相容性。这使得 COC/COP 材料可以安全地应用于人体内的医疗器械和耗材。
作为医药包材领域中硼硅玻璃的有力竞争者,COC/COP 具备耐热、化学性能稳定、低蛋白吸附、良好的透明度等优良性能。特别是在疫苗包装、生物制剂储存等方面,COC/COP 的优势明显。
在预灌封注射器方面,COC 塑料管替代玻管主要应用于价值高昂、敏感类的生物制剂及低温条件下的 mRNA 疫苗以及医美类注射针剂。与传统的玻璃注射器相比,COC 预灌封注射器具有重量轻、不易破碎、便于运输和使用等优点。
在药用容器方面,如药品包装瓶、输液瓶等,COC/COP 材料的高透明性可以方便医护人员观察药品的状态,高耐热性和耐低温性使其能够适应不同的储存条件。
例如,在一些需要低温储存的生物制品中,COC 药用容器可以保证药品的质量和稳定性。在生物芯片和精密实验器材中,如微流控芯片、微量滴定板等,COC/COP 材料的高精度加工性能和良好的化学稳定性可以满足这些器材对材料的严格要求。
例如,在微流控芯片的制造中,COC/COP 材料可以通过微加工技术制备出高精度的微通道,实现对生物样本的精确分析和检测。
在聚烯烃改性领域,COC/COP 也发挥着重要作用。
它与 LLDPE、HDPE 等共混,能够增强材料的阻隔性能和立袋的力学性能;与普通 PE 掺混生产 PET 包装上的热缩膜,不仅可以利用其密度小的特性便于塑料包装回收分类,还能降低生产成本,提高包装材料的性能。
这使得 COC/COP 在包装行业的应用范围不断扩大,成为包装薄膜领域发展最快的材料之一。COC/COP 材料具有高收缩性和低收缩力的特点,在包装薄膜的生产中,高收缩性可以使薄膜紧密地贴合在包装物品上,起到良好的包装效果;低收缩力则可以减少包装过程中对物品的损伤。
同时,对氧气、二氧化碳等气体具有较高的阻隔性,可以有效地防止食品、药品等物品受到氧化和污染。例如,在食品包装中,使用 COC/COP 包装薄膜可以延长食品的保质期。
在保健品和化妆品包装方面,COC/COP 材料可以提高聚乙烯的防潮性、耐热性等,因此可作为包装材料用于保健品、化妆品等对包装要求较高的领域。其高透明性还可以展示产品的外观,吸引消费者的购买。
电子领域,COC/COP 材料应用广泛
在电子领域,COC/COP 材料的介电常数较低,一般在 2.3 - 2.6 之间,这使得它在高频电路中具有较低的信号损耗,能够保证电子信号的稳定传输。
在聚烯烃材料系列中,COC 的介电损耗明显低于 PP,例如,在 1MHz 的频率下,COC 的介电损耗角正切值可以低至 0.001 以下,而 PP 的介电损耗角正切值则在 0.01 左右。
由于其优异的介电性能,COC/COP 材料被广泛应用于薄膜电容器的膜材料。薄膜电容器是电子电路中的重要元件,用于储存电荷和滤波等功能。COC/COP 薄膜电容器膜可以提高电容器的储能密度和工作稳定性,降低电容器的体积和重量。
在电子封装领域,COC/COP 材料可以作为封装材料,为电子芯片提供保护和绝缘。其良好的耐热性和耐化学性可以保证封装后的电子器件在恶劣的环境下正常工作。
然而,COC/COP 的发展也面临着一些挑战。
目前,其原材料 —— 降冰片烯主要被国外垄断,导致 COC 的进口原材料价格较高,COP 的价格则更高。这在一定程度上限制了 COC/COP 在一些对成本敏感领域的应用。
此外,尽管国内企业在生产技术上取得了突破,但在产品质量的稳定性、生产规模等方面与国外先进水平仍存在一定的差距,还需要进一步加强研发和生产管理。随着国内企业技术的不断成熟和产能的逐步扩大,国产化进程将不断加速,有望降低 COC/COP 的生产成本,提高其市场竞争力。
文章来源:先进高分子材料信息
注:本站转载的文章大部分收集于互联网,文章版权归原作者及原出处所有。文中观点仅供分享交流,如涉及版权等问题,请您告知,我将及时处理!