中科玖源許輝：國內CPI受到制約，蓋板CPI基膜國
在9月15日召開的“2020（第三屆）全球聚酰亞胺材料技術與應用創(chuàng)新發(fā)展論壇”上，浙江中科玖源新材料有限公司 總經(jīng)理 許輝發(fā)表題為“折疊屏手機蓋板用光學級無色透明聚酰亞胺基膜的產業(yè)化”的演講，主要介紹由于樹脂的配方、穩(wěn)定制備工藝以及拉膜設備被掌控，國內蓋板用透明聚酰亞胺薄膜（CPI）基本由日韓提供，急需解決蓋板CPI基膜國產化的問題。
感謝各位老師，我今天演講的題目是“折疊屏手機蓋板用光學級無色透明聚酰亞胺基膜的產業(yè)化”。中科玖源是2016年在合肥建了研發(fā)和銷售中心，2019年在浙江蘭溪建設生產基地，大概今年年底這一生產基地建成，有一部分產品投產運營。目前做了幾塊聚酰亞胺材料，一個是做柔性OLED的基板的黃色聚酰亞胺漿料，透明的用于屏下攝像頭的CPI漿料，還有一部分是做了好幾種無色透明的聚酰亞胺膜，還有常規(guī)的雙向拉伸聚酰亞胺膜。我們的用于柔性OLED基板的黃色聚酰亞胺漿料，初步形成一千噸的產能。屏下攝像頭的CPI漿料是我們與日本一家公司一起做的。這塊做了三年多，明年柔性的屏下攝像頭面板會批量量產。對折疊屏手機來說，核心的是蓋板和基板，蓋板因為它從樹脂的配方到工藝以及拉膜設備的各種要求和限制，現(xiàn)在主要是住友化學和韓國科隆批量化供應，國內還在初始研發(fā)和中試階段。
用于可折疊觸摸屏的CPI的膜方面，傳統(tǒng)CPI的分子設計有很多種方法，比如說柔性間位基團，大的側基，或者是芳環(huán)變脂環(huán)，或者是加一些含氟的結構。但是這些做下來的CPI都有瑕疵，楊氏模量和力學性不好，透光率很高，做不了折疊屏蓋板。做蓋板的CPI基膜是有三個方案可以做：一種是剛性結構+全透明結構，比如說含氟+剛性的，特殊脂環(huán)+剛性的，楊氏模量很高，膜的效果很好。但是做出來的CPI的卷對接成膜的難度高。然后是聚酰亞胺結構，我們在里面加入酰胺的結構，這種是比較可行的方法。第三個是類芳綸結構的聚酰胺，紡綸卷對接拉膜也是非常困難的，所以優(yōu)選是采用聚酰胺酰亞胺的結構來做的。目前中科玖源申請的與聚酰亞胺相關的專利超過60篇，其中與CPI相關的大概20篇。蓋板CPI膜這塊，主要難點在于配方設備、拉膜設備和工藝。國外的設備價格高，一般的企業(yè)來說不一定買得起。另外，國外的設備也與企業(yè)的工藝不一定相匹配。從分子結構設計到漿料的合成以及亞胺化基理，包括設備的研發(fā)，都需要顧全才能解決CPI蓋板基膜的量產化問題。日本某企業(yè)和韓國某企業(yè)的CPI拉膜量產設備，就是兩種不同的設備。國內嘗試的CPI膜拉膜的方法有很多種，第一種是用PI的漿料在涂布機上涂布，第二個是PAA漿料用熱亞法國做，這些雙拉膜和單拉膜都由做，但是黃度指數(shù)性能差。第三個是PAA漿料化學亞胺化，數(shù)據(jù)也都不是很理想。所以，需要再摸索。在產業(yè)化方面，首要是如何選擇合適的工業(yè)地塊來建設CPI工廠。首先，園區(qū)的區(qū)域環(huán)評允許有化工用途的三類工業(yè)用地，選擇專門的化工園，國家級、省級的，或者是省級以上的經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的化工集聚區(qū)。聚酰亞胺如果做合成段，不在化工園和化工聚集區(qū)一定是違規(guī)違法的，對于一個大的企業(yè)來說，合規(guī)是首要的。第二個是所選工業(yè)地塊要有一定的VOCS排放指標，沒有足夠的VOCS排放指標就無法形成合法的規(guī)?；a能。一年做一千噸的薄膜產量，VOCS的尾氣效果達99%，也有20噸的VOCS要排放到大氣，有這樣的指標的園區(qū)不多。第三個是土地出讓的容積率要求，政府一般要求出讓土地容積率要求高，但是我們聚酰亞胺合成屬于化工，必須按照化工設計的要求進行設計。化工設計時，對容積率做高是很難做的。
?在工廠設計方面，需要按照化工大類，C2651合成樹脂類進行項目環(huán)評，按照環(huán)境預評價報告書來進行委托，并進行土壤現(xiàn)狀檢測。另外，項目要提前做安全預評價，做風險源分析。現(xiàn)在安評較難，所以項目要早做。第三個是委托具有化工資質的設計院進行設計，并滿足所在省份的特殊規(guī)定，有的省要求化工設計院要辦相關的轉入許可。第四個是安全設計專篇需要同步完成。很多企業(yè)在新建工廠時候，沒有安全設施專篇，連消防、防火間距等都不合規(guī)。在項目建設過程中，需要符合國家的法律法規(guī)和相關標準的要求，項目開工許可證要辦好，圖審做好。第二個是項目在建設過程中要按照階段性地進行項目的驗收，很多的企業(yè)在驗收過程中不規(guī)范，造成項目先天不足。第三個是消防、危險化學品防泄露要符合國家規(guī)范。特別是防泄露非常嚴格，誰污染誰治理，一個化工企業(yè)退場要按照當年的土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)做監(jiān)測，滲透到地下要全部修復。在設備安裝方面需要盡可能不要和土建以及潔凈裝修交叉進行，容易出現(xiàn)安全隱患，容易造成安全事故。設備安裝安全措施要到位。工廠的生產尤其是化工行業(yè)，設備安裝時往往比較危險，容易發(fā)生事故。第三個外部水電要提早規(guī)劃，特別是聚酰亞胺工廠，很多拉用電專線，一根專線從申請到入場需要半年的時間，如果不提前介入，設備裝好了發(fā)現(xiàn)沒有電沒有接入。CPI薄膜項目，合成工藝是一個典型的化工工藝，項目合規(guī)性是首先需要的，同時項目需要土建、設備、暖通、水電、中試部門等相關部門人員充足并具有相應能力。項目需要有計劃性需要提前規(guī)劃，并根據(jù)情況不斷調整。第四，項目的預算要做好，要根據(jù)實際情況做相應調整。第五，化工項目從項目立項到設備安裝調機，一般需要2年左右的時間，計劃需要具備時間合理性。目前，中科玖源CPI新設備示范線在明年下半年或后年上半年安裝完成，這條產線大概一年會做50萬平方米的CPI的蓋板基膜，主要的指標是Tg、CTE、楊氏模量、斷裂伸長率都有達到了相應的標準。目前前面的配方、合成和拉膜工藝工作做完了，現(xiàn)在是設備總成，明年6月份之后這條產線我們就開始會做。這個是我們做了一個CPI薄膜市場的需求分析預測，其實CPI現(xiàn)在跟UTG競爭，很多人看不懂CPI到底能否獲得一定的市場量。UTG雖然現(xiàn)在來看它的耐刮擦和楊氏模量比CPI好得多，但是UTG是一張一張做，最終的價格是遠高于CPI膜。CPI可以到后面把價格做到當前的1/3、1/4甚至1/5，CPI膜只要把成本做下來，市場一定是好的。
?