液晶聚合物（有两种英文说法：一种是Liquid Crystalline Polymer，即液晶聚合物；另一种是Liquid Crystalline Polyester，即液晶聚酯，二者内涵外延有别。简称LCP）是一类具有液晶性质的聚合物才俩，其分子结构中含有刚性棒状基团和柔性链段，能在特定条件下形成液晶态。

LCP（液晶聚合物）的分类方法多样。首先，根据合成单体的不同，LCP可分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。其次，依据形成液晶相的条件，它又能被划分为溶致性液晶（LLCP）和热致性液晶（TLCP），尽管TLCP的工业化进程稍晚于LLCP，但其凭借卓越的成型加工性能，发展势头强劲，新品种层出不穷，已远超LLCP。此外，根据液晶基元在聚合物分子中的位置，LCP产品可分为主链型、侧链型和复合型液晶聚合物。最后，按应用领域划分，LCP还可分为薄膜级、注塑级和纤维级。

从分子设计的角度，商用 LCP 主要有三种类型。一是由多苯环刚性分子单体共聚而成；二是在分子结构中导入萘环；三是在分子链中引入脂肪族链段。不同类型的 LCP，因其分子结构不同，熔点和耐热性也有所差异，通常耐热性顺序为 I 型 > II 型 > III 型 。

发展史

1937年，Bawden和Pirie在探究烟草花叶病病毒时，首次观察到其悬浮液展现出液晶特性，这一发现标志着人类首次认识到生物高分子具备液晶性质。随后，在1950年，Elliott和Ambrose成功合成了高分子液晶，这一里程碑式的成就正式拉开了对液晶聚合物（LCP）深入研究的序幕。

LCP的特性

• 低热膨胀系数：LCP材料具有极低的线膨胀系数，使其在高温环境下保持较好的尺寸稳定性。这一特性使得LCP材料广泛用于高精度的电子封装和连接器等领域。

• 高耐高温性能：LCP材料具有出色的高温稳定性，能够在较高温度下保持良好的力学性能和尺寸稳定性。因此，LCP材料被广泛应用于要求高温环境下工作的电子器件、汽车零部件等领域。

• 优异的电气性能：LCP材料具有优良的绝缘性能、低介电常数和低介电损耗等特性，使其成为高频电子器件和微波组件的理想材料。此外，LCP材料具有优异的抗ESD（静电放电）性能，可用于防止静电对电子器件的损害。

• 优良的机械性能：LCP材料具有较高的强度和刚度，具有很好的耐疲惫性和抗冲击性能。这使得LCP材料适用于要求高机械性能的零件制造，如汽车零件、工业零件等。

• 优异的耐化学性：LCP对酸、碱、溶剂和大多数化学品具有良好的抵抗力，这使得其在化工和电子行业中广泛应用。

应用领域

1. 电子领域

• 应用场景：电子器件的封装、电路板连接器，具体包括手机、平板电脑、计算机等产品中的芯片封装和电路板连接器。

• 作用：利用低热膨胀系数和高耐高温性能，在高温环境下维持器件的稳定性。

2. 汽车领域

• 应用场景：汽车零部件制造，像传感器、电线连接器、汽车仪表板等。

• 作用：凭借优异的耐高温性能和机械性能，保障汽车零部件在汽车运行环境中的正常使用。

3. 医疗领域

• 应用场景：医疗设备制造，例如手术器械、人工心脏瓣膜、医学成像设备。

• 作用：依靠优良的化学稳定性和生物相容性来制造医疗设备；利用对光学器件的良好透明性能用于医学成像设备制造。

4. 航空航天领域

• 应用场景：航空航天器件和部件的制造。

• 作用：基于极低的热膨胀系数和轻质化的特点，满足航空航天领域对材料耐高温和轻量化的要求。

发展趋势

全球LCP树脂材料的年产能约为7.6万吨，主要集中在美国和日本。美国塞拉尼斯、日本宝理和住友是主要的生产商。塞拉尼斯收购杜邦的LCP业务后，其全球产能增至2.2万吨，占全球近30%。这三家公司的总产能占全球的63%。中国的LCP产能为1.6万吨，日本为3.4万吨，美国为2.6万吨，分别占全球产能的21%、45%和34%。美日企业自20世纪80年代起就开始研发LCP，而中国起步较晚，长期依赖进口。

LCP全球占有份额（%）

从2002年到2016年，全球LCP市场需求量显著增长，从1.6万吨增加到5.4万吨，市场规模达到9.5亿美元。根据Zion Market Research的预测，到2023年，全球LCP市场规模预计将增长至14.5亿美元，2016至2023年间的复合年增长率约为6.2%。

全球LCP材料需求大规模及预测（万吨）

LCP材料因其卓越的物理性能，在多个领域有着广泛的应用。最初，美国发明了TLCP材料，并将其主要用于耐高温的微波炉等炉具，但由于利润不高，美国逐渐退出了这一生产领域。与此同时，日本厂商持续关注并发展LCP材料的生产和研发。随着工程领域对特殊材料需求的增长，LCP材料因其独特的物理性能重新受到重视。根据Prismane consulting的统计，电子电器及消费电子、工业、汽车是LCP材料的主要下游应用领域，分别占据80%、7%和6%的市场份额，其中连接器的用量接近三分之二。

LCP各领域应用占比情况

近年来，LCP材料的市场需求快速增长，尤其在电子电气领域表现突出。在电子电气行业，LCP被广泛用于制造高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体和电容器外壳等部件。在航空航天领域，LCP用于生产雷达天线屏蔽罩和耐高温耐辐射的壳体。在汽车工业中，LCP应用于汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件和精密电子元件等。此外，作为纤维材料，LCP还用于宇宙飞船安全气囊、轮胎增强材料和防割手套等。随着应用领域的持续扩展，预计LCP的市场规模将继续增长。

全球各大公司 LCP 主要型号的液晶高分子产品类型

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