重铸聚酯薄膜“筋骨”

　　在聚酯薄膜行业向轻薄化与功能化迈进的进程中，挺度不足成为制约其发展的关键问题。这一问题导致薄膜易塌软、变形，如同缺乏强健的骨架，难以保持挺括稳定的形态，进而影响了薄膜在新型显示、新能源汽车、光伏太阳能等领域的应用推广。

　　为解决这一难题，合肥乐凯科技产业有限公司从分子层面入手，采用“钢筋铁骨”的设计理念，通过对材料体系的重构与优化，实现了国产高端光学聚酯薄膜的重大突破。该技术不仅荣获中国专利奖银奖，更在实际应用中取得了重要进展——今年8月初，其研发的高挺度聚酯薄膜成功导入两家国内偏光片用膜领域的标杆用户，为新型显示用膜产品的发展提供了关键材料支撑。

　　破译分子“筋骨”密码

　　研究光学膜的“火种”在乐凯先辈孜孜不倦地耕耘下得以保存。该公司王钦团队接过这一沉甸甸的接力棒，开始攻克聚酯薄膜挺度不足这一难题。他们深知，要赋予光学膜“钢筋铁骨”，必须从分子结构出发进行设计。研究团队基于聚酯合成的经验，将目光投向了3种极具潜力的改性单体——生物基来源的2,5-呋喃二甲酸(FDCA)、具有刚性联苯结构的4,4′-联苯二甲酸(BPDA)、刚性与极性并存的4,4′-二羧基联苯砜(DPS)。这些单体如同不同特性的“建筑模块”，如何精确地将其嵌入传统聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的主链骨架中，并协调好比例，成为决定成败的“分子密码”。

　　团队从核心配方开始了漫长的摸索。被翻得卷边的实验记录本上密密麻麻排列着各种摩尔比的组合尝试，精对苯二甲酸(PTA)与3种改性酸混合物的摩尔比，FDCA、BPDA、DPS三者的比例，都需在广阔空间内寻求最优解。0.1摩尔的偏差，可能就是刚性与脆性的分水岭。研发团队反复推演分子模型，计算空间位阻与链段刚性之间关系，在成百上千次小试聚合与性能测试的数据海洋里艰难跋涉，最终才得出核心配方。

　　突破工艺精度极限

　　有了核心配方后，更大的挑战接踵而至——如何将这精心设计的聚合物转化为性能卓越的薄膜?团队选择了共挤出双向拉伸这条技术路线，其核心在于利用模头将不同组成的熔体(A层/B层)精密叠合。无论是单层A结构、双层A/B结构还是三层A/B/A结构的厚度比，每一层的厚度分布、界面融合都直接影响最终薄膜的挺度与整体性能。研发团队尤其关注三层A/B/A结构的设计，表层A如同坚韧的皮肤，负责保护与定型；芯层B则是支撑的脊梁，承载刚性的重任；两者厚薄搭配，维持整体力学的平衡。

　　在工艺放大与稳定生产的征途上，每一步都如履薄冰。酯化与缩聚反应对温度、压力敏感至极。团队成员日夜轮守，眼睛紧紧盯着控制屏上细微的曲线波动。有一次，仅仅因为酯化阶段温度控制出现不足10℃的短暂飘移，聚合物的相对分子质量分布便显著变宽，直接导致后续薄膜性能波动。在纵拉与横拉过程中，温度梯度和拉伸比率的设定也需无比精确。某次，横拉区入口温度设定值偏高了几度，薄膜在巨大的张力下瞬间如蝉翼般脆弱，被撕扯出无数细密的穿孔。

　　在经历配方设计上无数次推倒重来、工艺调试中数不清的挫折后，奇迹终于在精密控制中诞生。当第一卷符合所有设计指标的光学聚酯薄膜从生产线上“徐徐走下”，实验室爆发出一阵欢呼。这卷薄膜拥有卓越的刚性骨架，正是配方分子设计的智慧与工艺精密控制的艺术完美交融的结晶。

　　铸就多重应用优势

　　该技术打破了日韩企业在高端新型显示用聚酯薄膜领域的垄断。该技术将FDCA等生物基/刚性单体用于聚酯薄膜量产，挺度提升效果远超行业水平；完全规避了添加无机粒子导致晶点或共混法导致性能不均的弊端，解决了传统结晶性聚酯导致薄膜发硬发脆、过机性差的问题，满足新型显示等领域对近乎“零缺陷”的严苛要求；关键单体可源于生物质，加上改性聚酯一次成型制膜工艺，既绿色环保又降本增效。

　　目前，这项专利技术已成功应用于合肥乐凯FG4S、FG6S、PG2等系列光学聚酯薄膜，为国产新型显示、光伏太阳能、新能源汽车等产业提供了基础材料支撑。截至2024年年底，应用该技术的相关产品累计产量近15万吨。面向未来预计6万~8万吨/年的市场需求，该公司正持续研发具有更高性能的聚酯薄膜新配方。