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液晶聚合物LCP的介绍

2015-05-14 11:16      点击:

液晶聚合物LCP的介绍
液晶高分子聚合物是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料,英文名为:Liquid Crystal Polyester,简称为LCP。液晶聚合物(LCP)是一种由刚性分子链构成的,在一定物理条件下能出现既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性状态(此状态称为液晶态)的高分子物质。液晶聚合物有溶致性液晶聚合物(LLCP)、热致性液晶聚合物(TLCP)和压致性液晶聚合物三大类。顾名思义,溶致性液晶聚合物的液晶态是在溶液中形成,热致性液晶聚合物的液晶态是在熔体中或玻璃化温度以上形成,压致性液晶聚合物的液晶态是在压力下形成(此类液晶高分子品种极少)。LLCP用来生产纤维,TLCP可注塑、挤出成型等

液晶聚合物LCP的特性

液晶高分子聚合物树脂一般为米黄色,也有呈白色的不透明的固体粉末。密度为1.4~1.7g/cm3。

 

LCP与其它有机高分子材料相比,具有较为独特的分子结构和热行为,它的分子由刚性棒状大分子链组成,受热熔融或被溶剂溶解后形成一种兼有固体和液体部分性质的液晶态。LCP的这种特殊相态结构,导致其具有如下特征:具有自增强效果;线膨胀系数小;耐热性优良;具有自阻燃性;熔体粘度低,流动性好;成型收缩率小;耐化学药品性好等。

 

液晶聚合物具有高强度,高模量的力学性能,由于其结构特点而具有自增强性,因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平;如果用玻璃纤维、碳纤维等增强,更远远超过其他工程塑料。

 

液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性,对大多数塑料存在的蠕变缺点,液晶材料可忽略不计,而且耐磨、减磨性均优异。

 

LCP的耐气候性、耐辐射性良好,具有优异的阻燃性,能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。LCP是防火安全性最好的特种塑料之一。

 

LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高,耐电弧性良好。作为电器应用制件,在连续使用温度200~300℃时,其电性能不受影响。而间断使用温度可达316℃左右。

 

LCP具有突出的耐腐蚀性能,LCP制品在浓度为90%的酸及浓度为50%的碱存在下不会受到侵蚀,对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水,接触后不会被溶解,也不会引起应力开裂。

 

液晶聚合物LCP产品因化学结构和改性方法不同,性能差异甚大,但仍有许多如下共同的优异特性

 

1.高强度、高模量及其它优良机械性能:由于LCP具有自增强特性,未经增强即可到达甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻纤增强后的机械强度和弹性模量水平,而玻纤或碳纤维增强后更超过后者,到达异常高的水平。LCP还有优良的摩擦、磨耗性能,蠕变性可忽略不计。

 

2.突出的耐热性:Xydar的熔点421℃,在空气中560℃、在氮气中567℃才开始分解,其热变形温度高达355℃,Ekonol热变形温度为293℃。Xydar可在-50~240℃连续使用,仍有优良的冲击韧性和尺寸稳定性,Xydar不受锡焊合金熔化的影响,Ekonol耐320℃焊锡浸渍5分钟,玻纤增强级Vectra也可耐260~280℃焊锡完全浸渍10秒。根据其耐热性的高低,

液晶聚合物高分子(LCP)的成型加工

LCP的成型温度高,因其品种不同,熔融温度在300~425℃范围内。LCP熔体粘度低,流动性好,与烯烃塑料近似。LCP具有极小的线膨胀系数,尺寸稳定性好。成型加工条件参考为:成型温度300~390℃;模具温度100~260℃;成型压力7~100MPa,压缩比2.5~4,成型收缩率0.1~0.6%。

LCP加工成型可通过熔纺、注射、挤出、模压、涂复等工艺。虽然加工方法各异,但有一共同点是均利用在液晶态时分子链高度取向下进行成型再冷却固定取向态,从而获得高机械性能

液晶聚合物LCP的主要用途列表。

消费材料       微波炉灶容器、食品容器、包装材料。

化学装置       精馏塔填料、阀门、泵、油井设备、计量仪器零部件、密封件、轴承。

光纤通信       光纤二次被覆、抗拉构件、藕合器、连接器、加强筋 。

电子电气       高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳、插座、表面贴、电子、封装材料、印刷电路板、制动器材。

汽车工业       汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件。

航空航天       雷达天线屏蔽罩、耐高温耐辐射壳体、电子元件。

工业材料       办公设备:软盘、硬盘驱动器、复印机、打印机、传真机零部件。

视听设备       扬声器震动板、耳机开关。

体育器材       网球拍、滑雪器材、游艇器材。

医疗器材       外科设备、插管、刀具、消毒托盘、腹腔镜及齿科材料。