LCP工程塑料
簡(jiǎn)介
LCP是英文Liquid Crystal Polymer 的縮寫(xiě)，在國(guó)內(nèi)稱(chēng)之為液晶聚合物，是一種新型的高分子材料，在一定的加熱狀態(tài)下一般會(huì)變成液晶的形式，所以因此而得名，它的特性決定了LCP塑膠原料的用處。LCP塑膠原料全稱(chēng)LIQUID CRYSTAL POLYMER，中文名稱(chēng)液晶聚合物。它是一種新型的高分子材料，在熔融態(tài)時(shí)一般呈現(xiàn)液晶性。這類(lèi)材料具有優(yōu)異的耐熱性能和成型加工性能。聚合方法以熔融縮聚為主，全芳香族LCP多輔以固相縮聚以制得高分子量產(chǎn)品。非全芳香族LCP塑膠原料常采用一步或二步熔融聚合制取產(chǎn)品。近年連續(xù)熔融縮聚制取高分子量LCP的技術(shù)得到發(fā)展。液晶芳香族聚酯在液晶態(tài)下由于其大分子鏈?zhǔn)侨∠虻模挟惓Ｒ?guī)整的纖維狀結(jié)構(gòu)，性能特殊，制品強(qiáng)度很高，并不亞于金屬和陶瓷。拉伸強(qiáng)度和彎曲模量可超過(guò)10年來(lái)發(fā)展起來(lái)的各種熱塑性工程塑料。機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性、光學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)藥品性、阻燃性、加工性良好，耐熱性好，熱膨脹系數(shù)較低。采用的單體不同，制得的液晶聚酯的性能、加工性和價(jià)格也不同。選擇的填料不同、填料添加量的不同也都影響它的性能。LCP優(yōu)點(diǎn).![]()
1、流動(dòng)性高2、尺寸安定性佳3、耐溶劑好4、高機(jī)械強(qiáng)度5、阻燃性好LCP用途.1、速接器、線圈、開(kāi)關(guān)、插座2、泵零件、閥零件3、汽車(chē)燃料外圍零件4、電子爐用容器主意與流動(dòng)方向垂直之機(jī)械物性較差
LCP特性
A:液晶又可分為溶致液晶聚合物和熱致液晶聚合物。前者在溶劑中呈液晶態(tài)，后者因溫度變化而呈液晶態(tài)。B:液晶聚合物分子的分之主鏈剛硬，分子之間堆砌緊密，且在成型過(guò)程中高度取向，所以具有線膨脹系數(shù)小，成型收縮率低和非常突出的強(qiáng)度和彈性模量以及優(yōu)良的耐熱性，具有較高的負(fù)荷變形溫度，有些可高達(dá)340℃以上。C:LCP的耐氣候性、耐輻射性良好，具有優(yōu)異的阻燃性，能熄滅火焰而不再繼續(xù)進(jìn)行燃燒。其燃燒等級(jí)達(dá)到UL94V-0級(jí)水平。LCP塑膠原料是防火安全性最好的特種塑料之一。D:一般熱致性液晶聚合物具有較好派的流動(dòng)性，易加工成型。其成型產(chǎn)品具有液晶聚合物特有的皮芯結(jié)構(gòu)，樹(shù)脂本身具有纖維性質(zhì)，在熔融狀態(tài)下有高度的取向，故可起到纖維增強(qiáng)的效果。這也是液晶聚合物最引人注目的特點(diǎn)。E:熱致液晶聚合物還可與多種塑料制成聚合物共混材料，這些共混材料中液晶聚合物起到玻纖增強(qiáng)的作用，可以大大提高材料的強(qiáng)度、剛性及耐熱性等。F:LCP塑膠原料密度為1.4~1.7g/cm3。液晶聚合物具有高強(qiáng)度，高模量的力學(xué)性能，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而具有自增強(qiáng)性，因而不增強(qiáng)的液晶塑料即可達(dá)到甚至超過(guò)普通工程塑料用百分之幾十玻璃纖維增強(qiáng)后的機(jī)械強(qiáng)度及其模量的水平;如果用玻璃纖維、碳纖維等增強(qiáng)，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他工程塑料。G:LCP液晶聚合物還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐熱性及耐化學(xué)藥品性，對(duì)大多數(shù)塑料存在的蠕變?nèi)秉c(diǎn)，液晶材料可忽略不計(jì)，而且耐磨、減磨性均優(yōu)異。H:LCP塑膠原料具有優(yōu)良的電絕緣性能。其介電強(qiáng)度比一般工程塑料高，耐電弧性良好。作為電器應(yīng)用制件，在連續(xù)使用溫度200~300℃時(shí)，其電性能不受影響。而間斷使用溫度可達(dá)316℃左右。I:LCP塑膠原料具有突出的耐腐蝕性能，LCP制品在濃度為90%的酸及濃度為50%的堿存在下不會(huì)受到侵蝕，對(duì)于工業(yè)溶劑、燃料油、洗滌劑及熱水，接觸后不會(huì)被溶解，也不會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂。
注塑成型工藝
LCP的成型溫度高，因其品種不同，熔融溫度在300~425℃范圍內(nèi)。LCP熔體粘度低，流動(dòng)性好，與烯烴塑料近似。LCP具有極小的線膨脹系數(shù)，尺寸穩(wěn)定性好。成型加工條件參考為:成型溫度300~390℃;模具溫度100~260℃;成型壓力7~100MPa，壓縮比2.5~4，成型收縮率0.1~0.6。折疊料筒溫度
通常料筒溫度、噴嘴溫度、材料熔融溫度如表所示。如考慮到螺桿的使用壽命，可以縮小后部、中部、前部的溫差。為了防止噴嘴流涎，噴嘴溫度可以比表中所示的溫度低10℃，如果要提高流動(dòng)性的話，所設(shè)溫度可以比表中所示的溫度高出20℃，但是必須注意下列情況。降低料筒溫度時(shí):滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不會(huì)引起粒料在料筒中老化，也不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體，所以滯留時(shí)間長(zhǎng)一般不會(huì)產(chǎn)生什么大的問(wèn)題。但是，如果長(zhǎng)時(shí)間中斷成型的話，請(qǐng)降低料筒溫度，再次成型時(shí)，以扔掉幾模為好。各品級(jí)成型時(shí)的料筒溫度(℃)![]()
2. 模具溫度LCP塑膠原料可成型的模具溫度在30℃-150℃之間。但是我們一般將模具溫度設(shè)定在70℃-110℃左右。為了縮短成型周期、防止飛邊及變形，應(yīng)選擇低的模具溫度;如果要求制品尺寸穩(wěn)定(特別是用于高溫條件下的制品)，減少熔接縫的產(chǎn)生及解決充填不足等問(wèn)題時(shí)，則應(yīng)選擇高的模具溫度。
可塑化
螺桿的轉(zhuǎn)速一般為100rpm。如果是含玻纖或者含碳玻纖的材料(例:A130、A230等)，為了防止玻纖被折斷，我們必須選擇比較低的轉(zhuǎn)速。此外，背壓也盡可能低一點(diǎn)。料筒溫度設(shè)定為300℃時(shí)，材料在料筒內(nèi)滯留時(shí)間對(duì)塑料的機(jī)械性能、顏色都有影響。
注射壓力速度
最合適的注射壓力必須取決于材料、制品形狀、模具設(shè)計(jì)(特別是直澆口、流道、澆口)及其他的成型條件。但是LCP無(wú)任何品級(jí)其熔融粘度都是非常低的，所以注射壓力比一般的熱可塑性樹(shù)脂要低。成型剛開(kāi)始時(shí)采用低壓，然后慢慢地增加壓力，這是一種比較好的方法。大抵的成型品在15MPa-45MPa的注射壓力下即可成型。另外，LCP的固化時(shí)間比較快，所以注射速度快則易得到好的結(jié)果。折疊成型周期
成型周期取決于成型品的大小、形狀、厚薄、模具結(jié)構(gòu)及成型條件。正如上面所說(shuō)的那樣LCP具有良好的流動(dòng)性，所以它的填充時(shí)間比較短，且固化速度也比較快，所以我們可以得到較短的成型周期。代表性的成型周期為10秒-30秒。
LCP主要用途
1)LCP塑膠原料其具有高強(qiáng)度、高剛性、耐高溫、電絕緣性等十分優(yōu)良，被用于電子、電氣、光導(dǎo)纖維、汽車(chē)及宇航等領(lǐng)域。2)用液晶作成的纖維可以做魚(yú)網(wǎng)、******、體育用品、剎車(chē)片、光導(dǎo)纖維幾顯示材料等，還可制成薄膜，用于軟質(zhì)印刷線路、食品包裝等。3)LCP塑膠原料已經(jīng)用于微波爐容器，可以耐高低溫。LCP還可以做印刷電路板、人造衛(wèi)星電子部件、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件;用于電子電氣和汽車(chē)機(jī)械零件或部件;還可以用于醫(yī)療方面。4)LCP塑膠原料可以加入高填充劑作為集成電路封裝材料，以代替環(huán)氧樹(shù)脂作線圈骨架的封裝材料;作光纖電纜接頭護(hù)套和高強(qiáng)度元件;代替陶瓷作化工用分離塔中的填充材料等。 5)LCP塑膠原料還可以與聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金，制件成型后其機(jī)械強(qiáng)度高，用以代替玻璃纖維增強(qiáng)的聚砜等塑料，既可提高機(jī)械強(qiáng)度性能，又可提高使用強(qiáng)度及化學(xué)穩(wěn)定性等。目前正在研究將LCP用于宇航器外部的面板、汽車(chē)外裝的制動(dòng)系統(tǒng)等。
