工業(yè)化液晶聚合物(簡稱LCP)起初是美國DuPont公司開發(fā)出來的溶致性聚對亞苯基對苯二甲酰胺(Kevlar?)。由于這種類型的聚合物只能在溶液中加工,不能熔融,只能用作纖維和涂料,是一種特種工程塑膠原料。

中文名

液晶聚合物

外文名

Liquid Crystal Polymer

性質(zhì)

化工原料

國外生產(chǎn)商

住友、寶理塑料、東麗等

國內(nèi)生產(chǎn)商

友信塑料、深圳杜邦等

聚合物

全稱

液晶高分子聚合物

(Liquid Crystal Polymer),簡稱LCP。是80年代初期發(fā)展起來的一種新型高性能特種

工程塑料。

概述

LCP是一類具有杰出性能的新型聚合物。LCP是包含范圍很寬的一類材料:

a、溶致性液晶:需要在溶液中加工;

b、熱致性液晶:可在熔融狀態(tài)加工。

最初工業(yè)化液晶聚合物是美國DuPont公司開發(fā)出來的溶致性聚對亞苯基對苯二甲酰胺(Kevlar?)。由于這種類型的聚合物只能在溶液中加工,不能熔融,只能用作纖維和涂料。以下內(nèi)容只包括熱致性LCP。

LCP外觀:米黃色(也有呈白色的不透明的固體粉末);

LCP制品

LCP密度:1.35-1.45g/cm3;。

液晶樹脂的耐熱性分類(低、中和高耐熱型)

類型 熱變形溫度/℃ ASTM分類日本分類 牌號舉例

低耐熱 <177 Ⅰ型 Ⅲ型 Vectra? A430、Rodrun? LC3000

中耐熱

177~243

Ⅱ型

Ⅱ型 Zenite? 6330、Vetra? A130、Novaccurate? E335G30、Sumikasuper? E7000、Rodrun?LC5000、Ueno LCP?1000

高耐熱 >243 Ⅲ型 Ⅰ型 Xydar? -930、Zenite?6130 Vectra? C130、Ueno LCP?2000、Titan LCP? LG431、Novaccurate? E345G30

高耐熱液晶聚合物的代表性質(zhì)

牌號 Xydar?

G-930 Titan?

LG431 Zenite?

7130 Zenite?

6130 Vectra?

E130i Vectra?

c130

相對密度 1.60 1.63 1.66 1.67 1.61 1.62

拉伸強(qiáng)度/MPa 135 139 145 150 165 159

彎曲強(qiáng)度/MPa 172 170 174 170 221 214

Izod缺口沖擊強(qiáng)度/(J/m) 96 299 160 123 208 176

熱變形溫度(1.82 MPa)/℃ 271 275 289 263 276 255

LCP塑膠原料全稱LIQUID CRYSTAL POLYMER,中文名稱液晶聚合物。它是一種新型的高分子材料,在熔融態(tài)時一般呈現(xiàn)液晶性。這類材料具有優(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。連續(xù)熔融縮聚制取高分子量LCP的技術(shù)得到發(fā)展。拉伸強(qiáng)度和彎曲模量可超過發(fā)展起來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。

應(yīng)用

⒈特性

a、LCP具有自增強(qiáng)性:具有異常規(guī)整的纖維狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn),因而不增強(qiáng)的液晶塑料即可達(dá)到甚至超過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)超過其他工程塑料。

b、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,對大多數(shù)塑料存在的蠕變特點(diǎn),液晶材料可以忽略不計,而且耐磨、減磨性均優(yōu)異。

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。其燃燒等級達(dá)到UL94V-0級水平。

d、LCP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。在連續(xù)使用溫度200-300℃,其電性能不受影響。間斷使用溫度可達(dá)316℃左右。

e、LCP具有突出的耐腐蝕性能,LCP制品在濃度為90%酸及濃度為50%堿存在下不會受到侵蝕,對于工業(yè)溶劑、燃料油、洗滌劑及熱水,接觸后不會被溶解,也不會引起應(yīng)力開裂。

⒉應(yīng)用

a、電子電氣是LCP的主要市場:電子電氣的表面裝配焊接技術(shù)對材料的尺寸穩(wěn)定性和耐熱性有很高的要求(能經(jīng)受表面裝配技術(shù)中使用的氣相焊接和紅外焊接);

b、LCP:印刷電路板、人造衛(wèi)星電子部件、噴氣發(fā)動機(jī)零件、汽車機(jī)械零件、醫(yī)療方面;

c、LCP加入高填充劑或合金(PSF/PBT/PA):

作為集成電路封裝材料、

代替環(huán)氧樹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。

代替玻璃纖維增強(qiáng)的聚砜等塑料(宇航器外部的面板、汽車外裝的制動系統(tǒng))。

LCP可以加入高填充劑作為集成電路封裝材料,以代替環(huán)氧樹脂作線圈骨架的封裝材料;作光纖電纜接頭護(hù)頭套和高強(qiáng)度元件;代替陶瓷作化工用分離塔中的填充材料等?!CP還可以與聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金,制件成型后機(jī)械強(qiáng)度高。

注塑工藝

由于改性后的性能和用途級別相差很大,其加工工藝變數(shù)也很大,故應(yīng)相應(yīng)調(diào)整如下范圍:

⒈干燥:140℃~140~150℃ /5-7Hr

⒉注塑溫度:260~300~410℃

⒊模 溫:100~100~240℃

生產(chǎn)公司

①Du Pont、

②Eastman、

③Solvay、

④Ticona、

⑤三菱工程塑料公司、

⑥住友、

⑦寶理塑料(為Ticona和日本大賽璐化學(xué)公司的合資公司)、

⑧東麗,

此外還有上野精細(xì)化工公司和Unitika公司等。

產(chǎn)品分類

杜邦產(chǎn)品分類

5系列:5130L 30%GF、 5145L 45%GF 高韌性 耐溫275度、290度;5244L 40%礦物加強(qiáng) 高韌性 耐溫285度

6系列:6130 30%GF 高抗沖 耐溫300度、6130L 30%長玻纖 耐溫280度、6330 30%礦物加強(qiáng) 高抗沖 耐溫275度

7系列:7130 30%GF 經(jīng)潤滑 高抗沖 耐溫310度、7140X 40%GF 耐溫298度、7244 40%礦物加強(qiáng) 高流淌 耐溫295度

其它了解

熱致性LCP具有全芳香族聚酯和共聚酯結(jié)構(gòu)。它還具有密集排列的直鏈聚合物鏈結(jié)構(gòu),形成的產(chǎn)品具有良好的單向機(jī)械性能特點(diǎn)。良好高溫性能(熱變形溫度為121~355℃)、良好的抗輻射性、抗水解性、耐候性、耐化學(xué)藥品性、固有的阻燃性、低發(fā)煙性、高尺寸穩(wěn)定性、低吸濕性、極低的線膨脹系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度和剛性(按相同重量比較,LCP的強(qiáng)度大于鋼,但剛性只是鋼的15%)。LCP可以耐酸、溶劑和烴類等化學(xué)品,并有較好的阻隔性。

液晶芳香族聚酯在液晶態(tài)下由于其大分子鏈?zhǔn)侨∠虻?,它有異常?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10年發(fā)展起來的各種熱塑性塑料。采用的單體不同,制得的液晶聚酯的性能、加工性和價格也不同。選擇的填料不同、填料添加量的不同也都影響它的性能。

控制協(xié)議

LCP ,Link Control Protocol(

鏈路控制協(xié)議

)的簡稱

是PPP協(xié)議的一個子集,在PPP通信中,發(fā)送端和接收端通過發(fā)送LCP包來確定那些在數(shù)據(jù)傳輸中的必要信息。LCP檢查鏈接設(shè)備的標(biāo)識,決定是接受還是拒絕;確定傳輸中可接收的包字節(jié)數(shù);核對雙方配置是否匹配,如果不匹配則斷開鏈接。只有在LCP包鏈接是可用的情況下,數(shù)據(jù)才能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。LCP負(fù)責(zé)設(shè)備之間鏈路的創(chuàng)建,維護(hù)和終止。

AIESEC用語

在AIESEC中LCP是Local Committee President的縮寫,即分會主席。例如LCP of AIESEC ZJU MoC即為AIESEC中國大陸浙江大學(xué)分會主席。

電工技術(shù)

Low-Cost Programmer(LCP)低成本程序設(shè)計器

術(shù)語

理財術(shù)語

Listing Company Planner (LCP)企業(yè)上市規(guī)劃師

心理學(xué)

LCP life course-persistent offenders 終身持續(xù)型犯罪人。心理學(xué)家Terrie Moffitt 所做出的定義,這部分人在不同條件和情景下實施其反社會行為。通常,LCP犯罪者終其一生都會實施反社會行為。

散熱系統(tǒng)

LCP Liquid Cold Plate 液冷板,是基于對散熱要求效果更高的設(shè)備,儀器所開發(fā)的新型散熱系統(tǒng),部分專利在Aavid熱能系統(tǒng)公司,液冷板分為好幾類,基體板上埋管的是一種,一種基板上開水槽,然后上下基板合并釬焊起來大是另外一種方案。部分產(chǎn)品工藝非常復(fù)雜,釬焊的溫度也非常高,要慎重對待。面對越來越高的散熱需求,液冷板所采用的材料和方案也變得更加有挑戰(zhàn)性.

骨科醫(yī)學(xué)

⒈鎖定加壓鋼板(Locking Compression Plate LCP)是在動力加壓鋼板和點(diǎn)接觸鋼板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型骨折內(nèi)固定技術(shù).

⒉具有固定可靠、退釘率低、并發(fā)癥少的優(yōu)點(diǎn)。手術(shù)堅強(qiáng)內(nèi)固定的同時能夠開始早期的功能鍛煉,這樣可以縮短病人傷后的康復(fù)期,最大程度地恢復(fù)關(guān)節(jié)的功能

主要性能

1.高溫電氣/電子裝配:能承受SMT裝配工序操作,包括無鉛回流焊接。2.卓越的熱老化性能,在高溫下保持固有特性。

3.卓越的流動性-薄壁,復(fù)雜的形狀。

4.尺寸穩(wěn)定性極佳,模塑收縮率低,熱膨脹系數(shù)極小,可與金屬相媲美。

5.在成型時,分子鏈朝著流動的方向排列,產(chǎn)生一種好似其分子自身將其增強(qiáng)的自增強(qiáng)效果。

6.可獲得極高的強(qiáng)和彈性模量。

7.優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性。

8.模塑速度:周期循環(huán)極快。

9.卓越的抗蠕變性。

10.阻燃性。

11.在寬廣的溫度范圍內(nèi)具有卓越的介電性能。

LCP的主要應(yīng)用領(lǐng)域:

連接器系列、BOBBIN、接插件、SIMM插口、LED(MID)、QFP插口、微波爐支架、熱風(fēng)筒、燙發(fā)器、注射成型線路部件(MID)、光感應(yīng)器(MID)、水晶振蕩器座(MID)、集成塊支承座、耳機(jī)部件、光纜拉伸件、光纜連接器、光纜接插器、針式打印機(jī)的線圈、針式打印機(jī)的底座、電扇、照相機(jī)快門板、泵的部件、USB系列、CD拾音器部件、印刷電路板、線圈骨架的封裝材、作光纖電纜接頭護(hù)套和高強(qiáng)度元件噴氣發(fā)動機(jī)零件等電子電器。.

基本內(nèi)容

1、流動性高

2、尺寸安定性佳

3、流動性極佳

4、耐溶劑性

5、高機(jī)械強(qiáng)度

6、難燃性

LCP用途.

1、速接器、線圈、開關(guān)、插座

2、泵零件、閥零件

3、汽車燃料外圍零件

4、電子爐用容器

主意與流動方向垂直之機(jī)械物性較差

LCP塑膠原料特性

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。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;如果用玻璃纖維、碳纖維等增強(qiáng),更遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他工程塑料。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,對大多數(shù)塑料存在的蠕變?nèi)秉c(diǎn),液晶材料可忽略不計,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,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%的堿存在下不會受到侵蝕。

LCP(PC塑膠原料)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。

1. 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:滯留時間過長,不會引起粒料在料筒中老化,也不會產(chǎn)生腐蝕性氣體,所以滯留時間長一般不會產(chǎn)生什么大的問題。但是,如果長時間中斷成型的話,請降低料筒溫度,再次成型時,以扔掉幾模為好。

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題時,則應(yīng)選擇高的模具溫度。

3. 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,材料在料筒內(nèi)滯留時間對塑料的機(jī)械性能、顏色都有影響。

4. 注射壓力和注射速度

最合適的注射壓力必須取決于材料、制品形狀、模具設(shè)計(特別是直澆口、流道、澆口)及其他的成型條件。但是LCP無任何品級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脂要低。成型剛開始時采用低壓,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的固化時間比較快,所以注射速度快則易得到好的結(jié)果。

5. 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。正如上面所說的那樣LCP具有良好的流動性,所以它的填充時間比較短,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。

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、汽車及宇航等領(lǐng)域。2)用液晶作成的纖維可以做魚網(wǎng)、******、體育用品、剎車片、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)動機(jī)零件;用于電子電氣和汽車機(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、汽車外裝的制動系統(tǒng)等。