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东莞市普佃塑胶有限公司
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LCP是英文Liquid Crystal Polymer 的缩写,在国内称之为液晶聚合物,是一种新型的高分子材料,是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料。在一定的加热状态下一般会变成液晶的形式,所以因此而得名,它的特性决定了LCP塑胶原料的用处。
液晶聚合物,它是一种新型的高分子材料,在熔融态时一般呈现液晶性。这类材料具有优异的耐热性能和成型加工性能。聚合方法以熔融缩聚为主,全芳香族LCP多辅以固相缩聚以制得高分子量产品。非全芳香族LCP塑胶原料常采用一步或二步熔融聚合制取产品。近年连续熔融缩聚制取高分子量LCP的技术得到发展。液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的,它有异常规整的纤维状结构,性能特殊,制品强度很高,并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年来发展起来的各种热塑性工程塑料。机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性良好,耐热性好,热膨胀系数教低。采用的单体不同,制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。
LCP是一类具有杰出性能的新型聚合物。LCP是包含范围很宽的一类材料:溶致性液晶:需要在溶液中加工;热致性液晶:可在熔融状态加工。
最初工业化液晶聚合物是美国DuPont公司开发出来的溶致性聚对亚苯基对苯二甲酰胺(Kevlar?)。由于这种类型的聚合物只能在溶液中加工,不能熔融,只能用作纤维和涂料。
LCP优点:流动性高、尺寸安定性佳、流动性极佳、耐溶剂性、高机械强度、难燃性。
LCP用途:速接器、线圈、开关、插座;泵零件、阀零件;汽车燃料外围零件;电子炉用容器;主意与流动方向垂直之机械物性较差。
热致性LCP具有全芳香族聚酯和共聚酯结构。它还具有密集排列的直链聚合物链结构,形成的产品具有良好的单向机械性能特点。良好高温性能(热变形温度为121~355℃)、良好的抗辐射性、抗水解性、耐候性、耐化学药品性、固有的阻燃性、低发烟性、高尺寸稳定性、低吸湿性、极低的线膨胀系数、高冲击强度和刚性(按相同重量比较,LCP的强度大于钢,但刚性只是钢的15%)。LCP可以耐酸、溶剂和烃类等化学品,并有较好的阻隔性。
液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的,它有异常规整的纤维状结构,性能特殊,制品强度很高,并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年发展起来的各种热塑性塑料。采用的单体不同,制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。
LCP塑胶原料可成型的模具温度在30℃-150℃之间。但是我们一般将模具温度设定在70℃-110℃左右。为了缩短成型周期、防止飞边及变形,应选择低的模具温度;如果要求制品尺寸稳定(特别是用于高温条件下的制品),减少熔接缝的产生及解决充填不足等问题时,则应选择高的模具温度。螺杆的转速一般为100rpm。如果是含玻纤或者含碳玻纤的材料(例:A130、A230等),为了防止玻纤被折断,我们必须选择比较低的转速。此外,背压也尽可能低一点。料筒温度设定为300℃时,材料在料筒内滞留时间对塑料的机械性能、颜色都有影响。最合适的注射压力必须取决于材料、制品形状、模具设计(特别是直浇口、流道、浇口)及其他的成型条件。但是LCP无任何品级其熔融粘度都是非常低的,所以注射压力比一般的热可塑性树脂要低。成型刚开始时采用低压,然后慢慢地增加压力,这是一种比较好的方法。大抵的成型品在15MPa-45MPa的注射压力下即可成型。另外,LCP的固化时间比较快,所以注射速度快则易得到好的结果。成型周期取决于成型品的大小、形状、厚薄、模具结构及成型条件。正如上面所说的那样LCP具有良好的流动性,所以它的填充时间比较短,且固化速度也比较快,所以我们可以得到较短的成型周期。代表性的成型周期为10秒-30秒。
机械性能 | 额定值 | 单位制 | 测试方法 |
---|---|---|---|
拉伸模量 | 15000 | MPa | ISO 527-2/1A/1 |
拉伸应力 (断裂) | 190 | MPa | ISO 527-2/1A/5 |
拉伸应变 (断裂) | 2.1 | % | ISO 527-2/1A/5 |
拉伸蠕变模量 | ISO 899-1 | ||
1 hr | 12600 | MPa | ISO 899-1 |
1000 hr | 10900 | MPa | ISO 899-1 |
弯曲模量 (23°C) | 14500 | MPa | ISO 178 |
弯曲应力 (23°C) | 280 | MPa | ISO 178 |
压缩模量 | 14500 | MPa | ISO 604 |
压缩应力 (1% 应变) | 100 | MPa | ISO 604 |
冲击性能 | 额定值 | 单位制 | 测试方法 |
---|---|---|---|
简支梁缺口冲击强度 (23°C) | 26 | kJ/m2 | ISO 179/1eA |
简支梁无缺口冲击强度 (23°C) | 33 | kJ/m2 | ISO 179/1eU |
悬壁梁缺口冲击强度 (23°C) | 24 | kJ/m2 | ISO 180/1A |
无缺口伊佐德冲击强度 (23°C) | 29 | kJ/m2 | ISO 180/1U |
LCP主要用途:LCP塑胶原料其具有高强度、高刚性、耐高温、电绝缘性等十分优良,被用于电子、电气、光导纤维、汽车及宇航等领域。用液晶作成的纤维可以做鱼网、体育用品、刹车片、光导纤维几显示材料等,还可制成薄膜,用于软质印刷线路、食品包装等。LCP塑胶原料已经用于微波炉容器,可以耐高低温。LCP还可以做印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件;用于电子电气和汽车机械零件或部件;还可以用于医疗方面。LCP塑胶原料可以加入高填充剂作为集成电路封装材料,以代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料;作光纤电缆接头护套和高强度元件;代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料等。LCP塑胶原料还可以与聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金,制件成型后其机械强度高,用以代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料,既可提高机械强度性能,又可提高使用强度及化学稳定性等。目前正在研究将LCP用于宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统等。
热性能 | 额定值 | 单位制 | 测试方法 |
---|---|---|---|
热变形温度 | |||
0.45 MPa, 未退火 | 250 | °C | ISO 75-2/B |
1.8 MPa, 未退火 | 235 | °C | ISO 75-2/A |
8.0 MPa, 未退火 | 190 | °C | ISO 75-2/C |
维卡软化温度 | 160 | °C | ISO 306/B50 |
熔融温度 1 | 280 | °C | ISO 11357-3 |
线形热膨胀系数 | ISO 11359-2 | ||
流动 | 6.0E-6 | cm/cm/°C | ISO 11359-2 |
横向 | 2.3E-5 | cm/cm/°C | ISO 11359-2 |
电气性能 | 额定值 | 单位制 | 测试方法 |
---|---|---|---|
表面电阻率 | > 1.0E+15 | ohms | IEC 60093 |
体积电阻率 | 1.0E+15 | ohms·cm | IEC 60093 |
介电强度 | 31 | kV/mm | IEC 60243-1 |
相对电容率 | IEC 60250 | ||
100 Hz | 4.20 | IEC 60250 | |
1 MHz | 3.70 | IEC 60250 | |
耗散因数 | IEC 60250 | ||
100 Hz | 0.016 | IEC 60250 | |
1 MHz | 0.018 | IEC 60250 | |
耐电弧性 | 140 | sec | 内部方法 |
漏电起痕指数 | 175 | V | IEC 60112 |
可燃性 | 额定值 | 单位制 | 测试方法 |
---|---|---|---|
UL 阻燃等级 | V-0 | UL 94 | |
极限氧指数 | 45 | % | ISO 4589-2 |
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