LCP（工業(yè)化液晶聚合物）

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。

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。[1]

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。

**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密度：1.35-1.45g/cm&sup3；。

LCP制品 LCP制品

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&reg; A430、Rodrun&reg; LC3000

中耐熱

177～243

Ⅱ型

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

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

高耐熱液晶聚合物的代表性質(zhì)

牌號 Xydar&reg;

G-930 Titan&reg;

LG431 Zenite&reg;

7130 Zenite&reg;

6130 Vectra&reg;

E130i Vectra&reg;

c130

相對密度 1.60 1.63 1.66 1.67 1.61 1.62

拉伸強度/MPa 135 139 145 150 165 159

彎曲強度/MPa 172 170 174 170 221 214

Izod缺口沖擊強度/（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)教低。

應(yīng)用

⒈特性

a、LCP具有自增強性：具有異常規(guī)整的纖維狀結(jié)構(gòu)特點，因而不增強的液晶塑料即可達到甚至超過普通工程塑料用百分之幾十玻璃纖維增強后的機械強度及其模量的水平。如果用玻璃纖維、碳纖維等增強，更遠遠超過其他工程塑料。

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，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)進行燃燒。其燃燒等級達到UL94V-0級水平。

d、LCP具有優(yōu)良的電絕緣性能。其介電強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)動機零件、汽車機械零件、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；

作光纖電纜接頭護套和高強度元件；

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)動機零件：用于電子電氣和汽車機械零件或部件；還可以用于醫(yī)療方面。

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；作光纖電纜接頭護頭套和高強度元件；代替陶瓷作化工用分離塔中的填充材料等。　LCP還可以與聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金，制件成型后機械強度高。

3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℃

4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和日本大賽珞化學(xué)公司的合資公司）、

⑧東麗，

此外還有上野精細化工公司和Unitika公司等。

5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 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 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 高流淌 耐溫295度[2]

6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械性能特點。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)、高沖擊強度和剛性（按相同重量比較，LCP的強度大于鋼，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)下由于其大分子鏈是取向的，它有異常規(guī)整的纖維狀結(jié)構(gòu)，性能特殊，制品強度很高，并不亞于金屬和陶瓷。拉伸強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