上海凱詡塑膠原料有限公司

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。

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/cm3；。

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® 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)教低。

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℃

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**，模塑收縮率低，熱膨脹系數(shù)極小，可與金屬相**。

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。

1、流動性高

2、尺寸安定性佳

3、流動性**

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**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**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

**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。

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。

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。

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。