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液晶聚合物 Vectra® LCP系列 |澤尼特 LCP 液晶聚合物 (LCP) 因其高精度和穩(wěn)定的尺寸、薄壁部件而受到設(shè)計師和加工商的青睞,這些部件可能需要承受高溫暴露。 概述 液晶聚合物 (LCP) 是高度結(jié)晶、固有的阻燃性熱塑性(熔融定向)熱塑性塑料。它們類似于半結(jié)晶聚合物,但具有獨(dú)特的屬性。 什么是液晶聚合物? 當(dāng)熔融時,傳統(tǒng)的半結(jié)晶聚合物具有隨機(jī)結(jié)構(gòu),當(dāng)它們冷卻時,會形成被無定形基質(zhì)包圍的高度有序的結(jié)晶區(qū)域。LCP 將這一順序提升到另一個層次。 LCP分子即使在熔體中也能保持有序,并且在剪切作用下很容易相互滑動。其結(jié)果是熔體粘度非常低,因此很容易填充極薄的壁并復(fù)制復(fù)雜的特征。它們在流動方向上幾乎沒有收縮,并且需要很少的時間來設(shè)置或凝固?？焖偬畛浜透痰难h(huán)時間意味著更高的生產(chǎn)率。 可注塑成型的液晶聚合物產(chǎn)品已被證明在各種應(yīng)用中取得了成功,包括連接器、天線、CPU 插槽、緊湊型相機(jī)模塊、傳感器、小型電機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、牙科工具和手術(shù)器械。未填充的聚合物可以擠出用于薄膜或片材,共擠用于阻隔包裝,或用于需要高性能纖維或紗線的應(yīng)用的熔融紡絲。 英文名稱: 液晶聚合物 交貨形式: 微 丸 液晶聚合物的主要用途: 連接 服務(wù)器 移動設(shè)備 緊湊型相機(jī)模塊 激光 雷達(dá) 小型電機(jī) 醫(yī)用吸入器 醫(yī)用注射劑 可穿戴設(shè)備 炊具 智能手機(jī)相機(jī)鏡頭的抽象圖像。 特色 LCP 牌號 維克特拉® |Zenite® LCP是一系列無鹵素的高性能聚合物,在環(huán)保應(yīng)用中具有極其精確和穩(wěn)定的尺寸,具有高溫性能。為了滿足未來的連接要求,我們擴(kuò)展了 Vectra® 和 Zenite® LCP,以提供定制的介電常數(shù) (Dk) 和耗散因子 (Df) 值,在寬頻率范圍或惡劣條件下保持一致的 Dk/Df 值以及可塑性。 澤尼特®液晶聚合物(LCP) LCP 產(chǎn)品組合中新增了三種特色 LCP 牌號:Zenite® LCP 350LDS、LCP 450LDS 和 LCP 451P。所有三個等級的LCP的主要特性是耐熱性、低吸濕性、優(yōu)異的流動性和固有的阻燃性。 澤尼特LCP 350 LDS:® 該牌號專為天線、傳感器和連接器的小型化而設(shè)計。它可用于薄壁,并具有注塑成型天線應(yīng)用,并且具有 LDS 功能、SMT 焊接功能、V-0 可燃性和低翹曲能力。主要功能包括: 高機(jī)械強(qiáng)度和高 HDT 在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)保持一致的 Dk/Df 低介電常數(shù)和低耗散因數(shù) 實(shí)現(xiàn)設(shè)計自由度和小型化 低耗散因數(shù),降低功耗和熱量 澤尼特®LCP 450 LDS: 一種高性能液晶聚合物,具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度。它是一種可注塑成型的 LDS 功能 LCP,設(shè)計適用于薄壁天線。主要功能包括: 粘接強(qiáng)度是 Vectra LCP E845iLDS 的 2-3 倍® 卓越的機(jī)械強(qiáng)度 優(yōu)異的表面 保持UL94V0 SMT能力 低翹曲 澤尼® LCP 451P: 高性能注塑成型 LCP,專為天線、傳感器和連接器的小型化而設(shè)計。該牌號在不影響機(jī)械強(qiáng)度的情況下提供出色的表面外觀。ZeniteLCP 451P 功能包括:® 一致的電鍍 熔接線強(qiáng)度高 高導(dǎo)熱性和高 HDT 保持 UL94 VD 啟用寬帶毫米波天線 戴著手套的藍(lán)色手在智能手機(jī)內(nèi)部工作。 Vectra® LCP 設(shè)計指南 液晶聚合物用于許多不同的領(lǐng)域,從電子和醫(yī)療技術(shù)到工業(yè)應(yīng)用。Vectra® LCP樹脂系列易于在注塑機(jī)中加工。這使得生產(chǎn)周期短,薄片流動性高,并具有出色的尺寸穩(wěn)定性。 Vectra® 液晶聚合物可以通過所有用于熱塑性塑料的常規(guī)方法進(jìn)行加工,包括注塑成型、擠出成型、共擠成型、吹塑成型等。它們與半結(jié)晶塑料的區(qū)別在于其特殊的分子結(jié)構(gòu)。在本指南中,您將找到對 Vectra® LCP 設(shè)計指南的詳細(xì)回顧。 塞拉尼斯的可持續(xù)發(fā)展 恪守責(zé)任 作為液晶聚合物供應(yīng)商和制造商,我們具有獨(dú)特的優(yōu)勢,致力于通過化學(xué)的力量改善世界。當(dāng)我們抓住這個機(jī)會時,我們展示了我們強(qiáng)烈的責(zé)任感,以確保人們的安全并幫助保護(hù)我們的星球。利用化學(xué)加速創(chuàng)新解決方案——這就是可持續(xù)發(fā)展在塞拉尼斯的意義所在。 液晶聚合物 了解更多關(guān)于塞拉尼斯可持續(xù)發(fā)展的信息。 性能 液晶聚合物技術(shù)屬性: 耐熱 高流動性 低翹曲 尺寸穩(wěn)定性 可調(diào)介電常數(shù) (Dk) 和耗散因數(shù) (Df) 阻抗匹配 可鍍 低濕度 防靜電 導(dǎo)電 導(dǎo)電 阻燃 耐水解 激光雕刻 礦物/玻璃纖維增強(qiáng) 液晶聚合物加工: 注塑 薄膜擠出 片材擠出 熱成型 液晶高分子 液晶高分子,也叫液晶聚合物,英文是Liquid Crystal Polymer ,縮寫為LCP,是一種新型的高分子材料,在一定的加熱狀態(tài)下一般會變成液晶的形式,所以因此而得名。 液晶高分子定義 液晶高分子是指在一定條件下能以液晶相存在的高分子化合物,其特點(diǎn)是分子具有較高的分子量又具有取向有序。液晶(Liquid Crystalline)的發(fā)現(xiàn) 對液晶態(tài)的了解要追溯到1888 年,奧地利植物學(xué)家Reinitzer觀察到膽甾醇酯具有雙熔點(diǎn)現(xiàn)象,而且從升溫和降溫到這兩個熔點(diǎn)之間呈現(xiàn)出不同的光學(xué)各向異性。為了解這種現(xiàn)象的相變本質(zhì),他把所觀察到的現(xiàn)象描述給了德國的物理學(xué)家Lehmann,Lehmann 肯定了Reinitzer觀察到的現(xiàn)象。正是由于他們真正開始研究液晶,人們才開始對液晶有了基本的了解。因此Reinitzer 和Lehmann 被稱為液晶科學(xué)之父。 分類 根據(jù)結(jié)構(gòu)有序性的類型與程度,液晶有:向列型晶相液晶、近晶型晶相液晶、膽甾醇型液晶等。 按照液晶高分子的分子鏈結(jié)構(gòu),可以分為:主鏈型液晶高分子(main-chain liquid crystalline polymer), 側(cè)鏈型液晶高分子(side-chain liquid crystalline polymer)。 液晶相依其生成條件,可分為:熱致液晶相、溶致液晶相以及因其他外場(壓力、電場、磁場、光照等)作用而誘發(fā)產(chǎn)生的場致液晶相等。 液晶高分子的用途 液晶高分子纖維、熱致性液晶高分子——塑料、液晶高分子復(fù)合材料、液晶高分子信息材料。 LCP塑膠原料 LCP塑膠原料(LIQUID CRYSTAL POLYMER)又稱液晶聚合物。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。 材料優(yōu)點(diǎn) LCP優(yōu)點(diǎn). 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 材料特性 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。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?它有異常規(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年來發(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。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。 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,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。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,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。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,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。 性質(zhì) 性質(zhì) 1:LCP外觀:米黃色(也有呈白色的不透明的固體粉末) 2:LCP密度:1.35-1.45g/cm3 3、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纖維增強(qiáng)后的機(jī)械強(qiáng)度及其模量的水平。如果用玻纖、碳纖等增強(qiáng),更遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他工程塑料。 4、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。 5、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。 6、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。 7、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。 8:液晶樹脂的耐熱性分類(低、中和高耐熱型) a、低耐熱 <177 日本寶理 A430、 Rodrun® LC3000 b、中耐熱 177~243 美國杜邦 6330、日本寶理 A130、日本三菱E335G30、日本住友E7000、Rodrun®LC5000、Ueno LCP®1000 c、 高耐熱 >243 Xydar® -930、杜邦;6130 日本寶理C130、Ueno LCP®2000、Titan LCP® LG431、日本三菱 E345G30 二、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))。 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。 2、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; 成型工藝 LCP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)、防彈服、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。 91.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。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。