LCP液晶聚合物(特殊工程料)

LCP液晶聚合物（特殊工程料）典型應(yīng)用范圍LCP全稱LIQUIDCRYSTALPOLYMER，中文名稱液晶聚合物！其具有高強度、高剛性、耐高溫、收縮率低、尺寸穩(wěn)定性高電絕緣性等十分優(yōu)良，被用廣范于電子零件和各種耐熱小型電子零件、電氣、光導(dǎo)纖維、汽車及宇航等領(lǐng)域。注塑模工藝條件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°C,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°C,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。各品級成型時的料筒溫度（°C）ABCEi后部250-290250-290280-340300-360中部270-290270-290300-340310-350前部290-310290-310320-340330-350噴嘴290-310290-310320-340330-350樹脂溫度290-320290-320320-350340-360模具溫度LCP可成型的模具溫度在30C-150C之間。但是我們一般將模具溫度設(shè)定在70C-110C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?？伤芑輻U的轉(zhuǎn)速一般為lOOrpm。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。料筒溫度設(shè)定為300C時，材料在料筒內(nèi)滯留時間對機械性能、顏色的影響如圖4-18--圖4-20所示。無充填級A950在料筒內(nèi)滯留15分鐘，其機械性能略有降低。而A130在料筒內(nèi)滯留60分鐘，其機械性能基本保持不變。無任是A950還是A130在顏色方面都有一點變化（AE）。通過熱天平所得到的失重情況如圖4-21所示。漸漸地開始分解的溫度大約為460C，比通常的成型溫度要高出許多。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。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。代表性得逞型周期為10秒-30秒。LCP的特性液晶高分子聚合物樹脂一般為米黃色，也有呈白色的不透明的固體粉末。密度為1.4?1.7g/cm3。LCP與其它有機高分子材料相比，具有較為獨特的分子結(jié)構(gòu)和熱行為，它的分子由剛性棒狀大分子鏈組成，受熱熔融或被溶劑溶解后形成一種兼有固體和液體部分性質(zhì)的液晶態(tài)。LCP的這種特殊相態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其具有如下特征：具有自增強效果；線膨脹系數(shù)小；耐熱性優(yōu)良；具有自阻燃性；熔體粘度低，流動性好；成型收縮率小；耐化學(xué)藥品性好等。液晶聚合物具有高強度，高模量的力學(xué)性能，由于其結(jié)構(gòu)特點而具有自增強性，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。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，液晶材料可忽略不計，而且耐磨、減磨性均優(yōu)異。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。LCP是防火安全性最好的特種塑料之一。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。作為電器應(yīng)用制件，在連續(xù)使用溫度200?300°C時，其電性能不受影響。而間斷使用溫度可達316°C左右。LCP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。LCP產(chǎn)品因化學(xué)結(jié)構(gòu)和改性方法不同，性能差異甚大，但仍有許多如下共同的優(yōu)異特性。高強度、高模量及其它優(yōu)良機械性能：由于LCP具有自增強特性，未經(jīng)增強即可到達甚至超過普通工程塑料用百分之幾十玻纖增強后的機械強度和彈性模量水平，而玻纖或碳纖維增強后更超過后者，到達異常高的水平。LCP還有優(yōu)良的摩擦、磨耗性能，蠕變性可忽略不計。2?突出的耐熱性：Xydar的熔點421C，在空氣中560C、在氮氣中567C才開始分解，其熱變形溫度高達355°C,Ekonol熱變形溫度為293°C。Xydar可在-50?240C連續(xù)使用，仍有優(yōu)良的沖擊韌性和尺寸穩(wěn)定性，Xydar不受錫焊合金熔化的影響，Ekonol耐320C焊錫浸漬5分鐘，玻纖增強級Vectra也可耐260?280°C焊錫完全浸漬10秒。根據(jù)其耐熱性的高低，LCP可以分成三類，見下表。三種類型LCP的性能比較性能類型I類型II類型III熱變形溫度（°C）250?350180?250100?200拉伸強度高高低拉伸模里高高低抗沖強度低中高加工性可優(yōu)優(yōu)3?極佳的阻燃性：在不添加阻燃劑的情況下，LCP材料對火焰具有自熄性，可達UL94V-0級的阻燃性，在火焰中不滴落，不產(chǎn)生有毒煙霧。Xydar按煙法NBS-D4測定的煙密度達3?5。這些在塑料中都是少見的，它們是防安全性最好的塑料之一。4?極小的線膨脹系數(shù)，很高尺寸穩(wěn)定性和尺寸精度：LCP流動方向的線膨脹系數(shù)可與金屬匹敵，比一般塑料小一個數(shù)量級。由于LCP在熔融狀態(tài)下已有結(jié)晶性，不象普通結(jié)晶性塑料那樣加工成制品后冷卻時發(fā)生體積收縮，故制品尺寸精度高。耐氣候老化性和耐輻射性好，對微波透明:LCP的耐氣候優(yōu)于多數(shù)塑料,Xydar加速氣候老化4000小時仍保持優(yōu)良性能。Vectra氣候老化照射2000小時，性能指標(biāo)保持90?100%，高溫（200°C）老化180天，拉伸強度和伸長率仍保持50%以上。LCP經(jīng)碳弧加速紫外線照射6700小時，或Co60核輻射10兆拉德，性能不顯著下降。對微波輻射透明，不易發(fā)熱。6?優(yōu)良的電性能：LCP有較高的電性能指標(biāo)，厚度小時的介電強度比一般工程塑料高得多。7?突出的耐化學(xué)腐蝕性：LCP在很寬的溫度范圍內(nèi)不受所有工業(yè)溶劑、燃料油、洗滌劑、漂泊劑、熱水和濃度90%的酸、50%的堿液腐蝕或影響，在溶劑作用下也不發(fā)生應(yīng)力開裂，如Xydar浸于50C的20%硫酸中11天，拉伸強度保持98%，在82C熱水中浸4000小時，性能不變。8?優(yōu)良的成型加工性能：LCP熔體粘度低，流動性好，故成型壓力低，周期短，可加工成壁薄、細(xì)長和形狀復(fù)雜的制品；加工LCP時也不需脫模劑和后處理，且由于LCP材料的分子在與金屬模具相接觸的表面形成了堅固的定向?qū)?，因此加工工件的表面非常平整光滑。但與以上長處相應(yīng)的，LCP材料也存在以下一些不足之處：由于LCP材料取向在流向上強而在垂直方向上弱，因此工件的表面強烈地表現(xiàn)出各向異性；2?在模腔內(nèi)二股物料匯聚處，由于結(jié)晶的形成是依焊線曲向，故其強度降低，因此設(shè)計模具是對此點因加以充分考慮；薄型成型品存在脆性；由于LCP材料本身不透明，所以對其進行著色加工的可能性有限；5?售價較昂貴，因此使用它會增加成本LCP注射成型工藝指導(dǎo)書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10C，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20C,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。各品級成型時的料筒溫度（°C）模具溫度LCP可成型的模具溫度在30C-150C之間。但是我們一般將模具溫度設(shè)定在70C-110C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?？伤芑輻U的轉(zhuǎn)速一般為lOOrpm。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。料筒溫度設(shè)定為300C時，材料在料筒內(nèi)滯留時間對機械性能、顏色的影響如圖4-18--圖4-20所示。無充填級A950在料筒內(nèi)滯留15分鐘，其機械性能略有降低。而A130在料筒內(nèi)滯留60分鐘，其機械性能基本保持不變。無任是A950還是A130在顏色方面都有一點變化（AE）。通過熱天平所得到的失重情況如圖4-21所示。漸漸地開始分解的溫度大約為460C，比通常的成型溫度要高出許多。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。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。料筒溫度：300°C滯留時間0分是指在正常周期下的成型圖1料筒內(nèi)滯留的時間與拉伸強度保持率之間關(guān)系

料筒內(nèi)滯留時間(min)料筒溫度：300°C滯留時間0分是指在正常周期下的成型圖2料筒內(nèi)滯留的時間與拉伸率保持率之間的關(guān)系料筒內(nèi)滯留時間(min)料筒溫度：300C滯留時間0分是指在正常周期下的成型圖3料筒內(nèi)滯留時間和變色(AE)溫度(C)I三1=1I三1=1液晶高分子聚合物（LCP）一、基本特性：