LCP SUMIKASUPER 日本住友化学E4008L 40%长玻纤;
特性 |
|
用途 |
|
形式 |
|
LCP塑料化学性质与合成制备
LCP 具有独特的特性,因为熔体中的分子形成了称为胶束的有序结构区域,其中的分子链以相同方向排列。这是由于分子链上包含坚硬的芳香族苯环结构的刚性所致。 液晶状态介于各向同性液体和三维晶体之间。 它被描述为「中间相」或「同构结构」。如果中间相可以在溶液中形成,则液晶被称为「溶致」,如果它是由熔体中的温度作用形成的,则被称为「热致」。在「向列」状态下,分子沿着共同轴向彼此平行排列,并表现出一维顺序。在「近晶」状态下,它们也分层存在,具有二维顺序。
聚酯高分子的合成都是透过缩合反应(condensation)聚合而来的。LCP 液晶聚酯高分子与一般聚酯不同之处在于所使用的单体是含高比例的坚硬芳香族环。由于LCP很难找到适当的溶剂,熔点甚高,聚合反应的难度也较高。通常都采用两段式的熔融聚合方法;就是先以溶液聚合或熔融聚合的方式制成寡聚物,去除溶剂与单体;进而在略低于寡聚物的熔点下加入金属盐类触媒,于高真空条件下聚合成高分子量的芳香族聚酯类LCP聚合物。
液晶高分子的类型很多,但在工程塑料中重要的是可以使用常规熔融加工方式进行加工的主链热致聚酯。LCP 塑料重要的特性是耐热程度,通常是藉由热变形温度(HDT) 数值来衡量LCP 塑料的耐热性。 因LCP塑料聚合选用的单体种类不同,所制成的LCP 塑料也会有不同的熔点与耐热温度。一般依LCP塑料的熔融加工温度和耐热温度性能区分,可分为I型、II型与III型,加工温度高低通常是I型>II型>III型的顺序。这三种类型的LCP 聚合物分子结构如图1。
I 型LCP 塑料的分子链特性是高刚性、高线性与高比例芳香族苯基组成;II 型LCP塑料的分子链特性是刚性与高比例芳香族苯基组成,但结构还包含曲轴转动,具有侧基与形成分子链纠结;而III 型LCP塑料的分子链特性是包含半刚性较柔软的脂肪族间隔官能基结构。 依照ASTM 的标记顺序,I型的耐热性好,熔点与加工温度也高,相对地亦较难加工,其抗张强度及弹性率亦是LCP中高者,一般的荷重热变形温度约在260~355°C之间;II型的耐热性与一般的工程塑料比较起来,仍属于较优者,而加工性质亦受好评,对一般射出成型机皆可使用,是LCP材料中普遍化的规格,一般的荷重热变形温度约在200~ 250°C之间;III型的耐热性低,但加工性极为优良,其耐热性偏低的缺点,可以借由玻璃纤维强化来加以弥补,一般的荷重热变形温度约在100~160°C之间。