⒈特性
a、LCP具有自增強性:具有異常規(guī)整的纖維狀結構特點,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。
c、LCP的耐氣候性、耐輻射性良好,具有的阻燃性,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,也不會引起應力開裂。
⒉應用
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的強度和彈性模量以及優(yōu)良的耐熱性,具有較高的負荷變形溫度,有些可高達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構,樹脂本身具有纖維性質(zhì),在熔融狀態(tài)下有高度的取向,故可起到纖維增強的效果。這也是液晶聚合物引人注目的特點。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的作用,可以大大提高材料的強度、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度,高模量的力學性能,由于其結構特點而具有自增強性;如果用玻璃纖維、碳纖維等增強,更遠遠超過其他工程塑料。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。H:LCP塑膠原料具有優(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316℃左右。I:LCP塑膠原料具有的耐腐蝕性能,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,所設溫度可以比表中所示的溫度高出20℃,但是注意下列情況。
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定在70℃-110℃左右。為了縮短成型周期、防止飛邊及變形,應選擇低的模具溫度;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,則應選擇高的模具溫度。
3. 可塑化
螺桿的轉速一般為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,我們選擇比較低的轉速。此外,背壓也盡可能低一點。料筒溫度設定為300℃時,材料在料筒內(nèi)滯留時間對塑料的機械性能、顏色都有影響。
4. 注射壓力和注射速度
合適的注射壓力取決于材料、制品形狀、模具設計(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、模具結構及成型條件。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]
用途
電子電氣領域:
LCP是電子電氣領域的主要材料之一,廣泛應用于印刷電路板、人造衛(wèi)星電子部件、噴氣發(fā)動機零件、汽車機械零件等。
由于其的導熱性能和電絕緣性,LCP材料可用于電子產(chǎn)品中的散熱組件和絕緣部件,如散熱片、散熱器、電池蓋、連接器等。
汽車和航天航空領域:
LCP材料在汽車和航天航空領域的應用也非常廣泛,如天線模塊、電池管理系統(tǒng)、傳感器、汽車排氣系統(tǒng)等。
這些應用主要得益于LCP材料的抗化學性、阻燃性和耐高溫性能。
醫(yī)療器械領域:
LCP材料在醫(yī)療器械領域也有重要的應用,如手術器械、植入物、醫(yī)療傳感器等。
其耐高溫、耐化學腐蝕和生物相容性使得LCP成為醫(yī)療器械制造的理想材料。
光學和光電子學領域:
LCP材料具有低折射率、低散射性和的尺寸穩(wěn)定性,可用于光學和光電子學領域的組件,如微透鏡、光波導器件、光學濾波器等。
通訊和網(wǎng)絡設備領域:
LCP材料在通訊和網(wǎng)絡設備中也有廣泛的應用,如高速連接器、電纜和射頻模塊等。
這些應用主要得益于LCP材料良好的信號傳輸性能和阻燃性能。
性能
物理性能:
流動性高:LCP材料在熔融狀態(tài)下流動性,易于加工成型。
尺寸安定性佳:具有的尺寸穩(wěn)定性,能夠滿足精密加工的需求。
高強度與模量:LCP具有高強度和高模量的力學性能,通過自增強性可達到甚至超過普通工程塑料增強后的水平。
熱穩(wěn)定性與耐熱性:LCP材料具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和耐熱性,能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能。
耐化學藥品性:對大多數(shù)化學藥品具有良好的抵抗性,不易被侵蝕。
電性能:
優(yōu)良的電絕緣性能:LCP的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℃時,其電性能不受影響。
阻燃性:
LCP具有的阻燃性,其燃燒等級可達到UL94V-0級水平,能熄滅火焰而不再繼續(xù)進行燃燒。
耐候性與耐輻射性:
LCP的耐氣候性和耐輻射性良好,能夠在惡劣的環(huán)境條件下保持穩(wěn)定的性能。
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、洗滌劑及熱水等也具有良好的抵抗性。
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LCP(Liquid Crystal Polymer,液晶聚合物)材料雖然具有許多的性能,但在實際應用中也存在一些缺點。以下是對LCP材料缺點的歸納:
1. 生產(chǎn)成本高
價格昂貴:LCP材料的生產(chǎn)成本相對較高,導致其市場價格較普通工程塑料更為昂貴。這一因素限制了LCP材料在一些對成本敏感的應用領域中的廣泛使用。(來源:E書聯(lián)盟,《lcp材料介紹及其優(yōu)缺點.docx》)
2. 加工難度大
加工復雜性:LCP材料在擠出和注塑等加工過程中比較難處理,需要采用特殊的加工工藝和設備。其生產(chǎn)工藝相對復雜,對加工技術和設備要求較高,增加了加工難度和成本。(來源:E書聯(lián)盟,《lcp材料介紹及其優(yōu)缺點.docx》)
3. 對環(huán)境條件敏感
對潮濕和腐蝕的敏感性:LCP材料雖然具有的耐化學藥品性,但對潮濕和某些腐蝕性環(huán)境仍有一定的敏感性。在潮濕或腐蝕性環(huán)境中,LCP材料的性能可能會受到影響,因此需要使用防護措施來保護其性能不受損害。(來源:E書聯(lián)盟,《lcp材料介紹及其優(yōu)缺點.docx》)
4. 機械性能局限性
與流動方向垂直的機械物性較差:LCP材料的機械性能雖然,但其性能與材料的流動方向密切相關。在與流動方向垂直的方向上,LCP材料的機械物性可能較差,這限制了其在某些特定方向性要求較高的應用中的使用。(來源:知乎專欄,《塑料原材料基礎—LCP》)
5. 薄型成型品可能存在的脆性
薄型產(chǎn)品的脆性:在制造薄型成型品時,LCP材料可能會表現(xiàn)出一定的脆性,這可能會影響產(chǎn)品的整體性能和可靠性。因此,在設計和制造薄型LCP產(chǎn)品時,需要特別注意其脆性問題,并采取相應的措施來增強產(chǎn)品的韌性。(來源:知乎,《LCP液晶聚合物是什么材料?》)
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