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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,但具有獨特的屬性。 什么是液晶聚合物? 當熔融時,傳統(tǒng)的半結(jié)晶聚合物具有隨機結(jié)構(gòu),當它們冷卻時,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制復雜的特征。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置或凝固。快速填充和更短的循環(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用中取得了成功,包括連接器、天線、CPU 插槽、緊湊型相機模塊、傳感器、小型電機、醫(yī)療設備、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 服務器 移動設備 緊湊型相機模塊 激光 雷達 小型電機 醫(yī)用吸入器 醫(yī)用注射劑 可穿戴設備 炊具 智能手機相機鏡頭的抽象圖像。 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計。它可用于薄壁,并具有注塑成型天線應用,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: 高機械強度和高 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) 實現(xiàn)設計自由度和小型化 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)異的粘合強度。它是一種可注塑成型的 LDS 功能 LCP,設計適用于薄壁天線。主要功能包括: 粘接強度是 Vectra LCP E845iLDS 的 2-3 倍® 卓越的機械強度 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計。該牌號在不影響機械強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 熔接線強度高 高導熱性和高 HDT 保持 UL94 VD 啟用寬帶毫米波天線 戴著手套的藍色手在智能手機內(nèi)部工作。 Vectra® LCP 設計指南 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)應用。Vectra® LCP樹脂系列易于在注塑機中加工。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 設計指南的詳細回顧。 塞拉尼斯的可持續(xù)發(fā)展 恪守責任 作為液晶聚合物供應商和制造商,我們具有獨特的優(yōu)勢,致力于通過化學的力量改善世界。當我們抓住這個機會時,我們展示了我們強烈的責任感,以確保人們的安全并幫助保護我們的星球。利用化學加速創(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 導電 導電 阻燃 耐水解 激光雕刻 礦物/玻璃纖維增強 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,奧地利植物學家Reinitzer觀察到膽甾醇酯具有雙熔點現(xiàn)象,而且從升溫和降溫到這兩個熔點之間呈現(xiàn)出不同的光學各向異性。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 LCP優(yōu)點. 1、流動性高 2、尺寸安定性佳 3、流動性極佳 4、耐溶劑性 5、高機械強度 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)下由于其大分子鏈是取向的,它有異常規(guī)整的纖維狀結(jié)構(gòu),性能特殊,制品強度很高,并不亞于金屬和陶瓷。拉伸強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。機械性能、尺寸穩(wěn)定性、光學性能、電性能、耐化學藥品性、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,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,故可起到纖維增強的效果。這也是液晶聚合物最引人注目的特點。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(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。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、減磨性均優(yōu)異。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具有自增強性:具有異常規(guī)整的纖維狀結(jié)構(gòu)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纖維增強后的機械強度及其模量的水平。如果用玻纖、碳纖等增強,更遠遠超過其他工程塑料。 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)進行燃燒。其燃燒等級達到UL94V-0級水平。 6、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。 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))。 a、LCP具有自增強性:具有異常規(guī)整的纖維狀結(jié)構(gòu)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,也不會引起應力開裂。 2、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(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)動機零件、汽車機械零件、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(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。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 最合適的注射壓力必須取決于材料、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(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。 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。 52.LCP塑膠原料還可以與聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金,制件成型后其機械強度高,用以代替玻璃纖維增強的聚砜等塑料,既可提高機械強度性能,又可提高使用強度及化學穩(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。