LCP是一類具有杰出性能的新型聚合物。LCP是包含范圍很寬的一類材料:
a、溶致性液晶:需要在溶液中加工;
b、熱致性液晶:可在熔融狀態(tài)加工。
初工業(yè)化液晶聚合物是美國(guó)DuPont公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的溶致性聚對(duì)亞苯基對(duì)苯二甲酰胺(Kevlar®)。由于這種類型的聚合物只能在溶液中加工,不能熔融,只能用作纖維和涂料。以下內(nèi)容只包括熱致性LCP。
LCP外觀:米黃色(也有呈白色的不透明的固體粉末);
LCP密度:1.35-1.45g/cm³;。
LCP制品
液晶樹(shù)脂的耐熱性分類(低、中和高耐熱型)
類型 熱變形溫度/℃ ASTM分類日本分類 牌號(hào)舉例
低耐熱 <177 Ⅰ型 Ⅲ型 Vectra® A430、Rodrun® LC3000
中耐熱
177~243
Ⅱ型
Ⅱ型 Zenite® 6330、Vetra® A130、Novaccurate® E335G30、Sumikasuper® E7000、Rodrun®LC5000、Ueno LCP®1000
高耐熱 >243 Ⅲ型 Ⅰ型 Xydar® -930、Zenite®6130 Vectra® C130、Ueno LCP®2000、Titan LCP® LG431、Novaccurate® E345G30
高耐熱液晶聚合物的代表性質(zhì)
牌號(hào) Xydar®
G-930 Titan®
LG431 Zenite®
7130 Zenite®
6130 Vectra®
E130i Vectra®
c130
相對(duì)密度 1.60 1.63 1.66 1.67 1.61 1.62
拉伸強(qiáng)度/MPa 135 139 145 150 165 159
彎曲強(qiáng)度/MPa 172 170 174 170 221 214
Izod缺口沖擊強(qiáng)度/(J/m) 96 299 160 123 208 176
熱變形溫度(1.82 MPa)/℃ 271 275 289 263 276 255
LCP塑膠原料全稱LIQUID CRYSTAL POLYMER,中文名稱液晶聚合物。它是一種新型的高分子材料,在熔融態(tài)時(shí)一般呈現(xiàn)液晶性。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。連續(xù)熔融縮聚制取高分子量LCP的技術(shù)得到發(fā)展。拉伸強(qiáng)度和彎曲模量可超過(guò)發(fā)展起來(lái)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。
LCP 日本寶理 塑料應(yīng)用范圍:
a、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(shù)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(dòng)系統(tǒng))。
b、電子電氣是LCP的主要市場(chǎng):電子電氣的表面裝配焊接技術(shù)對(duì)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);
c、LCP:印刷電路板、人造衛(wèi)星電子部件、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件、汽車機(jī)械零件、醫(yī)療方面;
液晶聚合物L(fēng)CP,它是一種新型的高分子材料,是目前最引人注目的聚合物之一。該材料不但能夠承受高溫,在熔狀態(tài)下,呈現(xiàn)液晶性,有高度的取向,故可起到纖維增強(qiáng)的效果。其性能優(yōu)異,具有高強(qiáng)度、高剛性、耐高溫、電絕緣性、線膨脹系數(shù)小、成型收縮率低和非常突出的彈性模量、非常高的溫度,最高可達(dá)350度。LCP還具有耐化學(xué)、耐酸、溶劑和莖類等、分子間的纏繞非常少,只需很少的剪切應(yīng)力就可使其取向,所以特別適合薄壁復(fù)雜形狀的制品。碳纖玻纖增強(qiáng)后應(yīng)用范圍更加廣。終和性能更加優(yōu)越。特別適合高溫電氣/電子裝備:能承受SMT裝備工序操作,包括無(wú)鉛回流焊接。
日本寶理LAPEROS LCP加工溫度參考值
各個(gè)等級(jí)的推薦料筒溫度設(shè)定
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等級(jí)
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噴嘴
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前部
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中部
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后部
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水冷部
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等級(jí)A
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290℃~320℃
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290℃~320℃
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280℃~300℃
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270℃~310℃
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80℃
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等級(jí)B
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290℃~320℃
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290℃~320℃
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280℃~300℃
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270℃~310℃
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等級(jí)C
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330℃~350℃
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330℃~350℃
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320℃~340℃
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310℃~350℃
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等級(jí)D
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310℃~330℃
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310℃~330℃
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300℃~330℃
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300℃~340℃
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等級(jí)Ei
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340℃~365℃
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340℃~365℃
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340℃~360℃
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330℃~370℃
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等級(jí)GA/HA
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350℃~370℃
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360℃~380℃
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330℃~350℃
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315℃~335℃
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等級(jí)S
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355℃~370℃
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355℃~370℃
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350℃~380℃
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350℃~390℃
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等級(jí)T
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370℃~380℃
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370℃~380℃
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370℃~390℃
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360℃~400℃
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建議在50~120℃范圍內(nèi)設(shè)定LAPEROS® LCP的模具溫度。模具溫度處于50℃時(shí)通常沒(méi)有問(wèn)題,但如果存在光澤、表面光潔度等外觀問(wèn)題時(shí),建議使用高模溫。
<成型時(shí)的注意事項(xiàng)>
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推薦材料的預(yù)干燥條件為140~160℃、4小時(shí)以上(最長(zhǎng)時(shí)間為24小時(shí))。另外,為了防止成型中吸水,建議使用漏斗式干燥機(jī)(110~120℃)。
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為了防止樹(shù)脂分解,請(qǐng)按下列條件設(shè)定樹(shù)脂溫度及機(jī)筒內(nèi)的滯留時(shí)間。
1.
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最佳樹(shù)脂溫度:300~320℃(不得超過(guò)360℃)
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A 系列
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290 ~320 ℃(不得超過(guò)350℃)
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B 系列
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290 ~320 ℃(不得超過(guò)350℃)
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C 系列
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330 ~350 ℃(不得超過(guò)360℃)
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T 系列
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370 ~380 ℃(不得超過(guò)380℃)
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Ei 系列
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340 ~365 ℃(不得超過(guò)370℃)
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S 系列
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355 ~370 ℃(不得超過(guò)370℃)
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2.
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料筒內(nèi)滯留極限時(shí)間
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A 系列
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320 ℃/30 分鐘以內(nèi)
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B 系列
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320 ℃/30 分鐘以內(nèi)
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C 系列
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350 ℃/30 分鐘以內(nèi)
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T 系列
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370 ℃/20 分鐘以內(nèi)
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Ei 系列
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365 ℃/30 分鐘以內(nèi)
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S 系列
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370 ℃/20 分鐘以內(nèi)
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日本寶理LAPEROS 水口料使用變化值
如果按所建議的成型條件進(jìn)行成型,LAPEROS® LCP將顯示出良好的熱穩(wěn)定性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果,即使進(jìn)行5次100%回收使用,其靜態(tài)強(qiáng)度和彈性模量也能保持初始值的75~90%。另請(qǐng)注意,反復(fù)回收會(huì)使材料輕微變黑。
五次回收時(shí)的物性下降情況
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(保持率 %)
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物性
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E130i
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E473i
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拉伸強(qiáng)度
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82
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75
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拉伸彈性模量
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83
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82
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拉伸度
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105
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107
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彎曲強(qiáng)度
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86
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79
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彎曲彈性模量
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93
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86
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簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度
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86
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80
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雖有上述實(shí)驗(yàn)事例,但回收材料的用量還是以保持在總量的25%左右為宜。這是因?yàn)?5%左右的摻入率會(huì)大大降低多次回料的比例,使新材料和1次回料的比例保持在93.8%。為了防止上述色相變化,也理應(yīng)采取這種做法。
回料大小不一有時(shí)會(huì)導(dǎo)致計(jì)量不穩(wěn)。為此,在使用回料時(shí)建議再造粒(re-pellet),如果使用粉碎材料則應(yīng)去除超大號(hào)顆粒和粉末以使粉碎料顆粒大小均勻。
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寶理塑料集團(tuán)1985年以來(lái)一直以VECTRA(R)的商標(biāo)銷售LCP產(chǎn)品。又于2013年5月開(kāi)始以LAPEROS(R)的商標(biāo)銷售獨(dú)自開(kāi)發(fā)的新的LCP產(chǎn)品系列。為了統(tǒng)一LCP商品名,自2013年5月開(kāi)始寶理所有LCP原料都以LAPEROS(R)的商標(biāo)進(jìn)行銷售,除了原有庫(kù)存原料外,寶理公司不會(huì)再有VECTRA(R)的商標(biāo)LCP銷售。