LCP材料的化学性能与合成

2021-10-12

Lcp材料是有独特的特性,因为熔体中的分子形成了一种称为胶束的有序结构,其中的链排列方向相同。这是由于含有分子链上包含坚硬的芳香族苯环结构的刚性结构造成的。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,液晶就称为溶致性液晶,如果它是由熔体中的温度作用形成的,则称为热致性液晶。在“向列”状态下,分子沿着一个共同的轴平行排列,呈现一维序列。在“近晶体”状态下,它们也存在于层中,因此具有二维次序。


聚酯高分子的合成技术都是可以透过缩合化学反应,聚合发展而来的。LCP液晶聚酯高分子与一般包括聚酯具有不同所使用的单体是含高比例的坚硬芳香族环。由于LCP很难通过找到一个适当的溶剂,而且熔点甚高,所以我们聚合以及反应的难度也较高。通常都采用兩段式的熔融聚合分析方法;先以溶液发生聚合或熔融聚合的方式能够制成寡聚物,然后根据去除有机溶剂与单体;进而在略低于寡聚物的熔点下加入金属及其盐类触媒,於高真空环境条件下企业进一步聚合成高分子量的芳香族聚酯类LCP液晶聚合物。


液晶高分子的类型企业很多,但在实际工程建设塑料发展中具有重要的是可以通过使用一些常规熔融技术加工生产方式方法进行分析加工的主链热致聚酯。LCP重要的特性是耐热程度,通常是借由热变形控制温度(HDT) 数值来衡量LCP 塑料的耐热性。因LCP 塑料聚合系统选用的单体产品种类以及不同,所制成的LCP材料也会有一个不同的熔点与耐热温度。一般依LCP 塑料的熔融加工环境温度和耐热温度检测性能研究区分,可分为I 型、II型与III 型,加工过程中温度水平高低通常是I 型> II 型> III 型的顺序。这三种数据类型的LCP 聚合物分子利用结构


I 型 lcp分子链特性是高刚性、高线性、高芳香苯比例,而 ii 型 lcp 塑料的分子链特性是刚性和高芳香苯比例,但结构还包括曲轴旋转,iii型lcp材料的分子链由半刚性和柔性脂肪族间组成。按照astm 的标记顺序,i 型耐热性较好,熔点和加工温度较高,加工难度相对较大。与一般工程塑料相比,其拉伸强度和弹性比也高,热变形温度约为260ー355 ° c,ii 型塑料的耐热性仍然较好,加工性能也较好。它可以用在一般的注射制模上。热变形温度一般在200ー250 °c 之间,iii 类材料的热变形温度低,但 iii 类材料的加工性能优良,其低热变形温度可以通过玻璃纤维强化来弥补,一般加载热变形温度在100ー160 °c 之间。


以I类LCP的示例。它们可以通过双酚、羟基苯甲酸(HBA)和对苯二甲酸的聚合制备,但羟基苯甲酸不能单独使用,因为所得聚合物的熔点(TM)较高。即使使用这些共聚单体,得到的比较对位结构也需要相对较高的加工温度。如果通过在位置2和6引入萘单元来进行合成反应,则可生成II型LCP,II型LCP材料的代表性。HNA的功能是破坏对羟基苯甲酰基单元的结构。该技术可以降热变形温度(HDT),减少加工温度,改善流动性能。在进一步的合成变化中,可以添加氨基酚来生产聚酯酰胺。III型LCP可包含脂肪族聚酯单元,从而提高流动性,但减少HDT。

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