CN102702700B

CN102702700B - 高流动低翘曲液晶聚合物组合物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102702700B
Application number: CN 201210195170
Authority: CN
Inventors: 易庆锋; 蔡彤旻; 麦杰鸿; 蒋智强; 姜苏俊; 宁方林; 叶南飚
Original assignee: Kingfa Science and Technology Co Ltd; Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Kingfa Science and Technology Co Ltd; Shanghai Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2032-06-14
Also published as: CN102702700A

Abstract

本发明公开了一种高流动低翘曲液晶聚合物组合物及其制备方法和应用，其包括20～70wt%熔点至少为300℃的热致性液晶聚合物；20～70wt%至少一种填充材料；2～20wt%在300℃，1.2kg条件下熔融指数为3-6g/10min的低熔融指数聚碳酸酯；0～5wt%其它添加剂。其制备方法是先将热致性液晶聚合物和聚碳酸酯预干燥，控制含水量在0.02%以内，将干燥后的热致性液晶聚合物、聚碳酸酯及其它添加剂混匀后从挤出机主喂料口加入挤出机中，然后从料筒后段加入所述填充材料，经熔融挤出、造粒即得。本发明的组合物不仅能满足薄壁成型时对材料超高流动性的要求，而且所得制品翘曲性低、耐磨性好，可以应用在电子电气、汽车、家电、航空航天以及其它工业应用等领域。

Description

高流动低翘曲液晶聚合物组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种液晶聚合物组合物，特别是一种高流动低翘曲液晶聚合物组合物及其制备方法和应用。

背景技术

热致液晶聚合物（TLCP）在液晶态下由于其大分子链是取向的，它有异常规整的纤维状结构，性能特殊，制品强度很高，并不亚于金属和陶瓷。它具有优异的机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性，耐热性以及较低的热膨胀系数，广泛应用于电子电气元器件。

热致性液晶聚合物（TLCP）自身具有非常优异的成型流动性，但是为了满足电子器件平整度的要求，TLCP必须经过改性才能用于电子电气产品，这在一定程度上会对其流动性产生影响。

专利CN 101240106A公开了一种液晶聚合物组合物，这种组合物不仅满足在成型时而且在成型后进行的高温处理中具有较小翘曲，但是没有提到流动性改善问题。专利CN 1277243A公开了一种液晶聚合物组合物，该组合物能得到外观、机械强度和润滑性优异的模塑制品，未提及翘曲改善问题。专利WO 96/06888公开了一种液晶聚合物组合物，通过添加低分子量的聚乙烯作为内润滑剂来改善其流动性及脱模性，也没有提到翘曲性改善的问题。专利CN 101200641A公开了一种液晶聚合物组合物以及由其制备的模塑制品，此发明通过添加具有一定长宽比的滑石粉改善了制品的翘曲性能，但是并未提及是否对组合物的流动性产生影响。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高流动低翘曲液晶聚合物组合物，不仅能满足薄壁成型时对材料超高流动性的要求，而且所得制品翘曲性低、耐磨性好。

本发明的另一目的在于提供上述高流动低翘曲液晶聚合物组合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述高流动低翘曲液晶聚合物组合物在电子电气、汽车、家电、航空航天及其他工业领域中的应用的应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

高流动低翘曲液晶聚合物组合物，其特征在于，按重量百分比，包括如下组分：

（A）20～70wt%熔点至少为300℃的热致性液晶聚合物（TLCP）；

（B）20～70wt%至少一种填充材料；

（C）2～20wt%在300℃，1.2kg条件下熔融指数为3-6 g/10min的低熔融指数聚碳酸酯；

（D）0～5wt%其它添加剂。

本发明所述填充材料包括：

（B1）10～100 wt%具有片状结构填料，选自玻璃鳞片、云母、氮化硼、碳化硅、滑石粉、

石墨中的一种或几种的组合；

（B2）0～90 wt%具有粒状结构填料，选自碳酸钙、玻璃微珠、二硫化钼、硫酸钡中的一种或几种的组合。

优选地，所述填充材料为氮化硼与玻璃微珠的组合物，其中氮化硼粒径为2-10μm，玻璃微珠粒径为5-12μm。

所述其他添加剂为聚四氟乙烯、硅粉、聚乙烯蜡、炭黑中的一种或几种的组合物。

上述的高流动低翘曲液晶聚合物组合物的制备方法，包括如下步骤：

a、先将热致性液晶聚合物和聚碳酸酯预干燥；

b、将干燥后的热致性液晶聚合物、聚碳酸酯及其它添加剂混匀后从挤出机主喂料口加入挤出机中，然后从料筒后段加入所述填充材料，经熔融挤出、造粒即得。

本发明的制备方法是先将热致性液晶聚合物和聚碳酸酯预干燥，控制含水量在0.02%以内，料筒温度控制在300～400℃下进行的。

本发明所述的高流动低翘曲液晶聚合物组合物液晶，通过模塑方法如注塑成型、挤出成型或吹塑成型等方法生产出成型品，优选注塑成型。这些成形品可以应用在电子电气、汽车、家电、航空航天以及其它工业应用等领域，典型部件包括各种类型的连接器，外壳，以及结构部件等。

与现有技术相比，本发明选用低熔融指数的聚碳酸酯树脂，利用PC聚酯树脂与TLCP液晶聚酯良好的相容性，在改善TLCP组合物流动性的同时，力学性能也得到较好保持；但是仅用PC聚酯树脂很难使TLCP组合物达到超高流动性，而选用至少一种填充材料，尤其是氮化硼与玻璃微珠的组合物，不仅能进一步改善TLCP组合物的流动性，而且得到的组合物成型制件时具有低翘曲和耐磨特性。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。

现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明，但不限于这些材料：

液晶聚合物：Xydar SRT-802，一种对羟基苯甲酸/联苯二酚/对苯二甲酸(PHBA/BP/TA)三元共聚酯，熔点为325℃。

聚碳酸酯(PC)：牌号131，熔融指数3.5g/10min，沙伯基础工业。

氮化硼：粒径2-10μm，德国ESK。

玻璃微珠：粒径5-12μm，3M。

其制备方法：先将热致性液晶聚合物和聚碳酸酯预干燥，控制含水量在0.02%以内，将干燥后的热致性液晶聚合物、聚碳酸酯及其它添加剂混匀后从挤出机主喂料口加入挤出机中，然后从料筒后段加入所述填充材料，料筒温度控制在300～400℃，经熔融挤出、造粒即得。

将生产出的组合物材料，在170℃的除湿干燥机中处理7小时，然后在常规注塑成型机中成型以下测试所需试样。

对于力学性能，按照标准测试方法和条件进行测试，如拉伸强度采用ISO 527标注，缺口冲击强度按照ISO 180标准，阻燃性按照UL 94标准（样条厚度为0.75mm）。而对于流动性、翘曲变形以及摩擦系数分别按照以下方法进行测试。

流动性：采用螺旋流动（Spiral Flow）表征，试样横截面尺寸为5×1.0mm，成型温度为330℃，成型速度30mm/s，成型压力35bar。

翘曲变形：注塑成型直径为100mm、厚度为1.5mm的圆板。将圆板放置在水平桌面上，测量圆板表面离桌面之间的距离，选取两个距离最大点（a,b）和两个最小点（c,d）,翘曲变形(w)按如下公式计算：

w（mm）=(a+b)/2-(c+d)/2

摩擦系数：注塑一个外径为25mm,内径为20mm，高15mm的摩擦环，施以6kg/cm²的压力和40m/min的速度在Suzuki型磨损实验仪上测量摩擦系数。

表1实施例及比较例的组分和性能测试结果

从表1的数据可以看出，选择合适的PC、氮化硼与玻璃微珠的组合体系，不仅能大大改善液晶聚合物组合物的流动性，而且能降低所得制件的翘曲变形与摩擦系数，进一步发现要同时实现这几种有益效果，氮化硼与PC二者添加缺一不可。

Claims

1.高流动低翘曲液晶聚合物组合物，其特征在于，按重量百分比，包括如下组分：

（A）20～70wt%熔点至少为300℃的热致性液晶聚合物；

（B）20～70wt%至少一种填充材料；

（D）0～5wt%其它添加剂；

所述填充材料包括（B1）10～100 wt%氮化硼和（B2）0～90 wt%玻璃微珠的组合物，其中氮化硼粒径为2-10μm，玻璃微珠粒径为5-12μm。

2.根据权利要求1所述的高流动低翘曲液晶聚合物组合物，其特征在于，所述其他添加剂为聚四氟乙烯、硅粉、聚乙烯蜡、炭黑中的一种或几种的组合物。

3.权利要求1~2任一项所述的高流动低翘曲液晶聚合物组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、先将热致性液晶聚合物和聚碳酸酯预干燥；

4.根据权利要求3所述的高流动低翘曲液晶聚合物组合物的制备方法，其特征在于，所述料筒温度为300～400℃。

5.权利要求1~2任一项所述的高流动低翘曲液晶聚合物组合物在电子电气、汽车、家电、航空航天领域中的应用。