CN105504703A - 液晶聚酯树脂复合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体公开了一种液晶聚酯树脂复合物及其制备方法。所述液晶聚酯树脂复合物，包括重量份数如下的组分：液晶聚酯树脂50～80；添加剂0.1～1；填料一10～40；填料二0～30。本发明提供的液晶聚酯树脂复合物不仅具有良好机械性能和耐热性能，而且还有低的熔融粘度而拥有良好的加工特性，最重要的是，色泽稳定性良好。因此，可广泛应用于LED反射镜领域。

Description

液晶聚酯树脂复合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，尤其涉及一种液晶聚酯树脂复合物及其制备方法。

背景技术

因为液晶聚酯树脂(英文简称：LCP)具有尺寸稳定性优异，吸湿性极低，机械性能、耐热性能及电气性能高等特点，并且加工工艺简单，因此，非常已经非常广泛的应用于汽车、航天、电器电子等领域，尤其在LED反光镜材料领域中有很好的应用前景。

但是，以往的LCP材料在作为LED反光镜材料的原材料时，由于LED并非在真空环境中，而且LED在工作时会辐射出大量的光线及热量，这些光线和热量会使得LCP材质的反光镜加速氧化而发生色变，使反光镜色泽劣化，最终降低LED灯的质量。

基于上述现有的缺陷，本专利通过优化LCP树脂复合物的配方，以期通过提供一种色泽稳定的LCP树脂复合物来解决上述问题。

发明内容

本发明为解决现有液晶聚酯树脂复合物用于LED反射镜中色泽不稳定的问题，提供一种液晶聚酯树脂复合物及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种液晶聚酯树脂复合物，包括重量份数如下的组分：

以及，一种液晶聚酯树脂复合物的制备方法，至少包括以下步骤：

S01、按如上所述的组分称取液晶聚酯树脂、添加剂、填料一及填料二；

S02、分别将称取的所述液晶聚酯树脂、添加剂、填料一及填料二进行干燥处理；

S03、将S02处理后的液晶聚酯树脂、填料二、填料一及添加剂进行混料处理；

S04、将S03获得的混合物料进行熔融混炼、挤出、拉条、冷却、造粒处理。

本发明上述实施例只采用添加剂、填料一和填料二对液晶聚酯树脂进行改性，即可获得色泽稳定，不易发生光老化及机械性能、耐热性能优异且熔融粘度降低的液晶聚酯树脂复合物。

本发明实施例提供的液晶聚酯树脂复合物的制备方法，生产原料简单、无需添加过多的助剂，采用液晶聚酯树脂及添加剂与两种填料进行混料再熔融挤出的工艺，可使填料均匀的分散于液晶聚酯树脂中，最终得到性能更加优异的复合物。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种液晶聚酯树脂复合物，包括重量份数如下的组分：

其中，

在任何一个实施例中，液晶聚酯树脂指的是全芳香族液晶聚酯树脂。涉及的全芳香族液晶聚酯树脂通过以下方式进行制备：

采用至少两种单体进行缩聚反应，以合成全芳香族液晶聚酯预聚物；然后对获得的全芳香族液晶聚酯预聚物进行固相缩聚，最终获得全芳香族液晶聚酯树脂。

这里涉及的单体包括自由芳香族二醇、芳香族二胺及芳香族羟胺中的至少一种及香族二羧酸。进一步地，单体还包括芳香族羟基羧酸及芳香族氨基羧酸中的至少一种。

在任何一个实施例所有的全芳香族液晶聚酯树脂中，均具有重复单元的特点。

其中，自由芳香族二醇包含的重复单元为：-O-Ar-O-；

芳香族二胺包含的重复单元为：

芳香族羟胺包含的重复单元为：

芳香族二羧酸包含的重复单元为：

芳香族羟基羧酸包含的重复单元为：

芳香族氨基羧酸包含的重复单元为：

以上重复单元中，Ar表示苯撑、联苯撑、萘或两个苯撑由碳或非碳的元素进行键合的芳香族化合物；或者苯撑、联苯撑、萘或两个苯撑由碳或非碳的元素进行键合形成的芳香族化合物中的至少一个氢元素被其他元素取代的芳香族化合物。

上述全芳香族液晶聚酯树脂的制备过程中，可以采用溶液缩聚法，也可以采用本体缩聚法。而为了促进缩聚反应，可以在合成全芳香族液晶聚酯预聚物的过程中使用酰基化剂等物质对原料进行预处理，尤其可以采用乙酰基化剂进行预处理。

上述固相缩聚反应(固态缩聚反应)中，需要给全芳香族液晶聚酯预聚物提供适当的热量，具体供热可通过加热板、热风、高温流体等方法，而为了除去固态缩聚反应的副产物，可利用惰性气体吹扫或利用真空清除。

在任一实施例中，添加剂为亚磷酸酯类，烷基酚类，羟基苄化合物类，膦酸酯类及胺类抗氧化剂中的一种或几种的复合物。这类型添加剂可提高聚合物颜色稳定性。

在任一的实施例中，填料一为玻璃纤维、晶须、聚四氟乙烯中的至少一种。填料一的添加可以增强复合物的机械性能。

在任一的实施例中，填料二为硅灰石、滑石粉、二氧化钛、碳酸钙、粘土、硫酸钡、二氧化硅中的至少一种。填料二的添加增强复合物的耐热性。

本发明上述实施例提供的液晶聚酯树脂复合物为全芳香族液晶聚酯树脂，不仅具有良好机械性能和耐热性能，而且还有低的熔融粘度，并拥有良好的加工特性，最重要的是色泽稳定性良好。

相应地，本发明在上述实施例的基础上，进一步提供了本发明实施例液晶聚酯树脂复合物的制备方法。在一实施例中，所述液晶聚酯树脂复合物的制备方法至少包括以下步骤：

S01、按如上所述的组分比例称取液晶聚酯树脂、添加剂、填料一及填料二；

S02、分别将称取的所述液晶聚酯树脂、添加剂、填料一及填料二进行干燥处理；

S03、将S02处理后的液晶聚酯树脂、填料二、填料一及添加剂进行混料处理；

S04、将S03获得的混合物料进行熔融混炼、挤出、拉条、冷却、造粒处理。

其中，步骤S02中，干燥处理的温度为130℃～160℃，处理时间为4～6h。干燥处理的目的主要是使得原料充分干燥，避免在搅拌过程中，由于潮湿而无法充分混匀。

步骤S03中，液晶聚酯树脂、添加剂、填料一及填料二先进行混合的目的是使填料在复合物中分散更加均匀，以提高复合物性能，可以选用自动混合机进行混合。当然，不局限于自动混合机。

步骤S04中，优选双螺杆挤出机进行熔融混炼。在300RPM-600RPM的螺杆转速下熔合，螺筒温度为320℃～370℃，控制真空度在0.5MPa～0.8MPa。

本发明上述实施例提供的液晶聚酯树脂复合物的制备方法，生产原料简单、无需添加过多的助剂，采用液晶聚酯树脂、添加剂与两种填料先进行混合处理再进行熔融挤出的工艺，可使填料均匀的分散于树脂中，得到性能更加优异的复合物。

无论是上述提供的液晶聚酯树脂复合物还是有上述制备方法制备的液晶聚酯树脂复合物，均可以应用于LED反射镜领域中。当然，应用于LED反射镜只是本发明实施例提供的液晶聚酯树脂复合物的一个应用领域，由于本发明实施例提供的液晶聚酯树脂复合物除了具有稳定的色泽特性外，还具有优异的机械性能和耐热性能，并且还具有熔融粘度低等优点，所以，其应用领域不仅限于LED反射镜。

为了更好的说明本发明实施例提供的液晶聚酯树脂复合物及其制备方法，下面通过实施例进行举例说明。

实施例1

一种液晶聚酯树脂复合物，包括重量份数如下的组分：

实施例1提供的液晶聚酯树脂复合物的制备方法如下：

步骤S01、并将全芳香族液晶聚酯树脂(由江苏沃特特种材料制造有限公司提供)64份、ADKSTABPEP36A(由日本Adeka株式会社提供)1份、玻璃纤维10份、滑石粉25份置于130℃温度下干燥4小时；

步骤S02、将干燥后的全芳香族液晶聚酯树脂、玻璃纤维、滑石粉与ADKSTABPEP36A投入自动混合机混合均匀，获得混合物料；

步骤S03、将步骤S02得到的混合物投入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后经过挤出，拉条，冷却，造粒，得到液晶聚酯树脂复合物。

实施例2

一种液晶聚酯树脂复合物，包括重量份数如下的组分：

实施例2提供的液晶聚酯树脂复合物的制备方法如下：

步骤S01、将全芳香族液晶聚酯树脂(由江苏沃特特种材料制造有限公司提供)64.5份、称取ADKSTABPEP36A(由日本Adeka株式会社提供)0.5份、玻璃纤维10份、滑石粉25份置于130℃温度下干燥4小时；

步骤S02、将干燥后的全芳香族液晶聚酯树脂、滑石粉、玻璃纤维和ADKSTABPEP36A投入自动混合机混合均匀，获得混合物料；

步骤S03、将步骤S02得到的混合物投入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后经过挤出，拉条，冷却，造粒，得到液晶聚酯树脂复合物。

实施例3

一种液晶聚酯树脂复合物，包括重量份数如下的组分：

实施例3提供的液晶聚酯树脂复合物的制备方法如下：

步骤S01、将全芳香族液晶聚酯树脂(由江苏沃特特种材料制造有限公司提供)64.9份、ADKSTABPEP36A(由日本Adeka株式会社提供)0.1份、玻璃纤维10份、滑石粉25份置于130℃温度下干燥4小时；

步骤S02、将干燥后的全芳香族液晶聚酯树脂、滑石粉、玻璃纤维和ADKSTABPEP36A投入自动混合机混合均匀，获得混合物料；

步骤S03、将步骤S02得到的混合物投入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后经过挤出，拉条，冷却，造粒，得到液晶聚酯树脂复合物。

对比例1

一种液晶聚酯树脂复合物，包括重量份数如下的组分：

全芳香族液晶聚酯树脂65；

玻璃纤维10；

滑石粉25。

对比例1提供的液晶聚酯树脂复合物的制备方法如下：

步骤S01、将全芳香族液晶聚酯树脂(由江苏沃特特种材料制造有限公司提供)65份、玻璃纤维10份，滑石粉25份置于130℃温度下干燥4小时；

步骤S02、将干燥后的全芳香族液晶聚酯树脂、玻璃纤维和滑石粉投入自动混合机混合均匀，获得混合物料；

步骤S03、将步骤S02得到的混合物投入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后经过挤出，拉条，冷却，造粒，得到液晶聚酯树脂复合物。

为了验证本发明实施例1～3及对比例1制备的复合物性能，将上述实施例1-3和对比例1分别获得的复合物作为注塑原料，使用注塑成型机注塑成型，然后通过以下方法测试和评价实施例与对比例中复合物的性能：

(1)拉伸强度

本发明实施例涉及的拉伸强度按ASTMD-638测试。

(2)热变形温度

本发明实施例涉及的热变形温度按ASTMD-648测试。

(3)色泽稳定性

本发明实施例涉及的色泽稳定性使用分光测色仪分别测试实施例1～3和对比例1所得的树脂复合物于紫外线加速老化试验箱中于80℃紫外暴露7天前后的亮度L值，色度a，b值，并计算暴露出前后差值ΔL，Δa，Δb，差值越趋近于0，树脂复合物的颜色稳定性越好。

(4)熔融粘度

本发明实施例涉及的熔融粘度使用毛细管流变仪(RH2000)在330℃及1000/s的条件下测定。

上述测试结果统计于表1中。

表1实施例及对比例中复合物性能测试结果

性能指标	对比例1	实施例1	实施例2	实施例3
					拉伸强度(MPa)	116	114	116	118
热变形温度(℃)	270	272	270	2715 -->
					熔融粘度(Pa·s)	111	111	109	112
ΔL	-10	-2	-4	-7
					Δa	+0.3	0	0	+0.1
Δb	+3.1	+0.6	+0.8	+1.9

从上表1可知，实施例1-3制备的液晶聚酯树脂复合物色泽稳定性比对比例1中制备的树脂复合物明显提高。与此同时，实施例1-3的液晶聚酯树脂复合物保持了良好的热变形温度，低的熔融粘度而加工性能良好。由此，依据本发明实施例制备的LCP树脂复合物可用于LED反射镜领域。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液晶聚酯树脂复合物，包括重量份数如下的组分：

2.如权利要求1所述的液晶聚酯树脂复合物，其特征在于：所述液晶聚酯树脂为全芳香族液晶聚酯树脂。

3.如权利要求2所述的液晶聚酯树脂复合物，其特征在于：所述全芳香族液晶聚酯树脂按如下所述步骤制备：

A、采用至少两种单体进行缩聚合成全芳香族液晶聚酯预聚物；

B、将所述全芳香族液晶聚酯预聚物进行固态缩聚反应；

其中，所述单体为自由芳香族二醇、芳香族二胺及芳香族羟胺中的至少一种及芳香族二羧酸。

4.如权利要求3所述的液晶聚酯树脂复合物，其特征在于：所述单体还包括芳香族羟基羧酸及芳香族氨基羧酸中的至少一种。

5.如权利要求2-4任一所述的液晶聚酯树脂复合物，其特征在于：所述自由芳香族二醇、芳香族二胺、芳香族羟胺、芳香族二羧酸、芳香族羟基羧酸及芳香族氨基羧酸分别包含如下的重复单元：

其中，Ar为苯撑、联苯撑、萘或两个苯撑由碳或非碳的元素进行键合的芳香族化合物；或者苯撑、联苯撑、萘或两个苯撑由碳或非碳的元素进行键合的芳香族化合物中至少一个的氢元素被其他元素所取代形成的芳香族化合物。

6.如权利要求1所述的液晶聚酯树脂复合物，其特征在于：所述添加剂为亚磷酸酯类、烷基酚类、羟基苄化合物类、膦酸酯类及胺类抗氧化剂中的一种或几种的复合物。

7.如权利要求1-2任一所述的液晶聚酯树脂复合物，其特征在于：所述填料一为玻璃纤维、晶须、聚四氟乙烯中的至少一种；和/或所述填料二为硅灰石、滑石粉、二氧化钛、碳酸钙、粘土、硫酸钡、二氧化硅中的至少一种。

8.一种液晶聚酯树脂复合物的制备方法，至少包括以下步骤：

S01、按如权利要求1-7任一所述的组分称取液晶聚酯树脂、添加剂、填料一及填料二；

S02、分别将称取的所述液晶聚酯树脂、添加剂、填料一及填料二进行干燥处理；

S03、将S02处理后的液晶聚酯树脂、填料一、填料二与添加剂进行混料处理；

S04、将S03获得的混合物料进行熔融混炼、挤出、拉条、冷却、造粒处理。

9.如权利要求8所述的液晶聚酯树脂复合物的制备方法，其特征在于：所述干燥处理的温度为130℃～160℃，处理时间为4～6h。

10.如权利要求8所述的液晶聚酯树脂复合物的制备方法，其特征在于：所述熔融混炼的设备为双螺杆挤出机。