CN106380790A - 一种液晶聚酯模塑组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液晶聚酯模塑组合物及其应用,包括组份:液晶聚酯30‑100份;其他热塑性聚合物0‑30份;增强填料0‑70份;基于液晶聚酯模塑组合物的总重量,氟元素的重量含量为50‑2000ppm,镁元素的重量含量为0.1‑500ppm。本发明将液晶聚酯模塑组合物中氟元素的含量控制在50‑2000ppm范围内,镁元素的含量控制在0.1‑500ppm,能有效提高液晶聚酯自成纤维能力,且氟元素的诱导自成纤维排列具有方向无序特性,两种元素的协效组合使液晶聚酯模塑组合物具有优良的高刚性能的同时,能明显降低其纵横向热膨胀性的差异,由此液晶聚酯模塑组合物作为排风叶片装置材料,制备的制件具有薄壁,质轻的优点,能显著提高排风叶片装置的使用稳定性,在恶劣环境中使用寿命增加,不易磨损老化变形,噪音小等特点。
Description
技术领域
本发明涉及特种工程塑料领域,具体涉及一种液晶聚酯模塑组合物及其应用。
背景技术
热致性液晶聚酯(TLCP)作为一种高性能特种工程塑料,具有优良的机械性能,良好的热加工流动性,耐蠕变和高尺寸稳定性,耐高低温性能,耐化学腐蚀,耐老化性,自增强自阻燃及电绝缘性能,目前在电子电器零部件等领域应用广泛,特别可作为一些使用环境要求较高的排风叶片装置制件领域,如在高温,灰尘重,空气潮湿等较为恶劣环境下运行的电脑,电视,空调,通讯产品、光电产品、消费电子产品、汽车电子设备、交换器,医疗设备,加热器,冷气机、变频器、柜员机、汽车冷柜、焊接机、电磁炉、音响设备、环保设备、制冷设备等工作会产生大量的热的设备。
目前,市场上排风叶片装置一般采用的是聚丙烯,苯乙烯-丙烯腈共聚物,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,尼龙以及聚对苯二甲酸丁二醇酯等材料,但热塑性聚丙烯,苯乙烯-丙烯腈,在力学性能,耐热性能,防翘曲变形等性能要求上差强人意,而尼龙又由于吸水率高导致尺寸稳定性差,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,聚对苯二甲酸丁二醇酯的耐高温性能较差,因此上述材料已经不能胜任特种环境的排风叶片装置的要求。
具有高流动性,超高强度和高刚性,优异的耐疲劳,抗蠕变性能,耐高低温性能,防翘曲变形性,耐老化等优点的液晶聚酯模塑组合物是最佳选择,其拉伸强度一般超过100MPa,弯曲强度大于100MPa,弯曲模量超过10000MPa,尺寸翘曲变形低于0.02%,耐高温可超过180℃,耐低温可至零下30℃,自阻燃性能为FV0级,制备的排风装置叶片可精确控制在0.1mm厚,确保了叶片在不同温度下高速旋转过程中的稳定性及其质轻节能的优良性能。专利CN204299902U,CN204125918U中提到了液晶高分子作为风扇的应用材料具有薄壁质轻的优势,但作为新型实用专利并未对其性能缺点进行优化。由于液晶聚酯具有各向异性特性,在加工流动方向具有单取向的特点,因此在流动方向和垂直流动方向具有完全不一样的性能,特别是制件的热膨胀性在纵横向具有较大区别,从而导致在高温条件下使用过程中,由于热膨胀系数的差异导致的叶片在长期使用过程中,叶片的形状发生改变,影响排风效果和使用稳定性等,虽然此变形量相对于其他材料而言极其微小,但对精密排风叶片制件的使用稳定性仍然会造成影响。
本发明人经过大量实验惊讶地发现,在液晶聚酯模塑组合物中,通过添加适量的含氟化合物或含氟聚合物以及含镁化合物,将液晶聚酯模塑组合物中氟元素的含量控制在50-2000ppm范围内并将镁元素的含量控制在0.1-500ppm,可以使制得的液晶聚酯模塑组合物具有优良的高刚性能的同时,能明显降低其纵向和横向热膨胀系数的差异,极大的提高了由其制备得到的高温排风叶片装置的使用稳定性。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足,本发明的目的在于提供一种具有优良的高刚性能,且能明显降低纵向和横向热膨胀系数的差异的液晶聚酯模塑组合物,特别适用于排风叶片装置用。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种液晶聚酯模塑组合物,按重量份计,包括以下组份:
液晶聚酯 30-100份
其他热塑性聚合物 0-30份
增强填料 0-70份
其中,基于液晶聚酯模塑组合物的总重量,氟元素的重量含量为50ppm-2000ppm,镁元素的重量含量为0.1ppm-500ppm。
其中,所述氟元素的重量含量采用ICP方法测定,具体方法为:ICP测试采用德国SPECTRO CIROS CC型原子发射光谱仪测试,以不同浓度的卤素标准液测试标准曲线,以碳酸钠与碳酸氢钠的水溶液作为淋洗液,经ICP检测器测试后计算得到氟元素含量;样品的前处理采用氧弹燃烧法,即准确称取0.1-1.0g样品放入石英坩埚或镍坩埚内,称取20ml吸收液沿氧弹内壁加入,盖上氧弹盖并旋转放在支架上;将装好样品的氧弹放置在充氧器下充氧直至充氧器上面的压力表稳定在1.5Mpa,用氧弹专用的放气帽放气;如此重复充氧放气三次以上,将氧弹中的空气彻底置换后再冲上氧气;将氧弹放到点火装置中,加水至刚好淹没氧弹盖,检查是否漏气后盖上点火装置点火;点火完毕后待充分冷却后拿出,将氧弹轻轻摇晃数次使燃烧产生的气体充分吸收后静置并放掉氧气;打开氧弹,用超纯水冲洗支架坩埚和氧弹内壁,用50ml或100ml的塑料容量瓶进行定容,用0.22μm的尼龙过滤膜过滤后上机测试。
所述镁元素的重量含量的测试方法为:将液晶聚酯组合物在120℃干燥4小时,取1g待处理样品,加入硝酸和双氧水,加热2小时,期间不断加入硝酸和双氧水;样品的消解完成后,取消解后的试样,采用Agilent公司型号为720ES的全自动电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析样品中镁元素的重量含量。本发明在研究过程中发现,在液晶聚酯模塑组合物加入适量的含氟化合物或含氟聚合物以及含镁化合物,将液晶聚酯模塑组合物中氟元素的含量控制在50-2000ppm范围内并将镁元素的含量控制在0.1-500ppm,在带来高刚性能的同时,能够有效提高液晶树脂的自成纤维能力,与不含氟元素和镁元素的液晶聚酯模塑组合物相比,液晶树脂自成纤维明显增多,这可能是由于氟原子的强电负性,与分子链中酯基的结合能力较大,诱导了棒状液晶分子链的有序排列,有利于液晶聚酯的取向排列成纤维而至,并且这种取向排列成的纤维具有排列无序特性,沿垂直和剪切流动方向的自成纤维能力均增大,在带来高刚性能的同时,有效解决了由于液晶聚酯单取向特性导致的制件纵横向热膨胀差异较大的问题。由于排列无序的自成纤维的增多,因此在液晶聚酯中添加适量的氟元素和镁元素,两种元素的协效组合带来了优良的高刚性能的同时,降低了纵横向热膨胀性的差异,特别适用于制备薄壁,质轻的叶片和面状结构制件。
所述氟元素来源于含氟化合物或含氟聚合物中的一种或几种;所述含氟化合物为四氟乙烯与乙烯的共聚物、四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚的共聚物或四氟乙烯与六氟丙烯共聚物中的一种或几种;所述含氟聚合物为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟化乙丙烯、聚四氟乙烯-乙烯共聚物、全氟烷氧基树脂、乙烯三氟氯乙烯、聚氟乙烯、聚三氟氯乙烯的一种或几种。
所述镁元素来源于含镁化合物,所述含镁化合物选自氧化镁、氟化镁、氯化镁、碘化镁、氮化镁、氢氧化镁、硝酸镁、醋酸镁、硫酸镁、磷酸镁、碳酸镁、碳酸氢镁、硅酸镁、甲醇镁、乙醇镁、叔丁醇镁、钼酸镁、柠檬酸镁、草酸镁、乳酸镁、三硅酸镁、焦磷酸镁、硬脂酸镁、高氯酸镁、镁卟啉、四硼酸镁、硼氢化镁、丙烯酸镁、氯化钾镁、双(环戊二烯)镁、双(乙基环戊二烯)镁、双(正丙基环戊二烯基)镁、双(五甲基环戊二烯)镁、2-乙基己酸镁、2-乙基丁酸镁、乙酰丙酮镁、双(二异丙氨基)镁、肌醇六磷酸钙镁、丙戊酸镁、二丁基镁、甲基碘化镁、氯化苯基镁、甘油磷酸镁、2-乙基丁酸镁、L-谷氨酸盐镁氢溴酸、3-噻吩基碘化镁、双(二异丙胺基)镁、双(三氟甲基磺酰)亚胺镁、间四苯基卟吩镁单水合物、双(2,4-戊二酸)镁、双(五甲基环戊二烯)镁、双(2,2,6,6,-四甲基-3,5-庚二酮酸)镁、溴化苯基镁、异丙基氯化镁、3,5-双(三氟甲基)苯基溴化镁、3-联苯溴化镁、4-氟苄基氯化镁、乙醚溴化镁、2,3-二甲基苯基溴化镁、2-甲基-1-萘基溴化镁、3,4,5-三甲氧基苯基溴化镁或3,5-二甲基-4-甲氧基苯基溴化镁中的一种或几种。
所述的含氟化合物或含氟聚合物和含镁化合物的添加量以液晶聚酯模塑组合物中的氟元素含量在50ppm-2000ppm范围内,镁元素的含量控制在0.1-500ppm为宜,当氟元素含量低于50ppm,镁元素含量低于0.1ppm时,制件的自成无序纤维能力降低,制件纵横向热膨胀系数差异变大且刚性降低;当氟元素含量高于2000ppm,镁元素含量高于500ppm时,液晶聚酯模塑组合物加工流动性能降低。优选的,基于液晶聚酯模塑组合物的总重量,氟元素的重量含量为300ppm-1500ppm,优选为500ppm-1000ppm,镁元素的重量含量为0.5ppm-300ppm,优选为1ppm-100ppm。
本发明所述的液晶聚酯为热致性液晶聚酯,在熔融状态下表现出熔体各向异性的聚合物。所述的热致性液晶聚酯为全芳香型液晶聚酯或半芳香型液晶聚酯,优选为全芳香型液晶聚酯。
所述的液晶聚酯根据液晶基元所在位置,可选择液晶基元位于分子主链中的主链型液晶聚酯,液晶基元以侧基或侧链形式连接于主链上的侧链型液晶聚酯和主链和侧链上都有液晶基元的液晶聚酯。
所述的液晶聚酯包括液晶聚酯、液晶聚碳酸酯、液晶聚氨酯、液晶聚酯酰胺、液晶聚酯酰亚胺;
所述的液晶聚酯根据热变形温度高低,可选择热变形温度高于300℃的I型树脂,热变形温度在240-280℃之间的Ⅱ型液晶树脂和热变形温度不高于210℃的Ⅲ型液晶树脂。
所述的液晶聚酯是由对羟基苯甲酸,6-羟基-2-萘甲酸,联苯二酚,对苯二酚,对苯二甲酸,间苯二甲酸,萘二甲酸的任意两种以上单体组合聚合而成。
所述的液晶聚酯的熔点是150-400℃,优选为260-380℃;所述熔点的测试方法为:通过采用NETZSCH公司制DSC 200 F3测得,从室温起以20℃/min的升温速率条件下升温到熔点+30℃的最高温度,在此温度下停留3min后再以20℃/min的速率降温至室温,测试样品在室温下停留3min后再次以20℃/min的升温速率升温到熔点+30℃的最高温度,得到聚合物的第二次熔融曲线,选取熔融峰值即为熔点。
所述的其他热塑性聚合物为能以液晶聚酯为基体材料的,可与基体材料共熔融挤出的,具有改善液晶聚酯模塑组合物综合性能的聚合物,可选择为通用塑料如聚丙烯,聚乙烯,聚氯乙烯,苯乙烯,苯乙烯-丙烯腈共聚物等;工程塑料如聚碳酸酯,聚氨酯,聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚苯硫醚等,特种工程塑料如聚醚砜,聚甲醛,聚酰胺,聚醚醚酮等。
所述增强填料的形状为纤维状,平均长度为0.01~20mm,优选为0.1mm~6mm;长径比为5:1~2000:1,优选为30:1~600:1;所述增强填料的含量为10-50份,更优选为15-40份;所述增强填料为无机增强填料或有机增强填料,所述无机增强填料包括但不仅限于玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、钛酸钾纤维、金属包层的玻璃纤维、陶瓷纤维、硅灰石纤维、玄武岩纤维、金属碳化物纤维、金属固化纤维、失眠纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、石棉纤维或硼纤维的一种或几种,优选为玻璃纤维;所述有机填料包括但不仅限于液晶聚酯纤维和/或碳纤维。
所述增强填料的形状为非纤维状,其平均粒径为0.001μm-50μm,包括但不仅限于钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硼酸铝晶须、滑石粉、炭黑、石膏、石棉、沸石、绢云母、高岭土、蒙脱土、粘土、锂蒙脱土、合成云母、硅铝酸盐、二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化铁、碳酸钙、白云石、硫酸铝、硫酸钡、碳酸钙、云母、石英粉、氢氧化钙、氢氧化铝、玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼或碳化硅的一种或几种。
本发明的实施方式的液晶聚酯模塑组合物中,在不损坏本发明的效果的范围内,所述液晶聚酯模塑组合物还包括0-10重量份其它助剂,所述其它助剂选自抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、相容剂、脱模剂、着色剂、增塑剂、抗静电剂中的一种或几种。
所述的抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂等;
所述的热稳定包括脂肪酸类热稳定剂、盐基类热稳定剂、有机锡类热稳定剂等;
所述的紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和其他类等;
所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐,聚乙烯接枝马来酸酐,乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐,硅烷偶联剂中的一种或几种;
所述的润滑剂为硬脂酸钙,硬脂酸锌,硅油以及其他具有润滑效果的含硅化合物中的一种或几种;
所述的脱模剂包括硬脂酸金属盐类,硬脂酸烷基酯类,硬脂酸季戊四醇酯类,石蜡,褐煤蜡等等;
所述的着色剂包括各种颜料,染料;
所述的增塑剂包括邻苯二甲酸酯;
所述的抗静电剂包括烷基硫酸盐型阴离子系抗静电剂、季铵盐型阳离子系抗静电剂、聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯等非离子系抗静电剂、甜菜碱系两性抗静电剂等。
作为在本发明的实施方式的液晶聚酯模塑组合物中配合填充材料、添加剂等的方法,没有特定的限定,可以使用干式掺混、溶液混合法、液晶性聚酯的聚合是添加、熔融混炼等,其中优选为熔融混炼。如捏合机。单轴或双轴挤出机、胶辊机等,其中优选使用双轴挤出机。熔融混炼的温度为液晶聚酯的熔点以上,熔点+50℃以下。
作为混炼方法,可以使用从后装进料机一并投入液晶聚酯、增强剂、添加剂来进行混炼的方法;也可以从后装进料机投入液晶聚酯和其他添加剂,从侧进料机添加填充助剂进行混炼的方法,亦可以制备高浓度包含液晶性聚合物和其他添加剂的液晶性聚合物组合物母粒,接着将母粒与液晶聚酯,填充助剂进行混炼以成为规定的浓度的方法等的任一种方法。
作为本发明优选的一种实施方式,本发明所述的液晶聚酯模塑组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将液晶聚酯及其他热塑性树脂分别在100-150℃的温度干燥4-6h;
(2)利用高速混合机将需要添加的其它助剂混合均匀后,80℃干燥4-6h;
(3)将(1)和(2)干燥后的材料与含氟化合物或含氟聚合物和含镁化合物利用高速混合机混合均匀后投入到双螺杆挤出机的主喂料口,将增强填料从挤出机的侧喂料口加入,经熔融挤出、造粒,即得。
本发明的实施方式的液晶聚酯模塑组合物通过进行注射成型,注射压缩成型、压缩成型、挤出成型、吹塑成型、压制成型纺丝等公知的熔融成型品。这里所述的成型品,可以为注射成型品、挤出成型品、压制成型品、片、管、未拉伸薄膜、单轴拉伸薄膜、双轴拉伸薄膜等各种膜制品、未拉伸丝、超拉伸丝等各种纤维丝等。在注射成型的情况下,可显著获得本发明的效果,因此优选。
本发明所获得的液晶性聚合物模塑组合物形成的成型品可以有如下应用,以各种叶片,齿轮、各种壳体、连接器、插座、电阻器、继电器壳体、继电器底座、继电器用绕线轴、线圈轴、电容器、可变电容器壳体、变压器、插头、印刷布线板、小型电动机、磁头底座、功率模块、外壳、半导体、液晶显示器部件、计算机相关部件等为代表的电气电子部件、电视部件、熨斗、电吹风、电饭煲部件、微波炉部件、音响部件、音频、激光盘、光盘等语音设备部件、照明部件、电冰箱部件、空调部件、打字机部件、文字处理机部件等为代表的家庭、企业电气制品部件、办公室计算机相关部件、电话机相关部件、传真机相关部件、复印机相关部件、电动机部件、以点火器、打字机等为代表的机械相关部件、以显微镜、双筒望远镜、照相机、钟表等为代表的光学设备、精密机械相关部件;排气气阀等各种阀、燃料关联、排气系、吸气系的各种管、进气口喷嘴通气管、进气歧管、燃料泵、发动机冷却水接头、汽化器主体、汽化器隔离物、排气气体传感器、空调用电动机绝缘体、电动窗等车载用电动机绝缘体、取暖器暖风流量控制阀、散热器电动机用刷握、水泵叶轮、涡轮叶片、窗户洗涤器喷嘴、空调面板开关基板、燃料关联电磁阀用线圈、保险丝用连接器、喇叭端子、电装部件绝缘板、步进电动机转子、灯圈、灯座、灯光反射器、灯壳、制动活塞、螺线管线轴、发动机滤油器、点火装置壳体等汽车、车辆相关部件等,在印刷布线板,小型薄壁电子器件等电子电气设备排风装置的叶片中有特别应用,特别是具有加热、通风和排气用的叶片制件领域,如在电子电器的风扇中的应用。
本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:
本发明在液晶聚酯模塑组合物中,通过添加适量的含氟化合物或含氟聚合物和含镁化合物,将液晶聚酯模塑组合物中氟元素的含量控制在50ppm-2000ppm范围内并将镁元素的含量控制在0.1-500ppm,能有效提高液晶聚酯自成纤维能力,且氟元素诱导自成纤维排列具有方向无序特性,解决了由于纤维的单取向导致的制件纵横向热膨胀差异大的问题,镁元素和氟元素两种元素的协效组合使制得的液晶聚酯模塑组合物具有优良的高刚性能的同时,能明显降低其纵横向热膨胀性的差异,由此液晶聚酯模塑组合物作为排风叶片装置材料,制备的制件具有薄壁,质轻的优点,能显著提高排风装置的使用稳定性,在恶劣环境中使用寿命增加,不易磨损老化变形,噪音小等特点。
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。
本发明中使用的原料如下:全部为市售原料。
液晶聚酯(LCP1),全芳香型液晶聚酯,熔点为350℃;
液晶聚酯(LCP2),全芳香型液晶聚酯,熔点为385℃;
增强填料:玻璃纤维,牌号CS03JAPX-1,平均纤维直径10微米,长径比300,平均纤维长度3000微米;
润滑剂:硬脂酸钙;
相容剂:聚乙烯接枝马来酸酐(mPE),
含氟化合物或含氟聚合物:
聚四氟乙烯(PTFE);
四氟乙烯与乙烯的共聚物(ETFE);
含镁化合物:
氯化镁;
甲基碘化镁;
其他热塑性聚合物:
聚碳酸酯(PC);
聚苯硫醚(PPS)。
各性能的测试标准或方法:
(1)力学性能测试:按照标准测试方法和条件进行测试,如拉伸强度采用ISO 527标准,缺口冲击强度按照ISO 180测试,弯曲模量按照ISO 178测试;
(2纵横向热膨胀系数测试:采用一端进浇注塑的表面平滑2mm色板,分别沿流动方向和垂直流动裁取24*6*2mm矩形样条,在2℃/min的升温速率条件下,通过TMA测试-50℃-200℃的热膨胀系数,并将沿进浇方向的膨胀系数定义为纵向热膨胀系数,将垂直进浇方向的膨胀系数定义为横向热膨胀系数;
(3)氟元素的重量含量采用ICP方法测定:采用德国SPECTRO CIROS CC型原子发射光谱仪测试;以不同浓度的卤素标准液测试标准曲线,以碳酸钠与碳酸氢钠的水溶液作为淋洗液,经ICP检测器测试后计算得到F元素含量。其样品制备方法如下:样品的前处理采用氧弹燃烧法,即准确称取0.1-1.0g样品放入石英坩埚或镍坩埚内,称取20ml吸收液沿氧弹内壁加入,盖上氧弹盖并旋转放在支架上;将装好样品的氧弹放置在充氧器下充氧直至充氧器上面的压力表稳定在1.5Mpa,用氧弹专用的放气帽放气。如此重复充氧放气三次以上,将氧弹中的空气彻底置换后再冲上氧气;将氧弹放到点火装置中,加水至刚好淹没氧弹盖,检查是否漏气后盖上点火装置点火;点火完毕后待充分冷却后拿出,将氧弹轻轻摇晃数次使燃烧产生的气体充分吸收后静置并放掉氧气。打开氧弹,用超纯水冲洗支架坩埚和氧弹内壁,用50ml或100ml的塑料容量瓶进行定容用0.22μm的尼龙过滤膜过滤后上机测试。
(4)镁元素的重量含量的测试方法为:将液晶聚酯组合物在120℃干燥4小时,取1g待处理样品,加入硝酸和双氧水,加热2小时,期间不断加入硝酸和双氧水;样品的消解完成后,取消解后的试样,采用Agilent公司型号为720ES的全自动电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析样品中镁元素的重量含量。
实施例1-21及对比例1-2:液晶聚酯模塑组合物的制备
(1)将液晶聚酯及其他热塑性树脂分别在100-150℃的温度干燥4-6h;
(2)利用高速混合机将需要添加的其它助剂混合均匀后,80℃干燥4-6h;
(3)将(1)和(2)干燥后的材料与含氟化合物或含氟聚合物、含镁化合物按表1所示比例利用高速混合机混合均匀后投入到双螺杆挤出机的主喂料口,将增强填料从挤出机的侧喂料口加入,经熔融挤出、造粒,即得。对液晶聚酯模塑组合物进行性能测试,数据见表1。
其中,液晶聚酯模塑组合物中的氟元素、镁元素的重量含量是在液晶聚酯模塑组合物的制备过程中通过含氟化合物或含氟聚合物、含镁化合物的实际添加量来进行调整并测得的。
表1 实施例1-21及对比例1-2的具体配比(重量份)及其测试性能结果
续表1:
从表1的实施例和对比例的比较可以看出:通过在液晶聚酯模塑组合物中添加含氟化合物或含氟聚合物和含镁化合物,将液晶聚酯模塑组合物中氟元素的含量控制在50-2000ppm范围内并将镁元素的含量控制在0.1-500ppm,可以使制得的液晶聚酯模塑组合物具有优良的力学性能,同时其较低的线性热膨胀系数得到了进一步的改善,纵向和横向热膨胀系数也明显降低,纵向和横向热膨胀系数的差异也降低明显,极好的解决了高温排风叶片装置的使用稳定性的问题,对比例1中,液晶聚酯模塑组合物中氟元素的含量低于50ppm,镁元素的含量低于0.1ppm,实施例2中,液晶聚酯模塑组合物中氟元素的含量高于2000ppm,镁元素的含量高于500ppm时,纵向和横向热膨胀系数的差异较为明显,应用于高温排风叶片装置时的使用稳定性差。
Claims (13)
1.一种液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,按重量份计,包括以下组份:
液晶聚酯 30-100份
其他热塑性聚合物 0-30份
增强填料 0-70份。
2.根据权利要求1所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,基于液晶聚酯模塑组合物的总重量,氟元素的重量含量为50ppm-2000ppm,镁元素的重量含量为0.1ppm-500ppm。
3.根据权利要求2所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,所述氟元素的重量含量采用ICP方法测定,具体方法为:ICP测试采用德国SPECTRO CIROS CC型原子发射光谱仪测试,以不同浓度的卤素标准液测试标准曲线,以碳酸钠与碳酸氢钠的水溶液作为淋洗液,经ICP检测器测试后计算得到氟元素含量;样品的前处理采用氧弹燃烧法,即准确称取0.1-1.0g样品放入石英坩埚或镍坩埚内,称取20ml吸收液沿氧弹内壁加入,盖上氧弹盖并旋转放在支架上;将装好样品的氧弹放置在充氧器下充氧直至充氧器上面的压力表稳定在1.5Mpa,用氧弹专用的放气帽放气;如此重复充氧放气三次以上,将氧弹中的空气彻底置换后再冲上氧气;将氧弹放到点火装置中,加水至刚好淹没氧弹盖,检查是否漏气后盖上点火装置点火;点火完毕后待充分冷却后拿出,将氧弹轻轻摇晃数次使燃烧产生的气体充分吸收后静置并放掉氧气;打开氧弹,用超纯水冲洗支架坩埚和氧弹内壁,用50ml或100ml的塑料容量瓶进行定容,用0.22μm的尼龙过滤膜过滤后上机测试;
所述镁元素的重量含量的测试方法为:将液晶聚酯组合物在120℃干燥4小时, 取1g待处理样品,加入硝酸和双氧水,加热2小时,期间不断加入硝酸和双氧水;样品的消解完成后,取消解后的试样,采用Agilent公司型号为720ES的全自动电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析样品中镁元素的重量含量。
4.根据权利要求2所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,基于液晶聚酯模塑组合物的总重量,氟元素的重量含量为300ppm-1500ppm,优选为500 ppm-1000ppm,镁元素的重量含量为0.5ppm-300ppm,优选为1ppm-100ppm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,所述的液晶聚酯为热致性液晶聚酯,所述的热致性液晶聚酯为全芳香型液晶聚酯或半芳香型液晶聚酯,优选为全芳香型液晶聚酯。
6.根据权利要求5所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,所述的液晶聚酯的熔点是150-400℃,优选为260-380℃,所述熔点的测试方法为:通过采用NETZSCH 公司制 DSC 200F3 测得,从室温起以20℃/min的升温速率条件下升温到熔点+30℃的最高温度,在此温度下停留3min后再以20℃/min的速率降温至室温,测试样品在室温下停留3min后再次以20℃/min的升温速率升温到熔点+30℃的最高温度,得到液晶聚酯的第二次熔融曲线,选取熔融峰值即为熔点。
7.根据权利要求1-4任一项所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,所述其他热塑性聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚碳酸酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚砜、聚甲醛、聚苯硫醚、聚酰胺或聚醚醚酮中的一种或几种。
8.根据权利要求1-4任一项所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,所述增强填料的形状为纤维状,平均长度为0.01~20mm,优选为0.1mm~6mm;长径比为5:1~2000:1,优选为30:1~600:1;所述增强填料的含量为10-50份,更优选为15-40份;所述增强填料为无机增强填料或有机增强填料,所述无机增强填料包括但不仅限于玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、钛酸钾纤维、金属包层的玻璃纤维、陶瓷纤维、硅灰石纤维、玄武岩纤维、金属碳化物纤维、金属固化纤维、失眠纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、石棉纤维或硼纤维的一种或几种,优选为玻璃纤维;所述有机填料包括但不仅限于液晶聚酯纤维和/或碳纤维。
9.根据权利要求1-4任一项所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,所述增强填料的形状为非纤维状,其平均粒径为0.001μm-50μm,包括但不仅限于钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硼酸铝晶须、滑石粉、 炭黑、 石膏、 石棉、沸石、绢云母、高岭土、蒙脱土、粘土、锂蒙脱土、合成云母、硅铝酸盐、 二氧化硅、 氧化钛、 氧化铝、 氧化锌、 氧化锆、氧化铁、碳酸钙、白云石、硫酸铝、 硫酸钡、碳酸钙、 云母、 石英粉、氢氧化钙、氢氧化铝、玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼或碳化硅的一种或几种。
10.根据权利要求2-4任一项所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,所述氟元素来源于含氟化合物或含氟聚合物中的一种或几种;所述含氟化合物为四氟乙烯与乙烯的共聚物、 四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚的共聚物或四氟乙烯与六氟丙烯共聚物中的一种或几种;所述含氟聚合物为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟化乙丙烯、聚四氟乙烯-乙烯共聚物、全氟烷氧基树脂、乙烯三氟氯乙烯、聚氟乙烯、聚三氟氯乙烯的一种或几种。
11.根据权利要求2-4任一项所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,所述镁元素来源于含镁化合物,所述含镁化合物选自氧化镁、氟化镁、氯化镁、碘化镁、氮化镁、氢氧化镁、硝酸镁、醋酸镁、硫酸镁、磷酸镁、碳酸镁、碳酸氢镁、硅酸镁、甲醇镁、乙醇镁、叔丁醇镁、钼酸镁、柠檬酸镁、草酸镁、乳酸镁、三硅酸镁、焦磷酸镁、硬脂酸镁、高氯酸镁、镁卟啉、四硼酸镁、硼氢化镁、丙烯酸镁、氯化钾镁、双(环戊二烯)镁、双(乙基环戊二烯)镁、双(正丙基环戊二烯基)镁、双(五甲基环戊二烯)镁、2-乙基己酸镁、2-乙基丁酸酶、乙酰丙酮镁、双(二异丙氨基)镁、肌醇六磷酸钙镁、丙戊酸镁、二丁基镁、甲基碘化镁、氯化苯基镁、甘油磷酸镁、2-乙基丁酸镁、L-谷氨酸盐镁氢溴酸、3-噻吩基碘化镁、双(二异丙胺基)镁、双(三氟甲基磺酰)亚胺镁、间四苯基卟吩镁单水合物、双(2,4-戊二酸)镁、双(五甲基环戊二烯)镁、双(2,2,6,6,-四甲基-3,5-庚二酮酸)镁、溴化苯基镁、异丙基氯化镁、3,5-双(三氟甲基)苯基溴化镁、3-联苯溴化镁、 4-氟苄基氯化镁、乙醚溴化镁、2,3-二甲基苯基溴化镁、2-甲基-1-萘基溴化镁、3,4,5-三甲氧基苯基溴化镁或3,5-二甲基-4-甲氧基苯基溴化镁中的一种或几种。
12.根据权利要求1-4任一项所述的液晶聚酯模塑组合物,其特征在于,所述液晶聚酯模塑组合物还包括0-10重量份其它助剂,所述其它助剂选自抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、相容剂、脱模剂、着色剂、增塑剂、抗静电剂中的一种或几种。
13.权利要求1-12任一项所述的液晶聚酯模塑组合物在排风叶片装置中应用,特别是在电子电器的风扇中的应用。
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