CN112126243A - 一种液晶聚合物组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶聚合物组合物，包含以下重量份的组分：液晶聚合物树脂40～95份和纤维状填料5～40份；所述纤维状填料中，长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的0.5～10％。本发明所述液晶聚合物组合物中加入了纤维状填料，且长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的0.5～10％，可以获得优异熔接线强度液晶聚合物，尤其适用于制备大尺寸超薄制件。本发明还公开了一种包含所述液晶聚合物组合物的树脂制件。

Description

一种液晶聚合物组合物
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种液晶聚合物组合物。
背景技术
由于液晶聚合物具有优异的流动性和尺寸稳定性，因而广泛应用于电子连接器、线圈骨架、继电器等小型电子器件；近年来随着国产液晶聚合物的技术稳步发展及产能大幅提高，成本逐年降低，又因具有高耐热、高刚性、高流动性、高尺寸稳定性、自阻燃等、高频下稳定的介电性能等特征，而被新能源汽车、5G相关等领域关注，用于制备结构复杂、大尺寸且超薄的功能件或结构件等。
在制备此类大尺寸超薄器件时，往往需要设计多个浇口，而浇口数量的增加，必然使得器件存在更多的熔接线，该位置属于应力集中点或缺陷点，因而熔接线位置强度的高低是此类器件重点管控指标。
液晶聚酯的分子链属于棒状刚性分子链，其分子链缠结点少、缠结力弱等特点，致使液晶聚合物自身就存在熔接线强度较差的问题；因而在大尺寸超薄器件上应用，将液晶聚合物的熔接线强度提高就显得更加重要，当然开发应用于大尺寸超薄制件的高熔接线强度液晶聚合物时，需要兼顾材料的流动性及尺寸稳定性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种液晶聚合物组合物。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种液晶聚合物组合物，包含以下重量份的组分：液晶聚合物树脂40～95份和纤维状填料5～40份；所述纤维状填料中，长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的0.5～10％。
本发明所述液晶聚合物组合物中加入了纤维状填料，且长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的0.5～10％，可以获得优异熔接线强度液晶聚合物，尤其适用于制备大尺寸超薄制件。
本发明中，由于玻璃纤维在挤出机中会发生断裂长度变短，因此长度小于等于100微米的纤维可以通过将一定长度或者不同长度配比的纤维和液晶聚合物树脂一同加入挤出机熔融挤出来实现，也可以通过在不同位置的喂料口添加不同长度的纤维，或者在不同位置的喂料口添加不同比例的纤维实现，具体可以根据挤出机的型号、螺杆组合、喂料口位置和纤维原料的长度等来确定。
作为本发明所述液晶聚合物组合物的优选实施方式，所述纤维状填料中，长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的1～7％。在上述粒径分布范围内的纤维状填料采用上述添加量时，制得的制件熔接线处弯曲强度更高。作为本发明所述液晶聚合物组合物的更优选实施方式，所述纤维状填料中，长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的2～6％。
作为本发明所述液晶聚合物组合物的优选实施方式，所述液晶聚合物树脂为熔点Tm在270℃以上液晶聚合物树脂。选择该熔点的液晶聚合物能满足大尺寸超薄制件的制备需求。更优选地，所述液晶聚合物树脂为熔点Tm在350℃±30℃的液晶聚合物树脂。最优选地，所述液晶聚合物树脂为熔点Tm为350℃±10℃的液晶聚合物树脂。液晶聚合物树脂选择该熔点范围时制得的大尺寸超薄制件的合格率更高。
作为本发明所述液晶聚合物组合物的优选实施方式，所述纤维状填料包括玻璃纤维、氧化铝纤维、碳纤维、钛酸钾纤维、硼酸纤维、石英纤维和硅灰石纤维中的至少一种；作为本发明所述液晶聚合物组合物的更优选实施方式，所述纤维状填料为玻璃纤维。所述纤维状填料的横截面可以是圆形横截面、椭圆形截面和矩形横截面中的一种或任选组合。
作为本发明所述液晶聚合物组合物的优选实施方式，所述液晶聚合物组合物还包含片状填料5～40重量份。片状填料的加入可以提高材料的尺寸稳定性。
作为本发明所述液晶聚合物组合物的优选实施方式，所述片状填料为云母粉和/或滑石粉，更优选为云母粉。
作为本发明所述液晶聚合物组合物的优选实施方式，所述片状填料的平均粒径为D50＝20～80μm。所述片状填料的粒径在该范围内时，能够提高液晶聚合物的尺寸稳定性。
作为本发明所述液晶聚合物组合物的优选实施方式，所述纤维状填料的平均直径为5～20μm。
本发明的目的还在于提供一种树脂制件，所述树脂制件包含所述液晶聚合物组合物。
作为本发明所述树脂制件的优选实施方式，所述树脂制件的最长方向的长度为100mm以上，所述树脂制件的最大厚度为5mm以下。
本发明所述液晶聚合物组合物制成树脂制件后，其中的纤维状填料的长度分布可以视为未发生变化。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种液晶聚合物组合物，本发明所述液晶聚合物组合物中加入了纤维状填料，且长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的0.5～10％，可以获得优异熔接线处强度液晶聚合物，尤其适用于制备大尺寸超薄制件。本发明还提供了一种包含所述液晶聚合物组合物的树脂制件。
具体实施方式
实施例和对比例中各原料的来源信息如下：
液晶聚合物树脂：购自珠海万通特种工程塑料，型号为Vicryst R800，熔点Tm在350℃±10℃的液晶聚合物树脂；
玻璃纤维A：购自欧文斯科宁，型号为923，平均直径为10μm，初始平均长度为3mm；
玻璃纤维B：购自欧文斯科宁，型号为FT771，平均直径为6μm，初始平均长度为3mm；
云母粉：购自日本山口云母公司，型号为AB-25S，平均粒径D50为24μm。
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1～24和对比例1～13的液晶聚合物组合物的配方见表1，实施例和对比例所述液晶聚合物组合物中，玻璃纤维的长度通过采用在不同喂料口投料量的比例不同控制。
玻璃纤维的长度及分布的表征方法为：取双螺杆挤出机获得的液晶聚合物组合物颗粒，参照ISO 3451-1，获得组合物的灰分；将灰分置于100mL浓度为95％的工业酒精中用超声机分散2min，然后用移液管从底部吸取2mL放于干净载玻片上，用光学显微镜放大500倍进行拍照，测量玻璃纤维长度，用统计学方法计算玻璃纤维的长度、分布及重量占比。
实施例和对比例所述液晶聚合物组合物采用以下方法制备而成：
(1)将各个组分按配方比例进行称量；
(2)将双螺杆挤出机加工温度设置320℃～380℃；
(3)液晶聚合物树脂通过计量称按比例从第一喂料口加入；云母粉通过计量称按比例从第三喂料口加入；玻璃纤维通过计量称按比例从第二喂料口和第四喂料口加入；
(4)通过双螺杆挤出机共混改性之后熔体，经过模头出条、水槽冷却、牵引至切粒机进行切粒，最终获得均匀的液晶聚合物组合物颗粒。
将实施例1～24和对比例1～13的液晶聚合物组合物，采用两端进胶模具，通过注塑制成尺寸为115mm*10mm*4mm的样条，此样条中间必然存在一条熔接线，根据ISO178标准测试样条的熔接线弯曲强度，该测试在64mm跨距上进行，测试温度23℃，测试速度为2mm/min。
表1
Figure BDA0002673791440000051
Figure BDA0002673791440000061
从表1可以看出，添加了玻璃纤维的液晶聚合物组合物的熔接线弯曲强度高于未添加玻璃纤维的液晶聚合物组合物，且添加的玻璃纤维的长度小于等于100微米的纤维占玻璃纤维总重量的0.5～10％时，熔接线处弯曲强度更高(可达到30MPa以上)，可以获得优异熔接线强度液晶聚合物，尤其适用于制备大尺寸超薄制件，其中，长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的2～6％时，熔接线处弯曲强度可达34MPa以上。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种液晶聚合物组合物，其特征在于，包含以下重量份的组分：液晶聚合物树脂40～95份和纤维状填料5～40份，所述纤维状填料中，长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的0.5～10％。
2.如权利要求1所述液晶聚合物组合物，其特征在于，所述纤维状填料中，长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的1～7％；优选地，所述纤维状填料中，长度小于等于100微米的纤维占纤维状填料总重量的2～6％。
3.如权利要求1所述液晶聚合物组合物，其特征在于，所述液晶聚合物树脂为熔点Tm在270℃以上液晶聚合物树脂。
4.如权利要求1所述液晶聚合物组合物，其特征在于，所述液晶聚合物树脂为熔点Tm在350℃±30℃的液晶聚合物树脂；优选地，所述液晶聚合物树脂为熔点Tm在350℃±10℃的液晶聚合物树脂。
5.如权利要求1所述液晶聚合物组合物，其特征在于，所述纤维状填料包括玻璃纤维、氧化铝纤维、碳纤维、钛酸钾纤维、硼酸纤维、石英纤维和硅灰石纤维中的至少一种；优选地，所述纤维状填料为玻璃纤维。
6.如权利要求1所述液晶聚合物组合物，其特征在于，所述液晶聚合物组合物还包含片状填料5～40重量份；优选地，所述片状填料为云母粉和/或滑石粉。
7.如权利要求6所述液晶聚合物组合物，其特征在于，所述片状填料的平均粒径为D50＝20～80μm。
8.如权利要求6所述液晶聚合物组合物，其特征在于，所述纤维状填料的平均直径为5～20μm。
9.一种树脂制件，其特征在于，包含如权利要求1～8中任一项所述液晶聚合物组合物。
10.如权利要求9所述树脂制件，其特征在于，所述树脂制件的最长方向的长度为100mm以上，所述树脂制件的最大厚度为5mm以下。
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