CN113400611B - 薄膜吹塑成型装置及其制得的液晶高分子薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种薄膜吹塑成型装置及其制得的液晶高分子薄膜，涉及吹塑工艺技术领域。所述薄膜吹塑成型装置包括吹塑单元、牵引调节单元和退火单元；所述吹塑单元包括保温箱体，所述保温箱体中由下至上依次同轴设置有环形模头、保温吹塑风环和定径保温筒；同时，所述吹塑单元上设置有牵引调节单元，所述牵引调节单元通过保温箱体上部设有的环形开口，将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元。因此，通过本申请薄膜吹塑成型装置可以使本申请的薄膜吹塑过程在保温的条件下进行，有效减小了液晶高分子坯膜的冷却固化速度，缓解了现有制备方法在吹制液晶高分子薄膜时存在吹胀过程极易破膜、厚度不均、薄膜MD/TD各项异性严重等问题。
Description
技术领域
本发明涉及吹塑工艺技术领域，尤其是涉及一种薄膜吹塑成型装置及其制得的液晶高分子薄膜。
背景技术
5G通讯是未来承载超高速移动通讯、物联网、人工智能、智能交通、远程医疗等新兴产业的重要基础网络，受到了世界各主要大国的高度重视和持续投资。5G通讯相比4G通讯的最大特点在于高频、高速、大带宽和低延迟，其中频率将逐步过渡到24GHz以上，整体通讯速度将是4G的100倍。
热致液晶高分子(TLCP)薄膜因其具有比聚酰亚胺材料更低的介电损耗(小于0.003)、尺寸稳定性和低吸水率(小于0.1％)，被认为是5G终端电子设备射频天线软板的最理想绝缘材料。热致液晶高分子呈现刚性棒状的分子结构，使其分子链在熔融状态下很难形成链缠结且极易受剪切力作用而发生取向，这进一步导致其熔体粘度随剪切频率和温度的变化相比传统高分子要更为敏感。液晶高分子的上述特点极易使其在成膜过程中因分子链高度取向引起物理性能的各向异性。目前，热致液晶高分子薄膜的主要制备方法有挤出吹塑法和挤出-流延-双向拉伸法。其中，挤出吹塑法由于设备投资和工艺难度相对较低而受到了最广泛的关注和应用。
但是由于液晶高分子在挤塑成型中具有极快的冷却固化速度、强烈的分子取向性和高刚性等特征，使得缺乏针对性过程控制的传统吹膜机在吹制液晶高分子薄膜时存在吹胀过程极易破膜、厚度不均、薄膜MD/TD各项异性严重、泡膜剧烈扭摆引起的平整性差和严重褶等问题。
因此，研究开发出一种用于液晶高分子薄膜制备的薄膜吹塑成型装置，以缓解由于液晶高分子在挤塑成型中具有极快的冷却固化速度、强烈的分子取向性和高刚性等特征，所导致的在吹制液晶高分子薄膜时存在吹胀过程极易破膜、厚度不均、薄膜MD/TD各项异性严重等问题，变得十分必要和迫切。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种薄膜吹塑成型装置，所述薄膜吹塑成型装置可以使本申请的薄膜吹塑过程在保温的条件下进行，有效减小了液晶高分子坯膜的降温速度，缓解了现有制备方法在吹制液晶高分子薄膜时存在吹胀过程极易破膜、厚度不均、薄膜MD/TD各项异性严重等问题。
本发明的第二目的在于提供一种液晶高分子薄膜，所述液晶高分子薄膜相对于现有吹塑制得的液晶高分子薄膜具有性能可靠和外观良好的优势。
本发明的第三目的在于提供一种液晶高分子薄膜的制备方法，所述制备方法工艺简单，成品良率高，十分适于大规模工业化生产，同时，制得的液晶高分子薄膜具有优异的连续成膜性、外观平整光滑、厚度均匀，力学性能优异。
本发明提供的一种薄膜吹塑成型装置，所述薄膜吹塑成型装置包括吹塑单元、牵引调节单元和退火单元；
所述吹塑单元包括保温箱体，所述保温箱体中由下至上依次同轴设置有环形模头、保温吹塑风环和定径保温筒；
所述环形模头与挤出机的挤出口管道连通；
所述保温吹塑风环通过加热管道与风机连通；
所述牵引调节单元设置于吹塑单元上，所述牵引调节单元通过保温箱体上部设有的环形开口，将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元。
进一步的，所述定径保温筒上下开口设置于保温吹塑风环上，所述定径保温筒的高度与内径的比为2～5：1；
优选地，所述定径保温筒可垂直上下调节，用于控制与保温吹塑风环的距离；
优选地，所述定径保温筒的底部设置有喇叭状开口；
优选地，所述定径保温筒的内壁涂敷有铁氟龙涂层。
进一步的，所述牵引调节单元包括幅宽控制器、人字板和牵引辊组；
优选地，所述幅宽控制器、人字板和牵引辊组与定径保温筒同轴设置。
更进一步的，所述人字板为表面涂敷有铁氟龙层涂层的不锈钢板，所述铁氟龙层涂层的厚度优选为0.5～1.5mm；
优选地，所述人字板的夹角为60-120度。
更进一步的，所述幅宽控制器主要由导向轮组和红外测距传感器组成。
优选地，所述牵引辊组主要由1根可加热镜面辊和1根橡胶辊组成。
进一步的，所述退火单元主要由4～6根可加热镜面辊组成。
本发明提供的一种液晶高分子薄膜，所述液晶高分子薄膜主要由上述薄膜吹塑成型装置制得。
本发明提供的一种上述液晶高分子薄膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
通过环形模头将融化状态的液晶高分子树脂挤出，挤出的管状坯膜在保温吹塑风环鼓出的加热气体下吹胀，形成膜泡；随后膜泡依次通过定径保温筒和保温箱体的上部环形开口至牵引调节单元；然后牵引调节单元将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元，得到成型的液晶高分子薄膜。
进一步的，所述环形模头挤出的树脂温度为280～325℃。
进一步的，所述吹胀比为4.4，拉伸比为3.2；
优选地，所述吹胀的加热气体包括热空气、热氮气或热氩气中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的薄膜吹塑成型装置，所述薄膜吹塑成型装置包括吹塑单元、牵引调节单元和退火单元；所述吹塑单元包括保温箱体，所述保温箱体中由下至上依次同轴设置有环形模头、保温吹塑风环和定径保温筒；其中，所述环形模头与挤出机的挤出口管道连通，用于将挤出机中的树脂挤出；所述保温吹塑风环通过加热管道与风机连通，在保温的条件下利用加热气体将挤出的管状坯膜吹塑；所述定径保温筒可以对吹胀的泡膜进一步进行保温，使其逐步降温，同时可以起到防止膜泡扭摆和稳定膜泡直径的作用；同时，所述吹塑单元上设置有牵引调节单元，所述牵引调节单元通过保温箱体上部设有的环形开口，将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元。因此，通过本申请薄膜吹塑成型装置可以使本申请的薄膜吹塑过程在保温的条件下进行，有效减小了液晶高分子坯膜的降温速度，缓解了现有制备方法由于液晶高分子在挤塑成型中具有极快的冷却固化速度、强烈的分子取向性和高刚性等特征，所导致的在吹制液晶高分子薄膜时存在吹胀过程极易破膜、厚度不均、薄膜MD/TD各项异性严重等问题。
本发明提供的液晶高分子薄膜，所述液晶高分子薄膜主要由上述薄膜吹塑成型装置制得。该液晶高分子薄膜相对于现有吹塑制得的液晶高分子薄膜具有性能可靠和外观良好的优势。
本发明提供的液晶高分子薄膜的制备方法，所述制备方法首先通过环形模头将融化状态的液晶高分子树脂挤出，挤出的管状坯膜在保温吹塑风环鼓出的加热气体下吹胀，形成膜泡；随后膜泡依次通过定径保温筒和保温箱体的上部环形开口至牵引调节单元；然后牵引调节单元将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元，得到成型的液晶高分子薄膜。所述制备方法工艺简单，成品良率高，十分适于大规模工业化生产，同时，制得的液晶高分子薄膜具有优异的连续成膜性、外观平整光滑、厚度均匀，力学性能优异。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的薄膜吹塑成型装置整体结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的薄膜吹塑成型装置的吹塑单元结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的薄膜吹塑成型装置的牵引调节单元和退火单元的结构示意图。
图标：1-吹塑单元；2-牵引调节单元；3-退火单元；11-保温箱体；111-环形模头；112-保温吹塑风环；113-定径保温筒；4-挤出机；114-加热管道；5-风机；21-幅宽控制器；22-人字板；23-牵引辊组。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面，一种薄膜吹塑成型装置，所述薄膜吹塑成型装置包括吹塑单元1、牵引调节单元2和退火单元3；
所述吹塑单元1包括保温箱体11，所述保温箱体11中由下至上依次同轴设置有环形模头111、保温吹塑风环112和定径保温筒113；
所述环形模头111与挤出机4的挤出口管道连通；
所述保温吹塑风环112通过加热管道114与风机5连通；
所述牵引调节单元2设置于吹塑单元1上，所述牵引调节单元2通过保温箱体11上部设有的环形开口，将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元3。
本发明提供的薄膜吹塑成型装置，所述薄膜吹塑成型装置包括吹塑单元1、牵引调节单元2和退火单元3；所述吹塑单元1包括保温箱体11，所述保温箱体11中由下至上依次同轴设置有环形模头111、保温吹塑风环112和定径保温筒113；其中，所述环形模头111与挤出机4的挤出口管道连通，用于将挤出机4中的树脂挤出；所述保温吹塑风环112通过加热管道114与风机5连通，在保温的条件下利用加热气体将挤出的管状坯膜吹塑；所述定径保温筒113可以对吹胀的泡膜进一步进行保温，使其逐步降温，同时可以起到防止膜泡扭摆和稳定膜泡直径的作用；同时，所述吹塑单元1上设置有牵引调节单元2，所述牵引调节单元2通过保温箱体11上部设有的环形开口，将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元3。因此，通过本申请薄膜吹塑成型装置可以使本申请的薄膜吹塑过程在保温的条件下进行，有效减小了液晶高分子坯膜的降温速度，缓解了由于液晶高分子在挤塑成型中具有极快的冷却固化速度、强烈的分子取向性和高刚性等特征，所导致的在吹制液晶高分子薄膜时存在吹胀过程极易破膜、厚度不均、薄膜MD/TD各项异性严重等问题。
在本发明的一种优选实施方式中，所述保温箱体11由可耐受250℃以上长期高温的钢化玻璃和铝合金框架组成，为正面和背面均可开合结构，具有可视化窗口，且可方便地打开和闭合。同时，所述保温箱体11上部设环形开口使泡膜离开保温房。
作为一种优选的实施方式，所述保温箱体11可以将环形模头111、保温吹塑风环112和定径保温筒113与外界环境隔离，防止环境粉尘、温度和气流对吹膜过程的影响，保持内部环境的均衡稳定，使薄膜吹胀过程更加稳定可控。
在本发明的一种优选实施方式中，所述保温吹塑风环112可以鼓吹25-250℃的热风，所述热风由加热管道114加热，保温吹塑风环112的风道设计和出风口孔道排布应保证热风在圆周上均匀出风。保温吹塑风环112的设置可以有效减缓环型模头挤出的液晶高分子管状胚膜的冷却固化速度，增加管状坯膜处于可拉伸状态的时间，从而利于坯膜的横向均匀吹胀，解决分子链取向问题和厚度不均问题。
作为一种优选的实施方式，上述加热管道114上均设有风量调节开关，且均匀分布在保温吹塑风环112四周(相互间隔90度)。所述保温吹塑风环112的风道设计和出风口孔道排布不做具体限定，只要可有效保证热风在保温吹塑风环112上均匀出风即可。所述风环的热风温度控制范围为25-250℃，风速控制范围为0-5m/s。
在本发明的一种优选实施方式中，所述定径保温筒113呈上下开口的圆筒状，设置于保温吹塑风环112上，所述定径保温筒113的高度与内径的比为2～5：1；具体尺寸规格和高度/内径比可根据实际生产需要和材料类别进行调整。
在上述优选实施方式中，所述定径保温筒113可垂直上下调节，用于控制与保温吹塑风环112的距离；
在上述优选实施方式中，所述定径保温筒113的底部设置有喇叭状开口，可使部分风环出来的热风进入到圆筒中，起到对泡膜的保温效果，降低其冷却速度。
在上述优选实施方式中，所述定径保温筒113的内壁涂敷有铁氟龙涂层，或定径保温筒113的内壁经镜面抛光处理，进而减小膜泡与保温桶内壁接触时的摩擦力对膜面的影响。
优选地，所述定径保温筒113可以通过滑轨垂直升降调节，进而调节定径保温筒113与保温吹塑风环112之间的距离。
在本发明的一种优选实施方式中，所述牵引调节单元2包括幅宽控制器21、人字板22和牵引辊组23；
优选地，所述幅宽控制器21、人字板22和牵引辊组23与定径保温筒113同轴设置。
在上述优选实施方式中，所述人字板22为表面涂敷有铁氟龙层涂层的不锈钢板，所述铁氟龙层涂层的厚度优选为0.5～1.5mm；
优选地，所述人字板22的夹角为60-120度。
作为一种优选的实施方式，上述人字板22能够有效防止膜泡在收敛时与人字板22接触滑移时因摩擦力过大引起泡膜局部塑形变形，产生膜面缺陷的问题。
在上述优选实施方式中，所述幅宽控制器21主要由导向轮组和红外测距传感器组成。
作为一种优选的实施方式，上述幅宽控制器21由三组导向轮(每组四根直径10mm)和红外测距传感器组成，起到进一步防止泡膜扭摆和测量泡膜内径的作用；同时，根据内径的变化反馈挤出机4和计量泵调整挤出量。
在上述优选实施方式中，所述牵引辊组23主要由1根可加热镜面辊和1根橡胶辊组成。
作为一种优选的实施方式，上述牵引辊组23由一根可加热镜面辊和一根橡胶辊组合组成，镜面辊的温控范围为25-200℃，橡胶辊表面包覆硅胶，镜面辊和橡胶辊的直径和长度可根据实际生产需要进行设计调整。所述可温控的牵引辊组23可以有效防止膜泡在折叠时因冷却过快引起的褶皱。
优选地，所述人字板22和牵引辊被固定在可升降立柱上，可升降范围为0-800mm。
在本发明的一种优选实施方式中，所述退火单元3主要由4～6根可加热镜面辊组成。
作为一种优选的实施方式，上述退火单元3由4根可加热镜面辊组成，温度控制范围为25-200℃，呈Z字形排布，辊面温度呈梯度降温分布，对薄膜进行退火消除内应力，同时使薄膜逐步降温，防止薄膜外观翘曲等问题。
根据本发明的一个方面，一种液晶高分子薄膜，所述液晶高分子薄膜主要由上述薄膜吹塑成型装置制得。
本发明提供的液晶高分子薄膜，所述液晶高分子薄膜主要由上述薄膜吹塑成型装置制得。该液晶高分子薄膜相对于现有吹塑制得的液晶高分子薄膜具有性能可靠和外观良好的优势。
需要说明的是，本发明上述薄膜吹塑成型装置也可以用于其他薄膜产品的吹塑。例如在吹塑非液晶高分子薄膜时，将本发明薄膜吹塑成型装置的保温和退火单元3关闭即可。
根据本发明的一个方面，一种上述液晶高分子薄膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
通过环形模头111将融化状态的液晶高分子树脂挤出，挤出的管状坯膜在保温吹塑风环112鼓出的加热气体下吹胀，形成膜泡；随后膜泡依次通过定径保温筒113和保温箱体11的上部环形开口至牵引调节单元2；然后牵引调节单元2将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元3，得到成型的液晶高分子薄膜。
本发明提供的液晶高分子薄膜的制备方法，所述制备方法首先通过环形模头111将融化状态的液晶高分子树脂挤出，挤出的管状坯膜在保温吹塑风环112鼓出的加热气体下吹胀，形成膜泡；随后膜泡依次通过定径保温筒113和保温箱体11的上部环形开口至牵引调节单元2；然后牵引调节单元2将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元3，得到成型的液晶高分子薄膜。所述制备方法工艺简单，成品良率高，十分适于大规模工业化生产，同时，制得的液晶高分子薄膜具有优异的连续成膜性、外观平整光滑、厚度均匀，力学性能优异。
在本发明的一种优选实施方式中，所述环形模头111挤出的树脂温度为280～325℃。
在本发明的一种优选实施方式中，所述吹胀比为4.4，拉伸比为3.2；
作为一种优选的实施方式，上述吹胀比在3～5的范围内，拉伸比在3～4的范围内比较合适。
优选地，所述吹胀的加热气体包括热空气、热氮气或热氩气中的一种。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种薄膜吹塑成型装置，所述薄膜吹塑成型装置包括吹塑单元1、牵引调节单元2和退火单元3；
所述吹塑单元1包括保温箱体11，所述保温箱体11中由下至上依次同轴设置有环形模头111、保温吹塑风环112和定径保温筒113；
所述环形模头111与挤出机4的挤出口管道连通；
所述保温吹塑风环112通过加热管道114与风机5连通；
所述牵引调节单元2设置于吹塑单元1上，所述牵引调节单元2通过保温箱体11上部设有的环形开口，将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元3。
本实施例薄膜吹塑成型装置包括吹塑单元1、牵引调节单元2和退火单元3；所述吹塑单元1包括保温箱体11，所述保温箱体11中由下至上依次同轴设置有环形模头111、保温吹塑风环112和定径保温筒113；其中，所述环形模头111与挤出机4的挤出口管道连通，用于将挤出机4中的树脂挤出；所述保温吹塑风环112通过加热管道114与风机5连通，在保温的条件下利用加热气体将挤出的管状坯膜吹塑；所述定径保温筒113可以对吹胀的泡膜进一步进行保温，使其逐步降温，同时可以起到防止膜泡扭摆和稳定膜泡直径的作用；同时，所述吹塑单元1上设置有牵引调节单元2，所述牵引调节单元2通过保温箱体11上部设有的环形开口，将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元3。因此，通过本申请薄膜吹塑成型装置可以使本申请的薄膜吹塑过程在保温的条件下进行，有效减小了液晶高分子坯膜的降温速度，缓解了由于液晶高分子在挤塑成型中具有极快的冷却固化速度、强烈的分子取向性和高刚性等特征，所导致的在吹制液晶高分子薄膜时存在吹胀过程极易破膜、厚度不均、薄膜MD/TD各项异性严重等问题。
本实施例中，所述保温箱体11由可耐受250℃以上长期高温的钢化玻璃和铝合金框架组成，为正面和背面均可开合结构，具有可视化窗口，且可方便地打开和闭合。同时，所述保温箱体11上部设环形开口使泡膜离开保温房。
作为一种优选的实施方式，所述保温箱体11可以将环形模头111、保温吹塑风环112和定径保温筒113与外界环境隔离，防止环境粉尘、温度和气流对吹膜过程的影响，保持内部环境的均衡稳定，使薄膜吹胀过程更加稳定可控。
本实施例中，所述保温吹塑风环112可以鼓吹25-250℃的热风，所述热风由加热管道114加热，保温吹塑风环112的风道设计和出风口孔道排布应保证热风在圆周上均匀出风。保温吹塑风环112的设置可以有效减缓环型模头挤出的液晶高分子管状胚膜的冷却固化速度，增加管状坯膜处于可拉伸状态的时间，从而利于坯膜的横向均匀吹胀，解决分子链取向问题和厚度不均问题。
优选地，上述加热管道114上均设有风量调节开关，且均匀分布在保温吹塑风环112四周(相互间隔90度)。所述保温吹塑风环112的风道设计和出风口孔道排布不做具体限定，只要可有效保证热风在保温吹塑风环112上均匀出风即可。所述风环的热风温度控制范围为25-250℃，风速控制范围为0-5m/s。
参见图2，所述定径保温筒113呈上下开口的圆筒状，设置于保温吹塑风环112上，所述定径保温筒113的高度与内径的比为2～5：1；具体尺寸规格和高度/内径比可根据实际生产需要和材料类别进行调整。
优选地，所述定径保温筒113可垂直上下调节，用于控制与保温吹塑风环112的距离；
参见图2，所述定径保温筒113的底部设置有喇叭状开口，可使部分风环出来的热风进入到圆筒中，起到对泡膜的保温效果，降低其冷却速度。
作为一种优选的实施方式，所述定径保温筒113的内壁涂敷有铁氟龙涂层，或定径保温筒113的内壁经镜面抛光处理，进而减小膜泡与保温桶内壁接触时的摩擦力对膜面的影响。
优选地，所述定径保温筒113可以通过滑轨垂直升降调节，进而调节定径保温筒113与保温吹塑风环112之间的距离。
参见图3，本实施例中所述牵引调节单元2包括幅宽控制器21、人字板22和牵引辊组23；所述幅宽控制器21、人字板22和牵引辊组23与定径保温筒113同轴设置。
在上述优选实施方式中，所述人字板22为表面涂敷有铁氟龙层涂层的不锈钢板，所述铁氟龙层涂层的厚度优选为0.5～1.5mm；所述人字板22的夹角为60-120度。
作为一种优选的实施方式，上述人字板22能够有效防止膜泡在收敛时与人字板22接触滑移时因摩擦力过大引起泡膜局部塑形变形，产生膜面缺陷的问题。
参见图3，所述幅宽控制器21主要由导向轮组和红外测距传感器组成。
优选地，上述幅宽控制器21由三组导向轮(每组四根直径10mm)和红外测距传感器组成，起到进一步防止泡膜扭摆和测量泡膜内径的作用；同时，根据内径的变化反馈挤出机4和计量泵调整挤出量。
本实施例中，所述牵引辊组23主要由1根可加热镜面辊和1根橡胶辊组成。作为一种优选的实施方式，上述牵引辊组23由一根可加热镜面辊和一根橡胶辊组合组成，镜面辊的温控范围为25-200℃，橡胶辊表面包覆硅胶，镜面辊和橡胶辊的直径和长度可根据实际生产需要进行设计调整。所述可温控的牵引辊组23可以有效防止膜泡在折叠时因冷却过快引起的褶皱。
优选地，所述人字板22和牵引辊被固定在可升降立柱上，可升降范围为0-800mm。
本实施例中，所述退火单元3主要由4～6根可加热镜面辊组成。上述退火单元3的温度控制范围为25-200℃，呈Z字形排布，辊面温度呈梯度降温分布，对薄膜进行退火消除内应力，同时使薄膜逐步降温，防止薄膜外观翘曲等问题。
实施例2
一种液晶高分子薄膜，所述液晶高分子薄膜由实施例1所述薄膜吹塑成型装置制得；
所述液晶高分子薄膜的制备方法包括以下步骤：
(1)、对液晶高分子树脂在真空烘箱中进行真空干燥处理，处理温度140-160℃，处理时间4-12h。所述液晶高分子树脂主要由73％对羟基苯甲酸和27％6-羟基-2-萘甲酸通过固相缩聚法合成，也可以在以上两种单体基础上引入少量第三单体，树脂熔点为280-283℃。
随后，将烘干处理后的液晶高分子树脂原料经单螺杆挤出机4在280-295℃料筒温度下进行熔融，使其均匀塑化，所述螺杆直径为35mm，长径比为32，经过滤网除去不熔物和杂质，再经计量泵实现稳定供给熔体，挤出量为13kg/h。
(2)、将步骤(1)挤出机4挤出的液晶高分子树脂熔体经环形模头111进一步压缩均化，挤出管状坯膜，环形模头111的直径为45mm，间隙0.8mm，模头控温为282℃。
(3)、挤出的管状坯膜在来自保温吹塑风环112鼓出的210℃热空气的保温下(风速0.5m/s)，经温度为180℃的吹胀气进行吹胀(吹胀比为4.4，拉伸比为3.2)，形成稳定的膜泡，进入定径保温筒113并逐步冷却固化定型(定径保温筒113与风环垂直距离为150mm，内径210mm，高度420mm)，圆筒状定径保温筒113可防止泡膜在向上牵伸过程的扭摆，同时可以控制和稳定膜泡直径；再经保温箱体11上部环形开口进入幅宽控制器21进行膜泡尺寸的实时检测与反馈调整。
(4)、所述步骤(3)吹胀的液晶高分子膜泡经夹角为80度表面涂氟的人字板22收敛后，进入牵引辊(镜面辊温控制150度，两辊的直径均为350mm，长度均为350mm)，然后再经过4个温度按130、110、90和70℃梯度设置的退火辊组，使薄膜逐步降温到玻璃化转变温度以下，切边，收卷得到幅宽为320mm、厚度为50um的液晶高分子薄膜。
实施例3
一种液晶高分子薄膜的吹塑成型方法，与实施例2的不同之处在于：
步骤(1)中的挤出量为20kg/h；
步骤(4)经切边、收卷，得到幅宽为320mm、厚度为75um的液晶高分子薄膜。
实施例4
一种液晶高分子薄膜的吹塑成型方法，与实施例2的不同之处在于：
步骤(1)中的挤出量为28kg/h；
步骤(2)中的环形模头111口模间隙为1.0mm；
步骤(4)经切边、收卷，得到幅宽为320mm、厚度为100um的液晶高分子薄膜。
实施例5
一种液晶高分子薄膜的吹塑成型方法，与实施例2的不同之处在于：
步骤(1)中的所用液晶高分子树脂由80％对羟基苯甲酸和20％6-羟基-2-萘甲酸通过固相缩聚法合成，树脂熔点为320℃；所述单螺杆挤出机4的熔融塑化温度为320-335℃；
步骤(2)中的模头的温度为321℃；
步骤(3)中热风环鼓出的热风温度为240℃，吹胀气温度为210℃；
步骤(4)经切边、收卷，得到幅宽为320mm、厚度为50um的液晶高分子薄膜。
对比例1
一种液晶高分子薄膜的吹塑成型方法，与实施例2的不同之处在于：
步骤(3)中不启用保温吹塑风环112的功能或其温度小于160℃；
对比例2
一种液晶高分子薄膜的吹塑成型方法，与实施例2的不同之处在于：
步骤(3)中不设置定径保温筒113；
对比例3
一种液晶高分子薄膜的吹塑成型方法，与实施例2的不同之处在于：
步骤(4)中牵引镜面辊和退火辊组的温度均为常温；
实验例1
为表明本申请制备得到的液晶高分子薄膜具有力学性能均衡，厚度均匀性好，可显著消除薄膜外观不平整或褶皱等缺陷的优势。现对实施例2～5以及对比例1-3制备得到的液晶高分子薄膜进行性能检测，具体检测方法如下：
(1)拉伸性能的测试方法为ASTM D882，仪器为电子万能拉伸试验机，拉伸速率20mm/min。
(2)外观褶皱缺陷判定标准：观察500米薄膜样品，未观察到小于3个皱褶视为优，观察到3-10个褶皱视为良，观察到11-50个褶皱视为中等，观察到50个以上的褶皱视为差。
(3)薄膜厚度均匀性的测试标准如下：在液晶高分子薄膜的MD方向上取4m样品，然后间隔20cm进行厚度测量，统计20个点的方差值来评价薄膜在MD方向上的厚度均匀性；在液晶高分子薄膜的TD方向上取600mm样品，然后间隔50mm进行厚度测量，统计12个点的标准差值来评价薄膜在TD方向上的厚度均匀性。
具体检测结果如下表所示：
由上述检测结果可知，由本发明所提供的薄膜吹塑成型装置制得的液晶高分子薄膜的MD(纵向)/TD(横向)力学性能均衡，厚度均匀性好，可显著消除薄膜外观不平整或褶皱等缺陷。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种液晶高分子薄膜，其特征在于，所述液晶高分子薄膜主要由薄膜吹塑成型装置制得；
所述薄膜吹塑成型装置包括吹塑单元、牵引调节单元和退火单元；
所述吹塑单元包括保温箱体，所述保温箱体中由下至上依次同轴设置有环形模头、保温吹塑风环和定径保温筒；
所述环形模头与挤出机的挤出口管道连通；
所述保温吹塑风环通过加热管道与风机连通；
所述牵引调节单元设置于吹塑单元上，所述牵引调节单元通过保温箱体上部设有的环形开口，将吹塑得到的膜泡牵引至退火单元；
所述液晶高分子薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（a）、对液晶高分子树脂在真空烘箱中进行真空干燥处理，处理温度140-160℃，处理时间4-12h；所述液晶高分子树脂由73% 对羟基苯甲酸和27% 6-羟基-2-萘甲酸通过固相缩聚法合成，树脂熔点为280-283℃；
随后，将烘干处理后的液晶高分子树脂原料经单螺杆挤出机在280-295℃料筒温度下进行熔融，使其均匀塑化，螺杆直径为35mm，长径比为32，经过滤网除去不熔物和杂质，再经计量泵实现稳定供给熔体，挤出量为13kg/h；
（b）、将步骤（a）挤出机挤出的液晶高分子树脂熔体经环形模头进一步压缩均化，挤出管状坯膜，环形模头的直径为45mm，间隙0.8mm，模头控温为282℃；
（c）、挤出的管状坯膜在来自保温吹塑风环鼓出的210℃热空气的保温下，经温度为180℃的吹胀气进行吹胀，形成稳定的膜泡，进入定径保温筒并逐步冷却固化定型，圆筒状定径保温筒可防止泡膜在向上牵伸过程的扭摆，同时能够控制和稳定膜泡直径；再经保温箱体上部环形开口进入幅宽控制器进行膜泡尺寸的实时检测与反馈调整；
所述热空气的风速为0.5m/s；
所述吹胀的吹胀比为4.4，拉伸比为3.2；
所述定径保温筒内径210mm，高度420mm，与风环垂直距离为150mm；
（d）、所述步骤（c）吹胀的液晶高分子膜泡经夹角为80度表面涂氟的人字板收敛后，进入牵引辊组，然后再经过4个温度按130、110、90和70℃梯度设置的退火辊组，使薄膜逐步降温到玻璃化转变温度以下，切边，收卷得到幅宽为320mm、厚度为50um的液晶高分子薄膜；
所述牵引辊组由1根可加热镜面辊和1根橡胶辊组成；
所述牵引辊中镜面辊温控制为150度，两辊的直径均为350mm，长度均为350mm。
2.根据权利要求1所述的液晶高分子薄膜，其特征在于，所述薄膜吹塑成型装置中定径保温筒上下开口设置于保温吹塑风环上，所述定径保温筒的高度与内径的比为2~5：1；
和/或，所述定径保温筒可垂直上下调节，用于控制与保温吹塑风环的距离；
和/或，所述定径保温筒的底部设置有喇叭状开口；
和/或，所述定径保温筒的内壁涂敷有铁氟龙涂层。
3.根据权利要求1所述的液晶高分子薄膜，其特征在于，所述牵引调节单元包括幅宽控制器、人字板和牵引辊组；
所述幅宽控制器、人字板和牵引辊组与定径保温筒同轴设置。
4.根据权利要求3所述的液晶高分子薄膜，其特征在于，所述人字板为表面涂敷有铁氟龙层涂层的不锈钢板，所述铁氟龙层涂层的厚度为0.5~1.5mm；
所述人字板的夹角为60-120度。
5.根据权利要求3所述的液晶高分子薄膜，其特征在于，所述幅宽控制器主要由导向轮组和红外测距传感器组成。
6.根据权利要求1所述的液晶高分子薄膜，其特征在于，所述退火单元主要由4~6根可加热镜面辊组成。
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