液晶聚合物的增强、填充及合金改性

来源：塑胶五金网发布时间：2013-08-13 09:15:23点击率：

　　【塑胶五金网】液晶聚合物虽然性能优异，但也存在着成型加工工艺不易控制、制品的物理性质呈各向异性、与成型时剪切流动成直角的方向力学性能较差、易于原纤维化等缺点，所以需要对其改性，以提高液晶聚合物的力学性能。另一方面液晶聚合物原料价格昂贵，从而导致了液晶聚合物的价格较高，这是影响液晶聚合物发展的主要的问题。因此，降低成本已成为生产商的研究重点。

　　液晶聚合物用玻璃纤维、碳纤维及其他无机填料进行填充增强，以进一步提高其高温强度和弹性模量，同时降低成本及售价是各液晶聚合物生产商在液晶聚合物初级后加工中所采用的主要方法。液晶聚合物与其他工程塑料进行共混或合金化，可降低成本、均衡液晶聚合物的性能或提高其综合性能、消除或减小各向异性。液晶聚合物的含量不同，共混物或合金的性能也不相同，如液晶聚合物含量在0～5%时主要提高熔体的流动性和结晶速度，改进基体材料的成型加工性能; 当液晶聚合物含置在15%～50%时主要提高基体材料的物理力学性能; 当液晶聚合物的含量大于50%时，在液晶聚合物的基本性能不受损失的情况下，可降低生产成本。

　　液晶聚合物共混体系的开发主要是针对其性能的改善而进行的，目前发展的共混物与合金的类型有以下几种。

　　①高分子液晶和低分子液晶共混体系高强度、高模量的液晶聚合物材料分子结构刚性强，因此其熔融温度高，加工条件苛刻。通过与低分子液晶共混，能使体系的熔融温度降低，达到改善加工性能的目的。同时又不因低分子化合物的存在而带来力学性能的下降。这是因为低分子组分本身也是液晶物质，其有序取向作用参与到聚合物中，亦可赋予材料力学性能。

　　②两种不同结构的液晶聚合物的共混体系此种体系分为反应共混法形成的体系和物理共混法形成的体系。通常的多元共聚液晶聚合物即为由反应共混所得的合金，另一种反应共混法是将两种分别带有末端反应活性的液晶聚合物继续进行缩聚，使一种结构的L液晶聚合物接到另一种结构的分子链上，形成嵌段聚合物。物理共混法则是通过溶液、熔融或机械共混实现两种液晶聚合物的混合，由于这种共混物的成本仍然很高，仅当为改善某性能或达到某种协同效应才选择这种体系。

　　③液晶聚合物与填料的混合体系在液晶聚合物中添加填料，不仅可降低成本，而且可以减小液晶聚合物的表面纤维化，降低取向性，缓和材料各向异性的缺点。

　　④液晶聚合物合金为了解决液晶聚合物的各向异性、接缝强度低以及成本高的问题，向工程塑料中加入液晶聚合物后，可以降低黏度，改善加工性能，同时，进一步提高力学性能等。这是因为液晶聚合物起到了纤维增强作用，但又避免了玻纤增强带来的弊端。目前已经研制开发的LCP/聚合物合金有LCP/聚醚砜、LCP/聚酰胺、LCP/聚碳酸酯和LCP/聚四氟乙烯等。

　　⑤液晶聚合物与热塑性聚合物的共混体系普通热塑性聚合物的缺点可以通过与液晶聚合物的共混得以改善，从而拓宽液晶聚合物的应用领域，且这种方法还具有成本低的优势。因此，这也是目前研究多、广的体系。以热塑性聚合物为基体，液晶聚合物为增强剂，使液晶聚合物在共混加工过程中就地形成微纤结构，这种体系被称为原位复合材料，这种材料的力学性能比液晶聚合物要高得多。液晶聚合物熔体具有极低的黏度，加入热塑性树脂中可减少对设备的磨损和能耗。

　　液晶聚合物的性能十分突出，虽然从发现高分子液晶多肽溶液至今只有五十多年，但其优异的性能却早已令世人瞩目，其发展速度也是许多重要的科技领域所不能比拟的，其影响力也远远超出了化学科学、材料科学的范畴，而正向生命科学、信息科学和环境科学等领域蔓延、渗透，并将波及其他科技领域。随着人们对液晶研究的不断深入，必将有更多的液晶新品种被研制出来，也会有更多种类的液晶聚合物得到工业化，在科技和生产、生活领域发挥更大的作用。

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