LCP是什么材料?可以用于哪些产品上?
LCP是一种特种工程塑胶原料,具有优异的耐热性能和成型加工性能,在熔融态时一般呈现液晶性,聚合方法以熔融缩聚为主。具有异常规整的纤维状结构特点,因而不增强的液晶塑料,即可达到甚至超过普通工程塑料机械强度及其模量的水平。
LCP可以用于体育用品、刹车片、薄膜、软质印刷线路、微波炉容器、造卫星电子部件、喷气发动机零件、子电气和汽车机械零部件等。
扩展资料:
LCP的分类
可分为溶致液晶聚合物和热致液晶聚合物。溶致液晶聚合物在溶剂中呈液晶态,热致液晶聚合物因温度变化而呈液晶态。
热致液晶聚合物是继溶致液晶聚合物之后兴起的,其综合性能优异,而且能够进行注塑、挤出成型加工。液晶聚合物分子的分之主链刚硬,分子之间堆砌紧密,且在成型过程中高度取向,所以具有线膨胀系数小,成型收缩率低,具有较高的负荷变形温度,有些可高达340℃以上。
参考资料来源:百度百科-LCP
液晶高分子(LCP)是介于液体和晶体之间的一种中间态,LCP在其液晶态相区间温度时的粘度较低,且高度取向,因此LCP材料具有一系列优异的性能,如高强度、高模量、突出的耐热性、极小的线膨胀系数、优良的耐燃性、电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐气候老化和能透微波,以及优异的成型加工性能等。根据液晶形成的条件又可分为热致性LCP和溶致性LCP等,溶致性液晶聚合物的液晶态是在溶液中形成,热致性液晶聚合物的液晶态是在熔体中或玻璃化温度以上形成。溶致性液晶可用溶剂法纺丝生产纤维或薄膜,热致性液晶可注塑、挤出成型等。热致性液晶应用更加广泛,已工业化生产的热致性液晶绝大多数是芳香族聚酯LCP。
自1965年第一个LCP产品Kevlar在杜邦公司问世,其优越的性能就受到人们重视,至今用Kevlar制造的纤维广泛的应用于各个领域,如用于飞机和制造防弹衣等。但Kevlar是溶致性LCP。几乎在同一时期,许多科学家对热致性LCP进行了研究,并于上世纪70-80年代开花结果,多种热致性LCP产品问世,其中大多数是芳香族聚酯LCP。
美国Carborundum公司的Economy J、Cottis S等人[2]研究了对羟基苯甲酸(HBA)、对苯二酚(氢醌、HQ)和及不同比例的酞酸(对苯二甲酸或间苯二甲酸,TPA)共聚得到LCP,并在1970年申请了专利,并于1972年宣布商业化生产(牌号EKKcel)。
1977年Gordon、Calundann等[3]研究了对羟基苯甲酸(HBA)和2,6酸(HNA)熔融聚合得到LCP,结构如图3。Hoechst-Celanese(赫斯特-塞拉尼斯)公司在此基础上进一步研究,1985年开始生产,并形成了Vectra系列产品。
1976年Eatman-Kodak(伊斯曼-柯达公司)公司的Jackson WJ Jr,和Kuhfnss HF等[4]用对羟基苯甲酸(HBA)和PET 在熔融状态下反应得到HBA/PET组成在60/40的LCP,Eatman-Kodak公司1986年开始生产以X-7G为牌号的产品
1993年Eastman公司研究了[5]对羟基苯甲酸(HBA)、2,6-萘二甲酸 (NDA)、氢醌(HQ)为单体聚合而成的热致性液晶共聚酯,此方法合成的LCP材料降低了原料成本,且改进了液晶共聚酯的工艺。
2003年Eastman公司把LCP部门转让给了Du pont公司,Titan牌号产品并入Zenite系列。8 ^+ C. t9 b% n% S! {1 s5 m
Du pont公司起初生产HX牌号LCP材料,HX系列以对羟基苯甲酸(HBA)、氢醌(HQ)、间苯二甲酸(TPA)为单体聚合而得。后来又推出推出了Zenite系列LCP材料,Zenite系列以对羟基苯甲酸(HBA)、氢醌(HQ)、间苯二甲酸(TPA)、联苯二酚(BP)、2,6-萘二甲酸(NDA)为单体聚合而得[6],Zenite系列相对于HX系列具有更好的加工性和热稳定性,2003年Titan牌号产品并入Zenite系列后,Du pont公司的LCP产品系列更加完备。
Bayer公司生产K牌号LCP材料,是以对羟基苯甲酸(HBA)、氢醌(HQ)、对苯二甲酸(TPA)、间苯二甲酸(IPA)、联苯二酚(BP)为单体聚合而得[7]。
BASF公司生产Ultrax牌号LCP材料,是以对羟基苯甲酸(HBA)、氢醌(HQ)、对苯二甲酸(TPA)、间苯二甲酸(IPA)为单体聚合而得[8]。
美国的Granmont公司的Granular牌号LCP材料,是以对苯二甲酸(TPA)、苯基氢醌(PhHQ)、苯乙烯基氢醌(StHQ)单体聚合而得[9],也是商业化产品中为数不多的不含对羟基苯甲酸单体的芳香族聚酯LCP材料。
液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer),简称LCP。是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料
一、概述
LCP是一类具有杰出性能的新型聚合物。LCP是包含范围很宽的一类材料:
a、溶致性液晶:需要在溶液中加工;
b、热致性液晶:可在熔融状态加工。
最初工业化液晶聚合物是美国DuPont公司开发出来的溶致性聚对亚苯基对苯二甲酰胺(Kevlar®)。由于这种类型的聚合物只能在溶液中加工,不能熔融,只能用作纤维和涂料。以下内容只包括热致性LCP。
LCP外观:米黄色(也有呈白色的不透明的固体粉末);
LCP密度:1.35-1.45g/cm³。
液晶树脂的耐热性分类(低、中和高耐热型)
类型 热变形温度/℃ ASTM分类 日本分类 牌号举例
低耐热 <177 Ⅰ型 Ⅲ型 Vectra® A430、Rodrun® LC3000
中耐热
177~243
Ⅱ型
Ⅱ型 Zenite® 6330、Vetra® A130、Novaccurate® E335G30、Sumikasuper® E7000、Rodrun®LC5000、Ueno LCP®1000
高耐热 >243 Ⅲ型 Ⅰ型 Xydar® -930、Zenite®6130 Vectra® C130、Ueno LCP®2000、Titan LCP® LG431、Novaccurate® E345G30
高耐热液晶聚合物的代表性质
牌号 Xydar®
G-930 Titan®
LG431 Zenite®
7130 Zenite®
6130 Vectra®
E130i Vectra®
c130
相对密度 1.60 1.63 1.66 1.67 1.61 1.62
拉伸强度/MPa 135 139 145 150 165 159
弯曲强度/MPa 172 170 174 170 221 214
Izod缺口冲击强度/(J/m) 96 299 160 123 208 176
热变形温度(1.82 MPa)/℃ 271 275 289 263 276 255
二、LCP的特性与应用
1、特性
a、LCP具有自增强性:具有异常规整的纤维状结构特点,因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平。如果用玻璃纤维、碳纤维等增强,更远远超过其他工程塑料。
b、液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性,对大多数塑料存在的蠕变特点,液晶材料可以忽略不计,而且耐磨、减磨性均优异。
c、LCP的耐气候性、耐辐射性良好,具有优异的阻燃性,能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。
d、LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高,耐电弧性良好。在连续使用温度200-300℃,其电性能不受影响。间断使用温度可达316℃左右。
e、LCP具有突出的耐腐蚀性能,LCP制品在浓度为90%酸及浓度为50%碱存在下不会受到侵蚀,对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水,接触后不会被溶解,也不会引起应力开裂。
2、应用
a、电子电气是LCP的主要市场:电子电气的表面装配焊接技术对材料的尺寸稳定性和耐热性有很高的要求(能经受表面装配技术中使用的气相焊接和红外焊接);
b、LCP:印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件、汽车机械零件、医疗方面;
c、LCP加入高填充剂或合金(PSF/PBT/PA):
作为集成电路封装材料、
代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料;
作光纤电缆接头护套和高强度元件;
代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料。
代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料(宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统)。
LCP已经用于微波炉容器,可以耐高低温。LCP还可以做印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件:用于电子电气和汽车机械零件或部件;还可以用于医疗方面。
LCP可以加入高填充剂作为集成电路封装材料,以代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料,以代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料;作光纤电缆接头护头套和高强度元件;代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料等。 LCP还可以与聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金,制件成型后机械强度高,用以代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料,既可提高机械强度性能,又可提高使用强度及化学稳定性等。目前正在研究将LCP用于宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统等。
三、LCP的注塑工艺
由于改性后的性能和用途级别相差很大,其加工工艺变数也很大,故应相应调整如下范围:
1、干燥:140℃~140~150℃ /5-7Hr
2、注塑温度:260~300~410℃
3、模 温:100~100~240℃
四、主要生产公司
①Du Pont、
②Eastman、
③Solvay、
④Ticona、
⑤三菱工程塑料公司、
⑥住友、
⑦宝理塑料(为Ticona和日本大赛珞化学公司的合资公司)、
⑧东丽,
此外还有上野精细化工公司和Unitika公司等。
五、其它了解
热致性LCP具有全芳香族聚酯和共聚酯结构。它还具有密集排列的直链聚合物链结构,形成的产品具有良好的单向机械性能特点。良好高温性能(热变形温度为121~355℃)、良好的抗辐射性、抗水解性、耐候性、耐化学药品性、固有的阻燃性、低发烟性、高尺寸稳定性、低吸湿性、极低的线膨胀系数、高冲击强度和刚性(按相同重量比较,LCP的强度大于钢,但刚性只是钢的15%)。LCP可以耐酸、溶剂和烃类等化学品,并有较好的阻隔性。
液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的,它有异常规整的纤维状结构,性能特殊,制品强度很高,并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年发展起来的各种热塑性塑料。采用的单体不同,制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。
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二 链路控制协议
LCP ,Link Control Protocol(链路控制协议)的简称
是PPP协议的一个子集,在PPP通信中,发送端和接收端通过发送LCP包来确定那些在数据传输中的必要信息。LCP检查链接设备的标识,决定是接受还是拒绝;确定传输中可接收的包字节数;核对双方配置是否匹配,如果不匹配则断开链接。只有在LCP包链接是可用的情况下,数据才能实现网络通信。 LCP负责设备之间链路的创建,维护和终止。
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三 国际学生组织AIESEC用语
在AIESEC中LCP是Local Committee President的缩写,即分会主席。例如LCP of AIESEC ZJU MoC即为AIESEC中国大陆浙江大学分会主席。
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四 电子电工技术
Low-Cost Programmer(LCP) 低成本程序设计器
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五、理财术语
Listing Company Planner (LCP)企业上市规划师
六、心理学术语
LCP life course-persistent offenders 终身持续型犯罪人。 心理学家Terrie Moffitt 所做出的定义,这部分人在不同条件和情景下实施其反社会行为。通常,LCP犯罪者终其一生都会实施反社会行为。
七、散热系统术语
LCP Liquid Cold Plate 液冷板,是基于对散热要求效果更高的设备,仪器所开发的新型散热系统,部分专利在Aavid热能系统公司,目前的液冷板分为好几类,基体板上埋管的是一种,一种基板上开水槽,然后上下基板合并钎焊起来大是另外一种方案.部分产品工艺非常复杂,钎焊的温度也非常高,要慎重对待.面对越来越高的散热需求,液冷板所采用的材料和方案也变得更加有挑战性.
八、骨科医学术语
1.锁定加压钢板(Locking Compression Plate LCP)是在动力加压钢板和点接触钢板的基础上发展起来的一种新型骨折内固定技术.
2.具有固定可靠、退钉率低、并发症少的优点。手术坚强内固定的同时能够开始早期的功能锻炼,这样可以缩短病人伤后的康复期,最大程度地恢复关节的功能
LCP塑胶原料的成型温度高,因其品种不同,熔融温度在300~425℃范围内。
LCP熔体粘度低,流动性好,与烯烃塑料近似。LCP具有极小的线膨胀系数,尺寸稳定性好。成型加工条件参考为:成型温度300~390℃模具温度100~260℃成型压力7~100MPa,压缩比2.5~4,成型收缩率0.1~0.6。
LCP的料的使用注意事项
熔胶速度调到最大,背压为0,料温为了调整缺胶也调的很高。现在来看这就有问题,熔胶稳定的重要因素就是温度和合理的背压。以上的条件必然要产生不稳定,溶胶转速越快,产生的剪切热越多,材料温度就会大大高于加热温度,即设定温度。
对于当时的调机者来说,并不能马上能感觉到温度的影响,因为材料温度的上升是一个缓慢的过程,这就涉及到成形周期。
LCP材料的成形周期是以保证最快的周期为目标的。当周期快时,转速快产生的剪切热就没有充足的时间释放,因为加热温度在产生初期就会弥补温度的不足而设定了比较高的温度,保证了周期快的温度不足,剪切热属于额外的加热。
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LCP分很多牌号,不同牌号性能差别很大。一般来讲,加入长玻璃纤维的LCP过REFLOW后,依然能保持很高的机械强度。短玻璃纤维或无玻纤的本来就脆,IR后高温烘烤后由于应力作用,微观结构会在高温和应力下产生很大力量的拉扯,由于没有玻璃纤维的加强,IR会变得更脆弱。
对策:建议换加有长玻璃纤维的LCP原料。