一种液晶聚酯复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:45197024 阅读:5 留言:0更新日期:2025-05-09 18:48
本发明专利技术公开了一种液晶聚酯复合材料,按重量份计,包括以下组分:液晶聚酯39‑71份;硅灰石纤维5‑15份;片状填料13‑28份;球状填料5‑15份;以摩尔百分比计,所述的液晶聚酯由以下单体构成:6‑羟基‑2‑萘甲酸50‑55mol%;对苯二甲酸20‑25mol%;联苯二酚20‑25mol%;对羟基苯甲酸0‑5mol%;其它单体0‑0.05mol%。本发明专利技术通过特定重复单元的液晶聚酯在耐受微波的过程中减少发热量,同时通过硅灰石纤维、片状填料、球状填料的协同,能够获得优秀的导热性导出产生的热量,使得本发明专利技术的液晶聚酯复合材料能够耐受微波环境。并且,本发明专利技术的液晶聚酯复合材料具有低翘曲的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料,特别是涉及一种液晶聚酯复合材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、lcp材料是一种结晶速度快,耐高温,自阻燃,介电性能优异、模量高、强度高,各向异性强的高分子聚合物,在电子电气,家电等行业应用广泛,由于其特有的高流动性,耐高温,尺寸稳定性等特性,可应用于精密电子器件,烤具等等。

2、但是,lcp材料的制件在耐受微波的过程中会发热,温度升高导致材料的劣化。现有技术对于耐受微波材料的改进方式如下:第一,提高材料的耐热等级如熔点等,但是实际上,材料的温升并不会降低,自身的温度升高会导致机械性能的快速降低;第二,提高材料自身的刚性,如增加增强纤维如碳纤维,玻璃纤维的含量,提高热变形温度,但是仍然无法避免材料自身的温度上升,宏观体系未变形,但局部的树脂已经发生了分子链的运动;第三,添加金属或导电外壳,形成法拉第笼,进行微波屏蔽,无法透过微波,容易放电,限制使用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于,克服上述技术缺陷,提供一种耐受微波、低翘曲的液晶聚酯复合材料。

2、本专利技术是通过以下技术方案实现的:

3、一种液晶聚酯复合材料,按重量份计,包括以下组分:

4、液晶聚酯 39-71份;

5、硅灰石纤维 5-15份;

6、片状填料 13-28份;

7、球状填料 5-15份;

8、以摩尔百分比计,所述的液晶聚酯由以下单体构成:

9、6-羟基-2-萘甲酸 50-55mol%;

10、对苯二甲酸 20-25mol%;

11、联苯二酚 20-25mol%;

12、对羟基苯甲酸 0-5mol%;

13、其它单体 0-0.05mol%。

14、优选的,按重量份计,包括以下组分:

15、液晶聚酯 40-70份;

16、硅灰石纤维 8-12份;

17、片状填料 18-22份;

18、球状填料 8-12份。

19、所述的片状填料选自滑石粉、云母、氮化硼中的至少一种;优选的,所述的片状填料选自氮化硼。

20、所述的球状填料选自氧化铝、氧化锌中的至少一种。

21、片状填料的平均粒径范围是d50=15-30微米;

22、球状填料的平均粒径范围是d50=1-20微米;

23、d50粒径参考标准iso13320 (2020),使用酒精对填料进行分散,使用激光粒度仪进行测试,可获得材料的d50粒径结果。

24、硅灰石纤维的长径比范围是(8-20):1。

25、所述的其它单体选自间苯二甲酸、1,4苯二酚、2,6-萘二甲酸中的至少一种。

26、优选的,所述的液晶聚酯的熔点大于280℃。

27、优选的,所述的lcp树脂在大于熔点20℃、1000-s剪切速率条件下的熔融粘度10-50pa·s。在高于熔点20℃,1000-s剪切速率条件下,测试方法基于iso 11443的测定方法,所用设备为goettfert高压毛细管流变仪,rg20,1mm测试口模。

28、液晶聚酯可以是市售产品也可以通过自制获得,自制方法比如但不限于:在惰性气体加压条件下,以反应单体在酰化剂的作用下进行酰化反应,所述压力保持在0.1mpa~0.2mpa,反应温度为100℃~180℃,反应时间为30分钟~10小时;酰化反应结束后,将反应釜内压力进行减压至常压,并以0.1℃/min~150℃/min 的速率升温至200℃~400℃,从精馏柱排出醋酸及未反应的酸酐,当醋酸接收量到达理论值的90%以上时,将反应釜内压力进行减压至1~10kpa,保持此减压条件并将反应体系程序升温到反应最高温度320~360℃,熔融缩聚得到预聚物;将预聚物冷却固化并造粒,在固相聚合容器中进行固相聚合得到液晶聚酯颗粒,真空度0.1pa~50kpa,固相聚合温度为160~340℃,反应时间为0.5小时~40小时。酰化剂可以是乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐等。

29、可以根据实际需要,选择是否加入0-2份助剂,所述的助剂选自抗氧剂、润滑剂中的至少一种。

30、还可以在不损害本专利技术效果的范围内根据要求性能来适当添加合成树脂中添加的公知物质,可以是紫外线吸收剂、抗静电剂、阻燃剂、染料、颜料等着色剂、结晶促进剂、晶体成核剂等。

31、本专利技术液晶聚酯复合材料的制备方法,包括以下步骤:按照配比,将除纤维状无机填料外的各组分混合均匀,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,纤维状无机填料侧喂,螺杆温度范围是260℃-355℃,转速范围是350-900rpm,得到液晶聚酯组合物。

32、本专利技术液晶聚酯复合材料的应用,用于制备微波环境下应用的制件。

33、本专利技术具有如下有益效果:

34、本专利技术通过特定重复单元的液晶聚酯在耐受微波的过程中减少发热量,片状填料和球状填料共同构筑了更加立体的热传导网络,二者的导热系数均高于液晶聚酯,而纤维填料则将lcp复合体系的空隙填充,用于减少体系中的微小空气,避免导热系数降低,同时起到补强和降低翘曲的作用,能够获得优秀的导热性导出产生的热量,使得本专利技术的液晶聚酯复合材料能够耐受微波环境。

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【技术保护点】

1.一种液晶聚酯复合材料,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:

2.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:

3.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,所述的片状填料选自滑石粉、云母、氮化硼中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,所述的片状填料选自氮化硼。

5.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,所述的球状填料选自氧化铝、氧化锌中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,所述的其它单体选自间苯二甲酸、1,4苯二酚、2,6-萘二甲酸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,所述的液晶聚酯的熔点大于280℃。

8.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,按重量份计,还包括0-2份助剂,所述的助剂选自抗氧剂、润滑剂中的至少一种。

9.权利要求1-8任一项所述液晶聚酯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按照配比,将除纤维状无机填料外的各组分混合均匀,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,纤维状无机填料侧喂,得到液晶聚酯组合物。

10.权利要求1-8任一项所述液晶聚酯复合材料的应用,其特征在于,用于制备微波环境下应用的制件。

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【技术特征摘要】

1.一种液晶聚酯复合材料,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:

2.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:

3.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,所述的片状填料选自滑石粉、云母、氮化硼中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,所述的片状填料选自氮化硼。

5.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,所述的球状填料选自氧化铝、氧化锌中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的液晶聚酯复合材料,其特征在于,所述的其它单体选自间苯二甲酸、1,4苯二酚、...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘尧陈平绪叶南飚赖俊棋肖中鹏姜苏俊
申请(专利权)人:上海金发科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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