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巖征儀器-lcp液晶聚合物結構與性能特點

更新時間:2025-06-13  |  點擊率:85

結構與性能特點

1. 分子結構

  • 鏈結構:分子鏈具有高度規整的剛性棒狀或盤狀結構(如對苯二甲酸與對苯二酚的縮聚物),分子鏈間通過氫鍵或 π-π 堆積作用形成有序排列。

  • 液晶相:在熔融態或溶液中,分子鏈能自發排列成液晶相,分為熱致性(加熱熔融形成液晶相)和溶致性(溶于特定溶劑形成液晶相)兩類。

2. 核心性能

性能維度具體表現應用優勢
耐高溫性熱變形溫度(HDT)可達 200-350℃,長期使用溫度 180-260℃,部分型號耐 300℃以上高溫。適用于高溫環境下的電子元件、汽車部件。
力學性能拉伸強度、彎曲強度高(可達 100-200 MPa),且剛度優異(彈性模量 5-20 GPa),尺寸穩定性佳。用于精密結構件,減少變形誤差。
耐化學腐蝕性耐酸、堿、有機溶劑(如丙酮、甲苯),抗水解能力強,在惡劣化學環境中性能穩定。適合化工、醫療領域的耐腐蝕部件。
電性能介電常數(2.8-3.5)和介電損耗低,且在高頻(如 5G 通訊)下性能穩定,絕緣性優異。是高頻電路板、天線罩的理想材料。
加工流動性熔融狀態下粘度低,流動性類似低分子液體,可通過注塑、擠出等工藝成型,成型精度高。適合復雜結構零件的快速加工。
耐候與阻燃性耐紫外線和輻射,多數型號具有自熄性,無需添加阻燃劑即可達到 UL94 V-0 級阻燃標準。用于戶外設備及對阻燃有要求的場景。

二、分類與典型類型

1. 按液晶相形成方式分類

  • 熱致性 LCP(Thermotropic LCP)
    • 特點:加熱至熔點(200-350℃)后形成液晶相,冷卻后固化,可反復熔融加工,是工業中常用的類型(如美國杜邦 Zenite®、日本寶理 Lapell®)。

    • 應用:電子元件、汽車零部件、航空航天材料。

  • 溶致性 LCP(Lyotropic LCP)
    • 特點:需溶于強極性溶劑(如濃硫酸)形成液晶相,主要用于制備高強度纖維(如美國 Kevlar® 芳綸)。

    • 應用:材料、航空航天復合材料、體育用品(如高爾夫球桿)。

2. 按分子結構分類

  • 全芳香族 LCP:分子鏈全由芳香環組成,耐高溫性和剛性最佳(如聚對苯二甲酸對苯二酚酯,PBT/HQ)。

  • 半芳香族 LCP:分子鏈含部分脂肪族鏈段,韌性和加工性更優(如聚酯類 LCP)。


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