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LCP材料主流的合成方法和加工方式

发布日期:2022-07-04 13:38:37   浏览量 :2296
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一、LCP材料的合成方法


在LCP产业链中,LCP树脂的合成及成膜为技术难点。目前,LCP树脂主流的合成方法包括以下4种。

(一)氧化酯化法:氧化酯化法是一种芳香族羧酸与酚的直接聚合方法。该方法在吡啶或者酰胺溶剂中,在含磷化合物或者亚硫酰氯等活化剂以及催化剂作用下进行反应,可以得到高分子量的 LCP,该方法反应条件较温和,且可以通过单体加入顺序控制分子结构序列。

(二)硅酯法:芳香族酸类单体通过三甲基硅酯化后,再与乙酰化的酚类单体,通过溶液或者熔融聚合工艺,去除三甲基硅乙酸酯小分子,可得到高分子量的 LCP。

(三)苯酯法:芳香族羧酸苯酯与酚类单体进行熔融缩聚的方法。但该方法采用的芳香族羧酸苯酯价格比较昂贵,且在反应过程中会生成小分子苯酚难以除干净。最近住友化 学采用碳酸二苯酯与酚类单体通过“一步法”合成工艺合成出低醋酸残留的LCP,且树脂具有良好的流动性,是一种具有潜在优势的合成工艺。

(四)酸解反应法:芳香族二元酸与乙酰化的酚类单体进行熔融缩聚,脱去副产物醋酸得到LCP。该方法是目前 LCP 工业化生产的主要方法。


二、LCP材料的加工方法


(一)注塑成型:注塑成型是LCP最主要的成型方法。LCP不仅具有优异的加工流动性,且固化速度快,适用于采用注塑成型方法加工。相对于聚苯硫醚(PPS)和耐高温尼龙(HT-PA),制件具有无飞边等优势。但由于 LCP分子链是刚性棒状的,易于沿流动方向取向,从而导致成型制件在平行于流动方向与垂直于流动方向的性能差异以及熔接痕强度较差等缺点。近年来通过模具设计等方法在一定程度上改善了熔接痕强度差以及各向异性等缺陷。

(二)挤出成型:挤出成型方法常用于生产塑料薄膜和管材等。由于LCP容易呈各向异性,采用传统挤出工艺加工成型 LCP薄膜在熔体流动的横向方向性能较弱。因此,目前LCP一般与其它各向同性的材料,如PET、乙烯-乙烯醇共聚物( EVOH) 等通过共挤出加工成型成多层薄膜或者管材。

(三)溶液浇注成型:LCP具有较低的热膨胀系数、优良的尺寸稳定性、低吸湿性、 优异的高频特性和电绝缘性能,使其在高频电路基板得以广泛的应用。其中挠性印制板和嵌入式电路板需要布局灵活及高密度的布线,因而对成型工艺要求非常高。传统的注塑、挤出等方法难以满足其工艺要求。主要通过特殊的分子设计生产 LCP树脂,然后溶解在特殊的溶剂中通过溶液浇注(solvent-cast)成型后可以得到强度和挠性非常好的薄膜。所采用的溶剂不同于目前所常用的含氟苯酚溶剂,可操作性强。而且通过溶液浇注成型后的制件避免了注塑、挤出成型所造成的各向异性的缺陷。同时可以成型更加复杂的基材,且可以混入更多的填料。目前该方法加工成型的LCP薄膜制件正在电路板中推广使用。

(四)吹塑成型:LCP具有优异的耐气体透过性和耐溶剂性能,可通过吹塑成型成阻隔性能优良的中空成型制品或者薄膜制件,例如汽车部件中的油箱和各种配管。但LCP熔体张力低而导致其垂伸严重,因此通过吹塑成型法制备所需形状的成型制品有一定的困难。

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