液晶聚合物成型技术研讨

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1、液晶聚合物成型技术研讨摘要介绍液晶聚合物（LCP）的工艺特性，指出注射模结构的要点，阐述成型中料筒温度、模具温度、注射压力、注射速度和时间等工艺参数确定的原则。并结合生产产品，介绍LCP材料注射成型工艺、成型加工要点和注意事项。关键词液晶聚合物工艺特性注射成型模具结构液晶聚合物（LCP）是20世纪80年代出现的新型聚合物，具有独特的分子结构和热行为。它的分子由刚性棒状分子链组成，在受热熔融或被溶剂溶解后，形成一种兼有固体和液体部分性质的液晶态，分子排列介于液体和晶体锋之间。LCP具有高强度、高模量和自增强性能，有杰铰出的耐高温和冷热交变性能煮，优异的阻燃性、耐腐蚀性

2、栖、耐磨性、电性能、阻隔性疲和成型加工性能，线障系数鹇和摩擦系数小，尺寸稳定性蜃高，抗辐射，耐微波，综合性能十分优异，被誉为超级眢工程材料。但因原材料价大格昂贵，合成困难使其推广鳢应用受到了一定的限制。但曰近几年，关于液晶聚合物的看应用研究越来越引起人们的重视。本文以HX系列液晶聚合物为例对其注射成型工未艺进行了研究。1LCP的工艺特性13/131优良的方向尖性LCP在加工过程中，祓大多数刚性棒状大分子链沿陂流动方形排列，因此顺流动迷方向的强度和模量很大，可ο达一般工程塑料加入30％煽玻纤的水平，垂直于注射方傍向的强度仅为流动方向的1苫/3，成型收缩率和线胀系数

3、约为流动方向的2～3倍（见表1），所以，可利用件此性能进行原位复合或者增薨强。表1LCP制品的方驺向特性项目平行注射方痢向垂直注射方向拉伸强黛度/Mpa断裂伸长率/弯曲强度/Mpa弯曲弹隘性模量/Mpa缺口冲击垄强度/成型收缩率/8荷11113/13120003喋50301034沈16002溶体粘度低舀，流动性好LCP虽为方骈向结构但熔体粘度不高，仅苎为一般聚合物的几分之一，经但是LCP保持了优良的性简能，又降低了成型温度，流盎动性好，易于成型，用较低谑的成型压力就可成型薄壁制件和形状复杂的制件，且越壅是薄壁制件其强度越高，这づ是由于分子高度定向所致。濉4固化快、周期

4、短、不易除产生飞边LCP流动性较大，固化速度快，因此成型唐周期短，生产效率高，且很瘰少出现溢边现象。4成型收缩率和线胀系数很小L碣CP受热熔融后形成一种兼ｌ有固体和液体部分性质的液轹晶体，其分子链僵直，相互▲间填塞更紧密，不同基团之鸳13/13间联结更强，从而严重的限嘹制了分子链在注射方向排列忽。在成型过程中仅发生部分ダ相变而无结晶引起的体积收饧缩，因此收缩率小，线胀系雅数很低，接近金属，是一种戽良好的低线胀系数和低收缩铿率材料，见表2。5熔融铮强度低LCP熔接强度低，这种缺陷在LCP模具结构中应加以注意，将熔接痕腺设在强度要求不高的部位。6原材料应该严格干燥在偿

5、成型条件下微量水分就会使漳LCP降解，故成型前应将醯材料严格干燥，使水分降低∝到％以下方可使用。表2远LCP与几种材料的线胀系盒数对比材料线胀系数/褐×10-5KLCP3肽0％GF增强LCPPPS-R-4PBT301哚-G30铝软钢13/13黄铜蛋-～-～二、模具结颥构和成型设备1模具结构⑴LCP流动性优良，适用谈注射成型，但是模具结构应蛹该根据材料的工艺特性开设榭。LCP具有各向异性和翔熔接强度低的特性，在设计层时应考虑在模腔中的流动方向与成型零件的特性要求的颚关系，以确保零件的强度。颖同时考虑熔接强度不足，在唯模具结构中应尽量避免熔接飑痕。⑵浇口系统考虑到殳压力损

6、失，浇道的形状优先专采用圆形和梯形浇道。浇道钉直径为2㎜～5㎜，长度应‘尽可能短，在多位模中型腔距离应相等。主浇道和分浇荔道应将零件强度要求高的尺迅寸放在平行流动方向上，要石求不高的放在垂直流动方向纷上。⑶排气槽LCP在祠成型时会产生微量气体，设尥计排气槽不仅可随时排除成骚型时产生的气体，而且也有北13/13利于型腔内空气的排除，有鸺利于成型。排气槽应设在气钜体汇集处。⑷成型收缩率LCP成型收缩率很小，且洁平行流动方向的收缩率小于胬垂直流动方向的收缩率。在咔设计型腔尺寸时，流动方向政不能确定时，采用垂直与平愉行收缩率的平均值。2注防射机LCP最高成型温度崖在350℃左右

7、，一般螺杆观式注射机均可使用。注射量拎是注射机注射容量的50％卺～70％。可选用普通开缗放式喷嘴，压力损失小，可曙靠性好。喷嘴的加热应能单凳独控制，若出现料流可适当骁降低温度。LCP流动性好，固化快，可选用具有高憝塑化能力的注射机，实行高麻速成型。三、工艺参数的嚓选定我们选用了HX11鹤00、HX1330、HXば6130、HX7130四种液晶材料在立式与卧式两种型号的注塑机上分别进行嚎了注射加工。图1图213/131加工设备以SYS—2羲5克立式注塞式注射机成麴型了图1所示的各种小样件，以TTI—260F卧式榭注射机成型