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之间。LCP具有高强度、高模量和自增强性能，有杰出的耐高温和冷热交变性能，优异的阻燃性、耐腐蚀性、耐磨

2、性、电性能、阻隔性和成型加工性能，线障系数和摩擦系数小，尺寸稳定性高，抗辐射，耐微波，综合性能十分优异，被誉为超级工程材料。但因原材料价格昂贵，合成困难使其推广应用受到了一定的限制。但近几年，关于液晶聚合物的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艺进行了研究。　　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

3、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之间。LCP具有高强度、高模量和自增强性能，有杰出的耐高温和冷热交变性能，优异的阻燃性、耐腐蚀性、耐磨性、电性能、阻隔性和成型加工性能，线障系数和摩擦系数小，尺寸稳定性高，抗辐射，耐微波，综合性能十分优异，被誉为超级工程材料。但因原材料价格昂贵，合成困难使其推广应用受到了一定的限制。但近几年，关于液晶聚合物的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

4、成型工艺进行了研究。1LCP的工艺特性1优良的方向性LCP在加工过程中，大多数刚性棒状大分子链沿流动方形排列，因此顺流动方向的强度和模量很大，可达一般工程塑料加入30％玻纤的水平，垂直于注射方向的强度仅为流动方向的1/3，成型收缩率和线胀系数约为流动方向的2～3倍（见表1），所以，可利用此性能进行原位复合或者增强。表1LCP制品的方向特性项目平行注射方向垂直注射方向拉伸强度/Mpa断裂伸长率/弯曲强度/Mpa弯曲弹性模量/Mpa缺口冲击强度/KJ.m-2成型收缩率/108.581111200035030103416003.50.32溶体粘度低，流动性好LCP虽为方向

5、结构但熔体粘度不高，仅为一般聚合物的几分之一，但是LCP保持了优良的性能，又降低了成型温度，流动性好，易于成型，用较低的成型压力就可成型薄壁制件和形状复杂的制件，且越是薄壁制件其强度越高，这是由于分子高度定向所致。4固化快、周期短、不易产生飞边LCP流动性较大，固化速度快，因此成型周期短，生产效率高，且很少出现溢边现象。4成型收缩率和线胀系数很小LCP受热熔融后形成一种兼有固体和液体部分性质的液晶体，其分子链僵直，相互间填塞更紧密，不同基团之间联结更强，从而严重的限制了分子链在注射方向排列。在成型过程中仅发生部分相变而无结晶引起的体积收缩，因此收缩率小，线胀系数很低

6、，接近金属，是一种良好的低线胀系数和低收缩率材料，见表2。5熔融强度低LCP熔接强度低，这种缺陷在LCP模具结构中应加以注意，将熔接痕设在强度要求不高的部位。6原材料应该严格干燥在成型条件下微量水分就会使LCP降解，故成型前应将材料严格干燥，使水分降低到0.03％以下方可使用。表2LCP与几种材料的线胀系数对比材料线胀系数/×10-5KLCP30％GF增强LCPPPS-R-4PBT301-G30铝软钢黄铜-0.1～-0.50.6～0.82.22.52.62.02.8二、模具结构和成型设备1模具结构⑴LCP流动性优良，适用注射成型，但是模具结构应该根据材料的工艺特性开

7、设。LCP具有各向异性和熔接强度低的特性，在设计时应考虑在模腔中的流动方向与成型零件的特性要求的关系，以确保零件的强度。同时考虑熔接强度不足，在模具结构中应尽量避免熔接痕。⑵浇口系统考虑到压力损失，浇道的形状优先采用圆形和梯形浇道。浇道直径为2㎜～5㎜，长度应尽可能短，在多位模中型腔距离应相等。主浇道和分浇道应将零件强度要求高的尺寸放在平行流动方向上，要求不高的放在垂直流动方向上。⑶排气槽LCP在成型时会产生微量气体，设计排气槽不仅可随时排除成型时产生的气体，而且也有利于型腔内空气的排除，有利于成型。排气槽应设在气体汇集处。⑷成型收缩率LCP成型收缩率很小，且平