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LCP 的发展趋势:一是扩大生产规模,开发廉价的单体来生产LCP,以降低树脂的生产成本和销售价格;二是通过共聚改性,如在大分子链中引人弯折结构和不对称结 构,开发出综合性能更好的LCP树脂;三是为了进一步提高LCP的性能,采用增强、填充改性,不但可以抑制LCP的各向异性的缺点,提高高温下的强度,还 能够赋予其某些特殊功能,扩展应用领域,而且可降低成本,提高市场竞争能力;四是LCP与热塑性塑料尤其是与高性能、难加工的特种工程塑料进行共混改性, 能够改善难加工工程塑料的成型加工性能、提高力学性能、减少热塑性塑料的线膨胀系数、进而改善其尺寸稳定性。同时,还可改善LCP的耐磨性能,并克服 LCP的各向异性等。
LCP共混体系的开发主要是针对其性能的改善而进行的,目前发展的共混物与合金的类型有以下几类:
1. 高分子液晶和低分子液晶共混体系
高强度、高模量的LCP材料分子结构的刚性强,因此其熔融温度高,加工条件苛刻。通过与低分子液晶共混,能使体系的熔融温度降低,达到改善加工性能的目 的。同时又不因低分子化合物的存在而带来力学性能的下降。这是因为低分子组分本身也是液晶物质,其有序取向作用参与到聚合物中,亦可赋予材料力学性能。 2 .两种不同结构的LCP的共混体系
此种体系分为反应共混法形成的体系和物理共混法形成的体系。通常的多元共聚LCP即为由反应共混所得的合金,另一种反应共混法是将两种分别带有末端反应活 性的LCP继续进行缩聚,使一种结构的LCP接到另一种结构的分子链上,形成嵌段聚合物。物理共混法则是通过溶液、熔融或机械共混实现两种LCP的混合, 由于这种共混物的成本仍然很高,仅当为改善某性能或达到某种协同效应才选择这种体系。
3 .LCP与填料的混合体系
在LCP中添加填料,不仅可降低成本,而且可以减小LCP的表面纤维化,降低取向性,缓和材料各向异性的缺点。 4 .LCP合金
为了解决LCP的各向异性、接缝强度低以及成本高的问题,各大公司大力开发LCP系列合金。向工程塑料中加入LCP后,可以降低粘度,改善加工性能,同时,进一步提高力学性能等。如LCP/聚醚砜、LCP/聚酰胺、LCP/聚碳酸酯和LCP/聚四氟乙烯等。
5. LCP与热塑性聚合物的共混体系
普通热塑性聚合物的缺点可以通过与LCP的共混得以改善,从而拓宽LCP的应用领域,且这种方法还具有成本不太高的优势。以热塑性聚合物为基体,LCP为 增强剂,使LCP在共混加工过程中就地形成微纤结构,制成原位复合材料,大大提高材料的力学性能。同时LCP熔体具有较低的粘度,加入热塑性树脂中可减少 对设备的磨损和能耗。
我国中科院化学所、北京大学、清华大学、浙江大学、晨光化工研究院、北京市化工研究 院等单位,自20世纪80年代开始相继开展了LCP的研究开发工作。目前全国有数十单位在开展这一研究,研究内容主要包括Xydar、Vectra、全芳 香族LCP及共混改性等,这些项目大都处于试验阶段。晨光化工研究院已建立起小规模生产装置,目前已能提供少量产品。今后要加速产业化工作,大力加强 LCP的应用研究,使LCP的实际应用领域及应用量逐步扩大。
液晶聚合物的性能十分优异,越来越受到人们的关注,其应用领域不断扩大,新产品不断被研制,且工业化的液晶聚合物种类越来越多,今后在工业、科技及人们生活中将发挥更大作用。