LCP液晶高聚物的結構、性能和應用

LCP液晶高聚物

    LCP （Liquid Crystal Polymer）是液晶聚合物，其分子結構中含有結晶液晶基團（包括三個）。由于液晶基團在分子結構中的位置不同，使它在熱、光、氧和水等條件下具有不同的結晶行為。由于具有特殊的液晶特性， LCP可在-196~+175℃范圍內保持其化學穩(wěn)定性，并具有優(yōu)異的耐化學藥品性、耐熱性、耐低溫性和電絕緣性，并且具有良好的透明性。LCP有很多優(yōu)良的性能，使其成為一種極具應用價值的高分子材料。目前 LCP主要用于制造電氣絕緣材料和電氣設備，如用于制造電氣設備外殼的絕緣塑料、變壓器線圈骨架的絕緣塑料等。

    LCP因其具有特殊液晶特性而被廣泛應用于醫(yī)藥、電子、光學等領域，但因其具有較高的結晶度而使其加工性能較差。因此目前在國內主要應用于制造汽車零部件或制作電子電器部件等。國外以美國 Bay Basket公司和美國 Electronics公司開發(fā)了用于生產汽車電子電氣部件的 LCP產品，而日本東麗公司則開發(fā)了用于制造光學玻璃的 LCP產品。

一、簡介

    LCP是一種具有優(yōu)異綜合性能的高分子材料，是由液晶分子組成，由于分子間的交聯(lián)、取向和其他復雜的物理及化學變化，導致分子排列改變，形成不同的結晶度和取向狀態(tài)，即具有液晶性。LCP由三個不同液晶單體組成，可與各種不同的單體進行共聚。LCP不僅具有優(yōu)異的物理性能，而且其耐熱性能、耐油、耐化學腐蝕性能及電絕緣性均較好。其主要優(yōu)點是具有良好的光學透過性，耐化學腐蝕性和耐熱老化性等。

二、結構

    LCP分子的組成單元為由α-甲基丙烯酸甲酯和α-甲基丁酸等支鏈的多官能度聚合物。目前已報道的 LCP分子結構包括兩種類型：

    （1）無規(guī)共聚物，這種單體分子與單體中的醚鍵或酯鍵結合，形成了一系列高度支化的聚合物。由于這種結構可以賦予材料特殊的性能，所以稱這種分子為無規(guī)共聚物。LCP與聚酰胺相比，具有更高的耐熱性、熱變形溫度和機械性能。

    （2）嵌段共聚物，這種結構是將主鏈中不同鏈長的多官能度聚合物進行嵌段共聚，形成具有特殊性能的高分子。這種嵌段共聚物分子結構是由多個嵌段聚合物進行多個方向共混而成的。這種多官能度聚合物具有較好的加工性能和獨特性能。

三、性能

    LCP具有特殊的液晶特性，表現(xiàn)在以下方面：

    （1）較高的結晶度，使其具有更優(yōu)異的力學性能；

    （2）良好的介電性能；

四、應用

    LCP具有優(yōu)異的加工性能，是一種極具應用價值的高分子材料，在航空航天、汽車、電子電器等領域發(fā)揮著重要作用。LCP在航空航天領域可用于制造復合材料和防熱板等結構件，在汽車領域可用于制造發(fā)動機轉子零件和底盤件以及電子電器部件等。隨著電子信息產業(yè)的發(fā)展， LCP材料已廣泛應用于各種電子元器件、 IC封裝材料、通訊設備及顯示器件等。目前，國內外多家公司正在對 LCP進行工業(yè)化生產研究。

五、參考文獻

    [1]黃學書，張林生，肖建輝，嚴剛。LCP的研究進展。科學通報，2011 (04)：33-34.

    [2]嚴剛，張林生，劉春勝，楊偉明，楊瑞卿等。中國科學院化學學報，2010 (03)：57-58.