CN111808403A - 液晶聚酯复合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子复合材料技术领域,提供了一种液晶聚酯复合物及其制备方法。其中,以液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,液晶聚酯复合物包含如下重量份数的下列组分:液晶聚酯50‑70份;扁平玻纤5‑25份;云母5‑30份。本发明提供的液晶聚酯复合物,由于抗翘曲性能得到显著提高,因此,可广泛应用于对抗翘曲有严格要求的技术领域中,如作为制备5G通信设备的材料使用。
Description
技术领域
本发明属于高分子复合材料技术领域,尤其涉及一种液晶聚酯复合物及其制备方法。
背景技术
液晶聚合物(liquid crystal polymer,LCP)是一种刚性高分子链构成的新型高分子材料,在一定条件下可形成兼具液体和晶体性质的高分子物质。目前LCP主要应用在高频电路基板、覆晶薄膜(Chip On Flex或Chip On Film,COF)基板、多层板、IC封装、高频连接器、天线、扬声器基板等领域。
随着科学技术的发展,LCP的应用越来越广泛。在5G时代,LCP材料由于具有较低的介电常数和较好的耐热性能,因此成为了5G领域中不可或缺的关键材料,可用于5G基站外壳、滤波器、天线振子、手机后盖及中框、微波和毫米波射频前端电路集成和封装等等。与此同时,5G零部件对LCP材料的性能提出了更高的要求。虽然LCP材料具有高强度、高模量、耐热、耐老化、耐辐射、膨胀系数小、尺寸精度高、加工成型性能优异等特点,但同样也存在一些不足之处。比如,LCP材料分子排列取向在流动方向上强而垂直方向上弱,其纵向与流动方向产生不等向收缩,造成的内应力使塑件翘曲,会改变配合表面的位置和最终的部件尺寸,而且会对外观产生负面影响。如何提高LCP材料的抗翘曲性能,以应对5G微波和毫米波射频前端电路集成和封装等技术领域对LCP高要求,是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶聚酯复合物及其制备方法,旨在解决现有的LCP材料抗翘曲性能不足,难以满足对翘曲性能要求较高的技术要求的问题。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
第一方面,本发明提供一种液晶聚酯复合物,以所述液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,包含如下重量份数的下列组分:
液晶聚酯 50-70份;
扁平玻纤 5-25份;
云母 5-30份。
作为优选情形,所述扁平玻纤的横截面长为15-35微米,横截面宽为5-12微米,扁平比为2-7:1。
作为优选情形,所述扁平玻纤的横截面长为28微米,横截面宽为8微米,扁平比为3.5:1。
作为优选情形,所述云母的粒径为300~800目。
作为优选情形,所述扁平纤维和所述云母的重量比为1:1~3:1。
作为优选情形,所述液晶聚酯复合物还含有相容剂。
作为优选情形,所述相容剂选自所述相容剂选自环状酸酐型(MAH)相容剂、羧酸型相容剂、环氧型相容剂、恶唑啉型相容剂、酰亚胺型相容剂、异氰酸酯型相容剂中的至少一种。
作为优选情形,以所述液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,所述相容剂的重量份数为0~1份。
第二方面,本发明提供一种液晶聚酯复合物的制备方法,包括以下步骤:
按照第一方面提供的所述液晶聚酯复合物的配方提供液晶聚酯树脂、扁平玻纤和云母,并进行干燥处理;
将干燥后的各原料进行混合处理,得到混合物;
将所述混合物进行熔融混炼后,挤出造粒,得到液晶聚酯复合物。
作为优选情形,所述干燥处理在温度为130~160℃的条件下,干燥6-10小时。
本发明提供的液晶聚酯复合物,以液晶聚酯为基体,加入扁平玻纤(Flat CGF)以及云母。分散在液晶聚酯中的扁平玻纤,其横截面有一定厚宽比,相对普通纤维能够提供更好的流动性并降液晶聚酯分子链的缠结,对液晶聚酯产生束缚作用;同时,不同于常规的圆形玻纤细丝和粉体材料,扁平玻纤和云母均具有微观平面结构,在加工过程中不容易滚动和翻滚,有利于堆积得更紧密,防止液晶聚酯在分子垂直方向产生晃动,增强液晶聚酯复合物的强度。通过在液晶聚酯中添加扁平玻纤和云母,在上述两方面的作用下,能够有效降低液晶聚酯分子排列取向在流动方向上和在垂直方向上的差异,减轻纵向与流动方向产生的不等向收缩,有效防止液晶聚酯在加工(如注塑成型)和使用过程中的翘曲问题,显著提高液晶聚酯复合物的抗翘曲性能。此外,扁平玻纤和云母之间能够相互插层,进一步降低液晶聚酯分子排列取向在流动方向上和在垂直方向上的差异,从而更显著降低翘曲程度,提高产品的外观和性能稳定。
本发明提供的液晶聚酯复合物,由于抗翘曲性能得到显著提高,因此,可广泛应用于对抗翘曲有严格要求的技术领域中,如作为制备5G通信设备的材料使用。
本发明提供的液晶聚酯复合物的制备方法,只需要将液晶聚酯复合物的配方成分进行混合处理,使具有微观平面结构的扁平玻纤和云母分散在液晶聚酯中,进而在熔融混炼的过程中,防止液晶聚酯在纵向与流动方向产生不等向收缩,进而解决液晶聚酯的翘曲问题。该方法不仅操作简单,而且工艺成熟,能够实现规模化生产。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本申请中,术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,“a,b,或c中的至少一项(个)”,或,“a,b,和c中的至少一项(个)”,均可以表示:a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c分别可以是单个,也可以是多个。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,部分或全部步骤可以并行执行或先后执行,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地,本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
本发明实施例第一方面提供了一种液晶聚酯复合物,以液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,包含如下重量份数的下列组分:
液晶聚酯 50-70份;
扁平玻纤 5-25份;
云母 5-30份。
本发明实施例提供的液晶聚酯复合物,以液晶聚酯为基体,加入扁平玻纤(FlatCGF)以及云母。分散在液晶聚酯中的扁平玻纤,其横截面有一定厚宽比,相对普通纤维能够提供更好的流动性并降液晶聚酯分子链的缠结,对液晶聚酯产生束缚作用;同时,不同于常规的圆形玻纤细丝和粉体材料,扁平玻纤和云母均具有微观平面结构,在加工过程中不容易滚动和翻滚,有利于堆积得更紧密,防止液晶聚酯在分子垂直方向产生晃动,增强液晶聚酯复合物的强度。通过在液晶聚酯中添加扁平玻纤和云母,在上述两方面的作用下,能够有效降低液晶聚酯分子排列取向在流动方向上和在垂直方向上的差异,减轻纵向与流动方向产生的不等向收缩,有效防止液晶聚酯在加工(如注塑成型)和使用过程中的翘曲问题,显著提高液晶聚酯复合物的抗翘曲性能。此外,扁平玻纤和云母之间能够相互插层,进一步降低液晶聚酯分子排列取向在流动方向上和在垂直方向上的差异,从而更显著降低翘曲程度,提高产品的外观和性能稳定。
本发明实施例提供的液晶聚酯复合物,由于抗翘曲性能得到显著提高,因此,可广泛应用于对抗翘曲有严格要求的技术领域中,如作为制备5G通信设备的材料使用。
本申请实施例中,液晶聚酯树脂为全芳香族液晶聚酯树脂,具体选择没有严格限制。在一些实施例中,全芳香族液晶聚酯树脂含有如下结构单元中的一种:-O-Ar-O-,-HN-Ar-NH-,-HN-Ar-O-,-O-Ar-CO-,-OC-Ar-CO-,-HN-Ar-CO-。上述结构单元中,Ar选自苯撑、联苯撑、萘或两个苯撑由碳或非碳的元素进行键合的芳香族化合物,或者苯撑、联苯撑、萘或两个苯撑由碳或非碳的元素进行键合的芳香族化合物中的一个以上的氢被其他元素取代的芳香族化合物。
本申请实施例中,以液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,液晶聚酯的含量占50-70份,具体可为50份、55份、60份、65份、70份等具体份量。
本申请实施例中,通过扁平玻纤和云母的协同作用,显著提高晶聚酯树脂材料偶的抗翘曲性能。
其中,扁平玻纤是指扁平状的玻璃纤维。扁平玻纤是一种具有一定厚宽比横截面的特种玻璃纤维,能够提供更好的流动性并降低液晶聚酯分子链的缠结,从而降低液晶聚酯加工时出现的翘曲问题。
在一些实施例中,扁平玻纤的横截面长为15-35微米,横截面宽为5-12微米,扁平比为2-7:1。在这种情况下,扁平玻纤(横截面)具有合适的厚宽比,流动性强,能够显著降低液晶聚酯分子链的缠结;同时,扁平玻纤具有类似云母即片状云母的结构,在加工过程中不容易滚动和翻滚,从而能够堆积得更为紧密,降低液晶聚酯分子排列取向在流动方向上和在垂直方向上的差异,减轻纵向与流动方向产生的不等向收缩,有效防止液晶聚酯在加工(如注塑成型)和使用过程中的翘曲问题,显著提高液晶聚酯复合物的抗翘曲性能。
在一些实施例中,扁平玻纤的横截面长为28微米,横截面宽为8微米,扁平比为3.5:1。此时,得到的液晶聚酯复合物具有更优异的抗翘曲性能,同时,具有高强度、高模量、耐热、耐老化、耐辐射、膨胀系数小、尺寸精度高、加工成型性能优异等优点。
本申请实施例中,以液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,扁平玻纤的含量占5-25份,具体可为5份、8份、10份、15份、20份、25份等具体份量。扁平玻纤比例越高,液晶聚酯复合物的翘曲程度越低。若扁平玻纤含量过高,反而会降低液晶聚酯复合物的强度和应变。
云母具有片状结构,在加工过程中不容易滚动和翻滚,通过紧密堆积将液晶聚酯进行束缚,使液晶聚酯材料取向在流动方向上和垂直方向上的强度均衡,提高液晶聚酯材料的抗翘曲性能。此外,扁平玻纤和云母之间能够相互插层,使液晶聚酯材料取向在流动方向上和垂直方向上的强度均衡,从而更显著降低翘曲程度,提高产品的外观和性能稳定。
在一些实施例中,云母的粒径为300~800目,从而有效发挥上述性能。若云母的目数太高,则云母过细,则不能发挥“降低液晶聚酯分子排列取向在流动方向上和在垂直方向上的差异,减轻纵向与流动方向产生的不等向收缩”的作用,同时,也不能通过支撑作用来提高液晶聚酯复合物的强度;若云母的目数太低,则云母过大,又不利于树脂的注塑成型。在一些实施例中,云母的粒径可以为300~400目、350~500目、400~500目、450~600目、500~600目、550~700目、600~700目、700~800目等,此时,云母的均匀性较好,有利于提高液晶聚酯复合物的稳定性。
本申请实施例中,以液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,云母的含量占5-30份,具体可为5份、8份、10份、15份、20份、25份、30份等具体份量。由于云母材质较脆,当云母含量过高,在液晶聚酯复合物的含量多于30份时,会降低液晶聚酯复合物的强度。
在上述实施例的基础上,扁平纤维和云母的重量比为1:1~3:1。在这种情况下,液晶聚酯复合物的防翘曲性能和机械强度能够达到良好的平衡。
本申请实施例中,可选的,液晶聚酯复合物还含有相容剂。由于本申请实施例的液晶聚酯复合物中,含有扁平纤维和云母两种无机物。在液晶聚酯复合物中添加相容剂,可以提高扁平纤维和云母与液晶聚酯之间的相容性。在一些实施例中,相容剂选自所述相容剂选自环状酸酐型(MAH)相容剂、羧酸型相容剂、环氧型相容剂、恶唑啉型相容剂、酰亚胺型相容剂、异氰酸酯型相容剂中的至少一种。加入上述相容剂后,可以降低扁平纤维和云母与液晶聚酯之间的表面张力,促进相的分散,阻止分散相的联并;并增加界面的厚度,增加相间的粘结力,改善热稳定性,增加应力传递效率;同时,降低分散相的粒径,形成稳定相结构,为材料提供均一稳定的性能。在一些实施例,以液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,相容剂的重量份数为0~1份。若相容剂的含量过高,会影响液晶聚酯复合物的其他性能,如耐热性能。
本发明实施例第一方面提供的液晶聚酯复合物,可以通过下述第二方面的制备方法制备获得。
本发明实施例第二方面提供了一种液晶聚酯复合物的制备方法,包括以下步骤:
S01.按照本发明实施例第一方面提供的液晶聚酯复合物的配方提供液晶聚酯树脂、扁平玻纤和云母,并进行干燥处理;
S02.将干燥后的各原料进行混合处理,得到混合物;
S03.将混合物进行熔融混炼后,挤出造粒,得到液晶聚酯复合物。
本发明实施例提供的液晶聚酯复合物的制备方法,只需要将液晶聚酯复合物的配方成分进行混合处理,使具有微观平面结构的扁平玻纤和云母分散在液晶聚酯中,进而在熔融混炼的过程中,防止液晶聚酯在纵向与流动方向产生不等向收缩,进而解决液晶聚酯的翘曲问题。该方法不仅操作简单,而且工艺成熟,能够实现规模化生产。
具体的,上述步骤S01中,按照本发明实施例第一方面提供的液晶聚酯复合物的配方提供液晶聚酯树脂、扁平玻纤和云母,各成分的选择及其含量如上文所述,为了节约篇幅,此处不再赘述。
应当注意的是,当液晶聚酯复合物的配方中含有相容剂时,S01的步骤为按照本发明实施例第一方面提供的液晶聚酯复合物的配方提供液晶聚酯树脂、扁平玻纤、云母和相容剂。
在一些实施例中,液晶聚酯树脂为全芳香族液晶聚酯树脂,可直接使用市售的全芳香族液晶聚酯树脂或可由如下步骤来制造:
将至少两种芳香族单体进行缩聚合成全芳香族液晶聚酯预聚物;将预聚物进行固相缩聚来合成全芳香族液晶聚酯树脂。
其中,芳香族单体包含自由芳香族二醇、芳香族二胺和芳香族羟胺中的至少一种,以及芳香族二羧酸、芳香族羟基羧酸和芳香族氨基羧酸中的至少一种。
将香族单体进行缩聚来合成全芳香族液晶聚酯预聚物的合成方法可以使用溶液缩聚法、本体缩聚法。另外,为了促进缩聚反应,可以使用酰基化剂(特别是乙酰基化剂)等物质进行预处理而提高了反应性的单体。
将预聚物进行固相缩聚来合成全芳香族液晶聚酯树脂时,向预聚物提供适当的热量,可利用加热板、热风、高温流体等方法。在一些实施例中,利用惰性气体吹扫或利用真空清除固态缩聚反应的副产物。
将液晶聚酯树脂、扁平玻纤和云母进行干燥处理,去除原料中的水分,以防止液晶聚酯在熔融混炼时发生水解。应当注意的是,当液晶聚酯复合物的配方中含有相容剂时,干燥步骤为将液晶聚酯树脂、扁平玻纤、云母和相容剂进行干燥处理。在一些实施例中,在温度为130-160℃的条件下,干燥6-10小时,优选为6小时。
上述步骤S02中,将干燥后的各原料进行混合处理,使扁平玻纤和云母与液晶聚酯混合均匀,得到混合物。在一些实施例中,采用自动混合机,将各组分进行混合处理。
上述步骤S03中,将得到的混合物投入双螺杆挤出机进行熔融混炼,然后经过挤出,拉条,冷却,造粒制造出高性能抗翘曲液晶聚酯复合材料。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种液晶聚酯复合物,包括液晶聚酯(江苏沃特特种材料制造有限公司)70份,扁平玻纤(Taishan flat cross-section E-glass chopped fiber)5份和云母25份;其中,扁平玻纤的横截面长为30微米,横截面宽为10微米,扁平比为3:1;云母的粒径为300~400目。该液晶聚酯复合物的制备方法为:液晶聚酯、扁平玻纤和云母在温度为140℃的条件下干燥6小时后,投入自动混合机混合均匀,然后投入双螺杆挤出机进行熔融混炼,然后经过挤出,拉条,冷却,造粒制备液晶聚酯复合物。
实施例2
一种液晶聚酯复合物,包括液晶聚酯(江苏沃特特种材料制造有限公司)70份,扁平玻纤(Taishan flat cross-section E-glass chopped fiber)10份和云母20份;其中,扁平玻纤的横截面长为28微米,横截面宽为8微米,扁平比为3.5:1;云母的粒径为400~500目。该液晶聚酯复合物的制备方法为:液晶聚酯、扁平玻纤和云母在温度为140℃的条件下干燥6小时后,投入自动混合机混合均匀,然后投入双螺杆挤出机进行熔融混炼,然后经过挤出,拉条,冷却,造粒制备液晶聚酯复合物。
实施例3
一种液晶聚酯复合物,包括液晶聚酯(江苏沃特特种材料制造有限公司)70份,扁平玻纤(Taishan flat cross-section E-glass chopped fiber)20份和云母10份;其中,扁平玻纤的横截面长为25微米,横截面宽为5微米,扁平比为5:1;云母的粒径为500~600目。该液晶聚酯复合物的制备方法为:液晶聚酯、扁平玻纤和云母在温度为140℃的条件下干燥6小时后,投入自动混合机混合均匀,然后投入双螺杆挤出机进行熔融混炼,然后经过挤出,拉条,冷却,造粒制备液晶聚酯复合物。
对比例1
一种液晶聚酯复合物,包括液晶聚酯(江苏沃特特种材料制造有限公司)70份,直径为10微米的短切玻纤(Owens-corning CGF 910A)10份和云母20份;其中,云母的粒径为400~500目。该液晶聚酯复合物的制备方法为:液晶聚酯、扁平玻纤和云母在温度为140℃的条件下干燥6小时后,投入自动混合机混合均匀,然后投入双螺杆挤出机进行熔融混炼,然后经过挤出,拉条,冷却,造粒制备液晶聚酯复合物。
对比例2
一种液晶聚酯复合物,包括液晶聚酯(江苏沃特特种材料制造有限公司)70份和扁平玻纤(Taishan flat cross-section E-glass chopped fiber)30份;其中,扁平玻纤的横截面长为28微米,横截面宽为8微米,扁平比为3.5:1。该液晶聚酯复合物的制备方法为:液晶聚酯和扁平玻纤在温度为140℃的条件下干燥6小时后,投入自动混合机混合均匀,然后投入双螺杆挤出机进行熔融混炼,然后经过挤出,拉条,冷却,造粒制备液晶聚酯复合物。
对比例3
一种液晶聚酯复合物,包括液晶聚酯(江苏沃特特种材料制造有限公司)70份,扁平玻纤(Taishan flat cross-section E-glass chopped fiber)10份和滑石粉20份;其中,扁平玻纤的横截面长为28微米,横截面宽为8微米,扁平比为3.5:1。该液晶聚酯复合物的制备方法为:液晶聚酯、扁平玻纤和云母在温度为140℃的条件下干燥6小时后,投入自动混合机混合均匀,然后投入双螺杆挤出机进行熔融混炼,然后经过挤出,拉条,冷却,造粒制备液晶聚酯复合物。
为了验证本发明实施例及对比例制备的液晶聚酯复合物的性能,将上述实施例1-3和对比例1-3分别获得的复合物作为注塑原料,使用注塑成型机注塑成型,并通过以下方法测试和评价实施例与对比例中复合物的性能:
(1)弯曲强度、弯曲模量及弯曲应变:本发明实施例涉及的弯曲强度测定按照ASTMD-790标准。
(2)热变形温度:本发明实施例涉及的热变形温度测定按照ASTM D-648标准。
(3)翘曲程度:本发明涉及的翘曲程度测定以直径60mm的圆形样板为测试样板,以游标卡尺测量样板边缘和样板中心的高度差。
测试结果如下表1所示:
表1
由上表1可见,相比加入短切玻纤所制得的液晶聚酯复合物,本发明实施例1-3提供的液晶聚酯复合物,以液晶聚酯为主体,加入扁平玻纤和云母后制得的液晶聚酯复合物,具有更低的翘曲率,同时机械性能更优且耐热性能更佳。实施例1-3的主要差别在于扁平玻纤和云母的比例不同,通过表1我们可以发现,扁平玻纤比例越高,翘曲程度越低。添加5-25wt%的扁平玻纤可改善液晶聚酯的翘曲程度,提高产品的热力学性能。
将实施例2和对比例1进行对比,对比例1和实施例2仅仅是配方中的玻纤种类不同,实施例2中添加扁平玻纤,对比例1中添加短切玻纤。实施例2的机械性能比对比例1的机械性能提升了3-5%,热变形温度也提升了8℃,整体性能得到提升。对比例1室温下翘曲为0.106mm,实施例2室温下翘曲为0.021mm,降低幅度达到了80%;高温下翘曲则由0.198mm降低至0.048mm,同样也降低了近80%;由高温冷却至室温后的样品翘曲由0.155mm降低至0.025mm,降幅超80%。
将实施例2和对比例2进行对比,实施例2中添加云母,对比例2不添加云母。对比例2由于不存在扁平玻纤和云母的相互插层结构,使得对比例2具有更高翘曲程度。
将实施例2和对比例3进行对比,对比例3和实施例2仅仅是配方中的填料种类不同,实施例2中添加云母,对比例3中添加滑石粉。由于扁平玻纤和滑石粉不会发生相互插层,因此对比例3提供的液晶聚酯复合物的机械性能和抗翘曲性能均不如实施例2。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液晶聚酯复合物,其特征在于,以所述液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,包含如下重量份数的下列组分:
液晶聚酯 50-70份;
扁平玻纤 5-25份;
云母 5-30份。
2.如权利要求1所述的液晶聚酯复合物,其特征在于,所述扁平玻纤的横截面长为15-35微米,横截面宽为5-12微米,扁平比为2-7:1。
3.如权利要求1所述的液晶聚酯复合物,其特征在于,所述扁平玻纤的横截面长为28微米,横截面宽为8微米,扁平比为3.5:1。
4.如权利要求1所述的液晶聚酯复合物,其特征在于,所述云母的粒径为300~800目。
5.如权利要求1至4任一项所述的液晶聚酯复合物,其特征在于,所述扁平纤维和所述云母的重量比为1:1~3:1。
6.如权利要求1至4任一项所述的液晶聚酯复合物,其特征在于,所述液晶聚酯复合物还含有相容剂。
7.如权利要求6所述的液晶聚酯复合物,其特征在于,所述相容剂选自环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、环氧型相容剂、恶唑啉型相容剂、酰亚胺型相容剂、异氰酸酯型相容剂中的至少一种。
8.如权利要求6所述的液晶聚酯复合物,其特征在于,以所述液晶聚酯复合物的总重量份数为100份计,所述相容剂的重量份数为0~1份。
9.一种液晶聚酯复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按照权利要求1至8任一项所述的液晶聚酯复合物的配方提供液晶聚酯树脂、扁平玻纤和云母,并进行干燥处理;
将干燥后的各原料进行混合处理,得到混合物;
将所述混合物进行熔融混炼后,挤出造粒,得到液晶聚酯复合物。
10.如权利要求9所述的液晶聚酯复合物的制备方法,其特征在于,所述干燥处理在温度为130~160℃的条件下,干燥6-10小时。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113527844A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-10-22 | 重庆沃特智成新材料科技有限公司 | 一种低表面粗度液晶聚酯复合物及其制备方法 |
US12104010B2 (en) | 2021-02-04 | 2024-10-01 | Ticona Llc | Polymer composition for an electric circuit protection device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5861462A (en) * | 1991-09-30 | 1999-01-19 | Mazda Motor Corporation | Method for forming a liquid crystal resin composite |
JP2003268252A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Polyplastics Co | 液晶性ポリマー組成物 |
CN101891938A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-11-24 | 金发科技股份有限公司 | 一种非圆形横截面玻璃纤维增强液晶聚合物材料及其制备方法 |
CN106633679A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 江苏沃特特种材料制造有限公司 | 低翘曲液晶聚酯复合物及其制备方法与应用 |
-
2020
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5861462A (en) * | 1991-09-30 | 1999-01-19 | Mazda Motor Corporation | Method for forming a liquid crystal resin composite |
JP2003268252A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Polyplastics Co | 液晶性ポリマー組成物 |
CN101891938A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-11-24 | 金发科技股份有限公司 | 一种非圆形横截面玻璃纤维增强液晶聚合物材料及其制备方法 |
CN106633679A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 江苏沃特特种材料制造有限公司 | 低翘曲液晶聚酯复合物及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王文广,主编: "《聚合物改性原理》", 31 March 2018, 中国轻工业出版社 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12104010B2 (en) | 2021-02-04 | 2024-10-01 | Ticona Llc | Polymer composition for an electric circuit protection device |
CN113527844A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-10-22 | 重庆沃特智成新材料科技有限公司 | 一种低表面粗度液晶聚酯复合物及其制备方法 |
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