本發(fā)明屬于高分子復合材料技術領域，具體涉及一種液晶聚酯復合物及其制備方法與應用。
背景技術：
液晶聚酯樹脂(LCP)由于具有優(yōu)異的流動性能，電絕緣性能，耐熱性能，尺寸穩(wěn)定性能等，因此被廣泛的應用于電子、電氣、汽車、宇航等領域。亦可以用于印刷電路板，食品包裝，人造衛(wèi)星電子部件，電子電氣及汽車部件，甚至是作為宇航器部件材料。
在LCP眾多的應用領域中，其中一個非常重要并且應用最廣的領域是作為電子電器部件，由于LCP材料優(yōu)異的流動性能，耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，使其可以制作精密電子部件，但是精密電子部件對材料的要求也在不斷提高，不同形狀、尺寸、性能的部件對材料性能的要求也是不同的，其中在電子元器件中廣泛應用的環(huán)形部件，特別是精密而細小的環(huán)形部件在注塑時必然會產(chǎn)生熔接線，這是環(huán)形部件的上最容易出現(xiàn)缺陷及損壞的一點，因此環(huán)形部件不僅要求制造原料具有高機械強度，更要求材料具有高熔接痕強度。以往的LCP材料雖然在機械強度、穩(wěn)定性等性能上完全符合環(huán)形電子部件的要求，但是由于其注塑時快速冷卻的特點使得其熔接痕強度低，其所制造的環(huán)形部件容易因此產(chǎn)生缺陷甚至損壞。
介于以上缺陷和問題，本專利通過配方合理組合，工藝優(yōu)化，提高液晶聚酯復合物的熔接痕強度，同時保持其具有高機械性能，來滿足日益發(fā)展的電子電器部件對材料的需求。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種液晶聚酯復合物及其制備方法與應用，以解決現(xiàn)有液晶聚酯樹脂熔接痕強度低，且機械性能不理想的技術問題。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一方面，提供了一種液晶聚酯復合物。所述液晶聚酯復合物包括以下重量份數(shù)的組份：
液晶聚酯樹脂 60-90份
增強樹脂 1-5份
填料 10-40份。
本發(fā)明另一方面，提供了一種液晶聚酯復合物的制備方法。所述制備方法包括如下步驟：
按照本發(fā)明液晶聚酯復合物所含的組分種類和含量分別稱取各組分原料；
將稱取的各組分原料進行熔融混煉擠出處理。
本發(fā)明實施例又一方面，提供了一種本發(fā)明液晶聚酯復合物或者本發(fā)明制備方法制備的液晶聚酯復合物在環(huán)形電子部件、精密連接器、插接件、攝像頭模組或電子元器件中的應用。
與現(xiàn)有的技術相比，本發(fā)明液晶聚酯復合物以液晶聚酯樹脂為基礎樹脂組分，通過所含的增強樹脂、填料等組分對其改性，從而賦予本發(fā)明液晶聚酯復合物優(yōu)異的熔接痕強度和機械強度。
本發(fā)明液晶聚酯復合物制備方法按照本發(fā)明液晶聚酯復合物所含的組分種類和比例直接將各組分進行熔融混煉擠出處理，使得各組分能夠充分分散并彼此之間發(fā)生作用，使得擠出的液晶聚酯復合物優(yōu)異的熔接痕強度和機械強度。另外，本發(fā)明制備方法工藝易控，制備的材料性能穩(wěn)定，有效降低了其生產(chǎn)成本。
正是由于本發(fā)明液晶聚酯復合物具有優(yōu)異的熔接痕強度和機械強度，符合的生產(chǎn)要求，有效擴展了其應用范圍，如特別適用于環(huán)形電子部件材料，有效提高了相應產(chǎn)品品質(zhì)和工作的穩(wěn)定性能。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實施例說明書中所提到的相關成分的重量不僅僅可以指代各組分的具體含量，也可以表示各組分間重量的比例關系，因此，只要是按照本發(fā)明實施例說明書相關組分的含量按比例放大或縮小均在本發(fā)明實施例說明書公開的范圍之內(nèi)。具體地，本發(fā)明實施例說明書中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工領域公知的質(zhì)量單位。
一方面，本發(fā)明實施例提供一種液晶聚酯復合物。所述液晶聚酯復合物包括以下重量份數(shù)的組份：
液晶聚酯樹脂 60-90份
增強樹脂 1-5份
填料 10-40份。
這樣，本實施例液晶聚酯復合物以液晶聚酯樹脂為基礎樹脂組分，通過所含的增強樹脂、填料等組分對其改性，從而賦予本發(fā)明液晶聚酯復合物高的機械強度和熔接痕強度。
具體的，上述液晶聚酯復合物實施例中，所述液晶聚酯樹脂選用全芳香族液晶聚酯樹脂。在一實施例中，所述全芳香族液晶聚酯樹脂數(shù)均分子量為10000-100000。該范圍的樹脂分子量具有可賦予復合物優(yōu)異的流動性及加工性能。作為本發(fā)明的一實施例，上述全芳香族液晶聚酯樹脂至少含有如下任一種重復單元：
(1)來自芳香族二醇的重復單元：-O-Ar-O-；
(2)來自芳香族二胺的重復單元：-HN-Ar-NH-；
(3)來自芳香族羥胺的重復單元：-HN-Ar-O-；
(4)來自芳香族二羧酸的重復單元：-OC-Ar-CO-；
(5)來自芳香族羥基羧酸的重復單元：-O-Ar-CO-；
(6)來自芳香族氨基羧酸的重復單元：-HN-Ar-CO-。
其中，上述(1)至(6)所示的重復單元中的Ar基團為苯撐、聯(lián)苯撐、萘、兩個苯撐由碳或非碳的元素進行鍵合的芳香族化合物任一種，或為苯撐、聯(lián)苯撐、萘、兩個苯撐由碳或非碳的元素進行鍵合的芳香族化合物中的一個以上的氫被其他元素取代的芳香族化合物。由此結(jié)構(gòu)單元單體制造的全芳香族液晶聚酯樹脂具有優(yōu)異的耐高溫性能及流動性、加工性。上述液晶聚酯樹脂可以但不僅僅按照如下方法制備獲得：
先將第一單體和第二單體進行縮聚反應，然后將所述縮聚反應合成全芳香族液晶聚酯預聚物進行固相縮聚反應制備獲得。
其中，所述第一單體為自由芳香族二醇、芳香族二胺、芳香族羥胺中的至少一種，所述第二單體為芳香族二羧酸、芳香族羥基羧酸、芳香族氨基羧酸中的至少一種。具體地芳香族二醇、芳香族二胺、芳香族羥胺、芳香族二羧酸、芳香族羥基羧酸、芳香族氨基羧酸均可以是但不僅僅選用常規(guī)的相應化合物。
在進一步實施例中，上述第一單體和/或第二單體在進行上述縮聚反應之前，事先被?；瘎╊A處理，以提高了反應性的單體。具體地，該?；瘎橐阴；瘎┲械闹辽僖环N。具體的如當酰基化劑為乙?；瘎r，預處理第一單體和/或第二單體以提高第一單體和/或第二單體反應性乙酰化的單體。
在將縮聚反應合成全芳香族液晶聚酯預聚物進行固相縮聚反應過程中，通過固相縮聚反應提產(chǎn)物的分子量，獲取分子量合適的液晶聚酯樹脂。在該固相縮聚反應過程需要加熱處理，如可以采用可利用加熱板、熱風、高溫流體等方法對固相縮聚反應提供熱能。為了除去固相縮聚反應的副產(chǎn)物，可利用惰性氣體吹掃或利用真空清除。
上述液晶聚酯復合物所含的增強樹脂與填料對液晶聚酯復合物發(fā)揮協(xié)同改性作用，賦予上述液晶聚酯復合物高熔接痕強度，同時具有優(yōu)異的機械強度及加工性。一實施例中，該增強樹脂為聚烯烴共聚物，在具體實施例中，所述聚烯烴共聚物為乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物及它們與環(huán)氧化合物、馬來酸酐的接枝共聚物的一種或兩種以上的組合物。該選用的聚烯烴共聚物能夠提高其余填料的協(xié)效改性作用，進一步提高液晶聚酯復合物的熔接痕強度和機械強度。
在一實施例中，上述填料為玻璃纖維、滑石粉、云母、硅灰石、碳酸鈣、粘土、玻璃微珠中的一種或者兩種以上的混合物。其中，玻璃纖維的優(yōu)選尺寸為直徑7-15um，長50-150um，滑石粉、云母、硅灰石、碳酸鈣、粘土、玻璃微珠中任一種優(yōu)選粒徑范圍為250-800目。
因此，上述液晶聚酯復合物通增強樹脂、填料對液晶聚酯樹脂為基礎樹脂組分作用，從而賦予本發(fā)明液晶聚酯復合物高的熔接痕強度，同時具有優(yōu)異的機械強度及加工性。
另一方面，本發(fā)明實施例提供了上述實施例中液晶聚酯復合物的一種制備方法。在一實施例中，所述液晶聚酯復合物制備方法包括如下步驟：
步驟S01：按照上文所述液晶聚酯復合物所含的組分種類和含量分別稱取各組分原料；
步驟S02：將稱取的各組分原料進行熔融混煉擠出處理。
其中，上述步驟S01中稱取的各組分的含量和所選用的成分均如上文所述液晶聚酯復合物中所述，為了節(jié)約篇幅，在此不再贅述。
上述步驟S02中，各組分原料在熔融混煉擠出的高壓和高熱的作用下充分分散并彼此之間發(fā)生作用，從而實現(xiàn)對液晶聚酯樹脂作用，使得經(jīng)熔融混煉擠出得到目標產(chǎn)物液晶聚酯復合物，并賦予液晶聚酯復合物具有高的熔接痕強度和機械強度。在一實施例中，所述熔融混煉擠出溫度為310-350℃，以使得各組在熔融狀態(tài)下充分混合均勻且充分作用，提高液晶聚酯復合物的熔接痕強度和機械強度及加工性。
一實施例中，上述熔融混煉擠出可以但不僅僅通失重式自動喂料機按比例投放原料，通過雙螺桿擠出機進行熔融混煉擠出處理。
另外，在進行上述步驟S02之前，還包括對稱取的各組分原料進行干燥處理，如在130-160℃下干燥4小時。
待步驟S02之后，還可以包括對熔融混煉擠出處理生成的液晶聚酯復合物進行拉條、冷卻、造粒等后續(xù)步驟。
因此，本發(fā)明實施例液晶聚酯復合物制備方法按照上文所述的液晶聚酯復合物所含的組分種類和比例直接將各組分進行熔融混煉擠出處理，使得各組分能夠充分分散并彼此之間發(fā)生作用，使得擠出的液晶聚酯復合物熔接痕強度和機械強度高。另外，該制備方法工藝易控，制備的材料性能穩(wěn)定，有效降低了其生產(chǎn)成本。
基于上述液晶聚酯復合物及其制備方法的基礎上，正是由于本發(fā)明液晶聚酯復合物具有優(yōu)異的熔接痕強度和機械強度及加工性，且生產(chǎn)能夠達到要求，有效擴展了其應用范圍，如在環(huán)形電子部件、精密連接器、插接件、攝像頭模組或電子元器件中的應用，特別適用于如特別適用于環(huán)形電子部件材料，使得其制備的環(huán)形電子部件生產(chǎn)的品質(zhì)和保證了其工作的穩(wěn)定性能。
以下結(jié)合具體實施例對上述液晶聚酯復合物及其制備方法進行詳細闡述。
實施例1
本實施例提供了一種液晶聚酯復合物及其制備方法。所述液晶聚酯復合物包括下述表1中的重量份數(shù)的組分和含量。其中，液晶聚酯樹脂均分子量為45000，滑石粉的尺寸為400目。
液晶聚酯復合物的制備方法如下：
S11.液晶聚酯樹脂的制備：樹脂結(jié)構(gòu)單元為對羥基苯甲酸、對苯二甲酸、聯(lián)苯酚、6-羥基-2-萘酸及間苯二甲酸，乙?；瘎榇姿狒?/p>
S12.按照表1中實施例1所述的重量份數(shù)，將選擇的液晶聚酯樹脂(全芳香族液晶聚酯樹脂，江蘇沃特特種材料制造有限公司)74份、乙烯共聚物1份、滑石粉25份在130℃干燥4小時；
S13.將步驟S12干燥后的液晶聚酯樹脂、乙烯共聚物滑石粉投入失重式喂料機，通過喂料機按照配方比例將原料投入雙螺桿擠出機于340±10℃下進行熔融混煉，然后經(jīng)過擠出，拉條，冷卻，造粒制造出液晶聚酯復合物。
實施例2
本實施例提供了一種液晶聚酯復合物及其制備方法。所述液晶聚酯復合物包括下述表1中的重量份數(shù)的組分和含量。其中，液晶聚酯樹脂均分子量為45000，滑石粉的尺寸為400目。
液晶聚酯復合物的制備方法如下：
S21.液晶聚酯樹脂的制備：樹脂結(jié)構(gòu)單元為對羥基苯甲酸、對苯二甲酸、聯(lián)苯酚、6-羥基-2-萘酸及間苯二甲酸，乙?；瘎榇姿狒?；
S22.按照表1中實施例2所述的重量份數(shù)，將選擇的液晶聚酯樹脂(全芳香族液晶聚酯樹脂，江蘇沃特特種材料制造有限公司)72份、乙烯共聚物3份，滑石粉25份在130℃干燥4小時；
S23.將步驟S22干燥后的液晶聚酯樹脂、乙烯共聚物滑石粉投入失重式喂料機，通過喂料機按照配方比例將原料投入雙螺桿擠出機于320±10℃下進行熔融混煉，然后經(jīng)過擠出，拉條，冷卻，造粒制造出液晶聚酯復合物。
實施例3
本實施例提供了一種液晶聚酯復合物及其制備方法。所述液晶聚酯復合物包括下述表1中的重量份數(shù)的組分和含量。其中，液晶聚酯樹脂均分子量為45000，滑石粉的尺寸為400目。
液晶聚酯復合物的制備方法如下：
S31.液晶聚酯樹脂的制備：樹脂結(jié)構(gòu)單元為對羥基苯甲酸、對苯二甲酸、聯(lián)苯酚、6-羥基-2-萘酸及間苯二甲酸，乙?；瘎榇姿狒?；
S32.按照表1中實施例3所述的重量份數(shù)，將選擇的液晶聚酯樹脂(全芳香族液晶聚酯樹脂，江蘇沃特特種材料制造有限公司)70份、乙烯共聚物5份，滑石粉25份在130℃干燥4小時；
S33.將步驟S32干燥后的液晶聚酯樹脂、乙烯共聚物滑石粉投入失重式喂料機，通過喂料機按照配方比例將原料投入雙螺桿擠出機于330±10℃下進行熔融混煉，然后經(jīng)過擠出，拉條，冷卻，造粒制造出液晶聚酯復合物。
對比例1
提供一種液晶聚酯樹脂復合物，其包括下述表1中的重量份數(shù)的組分和含量。其制備方法參照實施例1的制備方法。
相應性能的測試
將上述實施例1至實施例3提供的液晶聚酯復合物和對比例1提供的液晶聚酯樹脂復合物分別作為注塑原料，使用注塑成型機注塑成型，然后通過下列檢測標準對其進行性能測試分別進行測試，測試結(jié)果如下述表2所示：
(1)彎曲強度：按ASTM D-790測試。
(2)熔接痕強度：使用模具注塑成型，樣品尺寸長度100±1mm，寬度12.7±0.1mm，厚度1.0±0.1mm，注塑時塑料溶膠從樣品兩端進入磨具，熔接線位于樣品中點，注塑成型后測試樣品的彎曲強度，測試條件為：支點跨距40mm,壓頭半徑5mm，加載速度2mm/min。
表1
表2
參照上述表2，實施例1-3與比較例1中制造的液晶聚酯樹脂復合物相比熔接痕強度提高，同時具有較高的機械強度，適用于制造環(huán)形電子部件。
本文中應用了具體實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。