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巖征儀器-lcp液晶聚合物結構與性能特點

來源：上海巖征實驗儀器有限公司   2025年06月13日 14:41  

結構與性能特點

1. 分子結構

  • 鏈結構：分子鏈具有高度規整的剛性棒狀或盤狀結構（如對苯二甲酸與對苯二酚的縮聚物），分子鏈間通過氫鍵或 π-π 堆積作用形成有序排列。

  • 液晶相：在熔融態或溶液中，分子鏈能自發排列成液晶相，分為熱致性（加熱熔融形成液晶相）和溶致性（溶于特定溶劑形成液晶相）兩類。

2. 核心性能

性能維度具體表現應用優勢
耐高溫性熱變形溫度（HDT）可達 200-350℃，長期使用溫度 180-260℃，部分型號耐 300℃以上高溫。適用于高溫環境下的電子元件、汽車部件。
力學性能拉伸強度、彎曲強度高（可達 100-200 MPa），且剛度優異（彈性模量 5-20 GPa），尺寸穩定性佳。用于精密結構件，減少變形誤差。
耐化學腐蝕性耐酸、堿、有機溶劑（如丙酮、甲苯），抗水解能力強，在惡劣化學環境中性能穩定。適合化工、醫療領域的耐腐蝕部件。
電性能介電常數（2.8-3.5）和介電損耗低，且在高頻（如 5G 通訊）下性能穩定，絕緣性優異。是高頻電路板、天線罩的理想材料。
加工流動性熔融狀態下粘度低，流動性類似低分子液體，可通過注塑、擠出等工藝成型，成型精度高。適合復雜結構零件的快速加工。
耐候與阻燃性耐紫外線和輻射，多數型號具有自熄性，無需添加阻燃劑即可達到 UL94 V-0 級阻燃標準。用于戶外設備及對阻燃有要求的場景。

二、分類與典型類型

1. 按液晶相形成方式分類

  • 熱致性 LCP（Thermotropic LCP）

    • 特點：加熱至熔點（200-350℃）后形成液晶相，冷卻后固化，可反復熔融加工，是工業中常用的類型（如美國杜邦 Zenite®、日本寶理 Lapell®）。

    • 應用：電子元件、汽車零部件、航空航天材料。

  • 溶致性 LCP（Lyotropic LCP）

    • 特點：需溶于強極性溶劑（如濃硫酸）形成液晶相，主要用于制備高強度纖維（如美國 Kevlar® 芳綸）。

    • 應用：材料、航空航天復合材料、體育用品（如高爾夫球桿）。

2. 按分子結構分類

  • 全芳香族 LCP：分子鏈全由芳香環組成，耐高溫性和剛性最佳（如聚對苯二甲酸對苯二酚酯，PBT/HQ）。

  • 半芳香族 LCP：分子鏈含部分脂肪族鏈段，韌性和加工性更優（如聚酯類 LCP）。


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