輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶聚酯樹脂(LCP)通常是一種熱致(Thermotropic)液晶樹脂，其熔融狀態(tài)甚優(yōu) 且其具有優(yōu)異的耐熱性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、極低的吸濕性，高的機(jī)械性能、電氣性能，加 工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為制造高頻電路板、柔性線路板、集成電路、太陽(yáng)能電池、電子標(biāo) 簽等電子部件的重要材料，如LCP用作打印機(jī)打印頭和光學(xué)讀存頭的電子部件材料時(shí)具有 顯著的優(yōu)勢(shì)，其完全滿足打印機(jī)打印頭和光學(xué)讀存頭的電子部件要求的高強(qiáng)度、高剛性和 高耐熱性的需求。
[0003] 但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，現(xiàn)有的LCP材料在使用過(guò)程中也有不足之處，比如打印機(jī)打 印頭和光學(xué)讀存頭的電子部件還對(duì)重量有著嚴(yán)格的要求，其不斷追求輕量化，而現(xiàn)有LCP材 料的比重相對(duì)比較大，制造的電子部件重量較高，從而影響了電子零件的輕量化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種液晶聚酯樹脂復(fù)合物及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有的 液晶聚酯樹脂比重較大，從而影響了電子零件的輕量化的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例一方面，提供了一種輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù) 合物。所述輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物包括如下重量份數(shù)的組分： 液晶聚醋樹脂：5 0-..8.0份
[0006] 添加劑 0,5-5份 第一填料 10-40份
[0007] 第二填料 5-30份。
[0008] 本發(fā)明實(shí)施例另一方面，提供了一種輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物的制備方法，包括 以下步驟：
[0009] 按照本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物所含的組份分別稱取各組分原料；
[0010] 將所述液晶聚酯樹脂、添加劑、第一填料、第二填料進(jìn)行干燥處理；
[0011] 將干燥后的所述液晶聚酯樹脂、第一填料、第二填料、添加劑進(jìn)行混料處理，得到 混合物料；
[0012] 將所述混合物料進(jìn)行熔融擠出處理。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物以液晶聚酯樹脂作為基 礎(chǔ)樹脂組分，所含的添加劑與液晶聚酯樹脂具有良好的相容性，其與基礎(chǔ)樹脂作用，有效提 高了填料與基礎(chǔ)樹脂組分之間的相容性，無(wú)需額外添加相容劑組分，使得本發(fā)明實(shí)施例輕 質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物具有低比重特性。添加的兩種填料一方面可以保證所述本發(fā)明輕質(zhì) 液晶聚酯樹脂復(fù)合物優(yōu)異的機(jī)械性能，另一方面能進(jìn)一步提高其耐熱性及加工性優(yōu)異，使 得本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物特別適用于打印機(jī)打印頭和光學(xué)讀存頭的電子 部件材料。
[0014] 本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物的制備方法將各組分按照上述順序進(jìn)行 處理，使得各組分能夠分散均勻，使得制備的本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物比重 低，機(jī)械性能高，耐熱性及加工性優(yōu)異。另外，該制備方法工藝成熟，且方法簡(jiǎn)單可控，易于 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明書中所提到的各組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(guān)系，因此，只要是按照本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明書組合物各 組分的含量按比例放大或縮小均在本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明書公開的范圍之內(nèi)。具體地，本發(fā)明 實(shí)施例說(shuō)明書中所述的重量可以是yg、mg、g、kg等化工領(lǐng)域公知的重量單位。
[0017] -方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種比重小的輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物。在一實(shí)施 例中，所述輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物包括如下重量份數(shù)的組分： 液晶聚醋樹脂 50-80份 添加劑 0.5-5份
[0018] 第一填料 10-40份 第二填料 5-30份。
[0019] 具體的，本發(fā)明實(shí)施例中，所述液晶聚酯樹脂作為基體樹脂成分，賦予所述復(fù)合物 優(yōu)異的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和高機(jī)械性能。在一實(shí)施例中，所述液晶聚酯樹脂可為全芳香族 液晶聚酯樹脂。
[0020] 在一實(shí)施例中，所述全芳香族液晶聚酯樹脂含有下述重復(fù)單元中的至少一種：
[0021] 來(lái)自芳香族二醇的重復(fù)單元:-〇-Ar-〇-;
[0022] 來(lái)自芳香族二胺的重復(fù)單元:-HN-Ar-NH-;
[0023] 來(lái)自芳香族羥胺的重復(fù)單元:-HN-Ar-〇-;
[0024] 來(lái)自芳香族二羧酸的重復(fù)單元:-〇C-Ar-C〇-;
[0025] 來(lái)自芳香族羥基羧酸的重復(fù)單元:-O-Ar-CO-;
[0026] 來(lái)自芳香族氨基羧酸的重復(fù)單元:-HN-Ar-C〇-;
[0027] 其中，所述Ar為苯撐及其衍生物、聯(lián)苯撐及其衍生物、萘及其衍生物、兩個(gè)苯撐由 碳或非碳的元素進(jìn)行鍵合的芳香族化合物及其衍生物中的一種。
[0028] 在具體實(shí)施例中，上述衍生物可以但不僅僅為苯撐、聯(lián)苯撐、萘或兩個(gè)苯撐由碳或 非碳的元素進(jìn)行鍵合的芳香族化合物中的一個(gè)以上的氫被其他元素取代的芳香族化合物。
[0029] 在一實(shí)施例中，所述液晶聚酯樹脂如全芳香族液晶聚酯樹脂可以由反應(yīng)單體聚合 而成，在具體實(shí)施例中，聚合反應(yīng)包括如下步驟：
[0030] a.將至少2種反應(yīng)單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)合成全芳香族液晶聚酯預(yù)聚物；
[0031] b.將步驟a制造的所述預(yù)聚物進(jìn)行固相縮聚來(lái)合成全芳香族液晶聚酯樹脂。
[0032] 其中，步驟a中的所述反應(yīng)單體包括但不限于自由芳香族二醇、芳香族二胺和芳香 族羥胺中至少一種;另一種反應(yīng)單體包括但不限于芳香族二羧酸、芳香族羥基羧酸、芳香族 氨基羧酸中的至少一種。
[0033] 作為優(yōu)選實(shí)施，在進(jìn)行所述縮聚反應(yīng)前，還包括對(duì)所述反應(yīng)單體采用?；瘎┻M(jìn) 行預(yù)處理。通過(guò)預(yù)處理可以促進(jìn)所述反應(yīng)單體的縮聚反應(yīng)性。具體的，所述?；瘎┌ǖ?不限于乙?；瘎?，所述乙酰基化劑可以將所述反應(yīng)單體進(jìn)行乙?；幚?，提高其縮聚反 應(yīng)性。
[0034] 所述縮聚反應(yīng)可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的方法實(shí)現(xiàn)，包括但不限于溶液縮聚法、本體 縮聚法。
[0035] 上述步驟b中，所述固態(tài)縮聚反應(yīng)，需要向上述液晶聚酯樹脂預(yù)聚物進(jìn)行加熱處 理。所述加熱處理可通過(guò)加熱板、熱風(fēng)、高溫流體等方法。此外，為了除去固態(tài)縮聚反應(yīng)的副 產(chǎn)物，可利用惰性氣體吹掃或利用真空清除。
[0036] 當(dāng)然，上述液晶聚酯樹脂如全芳香族液晶聚酯樹脂可以直接使用市售的液晶聚酯 樹脂如全芳香族液晶聚酯樹脂。
[0037]另外，在一些具體實(shí)施例中，所述液晶聚酯樹脂的含量為50份、52份、55份、58份、 60份、62份、65份、68份、70份、72份、75份、78份、80份等具體份量。
[0038]本發(fā)明實(shí)施例中，所述添加劑與基礎(chǔ)樹脂液晶聚酯樹脂之間具有良好的相容性， 避免額外添加相容劑，并有效降低了本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物的比重。因此， 在一實(shí)施例中，上述添加劑選用多面齊聚倍半硅氧烷（polyhedral oligomeric silsesquioxame，POSS)。所述多面齊聚倍半硅氧烷的分子式為(RSi0i.5) Ση，其中Ση為2的 倍數(shù)，且大于或等于6。在具體實(shí)施例中Ση可以但不僅僅為6、8、12或16,因此，在一具體實(shí) 施例中，多面齊聚倍半硅氧烷(P0SS)為十二苯基P0SS、八苯基八硅倍半硅氧烷等。所述分子 式中所述R為相同或不相同的氫原子、烷基、苯基、環(huán)烷基、羧基、環(huán)氧基、烴基、乙烯基、苯乙 烯基中的任一種。
[0039]在進(jìn)一步實(shí)施例中，上述多面齊聚倍半硅氧烷的物理尺寸為0.7-3nm。
[0040] 上述多面齊聚倍半硅氧烷添加劑與基礎(chǔ)樹脂液晶聚酯樹脂具有優(yōu)異的相容性，在 本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物成型過(guò)程中其能夠?qū)Φ谝惶盍虾偷诙盍媳砻嫣?理后，以顯著增強(qiáng)填料與基礎(chǔ)樹脂液晶聚酯樹脂的相容性，避免額外添加相容劑等加工助 劑，從而有效降低本發(fā)明輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物的比重，同時(shí)保證其機(jī)械性能和加工性 能。
[0041] 作為一些具體實(shí)施例，所述添加劑如上述分子結(jié)構(gòu)通式A所示多面齊聚倍半硅氧 烷含量可以是0.5份、0.8份、1份、1.3份、1.5份、1.8份、2份、2.3份、2.5份、2.8份、3份、3.2 份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份、5份等具體份量。
[0042] 本發(fā)明實(shí)施例中，為了進(jìn)一步提高所述輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物的機(jī)械強(qiáng)度，并 更好地提高所述液晶聚酯樹脂復(fù)合物的耐熱性能，所述輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物中加入了 兩種填料組分。作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一填料為玻璃纖維、晶須、碳纖維、聚四氟乙烯 的一種或幾種的混合物，優(yōu)選玻璃纖維、此時(shí)，所述第一填料作為增強(qiáng)組分添加后的液晶聚 酯樹脂復(fù)合物具有更高的機(jī)械性能。作為另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第二填料為硅灰石、滑石 粉、云母、二氧化鈦、炭黑、碳酸鈣、粘土、硫酸鋇、二氧化硅中的至少一種。通過(guò)兩種填料的 復(fù)配起到協(xié)效作用，不僅能顯著提高本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物機(jī)械強(qiáng)度、還 能顯著提高本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物的耐熱性能。
[0043] 作為一些具體實(shí)施例，所述第一填料的含量可是10份、13份、15份、17份、20份、22 份、25份、28份、30份、33份、35份、38份、40份等具體份量。作為另一些具體實(shí)施例，所述第二 填料的含量可為0份、2份、5份、7份、10份、13份、15份、17份、20份、22份、25份、28份、30份等 具體份量。
[0044] 因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物通過(guò)添加劑組分與基礎(chǔ)樹脂 作用，增強(qiáng)了如填料與基礎(chǔ)樹脂液晶聚酯樹脂間的相容性，避免額外添加相容劑組分，從而 賦予本發(fā)明實(shí)施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物低比重，耐熱性及加工性優(yōu)異，使得本發(fā)明實(shí) 施例輕質(zhì)液晶聚酯樹脂復(fù)合物特別適用于打