宝理液晶高分子LCP材料
光致形变液晶高分子(lcp)材料
光致形变液晶高分子（lcp）材料一、材料概述光致形变液晶高分子（LCP）材料是一种具有特殊性能的高分子材料，因其具有优异的机械性能、耐高温、耐腐蚀等特性，被广泛应用于多个领域。
本文将介绍LCP材料的性质、特点、制备方法及其应用领域。
二、材料性质LCP材料的主要特点包括其独特的液晶高分子结构，这种结构使得材料在加热时能形成有序的晶体结构，具有高强度、高模量和高耐热性等特性。
此外，LCP材料还具有光致形变性能，即在光照下，材料会发生微小的形状改变。
这种性能使得LCP材料在光学、机械等领域具有广泛的应用前景。
三、制备方法LCP材料的制备方法主要包括溶液浇铸法和熔融挤出法。
溶液浇铸法是将前驱体溶液倒入模具中，经固化、脱模和后处理得到成品。
熔融挤出法是将预聚物和交联剂混合熔融，通过挤出机塑化后浇入模具中，经固化、脱模和后处理得到成品。
制备过程中需要严格控制反应温度、压力和反应时间等参数。
四、应用领域1.电子设备：LCP材料可用于制造电子设备零部件，如连接器、传感器等，其优异的耐高温、耐腐蚀性能使得LCP材料成为电子设备中的理想材料。
2.航空航天：LCP材料可用于制造飞机零部件、仪表盘等高端产品，其高强度、高模量特性使得LCP材料在航空航天领域具有广泛应用前景。
3.医疗器械：LCP材料可用于制造医疗器械，如注射器针头、手术缝合线等，其良好的生物相容性和耐腐蚀性能使得LCP材料成为医疗器械领域的热门材料。
4.光学器件：LCP材料的独特性能使其在光学器件领域具有广泛应用前景，如光路指示器、激光器反射镜等。
其光致形变性能使得LCP 材料在光学器件中具有独特的应用价值。
五、未来展望随着科技的不断发展，LCP材料的应用领域还将不断扩大。
未来，LCP材料有望在更多领域发挥重要作用，如新能源汽车、可穿戴设备等领域。
同时，随着LCP材料的制备技术的不断改进，有望实现规模化生产，降低成本，进一步拓宽其应用领域。
总之，光致形变液晶高分子（LCP）材料作为一种具有优异性能的高分子材料，具有广泛的应用前景和市场潜力。
LCP(液晶聚合物)基本特性及介绍
LCP（液晶聚合物)基本特性及介绍基本介绍英文名称：Liquid Crystal Polymer，具有独特化学结构的全芳香族液晶聚酯，一种新型的高分子材料，由刚性分子链构成的，在一定物理条件下能出现既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性状态（此状态称为液晶态）的高分子物质。
项目玻纤增强颜色密度（kg/cm3） 1.45-1.7成型收缩率(%)0.02-0.2 0.6-1.27硬度(R)80-106平衡吸水率(%)0.02拉伸强度（M D790）85-158导热系数（W/m/K）0.53-0.56悬臂梁有缺口冲击（ISO180/1A）49-137熔融温度（℃）热变形温度（1.8MPa）270-355生产厂家1972年CBO公司推出LCP，1979年住友化学工业采用独自的技术开发了（ECONOL）E2000系列，1984年Amoco公司向市场上推出了高耐热性的1型LCP（XYDAR），1985年Ticona公司向市上推出了新型的具有协调的耐热性和成型加工性能的2型LCP，1996年宝理塑料公司的富士工厂内（LAPEROS LCP）制造车间完工，目前全球的主要LCP品牌有日本宝理的Laperos，日本住友的SUMIKASUPER，日本东丽的SIVERAS，美国泰科纳的VECTRA，Zenite，美国苏威的Xydar，国内有台湾长春常用牌号公司品牌型号特性热变形温度日本宝理LAPEROS E130i30玻纤标准,SMT对应280日本住友化学SUMIKASUPER E4008玻纤高耐热，高强度313日本住友化学SUMIKASUPER E6008玻纤高强度，高流动279日本宝理LAPEROS E471i35玻矿低翘曲性,标准SMT对应265美国泰科纳VECTRA E130i30玻纤276日本住友化学SUMIKASUPER E6807LHF长玻纤高流动，低翘曲270日本住友化学SUMIKASUPER E5008L长玻纤超高耐热，低收缩率339日本住友化学SUMIKASUPER E5204L长玻纤超高耐热，低热传导率，低介电常数351日本宝理LAPEROS A13030玻纤高强度･高韧性240美国苏威Xydar G93030玻纤265日本住友化学SUMIKASUPER E6808UHF玻纤高流动，低翘曲240日本宝理LAPEROS E473i30玻矿低翘曲性,高流动性SMT对应250美国泰科纳Zenite6130L30玻纤265日本宝理LAPEROS S13535玻纤高耐热,高温刚性340产品系列主要特性1.物理性能：自增强性，具有异常规整的纤维状结构特点，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平；不增强时的收缩高异向性，纤维填充后可稍微降低，这种特性和其他塑料刚好相反；很高尺寸稳定性和尺寸精度；2.力学性能：优异的机械性能；厚度越薄，拉伸强度越大；熔接强度低；性能与树脂流动方向相关；几乎为零的蠕变；耐磨、减磨性优越；线性热膨胀率接近金属；机械特性中却存在各向异性3.耐热性能：优异的耐热性，热分解温度500℃，高的热变形温度（160-340℃与品级有关）、连续使用温度（-50～240℃）、耐焊锡焊温度（260℃、10秒～310℃、10秒）4.燃烧性能：有着出色的难燃性，不含有阻燃剂，其燃烧等级达到UL94V-0级水平，燃烧产物主要是二氧化碳和水，在火焰中不滴落，不产生有毒烟雾5.化学稳定性：耐腐蚀性能，LCP 制品在浓度为90%酸及浓度为50%碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。
2019年液晶高分子材料LCP深度研究：薄膜级LCP树脂、注塑级LCP树脂
2019年液晶高分子材料LCP深度研究：薄膜级LCP树脂、注塑级LCP树脂内容目录一、LCP是一种性能优异的液晶高分子材料 (4)1.1、LCP简介与分类 (4)1.2、LCP具有较高的技术壁垒，当前产能集中在日本和美国 (5)1.3、优质的材料特性推动LCP实现应用领域的持续拓展 (6)二、薄膜级 LCP树脂——高频信号传输优质载体，5G场景持续渗透 (7)2.1、5G高频信号传输带动手机天线材料升级，LCP天线有望快速推广 (7)2.2、5G多场景逐步推广，汽车、可穿戴设备等领域有望带动产品需求 (10)三、注塑级LCP树脂——PCB升级，应用场景不断渗透 (11)3.1、PCB往高频、小型化方向升级，LCP渗透率不断增加 (11)3.2、注塑级LCP在其他场景也具有广泛的应用 (13)四、LCP纤维工艺不断突破，应用拓展未来可期 (14)4.1、积极探索第三形态，LCP纤维性质优良 (14)4.2、研发生产不断推进，新型产品接连问世 (14)五、投资建议 (15)普利特：改性塑料头部企业，自主研发LCP，有望在高端领域放量 (16)金发科技：改性塑料龙头企业，高性能材料不断丰富 (16)沃特股份：改性塑料多元化布局，5G高频材料不断丰富 (17)六、风险提示 (18)图表目录图表1：高分子液晶的结构模型 (4)图表2：液晶分子排列示意图 (5)图表3：缩聚法的分类图 (5)图表4：全球LCP树脂产能占比情况 (6)图表5：全球LCP树脂厂家占比情况 (6)图表6：LCP下游应用领域 (6)图表7：LCP需求及预测（万吨） (6)图表8：LCP具有良好的电气性、加工性和机械性能 (7)图表9：通讯技术不断升级带动手机天线持续更新 (8)图表10：LCP具有低介电常数和介电损耗的性能 (8)图表11：单层LCP基板传输线工艺流程 (9)图表12：基于LCP基板的3D SOP封装 (9)图表13：LCP天线在手机中的应用 (9)图表14：手机天线产业链 (9)图表15：全球智能手机出货量（百万部） (10)图表16：薄膜级LCP在手机天线中的空间预测 (10)图表17：5G高频传输为无人驾驶提供通信基础，带动高频天线需求 (10)图表18：毫米波雷达工作示意图 (11)图表19：注塑级LCP特点 (11)图表20：高频应用的案例 (12)图表21：电力PCB和高集成逻辑PCB类新型PCB的新功能要求 (12)图表23：可伸缩的电子贴片 (13)图表24：“岛桥”结构的可穿戴超声波贴片 (13)图表25：LCP在SMT连接器中的应用 (13)图表26：LCP在汽车中车身中的应用 (14)图表27：各超强纤维的蠕变特性 (14)图表28：捻度系数80且经加工的超强纤维的强度保持率 (14)图表29： LCP纤维（VECTRAN®）化学结构式 (15)图表30：VECTRAN® (一种LCP纤维产品)产品外观 (15)图表31：LCP纤维用途 (15)图表32：普利特营业收入及变化（百万元） (16)图表33：普利特归母净利润及变化（百万元） (16)图表34：金发科技营业收入及变化（百万元） (17)图表35：金发科技归母净利润及变化（百万元） (17)图表36：沃特股份营业收入变化（百万元） (18)图表37：沃特股份分产品营业利润（百万元） (18)。
LCP
VECTRA LCP 具有固化速度快且脱模性好的特点，因此可进行短周期成型。为了发挥这一优势， 应尽量选用塑化能力强的成型机。螺杆形状一般以如下形状为宜：
螺杆前端的计量段有数个固定槽深的螺纹 完好的止逆阀 长进料式（输送段较长，Long feeding type） 图 4-1. LCP 喷嘴 喷嘴直径小(φ1～2mm) 喷嘴前端有大功率加热圈 把热电偶设置在前端
“VECTRA® LCP”技术数据系列 液晶高分子
Liquid Crystal Polymer (LCP)
VECTRA® LCP
成形技术
宝理塑料
VECTRA® LCP 液晶高分子 成形技术
目录
1. 导言.............................................................................................................................................. 2 2. 预干燥 .......................................................................................................................................... 2 3. 回料的使用................................................................................................................................... 3 4. 选择成型机................................................................................................................................... 3 5. 模具设计 ...................................................................................................................................... 5
液晶高分子LCP简介演示
光学器件
其他领域
LCP独特的光学性能使其在光学器件如光栅 、偏振片、光学薄膜等方面具有广泛应用 。
LCP还可应用于汽车、医疗器械、体育器材 等领域，满足各种特殊性能需求。
0法
将LCP溶于适当的溶剂中，通过纺丝、涂膜等方法制造成型。溶液法具有制造 工艺简单的优点，但需要大量溶剂，且溶剂回收成本高。
应用前景
由于LCP的优异性能，它在工程塑料、电子电器、汽车零部件、航空航天等领域具有广泛的应用前景。未来随着 科技的进步和LCP改性技术的不断发展，LCP的应用领域将进一步拓展。
04
LCP的环保与可持续发展
LCP的环保性能
生物可降解性
01
LCP具有生物可降解性，可以在自然环境中被微生物分解为无害
熔融法
将LCP加热至熔点以上，通过挤出、注射等成型方法制造。熔融法具有制造成本 低、生产效率高的优点，但需要较高的加工温度，对设备要求较高。
LCP的制造原理
LCP的分子结构中包含刚性的液晶基元和柔性的高分子链，通过控制分子结构和 加工条件，可以实现LCP的液晶态和高分子态之间的转化，从而具有优异的物理 性能和加工性能。
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熔融法生产技术与设备
熔融法生产LCP的主要设备包括加热炉、挤出机、注射机等 。其中，挤出机和注射机是实现LCP成型的核心设备，其加 热系统、传动系统、控制系统等都需要高精度、高稳定性的 设计和制造。
03
LCP的性能测试与分析
LCP的物理性能测试
1 2 3
热性能
LCP具有优异的热稳定性，可承受高温环境，同 时其热变形温度也较高，表现出良好的耐热性。
在制造过程中，通过控制温度、压力、剪切力等参数，可以使LCP分子在有序排 列的同时进行高分子链的运动和交联，从而形成具有优异性能的LCP材料。
液晶高分子聚合物
液晶高分子聚合物（LCP）液晶高分子聚合物(LCP)的概述液晶高分子聚合物时80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料，英文名为：Liquid Crystal Polyester 简称为LCP。
聚合方法以熔融缩聚为主，全芳香族L CP多辅以固相缩聚以制得高分子量产品。
非全芳香族LCP常采用一步或二步熔融聚合制取产品。
近年连续熔融制取高分子量LCP的技术得到发展。
液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链式取向的，它有异常规整的纤维状结构，性能特殊，制品强度很高，并不亚于金属和陶瓷。
拉伸强度和弯曲模量可超过1 0年来发展起来的各种热塑性工程塑料。
机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性良好，耐热性良好，热膨胀系数较低。
采用的单体不同，制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。
选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。
液晶聚合物高分子（LCP）的特性与应用一、特性液晶高分子聚合物树脂一般为米黄色，也有呈白色的不透明的固体粉末。
密度为1.4～1.7g/cm3。
液晶聚合物具有高强度，高模量的力学性能，由于其结构特点而具有增强型，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平；如果用玻璃纤维，碳纤维等增强，更远远超过其他工程塑料。
液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，对大多数塑料存在的蠕变缺点，液晶材料可忽略不计，而且耐磨、减磨性均优异。
LCP的耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性，能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。
其燃烧等级达到UL94V-0级水平。
LCP是防火安全性最好的特种塑料之一。
LCP具有优良的电绝缘性能。
其介电强度比一般工程塑料高，耐电弧性良好。
作为电器应用制件，有连续使用温度200～300℃时，其电性能不受影响。
而间断使用温度可达316℃左右。
LCP具有突出的耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90%的酸及浓度为50%的碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。
液晶高分子聚合物
液晶高分子聚合物液晶高分子聚合物（Liquid Crystal Polymer，简称LCP）是一种具有特殊结构和性能的高分子材料。
它在常温下具有液晶的特性，同时又具备高分子材料的机械性能和热稳定性。
液晶高分子聚合物的发展为新型材料的研究和应用开辟了新的方向。
液晶高分子聚合物是一种具有无定形液晶结构的高分子材料，其分子链的构象在混合剂的作用下呈现出有序排列。
这种有序排列的形态使得液晶高分子聚合物具有一些特殊的性质。
首先，它具有高分子材料的机械性能，比如强度、韧性等；其次，液晶高分子聚合物的玻璃化转变温度较高，可达到200℃以上，具有较好的热稳定性；此外，液晶高分子聚合物还具有优异的电绝缘性能、低摩擦系数、低线膨胀系数等特性，使得它在电子器件、通信、汽车、航空航天等领域得到了广泛的应用。
1.合成方法：液晶高分子聚合物的合成通常采用高分子合成中的传统方法，如聚合、缩聚、交联等。
但是由于其特殊结构和性能，合成过程中需要控制反应条件和配方，以获得期望的液晶性能。
2.液晶性质：液晶高分子聚合物的液晶性质是其最重要的特征之一、研究人员通过控制分子结构、引入侧链等方法，制备具有不同液晶相的液晶高分子聚合物。
研究涉及到液晶相的形成、相变行为、热稳定性等方面。
3.应用领域：液晶高分子聚合物具有优异的性能，被广泛应用于电子器件、通信、汽车、航空航天等领域。
例如，在电子器件领域，液晶高分子聚合物可制备高分子液晶显示器、电子屏蔽材料等；在通信领域，液晶高分子聚合物可作为光纤材料的包覆剂；在汽车领域，液晶高分子聚合物可用于制备汽车零件等。
4.研究进展：液晶高分子聚合物的研究已取得了一系列的进展。
例如，研究人员通过改变分子结构、引入侧链等方法，制备出具有不同液晶相的液晶高分子聚合物。
此外，研究人员还开展了液晶高分子聚合物与其他材料的共混研究，以提高其性能和应用范围。
总结起来，液晶高分子聚合物是一种具有特殊结构和性能的高分子材料，具有机械性能好、热稳定性高、电绝缘性能优异等特点。
液晶高分子(LCP)及其应用
液晶高分子（LCP）及其应用摘要:液晶高分子是近几十年来迅速兴起的一类高分子材料,由于其本身具有高一系列优异的综合性能以及与信息技术、新材料和生命科学相互促进作用,已成为材料研究的热点之一。
本文简要介绍了液晶高分子的类型、特性、主要应用以及液晶高分子发展趋势与展望。
关键词:液晶高分子；分类；特性；应用；发展趋势与展望1 引言物质在晶态和液态之间还可能存在某种中间状态，此中间状态称为介晶态，液晶是一种主要的介晶态。
液晶即液态晶体，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性［1］（如介电常数各向异性，折射率各向异性等）。
自从1888年奥地利植物学家F.Reinitzer在合成苯甲酸胆甾醇时发现了液晶后,人们一直从事低分子液晶的研究,直至1941年提出液晶态存在于聚合物体系中,人们才开始进入了对高分子液晶的研究［2］。
然而其真正作为高强度、高模量的新型材料,是在低分子中引入高聚物,合成出液晶高分子后才成为可能的。
20世纪70 年代DuPont 公司首次使用各向异性的向列态聚合物溶液制出商品纤维——Fiber，紧接着纤维Kevlar 的问世及其商品化,开创了液晶高分子(以下简称LCP) 研究的新纪元。
然而由于Kevlar 是在溶液中形成需要特定的溶剂,并且在成形方面受到限制,人们便把注意力集中到那些不需要溶剂,在熔体状态下具有液晶性,可方便地注射成高强度工程结构型材及高技术制品的热致性液晶高分子上。
1975 年Roviello阿首次报道了他的研究成果。
次年Jackson 以聚酯为主要原料合成了第一个具有实用性的热致性芳香族共聚酯液晶,并取得了专利［3］。
而今,LCP 已成为高分子学科发展的重要分支学科,由于其本身具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、良好的介电性、阻燃性等一系列优异的综合性能［4］及与信息技术、新材料和生命科学相互促进作用,已成为材料研究的热点之一。
2 液晶高分子的分类［5，6］2.1 第一种分类法——热致型和熔致型按液晶形成的条件，可将高分子液晶分为热致型液晶和熔致型液晶（1）热致型液晶通过加热而呈现液晶态的物质称为热致型液晶。
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VECTRA vs. 鋼材之 耐摩損性
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VECTRA 澆口 設計
• 若 考慮材料之向異性，則建議澆口設 置在流動方向上
• 若產品結構複雜，填充方向混亂，則 不須考慮澆口位置之影響
2002/09/05
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VECTRA 排氣槽設計
• VECTRA 成形時基本上不會產生氣體， 惟須排除模腔內之空氣
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2
LCP 簡介
• 液晶高分子 →Liquid Crystal Polymer (簡稱 LCP) • 高結晶性熱塑型工程塑膠 • 化學結構 : 依耐熱性不同分 I ; II ; III 型
• I 型 : [ CO
OC ] [ O
O ] [ OC
O]
• II型 : [ O
CO ] [ O
CO ]
• III型 : [ CO
•排氣槽 深度以 1/100 ~ 2/100左右為最合 適
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VECTRA 之粉碎
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VECTRA 重複使用之物性維持 率
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VECTRA 流動性 (t=0.2mm)
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VECTRA 流動性 (t=0.3mm)
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VECTRA 射出成形
•模具溫度約 70℃~110℃ •料管中停留時間之限制 • A Series 320 ℃ /30 mins • B Series 320 ℃ /30 mins • C Series 350 ℃ /30 mins • T Series 370 ℃ /20 mins • Ei Series 365 ℃ /30 mins • S Series 370 ℃ /20 mins
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VECTRA 應用案例
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VECTRA 應用案例
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VECTRA 應用案例
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VECTRA 應用案例
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VECTRA 應用案例
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VECTRA 應用案例
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VECTRA 射出成形
• 射出 壓力 : 15~45 MPa •射出速度 : 中、高速
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料管 滯留時間對機械強度之影 響
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料管滯留時間對機械強度之影 響
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料管滯留時間對顏色變化之影 響
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• 高機械強度 ,彈性率 線膨脹係數小 高流動性
• 耐藥品性
機械強度佳 柔軟體
• 尺寸安定性
振動吸收特性
• 高溫成形
• 高價格
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VECTRA 產品規格
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VECTRA 產品規格
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VECTRA 產品規格
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ＰＥ、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＡＳ
ＰＭＭＡ、ＰＶＡ、ＰＶＤＣ、ＰＢＤ、ＰＥＴ. ｅｔｃ
汎用 エンプラ
1. Plyamide 2. Polyacetal 3. Polycarbonate 4. Modified Polyphenyleneeter 5. Polybutyleneterephthalate
6. GF-PRT 7. Ultrahighmolecularweight PE
……ＰＡ ○ ……ＰＯＭ ○ ……ＰＣ △ ……ＰＰＥ △ ……ＰＢＴ ○ ……ＧＦ－ＰＥＴ ○ ……ＵＨＰＥ ○
Engineering Plastics
（高性能）
スーパー エンプラ
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VECTRA 特性 :
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*機械特性
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*耐高溫性
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*耐藥品性
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*減振性
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*氣體遮斷性
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*耐誘電特性
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VECTRA 預乾燥
• 乾燥溫度 : 140 ℃ ~ 160 ℃ • 乾燥時間 : 4 hours
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VECTRA 射出 成形
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Phenol,Uria,melamine Alkid,unsatulatedpolyester
1. Polysulfone 2. Polyethersulfone 3. Polyphenulenesulfide 4. Polyarylate 5. Polyamideimide 6. Polyetherimide 7. Polyetherketone 8. Polyimide 9. Liquidcrystalpolymer 10. PTFE
COO (CH2)2 O ] [ CO
O]
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VECTRA 分子構造
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LCP I ; II; III 型特徵比較
•
I型
II型
III型
• (又稱 EKONOL系 ) (又稱 VECTRA系 ) (又稱 X7G系 )
• HDT:250~350 HDT:180~240 HDT:60~210
……ＰＳＦ △ ……ＰＥＳ △ …… ……ＰＩ △＋ ……ＬＣＰ ○
○
Epoxy,Diarylphthalate
Polyurethane,Silicon
ｅｔｃ． ○：Crystalline Resin、△： Amorphous Resin、＋： Crosslinked Resin
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VECTRA 流動性 (t=0.4mm)
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VECTRA 流動性 (t=0.5mm)
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VECTRA 壁厚與 流動長度
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VECTRA 後收縮
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VECTRA 後收縮
• 經測試結果發現， VECTRA 在經過 150℃ 與 200 ℃ 回火 2 hours，其後收縮 率將達到飽和狀態
VECTRA (液晶高分子 ) LCP
POLYPLASTICS TAIWAN CO.,LTD 台灣寶理塑膠股份有限公司
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Thermoplastics
Thermosets
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Table 1-1 Classification of Plastics
Common Plastics