專利名稱：：一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種液晶高分子復(fù)合物，具體為一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物以及這種復(fù)合物的制備方法，這種液晶高分子復(fù)合物的抗沖強(qiáng)度和耐熱溫度都有所提高，屬液晶高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：熱致液晶聚合物(TLCP)是一種高性能高分子材料，可用于制造的部件包括電氣和電子連接器、電路板、各種用途的外殼、汽車組件、炊具/烤盤、替代陶瓷用作為高溫電燈插座、以及發(fā)光二極管外殼和/或座架。TLCP通常以其優(yōu)良的熔融加工成型特性、固有的阻燃性、以及在高溫下的諸多用途而著稱。TLCP的一個(gè)發(fā)展目標(biāo)是開發(fā)具有越來(lái)越高的熱變形溫度(HDT)的聚合物。HDT是一種用于預(yù)測(cè)聚合物使用溫度的相對(duì)指標(biāo)，一般隨溫度上升，聚合物的抗彎能力降低。HDT越高的聚合物，在任何特定使用場(chǎng)合的使用溫度越高，提高聚合物的HDT對(duì)提高聚合物的使用溫度有重要意義。國(guó)內(nèi)外專利(例如CN101233168A)公開了在TLCP聚合過程中通過調(diào)整單體組成的方法來(lái)獲取高的HDT的方法，但對(duì)于聚合后的TLCP樹脂提高HDT的方法的報(bào)導(dǎo)不多。加炭黑時(shí)常會(huì)引起HDT降低，本發(fā)明揭示了炭黑經(jīng)真空熱處理后，加入TLCP會(huì)使HDT有所提高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了提供一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物，這種液晶高分子復(fù)合物的抗沖強(qiáng)度和耐熱溫度都有所提高。本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供這種復(fù)合物的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物，按重量百分比計(jì)，其組成和配比為液晶聚合物5085%填料1349%炭黑12%所述的填料為玻璃纖維、惰性填料、增強(qiáng)劑(除玻璃纖維之外)、抗氧劑中的一種或幾種組合。所述的增強(qiáng)劑為片狀或纖維狀，纖維狀增強(qiáng)劑為短玻璃纖維和長(zhǎng)玻璃纖維中的一種或兩種。所述的纖維狀增強(qiáng)劑除玻璃纖維之外還包括芳香族聚酰胺纖維和碳纖維。所述的惰性填料為磨碎的玻璃、滑石、二氧化鈦(它同時(shí)也是顏料)、硫酸鈣、云母、氧化鋁、二氧化硅和硅灰石中的一種或幾種組合。所述的一種TLCP復(fù)合物可以用公知的熔融成型方法(以及相應(yīng)設(shè)備)，包括注射成型、擠出(特別是形成片材、薄膜或管時(shí))、吹塑和燒結(jié)成型。3上述含炭黑的液晶高分子復(fù)合物的制備方法，其工藝如下將炭黑在12020(TC下真空干燥215小時(shí)，按一定的比例將其與TLCP和填料在高速混料機(jī)混合35分鐘；將混勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒。雙螺桿擠出機(jī)自喂料口至擠出模頭溫度分別是280300°C，300310°C，300310°C，320330°C，320330°C，330340°C，340350°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是300轉(zhuǎn)/分鐘。性能測(cè)試試件用注塑機(jī)注射成型。所述的填料采用單螺桿或雙螺桿擠塑機(jī)進(jìn)行熔融共混。通過本發(fā)明技術(shù)方案制備獲得的液晶高分子復(fù)合物相比于現(xiàn)有技術(shù)，其具有機(jī)械性能優(yōu)異，耐熱溫度高的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，在不違反本發(fā)明的宗旨下，本發(fā)明應(yīng)不限于以下實(shí)驗(yàn)例具體明示的內(nèi)容。實(shí)施例和對(duì)比例所用原材料如下TLCP，KG300，上海普利特復(fù)合材料股份有限公司；炭黑SBX-25，SUNBLACKX25，日本旭力色素碳黑(ASAHISUNBLACK);炭黑BP800,BLACKPEARLS800，美國(guó)Cabot公司；玻璃纖維，3010A，重慶國(guó)際復(fù)合材料有限公司產(chǎn)品性能測(cè)試方法在實(shí)施例中，拉伸強(qiáng)度(TS)和斷裂拉伸強(qiáng)度(EB)通過ASTMD638方法測(cè)量，拉伸速率50mm/min。在試驗(yàn)中，應(yīng)變儀用于精確地測(cè)量伸長(zhǎng)率。彎曲強(qiáng)度(FS)和彎曲模量(FM)通過ASTMD790方法測(cè)量，壓桿推進(jìn)速度2mm/min。IZOD缺口沖擊強(qiáng)度用ASTMD256方法測(cè)試，試樣厚度3.2mm。HDT通過ASTMD648方法測(cè)量，施加負(fù)荷1.8MPa。實(shí)施例1TLCP復(fù)合物組成TLCP-170X，玻纖29X，炭黑(SBX_25)1%。炭黑在200。C下真空干燥4小時(shí)，TLCP在15(TC下干燥4小時(shí)，玻纖在IO(TC下干燥1小時(shí)。干燥后的物料在高速混料機(jī)混合35分鐘，將混勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒。擠出機(jī)內(nèi)含傳輸元件、捏合元件、低壓區(qū)(用以使聚合物中可能存在的揮發(fā)成分在真空下排出)，以及口模。擠出機(jī)自喂料口至擠出模頭溫度分別是280°C，300°C，3l(TC，320°C，325°C，335°C，345°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是300轉(zhuǎn)/分鐘。TLCP復(fù)合物離開口模，經(jīng)過水槽冷卻、切粒。TLCP復(fù)合物粒子在15(TC烘干3-5小時(shí)后，用注射成型方法制備測(cè)試性能的樣條。注射溫度34(TC，注射壓力20MPa，注射時(shí)間5-10sec，冷卻時(shí)間5-10sec，模溫90_110°C。注塑好的樣條在50%相對(duì)濕度、231:放置至少24小時(shí)后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試得到的力學(xué)性能和熱變形溫度列于表1。實(shí)施例2TLCP復(fù)合物組成TLCP-250%，玻纖48%，炭黑(SBX_25)2%。炭黑(SBX-25)在20(TC下真空干燥8小時(shí)，其余與實(shí)施例1相同。測(cè)試得到的力學(xué)性能和熱變形溫度列于表2。實(shí)施例3TLCP復(fù)合物組成TLCP-385X，玻纖14%，炭黑(BP800)1%。炭黑在20(TC下真空干燥4小時(shí)，其余與實(shí)施例1相同。測(cè)試得到的力學(xué)性能和熱變形溫度列于表3。對(duì)照例1TLCP復(fù)合物組成TLCP_170%，玻纖30%。對(duì)照例1不加炭黑，其余與實(shí)施例1相同。測(cè)試得到的力學(xué)性能和熱變形溫度列于表1。對(duì)照例2TLCP復(fù)合物組成TLCP-250%，玻纖50%。對(duì)照例2不加炭黑，其余與實(shí)施例1相同。測(cè)試得到的力學(xué)性能和熱變形溫度列于表2。對(duì)照例3TLCP復(fù)合物組成TLCP-385%，玻纖15%。對(duì)照例3不加炭黑，其余與實(shí)施例1相同。測(cè)試得到的力學(xué)性能和熱變形溫度列于表3。表l:表2:測(cè)試結(jié)果對(duì)照例1實(shí)施例1拉伸強(qiáng)度(MPa)149162斷裂伸長(zhǎng)率(％)2.191.96拉伸彈性模量(MPa)1415815413缺口沖擊強(qiáng)度(J/m)161254彎曲強(qiáng)度(MPa)237251彎曲模量(MPa)1579216978熱變形溫度CC)258.1269.2測(cè)試結(jié)果對(duì)照例2實(shí)施例2拉伸強(qiáng)度(MPa)151158斷裂伸長(zhǎng)率(％)2.191.81拉伸彈性模量(MPa)1415814276缺口沖擊強(qiáng)度(J/m)161275彎曲強(qiáng)度(MPa)2162285表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從以上表中實(shí)施例與對(duì)照例的性能數(shù)據(jù)可以看出炭黑SBX-25經(jīng)真空干燥后加入TLCP中能明顯提高TLCP復(fù)合物的熱變形溫度和力學(xué)性能；炭黑BP8000經(jīng)真空干燥后加入TLCP中能明顯提高了TLCP復(fù)合物的抗沖強(qiáng)度，熱變形溫度稍有增加。權(quán)利要求一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物，按重量百分比計(jì)，其組成和配比為液晶聚合物50～85％填料13～49％炭黑1～2％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物，其特征在于所述的填料為玻璃纖維、惰性填料、增強(qiáng)劑、抗氧劑中的一種或幾種組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物，其特征在于所述的增強(qiáng)劑為片狀或纖維狀，纖維狀增強(qiáng)劑為短玻璃纖維和長(zhǎng)玻璃纖維中的一種或兩種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物，其特征在于所述的纖維狀增強(qiáng)劑除玻璃纖維之外還包括芳香族聚酰胺纖維和碳纖維。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物，其特征在于所述的惰性填料為磨碎的玻璃、滑石、二氧化鈦、硫酸鈣、云母、氧化鋁、二氧化硅和硅灰石中的一種或幾種組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物的制備方法，其特征在于其工藝如下將炭黑在12020(TC下真空干燥215小時(shí)，按一定的比例將其與TLCP和填料在高速混料機(jī)混合35分鐘；將混勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒；雙螺桿擠出機(jī)自喂料口至擠出模頭溫度分別是280300°C，300310°C，300310°C，320330°C，320330°C，330340°C，340350°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是300轉(zhuǎn)/分鐘，性能測(cè)試試件用注塑機(jī)注射成型。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物的制備方法，其特征在于所述的填料采用單螺桿或雙螺桿擠塑機(jī)進(jìn)行熔融共混。全文摘要本發(fā)明公開了一種含炭黑的液晶高分子復(fù)合物，按重量百分比計(jì)，其組成和配比為液晶聚合物50～85％，填料13～49％，炭黑1～2％。將炭黑在120～200℃下真空干燥2～15小時(shí)，按一定的比例將其與TLCP和填料在高速混料機(jī)混合3～5分鐘；將混勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒。通過本發(fā)明技術(shù)方案制備獲得的液晶高分子復(fù)合物相比于現(xiàn)有技術(shù)，其具有機(jī)械性能優(yōu)異，耐熱溫度高的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C08K7/14GK101768448SQ20081020482公開日2010年7月7日申請(qǐng)日期2008年12月30日優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日發(fā)明者卜海山,周文,周炳,曹元,李結(jié)申請(qǐng)人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司