LCP液晶高聚物的结构、性能和应用

LCP液晶高聚物

    LCP （Liquid Crystal Polymer）是液晶聚合物，其分子结构中含有结晶液晶基团（包括三个）。由于液晶基团在分子结构中的位置不同，使它在热、光、氧和水等条件下具有不同的结晶行为。由于具有特殊的液晶特性， LCP可在-196~+175℃范围内保持其化学稳定性，并具有优异的耐化学药品性、耐热性、耐低温性和电绝缘性，并且具有良好的透明性。LCP有很多优良的性能，使其成为一种极具应用价值的高分子材料。目前 LCP主要用于制造电气绝缘材料和电气设备，如用于制造电气设备外壳的绝缘塑料、变压器线圈骨架的绝缘塑料等。

    LCP因其具有特殊液晶特性而被广泛应用于医药、电子、光学等领域，但因其具有较高的结晶度而使其加工性能较差。因此目前在国内主要应用于制造汽车零部件或制作电子电器部件等。国外以美国 Bay Basket公司和美国 Electronics公司开发了用于生产汽车电子电气部件的 LCP产品，而日本东丽公司则开发了用于制造光学玻璃的 LCP产品。

一、简介

    LCP是一种具有优异综合性能的高分子材料，是由液晶分子组成，由于分子间的交联、取向和其他复杂的物理及化学变化，导致分子排列改变，形成不同的结晶度和取向状态，即具有液晶性。LCP由三个不同液晶单体组成，可与各种不同的单体进行共聚。LCP不仅具有优异的物理性能，而且其耐热性能、耐油、耐化学腐蚀性能及电绝缘性均较好。其主要优点是具有良好的光学透过性，耐化学腐蚀性和耐热老化性等。

二、结构

    LCP分子的组成单元为由α-甲基丙烯酸甲酯和α-甲基丁酸等支链的多官能度聚合物。目前已报道的 LCP分子结构包括两种类型：

    （1）无规共聚物，这种单体分子与单体中的醚键或酯键结合，形成了一系列高度支化的聚合物。由于这种结构可以赋予材料特殊的性能，所以称这种分子为无规共聚物。LCP与聚酰胺相比，具有更高的耐热性、热变形温度和机械性能。

    （2）嵌段共聚物，这种结构是将主链中不同链长的多官能度聚合物进行嵌段共聚，形成具有特殊性能的高分子。这种嵌段共聚物分子结构是由多个嵌段聚合物进行多个方向共混而成的。这种多官能度聚合物具有较好的加工性能和独特性能。

三、性能

    LCP具有特殊的液晶特性，表现在以下方面：

    （1）较高的结晶度，使其具有更优异的力学性能；

    （2）良好的介电性能；

四、应用

    LCP具有优异的加工性能，是一种极具应用价值的高分子材料，在航空航天、汽车、电子电器等领域发挥着重要作用。LCP在航空航天领域可用于制造复合材料和防热板等结构件，在汽车领域可用于制造发动机转子零件和底盘件以及电子电器部件等。随着电子信息产业的发展， LCP材料已广泛应用于各种电子元器件、 IC封装材料、通讯设备及显示器件等。目前，国内外多家公司正在对 LCP进行工业化生产研究。

五、参考文献

    [1]黄学书，张林生，肖建辉，严刚。LCP的研究进展。科学通报，2011 (04)：33-34.

    [2]严刚，张林生，刘春胜，杨伟明，杨瑞卿等。中国科学院化学学报，2010 (03)：57-58.