液晶高分子聚合物是80年代初期發(fā)展起來(lái)的一種新型高性能工程塑料，英文名為：Liquid Crystal Polyester，簡(jiǎn)稱為LCP。液晶聚合物（LCP）是一種由剛性分子鏈構(gòu)成的，在一定物理?xiàng)l件下能出現(xiàn)既有液體的流動(dòng)性又有晶體的物理性能各向異性狀態(tài)（此狀態(tài)稱為液晶態(tài)）的高分子物質(zhì)。液晶聚合物有溶致性液晶聚合物（LLCP）、熱致性液晶聚合物（TLCP）和壓致性液晶聚合物三大類(lèi)。顧名思義，溶致性液晶聚合物的液晶態(tài)是在溶液中形成，熱致性液晶聚合物的液晶態(tài)是在熔體中或玻璃化溫度以上形成，壓致性液晶聚合物的液晶態(tài)是在壓力下形成（此類(lèi)液晶高分子品種極少）。LLCP用來(lái)生產(chǎn)纖維，TLCP可注塑、擠出成型等。本文內(nèi)容介紹的是熱致性液晶聚合物。
熱致性液晶聚合物是1976年美國(guó)Eastman Kodak公司首次發(fā)現(xiàn)PET改性對(duì)羥基苯甲酸（PHB/PET）顯示熱致性液晶之后才開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)的，直到上世紀(jì)80年代中后期才進(jìn)入實(shí)用階段。美國(guó)Dartco公司首先將“Xydar”的液晶聚合物投放市場(chǎng)，之后美國(guó)、日本等數(shù)家公司也相繼研究出液晶聚合物。由于液晶聚合物在熱、電、機(jī)械、化學(xué)方面優(yōu)良的綜合性能越來(lái)越受到各國(guó)的重視，其產(chǎn)品被引入到各個(gè)高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用中，被譽(yù)為超級(jí)工程塑料。
LCP的聚合方法以熔融縮聚為主，全芳香族LCP多輔以固相縮聚以制得高分子量產(chǎn)品。非全芳香族LCP常采用一步或二步熔融聚合制取產(chǎn)品。近年連續(xù)熔融縮聚制取高分子量LCP的技術(shù)得到發(fā)展。
液晶芳香族聚酯在液晶態(tài)下由于其大分子鏈?zhǔn)侨∠虻�，它有異常�?guī)整的纖維狀結(jié)構(gòu)，性能特殊，制品強(qiáng)度很高，并不亞于金屬和陶瓷。拉伸強(qiáng)度和彎曲模量可超過(guò)10年來(lái)發(fā)展起來(lái)的各種熱塑性工程塑料。機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性、光學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)藥品性、阻燃性、加工性良好，耐熱性好，熱膨脹系數(shù)教低。采用的單體不同，制得的液晶聚酯的性能、加工性和價(jià)格也不同。選擇的填料不同、填料添加量的不同也都影響它的性能。
LCP的分子結(jié)構(gòu)式和特性見(jiàn)下圖：
二、LCP的特性
液晶高分子聚合物樹(shù)脂一般為米黃色，也有呈白色的不透明的固體粉末。密度為1.4～1.7g/cm3。
LCP與其它有機(jī)高分子材料相比，具有較為獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和熱行為，它的分子由剛性棒狀大分子鏈組成，受熱熔融或被溶劑溶解后形成一種兼有固體和液體部分性質(zhì)的液晶態(tài)。LCP的這種特殊相態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其具有如下特征：具有自增強(qiáng)效果；線膨脹系數(shù)小；耐熱性優(yōu)良；具有自阻燃性；熔體粘度低，流動(dòng)性好；成型收縮率小；耐化學(xué)藥品性好等。
液晶聚合物具有高強(qiáng)度，高模量的力學(xué)性能，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而具有自增強(qiáng)性，因而不增強(qiáng)的液晶塑料即可達(dá)到甚至超過(guò)普通工程塑料用百分之幾十玻璃纖維增強(qiáng)后的機(jī)械強(qiáng)度及其模量的水平；如果用玻璃纖維、碳纖維等增強(qiáng)，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他工程塑料。
液晶聚合物還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐熱性及耐化學(xué)藥品性，對(duì)大多數(shù)塑料存在的蠕變?nèi)秉c(diǎn)，液晶材料可忽略不計(jì)，而且耐磨、減磨性均優(yōu)異。
LCP的耐氣候性、耐輻射性良好，具有優(yōu)異的阻燃性，能熄滅火焰而不再繼續(xù)進(jìn)行燃燒。其燃燒等級(jí)達(dá)到UL94V-0級(jí)水平。LCP是防火安全性最好的特種塑料之一。
LCP具有優(yōu)良的電絕緣性能。其介電強(qiáng)度比一般工程塑料高，耐電弧性良好。作為電器應(yīng)用制件，在連續(xù)使用溫度200～300℃時(shí)，其電性能不受影響。而間斷使用溫度可達(dá)316℃左右。
LCP具有突出的耐腐蝕性能，LCP制品在濃度為90%的酸及濃度為50%的堿存在下不會(huì)受到侵蝕，對(duì)于工業(yè)溶劑、燃料油、洗滌劑及熱水，接觸后不會(huì)被溶解，也不會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂。
LCP產(chǎn)品因化學(xué)結(jié)構(gòu)和改性方法不同，性能差異甚大，但仍有許多如下共同的優(yōu)異特性。
1.高強(qiáng)度、高模量及其它優(yōu)良機(jī)械性能：由于LCP具有自增強(qiáng)特性，未經(jīng)增強(qiáng)即可到達(dá)甚至超過(guò)普通工程塑料用百分之幾十玻纖增強(qiáng)后的機(jī)械強(qiáng)度和彈性模量水平，而玻纖或碳纖維增強(qiáng)后更超過(guò)后者，到達(dá)異常高的水平。LCP還有優(yōu)良的摩擦、磨耗性能，蠕變性可忽略不計(jì)。
2.突出的耐熱性：Xydar的熔點(diǎn)421℃，在空氣中560℃、在氮?dú)庵?/span>567℃才開(kāi)始分解，其熱變形溫度高達(dá)355℃，Ekonol熱變形溫度為293℃。Xydar可在-50～240℃連續(xù)使用，仍有優(yōu)良的沖擊韌性和尺寸穩(wěn)定性，Xydar不受錫焊合金熔化的影響，Ekonol耐320℃焊錫浸漬5分鐘，玻纖增強(qiáng)級(jí)Vectra也可耐260～280℃焊錫完全浸漬10秒。根據(jù)其耐熱性的高低，LCP可以分成三類(lèi)，見(jiàn)下表。
三種類(lèi)型LCP的性能比較
