轻质液晶聚酯树脂复合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子复合材料领域，尤其涉及一种轻质液晶聚酯树脂复合物及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 液晶聚酯树脂(LCP)通常是一种热致(Thermotropic)液晶树脂，其熔融状态甚优 且其具有优异的耐热性和优异的尺寸稳定性、极低的吸湿性，高的机械性能、电气性能，加 工工艺简单等优点已经成为制造高频电路板、柔性线路板、集成电路、太阳能电池、电子标 签等电子部件的重要材料，如LCP用作打印机打印头和光学读存头的电子部件材料时具有 显著的优势，其完全满足打印机打印头和光学读存头的电子部件要求的高强度、高刚性和 高耐热性的需求。
[0003] 但在实际应用过程中，现有的LCP材料在使用过程中也有不足之处，比如打印机打 印头和光学读存头的电子部件还对重量有着严格的要求，其不断追求轻量化，而现有LCP材 料的比重相对比较大，制造的电子部件重量较高，从而影响了电子零件的轻量化。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种液晶聚酯树脂复合物及其制备方法，旨在解决现有的 液晶聚酯树脂比重较大，从而影响了电子零件的轻量化的技术问题。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明实施例一方面，提供了一种轻质液晶聚酯树脂复 合物。所述轻质液晶聚酯树脂复合物包括如下重量份数的组分： 液晶聚醋树脂：5 0-..8.0份
[0006] 添加剂 0,5-5份 第一填料 10-40份
[0007] 第二填料 5-30份。
[0008] 本发明实施例另一方面，提供了一种轻质液晶聚酯树脂复合物的制备方法，包括 以下步骤：
[0009] 按照本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物所含的组份分别称取各组分原料；
[0010] 将所述液晶聚酯树脂、添加剂、第一填料、第二填料进行干燥处理；
[0011] 将干燥后的所述液晶聚酯树脂、第一填料、第二填料、添加剂进行混料处理，得到 混合物料；
[0012] 将所述混合物料进行熔融挤出处理。
[0013] 与现有技术相比，本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物以液晶聚酯树脂作为基 础树脂组分，所含的添加剂与液晶聚酯树脂具有良好的相容性，其与基础树脂作用，有效提 高了填料与基础树脂组分之间的相容性，无需额外添加相容剂组分，使得本发明实施例轻 质液晶聚酯树脂复合物具有低比重特性。添加的两种填料一方面可以保证所述本发明轻质 液晶聚酯树脂复合物优异的机械性能，另一方面能进一步提高其耐热性及加工性优异，使 得本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物特别适用于打印机打印头和光学读存头的电子 部件材料。
[0014] 本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物的制备方法将各组分按照上述顺序进行 处理，使得各组分能够分散均匀，使得制备的本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物比重 低，机械性能高，耐热性及加工性优异。另外，该制备方法工艺成熟，且方法简单可控，易于 实现产业化。
【具体实施方式】
[0015] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明，并不用于限定本发明。
[0016] 本发明实施例说明书中所提到的各组分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含 量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书组合物各 组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明 实施例说明书中所述的重量可以是yg、mg、g、kg等化工领域公知的重量单位。
[0017] -方面，本发明实施例提供了一种比重小的轻质液晶聚酯树脂复合物。在一实施 例中，所述轻质液晶聚酯树脂复合物包括如下重量份数的组分： 液晶聚醋树脂 50-80份 添加剂 0.5-5份
[0018] 第一填料 10-40份 第二填料 5-30份。
[0019] 具体的，本发明实施例中，所述液晶聚酯树脂作为基体树脂成分，赋予所述复合物 优异的耐热性、尺寸稳定性和高机械性能。在一实施例中，所述液晶聚酯树脂可为全芳香族 液晶聚酯树脂。
[0020] 在一实施例中，所述全芳香族液晶聚酯树脂含有下述重复单元中的至少一种：
[0021] 来自芳香族二醇的重复单元:-〇-Ar-〇-;
[0022] 来自芳香族二胺的重复单元:-HN-Ar-NH-;
[0023] 来自芳香族羟胺的重复单元:-HN-Ar-〇-;
[0024] 来自芳香族二羧酸的重复单元:-〇C-Ar-C〇-;
[0025] 来自芳香族羟基羧酸的重复单元:-O-Ar-CO-;
[0026] 来自芳香族氨基羧酸的重复单元:-HN-Ar-C〇-;
[0027] 其中，所述Ar为苯撑及其衍生物、联苯撑及其衍生物、萘及其衍生物、两个苯撑由 碳或非碳的元素进行键合的芳香族化合物及其衍生物中的一种。
[0028] 在具体实施例中，上述衍生物可以但不仅仅为苯撑、联苯撑、萘或两个苯撑由碳或 非碳的元素进行键合的芳香族化合物中的一个以上的氢被其他元素取代的芳香族化合物。
[0029] 在一实施例中，所述液晶聚酯树脂如全芳香族液晶聚酯树脂可以由反应单体聚合 而成，在具体实施例中，聚合反应包括如下步骤：
[0030] a.将至少2种反应单体进行缩聚反应合成全芳香族液晶聚酯预聚物；
[0031] b.将步骤a制造的所述预聚物进行固相缩聚来合成全芳香族液晶聚酯树脂。
[0032] 其中，步骤a中的所述反应单体包括但不限于自由芳香族二醇、芳香族二胺和芳香 族羟胺中至少一种;另一种反应单体包括但不限于芳香族二羧酸、芳香族羟基羧酸、芳香族 氨基羧酸中的至少一种。
[0033] 作为优选实施，在进行所述缩聚反应前，还包括对所述反应单体采用酰基化剂进 行预处理。通过预处理可以促进所述反应单体的缩聚反应性。具体的，所述酰基化剂包括但 不限于乙酰基化剂，所述乙酰基化剂可以将所述反应单体进行乙酰化处理，提高其缩聚反 应性。
[0034] 所述缩聚反应可以采用本领域常规的方法实现，包括但不限于溶液缩聚法、本体 缩聚法。
[0035] 上述步骤b中，所述固态缩聚反应，需要向上述液晶聚酯树脂预聚物进行加热处 理。所述加热处理可通过加热板、热风、高温流体等方法。此外，为了除去固态缩聚反应的副 产物，可利用惰性气体吹扫或利用真空清除。
[0036] 当然，上述液晶聚酯树脂如全芳香族液晶聚酯树脂可以直接使用市售的液晶聚酯 树脂如全芳香族液晶聚酯树脂。
[0037]另外，在一些具体实施例中，所述液晶聚酯树脂的含量为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份等具体份量。
[0038]本发明实施例中，所述添加剂与基础树脂液晶聚酯树脂之间具有良好的相容性， 避免额外添加相容剂，并有效降低了本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物的比重。因此， 在一实施例中，上述添加剂选用多面齐聚倍半硅氧烷（polyhedral oligomeric silsesquioxame，POSS)。所述多面齐聚倍半硅氧烷的分子式为(RSi0i.5) Ση，其中Ση为2的 倍数，且大于或等于6。在具体实施例中Ση可以但不仅仅为6、8、12或16,因此，在一具体实 施例中，多面齐聚倍半硅氧烷(P0SS)为十二苯基P0SS、八苯基八硅倍半硅氧烷等。所述分子 式中所述R为相同或不相同的氢原子、烷基、苯基、环烷基、羧基、环氧基、烃基、乙烯基、苯乙 烯基中的任一种。
[0039]在进一步实施例中，上述多面齐聚倍半硅氧烷的物理尺寸为0.7-3nm。
[0040] 上述多面齐聚倍半硅氧烷添加剂与基础树脂液晶聚酯树脂具有优异的相容性，在 本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物成型过程中其能够对第一填料和第二填料表面处 理后，以显著增强填料与基础树脂液晶聚酯树脂的相容性，避免额外添加相容剂等加工助 剂，从而有效降低本发明轻质液晶聚酯树脂复合物的比重，同时保证其机械性能和加工性 能。
[0041] 作为一些具体实施例，所述添加剂如上述分子结构通式A所示多面齐聚倍半硅氧 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份等具体份量。
[0042] 本发明实施例中，为了进一步提高所述轻质液晶聚酯树脂复合物的机械强度，并 更好地提高所述液晶聚酯树脂复合物的耐热性能，所述轻质液晶聚酯树脂复合物中加入了 两种填料组分。作为一个优选实施例，所述第一填料为玻璃纤维、晶须、碳纤维、聚四氟乙烯 的一种或几种的混合物，优选玻璃纤维、此时，所述第一填料作为增强组分添加后的液晶聚 酯树脂复合物具有更高的机械性能。作为另一个优选实施例，所述第二填料为硅灰石、滑石 粉、云母、二氧化钛、炭黑、碳酸钙、粘土、硫酸钡、二氧化硅中的至少一种。通过两种填料的 复配起到协效作用，不仅能显著提高本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物机械强度、还 能显著提高本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物的耐热性能。
[0043] 作为一些具体实施例，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份等具体份量。作为另一些具体实施例，所述第二 填料的含量可为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 具体份量。
[0044] 因此，本发明实施例提供的轻质液晶聚酯树脂复合物通过添加剂组分与基础树脂 作用，增强了如填料与基础树脂液晶聚酯树脂间的相容性，避免额外添加相容剂组分，从而 赋予本发明实施例轻质液晶聚酯树脂复合物低比重，耐热性及加工性优异，使得本发明实 施例轻质液晶聚酯树脂复合物特别适用于打