[發明專利]一種含液晶聚合物的復合材料及其加工成型方法和用途

在審

• 申請號: 202111532950.5
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114261167A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 吳煜;高敬民;金紀陽
• 申請（專利權）人: 惠生（中國）投資有限公司
• 主分類號: B32B27/36
• 分類號: B32B27/36;B32B27/12;B32B27/34;B32B37/06;B32B37/10;B32B37/24;B32B37/00;B32B37/04;H05K1/09;H05K3/10
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高燕;許亦琳

1.一種含液晶聚合物的復合材料的加工成型方法，其特征在于，所述復合材料是以含有熱固性纖維的織物作為增強材料，以液晶聚合物作為粘結相，采用熱固性纖維和液晶聚合物纖維或采用熱固性纖維形成的織物和液晶聚合物為原料，經熱壓加工以復合并成型。

2.根據權利要求1所述的加工成型方法，其特征在于，所述液晶聚合物的熔融溫度大于等于240℃；

和/或，所述熱固性纖維為選自芳綸14、芳綸1313、芳綸1414、芳綸III和雜環芳綸中的一種或多種；

和/或，所述原料還包括無機增強材料，所述無機增強材料包括玻璃纖維、玻璃微珠、滑石粉和云母片中的一種或多種；無機增強材料的體積不超過液晶聚合物與無機增強材料總體積的50％。

3.根據權利要求1所述的加工成型方法，其特征在于，將熱固性纖維形成的織物與液晶聚合物粉末堆疊后，再進行熱壓；

或，將液晶聚合物粉末分散在水相或者有機相中，涂布于熱固性纖維形成的織物的表面，再進行熱壓；

或，將液晶聚合物形成的纖維與熱固性纖維混紡成紗線，并紡織造成織物，然后對形成的織物進行熱壓；

或，將液晶聚合物形成的纖維紡紗成紗線，再與熱固性纖維形成的紗線交織成織物，然后對形成的織物進行熱壓。

4.根據權利要求2所述的加工成型方法，其特征在于，當加工成型采用模具時：所述液晶聚合物的體積比成型產品總體積與熱固性纖維形成的織物體積的差值大1％～10％；所述無機增強材料和液晶聚合物的總體積比成型產品總體積與熱固性纖維形成的織物體積的差值大1％～10％；所述液晶聚合物纖維的體積比成型產品總體積與熱固性纖維體積的差值大1％～10％；所述無機增強材料和液晶聚合物纖維的總體積比成型產品總體積與熱固性纖維體積的差值大1％～10％。

5.根據權利要求3所述的加工成型方法，其特征在于，將熱固性纖維形成的織物與液晶聚合物粉末和無機增強材料堆疊后，再進行熱壓；

或，將液晶聚合物粉末和無機增強材料分散在水相或有機溶劑中，涂布于熱固性纖維形成的織物的表面，再進行熱壓；

或，將液晶聚合物與無機增強材料紡絲形成纖維，再與熱固性纖維混紡成紗線，并織造成織物，然后對形成的織物進行熱壓；

或，將液晶聚合物與無機增強材料紡絲形成的纖維，再與熱固性纖維混紡成紗線，并織造成織物；然后在織物表面涂布無機增強材料，最后熱壓；

或，將液晶聚合物與無機增強材料紡絲成纖維并紡紗成紗線，再與熱固性纖維形成的紗線織造成織物，然后對形成的織物進行熱壓；

或，將液晶聚合物紡絲成纖維并紡紗成紗線，再與熱固性纖維形成的紗線織造成織物，然后在織物表面涂布無機增強材料，最后熱壓。

6.根據權利要求1、3或5的加工成型方法，其特征在于，根據各階段溫度和壓力的不同，將熱壓分為脫揮及固相縮聚段，逐步熔融段，快速壓實段和降溫段；其中，

所述脫揮及固相縮聚段的加工參數為：溫度大于100℃，且小于液晶聚合物熔融溫度，機械壓力不超過0.1kg/cm²，時間為0.1～20h；

所述逐步熔融段的加工參數為：初始溫度為所述脫揮及固相縮聚段的終止溫度，逐步升溫至液晶聚合物的熔融溫度，升溫速率為0.5～5℃/min，機械壓力為0.02～0.5kg/cm²；

所述快速壓實段的加工參數為：初始溫度為液晶聚合物的熔融溫度，逐步升溫至液晶聚合物完全塑化溫度，升溫速率不低于1℃/min，在完全塑化溫度下保持0.01～5h，機械壓力為0.1～100kg/cm²；

所述降溫段的加工參數為：降溫速率為0.5～150℃/min，在溫度低于液晶聚合物熔融溫度50～150℃的情況下分離出成型產品。

7.根據權利要求1、3或5所述的加工成型方法，其特征在于，所述熱固性纖維形成的織物與液晶聚合物交替堆疊；或，在含有熱固性纖維的織物的經向和緯向中，液晶聚合物纖維與熱固性纖維交替排列。