[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

本發明提供一種含液晶聚合物的復合材料及其加工成型方法和用途，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。本申請中復合材料的加工成型方法相較于單純由液晶聚合物制備的膜材料具有成型容易，各向異性低，介電常數較低，機械強度好的性能，非常適合作為一種新型的印刷電路板基材。

技術領域

本發明涉及聚合物材料的加型加工領域，特別是涉及一種含液晶聚合物的復合材料及其加工成型方法和用途。

背景技術

液晶聚合物(簡稱LCP)是重要的特種工程塑料，尤其是在電子工業中有著重要的作用。其主體結構為由芳香族羥基羧酸，二酚和芳香族二羧酸縮聚形成的芳香族共聚酯，其化學結構通式如下：

式中AR1,AR2,AR3可分別為如下結構中的一種或多種：

除此之外，式中的部分酯鍵可為酰胺鍵所代替，以增強鏈間作用力。

由于液晶聚合物分子中同時具有耐熱的芳環結構，因此，不但具有優良的耐熱性、介電性、機械性能、耐蠕變性、耐輻射性和化學穩定性，同時具有優異的力學性能及可加工性能，是一種性能卓越的工程材料，在航空、航天、運輸、化工設備以及電子工業等領域得到廣泛的應用，比如手機天線、柔性印刷電路板等行業。

近年來，隨著液晶聚合物應用領域的不斷拓寬，其成型加工中表現的自取向性質對于液晶聚合物在部分場合的應用造成了較為嚴重的制約。尤其是用于手機等電子設備線路板的液晶聚合物薄板和薄膜的制備，目前存在的吹膜法工藝一直存在吹膜穩定性不佳和聚合物取向導致良率低，膜的各向異性較強的缺點。其設備投入也十分昂貴，并且被國外廠家長期壟斷。在異形零件的注塑加工中，由于聚合物在流動中的取向，也經常存在零件各向異性大的問題。

目前公知的液晶聚合物-芳綸復合材料主要采用兩種制備工藝。一是將液晶聚合物溶于三氟乙酸、五氟苯酚等溶劑中后，以聚合物溶液的形式涂覆在芳綸織物或芳綸紙上，而后脫除溶劑并熱壓成薄膜。該技術嚴重受限于溶劑的成本和污染問題，且對于分子量和熔融溫度較高的液晶聚合物，在實踐中難以找到合適的溶劑。二是將芳綸紙漿和液晶聚合物漿料混合后抄紙，制得共混物紙張，再將該紙張熱壓形成密實的復合材料。該技術中涉及的廢水排放較大，且工藝中引入的絮凝劑等助劑對產品的性能難免造成一定的不利影響。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種含液晶聚合物的復合材料及其加工成型方法和用途，用于解決現有技術中的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明是通過包括以下技術方案獲得的。

本發明首先提供一種含液晶聚合物的復合材料的加工成型方法，所述復合材料是以含有熱固性纖維形成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。

根據上述所述的加工成型方法，所述液晶聚合物的熔融溫度大于等于240℃。

根據上述所述的加工成型方法，所述熱固性纖維為選自芳綸14、芳綸1313、芳綸1414、芳綸III、芳綸IV和雜環芳綸纖維中的一種或多種。優選地，所述雜環芳綸纖維為PBO纖維和/或PBZ纖維。

根據上述所述的加工成型方法，所述液晶聚合物為融融溫度不低于240℃的全芳族共聚酯。優選地，所述液晶聚合物中含有不低于50％的對羥基苯甲酸結構單元，以及總計不高于50％的其他芳香族結構單元。更優選地，所述其他芳香族結構單元選自2-羥基-6-萘甲酸、2-羥基-7-萘甲酸、間羥基苯甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、聯苯二酚、對苯二酚、間苯二酚中的一種或多種。