滿足IT產(chǎn)品應用的熱致型液晶聚合物（TLCP）

滿足IT產(chǎn)品應用的TLCP

LCP可以根據(jù)形成液晶的條件分為溶致型液晶聚合物（LLCP）和熱致型液晶聚合物（TLCP）。TLCP則在熱熔融時進入液晶態(tài)，具備優(yōu)異的加工性能，應用范圍更加廣闊，以液晶聚酯為代表。

近年來，隨著電子電氣設備的小型化、高頻率化的迅速發(fā)展，促進了電子元件密集化、微型化以及高密度組裝技術的發(fā)展，特別是采用表面貼裝技術(Surface Mount Technology，簡稱 SMT)，繼電器、連接器、電容器等各種元器件和線路板同時在紅外加熱裝置中加熱，對所用塑料材料的耐溫性和尺寸穩(wěn)定性提出更高要求。而且為適應環(huán)保要求，不含鉛的焊錫被普遍采用，所用材料的熔點需大大地高于傳統(tǒng)的材質(zhì)，以便承受回流 焊接工藝中的高峰值溫度。而TLCP優(yōu)異的加工流動性、尺寸穩(wěn)定性和高的熱變形溫度等特點剛好完全能夠滿足以上要求。因此，極大地推動了TLCP的合成和成型加工研究、改性及其 應用的快速發(fā)展。

1. 高流動性、低翹曲TLCP

IT產(chǎn)品的超薄化和輕型化成為市場發(fā)展的主流。其不但對材料性能要求高，同時對材料的流動性和抗翹曲性能提出了更高的要求。東麗在原有合成TLCP材料基礎上，通過填料和玻 纖復合改性，推出了流動性更好的Siveras 1304G35H牌號和抗翹曲性能優(yōu)異的Siveras L304M35牌號。此外，住友化學通過其獨特的聚合工藝開發(fā)出流動性更好的TLCP樹脂，推出 相應的SumikaSuper SZ6506HF高流動性產(chǎn)品，與標準級別的E 6808UHFZ產(chǎn)品相比。具有更加優(yōu)異的流動性能。此外，在通過回流焊工藝后，其抗翹曲性能和強度都得到了改善。因此， 可以適用于微距連接器的生產(chǎn)要求。

2. 耐起泡TLCP

TLCP材料成型的電子元器件常采用SMT貼裝，各種元器件同時在紅外加熱裝置中加熱，需要承受回流焊接工藝中的高峰值溫度。在SMT貼裝時，TLCP容易表面起泡，其主要原因 是TLCP樹脂合成工藝導致其含有殘留氣體，且TLCP容易產(chǎn)生 界面剝離和層問剝層；此外，在成型過程中由于成型條件選擇不當也容易卷入空氣，模具構(gòu)造不當也可能導致排氣不良。針對上述原因，TLCP生產(chǎn)廠家改進加工條件和通過模具設計， 一定程度上消除了部分起泡的原因。但沒有從根本上解決起泡的問題。上野制藥株式會社在其原有GM系列產(chǎn)品基礎上，通過改善改性技術和特殊的結(jié)構(gòu)設計，開發(fā)出GZ系列產(chǎn)品，提 高了TLCP與填料的相容性，產(chǎn)品具有更好的耐起泡性能。

3. 高耐熱TLCP

電子電器元件小型化使其成型工藝復雜化，對TLCP耐熱性的要求進一步提高。因此，近幾年問世的TLCP也大都具有高的HDT。如泰科納推出了Vectra S系列產(chǎn)品，其HDT高達 340℃，可以滿足各種無鉛焊錫工藝。但TLCP加工溫度超過380℃就無法避免分解反應而產(chǎn)生氣體和炭化等，從而導致性能的降低。針對高耐熱性要求高熔點與低加工溫度矛盾的問 題，Asahara等有效利用聚合工藝和分子設計，開發(fā)出HDT 在290~340℃之間，且HDT與其熔融溫度之差小于40℃的 TLCP樹脂。上野制藥株式會社利用該技術已經(jīng)開發(fā)出低加工溫度、高耐熱Ueno 9035G-B牌號樹脂。此外杜邦也推出了Zenite 9140HT系列的TLCP產(chǎn)品，其HDT高達356 oC，但具有很好的可加工性能。

4. 高頻特性TLCP

天線、高頻連接器以及高頻電路板等高頻制件對材料的高頻特性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的陶瓷材料雖然高頻特性較好，但密度大，且難以成型尺寸精度要求高的制件。TLCP具有優(yōu)良的高頻特性，已經(jīng)在高頻特性要求高的電子信息制件中有了廣泛的應用。上野制藥株式會社Yonezawa采用兩種特殊結(jié)構(gòu)的TLCP樹脂與具有良好介電性能的無機填料復合，得到產(chǎn)品在1GHz頻率測量的介電損耗≤0.003；并推出了適合用于制造使用高頻信號的天線、連接器和基底等電子部件的TLCP 材料。住友化學Tomoya等利用結(jié)構(gòu)中含有40mol％以上的 2,6-萘二基單元的TLCP樹脂與高介電填料復合，針對高頻電子部件專門開發(fā)出一種新型的“介電損耗(loss—tangent)” TLCP材料。與傳統(tǒng)的TLCP材料相比，這種材料吸收更少的射頻能量，從而能夠很好地維持高頻連接器和天線的信號水平， 可用于蜂窩式移動電話和其他電信設備中。

5. 低比重、高強度TLCP

數(shù)字盤驅(qū)動裝置所處理信息的大容量化和高速化，對減震性提出了更嚴格的要求，對所用光學拾波器部件材料的性能要 求也隨之提升。特別是DVD和藍光要求高倍速記錄體系中部件的比重需控制在1.3～1-5之間。此外，還要具有更高的共振頻率和高損耗系數(shù)。標準的TLCP改性材料其比重在1.6左右， 因此需要采用特殊的改性技術以滿足其要求。Murouchi等采用TLCP與特定長度玻璃纖維復合形成比重在1.4左右的材料，其共振頻率超過2500，損耗系數(shù)也超過了0.15。此外Kohinata 等通過TLCP與云母、碳纖維和空心填料復合也開發(fā)出比重在1.45左右，電絕緣性能好而且剛性高的材料，可以用于光學拾波器以及線圈骨架制件。