[发明专利]一种液晶聚合物/立方氮化硼母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种液晶聚合物/立方氮化硼母粒及其制备方法。

 

背景技术

液晶聚合物，英文简称为LCP，是介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物，其分子排列虽然不像固体晶态那样三维有序，但也不是液体那样无序，而是具有一定的有序性。它是一种新型的高分子材料，在熔融态时一般呈现液晶性，这类材料具有优异的耐热性能和成型加工性能。另外，液晶聚合物分子的分之主链刚硬，分子之间堆砌紧密，且在成型过程中高度取向，所以具有线膨胀系数小，成型收缩率低和非常突出的强度和弹性模量以及优良的耐热性，具有较高的负荷变形温度，有些可高达340℃以上。由于液晶聚合物在热、电、机械、化学方面 优良的综合性能越来越受到各国的重视，其产品被引入到各个高技术领域的应用中，被誉为超级工程塑料。LCP可分为溶致性液晶聚合物和热致性液晶聚合物。溶致性液晶聚合物在溶剂中呈液晶态，热致性液晶聚合物因温度变化而呈液晶态。热致性液晶聚合物是继溶致液晶聚合物之后兴起的，其综合性能优异，而且能够进行注塑、挤出成型加工。

立方氮化硼即立方结构的氮化硼，分子式为CBN，其晶体结构类似金刚石，硬度略低于金刚石（注：立方氮化硼维氏硬度HV72000～98000兆帕，金刚石维氏硬度HV100000兆帕），而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料，常用作磨料和刀具材料。从目前来看，将其应用于塑料行业作为耐磨填料善未见报道。

从目前研究的现状来看，热致型液晶聚合物主要用于合金化或提高聚合物的强度及韧性。如：张爱玲等研究了“液晶聚合物对尼龙1010/聚丙烯共混合金的结晶行为和力学性能的影响”（《高分子材料科学与工程》，2001年06期），冯建民等研究了“液晶聚合物增强PC/PET共混物挤出片材的性能研究”（《塑料工业》，1997年05期）。但将热致型液晶聚合物作为高聚物耐磨、耐刮擦剂以及将其与超硬材料立方氮化硼（CBN）作母粒至今未见报道。

从目前研究的耐磨、耐刮擦母粒来看，主要应用于一些低温材料（如聚丙烯、聚乙烯）中，如中国专利公开号CN102304247A中利用聚丙烯加硅酮粉制备聚丙烯耐刮擦母粒，但这种母粒的耐高温性能较差。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种液晶聚合物/立方氮化硼母粒及其方法。本发明的另一个目的是提供液晶聚合物/立方氮化硼母粒的用途。

一种液晶聚合物/立方氮化硼母粒，由以下组份按重量份制备而成：  

    液晶聚合物：100份

    立方氮化硼：50～100份

    二甲基硅油：5～10份。

上述方案的优选方案是，所述液晶聚合物为芳香族聚酯类热致型液晶聚合物。

更优选方案是，所述芳香族聚酯类液晶聚合物为下述聚合物中的一种：

A-型热致型液晶聚合物：由p-羟基安息香酸、6-羟基-2-萘甲酸组成的液晶聚合物，其单体结构如下：                                                

    如：德国Hoechet Celanese公司的Vectra系列中无填充、无增强的Vectra系列产品，如A950。

B-型热致型液晶聚合物：由p-羟基安息香酸、4,4’-二羟基连二苯、苯二酸组成的液晶聚合物，其单体结构如下：

如：日本住友化学公司的Sumikasuper系列中无填充、无增强的Sumikasuper系列产品，如E6000。

C-型热致型液晶聚合物：由p-羟基安息香酸、4,4’-二羟基连二苯、苯二酸、2,6-萘二甲酸、对二苯酚组成的液晶聚合物，其单体结构如下：

如：美国杜邦公司的Zenite系列中无填充、无增强的Zenite系列产品，如HX2000。

D-型热致型液晶聚合物：由p-羟基安息香酸、对苯二甲酸乙二醇酯组成的液晶聚合物，其单体结构如下：

如：日本Unitika公司的X7G/Rodrum系列中无填充、无增强的X7G/Rodrum系列产品，如LC5000。

上述立方氮化硼的粒径为1000～2500目。

一种制备上述一种液晶聚合物/立方氮化硼母粒的方法，包括以下步骤：

（1）按配比，将液晶聚合物加入二甲基硅油经高速混合机常温混合2～5min；接着加入立方氮化硼粉末，再经高速混合机常温混合2～5min，混合机的速度为100～300转/min；