液晶增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的进展

摘要

系统介绍了液晶（聚合物）（LCP）的种类与含量对LCP增强聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）复合材料相容性、结晶性、流变及力学性能的影响。当LCP为刚性4-羟基苯甲酸-2-羟基萘-6-甲酸共聚物（HBA-HNA）（Vectra）时,由于热塑性PET与向列型HBA-HNA不发生熔融酯交换反应,复合材料的相容性差、力学性能弱。而当LCP为商业化、半柔性4-羟基苯甲酸-对苯二甲酸-乙二醇共聚物（PHB-PET）时,因PET与PHB-PET中的PET柔性链段之间发生了酯交换反应,两组分间的相容性增加,但PET基体相与PHB-PET分散相均因分子链规整性的降低而分别导致结晶性与液晶性减弱,因此复合材料的力学性能通常在酯交换反应程度时最佳。以癸二酸-4,4’-二羟基联苯-4-羟基苯甲酸共聚物（SBH）为代表的LCP与PET进行熔融共混;无论LCP中是否存在柔性链段（如:SBH）,其对PET基体的影响都与PHB-PET或HBA-HNA基本类似。虽然可以向不相容PET/LCP复合物中填充无机填料以实现增强,但更多的是引入少量第三组分增容剂对PET/LCP进行增容,从而有效提高复合材料的力学性能。此外,探讨了拉伸比、剪切速率、加工温度、超声处理、模具温度与保温时间、共挤出等工艺条件对PET/LCP复合材料流变与力学性能的影响。当在PET熔体中引入少量离子基团时,PET的离子与LCP的酯基之间的离子-偶极相互作用改善了相容性,同时,离子静电自组装所形成离子簇的诱导成核增加了PET相的结晶度,两者协同提高了PET/LCP复合材料的力学性能;而且,该熔融离子化改性技术有望成为LCP增强PET复合材料的未来发展方向之一。