本发明涉及一种液晶聚合物组合物，尤其涉及一种在制品成型期间减少副产物气体和防止气泡的液晶聚合物组合物。
背景技术：
全芳香族聚酯形成液晶，由于其刚性分子结构，在熔融状态下在其分子链之间没有纠缠，且由于通过剪切沿流动方向设置分子链而具有优异的熔融流动性。由于这些性能，全芳香族聚酯在高的负荷变形温度下和在高于260℃的焊接温度下不会变形或起泡。因此，已将全芳香族聚酯用作形成连接器、绕线管和继电器的材料。然而，在制品成型期间，高的成型温度下产生副产物气体。这些副产物气体主要由熔融聚合步骤中未反应完且残留在聚酯产物中的乙酸构成，在制品成型期间所产生的副产物气体可以腐蚀金属的接触点，或者导致绝缘不良。因此，已进行了减少副产物气体量的研究。
搅拌工艺明显地影响从反应混合物中去除副产物的效率。然而，随着反应进行，在缩聚中反应混合物的粘度增大，且反应混合物具有非牛顿流体的性能，因此，在反应装置中发生卡尔文现象(carvanphenomenon)，从而阻碍了有效的搅拌。因此，急需一种高效简便的方法，可以制品成型期间，去除残留的乙酸副产物，并且防止小分子带来的气泡现象。
技术实现要素：
为了解决液晶聚合物在制品成型期间的副产物微量气体问题，本发明提供了一种液晶聚合物组合物，该组合物在制品成型期间的高温条件下，能有效的减少副产物气体乙酸的产生，在经过回流焊接工艺时，提高了产品的合格率。
本发明提供了一种液晶聚合物组合物，其特征在于，包含改性玻璃纤维，热致液晶聚合物，填充剂，加工助剂；所述的改性玻璃纤维是通过在强碱性溶液中浸泡处理过的玻璃纤维，所述的热致液晶聚合物是以对羟基苯甲酸、6-羟基-2-萘甲酸、对苯二甲酸、间苯二酚和4,4’-二羟基联苯为聚合单体的全芳香族共聚酯，所述的热致液晶聚合物的熔点为300℃～380℃。
优选地，液晶聚合物组合物，由以下重量份的组分组成：
优选地，热致液晶聚合物为100质量份；所述的改性玻璃纤维为10～30质量份，所述的填充剂和加工助剂之和为0～30质量份。
优选地，强碱性溶液为20质量%以上的naoh溶液，浸泡处理时间为3～24小时。
所述的玻璃纤维直径为20～50微米。
优选地，填充剂为玻璃微珠、滑石粉、云母、长石、碳酸钙、硫酸钡、粘土、硅藻土中的一种或者两种以上。
优选地，加工助剂为润滑剂和表面促进剂，所述润滑剂为硅酮粉或硅酮母粒，所述表面促进剂为硅烷偶联剂。
本发明还提供一种液晶聚合物组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将玻璃纤维浸入到强碱性溶液中浸泡处理后，进行干燥；（2）将热致液晶聚合物干燥后与选择性添加的填充剂、加工助剂经初步混合后得到预混物；（2）将步骤（2）中的预混物从双螺杆挤出机的主喂料口加入到双螺杆挤出机中，将改性玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后拉条造粒后得到液晶聚合物组合物。
发明提供的液晶聚合物，能有效减少在制品成型期间所产生的副产物气体尤其是乙酸的产生，防止其腐蚀金属的接触点，导致绝缘不良或者防止在经过回流焊接工艺时产生气泡，提高了产品的合格率。
具体实施方式
所述的玻璃纤维，在经过改性后除了提高机械性能以外，还能够有效的吸收副产物气体尤其是乙酸，将其固定在其表面上，防止其腐蚀金属的接触点，导致绝缘不良或者防止在经过回流焊接工艺时产生气泡，提高了产品的合格率。作为优选，所述的玻璃纤维的直径为20～50微米，有利于玻璃纤维分散在防起泡的液晶聚合物组合物中，从而起到充分吸收副产物气体，并较好的辅助防止气泡的作用。进一步优选，所述的玻璃纤维的直径为20～30，使得玻璃纤维更好地有利于本发明液晶聚合物组合物的力学性能提高。过细的纤维会强碱性溶液腐蚀后，会变脆，影响最终产品的机械性能。过粗则不利于分散。
所述的强碱性溶液，可以是常见的强碱性溶液，如naoh，kaoh溶液等，出于充分实现本发明的目的，优选为20质量%以上naoh溶液，更优选为30质量%的naoh溶液。浸泡时间，出于充分实现本发明的目的，优选为3小时，更优选为6小时，但不宜时间过长，因为过长时间的浸泡为是玻璃纤维被强烈腐蚀，增加了其脆性，从而影响机械性能改性，因此优选为24小时以下。
为了防止液晶聚合物模塑制品的曲翘变形，通常要加入适量的填充剂，作为优选，所述的填充剂为粉状无机填充剂，优选为玻璃微珠、滑石粉、云母、长石、碳酸钙、硫酸钡、粘土、硅藻土中的一种或者两种以上。进一步优选，所述的粉状无机填充剂为500～5000目的玻璃微珠、500～5000目的滑石粉中的一种或两种。更进一步优选，所述的粉状无机填充剂的重量百分含量为3%～5%，所述的粉状无机填充剂为1000～1500目的滑石粉，并经过200℃干燥3小时，经过高温干燥预处理后的滑石粉具有与改性玻璃纤维一起的协同作用，可以充分的吸收乙酸与改性玻璃纤维作用产生的少量水分子，并有效更好地避免液晶聚合物模塑制品起泡。
所述的加工助剂可以提高液晶聚合物组合物的性能，可以添加润滑剂、表面促进剂、抗氧剂等。作为优选，所述的加工助剂为润滑剂和表面促进剂，所述润滑剂为硅酮粉或硅酮母粒，所述表面促进剂为硅烷偶联剂。上述的润滑剂和硅烷偶联剂组合在一起有利于提高界面相互作用，从而有利于本发明液晶聚合物组合物的制备和后续加工，如注塑过程的脱模。
本发明还提供了一种液晶聚合物组合物的制备方法，其制备简单，可采用现有设备进行，易于实现。
所述的防起泡的液晶聚合物组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将玻璃纤维浸入到强碱性溶液中浸泡处理后，进行干燥；
（2）将热致液晶聚合物干燥后与选择性添加的填充剂、加工助剂经初步混合后得到预混物；（3）将步骤（2）中的预混物从双螺杆挤出机的主喂料口加入到双螺杆挤出机中，将改性玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后拉条造粒后得到液晶聚合物组合物。
本发明的液晶聚合物组合物特别适合用于制备液晶聚合物模塑制品，制备的液晶聚合物模塑制品可作为薄壁、精密的电子电气零部件，更适合无铅回流焊接工艺，可防止副产物气体腐蚀，并显著减少起泡，提高焊接产品的合格率。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的液晶聚合物组合物通过起热致液晶聚合物、改性玻璃纤维、填充剂和加工助剂在特定重量百分含量下的组合，各组分相互之间有增强作用和协同作用，不但解决了副产物气体腐蚀金属的接触点，导致绝缘不良和液晶聚合物模塑制品在高温焊接时表面起泡的问题，而且还能够保持本发明防起泡的液晶聚合物组合物优异的力学性能。同时，改性玻璃纤维的制备成本较低，降低了本发明液晶聚合物组合物的成本。
本发明防起泡的液晶聚合物组合物特别适合用于制备液晶聚合物模塑制品，制备的液晶聚合物模塑制品可作为薄壁、精密的电子电气零部件，这些部件更适合无铅回流焊接工艺，在高温焊接时可显著减少起泡并减少副产物气体腐蚀，提高焊接产品的合格率。
以下结合实施例对本发明进一步举例说明，但不应理解为限制本发明的保护范围。
实施例中采用的原料：热致液晶聚合物（以对羟基苯甲酸、6-羟基-2-萘甲酸、对苯二甲酸、间苯二酚和4,4’-二羟基联苯为聚合单体的全芳香族共聚酯，熔点335℃），玻璃纤维（聚酯用玻璃纤维，平均直径为10微米）；滑石粉（1250目）；润滑剂为硅酮粉；表面促进剂为硅烷偶联剂，所有上述原料均可商业购的。
实施例1
按以下重量百分含量称取原料：热致液晶聚合物100，平均直径25微米的聚酯用玻璃纤维30，滑石粉5，硅酮粉0.5，硅氧烷偶联剂0.3。
（1）将聚酯用玻璃纤维浸入30%naoh溶液12小时后，取出干燥，将滑石粉在200℃下干燥3小时；
（2）将热致液晶聚合物在150℃下干燥，将干燥后的热致液晶聚合物与硅酮粉和硅氧烷偶联剂在高速混合机中于950转/分钟初步混合10分钟，得到预混物；
（3）将步骤（2）中的预混物从双螺杆挤出机的主喂料口加入到双螺杆挤出机中，将改性聚酯用玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出，然后拉条、造粒后，得到液晶聚合物组合物。
对比例1
与实施例1相同，除了玻璃纤维不进行改性。
对比例2
与实施例1相同，除了滑石粉不进行高温干燥。
对比例3
与实施例1相同，除了玻璃纤维不进行改性并且滑石粉不进行高温干燥。
对比例4
与实施例1相同，除了玻璃纤维的平均直径为10微粒。
对比例5
与实施例1相同，除了玻璃纤维的平均直径为80微粒。
将实施例1及对比例1～3制备的液晶聚合物组合物，在150℃干燥2h后，在注塑机上注塑成力学性能测试所需的各种形状样条，根据标准进行性能检测，检测结果如表1所示。
副产物乙酸产生量通过将样品颗粒剪碎，加热至120℃后，将挥发气体导入气相分析仪进行分析。
表1
从表1的测试结果可以看出，实施例1与对比例1,2,3相比，机械性能相差不大，说明强碱性溶液改性的玻璃纤维对液晶聚合物的机械性能没有劣化作用。对比例1中，玻璃纤维由于未改性，导致的液晶聚合物组合物检出乙酸挥发，并且有气泡现象。对比例2中，玻璃纤维进行了改性，但是由于滑石未高温干燥，实现了控制乙酸挥发量，但是仍有气泡现象。对比例3中，未对玻璃纤维改性，又未对滑石高温干燥，因此既检出了乙酸挥发量又导致了气泡明显。实施例1中，同时对玻璃纤维改性和对滑石高温干燥，显示了协同作用，减少乙酸挥发量并防止了气泡。对比实施例1与对比例4，5，可以发现纤维直径对产品的机械性能有明显的影响，主要是因为强碱处理过程中对纤维的脆性影响，和过粗的直径分散性较差。