应用于镜头模组防粉尘的液晶高分子复合材料及制备方法与流程

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种应用于镜头模组防粉尘的液晶高分子复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、液晶高分子聚合物是现代用于广泛的一种新型高性能工程塑料，其具有优异的拉伸强度、拉伸模量以及耐热性。应用于工程塑料时，液晶高分子聚合物主要通过添加填料、增强组分以及其他功能性添加剂来填充改性，以达到特定性质的产品。其广泛应用在电子电器、汽车工业、航空航天以及个人pc、摄像机等数码产品中。根据应用场景，需要针对性的对液晶高分子聚合物的具体结构、复合材料的添加来赋予其偏向性的性能是现在的研究重点和方向。

2、中国专利cn110982297a公开了一种5g低介电强度lcp复合材料及其制备方法，涉及塑胶材料制备与生产的技术领域，该5g低介电强度lcp复合材料按重量份数计包括以下组分：lcp树脂650-700份、玻璃纤维80-120份、绢云母50-100份、玻璃微珠50-100份、抗氧剂2-5份。其制备方法包括以下步骤：s1.主料混合、s2.挤出拉条、s3.冷却切粒。本发明所制备的5g低介电强度lcp复合材料的介电常数与介电损耗更低，从而传输信号速度更快。

3、中国专利cn106883636a公开了一种玄武岩增强lcp复合材料及其制备工艺，玄武岩增强lcp复合材料，包括以下重量份数的组分，lcp 40-80份、玄武岩纤维12-30份、耐热剂0.3-0.9份、偶联剂3-9份、主抗氧剂3-6份、辅抗氧剂1-3份、相容剂1-5份、润滑剂0.5-2份、阻燃剂2-6份、阻燃协效剂1-3份；所述耐热剂为n,n’-4,4’-二苯甲烷双马来酞亚胺。本发明的玄武岩增强lcp复合材料机械强度高、耐热性好、适用范围广。

4、现在研究主要针对液晶高分子复合材料的电性能、机械性能等方面进行，也取得了一定的进展。也正如前面所提到的，不同应用场景需要某个特定方面的性能增强。现有技术中很少对复合材料的防尘性能作出研究，然而通常材料处在开放环境中必然受到灰尘的影响，特别是电子器件产品在通电下产生的静电效应也必然加剧灰尘的积累；而且在产品的内部部件上更容易积聚并且难以清理。

5、根据应用需求不同，设计出一种防粉尘的液晶高分子复合材料及其制备方法是非常有意义的。

技术实现思路

1、为了解决上述技术存在的问题，本发明的目的是提供一种应用于镜头模组防粉尘的液晶高分子复合材料及其制备方法，可以有效地防止粉尘和/或粉尘的积聚，并且复合材料仍然能够具有优异的力学性能。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

3、一种应用于镜头模组防粉尘的液晶高分子复合材料，按照重量份计，包括如下组分制备：

4、液晶高分子聚合物100～120份、

5、超细纳米云母粉30～40份、

6、改性氮化硼微米片15～30份、

7、聚乙烯蜡15～20份、

8、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物10～15份、

9、聚五溴苯酚基丙烯酸酯3～8份、

10、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯1～5份。

11、进一步地，所述液晶高分子聚合物由以下步骤制备：

12、(1)将60l 1,3-二氯丙烷倒入至反应器中，加入10mol邻甲基对苯二酚；水浴冷却至-5℃并搅拌均匀；然后再加入25mol的二乙醇胺，继续搅拌；

13、(2)保持反应器内温度为-5℃、向反应器内通入氩气作为保护气，并将10mol的4,4'-二羧酸二苯醚加入至反应器，提高搅拌速率并持续30min；升高温度至30℃下继续搅拌并反应3h；

14、(3)将反应产物倒入异丙醇中、过滤、冲洗、干燥得到液晶高分子聚合物。

15、进一步地，所述改性氮化硼微米片的制备步骤如下：(1)将10～20份3-巯丙基三乙氧基硅烷加入至100份的乙醇和去离子混合溶剂中，搅拌均匀后加入30～50份氮化硼微米片，然后采用超声波分散20～30min；(1)通入惰性保护气氛、将上述溶液加热至80～90℃，保温反应30～60min；(3)过滤、去离子水冲洗、干燥。

16、进一步地，所述液晶高分子复合材料，按照重量份计，包括如下组分制备：

17、液晶高分子聚合物105～115份、

18、超细纳米云母粉33～36份、

19、改性氮化硼微米片20～25份、

20、聚乙烯蜡16～19份、

21、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物12～13份、

22、聚五溴苯酚基丙烯酸酯4～6份、

23、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯2～4份。

24、进一步地，所氮化硼微米片的厚度为0.1～0.5μm、宽厚比为50～80。

25、进一步地，所述乙醇和去离子混合溶剂中乙醇和去离子水的体积比为1:1。

26、本发明还提供了一种应用于镜头模组防粉尘的液晶高分子复合材料的制备方法，包括如下步骤：

27、(1)按照重量份将液晶高分子聚合物、超细纳米云母粉、改性氮化硼微米片、聚乙烯蜡倒入搅拌设备中、在90～100r/min的转速下搅拌5～10min，得到物料组a；

28、(2)按照重量份将剩余物料乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚、聚五溴苯酚基丙烯酸酯、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯倒入搅拌设备中、在90～100r/min的转速下搅拌3～5min，得到物料组b；

29、(3)将物料组a从双螺杆挤出机的主喂加料、将物料组b从双螺杆挤出机的侧喂加料，经双螺杆挤出机熔融、混合、挤出、造粒；得到液晶高分子复合材料。

30、进一步地，所述双螺杆挤出机的长径比为(45～50)：1、螺杆转速控制设置为300～400r/min。

31、进一步地，所述双螺杆挤出机设定温度为：一段：305～325℃、二段：310～330℃、三段：315～335℃、四段：320～340℃、五段：325～345℃、六段：300～320℃、七段：300～320℃、八段：305～325℃、九段：310～330℃、机头：320～340℃。

32、相对与现有技术，本技术具有如下技术效果：(1)本技术中，聚乙烯蜡熔点在94～96℃之间，具有良好的耐低温、耐化学性能；能够与聚合高分子材料相溶，可以很好地与其他聚合物共混形成复合材料；并且由于其蜡质性质，在一定程度上能够提高复合材料的疏水性能。

33、(2)本技术中，采用氮化硼微米片添加至复合材料中，作为一种二维结构材料，其具有良好的电绝缘性、热稳定性以及力学性能，并且具有优异的导热性。因此，在一定程度上，可以有效地提高液晶高分子复合材料的上述性能。然而氮化硼与液晶高分子基质在共混熔融过程中相容性差，不利于性能的提升。本技术对氮化硼纳微米表面进行了改性，通过在氮化硼表面引入活性基团，可以改善其在复合材料中分布均匀性并且能够提高无机-高分子界面之间的粘结性以及相容性。另一方面，在液晶高分子复合材料中添加了微米级的氮化硼片，经过熔融挤出，与材料中的超细纳米云母粉填料共同作用使得液晶高分子复合材料表面具有微纳米结构的粗糙表面，能够提高粉尘在表面的接触角，从而实现对粉尘的疏离效果，达到有效防尘效果。