一种用于lcp膜的双轴延伸工艺
阅读说明：本技术 一种用于lcp膜的双轴延伸工艺 (Biaxial extension process for LCP (liquid Crystal Polymer) film ) 是由 刘勇 张威 李永刚 王帅 于 2021-09-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于LCP膜的双轴延伸工艺,包括以下步骤：S1、由挤出机摸头中挤出的熔体先被过冷,然后又将其加热到取向温度；S2、然后薄膜由双轴拉伸设备进行双轴拉伸,双轴拉伸过程中由水浴加热装置进行加热；S3、然后使薄膜在张紧的情况下进行短时间的热处理；S4、冷却卷缠后即得双轴延伸的LCP膜；本发明通过使LCP膜的纵横向拉伸比相互匹配,则不会导致某一拉伸方向上薄膜的纤维化,能够使该方向力学性能提高,从而能够提高LCP膜的纵横拉伸强度和弹性模量,还能降低LCP膜在拉伸过程中的破损率,并且通过在加热溶液中进行横纵双轴拉伸,能够提高LCP膜的纵横向拉伸比,从而进一步提高LCP膜的纵横拉伸强度和弹性模量。(The invention discloses a biaxial extension process for LCP film, which comprises the following steps: s1, supercooling the melt extruded from the extruder die head, and then heating the melt to the orientation temperature; s2, carrying out biaxial stretching on the film by using biaxial stretching equipment, and heating by using a water bath heating device in the biaxial stretching process; s3, then carrying out short-time heat treatment on the film under tension; s4, cooling and winding to obtain the biaxially stretched LCP film; according to the invention, the longitudinal and transverse stretching ratios of the LCP film are matched with each other, so that the fiberization of the film in a certain stretching direction is avoided, the mechanical property in the stretching direction can be improved, the longitudinal and transverse stretching strength and the elastic modulus of the LCP film can be improved, the breakage rate of the LCP film in the stretching process can be reduced, and the longitudinal and transverse stretching ratio of the LCP film can be improved by performing the transverse and longitudinal biaxial stretching in a heating solution, so that the longitudinal and transverse stretching strength and the elastic modulus of the LCP film are further improved.)
技术领域
本发明涉及LCP膜技术领域，具体为一种用于LCP膜的双轴延伸工艺。
背景技术
近年来，随着电子产业的飞速发展，电子设备逐渐趋于小型化、薄型化和高功能化，在通信、工业自动化、航空航天等高
技术领域
对电子设备中封装基板的要求也越来越高。现在电子信息产品特别是微波器件的高速发展，高密度化、数字化、高频化和在特殊环境中应用等要求已经向一般的高频板及其制造工艺提出了巨大的挑战。对于高频领域中应用的LCP材料需要具备优异的介电性能即低介电常数和低介电损耗因子，一般LCP膜在成型后需要进行双轴延伸工艺处理。但是，目前传统双轴延伸工艺的纵横向拉伸比相差较大，则导致某一拉伸方向上薄膜的纤维化，从而导致该方向力学性能的降低，当纵向拉伸比过高时，会明显增加横向拉伸时破膜的几率，当纵向拉伸比过低时，除了会影响膜的力学性能外，还会出现薄膜纵向厚度公差波动增大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于LCP膜的双轴延伸工艺，以解决传统双轴延伸工艺的纵横向拉伸比相差较大的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于LCP膜的双轴延伸工艺，包括以下步骤：
S1、由挤出机摸头中挤出的熔体先被过冷，然后又将其加热到取向温度；
S2、然后薄膜由双轴拉伸设备进行双轴拉伸，双轴拉伸过程中由水浴加热装置进行加热；
S3、然后使薄膜在张紧的情况下进行短时间的热处理；
S4、冷却卷缠后即得双轴延伸的LCP膜。
优选的，所述双轴拉伸设备的工作原理如下：利用一组不同转速的辗筒，先平行于轴向拉伸到一定倍数（纵向拉伸)，再利用夹具导轨上逐渐扩大的张角垂直于轴向拉伸一定倍数（横向拉伸)。
优选的，所述步骤S2中，所述水浴加热装置由水箱和加热溶液组成，所述水箱内还固定安装有温度传感器和加热板，所述双轴拉伸设备设置于水箱内部，所述温度传感器用于检测水箱内加热溶液的温度。
优选的，所述加热溶液由甲基硅油和潜溶剂混合而成，且潜溶剂的含量为40％～60％。
优选的，所述步骤S2中，加热温度为130℃～150℃，拉伸速度为15～30m/min。
优选的，所述步骤S3中，热处理的温度为170℃～180℃。
优选的，所述步骤S2中，纵向拉伸比为2.6～2.9，横向拉伸比为2.9～3.4。
优选的，所述潜溶剂为二甲基甲酰胺、邻苯二甲酸二甲酯、碳酸丙烯酯和硝酸乙烯酯中的任意一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过使LCP膜的纵向拉伸比和横向拉伸比接近，则不会导致某一拉伸方向上薄膜的纤维化，能够使该方向力学性能提高，从而能够提高LCP膜的纵横拉伸强度和弹性模量，还能降低LCP膜在拉伸过程中的破损率，并且通过在加热溶液中进行横纵双轴拉伸，潜溶剂在高温下能够破坏分子链之间的氢键结合，避免某一方向上LCP膜的纤维化，则能够提高LCP膜的纵横向拉伸比，从而进一步提高LCP膜的纵横拉伸强度和弹性模量，还能有效改善LCP膜的光学性能。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于LCP膜的双轴延伸工艺，包括以下步骤：
S1、由挤出机摸头中挤出的熔体先被过冷，然后又将其加热到取向温度；
S2、然后薄膜由双轴拉伸设备进行双轴拉伸，双轴拉伸过程中由水浴加热装置进行加热；
S3、然后使薄膜在张紧的情况下进行短时间的热处理；
S4、冷却卷缠后即得双轴延伸的LCP膜。
其中，双轴拉伸设备的工作原理如下：利用一组不同转速的辗筒，先平行于轴向拉伸到一定倍数（纵向拉伸)，再利用夹具导轨上逐渐扩大的张角垂直于轴向拉伸一定倍数（横向拉伸)。
其中，步骤S2中，水浴加热装置由水箱和加热溶液组成，水箱内还固定安装有温度传感器和加热板，双轴拉伸设备设置于水箱内部，温度传感器用于检测水箱内加热溶液的温度。
进一步地，通过加热板能够实现对水箱内加热溶液的加热，同时温度传感器能够实时检测水箱内加热溶液的温度，使得加热溶液作为热传导介质对LCP膜进行加热处理，能够确保LCP膜在横纵拉伸时受热的均匀性，避免横向拉伸时LCP膜的中轴线温度要低于LCP膜两端的温度，从而能够保证LCP膜横向上的受热均匀。
其中，加热溶液由甲基硅油和潜溶剂混合而成，且潜溶剂的含量为40％～60％。
其中，步骤S2中，加热温度为130℃～150℃，拉伸速度为15～30m/min。
其中，步骤S3中，热处理的温度为170℃～180℃。
进一步地，热处理不仅能够实现对LCP膜的热定型，还能使LCP膜上粘附的甲基硅油和潜溶剂进行蒸发，确保LCP膜的干净度。
其中，步骤S2中，纵向拉伸比为2.6～2.9，横向拉伸比为2.9～3.4。
其中，潜溶剂为二甲基甲酰胺、邻苯二甲酸二甲酯、碳酸丙烯酯和硝酸乙烯酯中的任意一种。
实施例1：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于LCP膜的双轴延伸工艺，包括以下步骤：
S1、由挤出机摸头中挤出的熔体先被过冷，然后又将其加热到取向温度；
S2、然后薄膜由双轴拉伸设备进行双轴拉伸，双轴拉伸过程中由水浴加热装置进行加热，潜溶剂的含量为0％，加热温度为140℃，拉伸速度为25m/min，纵向拉伸比为2.6，横向拉伸比为2.9；
S3、然后使薄膜在张紧的情况下进行短时间的热处理，热处理的温度为180℃；
S4、冷却卷缠后即得双轴延伸的LCP膜。
实施例2：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于LCP膜的双轴延伸工艺，包括以下步骤：
S1、由挤出机摸头中挤出的熔体先被过冷，然后又将其加热到取向温度；
S2、然后薄膜由双轴拉伸设备进行双轴拉伸，双轴拉伸过程中由水浴加热装置进行加热，潜溶剂的含量为0％，加热温度为140℃，拉伸速度为25m/min，纵向拉伸比为2.7，横向拉伸比为3.1；
S3、然后使薄膜在张紧的情况下进行短时间的热处理，热处理的温度为180℃；
S4、冷却卷缠后即得双轴延伸的LCP膜。
实施例3：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于LCP膜的双轴延伸工艺，包括以下步骤：
S1、由挤出机摸头中挤出的熔体先被过冷，然后又将其加热到取向温度；
S2、然后薄膜由双轴拉伸设备进行双轴拉伸，双轴拉伸过程中由水浴加热装置进行加热，潜溶剂的含量为0％，加热温度为140℃，拉伸速度为25m/min，纵向拉伸比为2.8，横向拉伸比为3.2；
S3、然后使薄膜在张紧的情况下进行短时间的热处理，热处理的温度为180℃；
S4、冷却卷缠后即得双轴延伸的LCP膜。
实施例4：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于LCP膜的双轴延伸工艺，包括以下步骤：
S1、由挤出机摸头中挤出的熔体先被过冷，然后又将其加热到取向温度；
S2、然后薄膜由双轴拉伸设备进行双轴拉伸，双轴拉伸过程中由水浴加热装置进行加热，潜溶剂的含量为0％，加热温度为140℃，拉伸速度为25m/min，纵向拉伸比为2.9，横向拉伸比为3.4；
S3、然后使薄膜在张紧的情况下进行短时间的热处理，热处理的温度为180℃；
S4、冷却卷缠后即得双轴延伸的LCP膜。
试验例1
为了更便于理解本发明的技术方案，下面结合实验数据进一步阐明本发明：
表1为实施例1-4和对照组（对照组为市面上普利特品牌且型号为 KG300-130GTI的LCP膜）中，纵向拉伸比和横向拉伸比对LCP膜纵横拉伸强度和透光率的影响：
测试方法：LCP膜纵横拉伸强度测定：依据标准GB13022-91，温度23℃，湿度40％，拉伸速度100mm/min；
LCP膜纵横拉伸模量测定：依据标准QB/T1130-1991，温度23℃，湿度50％，拉伸速度100mm/min；
LCP膜透光率测定：依据标准GB/T2410-1980。
表1
通过表1中的实验数据可知，在加热温度和拉伸速度相同的情况下，当纵向拉伸比为2.8，横向拉伸比为3.2时，LCP膜的纵横拉伸强度和弹性模量最高，且LCP膜的透光率也最高，同时在LCP膜的纵向拉伸比和横向拉伸比基本相同或接近时，随着纵向拉伸比和横向拉伸比增加，LCP膜的纵横拉伸强度和弹性模量也在随之增加，当纵向拉伸比为2.9，横向拉伸比为3.4时，LCP膜会因纵横拉伸比过大而出现生产中LCP膜破损的情况。
对比例1：
按照实施例4的方法，不同的是，在步骤S2中，潜溶剂的含量为40％。
对比例2：
按照实施例4的方法，不同的是，在步骤S2中，潜溶剂的含量为47％。
对比例3：
按照实施例4的方法，不同的是，在步骤S2中，潜溶剂的含量为54％。
对比例4：
按照实施例4的方法，不同的是，在步骤S2中，潜溶剂的含量为60％。
试验例2
为了更便于理解本发明的技术方案，下面结合实验数据进一步阐明本发明：
表2为对比例1-4和实施例4中，纵向拉伸比和横向拉伸比对LCP膜纵横拉伸强度和透光率的影响：
测试方法：LCP膜纵横拉伸强度测定：依据标准GB13022-91，温度23℃，湿度40％，拉伸速度100mm/min；
LCP膜纵横拉伸模量测定：依据标准QB/T1130-1991，温度23℃，湿度50％，拉伸速度100mm/min；
LCP膜透光率测定：依据标准GB/T2410-1980。
表2
通过表2中的实验数据可知，在加热温度、拉伸速度、纵向拉伸比和横向拉伸比相同的情况下，通过添加潜溶剂，潜溶剂在高温下能够破坏分子链之间的氢键结合，避免某一方向上LCP膜的纤维化，能够提高LCP膜的成膜质量，降低LCP膜横向拉伸时破膜的几率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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