[科普中国]-分子自增强聚合物

分子自增强聚合物是一种高分子材料，主体是由高分子针状晶体结构成的自纤维或串晶的微纤维。增强相与基体的化学结构相同，增强方式出现在分子级结构尺度的高分子材料。增强相主体是由高分子针状晶体结构成的自纤维或串晶的微纤维，可用特殊的合成及加工方法造成高分子伸展链构象的结晶形态；也有采用添加低分子液晶或共混高分子液晶增强，这些液晶在加工过程中自发形成增强相，故也称原位复合材料，由3增强相在分子级尺度也称分子复合材料。

简介分子自增强聚合物，在一定加工条件下形成高强度高模量的微纤以增强自身的聚合物，热致液晶聚合物属于此类。

特性及原理热致液晶聚合物是具有刚性棒状主链、间有少量的柔性间隔的有机高分子，通常为全芳香聚酯。它们有足够的链刚性，可产生高的刚度和强度，又有足够的链柔性，可加热熔融。

在织态结构上，热致液晶聚合物由相互平行排列的液晶分子构成微区，这些微区在无外力作用时取向是无规则的。受到外力场作用，微区沿外场取向、形成微纤化结构。由于刚性分子有较长的松弛时间，熔体冷却成固体后仍保持微纤结构，使材料具有明显的自增强效果。热致液晶聚合物在注塑成型中也能形成纤维结构，注塑件有木材的织态结构，断裂后在断口处有许多肉眼可见的细长微纤1。

商品种类商品名为Xydar VectraA , LC-2000的热致液品聚合物，拉伸强度高于200MPa，拉伸模量高于9GPa。

应用及作用它们的这种自强增强特性更多地用于制造自增强聚合物共混物和复合材料将其与热塑性树脂熔融共混，可以降低热塑性树脂的熔体粘度，起加工助剂的作用;又可以在基体树脂中形成微纤，起增强剂的作用。微纤的作用很像短切的玻璃纤维，相当于“可以熔融的玻璃纤维”，而它又是在熔融加工时于基体树脂中就地形成的.故这种增强材料又称为原位复合材料。

发展趋势这种自强聚合物共混物的力学性能与玻璃纤维增强塑料相比各有高低，液晶聚合物/聚醚矾的拉伸强度170Mpa，拉伸模量9GPa，但增强方式从使用纤维到尺寸更小的微纤的微观化是材料制备的发展趋势2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学