耐高温 阻燃 电气应用 LCP 美国杜邦 Zenite® 5244 BK 全维度产品手册
一、公司介绍(塞拉尼斯/原杜邦 Zenite® LCP 业务)
LCP(液晶聚合物,Liquid Crystal Polymer)中的 Zenite® 系列原为美国杜邦(DuPont)高性能材料事业部产品,2023 年后随业务整合归 塞拉尼斯(Celanese) 运营(市场仍习惯称"美国杜邦 LCP 5244 BK")。Zenite® 是全芳香族热致液晶聚酯,UL 黄卡号 E344082 系列,原厂 25 kg 防潮纸袋包装,随批附 COA、UL 黄卡、RoHS/REACH、无卤声明与 TDS。
5244 BK 中 52=Zenite 电气/耐高温主线,44=30% 玻纤+矿物复合增强增韧改性,BK=Black 黑色预着色。它面向华南 PCB/SMT 连接器、5G 高频件、汽车传感、微型开关集群,是"无卤 V-0 + HDT 285℃ + 0.4mm 薄壁 + 高频低介电"的特种工程塑料,定位远高于前序所有 PA66/PPA 牌号。
二、产品介绍(核心定位)
Zenite® 5244 BK = 全芳香族热致液晶聚酯(LCP)+ 30 wt% 短切玻纤及无机矿物复合增强 + 无卤磷系阻燃 + 黑色预混注塑级粒料。
LCP 分子链在熔融态呈液晶有序排列,注塑冷却时自动沿流动方向取向结晶,不加玻纤就有高强、加 30% 填充后模量达 14 GPa,且各向异性可控、近乎零吸湿(24h 吸水 0.01%)、CTE 接近金属。5244 BK 在 LCP 家族里专攻"电气连接+回流焊耐热+薄壁精密+无卤阻燃"——0.4 mm 起 UL94 V-0、HDT(1.8 MPa)285℃、可裸受 260℃ 无铅 SMT 峰值不泡不翘,是 TYPE-C、RF 连接器、线圈骨架、继电器绝缘体的料。
三、产品性能(核心特点)
极端耐热:熔点 318℃、HDT 1.8 MPa 285℃、0.45 MPa 约 290℃,长期 RTI 240℃、短时峰值 340℃,5% 热失重 >450℃,260℃ 无铅回流焊多次循环不气泡不翘曲(0.1 mm 壁厚翘曲 <0.1 mm)。
无卤 V-0 超薄壁:UL94 V-0 在 0.4 / 0.8 / 1.5 mm 全厚度通过,无卤磷系、低烟无腐蚀气体,符合电子行业绿色制造与 EN 45545 低烟要求。
高频电绝缘优异:介电常数 2.05 GHz 下 4.18、耗散因数 0.004,体积电阻率稳定 10¹⁵ Ω·cm 级,耐电弧性好,200–300℃ 连续使用介电性能几乎不漂移,适配 5G 毫米波、高速连接器、天线振子。
高刚低翘曲:拉伸强度 131–145 MPa、拉伸模量 14 GPa、弯曲强度 198 MPa、弯曲模量 13.1 GPa;流动向收缩 0.05–0.1%、垂流向 0.4–0.73%,CTE 流动向 6 ppm/℃、垂流向 48 ppm/℃,近金属、低各向异性,精密件尺寸稳。
近乎零吸湿:24h 吸水率 0.01%,饱和吸水 <0.1%,湿热尺寸变化可忽略,电气与尺寸双稳定,优于一切 PA/PPA/PBT。
耐化学与自润滑:耐 90% 酸、50% 碱、燃料油、洗涤剂、热水,不应力开裂;LCP 本征低摩擦,适合微型滑动件。
四、产品用途(电气应用为主线)
电子电气(核心):SMT 连接器壳体(USB Type-C、板对板、FPC 座)、继电器/断路器绝缘体、线圈骨架、开关端子、LED 支架、高频 RF 连接器、5G 基站天线振子、光模块外壳。
汽车电子:引擎舱传感器壳、ECU 连接模块、车灯驱动绝缘件、BMS 采样片基座(耐热+无卤)。
通信与工业:PCB 封装载板、卫星电子部件、光纤接头护套、医疗高频探头件。
精密传动:微型齿轮、凸轮、滑动轴承(耐温自润滑,非承载主传动)。
⚠️ 禁用:大尺寸平面外观高光件(LCP 熔接痕与取向纹难消除)、强碱性长期浸泡(虽耐 50% 碱但仍弱于 PPS)、低成本通用件(单价高,仅用于性能刚需)。
五、产品物性表(Zenite 5244 BK,典型值,干态23℃注塑试样)
性能类别 | 测试项目 | 测试条件 | 方法 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
物理 | 密度 | 23℃ | ISO 1183 | 1.71 | g/cm³ |
物理 | 填充含量 | GF+矿物 | — | 30 | wt% |
物理 | 吸水率 24h | 23℃水 | ASTM D570 | 0.01 | % |
物理 | 收缩率(流动) | 3 mm | ISO 294-4 | 0.05–0.10 | % |
物理 | 收缩率(垂直) | 3 mm | ISO 294-4 | 0.40–0.73 | % |
机械 | 拉伸强度 | 断裂 23℃ | ISO 527 | 131–145 | MPa |
机械 | 拉伸模量 | 23℃ | ISO 527 | 14000 | MPa |
机械 | 断裂伸长率 | 23℃ | ISO 527 | 1.66–3.5 | % |
机械 | 弯曲强度 | 23℃ | ISO 178 | 198–200 | MPa |
机械 | 弯曲模量 | 23℃ | ISO 178 | 13100 | MPa |
冲击 | 简支梁缺口 | 23℃ | ISO 179/1eA | 16–17 | kJ/m² |
冲击 | 简支梁无缺口 | 23℃ | ISO 179/1eU | 27–28 | kJ/m² |
热 | 熔点 Tm | DSC | ISO 11357 | 318 | ℃ |
热 | HDT 1.8 MPa | 未退火 | ISO 75 | 285 | ℃ |
热 | 线膨胀系数(流动) | 23–55℃ | ISO 11359 | 6×10⁻⁶ | /K |
热 | 线膨胀系数(垂直) | 23–55℃ | ISO 11359 | 48×10⁻⁶ | /K |
电气 | 介电常数 | 2.05 GHz | IPC TM-650 | 4.18 | — |
电气 | 耗散因数 | 2.05 GHz | IPC TM-650 | 0.004 | — |
电气 | 介电常数 | 1 MHz | IEC 60250 | 3.30 | — |
阻燃 | UL94 | 0.4/0.8/1.5 mm | UL 94 | V-0 | — |
阻燃 | 无卤判定 | — | IEC 61249-2-21 | 无卤 | — |
加工 | MVR/流动性 | 高流动 | — | 薄壁易充 | — |
注:5244L(本色)与 5244BK(黑色)力学/热/阻燃一致,仅色差;数值以 Celanese/DuPont 当批 TDS 为准。
六、注塑工艺与注意事项
项目 | 推荐参数 |
|---|---|
干燥 | 150℃ 热风/除湿 3 h,含水 ≤0.01%(LCP 虽低吸湿,但残水致银纹与界面水解) |
料筒温度 | 后段 320–330℃ / 中前段 335–345℃ / 射嘴 335–345℃ |
熔体温度 | 325–345℃,≤350℃ 防热分解(LCP 加工窗窄但上限高) |
模具温度 | 80–120℃(建议 100℃ 左右,利液晶取向结晶、降翘曲) |
注射 | 中高压 50–150 MPa、中高速,保压至浇口冻封;LCP 凝固极快,须快速充模 |
螺杆 | 通用工程塑料螺杆,压缩比 2–3,背压 ≤3 MPa,忌滞留 >5 min |
关键提示:
LCP 不是 PA66:熔点 318℃、加工 330℃ 级、近乎不吸湿、CTE 近金属,与前序所有 PA66 完全不在同一等级,模具/机台/设计规则都要换。
各向异性明显:流动向收缩 0.1%、垂流向 0.7%,浇口位置决定翘曲方向,精密连接器必须做 Moldflow 取向分析。
熔接痕弱:LCP 熔合线强度仅为本体 30–50%,多筋薄壁件避免远端汇合,或提高模温/料温改善。
无卤 V-0 但 CTI 不标 600:LCP 耐电弧好但漏电起痕等级按实测黄卡,高压爬电设计勿直接套用 PA66 经验。
回料 ≤20% 且必须同批干燥,LCP 回料热历史敏感,过量致流动下降、翘曲变大。
表面处理难:LCP 表面能低,喷涂/粘接需等离子处理,不建议做外观高光件。
